2019 Fiscal Year Annual Research Report
維持管理負担の軽減に向けたかぶり剥落要因の検証と雨水侵入による照査体系への転換
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19H02213
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉田 亮 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40548575)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 中性化 / かぶり / 腐食 / 雨かがり / 実構造物 / 水分移動 / 混和材 / 空隙構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
［1］かぶりの剥落に対する中性化・雨水侵入の影響度の把握
構造物は、愛知県、名古屋市などで補修中の橋梁を対象とし、建設年と環境などの条件により選定を行った。調査では、雨掛かり・剥落の有無、かぶり深さ、中性化深さのデータを収集し、これらのデータをロジスティック回帰分析により、オッズ数などを算出することで、剥落に対する中性化・雨水侵入の影響を定量的に評価することに成功した。これにより、コンクリート標準示方書（以下、示方書）では、鉄筋腐食の照査における因子として、中性化と雨水侵入を同等に扱うことの、工学的根拠を示すことができた。
［2］かぶりにおける雨水侵入のメカニズムと空隙構造に基づいた構成則
実構造物かぶりから採取したコンクリートコアを用いて、各かぶり厚さにおける湿度の経時変化、雨水侵入限界深さの情報を取得することに成功した。また、これらの水分移動性状を理解するために、水分移動場となる空隙構造の情報を、コアの深さ方向における空隙構造の変化として取得した。現行の示方書における鉄筋腐食予測式は、雨水が鉄筋位置に到達する頻度により、鉄筋腐食のリスクを判定している。照査の精度を上げるために、第一に、実構造物のかぶりコンクリートにおける、腐食因子の雨水侵入による輸送量・頻度の実態を把握することに成功した。
[3]かぶりの雨水侵入抵抗性を評価する非破壊試験の提案
混和材を用いたコンクリートにおける吸水・乾燥量と、連続空隙（空隙総量からインクボトル空隙を差し引いた空隙）の各種空隙径に強い相関関係があることがわかった。実構造物では、吸水・乾燥する（雨水の出入りしやすい）空隙を定量化することで、雨水侵入抵抗性が評価できる可能性があり、非破壊試験としての利用へ展開する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
実構造物の調査が、当初計画よりも多くの件数を実施することができ、雨水侵入が鉄筋腐食に及ぼす影響程度を示すことができた。
また、当初計画における2年目の検討事項である、混和材が持つ特徴的な空隙構造と水分移動の関係についても研究を遂行できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
［1］かぶりの剥落に対する中性化・雨水侵入の影響度の把握
実構造物における調査を継続し、事例を充実させる。
［2］かぶりにおける雨水侵入のメカニズムと空隙構造に基づいた構成則
実構造物の調査事例において不足する情報を補うため、ラボにて作製した供試体を用いて、腐食物質の移動に及ぼすコンクリートの品質（水セメント比、養生）条件の影響を把握する。そして、統計解析により、降雨パターンと腐食物質の輸送量・深さの関係を検討する。降雨前のコンクリートの乾燥状態、降雨の強度や継続時間が、かぶり内部における雨水侵入深さに及ぼす影響を、鉄筋に雨水が到達する確率として算出する。
[3]かぶりの雨水侵入抵抗性を評価する非破壊試験の提案
空隙率を基に構成された従来手法では評価が難しい混和材の雨水侵入抵抗性には、独自分析手法で得る連続空隙の情報に基づき流体解析を行うことで、その侵入メカニズムを明らかにする。そして、メカニズムを応用した非破壊試験の提案を行う。
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