2008 Fiscal Year Annual Research Report
腐食した鉄筋コンクリート部材の付着割裂メカニズムの解明
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20560457
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| Research Institution | Railway Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
大屋戸 理明 Railway Technical Research Institute, 構造物技術研究部, 主任研究員 (10425910)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金久保 利之 筑波大学, システム情報工学研究科, 准教授 (90261784)
八十島 章 広島大学, 工学研究科, 助教 (80437574)
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| Keywords | 鉄筋コンクリート / 腐食 / 付着 / 異形鉄筋 / 割裂 / 質量減少率 / ひび割れ |
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| Research Abstract |
既存の土木構造物を将来にわたって有効に活用するためには、材料劣化に伴う構造性能の低下を明確に把握することが重要である。特に鉄筋コンクリート(RC)構造物における鉄筋の腐食については、安全性への影響が多大であるため、その影響度を的確に評価する必要がある。本研究は、腐食がRC構造物の構造性能に及ぼす影響を明らかにするため、腐食鉄筋のコンクリートとの付着性状に着目し、その評価のためのメカニズムを解明することを目的とする。
本研究では、健全RC部材中の付着割裂における局所付着応力-すべり量関係を、コンクリートの割裂の寄与によるそれと、横補強による拘束効果が発揮される場合のそれとの加算で表現する。腐食RC部材においては、鉄筋の引抜時に生じる付着割裂ひび割れのほかに、腐食ひび割れや節の欠損がコンクリートの割裂の寄与に影響を与え、さらに腐食生成物によるプレストレス効果が拘束効果に影響を与えると仮定する。
平成20年度は、電食により鉄筋を腐食させた試験体を引抜試験に供し、因子の鉄筋腐食に伴う変動と、その影響としての付着性状の変動との関係を調査して、腐食RC部材の基本付着性状を確認した。まず、腐食RC部材のコンクリートの損筋を確認するため、コンクリートの内部ひび割れおよび腐食生成物の調査を行った。その結果、試験体表面のひび割れおよび鉄筋軸方向のひび割れは片面のみに集中する傾向があること、かぶりが小さい試験体は放射状に腐食ひび割れが生じる傾向があること、ならびに質量減少率の増加に伴って特定の腐食ひび割れが進展し、かぶりを貫通することを確認した。また、腐食したRC部材における付着性状の把握を行うために、がぶりと腐食程度を実験因子とした腐食RC部材の引抜試験を行った。その結果、最大付着応力は腐食量の増加に伴い小さくなり、その低下勾配はかぶりが大きいほど顕著となる傾向が確認された。
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