物質移動特性に基づくコンクリートの空隙構造連続性評価と耐久性設計への活用

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本研究は，コンクリートの使用材料，配合，養生，変質によって変化する空隙構造の複雑性・連続性を，水，気体，イオンをトレーサーとした物質移動特性によって定量評価することを目指すものである．材料・配合・養生・変質状態の異なるセメント系硬化体に対して「Ⅰ）物質移動特性による空隙構造の連続性評価試験」を実施する．それと並行して，「Ⅱ）屈曲・連続性の異なる管群モデルによる物質移動シミュレーション」も実施する．それらの結果をもとに「Ⅲ）空隙構造の複雑性・連続性を考慮した物質移動予測手法」の構築に取り組むものである．研究期間3年のうちの1年目である本年度は，「Ⅰ）物質移動特性による空隙構造の連続性評価試験」，「Ⅱ）屈曲・連続性の異なる管群モデルによる物質移動シミュレーション」を実施した．「Ⅰ）物質移動特性による空隙構造の連続性評価試験」では，材料・配合・養生・変質状態の異なるセメント系硬化体に対して，塩化物イオン，水，酸素をトレーサーとして，定常状態における着目物質（トレーサー）の深さ方向の分布量を測定することや，厚さの異なる試験体による気体やイオンの拡散係数測定試験により，空隙構造の連続性を定量評価する計画である．本年度は，飽水状態の試験体を一次元的に乾燥させ，乾燥後の深さ方向の水分残存量分布を測定し，空隙構造の連続性を評価したところ，水結合材比が小さくなるほど，混和材の置換率が大きくなるほど，空隙構造の連続性は低下し，また物質移動限界深さが小さくなることを定量的に評価することができた．「Ⅱ）屈曲・連続性の異なる管群モデルによる物質移動シミュレーション」では，空隙径，空隙量，屈曲度，連続性等をパラメータとした空隙構造の管群モデルの作成についての検討を行った．