マクロセル腐食を考慮した鉄筋コンクリート部材の塩害劣化シミュレーション

考虑宏细胞腐蚀的钢筋混凝土构件盐害劣化模拟

基本信息

批准号：
16760365
负责人：
小林孝一
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Chubu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,劣化速度が大きなマクロセル腐食を対象として,鉄筋コンクリー卜部材中の鉄筋の電気化学的特性を明らかにした上で,部材の劣化シミュレーションを行なうことを目的とした.まずテストケースとして,外環境に電気化学的特性が影響を受けにくいステンレス筋を用いた検討を行なった.その結果,(1)かぶりコンクリート中の塩化物イオン量が,ステンレス鋼の自然電位に与える影響は,炭素鋼の場合と比較して極めて小さい.(2)既存部における塩化物イオン量と鋼材の電位および分極量との関係に対しては,補修部の鋼材種類は大きな影響を与えない.(3)電位が正の領域で,ステンレス鋼のアノード分極曲線の形状は炭素鋼のものとは大きく異なるが,その差はコンクリート中では考慮しなくても良いと考えられる.(4)塩害の断面補修に対してステンレス鋼を使用することにより,再劣化が加速されることはないと考えてよく,通常の炭素鋼を用いる場合と同様に取扱ってよい.という点が明らかとなった.その後,かぶりコンクリートの性状,塩化物イオン濃度,アノードーカソード間の距離,アノードとカソードの面積比が,マクロセル腐食に与える影響について実験的検討を行なった.その結果,(1)アノードカソード間の距離が大きいほどカソードの分極量は小さくなり,マクロセル電流量は小さくなる.(2)水セメント比が大きいほどカソードの分極量は大きく,マクロセル電流量は大きい.(3)塩分濃度が大きくなるとアノードのみならずカソードの電位も分極により低下し,マクロセル電流量は大きくなる.(4)アノードとカソードの面積比が2以上ではマクロセル電流量はほぼ同じ程度となった.ということが明らかになった.当初目標とした劣化シミュレーションを行なう段階にまでは到達できなかったが,実験データを蓄積することができたため,これをモデル化,数式化することにより,劣化シミュレーションモデルの構築は容易である.

在这项研究中，目的是澄清宏观腐蚀中钢筋混凝土成员的电化学性质，该腐蚀具有较大的恶化，然后模拟成员的恶化。首先，我们调查了不锈钢的使用，这不容易受到外部环境中电化学特性的影响。作为测试案例，我们研究了（1）与碳钢相比，污染混凝土中氯离子量对不锈钢的自然潜力的影响非常小。（2））修复部分中的钢材类型对现有部分中氯离子量与钢材材料的潜在和极化之间的关系没有显着影响。（3）不锈钢的阳极极化曲线的形状与碳钢的形状大不相同，但差异被认为是混凝土中不必要的。（4）可以假设使用不锈钢用于盐损伤的横截面修复不会加速重新确定，并且该产品的处理方式与使用普通碳钢时的处理方式相同。显然，这很好。之后，对混凝土覆盖的混凝土，氯离子浓度，阳极和阴极之间的距离以及阳极和阴极的面积比对大球体腐蚀的面积比进行了实验研究。结果，（1）阳极阴极之间的距离越大，阴极极化量越小，宏电池电流量越小。（2）水泥比越大，阴极极化量越大，宏电池电流量就越大。（3）盐含量随着浓度的增加，不仅阳极的潜力，而且由于极化而导致阴极的潜力减少，麦克罗电流电流的量增加。（4）当阳极的面积比为2或更高时，宏电池电流量几乎相同。据透露，进行进行劣化模拟的初始目标阶段未达到，但是可以累积实验数据，并且通过对此进行建模和制定，很容易构建一个恶化模拟模型。