ASRと凍害の複合作用を受けるコンクリート構造物の劣化予測と性能照査手法の開発

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本研究の目的は，アルカリシリカ反応（ASR）と凍害の複合劣化を生じたコンクリートの力学特性および塩分浸透特性を明らかにして，ASRと凍害による複合作用を受けるコンクリート構造物の劣化予測手法および性能照査手法を開発することである。令和4年度には凍害とASRそれぞれの単独劣化を生じたコンクリートの力学特性について検討した。凍害単独劣化については水セメント比（W/C）が45，55，65％のコンクリートに対してJIS A 1148に準じて凍結融解試験を行い，コンクリートの相対動弾性係数が80％，60％，40％となった時点で圧縮強度と静弾性係数を測定した。また，健全なコンクリート（相対動弾性係数100％）に対しても同様に測定を行った。その結果，凍害による劣化の程度が大きくなるほど圧縮強度と静弾性係数は小さくなることが明らかとなった。また，凍害の影響はコンクリートの圧縮強度よりも静弾性係数に対して顕著に表れることを明らかにした。ASR単独劣化については，W/Cが45，55，65％のコンクリートに対して温度40℃，相対湿度95％の環境下でASRを促進させた後にコンクリートの膨張率が0.05，0.10，0.20，0.30％となった時点で，コンクリートの圧縮強度，割裂引張強度，静弾性係数，ポアソン比（圧縮強度の3分の1の応力での値）の測定を実施した。また，健全なコンクリート（膨張率0％）に対しても同様に各種力学的性質の測定を行った。その結果， ASRによる劣化の程度が大きくなるほど圧縮強度，割裂引張強度および静弾性係数は小さくなることが明らかとなった。また，ASRによる劣化の影響はコンクリートの圧縮強度や引張強度よりも静弾性係数に対して顕著に表れることを明らかにした。一方，0.30％までの膨張率の範囲では，コンクリートのポアソン比はASRの劣化による影響を受けないことが明らかとなった。