| 研究課題/領域番号 |
20K14880
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分23010:建築構造および材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人建築研究所 |
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研究代表者 |
中田 清史 国立研究開発法人建築研究所, 材料研究グループ, 研究員 (40848941)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | コンクリート / 水分状態 / 温湿度 / 時系列分析 / 鉄筋腐食速度 / 鉄筋腐食 / 中性化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計や維持管理手法の合理化には，中性化して以降の鉄筋腐食速度を適切に把握することが不可欠である。本課題では，中性化後のコンクリートの水分状態が鉄筋腐食の進行に影響を与えることに着目し，コンクリート内水分状態の変動と鉄筋腐食速度の関係性を明らかにするとともに，これに基づいて鉄筋腐食環境評価を行うことを目的とする。実験では両者の時系列データを取得し，これらについて重回帰分析を行うことで鉄筋腐食予測手法を示す。また，これを用いて湿度変動を含むコンクリート内の鉄筋腐食環境評価手法を提案する。
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| 研究実績の概要 |
コンクリート内の湿度データの評価時に必要な統計処理や湿度変動予測式のモデル形式について検討するとともに，コンクリート内の湿度変動と外部環境との関係性について検討することを目的として，事前に実施した屋外曝露試験により得られたコンクリート内の温湿度データを用いて時系列分析を行った。
コンクリート内の湿度変動を予測するためのモデルとして多変量自己回帰モデルの一種を用いた結果，雨掛かり無し環境のデータについては回帰係数とアメダスデータによりコンクリート内の湿度を良好に予測できる可能性を示した。一方，雨掛かり有り環境のデータについては，液水の移動による湿度変動の影響が大きく，この影響を適切に表現できなかったため，今後モデルの改良が必要であると考えられる。
また，コンクリート内の湿度変動についても状態空間モデルによる分析を行った。この分析ではコンクリート内湿度の変動メカニズムについて整理し，含水率による変動成分と温度による変動成分をそれぞれ分離，推定できる可能性を示した。コンクリートの含水率と湿度はそれぞれ耐久性上異なる意味合いを持つと考えられ，温湿度データのみから両者の変動を推定できる本分析手法は，鉄筋コンクリート部材の耐久性を評価する上で有効な手法であると考えられる。今年度は，推定した含水率成分の妥当性の検証までは行っていないことから，今後含水率データの取得とともに妥当性の検証やモデルの改良を行う。
上記と併せて，温湿度センサー，鉄筋腐食センサー，鉄筋を埋設したモルタル試験体を作製し促進中性化を開始した。今後中性化の進行度合いを確認しながら，温湿度や鉄筋腐食に関わる時系列データの取得を目指す。
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