ASRの劣化機構に基づくペシマムを考慮したコンクリートの長期膨張予測法の開発

基于ASR劣化机制的考虑悲观的混凝土长期膨胀预测方法研究

• 批准号: 22KJ2449
• 负责人: 川上 隆
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2449/
• 关键词: ASR; アルカリシリカ反応; SEM; コンクリートプリズム試験; 劣化予測; ASR; アルカリシリカ反応; SEM; コンクリートプリズム試験; 劣化予測

本研究は，アルカリシリカ反応（ASR）に起因するコンクリートの経時的な膨張・損傷を対象に，ペシマム現象を含めた骨材反応性や環境ごとに異なる複雑な劣化のプロセスを実験から特徴づけ，メカニズムベースで長期的な膨張挙動を予測しうる手法について検討している。骨材鉱物の溶解という劣化の出発点を岩種ごとに観察し，アルカリ量・配合や温度といった多様なパラメータを設定した長期のコンクリート膨張実験と組み合わせることによって，劣化機構に即した膨張予測法へと拡張することを目指している。2022年度は，主に高温高pH溶液下における骨材岩石中の高反応性シリカの溶解過程に関する観察実験および環境温度を要因としたコンクリートの膨張実験の2点を実施した。前者は，比較的反応性の高い安山岩と変成岩の一種であるマイロナイトの骨材粒子を対象に，高温のNaOH中に浸漬した際の断面の各種シリカ鉱物の溶解のようすについて浸漬時間を変えながら走査電子顕微鏡（SEM）を用いて視覚的に捉えた。これにより，反応の進行に伴う粒界拡散パスの変化といった従来の反応モデルとの乖離点が指摘された。後者については，実環境で作用するような温度域，とくに10°CというASRにとって比較的低温条件下における膨張試験を実施した。その結果，膨張挙動および損傷形態が一般的な高温促進試験で得られる傾向と異なることが確認され，これがゲルの生成速度とひび割れの閉塞の両者のバランスによって支配されると示した。

这项研究研究了实验，以表征与总反应性不同的复杂恶化过程，包括Pesimum现象，以及可以基于机制的基础预测长期扩张行为的机制。通过观察每个岩石物种的劣化的起点，即聚集矿物质的溶解，并将其与长期混凝土膨胀实验结合在一起，这些实验设置了各种参数，例如碱含量，混合和温度，我们旨在扩展到膨胀预测方法中，与这种膨胀方法一致，与破坏机制一致。在2022财年中，进行了两个要点：在高温和高pH溶液下聚集岩石中高反应性二氧化硅溶解过程的观察实验，以及由于环境温度而引起的混凝土膨胀实验。使用扫描电子显微镜（SEM）使用扫描电子显微镜（SEM）使用相对反应性的安山岩和变质岩骨料颗粒，在视觉上捕获前者，当浸入高温NaOH中时，它们溶于高温NaOH中。这指出，观察到与常规反应模型的偏差，例如随着反应进行的晶界扩散路径的变化。对于后者，在相对较低的ASR温度条件下，尤其是在10°C的情况下，在现实世界环境中作用。结果证实，膨胀行为和损伤形态与一般高温加速器测试中获得的趋势不同，表明这受凝胶形成速率和裂纹阻塞率之间的平衡。