鉄筋コンクリート構造物の局所的劣化現象に及ぼすひび割れの影響の解明に関する研究

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コンクリート中の水分は鉄筋コンクリート構造物の耐久性に大きく影響を与えることから、その水分の存在状態・移動現象を明らかにすることは重要である。しかし、これまでの研究ではひび割れや鉄筋近傍の水分布に着目した実験は少なく,そのため水分挙動を動的に把握した報告や動的に動く水挙動と鉄筋腐食速度との関係に着目した報告はほとんどない。そこで本研究では、コンクリートのひび割れが鉄筋腐食に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした実験的研究を行った。本年度の結果から、乾燥過程の含水率分布形状は昨年度の吸水過程の数時間で含水率が急激に変化する含水率分布結果とは大きく異なることが確認された。一方、昨年度の分割鉄筋を用いたマクロセル腐食に関する研究から、マクロセル腐食速度へのひび割れの影響は吸水過程では大きく影響するが乾燥過程ではあまり大きな影響は見られなかった結果が得られている。そのため、マクロセル腐食速度は含水率の分布に大きく依存することを実験的に確認した。また、マクロセル腐食に大きく関わるひび割れ部における吸水過程についてより掘り下げて研究を行った。その結果、ひび割れ中における水分挙動は重力が大きな影響を有し、貫通・非貫通の違いや内部ひび割れの量により水分の移動距離や吸水速度が異なることを示唆した。また重力以外の因子に関して、細孔に存在する水分の絶対的な量が多いほどひび割れ中の毛細管力が大きくなること、またその際、ひび割れ幅が小さいほど屈曲の影響を受けやすくひび割れ中の水分移動が妨げられることが示唆された。以上から、マクロセル腐食へのひび割れの影響は、吸水過程の影響は大きく乾燥過程では小さいこと、またひび割れ中における吸水挙動は重力が大きな影響を有し、重力以外の駆動要因としてはひび割れ幅のみならず、水蒸気の移動先の有無や水蒸気の移動の簡易さなども影響していることが示唆された。