A new paradigm for rational maintenance focusing on the effect of water attack and the irrationality of remaining un-carbonated depth as the durability indicator

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00778
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KISHI Toshiharu 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251339)
• 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: Reinforced concrete / Durability / Carbonation / Water penetration / Corrosion / Prediction / Maintenance

Outline of Final Research Achievements

A concise formula was proposed to predict concrete crack occurrence and concrete cover spalling due to corrosion progress of embedded reinforcing steel in concrete in the relatively moderate general environment. The most important feature of this proposed method is that it make possible to numerically consider the increase of corrosion rate due to liquid water penetrating attack by the reduction of pH in concrete accompanied by carbonation near reinforcing steel. Consequently, much realistic application of the future prediction to the existing structures at the maintenance stage could be realized for which both the actual carbonation progress and the repeated water penetration into concrete should be considered.

Free Research Field

コンクリート工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来は、一般的な環境ではコンクリートの中性化がコンクリート中の鋼材腐食の主要因であるという認識がコンクリート工学における常識であった。しかし、本研究により、鋼材の腐食に対しては水の浸透が主たる原因因子でありつつも、鋼材近傍のコンクリートの中性化も鋼材腐食の十分条件ではないものの、工学的には鋼材腐食の必要条件であると考えるのが妥当であることが明らかになった。このことにより、中性化のみを耐久性指標として絶対視していた従来の認識を改めるきっかけを与えたことが本研究の最も大きな意義である。