水硬性微細空隙を有する材料を構造のシステムダイナミクス

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450174
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 前川 宏一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80157122)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 哲也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (60312972) ; 安 雪暉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50312971) ; 岸 利治 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90251339)
• Keywords: 塩化物イオン / 固定塩化物 / 吸着塩化物 / テンションスティフネス / 物質移動 / 相平衡 / 熱力学

Research Abstract

(1)超長期の耐久性に関連のある,イオン溶出・浸透とCSHゲル組織の変成に関する機構の数値解析システムを,DuCOMシステム(熱-水分-塩化物-炭酸化-酸化反応に関する高次連成解析システム)に組み込んだ。あわせて既往の原位置データおよび促進イオン溶出試験データの収集を行った。
(2)セメント硬化体を形成する微細空隙構造内の水分に関する熱力学平衡を再構築し,低水セメント配合特有の持続的な水和反応プロセスを数値解析で予測することに成功した。
(3)普通セメントおよび高炉セメントに関する固定塩化物量と自由塩化物量に関する一般化熱力学平衡モデルを,系統的な実験(数百)を通じて構築することに成功した。従来の定説であった高炉セメントのフリーデル氏塩による固定成分は支配的ではなく,高い吸着力によって塩化物イオンの浸透を遅らせることが明確になった。
(4)通電によって強制腐食させたRC梁のせん断破壊実験ならびに腐食を内在するRC部材のtension-stiffness挙動を実験によって明らかにした。腐食位置が異なることによって,せん断耐力は上昇する場合もあることを実証するとともに,支点鋼材位置での鉄筋腐食は逆にせん断耐力の低下を支配することを見出した。また,これらはRCゾーニング法と多方向ひび割れモデルによって解析予測が可能であることを検証した。
(5)膨張コンクリートの曲げ部材,一軸引張部材に対して除荷過程を含む繰り返し載荷を行い,引張応力下の膨張コンクリートに特有な非線形挙動を合理的に説明するコンセプトを提案した。ケミカルプレストレスト部材の高いひび割れ抵抗性は,プレストレスによる引張強度の増加のみならず,ひび割れ発生前の変形能力が大きいことにより著しく高くなることを示した。
(6)コンクリート標準示方書に準拠して,コンクリートの配合から基本物性を予測することに特化したシステムをDuCOMを基盤にして開発し,一般に公開を開始した。

Research Products

• [Publications] Koichi MAEKAWA, Tetsuya ISHIDA: "Service Life Evaluation and Durability Design System for Self Compacting Concrete"Proc. of the 2^<nd> International Symposium on Self-Compacting Concrete. 33-56 (2001)
• [Publications] 前川宏一, 石田哲也, 土屋智史: "非線形解析技術-ナノからマクロへの連携-"プレストレストコンクリート. Vol.43, No.2. 43-49 (2001)
• [Publications] 石村隆俊, 丸山誉史, 細田暁, 岸利治: "膨張コンクリートのテンションスティフニング効果に関する実験的研究"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.3. 583-588 (2001)
• [Publications] 古谷明寿, 細田暁, 岸利治: "膨張コンクリートの曲げ部材におけるひび割れ抵抗性に対する多軸拘束の効果"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.3. 589-594 (2001)
• [Publications] 細田暁, 岸利治: "微視的機構に着目した膨張コンクリートのひび割れ抵抗性に関する検討"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.3. 595-600 (2001)
• [Publications] 木ノ村幸士, 岸利治: "再生砂置換低水セメント比モルタルにおける水分移動特性"コンクリート工学年次論文集. Vol.23, No.1. 211-216 (2001)
• [Publications] 岸利治, 石田哲也, 前川宏一: "低水セメント比コンクリートの水和発熱速度と空隙内水分平衡との相互依存性"土木学会論文集. No.690 V-53. 45-54 (2001)
• [Publications] 細田暁, 岸利治: "膨張モルタルの非線形挙動とひび割れ抵抗性の機構について"土木学会論文集. No.683 V-52. 13-29 (2001)
• [Publications] Masoud Soltani M, Xuehui AN: "Shear Failure Analysis of RC Beams by Using Generic Tension Stiffening Model of Concrete"The 8^<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. No.1109 (2001)
• [Publications] Yasushi TANAKA, Xuehui AN: "FEM Analysis of Tension Behavior of Reinforced Concrete After Cracking"The 8^<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. No.1193 (2001)
• [Publications] Kukurit T., Xuehui AN: "Study of RC Beams Subjected to Corrosion of Shear Reinforcement"The 8^<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. No.1197 (2001)
• [Publications] Tetsuya ISHIDA, Koichi MAEKAWA: "An Integrated Computational Framework for Performance Evaluation of Cementitious Materials and Structures under Environmental Acvtions"The 8^<th> East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. No.1267 (2001)
• [Publications] Tetsuya ISHIDA, Koichi MAEKAWA: "Modeling of PH Profile in Pore Water Based on Mass Transport and Chemical Equilibrium Theory"Concrete Library of JSCE. No.37. 131-146 (2001)
• [Publications] Tetsuya ISHIDA, T.KATO, S.NINOMIYA, K.MAEKAWA: "Quantitative Evaluation of Non-Uniform Quality of Concrete in RC Members"Concrete Library of JSCE. No.38. 183-205 (2001)
• [Publications] 伊藤一聡, 木ノ村幸士, 岸利治: "モルタル中の空隙組織構造における養生条件の影響に関する一考察"土木学会第56回年次学術講演会第V部門講演概要集. 524-525 (2001)