2020 Fiscal Year Annual Research Report
熱的挙動を考慮した断面修復コンクリートの一体性評価モデルの提案
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19K23541
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
金 侖美 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 専門研究員 (20846662)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 断面修復コンクリート / 一体性 / 熱挙動 / 修復界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
断面修復工法で補修したコンクリート構造物において補修後1－2年といった早期に発生する補修部のひび割れが問題となっている。この早期劣化は，既設コンクリートと補修材の変形特性が異なる場合に両者の相互拘束により生じることから，部材が変形する際には既設コンクリートと補修材が一体となって挙動する必要があると考えられる。本研究では，補修計画時に適切な補修材を選定可能な基準を提案することを目的に，既設コンクリートと断面修復材の材料的特性（静弾性係数，熱膨張係数）の違いに起因する温度変化による応力発生や補修部の形態による応力分布について，コンクリートと補修材の複合試験体を対象としたひずみ測定実験および解析の両面から検討し，早期劣化が発生しない方法について考察した。その結果，以下の結論が得られた。
1) コンクリートと補修材を1面拘束して温度履歴を与えた場合，コンクリートと補修材の体積変化による応力集中は界面付近に発生する。この際に生じる界面に平行する各材料のひずみ分布は，補修材の熱膨張係数はコンクリートよりも大きいため界面に近づくほど低下し，コンクリートは増加する勾配を示すが，静弾性係数が小さい材料（プライマー）を界面に塗布することで各材のひずみ勾配が緩和されることがわかった。
2) 界面ひずみには静弾性係数が大きい側の材料（ここではコンクリート）の熱膨張係数が大きく影響するが，コンクリートと補修材の熱膨張係数の差および補修材の静弾性係数を小さくすることは両材の界面付近における応力発生の低減に有効であることが確認できた。
3) 補修界面の形状が変形挙動に及ぼす影響については，複雑な形状（凸凹）の界面における応力分布が直線拘束（一面拘束）より広範囲となることを実験および有限要素解析（FEA）で確認した。
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