塩害環境下におけるコンクリート中の鉄筋腐食速度と劣化性状

盐害环境下混凝土中钢筋的腐蚀速率及劣化特征

基本信息

批准号：
09750666
负责人：
山田義智
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

コンクリート中の鉄筋腐食速度を求めることを目的として,本研究ではコンクリート中に浸透する塩化物イオン量を水セメント比,環境条件,暴露経過年を入力値としてニューラルネットワークにより推定する手法を開発した。本ニューラルネットワークシステムでは,塩化物イオン濃度がコンクリート内部において濃度ピーク位置を形成する状況もシミュレートでき,既往の暴露実験によるコンクリート中の塩化物イオン量との比較においても満足のいく精度であることが確認された。さらに,コンクリート表面に塗膜が施された場合や,柱や梁の偶角部等のように塩分浸透表面が2方向の場合でもコンクリート中の塩化物イオン量が予測できる様にニューラルネットワークを用いて拡散方程式を数値解析的に解く際の境界条件および拡散係数を同定した。得られた境界条件および拡散係数を用いて,FEM解析で様々な塩害環境下におけるコンクリート中の塩化物イオン量分布を求めたところ実測値と解析値はよく一致した。塩害によるコンクリート中の鉄筋腐食速度実験については,今回は測定期間が短いこともありデータがばらつき有意なデータが得られなかった。しかし,既往の腐食速度に関する研究成果と,本研究で開発したニューラルネットワークで境界条件および拡散係数を設定したFEM解析手法を用いて,鉄筋コンクリート構造物の塩害による寿命をコンクリート中の鉄筋の腐食程度から予測するシステムを提案した。一般に鉄筋コンクリート構造物の寿命と定義されるかぶりコンクリートのひび割れ発生時の鉄筋腐食減量については,電食実験および解析結果は健全時の鉄筋重量の1%未満の小さな値となった。そしてこの程度の腐食では鉄筋の性能に大きな影響を及ぼさないことが分かった。しかし,自然暴露試験によるひび割れ発生時の鉄筋腐食減量は電食実験および解析結果より大きくなることが予想されるため,さらなる検討が必要である。

为了确定混凝土中增强钢的腐蚀速率，本研究开发了一种方法，使用水泥比，环境条件和暴露年份作为输入值估算混凝土渗透到混凝土中的含量。在这个神经网络系统中，可以模拟混凝土内部浓度峰位置形成浓度峰位置的情况，并且已经证实，当通过以前的暴露实验比较混凝土中氯离子的量时，精度是令人满意的。此外，使用神经网络鉴定了数值求解扩散方程的边界条件和扩散系数，以便即使将涂层应用于混凝土表面或盐渗透表面，也可以预测混凝土中的氯离子量，例如在两个方向上，例如在列和光束中。使用获得的边界条件和扩散系数，使用FEM分析确定了在各种盐损伤环境下混凝土中氯离子的量分布，并且实际测量值和分析值是一致的。关于由盐损伤引起的混凝土钢筋钢的实验腐蚀速率，由于测量时间短，数据变化了，没有获得大量数据。但是，我们提出了一个系统，以预测使用以前阶段的腐蚀速率的钢筋混凝土结构腐蚀水平造成的钢筋混凝土结构的寿命以及对腐蚀速率的结果和FEM分析方法，其中在这项研究中开发了边界条件和扩散系数。关于当箔混凝土中发生裂缝时腐蚀重量的减小，该混凝土通常被定义为钢筋混凝土结构的寿命，电腐蚀实验和分析的结果表明，声音中钢筋混凝土的重量的少于1％的价值。还发现，此水平的腐蚀不会对增强栏的性能产生重大影响。但是，需要进一步的研究，因为预计由于自然暴露试验而在开裂过程中的腐蚀损失将大于电腐蚀实验和分析结果的腐蚀损失。