Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

凍結防止剤 / 構造物のモニタリング / コンクリート構造物 / 鋼構造物 / 路面管理 / 利用者コスト / GIS / セメント / 凍害 / 応力-ひずみ特性 / コンクリート / 無機イオン / 社会資本ストック / 音響モニタリング / 循環型社会 / 道路維持管理 / 冬期路面 / 空間情報 / 劣化度 / コンクリート構造 / 塩化物イオン / モニタリング / 鋼橋 / 交通シミュレーション / 非常時の交通維持 / 交通事故 / 路面のすべり / 路面のわだち

本研究では、凍結防止剤が交通機能に与える影響と凍結防止剤が構造物の劣化に与える影響について分析を行った。両者の維持管理システムの高度化を目指した。最初に、道路交通システムを支えている道路維持管理について検討した。冬期における道路状況を時空間的に把握できるWebデータベースを開発した。さらに、利用者の交通機関分担を考慮した凍結防止剤の最適散布量について検討した。効率的な路面管理や冬期における交通行動の変容が実現されることによって、凍結防止剤利用の抑止が可能となる。
一方、凍結防止剤によって劣化が促進するコンクリート構造物の劣化把握を詳細に行った。コンクリートの主材料であるセメントの塩分浸透抵抗性の強化を検討し、具体的な方法を開発した。また、構造物の修繕・修理をマネジメントする必要があるが、鋼構造物を例にその修繕順位の決定方法について検討した。さらに、災害を例に土木構造物の破壊に備えたリスク分散システムの構築を試みた。これらによって、凍結防止剤に強い構造物の実現、緻密な構造物マネジメントが可能となる。
凍結防止剤の利用場面を前提とした道路維持管理システムの構築に資する要素技術の開発には成果を残せた。個々の要素を組み合わせた総合マネジメントシステムの構築を目指していたが、残念ながら方向性のみを示すにとどまった。今後、これらの要素技術とその連携が冬期における道路維持管理システムにおいてどのような効果を与えるかについて検討していきたい。

維持管理システム / 拡散係数 / 電気泳動法 / 塩害 / 中性化 / アルカリ骨材反応 / 複合劣化 / AE法 / 維持・管理 / 補修・補強 / モニタリング / 劣化 / 塩化物イオン / AE / 非破壊試験

構造物の維持管理システム構築に必要な要素技術の向上を目指す研究を行うとともに、この成果を構造の維持管理システムに関する既往の成果に組み込むことにより、より高度な維持管理システムの構築を図った。要素技術に関する成果は、以下のようである。
(1)コンクリート中における非定常状態の塩化物イオン濃度分布に大きな影響を与える要因を明瞭にするとともに、塩化物イオンの拡散に及ぼすひび割れの影響を定式化した。
(2)塩害、中性化およびカルシウム溶出による劣化の経時変化予測手法、マクロセル腐食に対する変状モニタリング手法および電着による補修方法を提示した。
(3)凍害によるコンクリートの損傷を表す指標として残留引張ひずみを提示し、これを導入した損傷コンクリートの力学モデルを構築して、凍害による構造性能変化を解析する道を開いた。
(4)アルカリ骨材反応(ASR)が構造物の耐荷性状に及ぼす影響につき、2,3の知見を得た。
(5)塩害とASRが複合する場合の鉄筋の腐食に及ぼすASRの影響を定量的に明らかにするとともに、塩害と中性化が複合する場合の鉄筋の腐食速度を解析的に推定可能であることを示した。
(6)供用中のコンクリート構造物における損傷診断に、AE法を適用できる可能性を確認した。また、光ファイバセンシングによるコンクリート構造物のひび割れ分布その他をモニタリングする手法について、成果を得た。
(7)コンクリート劣化による物質移動に伴う内部ひずみを剛体バネモデルにトラスモデルを組み合わせて取り扱う解析手法を開発した。
(8)連続繊維シート巻立てあるいは鋼板接着により補修補強する工法の効果について、これを実験的に検討するとともに、解析的に評価し得る成果を得た。
以上を組み込んだ維持管理システムは、大枠こそ従来の方法を踏襲しているが、可能なところで、学術的に裏付けされた手法を組み込み、より高度なものとなったといえる。

【研究分担者】
小幡卓司	北海道大学	大学院・工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
名和豊春	北海道大学	大学院・工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
佐藤靖彦	北海道大学	大学院・工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
橋本雄一	北海道大学	大学院・文学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
萩原亨	北海道大学	大学院・工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
内田賢悦	北海道大学	大学院・工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
上田多門	北海道大学	大学院・工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
関博	早稲田大学	理工学部	教授	(Kakenデータベース)
辻幸和	群馬大学	工学部	教授	(Kakenデータベース)
大即信明	東京工業大学	大学院・理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
上田多門	北海道大学	大学院・工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
二羽淳一郎	東京工業大学	大学院・理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)
睦好宏史	埼玉大学	工学部	教授	(Kakenデータベース)