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Effect of water content of concrete on bond performance of reinforced concrete after fire

混凝土含水率对火灾后钢筋混凝土粘结性能的影响

基本信息

批准号：
21K14294
负责人：
西尾悠平
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Building Research Institute (2022)The University of Tokyo (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

本研究は、鉄筋コンクリートの含水状態が加熱による付着劣化に与える影響を明確にし、最終的には受熱後の熱応力によって生じた内部のひび割れと、受熱後の付着強度の関係を明らかにすることを目的とするものである。受熱後の付着性能への影響要因としてコンクリートの含水状態を考慮し、コンクリートの構成要素の高温時力学特性、コンクリートの内部ひび割れ性状，そして、コンクリート内部の加熱中の水分状態と加熱後の鉄筋コンクリートの付着性能との関係について検討する。具体的には、各構成要素の高温時力学特性の取得、および中性子イメージングによる加熱中の水分挙動の取得を踏まえたうえで、有限要素法を用いた解析モデルを構築し、加熱中にモルタルと粗骨材層間に生じる熱応力および内部ひび割れを算出する。さらに、X線トモグラフィーを用い、内部ひび割れと付着性能の関係を明らかとし，上記の目的を達成する。本年度は、京都大学研究原子炉（KUR）の中性子イメージング装置を用い、鉄筋コンクリートの試験体に対し加熱実験を実施し、加熱時におけるコンクリート内部の温度および含水量の経時変化について明らかにするとともに、加熱中のコンクリート内部の圧力変化を測定し、コンクリート内部の含水状態と水蒸気圧形成に関しても合わせて検討を行った。また、鉄筋コンクリートの試験体に対し、画像相関法を用い、加熱前後の鉄筋コンクリート試験体の変形挙動を2次元的に観察することを試みた。

This study is aimed at clarifying the relationship between the thermal degradation and the ultimate thermal stress after heating and the thermal strength after heating. The influence of adhesion properties after heating is mainly due to the consideration of the moisture state of the heat exchanger, the mechanical characteristics of the components at high temperature, the internal properties of the heat exchanger, and the relationship between the moisture state of the heat exchanger inside the heat exchanger and the adhesion properties after heating. Specifically, the acquisition of mechanical properties at high temperature of each component element, the acquisition of moisture movement during heating, the calculation of thermal force generated between layers of coarse bone material and internal separation during heating by finite element method are described. The relationship between the internal and external performance of the X-ray system is clearly defined. This year, Kyoto University has been studying the application of a nuclear reactor (KUR) in the nuclear power plant, the implementation of heating and the measurement of internal temperature and water content during heating and the measurement of internal pressure during heating. The water content in the interior of the tank is related to the formation of water vapor. For example, the temperature of the steel bar before and after heating can be measured by the image correlation method.