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2009 年度 実績報告書

寒冷地のコンクリート構造物の複合劣化に対する耐久設計と維持管理システム

研究課題

研究課題/領域番号 19206048
研究機関北海道大学

研究代表者

上田 多門  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00151796)

研究分担者 後藤 康明  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90170472)
長谷川 拓哉  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30360465)
濱 幸雄  室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70238054)
田口 史雄  土木研究所, 寒地土木研究所, 上席研究員 (80414184)
桂 修  北海道立北方建築総合研究所, 研究科長 (40462329)
キーワードコンクリート構造物 / 維持管理 / 耐久設計 / 凍害 / 複合劣化 / 診断手法 / 劣化機構 / 構造性能劣化予測
研究概要

本年度の研究実績をまとめると以下のようである.
(1)材料の凍害劣化に関しては,凍結融解温度履歴下の小型モルタル供試体のひずみ量に与える飽水度の影響を示すとともに,この実験手法により,メソスケールの凍害劣化シミュレーション数値モデル構築のためのデータ取得が可能なことを明らかにし,モデルの基本的概念を提示した.
(2)材料の凍害劣化に関しては,さらに,鉄筋とコンクリートとの付着性状の劣化機構がかぶりコンクリートの大きさによって変わりうること,すなわち,かぶりが大きい場合は内部と表面部の温度による伸縮の違いの影響を,かぶりが小さい場合は水の供給による凍害劣化の影響が大きいことが示された.
(3)構造物の性能劣化シミュレーションに関しては,梁のかぶりコンクリートが凍害劣化を受けた場合の数値シミュレーションを実施し,圧縮側,引張側問わず,凍害劣化が生じると,部材降伏前の部材剛性が小さくなり,特に,引張側が凍害を受けた場合に,その影響が顕著であることが示された.
(4)凍害劣化度評価統一指標に関しては,現場構造物の表面で測定する超音波伝搬速度と,ひび割れ密度及び圧縮強度とに相関がみられることを明らかにした.ただし,供用年数の長い構造物では,相関性が悪かった.
(5)さらに,凍害劣化度評価統一指標に関しては,指標である微細ひび割れ量の測定方法の高精度度化を図った.
(6)凍害を含む複合劣化要因下の劣化予測に関しては,暴露試験から温度変化だけでなく,内部の相対湿度の状況の把握が重要であること,夏場を想定した高温乾燥暴露試験における細孔構造の粗大化の考慮の必要性が明らかになった.乾湿繰返しを受ける場合でも適切な量と質の空気泡を連行することで凍害劣化の抑制が可能であることが示された.
(7)凍害による耐久設計と維持管理システムに関しては,維持管理対策としての表面被覆を施工した場合,表面被覆材の透湿量が小さい材料ほど,耐凍害性が向上することを示した.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 環境変化養生によるモルタルの細孔構造と耐凍害性の変化2010

    • 著者名/発表者名
      新大軌, 濱幸雄, 澁谷将, 青野義道
    • 雑誌名

      セメント・コンクリート論文集 63

      ページ: 155-160

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoscale Simulation of Influence of Frost Damage on Mechanical Properties of Concrete2009

    • 著者名/発表者名
      Tamon Ueda, Muttaqin Hasan, Kohei Nagai, Yasuhiko Sato, Licheng Wang
    • 雑誌名

      Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE 21(6)

      ページ: 244-252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoscopic simulation of chloride ion diffusion in frost-damaged concrete2009

    • 著者名/発表者名
      Licheng Wang, Tamon Ueda
    • 雑誌名

      International Journal of Modelling, Identification and Control 7(2)

      ページ: 148-154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meso-scale modeling of chloride diffusion in concrete with consideration of effects of time and temperature2009

    • 著者名/発表者名
      Li-cheng WANG, Tamon UEDA
    • 雑誌名

      Water Science and Engineering 2(3)

      ページ: 58-70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結融解下におけるモルタルの変形挙動2009

    • 著者名/発表者名
      新居秀一, 上田多門
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集,材料学会 9

      ページ: 63-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 凍結融解作用を受けたRCはり部材の構造性能に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      林田宏, 佐藤靖彦, 上田多門, 針谷龍史, 田口史雄
    • 雑誌名

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集,材料学会 9

      ページ: 375-380

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スケーリング進行性評価に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕丈, 田口史雄, 名和豊春
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集 31(1)

      ページ: 1129-1134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河川樋門コンクリートの凍害劣化と再劣化に関する調査2009

    • 著者名/発表者名
      内藤勲, 田口史雄, 石谷隆始, 畠秀樹, 出合寿勇
    • 雑誌名

      寒地土木研究所月報 678

      ページ: 17-26

  • [雑誌論文] RCはり部材の凍害による材料劣化と構造性能に関する基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      林田宏, 佐藤靖彦, 上田多門, 針谷龍史, 田口史雄
    • 雑誌名

      寒地土木研究所月報 679

      ページ: 11-18

  • [雑誌論文] 凍結融解と塩化物の複合作用によるスケーリング劣化の簡易予測モデルの構築2009

    • 著者名/発表者名
      遠藤裕丈, 田口史雄
    • 雑誌名

      寒地土木研究所月報 680

      ページ: 2-11

  • [学会発表] 凍結融解作用を受けた鉄筋コンクリートの付着劣化に関する実験的検討2010

    • 著者名/発表者名
      三河智将, 佐藤靖彦
    • 学会等名
      土木学会第65回年次学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市(発表確定)
    • 年月日
      20100901-20100903
  • [学会発表] 異なる気候環境下で暴露したモルタルの細孔構造と耐凍害性の関係2010

    • 著者名/発表者名
      澁谷将
    • 学会等名
      第64回セメント技術大会
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン,東京都(発表確定)
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] 札幌市における仕上材・表面改質材を施工したコンクリートの表層の温湿度変化2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓哉, 千歩修
    • 学会等名
      日本建築仕上学会2009年大会(第20回研究発表会)
    • 発表場所
      東京大学山上会館,東京都
    • 年月日
      20091022-20091023
  • [学会発表] 表面被覆補修コンクリート構造物の超音波伝播速度測定による凍害再劣化調査2009

    • 著者名/発表者名
      内藤勲, 田口史雄
    • 学会等名
      土木学会第64回年次学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学七隈キャンパス,福岡市
    • 年月日
      20090902-20090904
  • [学会発表] Examination and Evaluation of Concrete Deterioration from Combined Frost and Salt Damage2009

    • 著者名/発表者名
      TAGUCHI Fumio, HAYASHIDA Hiroshi, ENDO Hirotake
    • 学会等名
      The 11th Annual International fib Symposium
    • 発表場所
      Business Design Center, London, UK
    • 年月日
      2009-06-24

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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