ポストテンションPC梁におけるPC鋼材の腐食による耐力劣化機構

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14655159
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 睦好 宏史 埼玉大学, 工学部, 教授 (60134334)
• 研究分担者: 牧 剛史 埼玉大学, 工学部, 助手 (60292645)
• キーワード: PC部材 / グラウト / 劣化 / 腐食 / 電食

研究概要

ポストテンション式プレストレストコンクリ-ト(PC)はりを14体製作して、PC鋼材を陽極に、アクリル製プール底面に敷いたチタンメッシュを陰極に設定し、塩水(質量濃度で5%)を満たしたプール中にはり供試体を入れて、通電することによる腐食促進試験を行い、グラウトの充填率、グラウトの塩分量、シース径などがシース、PC鋼材の腐食に及ぼす影響、ひび割れ性状の違いを実験的に明らかにした。また、所定期間通電後、載荷実験を行い、上記要因が耐荷力低下等に及ぼす影響も明らかにした。さらに、腐食によるひび割れ発生メカニズムを解析的に検討を行なった。その結果、以下のことが明らかとなった。
1)シースによる腐食ひび割れに関しては、グラウトの充填率の高いものほど卓越して発生し、アンボンド供試体は鋼材の防食には問題があるが腐食ひび割れは発生しない。これは、腐食による膨張圧がシーズ内の空隙によって緩和されることにより、コンクリートに引張力が発生しないからである。
2)錆汁発生の有無によって腐食ひび割れ幅に変化が生じる。
3)電流一定の場合、シース径が大きければ流れる腐食電流は小さくなり、腐食量は減少するため、腐食ひび割れ幅は小さくなる。
4)PC鋼材の劣化には各腐食要因以上に、拡大した腐食ひび割れから供給される酸素及び水分が与える影響が大きい。
5)腐食促進試験における積算電流量からひび割れ幅,シースの腐食量が算定可能となった。これにより腐食量という梁の劣化に直接起因する値によって実験供試体と実橋の劣化期間に関する比較検討が可能となった。

研究成果

• [文献書誌] Minh, H., Mutsuyoshi, H., Konno, Y., Niitani, K.: "Experimental Investigation on Chloride-Induced Corrosion in Post-Tensioned Concrete Beams"Proceedings of The Japan Concrete Institute. Vol.26. (2004)
• [文献書誌] Konno, Y., Mutsuyoshi, H., Minh, H., Taniguchi, H.: "Study on Corrosion of Prestressing Steel of Post-Tensioned Concrete Beams"Proceedings of The Japan Concrete Institute. Vol.26. (2004)
• [文献書誌] Minh, H., Mutsuyoshi, H., Witchukreangkrai, E., Niitani, K: "Effect of Corrosion on Post-tensioned Concrete Beams with Poor Grouting Condition"Proceedings of 4^<th> International Conference on Concrete Under Severe Conditions of Environment and Loading. CONSEC'04,Seoul, Korea. (2004)
• [文献書誌] Minh, H., Mutsuyoshi, H., Taniguchi, H., Niitani, K.: "Experiments on The Behavior of Post-tensioned Concrete Beams Deteriorated by Corrosion"Proceedings of The Japan Concrete Institute. Vol.25, No.1. 875-880 (2003)
• [文献書誌] 谷口博胤, 睦好宏史, 今野洋一, Ha MINH, 二井谷教治: "グラウトの充填度がPC鋼材腐食に及ぼす影響、PC構造物の現状の問題点とその対策"コンクリート技術シリーズ(土木学会). 52. 309-314 (2003)
• [文献書誌] Minh, H., Mutsuyoshi, H.: "Contribution of Epoxy Bonded Steel Plates, CFRP Sheets and Externally Anchored Stirrups to Shear Strength of RC Beams"Proceedings of the Fifth International Summer Symposium, JSCE. 29-32 (2003)