【研究分野】土木材料・施工・建設マネジメント

【研究領域課題番号】15H02259 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

RC床版 / 凍結防止剤 / 膨張収縮挙動 / 表層緻密性 / フライアッシュ / 塩分浸透性 / 凍結融解抵抗性 / 復興道路 / 道路橋RC床版 / アルカリシリカ反応 / 高炉セメント / 中空微小球 / 塩分浸透 / 凍害 / 鉄筋コンクリート / 床版 / 耐久性 / 疲労 / 塩害 / 緻密性 / コンクリート / 品質

【研究成果の概要】

凍結防止剤散布下におけるRC床版の実挙動を解明するため，材料・配合・施工法の異なる6種類の実物大鋼主桁上RC床版モデルを作製し，その施工性を検証すると共に，現場計測により，コンクリートの膨張収縮挙動，表層の緻密性等を評価した．次いで，膨張収縮挙動について，マルチスケール統合解析システムを適用し，現場計測データとの照合によりモデルの検証を試みた．その後床版からコアを採取し，塩分浸透性，スケーリング抵抗性に関する耐久性評価を行った．以上の結果より，6種類のうちフライアッシュを用いた床版において，極めて優れた性能を有することが明らかとなり，東北地方の復興道路等への適用を提案し，実装へとつなげた．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】21246072 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンクリート / 鉄筋腐食 / PC鋼材 / 腐食ひび割れ / 冗長性 / 有限要素解析 / 材料劣化 / 構造性能 / 鉄筋コンクリート / コンクリート構造物 / 塩害 / アルカリ骨材反応 / 凍害 / 維持管理

【研究成果の概要】

鉄筋腐食、アルカリシリカ反応、凍害などにより劣化した鉄筋コンクリート構造物、プレストレストコンクリート構造物の耐荷性能について、室内試験、実構造物の載荷試験、非線形有限要素解析により検討した。構造物中の材料の劣化が構造物の耐荷性能に及ぼす影響に関する実験事実とそのメカニズムについて、多くの新しい知見を得た。劣化した既存構造物の残存性能を現地調査と数値解析により推定する方法を提案した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)

【研究分野】土木材料・力学一般

【研究領域課題番号】13895007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

塩害 / アルカリ骨材反応 / 凍害 / 複合要因 / 劣化診断 / 経年劣化

【研究成果の概要】

各種社会基盤構造物の合理的な維持管理システムを構築する上で必要とされる研究計画を立案するため、維持管理における点検、点検結果の評価、対策という各段階で、文献を調査するとともに実務の現況を調査し、必要な予備的研究を行った結果、以下のことが示された。
(1)最重要な課題は、複合要因の劣化メカニズム解明と構造物の経時劣化の予測である。
(2)動・静的応答による大型構造物の劣化診断手法の高度化に関する研究を行い、ニューラルネットワーク計算モデルや確率論的評価手法の構築に着手した。
(3)RCはり部材を対象として、塩害などによる腐食ひび割れの発生およびひび割れ幅の拡幅を算定し、鉄筋腐食との関連で耐荷力の経年変化を予測する解析手法を定式化した。
(4)アルカリ骨材反応の残存膨張量を予測する既存の方法には課題があり、現場での目視等によるひび割れ評価に加え、コア採取による予測が重要であることが明らかとなった。
(5)内部に配置された鉄筋量が不足している個所、あるいは鉄筋の曲げ加工部のような残留応力が生じている個所において過大な膨張が生じている場合などでは、補強が必要であり、補強方法の確立が求められている。
(6)凍害を受けるコンクリート構造物の性能劣化を明らかにするには、表面からのコンクリートの劣化を動弾性係数の変化、質量の損失量などで評価するこれまでの手法では不十分であり、コンクリート自体の力学的特性の変化を明らかにすることも必要である。
(7)凍結融解の標準試験,実際の構造物の状況により近い形での凍結融解試験を行った結果、凍結融解サイクルの増加に伴って、残留引張ひずみが増加すること,初期剛性が低下すること,塑性ひずみが増加すること,最大応力が低下することなどが観察された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)