| 研究課題/領域番号 |
17K18917
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
金久保 利之 筑波大学, システム情報系, 教授 (90261784)
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| 研究分担者 |
カストロ ホワンホセ 琉球大学, 工学部, 教授 (70593391)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 鉄筋コンクリート / 経年劣化 / 維持管理 / 構造性能指標 / 腐食 / 耐久性能指数 / 耐震診断 / 経年指標 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、鉄筋コンクリート（以下、RC）造建物の劣化度合いを的確に評価した新たな構造性能指標を提案することを最終目標とし、(a)既存建物の耐震診断におけるコンクリートの中性化および鉄筋腐食に関する資料の精査と診断に用いられた経年指標および構造耐震指標データベースの構築、(b)電食により変状させたRC造建物の鉛直部材の繰返し曲げせん断応力下における力学性能の確認、(c)材料、要素レベルでの暴露試験体の力学性能の確認、(d)既存建物の耐震診断資料を用いた耐久性能指数の計算と問題点の洗い出し、を行う。本年度はこれらの中で、(a)および(c)を行った。
(a)に関して、茨城県内の公立学校RC造建物の耐震診断データベースにおける経年指標の統計データを検討した。対象RC造建物2,229棟のうち、耐震診断時の情報があり、コンクリートコア抜き強度、中性化試験結果が把握できた878棟について整理した結果、経年指標の平均値は0.958であり、0.96以上の棟が全体の65.7%を占めていた。経年指標と建築年、診断時経過年数、中性化深さ、圧縮強度との間に明瞭な傾向はみられなかった。
(b)に関して、電食ではコンクリートに生じるひび割れをコントロールすることが難しいことから、破砕剤を充填したアルミパイプを実験に用いることを想定して、ひび割れの発生状況および破砕剤充填パイプ単体の引張、圧縮試験を行った。実験の結果、破砕剤充填後300時間経過で幅約0.5～1mmのひび割れが発生すること、充填パイプの圧縮強度は充填後経過時間によってかなり大きくなることが確認できた。
(c)に関して、沖縄県の実構造物から採取した腐食鉄筋および沖縄県で暴露を行った腐食鉄筋の座屈性状を把握する圧縮試験を行った。実験の結果、腐食鉄筋の最小断面積減少率により、座屈強度や応力－歪関係を予測できることが確認できた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
おおむね年度当初の計画に沿って進んでいるが、次の点で、当初の計画と異なって進捗しているものと、進捗が進んでいるもの、遅れているものがある。
(a)に関しては、経年指標と建築年、診断時経過年数、中性化深さ、圧縮強度との間に明瞭な傾向がみられなかった。経年指標の下限値と構造耐震指標には右上がりの傾向がみられ、これは、構造耐震指標は経年指標との積で求められるため当然であるとも言える。そのため、強度指標と靱性指標に関するデータベースの整理は未着手である。
(b)に関しては、計画当初にはなかった内容であり、破砕剤を充填したアルミパイプにより、鉄筋腐食膨張により発生するひび割れの幅を、経過時間でコントロールできることがわかった。今後のRC部材の実験に利用できると考えている。
(c)に関しては、暴露供試体とともに実構造物（解体現場）から採取した腐食鉄筋に関する情報を得ることができ、当初の予定以上に進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
(a)に関しては、引き続きデータベースの整理を進め、耐久性能指数に関する知見を基に、構造性能指標の提案に必要な検討を進める。
(b)に関しては、変状したRC部材の力学性能評価のための実験を計画する。今までに提案されている力学性能の評価法が、繰返し曲げせん断応力下においても適用できるかどうか確認する必要があるが、曲げせん断応力下においては、特に主筋の付着性状の劣化が重要な影響項目になるはずである。今回提案した破砕剤充填パイプとコンクリートの付着性状がどのようなものか、確認する必要がある。
(c)に関しては、引き続き暴露供試体、実構造物から採取した腐食鉄筋単体の実験を進めるとともに、進捗状況によっては次々年度に計画していた中心圧縮実験を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
おおむね年度当初の計画に沿って進んでおり、助成残額はわずかである。前述の今後の研究の推進方策に則って、実験時の物品費に充当する。
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