C-S-Hの関与が疑われる硫酸塩劣化機構の解明とリスククライテリアの整理

疑似涉及C-S-H的硫酸盐变质机制的阐明及风险标准的组织

• 批准号: 19H02208
• 负责人: 宮本 慎太郎
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02208/
• 关键词: 硫酸塩劣化; ettringite; thaumasite; 熱力学的相平衡計算; カルシウムシリケート水和物; Ettringite; 多変量解析; XRD/リートベルト法; C-S-H; 化学分析; エトリンガイト; AFm相; DEF; ソーマサイト; Thaumasite

世界では硫酸イオンを組成したettringiteと類似した鉱物であるthaumasiteの析出に起因した劣化が度々報告されている．ただし，thaumasiteが析出する条件などは分かってきてはいるものの，そのメカニズムについては理論的に説明されている例はなく，当該劣化を理解する上でthaumasiteの析出メカニズムを解明することは非常に重要である．今年度はこれまでに明らかになっていないthaumasiteの析出メカニズムを解明することを目的とした．本目的を達成するために実験とともに熱力学的相平衡計算を用いて数値計算側からもthaumasiteの析出メカニズムの解明にアプローチした．その結果，まず，粉末X回折や示差熱－熱重量同時測定，走査型電子顕微鏡，フーリエ変換赤外線分光のいずれの分析においても，様々な報告と同様に硫酸ナトリウム溶液と比較して硫酸マグネシウム溶液がセメント硬化体に作用した系においてthaumasiteの析出が顕著であった．一方で，熱力学的相平衡計算を適用した場合，硫酸ナトリウム溶液の方が硫酸マグネシウム溶液と比較してthaumasiteが析出し易い結果となった．この実験と計算の乖離について，熱力学的相平衡計算に対して結晶の安定条件を新たに追加することで硫酸マグネシウム溶液が作用した場合の方が硫酸ナトリウム溶液が作用した場合と比較してthaumasiteが析出し易くなることを明らかにした．この結果はthaumasiteの析出メカニズムの解明の一助になると考えられた．

The composition of sulfuric acid in the world is similar to that of other substances, and the precipitation causes of thaumasite are reported. The precipitation conditions of thaumasite are very important when the degradation is understood. This year's event will be held in Beijing. This objective is achieved by calculating thermodynamic phase equilibria using numerical methods. The results showed that X-ray diffraction and differential thermogravimetric analysis of powder were carried out simultaneously. The results showed that X-ray diffraction and differential thermogravimetric analysis of powder were carried out by electron microscope. The results showed that the same effect of sulfuric acid solution on the precipitation of thaumasite was obtained. When thermodynamic phase equilibrium calculations are applicable, sulfuric acid solutions are more likely to precipitate than thaumasite solutions. The calculation of thermodynamic phase equilibrium is based on the stability condition of crystallization. The sulfuric acid solution is added to the calculation of thermodynamic phase equilibrium. The result is that the precipitation of thaumasite is very difficult.

项目成果

クリンカー細骨材の使用が硬化モルタルのEttringite遅延生成に及ぼす影響

使用熟料细骨料对硬化砂浆中钙矾石延迟形成的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: Natsumi Saito;Shintaro Miyamoto;Hiroshi Minagawa;Makoto Hisada;山崎萌々子，川守田祥吾，宮本慎太郎，皆川 浩，久田 真，林 建佑
• 通讯作者: 山崎萌々子，川守田祥吾，宮本慎太郎，皆川 浩，久田 真，林 建佑

海水に溶存するイオン種がセメント硬化体の劣化に及ぼす影響

海水中溶解的离子物质对硬化水泥劣化的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Natsumi Saito;Shintaro Miyamoto;Hiroshi Minagawa;Makoto Hisada;山崎萌々子，川守田祥吾，宮本慎太郎，皆川 浩，久田 真，林 建佑;高橋 佑香，宮本 慎太郎，皆川 浩，久田 真;渡辺智也，宮本慎太郎，皆川浩，久田真，川端雄一郎
• 通讯作者: 渡辺智也，宮本慎太郎，皆川浩，久田真，川端雄一郎

熱力学的相平衡計算に基づく系内に存在する炭酸カルシウムがettringiteの安定性に及ぼす影響

基于热力学相平衡计算体系中存在的碳酸钙对钙矾石稳定性的影响

• 发表时间: 2019
• 期刊: 「DEFのリスクを考える」に関するシンポジウム論文集
• 作者: Natsumi Saito;Shintaro Miyamoto;Hiroshi Minagawa;Makoto Hisada;浅本晋吾，宮本慎太郎
• 通讯作者: 浅本晋吾，宮本慎太郎

The Effect og Mg on Thaumasite Formation

Mg 对硅灰石形成的影响

• 发表时间: 2019
• 期刊: Proceedings of 4th International Symposium on Concrete and Structures for Next Generation CSN2019
• 作者: Natsumi Saito;Shintaro Miyamoto;Hiroshi Minagawa;Makoto Hisada
• 通讯作者: Makoto Hisada

Influence of environmental temperature on equilibrium phase of minerals in cement matrix forming hardened cement

环境温度对形成硬化水泥的水泥基体中矿物平衡相的影响

• 发表时间: 2019
• 期刊: Proceedings of 4th International Symposium on Concrete and Structures for Next Generation CSN2019
• 作者: Shinichi Takechi;Shintaro Miyamoto;Hiroshi Minagawa;Makoto Hisada;Hiroaki Mawatari
• 通讯作者: Hiroaki Mawatari