塩害を受ける鉄筋コンクリート構造物の安全性・使用性の時系列照査

受盐害影响的钢筋混凝土结构的安全性和可用性的时间序列审查

• 批准号: 11750409
• 负责人: 下村 匠
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750409/
• 关键词: 塩害; 鉄筋腐食; 腐食ひび割れ; 連続繊維シート; 安全性; 使用性; 経時変化; 数値シミュレーション; 腐食

本研究では,二年間の研究期間のうちに,海水が直接接触する環境,または塩化物イオンが飛来する環境下において供用される鉄筋コンクリート構造物の,性能劣化過程を数値シミュレーションにより予測する技術的枠組みの開発と,予測システムに組み込む種々のモデルの開発を行った.予測システムは,かぶりコンクリート中の水分,塩分,酸素移動の解析,コンクリート中の鉄筋の腐食過程の解析,鉄筋が腐食した鉄筋コンクリート構造の耐荷性状の解析を行う部分より成り,それぞれの部分には,研究の進展に応じて最新のモデルが導入できるようになっている.本研究期間中には,以下の改良を加えた.1)水分,塩分,酸素移動に対し,コンクリートの細孔構造に基づく,熱力学的に整合の取れた物理モデルを開発し,導入した.不飽和,部分飽和,乾湿繰返し条件下に対し,汎用的に適用できるものである.ただし,曲げひび割れを精密に考慮することについては,研究途上である.2)コンクリート中の鉄筋の腐食モデルについては,腐食反応の電気化学に立脚したモデルの開発に取り組んだ.まだ改良の余地はあるものの,酸素拡散律速と濃度分極とが現象に立脚して考慮できるものとなっている.3)鉄筋の腐食した鉄筋コンクリートの力学性状については,系統的な室内実験を行い,有益な知見を蓄積した.現行で組み込まれているモデルがほぼ妥当であることを確認するとともに,さらに信頼性の高いモデルを将来開発するに十分な情報を得た.4)連続繊維シートを構造物表面に接着する補修補強工法の効果を合理的に表せるようにした.物質遮蔽効果と引張補強材としての効果を,予測システムの該当部分に導入した.以上を組み込んだ数値解析プログラムを用いて,種々の環境条件,構造寸法,使用材料,補修補強工法を想定してコンクリート構造物の寿命予測(力学性能の経時変化)を行った.

の research during this study で は, two years の う ち に, direct contact with the seawater が す る environment, ま た は salt compound イ オ ン が fly す る environment に お い て for use さ れ る iron objects reinforcement コ ン ク リ ー ト structure の, performance degradation process を the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り be す る technology group 枠 み の open 発 と, be シ ス テ ム に group み 込 む kind 々 の モ Youdaoplaceholder0 デ デ open を line った. To measure シ ス テ ム は, か ぶ り コ ン ク リ ー ト の in moisture, salt, acid, analytical, mobile の コ ン ク リ ー ト の の iron objects in the steel corrosion process の parsing, iron objects reinforcement が saprophagous し た iron objects reinforcement コ ン ク リ ー ト tectonic の part load resistance character line analytical を の う よ り り, そ れ ぞ れ の part に は, research progress in の に 応 じ て latest の モ デ ル が import で き る よ う Youdaoplaceholder0 になって る. In this study period に は, the following の improved を plus え た. 1) moisture, salt, acid, mobile に し, seaborne コ ン ク リ ー ト の pores structure に base づ く, thermodynamic に integration の take れ た physical モ デ ル を open 発 し, import し た. Saturated and unsaturated, partly under the condition of dry wet Qiao return し に し seaborne, universal に applicable で き る も の で あ る. た だ し, qu げ ひ び cut れ を precision に consider す る こ と に つ い て は, research way on で あ る. 2) コ ン ク リ ー ト の の iron objects in the steel corrosion モ デ ル に つ い て は, corrosion against 応 の electric chemical に 気 footing し た モ デ ル の open 発 に group take り ん だ Modified の. ま だ room は あ る も の の, acid element company と concentration polarization dispersion law of speed と が phenomenon に footing し て consider で き る も の と な っ て い る. 3) iron objects reinforcement の saprophagous し た iron objects reinforcement コ ン ク リ ー ト の mechanics character に つ い て は, system な indoor be 験 を い, beneficial な knowledge accumulation of を し た. Current で group み 込 ま れ て い る モ デ ル が ほ ぼ appropriate で あ る こ と を confirm す る と と も に, さ ら に letter 頼 の high い モ デ ル を future open 発 す る に very な intelligence を た. 4) even 続 繊 d シ ー ト を structure surface に then す る strong patch repair method の unseen fruit を reasonable に table せ る よ う に し た. The shielding effect of the material と the reinforcing material と て て the <s:1> effect を, and it is tested that システム the corresponding part に is introduced into た た. Above を group み 込 ん だ the numerical analytical プ ロ グ ラ ム を with い て, kind of 々 の environment condition, construction method, use material, strong patch repair method を scenarios し て コ ン ク リ ー ト structure の life be (mechanical properties の 経 when variations) line を っ た.

项目成果

小林悟志,丸山久一,下村匠,菱田亮: "コンクリート中の鉄筋の腐食に関するモデル化"第18回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集. 221-224 (2000)

Satoshi Kobayashi、Hisaichi Maruyama、Takumi Shimomura、Ryo Hishida：“混凝土中钢筋腐蚀的建模”第 18 届日本土木工程学会关东分会新泻会议研究报告记录 221-224 (2000)。

T.Shimomura: "Verification of Safety and Serviceability of Concrete Structures Retrofitted with Externally-Bonded Continuous Fiber Materials"Proceedings of the Fourth International Symposium on Fiber Reinforced Polymer Reinforcement for Reinforced Concret

T.Shimomura：“外部粘结连续纤维材料改造混凝土结构的安全性和适用性验证”第四届钢筋混凝土纤维增强聚合物增强国际研讨会论文集

K.Maruyama and T.Shimomura: "Service-Life Simulation and Durability Design of Concrete Structures Under Corrosive Environment"Proceedings of the UEF International Conference on Advances in Cement and Concrete. (to be published). (2001)

K.Maruyama 和 T.Shimomura：“腐蚀环境下混凝土结构的使用寿命模拟和耐久性设计”UEF 国际水泥和混凝土进展会议论文集。

松尾 洋: "鉄筋コンクリート中の鉄筋の腐食とひび割れ幅に関する検討"第17回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論文集. 21-24 (1999)

松尾浩：《钢筋混凝土中钢筋腐蚀与裂缝宽度的研究》第17届日本土木学会关东分会新泻研究会议论文集21-24（1999年）。

久保晶彦,下村匠: "塩害を受ける鉄筋コンクリート構造の性能の経時変化予測システム"土木学会第55回年次学術講演会講演概要集第5部. (CD-ROM). (2000)

Akihiko Kubo、Takumi Shimomura：“预测受盐害影响的钢筋混凝土结构性能随​​时间变化的系统”，第 55 届日本土木工程师学会学术年会，第 5 部分（CD-ROM）（2000 年）。