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

ASR与冻害联合作用下混凝土结构劣化预测与性能验证方法开发

• 批准号: 22K04260
• 负责人: 黒田 保
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04260/
• 关键词: コンクリート; アルカリシリカ反応; 凍害; 複合劣化; 圧縮強度; 割裂引張強度; 静弾性係数; ポアソン比; 劣化予測; コンクリートの力学特性

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。

The purpose of this research is to understand the mechanical properties and component permeability characteristics of conconcritts that are caused by the combined degradation of Alcalririka reaction (ASR) and freezing damage, and to develop degradation prediction methods and performance measurement methods for concritts that are affected by the combined effects of ASR and freezing damage. In the fourth year of this year, the damage to the ASR was caused by a single deterioration in the mechanical properties of the vehicle. In the freezing and thawing test conducted according to JIS A 1148, the relative dynamic coefficient of the temperature was measured to be 80%, 60%, 40% and the compression strength and static coefficient were measured to be 45, 55, 65% respectively. For example, a sound test (relative dynamic coefficient 100%) can be performed on the same test. As a result, the degree of deterioration of frost damage is from large to small. The effect of freezing on the temperature and pressure of the soil is obvious. ASR unit degradation was carried out at W/C 45, 55, 65% at temperatures up to 40℃ and relative humidity 95%. ASR was promoted at temperatures up to 0.05, 0.10, 0.20, 0.30% at temperatures up to 45 ℃ and relative humidity 95%. The measurement of various mechanical properties of the same material is carried out in a sound environment (expansion rate 0%). As a result, ASR degradation increases from compression strength to tensile strength to static coefficient. The influence of ASR degradation is on the compression strength and tensile strength of ASR. On the other hand, the expansion rate of 0.30% is affected by the deterioration of ASR.