内部膨張起因の微細損傷が部材耐荷性能低下に与える影響とその載荷速度依存性の解明

阐明内部膨胀引起的微观损伤对构件承载性能下降的影响及其对加载速率的依赖性

• 批准号: 21K04236
• 负责人: 玉井 宏樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04236/
• 关键词: 内部膨張; アルカリシリカ反応; コンクリート; メゾスケールモデル; 有限要素法; ASR; 微細損傷; 載荷速度依存性

本研究の目的は，内部膨張によるひび割れなどの微細損傷の載荷速度依存性を明らかにし，有限要素法（FEM）やラティスモデルを用いて微細損傷を考慮したコンクリートの高精細数値解析モデルを構築し，最終的に，鉄筋腐食・ASR・それらの複合劣化が生じたRC梁部材の静的及び衝撃荷重下の耐荷性能や破壊挙動を定量評価することである。今年度は，(1)促進膨張させたコンクリート供試体の圧縮試験による載荷速度依存性の把握，(2)FEMに基づくメゾスケールモデルの構築とそれによる解析を実施した。それぞれの成果について以下に記す。(1)昨年度に製作した膨張量の異なる供試体に対して，載荷速度をパラメータとした圧縮試験を実施した。具体的には，供試体の膨張レベルとしては，ほぼ膨張していない供試体，約2000μ供試体，約4000μ供試体の3種類に区分される。載荷速度は，静的，高速（平均ひずみ速度で0.01/s），高速（平均ひずみ速度で0.1/s）の３水準とした。圧縮試験の結果，静的載荷の場合，平均膨張量が大きいほど，強度・弾性係数ともに低下するといった既往研究で得られているような傾向を得ることができた。また，今回設定した載荷速度の範囲内であれば，その傾向は大きく変わらないことがわかった。ただ，膨張量が大きくなると，動的破壊性状が爆裂はするものの変化するなど，蛍光の違いを捉えることができた。これらの結果は，数値解析による検討に生かすことができると考えている。(3)昨年度の検討において，FEMに基づくメゾスケールモデルを2次元，3次元で構築していたが，そのモデルをベースに，湿気移動・応力・ひび割れを連成させた解析モデル・手法に発展させた。具体的には，ひび割れと湿気移動を双方向の連成とすることでより現実的なモデルを実現した。そのモデルを用いて，鉄筋を考慮することで，RC梁のメゾスケールモデルを構築した。

The purpose of this study is to clarify the load-velocity dependence of micro-damage caused by internal expansion, consider the application of finite element method (FEM) to micro-damage, construct high-precision numerical analysis, and finally quantitatively evaluate the load-resistance of RC materials under static and dynamic loads caused by iron corrosion, ASR, and composite degradation. This year,(1) to promote the expansion of the test sample pressure test to grasp the load speed dependence,(2)FEM basic structure of the structure of the analysis of the implementation. The following is a list of achievements. (1)The test specimen was subjected to the same strain test as the test specimen, and the test specimen was subjected to the same strain test as the test specimen. Specifically, the expansion of the test sample is divided into three types: about 2000μ test sample and about 4000μ test sample. Load speed is static, high speed (average speed 0.01/s), high speed (average speed 0.1/s) and 3 levels As a result of the compression test, the average expansion tension is large, and the strength coefficient is low. This time, the load speed is set within the range, and the tendency is to change. The expansion tensor is large, and the dynamic breaking property is large. The result of this analysis is that the value of the data is calculated. (3)In the past year's research, FEM has developed a series of analytical methods for solving problems such as moisture movement, stress, vibration, and vibration. The concrete structure of the structure is composed of two parts: one part is wet, the other part is wet, the other part is wet. In addition, the RC beam is constructed in consideration of the iron reinforcement.

项目成果

早強セメントおよび高炉スラグ微粉末を用いたコンクリートの腐食抵抗性に関する基礎的研究

早强水泥和高炉矿粉混凝土耐腐蚀性能基础研究

• 发表时间: 2021
• 期刊: コンクリート年次論文集
• 作者: Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔， 河野勝宣;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一;石川侑吾;田中三雄，金田一男，中田幸造，下田誠也;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿，加藤直也，篠原大紀，宮澤 駿;高橋京祐，中村一史，タイウィサル，堀井久一;中川潤哉，櫨原弘貴，添田政司，山田悠二
• 通讯作者: 中川潤哉，櫨原弘貴，添田政司，山田悠二

水分流入と周辺拘束が骨材膨張起因のコンクリートのひび割れ性状に及ぼす影響

水分流入和周边约束对骨料膨胀混凝土开裂性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Kumiko Kiyono;Thay Visal;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，成政翔太，服部 晃，岡本功一;佐藤太治，山本大介;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，成政翔太，服部 晃，岡本功一;神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮;柴原 晃，高橋 啓介，小松 満;西村拓真，玉井宏樹;清野久美子，中村一史，タイウィサル，堀井久一;岸川拓郎，玉井宏樹
• 通讯作者: 岸川拓郎，玉井宏樹

ASRによる膨張が接着系あと施工アンカーの引抜耐力に及ぼす影響に関する研究

ASR膨胀对胶粘后安装锚杆拉拔强度影响的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 西村 拓真;玉井 宏樹;園田 佳巨;高橋京祐，中村一史，タイウィサル，堀井久一;岡﨑昂奈，森河由紀弘，花田響，前田健一，佐藤智範;清野久美子，タイウィサル，中村一史，堀井久一;波多野文人，山本大介，福永隆之，佐川康貴，濵田秀則
• 通讯作者: 波多野文人，山本大介，福永隆之，佐川康貴，濵田秀則

一軸，三軸持続圧縮応力を受けるコンクリートのASR進展に伴う変形挙動

与单轴和三轴持续压应力下混凝土 ASR 进展相关的变形行为

• 发表时间: 2022
• 期刊: コンクリート工学年次論文集
• 作者: 大竹淑恵;水田真紀;山本大介，川端雄一郎，泉心太，濵田秀則
• 通讯作者: 山本大介，川端雄一郎，泉心太，濵田秀則

付着性能ならびに動的加振が断面修復部の剥落危険性に及ぼす影響

粘附性能和动态激励对修复部分剥落风险的影响

• 发表时间: 2021
• 期刊: 土木構造・材料論文集
• 作者: Yuto Matsuura;Yusuke Ono and Masanori Kohno;玉井宏樹，古賀智史，園田佳巨
• 通讯作者: 玉井宏樹，古賀智史，園田佳巨