2021 Fiscal Year Annual Research Report
中性化残りの耐久性指標としての不合理性と水作用に着目した新たな維持管理パラダイム
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19H00778
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岸 利治 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251339)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 亮 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40548575)
鎌田 知久 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (70804194)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | Reinforced concrete / Durability / Carbonation / Water penetration / Corrosion / Prediction / Maintenance |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般的な環境下でコンクリート中の鉄筋等の鋼材腐食の進行に起因したひび割れの発生とかぶりコンクリートの剥落を予測する簡易モデルを構築した。この手法の最大の特徴は、中性化の影響によって鋼材表面近傍のコンクリートのpHが徐々に低下することによる水の浸透に起因する鋼材腐食速度の増加を定量的に考慮するところにある。具体的には、2017年制定の土木学会コンクリート標準示方書設計編に導入された水の浸透に伴う鋼材腐食に対する照査の枠組みを拡張させて、中性化の進行に伴う鋼材近傍のコンクリートのpH の低下に対応して腐食速度が増加するというモデルを組み入れて、中性化が進行した状況では雨水等の水の浸透1回あたりに生じる鋼材の腐食量が大きくなることを表現した。中性化の進行に伴う鋼材近傍のpHの低下は、既往の中性化予測式から推定される中性化深さ位置におけるpHを9.5と仮定した上で、それ以深の中性化残り区間における未中性化位置までのpHの遷移状況をかぶり厚さに応じて定式化することで与えている。当初に作成したプロトタイプでは、中性化残り区間におけるpH分布を与えるモデルを供試体を用いた既往の室内実験結果からかぶり厚さの関数としてトリリニアモデルとして考案したが、その後に実施した実構造物調査で中性化深さのばらつきを詳細に測定し、中性化残り区間におけるpHの遷移領域の長さは中性化深さの正規分布の先端5%位置から平均値の50％位置までの距離に相当すると仮定して定式化することとし、最終的にバイリニアのモデルを提案した。これにより、水の浸透1回あたりに生じる鋼材の腐食量を一定と仮定して主に設計段階での使用を想定した示方書式よりも現実的な鋼材腐食の将来予測が可能となり、実構造物の中性化の進行状況と鋼材の腐食状況を反映した維持管理段階へのより実践的な適用が可能となった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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