コンクリート中の鋼材腐食に関する局所環境作用の定量評価手法の構築

开发局部环境对混凝土中钢筋腐蚀影响的定量评估方法

基本信息

批准号：
22H01562
负责人：
佐伯竜彦
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01562/
关键词：
局所環境鋼材腐食水掛かり気象

项目摘要

コンクリート構造物中の鉄筋の腐食は，部位による水掛かり等の局所的な環境条件の影響を受けるが，実構造物においてそれを定量的に評価する手法は確立されていない．そのような背景から，本研究は構造物各部位における局所的な環境作用を劣化予測や耐久性評価に反映させるため，薄板モルタル供試体の暴露試験結果に基づいて，鋼材腐食に関連する4物質（水，酸素，二酸化炭素，塩化物イオン）の供給条件を定量評価し，それらのコンクリート中での移動現象を解析するための境界条件を設定する手法を開発することを目的している．令和4年度は下記の検討を行った．実構造物の各部位に薄板モルタル供試体を貼り付け，中性化深さを測定した．また別途実験を行い，供試体の含水率と二酸化炭素拡散係数の関係を定式化した．この関係式を用いて，中性化深さと等価な含水率を逆算した．これによって，構造物の局所的な水掛かりに関する環境条件が定量的に把握できた．また，対象とした構造物が立地する地点の降雨履歴データを参照し，各部位中性化深さに等価な乾湿繰返し履歴を同定した．さらに，構造物に用いられるコンクリートを想定し，薄板モルタル供試体と同一の乾湿繰り返しを受けた場合のコンクリートの応答（内部の含水率分布）を数値シミュレーションにより求めた．上記の検討により，薄板モルタル供試体の中性化深さとコンクリートの含水状態を関連付けた．また，乾湿繰返し環境における鋼材腐食のモデル化を行い，水掛かりと腐食の関係についても検討を開始した．

混凝土结构中加固钢的腐蚀受到局部环境条件（例如在现场浇水）的影响，但是尚未确定在实际结构中对它们进行定量评估的方法。鉴于此背景，这项研究旨在根据薄纸砂浆样品的暴露测试的结果进行定量评估与钢腐蚀（水，氧气，二氧化碳和氯离子）相关的四种物质的供应条件，并开发了一种在构成环境效应的范围内的持久性效果的边界条件的方法，以设定边界条件，以构成各种效果。在2022财政年度进行了以下考虑。将薄板砂浆标本粘贴到实际结构的每个部分，并测量中和的深度。此外，进行了单独的实验，以制定样品的水分含量与二氧化碳扩散系数之间的关系。使用这种关系，与中和深度等效的水分含量成反比。这使我们能够定量掌握与结构局部浇水有关的环境条件。此外，我们通过参考目标结构位置的降雨历史数据，确定了与每个位置中和的深度相同的干燥和湿重复历史。此外，假设在结构中使用的混凝土，当通过数值模拟确定薄砂浆样品时，将重复干燥和润湿的混凝土反应（内部水分含量分布）。基于上述研究，相关的砂浆样品的中和深度与混凝土的水含量相关联。我们还在干燥，潮湿和重复的环境中对钢腐蚀进行了建模，并开始研究水施用与腐蚀之间的关系。