人為的に局部孔食させた鉄筋を持つRCはりの曲げ耐力に関する研究

研究目的近年、塩化物環境下における鉄筋の腐食とそれに伴う鉄筋コンクリート(RC)構造物の損傷、劣化の問題が懸念されている。本研究では、RCはりに電食試験を行い、コンクリート中の主鉄筋を人為的に腐食させ、鉄筋腐食率と終局曲げ耐力との関係について検証した。研究方法主鉄筋にD19の異形棒鋼2本を用い、有効高さが20cmの長さ210cm、高さ24cm、幅15cmのRCはりを6本製作した。はじめに作製したRCはりの静的載荷試験を行い、0.2mmひびわれを発生させ、その後塩分濃度3%の塩化ナトリウム溶液の中に供試体を浸し、陽極に鉄筋、陰極にチタン電極を用いて、電流値と通電時間を変えた積算電流値をパラメータとして電食実験を行った。電食試験終了後、再び静的曲げ試験を行い、終局曲げ耐力を測定したのち、腐食させた鉄筋を取り除き質量を計ることで腐食率の測定を行った。研究成果人為的に腐食させるために事前に3%及び10%の塩分濃度の塩化ナトリウム溶液で予備試験を行ったが顕著な差は見られなかったために海水に近い3%の塩化ナトリウム溶液で電食試験を行った。腐食後の曲げ耐力は積算電流値720Ahで97%、1152Ahで90%、2304Ahで86%、2880Ahで80%、4608Ahで15%であった。鉄筋腐食率は積算電流値720Ahで8.05%、1152Ahで10.17%、2304Ahで16.06%、2880Ahで19.71%、4608Ahで43.24%であった。積算電流値4608AhのRCはりは、鉄筋の降伏強度に相当する断面積以下まで鉄筋が腐食していたために終局耐力が低くなったといえる。積算電流値2880AhまでのRCはりでは、終局曲げ耐力は鉄筋腐食率が大きくなるほど低くなり、両者の関係は一次関数により表現できることがわかった。また、腐食鉄筋率が20%以内であれば終局曲げ耐力の計算を行うことができ、構造物の環境や構造条件が異なっても終局曲げ耐力を計算することができる。なお、鉄筋腐食率とRCはりのたわみ抵抗性との関係は得られず、鉄筋断面積の減少量からたわみを計算することは困難なようである。

研究目的近年、塩化物環境下における鉄筋の腐食とそれに伴う鉄筋コンクリート(RC)構造物の損傷、劣化の問題が懸念されている。本研究では、RCはりに電食試験を行い、コンクリート中の主鉄筋を人為的に腐食させ、鉄筋腐食率と終局曲げ耐力との関係について検証した。研究方法主鉄筋にD19の異形棒鋼2本を用い、有効高さが20cmの長さ210cm、高さ24cm、幅15cmのRCはりを6本製作した。はじめに作製したRCはりの静的載荷試験を行い、0.2mmひびわれを発生させ、その後塩分濃度3%の塩化ナトリウム溶液の中に供試体を浸し、陽極に鉄筋、陰極にチタン電極を用いて、電流値と通電時間を変えた積算電流値をパラメータとして電食実験を行った。電食試験終了後、再び静的曲げ試験を行い、終局曲げ耐力を測定したのち、腐食させた鉄筋を取り除き質量を計ることで腐食率の測定を行った。研究成果人為的に腐食させるために事前に3%及び10%の塩分濃度の塩化ナトリウム溶液で予備試験を行ったが顕著な差は見られなかったために海水に近い3%の塩化ナトリウム溶液で電食試験を行った。腐食後の曲げ耐力は積算電流値720Ahで97%、1152Ahで90%、2304Ahで86%、2880Ahで80%、4608Ahで15%であった。鉄筋腐食率は積算電流値720Ahで8.05%、1152Ahで10.17%、2304Ahで16.06%、2880Ahで19.71%、4608Ahで43.24%であった。積算電流値4608AhのRCはりは、鉄筋の降伏強度に相当する断面積以下まで鉄筋が腐食していたために終局耐力が低くなったといえる。積算電流値2880AhまでのRCはりでは、終局曲げ耐力は鉄筋腐食率が大きくなるほど低くなり、両者の関係は一次関数により表現できることがわかった。また、腐食鉄筋率が20%以内であれば終局曲げ耐力の計算を行うことができ、構造物の環境や構造条件が異なっても終局曲げ耐力を計算することができる。なお、鉄筋腐食率とRCはりのたわみ抵抗性との関係は得られず、鉄筋断面積の減少量からたわみを計算することは困難なようである。