様式8の1の1 別紙1
論文の内容の要旨
専攻名 システム創成工学専攻 氏 名 李 暁赫
コンクリートが硬化後に本来の性能を発揮するためには、十分な湿潤養生(型枠に打ち込ん だコンクリートが湿潤状態を保つように保護すること)を行う必要がある。早期に湿潤養生を終 了すると、コンクリートの耐久性や強度に悪影響を及ぼす。このため、現場打ちコンクリートを 対象として、湿潤養生条件が耐久性および強度に及ぼす影響に関する研究が数多く行われ、湿潤 養生の程度を評価する指標として湿潤養生期間および湿潤養生終了時強度が提案されてきた。し かし、コンクリートの調合や施工現場の環境条件によっては、定められた期間または強度に達し て湿潤養生を終了したコンクリートからも過度な水分逸散が生じるケースや、逆に定められた期 間よりも早く湿潤養生を終了できるケースがある。このため、長期的にコンクリート中に保有さ れる水分量を評価できる指標が必要とされている。また、近年プレキャストコンクリートの利用 が増えているが、湿潤養生条件がプレキャストコンクリートの耐久性および強度に及ぼす影響を 詳細に検討した研究例は少ない。
上記の背景をふまえ、本研究では、現場打ちコンクリートおよびプレキャストコンクリート を対象とし、使用セメントの種類および強度レベルを幅広く設定した実験を行い、まずは湿潤養 生条件とコンクリートからの水分逸散量の関係を明らかにした。その上で、コンクリートの湿潤 養生の程度を評価するための新たな指標として、水分逸散率を提案した。続いて、湿潤養生条件 が各種コンクリートの中性化進行および強度に及ぼす影響を定量的に検討した。また、湿潤養生 条件がコンクリートの強度および中性化進行に及ぼす影響のメカニズムを解明するため、湿潤養 生条件がコンクリート中のセメントの水和反応に及ぼす影響をX線回折分析により調査した。さ らに、本研究で提案した水分逸散率を用いて、各種の湿潤養生を行ったコンクリートの強度発現
(日数の経過とともに強度が増加していく様子)を推定するモデルを構築した。
本論文は全7章から構成されている。各章の概要は以下の通りである。
第1章では、本研究の背景と目的を示した。また、本研究の範囲および位置づけを明確にした。
第2章では、湿潤養生条件がコンクリートの中性化進行および強度に及ぼす影響に関する既往 の研究報告の成果を要約した。
第3章では、湿潤養生条件がコンクリートの水分逸散に及ぼす影響を調べるための実験を行っ た。その結果、湿潤養生条件がコンクリートの水分逸散に及ぼす影響を定量化し、コンクリート の湿潤養生の程度を評価する指標として水分逸散率を提案した。また、各種コンクリートの湿潤 養生期間から簡易的に水分逸散率を推定する手法を提案した。
第4章では、湿潤養生条件がコンクリートの強度に及ぼす影響を調べる実験を行った。その結 果、現場打ちコンクリート(一般的な環境条件)を想定した20℃一定養生コンクリートおよびプ
レキャストコンクリートを想定した加熱養生コンクリートに共通して、湿潤養生期間が短いほど、
また水分逸散率が大きいほど、コンクリート中のセメントの水和反応が停滞し、コンクリートの 強度増進が鈍くなることを明らかにした。また、コンクリートの強度に及ぼす湿潤養生の影響を 表す指標として水分逸散率が有用であることを明らかにした。
第5章では、湿潤養生条件がコンクリートの中性化進行に及ぼす影響を調べる実験を行った。
その結果、同じ条件すなわち同じ強度で湿潤養生を終了したとしても、加熱養生コンクリートの 方が20℃一定養生コンクリートよりも中性化しやすいことを明らかにした。さらに、コンクリー トの水分逸散と中性化進行には密接な関係があり、コンクリートの中性化進行に及ぼす湿潤養生 の影響を表す指標として水分逸散率が有用であることを明らかにした。
第6章では、水分逸散率を用いて、各種の湿潤養生を行ったコンクリートの強度発現を推定す るモデルを構築した。本モデルを用いて推定したコンクリート強度と実測したコンクリート強度 を比較して適合性を検証した結果、すべての調合のコンクリートについて高い精度で強度を推定 するまでに至らなかったが、コンクリートからの水分逸散と強度発現の関係を定量的に表す手法 の一つとして可能性があることを示すことができた。
第7章では、本研究で得られた成果を要約して示した。