コンクリート-地盤-地下水連成システムによる地中RC構造物の長期性能評価

利用混凝土-地下水耦合系统评价地下钢筋混凝土结构的长期性能

基本信息

批准号：
18686037
负责人：
半井健一郎
金额：
$ 18.3万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,地中RC構造物の施工および長期供用期間における材料/構造耐久性,耐震性能および修復限界性能を,地下水の存在/流動/長期変動および構造物を取り巻く周辺地盤との相互作用を考慮した評価を可能とする,コンクリート-地盤-地下水連成解析システムの開発を目的とした。本年度の研究の主たる内容を以下に示す。地下水と構造物の相互作用の問題として,カルシウム溶脱を検討し,地下の流動やコンクリートがひび割れを有する場合について,その影響を検討し,挙動を解明した。地下水流動条件下では,透水量とともに流動速度が影響し,流動速度が速くなる場合には固液平衡関係が保たれず,溶出イオン濃変が低下することを示した。コンクリートがひび割れを有する場合には,ひび割れ部から溶脱が進行するが,ひび割れ部の閉塞現象が影響することが示された。また,高炉スラグ微粉末の影響についても検討を行い,溶脱抵抗性が向上することを確認した。地盤と構造物および間隙水の組成を影響に関して,コンクリートとベントナイトの接触境界面での相互作用を検討し,挙動を分析した。地中コンクリート構造物の耐震性や常時安定性について,数値解析を用いて検討を行った。コンクリートの養生過程における水分供給条件が形成される空隙構造や達成材料品質に及ぼす影響を検討した。気体拡散係数,透水係数,塩化物イオン拡散係数などの物質移動透過性に着目した検討を行い,乾燥における炭酸化の影響を分析した。また,水銀圧入法で計測される連続空隙の総量と物質移動抵抗性が相関を有していることを確認した。

本研究考察了地下 RC 结构在施工和长期使用过程中的材料/结构耐久性、抗震性能和修复极限性能，以及地下水的存在/流量/长期波动以及与周围地面的相互作用。本研究的目的是开发一个混凝土-地下水耦合分析系统，以便进行评估。今年研究的主要内容如下。钙淋滤作为地下水与结构之间相互作用的一个问题进行了研究，并在地下水流和混凝土裂缝的情况下阐明了其影响和行为。结果表明，在地下水流条件下，流速和水渗透速率均受到影响，当流速增大时，固液平衡关系不能维持，洗脱离子浓度变化减小。当混凝土存在裂缝时，浸出会从裂缝处进行，但已表明裂缝的堵塞现象会产生影响。我们还研究了粉化高炉矿渣粉的效果，并证实其抗浸出性得到改善。研究了混凝土与膨润土接触界面处的相互作用，并分析了地基、结构和孔隙水成分的影响。通过数值分析研究了地下混凝土结构的抗震性和恒定稳定性。研究了混凝土养护过程中供水条件对形成的孔隙结构和所达到的材料质量的影响。重点分析气体扩散系数、导水率、氯离子扩散系数等传质渗透率，分析碳化对干燥的影响。我们还证实，通过压汞法测量的连续空隙总量与传质阻力之间存在相关性。