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本研究は、コンクリート壁体に生じたひび割れを通して、どの程度気体が漏洩するのかを定量的に把握し、気密性を要する壁体の設計資料を得ることを目的としている。昭和62年度に引き続き、補助金交付申請書の実施計画にしたがって、以下の研究を行った。
(1)ひび割れ面の凹凸をモデル化し、ひびわれを通過する気体の挙動を解析によって追跡し、実験結果の一般化をはかった。
(2)ひび割れを発生させる箇所に鉄筋を配した試験体の実験を行い、気体漏洩に及ぼす鉄筋の影響を明らかにした。
(3)気体として、酸素ガス、炭酸ガス、窒素ガス、ヘリウムガスを用いて漏洩実験を行い、気体の種類と漏洩量の関係を明らかにした。
(4)ひび割れ幅が一定ではなく、幅がゆるやかに変化するひび割れに関する気体漏洩実験を行い、漏洩量予測式の積分形式で、ひび割れ幅が変化した場合も予測が可能か否かの検討を行った。
以上の研究によって得られた知見を要約すれば次のようになる。
(1)ひび割れの生じたコンクリート壁からの気体漏洩量は、二平板間の圧縮性流体の一次元定常等温流れを表わす式を利用した実験式で定式化しうる。
(2)壁両面の絶対圧力が大気圧近傍で、圧力差が比較的小さく、見かけのレイノルズ数が比較的小さい場合は、二平板間の二次元ポアゾイユ流を表す式を利用した実験式によって、十分な精度で気体漏洩量を定式化することができる。
(3)鉄筋が存在する場合は、鉄筋の近傍でひび割れ幅が小さくなり、気体漏洩は少なくなる。
(4)ひび割れ幅がゆるやかに変化する場合は、一定幅のひび割れからの漏洩量予測式を用いて、漏洩量を予測することができる。
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