ken11602

北園大和

構造物表面の腐食ひび割れ性状を入力値としたコンクリート内部の鋼材腐食の推定

下村　匠

塩害に起因する鋼材腐食の生じたコンクリート構造物の劣化事例は多くあげられている．塩害は，初期欠陥や供用中に生じるひび割れ，腐食ひび割れなどの発生によって加速的に進展し，最終的には構造物の性能を低下させる．
近年，鋼材腐食が生じたコンクリート構造物の耐荷性能の低下を定量的に評価する研究が数多く行われている．実構造物では構造物内部の鋼材の腐食状況を詳細に知ることができないので，外観の劣化状況や限られた非破壊試験などにより得られた情報から，内部の劣化状況を推定し，残存性能を評価しなければならない．
しかしながら，プレストレストコンクリート（PC）部材を対象とした研究はごくわずかというのが現状である．PC部材はプレストレスの導入によって剛性や耐荷力を向上させている．このため，塩害による鋼材腐食が生じるとプレストレス量が減少し，部材の変形性能などの耐荷性能を低下させる可能性が指摘されている．
それゆえに今後，PC構造物の維持管理を効率的に行うためには，環境条件や構成材料による劣化要因を考えながら，精度よく性能評価および予測を行う手法の開発が必要である．
そこで本研究では，約35年間塩害環境に晒され劣化したプレテンションPC桁橋の載荷試験結果を用いて，外観より得られる劣化情報である表面ひび割れの状況と，内部の鋼材の腐食状況との関係を検討する．その結果に基づき，表面のひび割れ状況から内部の鋼材の腐食状況の推定方法について検討を行う．
その結果，実構造物のプレテンションPC桁において，内部の鋼材の腐食量と表面の腐食ひび割れ幅の関係は，今回においては下フランジ下面のみを対象とするのではなく，全面の区間内における平均値を対象に定量化を行うことが有効であることが分かった．これより，外観調査より得られる腐食ひび割れ幅のデータからコンクリート内部の鋼材腐食量（平均値）を概ね把握できる可能性を示すことができた．
さらに本研究では，実構造物で見られたひび割れ性状について，さらに検討を行うため実験室内における腐食試験を実施し，鋼材腐食と腐食ひび割れの関係について検討した．
それらの結果，隣接した鋼材が腐食したことにより発生した内部ひび割れが表面ひび割れ幅に影響を与えることを示唆する結果となり，今回実施した室内実験においても領域平均の有効性は確認できたが，腐食箇所の差異による内部ひび割れの有無で，その傾向に違いがみられた．

前のページに戻るには"戻るボタン"で戻ってください。