| 研究課題/領域番号 |
20K04653
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
上田 尚史 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (20422785)
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| 研究分担者 |
寺澤 広基 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (50750246)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ASR膨張 / 材料劣化 / 圧縮破壊エネルギー / 異方性 / 漏洩磁束法 / プレストレスロス / 画像相関法 / プレストレストロス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、アルカリシリカ反応（ASR）により劣化したプレストレストコンクリート（PC）部材の構造性能を精度良く評価することを目的とし、これまで明らかにされていないASRによるPC部材の異方的な膨張挙動、異方的な膨張に伴う材料劣化を実験的に定量化するとともに、漏洩磁束法によりプレストレス力の低下挙動を明らかにする。また、これらの挙動を評価可能な解析モデルを構築することで、ASR劣化したプレストレストコンクリート部材の現在の劣化状態と将来にわたる劣化進展を評価可能なシミュレーション手法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、プレストレストコンクリート部材を対象として、ASR膨張の異方性やそれに伴う材料劣化を定量化するとともに、漏洩磁束法によりプレストレスの低下挙動を明らかにすることを目的として、各種の検討を行った。その結果、1：ASRによる力学特性の低下傾向は反応性骨材の種類により異なり、供試体内部のひび割れが影響していることを明らかにした。2：PC部材の膨張の抑制効果と異方性を明らかにした。3：研究代表者が提案している1軸のASR膨張モデルを多軸拘束時の膨張挙動が評価可能なモデルへと拡張した。4：PC鋼材中の局所的な緊張力の大きさおよび緊張力の変化を漏洩磁束法により評価できる可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国内に多数存在するプレストレストコンクリート橋では、ASRによる劣化が確認されている。それら構造物の安全性を明らかにするとともに、限られた予算内において合理的に維持管理していくことが必要である。この研究課題ではASRによる膨張の異方性や劣化のメカニズムを明らかにするとともに、シミュレーションにより性能を評価するためのモデルを構築した。また、実際の構造物の劣化状態を把握するための方法として、非破壊試験の一つである漏洩磁束法が有効になり得ることを明らかにした。今後、この研究課題で得られた成果を構造物の維持管理の場に実装することで、より有効性のある対策につながると考えられる。
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