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2011 年度 実績報告書

材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能評価に関する技術学術体系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21246072
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

下村 匠  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (40242002)

研究分担者 田中 泰司  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40377221)
山本 貴士  京都大学, 工学系研究科, 准教授 (70335199)
宮里 心一  金沢工業大学, 工学部, 教授 (60302949)
斉藤 成彦  山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (00324179)
上原子 晶久  弘前大学, 理工学部, 准教授 (70333713)
キーワード鉄筋腐食 / PC鋼材 / 腐食ひび割れ / 冗長性 / 有限要素解析 / 材料劣化 / 構造性能 / 鉄筋コンクリート
研究概要

本研究は、鉄筋腐食に代表される材料劣化が生じたコンクリート構造物の構造性能の評価について、実験的研究、解析手法の検討を推進するとともに、得られた要素技術、研究成果の体系化を目的に行った。平成23年度には以下の成果を得た。
1)鉄筋が腐食したRC実橋の載荷試験で見られた断面修復後の再腐食による継手部分の破壊を室内実験により再現し、腐食による主筋の定着不良が部材の構造性能を著しく損なうことを明らかにした。
2)プレテンションPC実橋の載荷試験と供試体を用いた室内試験を行い、プレテンション緊張材の腐食は、プレストレスロスと鋼材の負担引張力の低下と、腐食ひび割れによるコンクリートの見かけの曲げ強度の低下を引き起こすことを明らかにした。
3)電食により鋼材を腐食させたポストテンション方式PCはり試験体の曲げ載荷実験を行い、シースの腐食に伴う付着劣化とPC鋼材の腐食が耐荷性状に及ぼす影響について明らかにした。また、非線形数値解析により、耐荷メカニズムを詳細に分析した。
4)融雪剤の影響により著しい鋼材腐食が生じたPC床版橋について有限要素法を用いて構造性能の評価を行い、上部工全体系では構造の冗長性や劣化桁の偏在が構造性能に影響を及ぼすことを明らかにした。
5)鉄筋腐食を生じたRC曲げ部材のかぶりのはつり調査位置で鉄筋径を直接測定することを想定し、得られた数点の鉄筋径から部材中の引張主筋の断面積の分布特性を推定して曲げ耐荷力を算定する手法を提案し、曲げ耐荷力の実験値を安全側に評価できることを示した.
6)腐食の空間的なばらつきの参考データとすることを目的とし、日本海沿岸で約10年間空気中に暴露された鉄筋の形状を3Dスキャナで測定した。この結果、水の存在によって腐食の程度は大きく異なり、腐食生成物によって鉄筋の太さが2倍前後にまで膨張する場合があることを確認した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 鋼材が腐食したプレテンションPC梁の載荷試験2011

    • 著者名/発表者名
      陸賢, 田中泰司, 山口貴幸, 下村匠
    • 雑誌名

      第20回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集

      ページ: 39-44

  • [雑誌論文] 鋼材腐食の生じたPCはりの曲げ耐荷性状に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      神津和大, 斉藤成彦, 衣笠泰広
    • 雑誌名

      第20回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集

      ページ: 271-276

  • [雑誌論文] 断面修復後に再劣化したRC橋梁の耐荷性状に関する再現実験2011

    • 著者名/発表者名
      山口貴幸、伊阪陵代、下村匠、田中泰司
    • 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: 11 ページ: 213-218

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 融雪剤散布により劣化したPC上部工の有限要素解析2011

    • 著者名/発表者名
      上原子晶久・子田康弘・岩城一郎
    • 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: 11 ページ: 537-544

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 引張主筋の腐食分布を考慮したRC曲げ部材の曲げ耐荷力算定手法2011

    • 著者名/発表者名
      中元佑一, 山本貴士, 高谷哲, 宮川豊章
    • 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: 11 ページ: 205-212

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シラン系およびけい酸塩系表面含浸材の併用による劣化抑制効果に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      鶴田浩章、原川卓真
    • 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: 11 ページ: 361-366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉄筋腐食によって劣化したRC部材のHPFRCCを用いた補修工法の提案2011

    • 著者名/発表者名
      浅野翔也, 前田徳一, 大橋亮介, 小林孝一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 33-2 ページ: 1357-1362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 塩害劣化したRC部材への耐荷力の回復を目的としたHPFRCCと繊維ネットの適用2011

    • 著者名/発表者名
      大橋亮介, 前田徳一, 浅野翔也, 小林孝一
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: 33-2 ページ: 1249-1254

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 塩害劣化したプレテンションPC桁の疲労破壊性状2010

    • 著者名/発表者名
      田中泰司, 陸賢, 山口貴幸, 下村匠
    • 雑誌名

      第20回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム論文集

      ページ: 277-282

  • [学会発表] Application of HPFRCC as a Patching Repair Material for RC Members Exposed to Chloride Attack2011

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kobayashi
    • 学会等名
      the 2nd RILEM conference on strain hardening cementitious composites (SHCC2-Rio)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil(招待講演)
    • 年月日
      20111212-20111214
  • [学会発表] 鋼材腐食したプレテンションPCはりの曲げ載荷実験2011

    • 著者名/発表者名
      陸賢
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 実構造物におけるコンクリート表面塩分濃度の空間分布に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      下村匠
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 電食により鉄筋断面が半減したコンクリート梁の力学性状2011

    • 著者名/発表者名
      宮里心一
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 複合劣化を受けたRCはりの曲げ耐荷性能に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      迫井裕樹
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] ASRと鋼材腐食による複合劣化が生じたRCはりの曲げ耐荷挙動に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      島津祥徳
    • 学会等名
      土木学会第66回年次学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2011-09-07

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公開日: 2013-06-26  

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