2018 Fiscal Year Annual Research Report
A Study of Deterioration Prediction of Leaked Part in Tunnel Concrete in Service for a Long Period of Time
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16K06499
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
岩波 基 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90435420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 祐貴 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (70509166)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | トンネル構造物 / 長期材齢コンクリート / 強度変化 / 中性化速度係数 / 溶脱 / 配合推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造物基礎，道路トンネル，地下鉄駅6駅そして暗渠から地下水以下の側壁から試料を採取して圧縮強度と中性化深さ，配合推定，細孔径容積の測定，電子顕微鏡観察を実施した．その結果，第二次世界大戦よりも前のコンクリートは，水セメント比70％以上で，現行のコンクリート標準示方書にて規定されている55％を超過していることがあった．さらに地下水中のコンクリートでは100%を超える水セメント比の値であった．しかし，セメントの化学組成は現在のものとほとんど差異がなく，セメント粒子形状は粒径が100mm以上で300mmのものも含まれていた．なお，骨材は良質な川砂利が主なものであった．
長期供用したトンネルコンクリートの圧縮強度は，地下で長期に亘って供用しても強度低下が見られなかった．また，他の50年を超えるトンネルコンクリートの強度変化はほとんどないことを試験結果から確認した．
長期地下水中で供用したトンネルコンクリートは，地盤に接している面では，中性化の進行も，塩害における鉄筋位置での塩化イオンの増加も全ての構造物で見られなかった．一方，トンネル内側の面でコンクリート標準示方書の推定式の環境作用の程度を表す係数βeを2.8で算定した中性化速度で進行することを明らかにした．
トンネルコンクリートでの漏水に塩化イオンが含まれているものは，海水の1／10程度の濃度でもコンクリート内の鉄筋腐食が急激に進むことを確認した．また，他のイオンでも電位差を生じる状況が生じて鉄筋腐食が進むことも明らかにした．
コンクリートの有害なひび割れと評価される0.5mmのひび割れをコンクリートはりに作り，そこに，地下鉄での平均漏水量である5.0×10-5m3/minの純水を24ヶ月通す通水試験を行った．その結果，流出部で平均5mm程度の溶脱が生じ，ひび割れ部では1～2mmの溶脱が生じることが判明した．これらの結果から，流出積算量から溶脱深さを推測する式を提案した．
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