2016 Fiscal Year Annual Research Report
Multi-scale durability mechanics of concrete structures deteriorated by gel-liquid expansion
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15H05531
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 佑弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (10726805)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | コンクリート / アルカリシリカ反応 / 凍結融解作用 / 複合劣化 / 耐久性力学 / 構造性能 / 疲労 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に実装を行ったアルカリシリカ反応(ASR)膨張・力学モデルを用いて，膨張性ゲルが生成されたコンクリート構造の変形と力学性能変化について検討を行った．実規模PC梁による既往の実験の再現解析により，ASR膨張が生じた実規模コンクリートの変形，力学性能が良好に再現できることを示すと共に，それら解析的検討から，ひび割れの存在が翻ってASR膨張挙動を左右している可能性が示された．そこでひび割れと膨張の相互作用に関して，小規模モルタル試験体と鉄筋コンクリート梁を作成し実験を行った．実験により，先行ひび割れがASR膨張挙動に影響を与えうること，ひび割れ中の膨張性ゲルが力の伝達に寄与しうることが示された．
ASR膨張・力学モデルと凍結融解作用による水の膨張収縮モデルを統合することで，複合劣化を取り扱い可能な，世界的に類を見ない解析モデルを構築した．既往の実験結果を対象とした解析的検討により，複合劣化の作用順序により膨張挙動・力学性能が全く異なることを示した．また，本複合劣化モデルを用いて床版の余寿命解析を実施し，各劣化の程度と複合作用の程度がどのように床版の余寿命に影響を与えるのか示した．
加えて，材料劣化（特にASR膨張)が生じた既存コンクリート床版の余寿命を，非破壊検査手法と解析的アプローチを統合することで評価するデータ同化手法を検討した．床版下面のひび割れに加えて，ASR発生の有無を非破壊検査・モニタリングによって判断することで，合理的に床版の余寿命を判定できることを示した．
以上，コンクリート中に生じる膨張性物質に物性に応じた力学モデルを解析システムに実装し，多角的に検証することで，材料-構造相互作用を考慮した耐久性力学統合解析システムが実現された．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
