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と鋼材腐食の評価モデル

冻融作用下混凝土复合材料中氯离子迁移与钢筋腐蚀评价模型

基本信息

批准号：
03F03235
负责人：
前川宏一
金额：
$ 0.77万
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 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03235/
关键词：
凍結融解多孔体水和反応拡散熱力学腐食耐久性寿命推定

项目摘要

凍結温度での水分平衡を各細孔毎に熱力学モデルを用いて定式化し,凍結圧力とセメント硬化体に発生する応力及びひび割れ損傷を,弾塑性破壊モデルによって記述する多孔体モデルを構築した。特に,水和反応の途上で発生する凍結状態に対応するために,朱らによって提案されているsolidification modelを適用し,固体形成途上での履歴依存性を考慮できる初めての凍結融解材料モデルを提案した。これより,任意の凍結融解温度サイクルに対する巨視的な体積ひずみ履歴を算出することが可能となり,これを多方向ひび割れが考慮可能な構造解析システムに組み入れることで,部材-構造系の使用性能の評価に適用できるようにした。多孔体の凍結融解損傷モデルを検証するために,水セメント比,単位水量,空気量を変えた実験結果との比較を行い,適用性を確認した。なお,凍結に伴う細孔凝縮水の圧力と気泡への凝縮水の流入をモデル化し,AEコンクリートの耐凍結融解性能の評価に適用できるように,拡張をあわせて行った。以上より凍結融解履歴に伴う微細ひび割れが予測され,これに対する凝縮水中の塩化物イオンの巨視的拡散係数を与えることが可能となった。寒冷地における河川・海洋構造物の寿命推定,ならびに冬季において凍結防止剤を散布する高速道路床版の耐久性設計の緒を築くことができた。また,この研究成果をもとに,若材齢時に凍結を受けるコンクリート構造の新しい加熱養生方法を考案することができた。

使用每个孔的热力学模型制定了在冰点温度下的水分平衡，并构建了多孔身体模型，描述了通过弹性塑形骨折模型在水泥固定体中产生的冻结压力和应力和裂纹损伤。特别是，为了处理水合反应期间发生的冻结状态，Zhu等人提出的凝固模型。应用了，并提出了第一个冻融材料模型，可以考虑在固体形成过程中的历史依赖性。这使得可以计算任何冻结温度周期的宏观体积应变历史记录，并通过将其纳入可以考虑多方向裂纹的结构分析系统中，可以应用于评估组件结构系统的使用性能。为了验证多孔物体的冻融损伤模型，我们将实验结果与水泥比，单位水量和空气体积变化的结果进行了比较，并确认了其适用性。此外，在冷冻后对孔冷凝水的压力和冷凝水向气泡进行了建模，并进行了膨胀，以便将其应用于评估AE混凝土冻融性能的评估。从上面，可以预测与冻融历史相关的细裂纹，并且有可能在冷凝水中给出氯离子的宏观扩散系数。可以在寒冷地区建立对河流和海洋结构的预期寿命估计，以及在冬季喷洒防冻剂的高速公路地板板的耐用性设计。此外，根据这项研究，我们能够设计一种新的方法来加热和固化在年轻时冷冻的混凝土结构。