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構造コンクリートの長期安全性評価と広帯域温度に対応した複合耐久性力学

宽温度范围下结构混凝土及复合材料耐久性力学长期安全评价

基本信息

批准号：
20F20367
负责人：
前川宏一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-11-13 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

常温から高温域にかけて変化するセメント硬化体中の水分変化と、溶存イオン濃度（カルシウム、マグネシウム、珪酸塩イオン、硫酸塩イオン、塩化物イオン、アルミニウム、鉄イオン）の平衡モデルと固体形成モデルとの複合を図り、鋼材腐食反応と電場の形成に関する一般化モデルを数値解析に反映させた。腐食反応に伴う鉄イオンの移動と寂の沈殿を考慮し、腐食錆びの拡散領域を計算に算入するように開発を進めた。数値解析法の機能性を検証する目的で、高分子材料を用いた透明な疑似コンクリートを用いて、時間―空間での多種イオンの移動と平衡する固体の溶解度を測定し、モデルの適用範囲の検証を行った。また、気中の二酸化炭素濃度および火災現場での高濃度二酸化炭素濃度のもとでのセメント硬化体中のイオン平衡にも着目し、既往の実験結果を基に数値モデルの検証をすすめ、適用性を確認した。フレッシュコンクリートの練り混ぜ水に海水を用いた海洋型コンクリートの高温時の挙動と、海水使用に伴って起こる水和結晶構造の変化と、それに連動する強度特性の変化の二者に着目し、開発したモデルの適用性の確認を行った。製造からおよそ数年までの熱力学的動態を追跡可能であることを既往の実験結果も参照して確認することができた。地中環境を想定した電場のもとで、アノード反応領域でカルシウムイオン濃度が急激に上昇することを見出し、これが二酸化炭素の溶存に関係していることも実証することができた。また、フライアッシュを結合材に混入することで、初期水和とそれに伴う細孔組織の形成が変化することを、併せて見出した。

The equilibrium of water change and dissolved element concentration (such as water group, organic group, acid group, sulfuric acid group, compound group, aluminum group, iron group) in the hardened body at normal temperature and high temperature range, the recombination of solid formation, the generalized equilibrium of corrosion reaction of steel and the formation of electric field are reflected in the numerical analysis. Decay and decay are included in the calculation of the movement of iron and steel. The purpose of functional evaluation of numerical analysis method is to determine the solubility of polymer materials in various fields such as transparency, time and space, movement and equilibrium, and to evaluate the application of numerical analysis method. The concentration of diacidified carbon in the atmosphere and the concentration of high concentration diacidified carbon in the fire site were compared with those in the hardened body. The results of previous experiments were compared with those of previous experiments. To confirm the applicability of the strength characteristics of the mixed water and the crystal structure during the high temperature fluctuation and seawater use. The dynamics of production over the years may be traced back to previous results. The earth environment is stable, the electric field is stable, and the concentration of carbon dioxide is rapidly increased. In the early stage of the formation of fine pore structure, water and other materials were mixed together.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Multi-ion kinetics in pseudo-concrete electrolyte associated with macro-cell corrosion

DOI：
10.1016/j.cemconcomp.2022.104690
发表时间：
2022-07
期刊：
Cement and Concrete Composites
影响因子：
10.5
作者：
Zhao Wang;K. Maekawa;H. Takeda;F. Gong
通讯作者：
Zhao Wang;K. Maekawa;H. Takeda;F. Gong

Lifetime assessment of structural concrete - multi-scale integrated hygro-thermal-chemo-electrical-mechanistic approach and statistical evaluation

结构混凝土的寿命评估 - 多尺度集成湿热化学电机械方法和统计评估

DOI：
10.1080/15732479.2021.1995443
发表时间：
2021
期刊：
Structures and Infrastructure Engineering
影响因子：
0
作者：
Chenyu Wang;Kenta Kimura;Jincai Li;Joseph Jacob Richardson;Mitsuru Naito;Kanjiro Miyata;Takanori Ichiki;Hirotaka Ejima;Zhao Wang and Koichi Maekawa
通讯作者：
Zhao Wang and Koichi Maekawa

Space Averaging of Electric Field accompanying Corrosion of Reinforcement and its Verification by Pseudo-Concrete

钢筋腐蚀伴随电场的空间平均及其伪混凝土验证