コンクリート中の鉄筋腐食によるひび割れ進展に関する解析的検討

混凝土中钢筋腐蚀裂纹扩展分析研究

基本信息

批准号：
07750668
负责人：
山田義智
金额：
$ 0.64万
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750668/
关键词：
ひび割れ塩化物イオン浸透鉄筋腐食形態 F.E.M

项目摘要

本研究は,海岸沿いの塩害環境下に建設される鉄筋コンクリート構造物において,外部よりコンクリート中へ浸透してくる塩化物イオン(Cl^-)により,鉄筋が腐食する場合の鉄筋の腐食形態を考慮可能な,ひび割れ進展解析手法の開発を目的とした。実構造物中の鉄筋腐食形態を明らかにするために,促進試験により,コンクリート中に外部環境下より浸透する塩化物イオン分布と同様な塩化物イオン分布を再現した。そして,鉄筋が存在する場合,鉄筋の塩化物イオン浸透面側(コンクリート表面側)で,鉄筋自身が塩化物イオンの内部浸透を遮蔽し,鉄筋が存在しない場合に比べ塩化物イオン濃度が高くなり,反対に,鉄筋の塩化物イオン浸透面側の裏側で,鉄筋が存在しない場合に比べ塩化物イオン濃度が低くなることを確認した。この現象については促進試験のみならず,F.E.Mを用いた解析によっても明らかにした。この結果,実構造物中の鉄筋の塩害による腐食形態が,塩化物イオン浸透面側で腐食量が多く,その裏面で腐食量が小さくなるという事実が間接的に示された。この鉄筋の腐食形態は,鉄筋腐食によるひび割れの進展に影響を与える。また,柱や梁の偶角部においては,2面方向からの塩化物イオンの浸透を受け,中央部鉄筋より腐食可能性が高くなることを示した。腐食開始塩化物イオン濃度および腐食速度に関しては,本研究では知見を得ていない。従って,まだ十分に実際の鉄筋腐食によるひび割れ進展を表しているとは言い難いが,解析によって,かぶり厚さが小さいとコンクリートが剥離するようなモードのひび割れ進展を示すことや,かぶりが深いと鉄筋に沿った縦ひび割れモードになること等,実際に観察されるひび割れモードに近い結果を得た。

这项研究旨在开发一种裂纹进化分析方法，该方法可以考虑到在沿海盐损伤环境中建造的钢筋混凝土结构的腐蚀形式，当时氯离子（cl^ - ）从外部渗透到混凝土中，这腐蚀了钢筋混凝土结构。为了阐明实际结构中增强钢的腐蚀，通过加速测试复制了与外部环境中混凝土渗透到混凝土中的相同的氯离子分布。另外，当存在钢筋时，加固杆本身会屏蔽氯离子在钢筋表面上的内部渗透（混凝土表面侧），并且氯离子浓度的浓度高于不存在氯离子浓度的浓度不到强化杆时，与氯离子浓度相比，相比之下。这种现象不仅通过促进测试来阐明，而且通过使用F.E.M.进行分析来阐明这种现象。结果，间接表明，由于盐损伤而导致的实际结构中加固条的腐蚀形式在氯离子渗透的表面很大，而后表面的腐蚀量很小。该加固棒的腐蚀形式会影响钢筋腐蚀引起的裂纹的进展。它还表明，柱和梁的角从两个方向渗透到氯离子的渗透中，与中央加固棒相比，腐蚀的可能性增加。本研究未提供有关启动氯离子浓度和腐蚀速率的知识。因此，很难说它仍然代表由于实际增强腐蚀而导致的破裂进程，但是分析表明，当盖子厚度很小时混凝土剥落的模式中的破裂进展很小，并且当覆盖物沿盖子上的垂直开裂模式变为深处，从而产生了与实际上所见的裂纹模式相似的结果。