鉄筋腐食によるRC構造部材の耐力性能低下に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06402045
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 友澤 史紀 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50211404)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野口 貴文 東京大学, 大学院・工学系統研究科, 助手 (80208321) ; 小谷 俊介 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30133101)
• Keywords: 鉄筋の腐食 / 鉄筋コンクリート / 付着 / 有限要素解析 / 曲げ耐力 / 曲げせん断耐力 / 炭素繊維シート / 補強

Research Abstract

本年度得られた知見を以下にまとめて示す。
1) 平成6年度に腐食促進養生を開始した付着試験体を腐食程度の異なる4材齢で引き抜き付着試験に供し、腐食量およびコンクリートの強度・かぶり厚さが腐食鉄筋とコンクリートとの付着性状に及ぼす影響を検討した。その結果を基に、鉄筋の腐食減量・鉄筋径およびコンクリートの強度・かぶり厚さをパラメータとした腐食鉄筋の付着特性に関する構成方程式を導出した。
2) 導出した鉄筋のモデルおよび鉄筋とコンクリートの付着モデルを用いて、単純梁の曲げ変形挙動を非線形有限要素解析により検討した。その結果、主筋の定着が充分に確保された場合には、鉄筋の断面欠損が耐力低下の主原因となるが、定着が不充分な場合には付着破壊が生じ、一層の耐力低下が生じることが分かった。
3) 鉄筋の腐食をモデル化した梁試験体を作製し、曲げ試験および曲げせん断試験を行った。また、さらにそれらの試験体に炭素繊維シートによる補強を施し、耐力の回復状態について検討した。その結果、腐食により鉄筋に断面欠損が生じた状態を想定した試験体では、最大耐力および靱性の低下が生じ、炭素繊維シートによる補強を施した試験体では、シートの貼付量に応じて最大耐力の回復・増大がなされるが、シートがコンクリートとの接着面で破壊するため、炭素繊維の材料特性を有意義に活用できず、靱性の面でも向上は認められなかった。
5) 上記3)と同一寸法で健全な鉄筋が埋め込まれた梁試験体を作製し、高温乾燥繰り返しによる腐食促進養生は供した。また、柱試験体の作製を行った。