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2022 年度 実績報告書

微視-構造連成破壊力学に基づく劣化したコンクリート部材のせん断抵抗機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02226
研究機関神戸大学

研究代表者

三木 朋広  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (30401540)

研究分担者 上田 尚史  関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (20422785)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード微視-構造連成破壊力学 / アルカリシリカ反応(ASR) / せん断スパン有効高さ比a/d / せん断耐荷機構 / RCディープビーム / 圧縮破壊エネルギー / せん断圧縮破壊
研究実績の概要

本研究では、アルカリシリカ反応(ASR)によって劣化したコンクリート部材のせん断抵抗機構を理論的に説明することを最終目標とする。最終年の2022年度は、コンクリートの内在損傷がひび割れ進展に与える影響と部材強度の寸法効果を明らかにするために、ASR劣化が生じたコンクリート供試体ならびにRC部材の載荷実験を実施した。また、要素検討では、コンクリートに内在する鉄筋による膨張拘束の反力として、コンクリートにケミカルプレストレスが導入されることになるが、その特性を把握することを試みた。また、RCディープビームを対象とした載荷試験によって、部材内部の損傷と膨張量の影響について実験的に調べた。本年度得られた成果は以下の通りである。
成果1:拘束を受けたモルタルがASRによって膨張した場合の力学特性を評価することを目的に、50℃飽和NaCl水溶液に浸漬させたモルタルに対して、膨張量の測定、圧縮強度試験および切欠きはりの曲げ試験を実施した。実験結果から、ASRにより約17000×10^-6の膨張ひずみが生じた供試体は膨張前と比較して圧縮強度が59%低下することがわかった。しかし、ASRによる膨張を鋼棒ならびに両端板が拘束した供試体のひび割れ発生強度は140%増加し、拘束の無い条件でASRが生じた供試体の破壊エネルギーは23%増加する結果が得られた。
成果2:複数体のせん断圧縮破壊するRCはりを対象として、同一条件でASRを生じさせた場合の膨張挙動と膨張後のせん断耐力について実験的に検討した。その結果、膨張挙動については、膨張量の平均は2020×10^-6、変動係数は35.4%となり、測定結果にばらつきが見られたのに対して、RCはりのせん断圧縮耐力については、平均値158kN,変動係数5.99%と結果のばらつきが小さいことが確認された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 外来アルカリ環境下でアルカリ骨材反応が生じたモルタルの力学特性2022

    • 著者名/発表者名
      黒野承太郎, 安田瑛紀, 河野克哉, 三木朋広
    • 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

      巻: 22 ページ: 231-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Surface Characteristics of CFRP Rebars on Behavior of CFRP Strengthened RC Beams with a Circular Cross Section2022

    • 著者名/発表者名
      Mamy A. Rabotovao, Tomohiro MIKI
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 44 (2) ページ: 115-120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PC鋼材の付着特性を考慮したプレキャストプレストレストコンクリート柱の耐震性状に関する解析的検討2022

    • 著者名/発表者名
      服部滉也, 三木朋広, 生田麻実
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 44 (2) ページ: 637-642

    • 査読あり
  • [学会発表] 外来アルカリによりASR膨張したモルタルの力学特性, V-4852022

    • 著者名/発表者名
      黒野承太郎, 安田瑛紀, 河野克哉, 三木朋広
    • 学会等名
      土木学会第77回年次学術講演会
  • [学会発表] EFFECT OF ANALYTICAL AND EXPERIMENTAL BOND SLIP CURVES ON SHEAR BEHAVIOR OF CIRCULAR RC BEAMS STRENGTHENING BY CFRP BARS, V-6232022

    • 著者名/発表者名
      RABOTOVAO A. Mamy, MIKI Tomohiro
    • 学会等名
      土木学会第77回年次学術講演会
  • [学会発表] Effect of different bond slip curves on the behavior of Circular Cross-Sectional RC Beams Strengthening by2022

    • 著者名/発表者名
      RABOTOVAO A. Mamy, MIKI Tomohiro
    • 学会等名
      2022年度土木学会関西支部年次学術講演会

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公開日: 2023-12-25  

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