凍結融解作用下のコンクリート複合材料における塩化物イオンの移動拡散鋼材腐食の評価モデルの開発

冻融作用及钢材腐蚀作用下混凝土复合材料中氯离子运动扩散评价模型的建立

基本信息

批准号：
03F00235
负责人：
前川宏一
金额：
$ 0.32万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F00235/
关键词：
凍結融解細孔構造連結性耐久性相平衡気泡熱力学

项目摘要

(1)凍結時の細孔中水分の状態方程式の精緻化コンクリート中の細孔に捕捉されている水分の状態方程式を氷点下に対しても適用し,固相-液相-気相の3相平衡状態に対しても適用できるように,従来の水分平衡移動解析モデルDuCOMを拡張した。また,氷点下120度までの自由体積変化を計測するとともに,絶乾燥状態と不飽和湿潤状態,ならびに湿潤完全飽和状態のコンクリートの挙動の違いを実験によって求め,適用を考慮しているモデルの精度と適用性について検討を行った。その結果,挙動の大枠は追跡が可能であることを確かめた。(2)気泡(entrained air)の構造モデルと粗骨材中の水分従来の熱力学モデルは極低温での体積変化は対象とするも,粗骨材中の水分と気泡による水圧降下作用は考慮できていないことから,この2者を考慮可能な熱力学構成モデルの基本デザインを行った。水圧降下のモデル化には,微細孔空隙間の連結性と局所移動抵抗を考慮する必要があることが明確となった。これまで4次の局所ランダム連結性が気相の移動に関して知られていたが,セメント硬化体中の細孔から,独立気泡への連結性は2次連結性と第一次近似しても良いことが実験によって分かってきた。粗骨材中の水分とセメント硬化体中の水分の局所交換は,連成解析システムDUCOMでも考慮されてきたが,この機能が直接,凍結融解作用に適用できるか否かの検討を同時に行った。低温時の骨材中の水分凍結平衡線を得ることができれば,コンクリート複合体のシステムに対しても適用が可能であることが感度解析でおよそ分かった。

（1）在冻结混凝土中被困在孔中的水分状态方程的孔中的水分状态方程式还应用于亚冻结温度，并扩展了水平平衡转移分析的常规模型，以允许以三相平衡状态的三相平衡状态。此外，测量了冰点低于冰点以下120°C的自由体积变化，并通过实验确定了极端干燥状态，不饱和湿状态的混凝土行为差异，并通过实验确定了潮湿且完全饱和的状态，并研究了模型的准确性和适用性。结果证实可以跟踪行为的一般框架。（2）尽管常规的热力学模型针对极高的温度，但在粗骨料中充满空气和水分的结构模型，但不考虑水分和气泡在粗骨料中的水压滴效应，因此我们设计了一个可以考虑这两个的基本热力学组成型模型。很明显，在对水压下降进行建模时，必须考虑微孔间隙的连接性和局部运动阻力。到目前为止，第四阶的局部随机连通性以气相转移而闻名，但是实验表明，水泥硬体中孔与封闭细胞的孔的连通性可以首先使用次级连通性近似。在DUCOM耦合分析系统中，还考虑了粗骨料中的水分局部交换和水泥硬化物体中的水分交换，并且是否可以直接研究此功能是否可以直接应用于冻融动作。灵敏度分析表明，如果可以在低温下骨料中的水分冷冻平衡线，也可以应用于混凝土复合系统。