Niigata Universityセメント・コンクリート研究室

研究・講義

RESEARCH & LECTURE

薄板供試体を用いた研究

北陸地方において問題となっているコンクリート構造物の劣化原因の一つに塩害があります。構造物の劣化要因には、コンクリート自体の性能と環境条件があります。性能に関しては多くの研究がなされていますが、環境条件についてはあまり研究がなされていません。そこで本研究室では、薄板供試体というものを用いて研究を行っております。薄板供試体を用いた環境条件の評価方法は、現在用いられている測定方法と異なり、短期間で部材ごとに評価が可能である等の利点があります。この測定方法が確立されれば、LCCの削減が可能になり、社会的意義が大きな研究です。

長期暴露したコンクリートの分析とその化学分析手法の構築

コンクリート構造物の長期供用のための基礎資料を得ることでコンクリート構造物の維持管理や設計に役立てることを第一の研究目的としています。具体的には、大正、昭和初期に建設され、長期間供用されたコンクリートの分析をセメント水和物に着目して実施しています。また、コンクリートの分析を行う際に骨材の影響を排除するために、重液を加えて骨材とセメントペーストを遠心分離器によって分離する重液分離の手法を立案しました。この本手法が水和物に及ぼす影響を定量化し、重液分離の手法を確立することを研究目的としています。

遅延エトリンガイト生成に関する研究

古くからセメント系硬化体の硫酸塩劣化が報告されており、特に近年では、遅延エトリンガイト生成によるコンクリートのひび割れが深刻に問題視されています。これは、コンクリートが硬化したのちに、硬化体内外から硫酸塩の供給を受けることでエトリンガイトが生成され、膨張を引き起こす現象ですが、そのメカニズムは未解明であり、多くの課題が残っています。そこで本研究室では、エトリンガイトの構造変化に焦点を当て、メカニズムの解明を目的とし、日々研究を行っています。

C-S-Hの研究

コンクリートの性能を支配しているのは水和物の物理的性質と化学的性質の二つに集約される。特に、セメント硬化体中の主要水和物であるケイ酸カルシウム水和物(C-S-H)に着目し研究を行っています。C-S-Hは全水和物の半分以上を占め、その性質はコンクリートの各種性能に大きく影響を及ぼすものと考えられています。本研究室ではC-S-Hの組成が劣化原因物質の移動性状など物理的・化学的性質に及ぼす影響を明確にしたいと考えています。

トバモライトに関する研究

本研究室ではセメントに関する研究のひとつとして、トバモライトという物質に関する研究を行っています。トバモライトはセメントが水と反応することで生成される物質のひとつであるC-S-Hを前駆体として生成される物質で図のような結晶構造を成し、高い物理化学的安定性を持つ物質として知られています。特に温泉地帯などの、コンクリートにとって化学的に厳しい環境下で供用される構造物にとっては非常に重要な物質です。本研究室ではトバモライトについて研究を行い、さらなる有効利用につなげたいと考えています。

フライアッシュに関する研究

フライアッシュ(FA)は石炭火力発電所で石炭を燃焼させた際に発生する球形微細粒子です。FAはポゾラン反応性を有しており、セメントに混和することで長期強度増加などが得られます。近年では、石炭の多様化などにより品質が変動し、コンクリート性能に影響を及ぼしています。ポゾラン反応にはFA中のガラス相が関与しており、ガラス組成に着目した研究は数多く行われていますが、統一的かつ定量的な評価には至っていません。したがって、反応特性を検討するためにガラスのネットワーク構造に着目して検討することを目的としています。

講義一覧

学部

建設材料学:様々な材料が建設材料として使用されていることを理解し,力学的視点だけではなく,物理化学的視点を交えて材料を捉えることで,社会基盤構造物設計時において,要求性能に見合った適切な材料の選択ができるようになることをねらいとする.

コンクリート工学Ⅰ
コンクリ-トを構成しているセメント,水,骨材,混和材料などの種類や品質,配合がコンクリ-トに及ぼす影響について理解する.
コンクリート工学Ⅱ
配合や環境条件がコンクリ-トの性能に及ぼす影響,コンクリート構造物の維持管理の基礎について理解する.また,配合設計の方法を修得する.さらに,鉄筋コンクリート構造の基礎的な力学を理解する.
コンクリート構造工学
鉄筋コンクリートの限界状態設計法を修得する.また,プレストレストコンクリートの基礎を理解する.
材料・構造実験
測量学
測量学実習
社会基盤応用数理及び演習Ⅰ
社会基盤応用数理及び演習Ⅱ
応用物理実験
技術英語Ⅰ

大学院博士前期課程

コンクリート工学特論
コンクリート構造物の劣化と維持管理について学ぶ.
維持管理工学特論
環境材料論
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