コンクリート表層部の耐凍害性評価手法
【課題】寒冷地におけるコンクリート構造物の耐久性に関する設計や維持管理を実施するにあたり、コンクリート表層部の劣化度あるいは劣化の進行予測をどのような評価手法により行うかが課題となっている。
【解決手段】凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めようとするものである。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測しようとするものである。
【解決手段】凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めようとするものである。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測しようとするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート表層部の耐凍害性を評価することに関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地におけるコンクリート構造物の耐久性に関する設計や維持管理を実施するにあたり、凍害劣化の多くは表層部から顕在化し内部に向かって進行することが認識されるようになり、コンクリート表層部の劣化度あるいは劣化の進行予測をどのような評価手法により行うかが課題となっている。
【０００３】
従来から行われているコンクリートの耐凍害性の評価試験であるＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）では、寸法１００×１００×４００ｍｍの供試体を使用し、凍結融解０サイクルにおけるたわみ振動の一次共鳴振動数を基準とし、凍結融解サイクル後のたわみ振動の一次共鳴振動数との二乗比として定義される相対動弾性係数により、その劣化度が評価されている。また、一般に凍結融解３００サイクル後のコンクリート供試体の相対動弾性係数が６０％以上であることを確認することにより、耐久性を確保している。
参照文献 ＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）
【０００４】
近年では、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度より凍害劣化深さを評価する手法についての報告もある。
参照文献 阿波 稔・庄谷 征美・月永 洋一：簡易引張強度試験によるコンクリート構 造物の凍害劣化度評価、土木学会水辺のコンクリート構造物に関するシンポジ ウム論文集、コンクリート技術シリーズ４５、ｐｐ．ＩＩ−５５−６０、２０ ０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、相対動弾性係数による評価方法は、コンクリートの劣化度を供試体の平均的な品質として把握することになり、コンクリート表層部における局部的な劣化形態としての凍害の程度を精度よく評価できないこともある。また、相対動弾性係数は室内試験を対象とした劣化指標であり、実構造物への適用や劣化の進行予測への応用も困難である。さらに、前述の凍害劣化深さの評価手法では、劣化状態を判定するためのコンクリート表層部の引張強度低下率の範囲が非常に大いため、ばらつきが生じやすい。本発明は、このような従来方法に見られるような欠点を除去せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めようとするものである。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測しようとするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、表層部から顕在化し内部に向かって進行するコンクリートの凍害劣化過程をより合理的に評価するものであり、その現象に立脚した劣化指標値の設定や精度よい劣化進行の予測、現位置試験での実構造物への適用も可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求める。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測する。
【実施例】
【０００９】
図１は、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法の実施例を示す説明図で、要部を断面で表わしてある。図において、円形溝の任意深さを５ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍおよび５０ｍｍ等、４段階以上とすることが望ましい。
【００１０】
図２は、ＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）と同一の凍結融解サイクルと供試体寸法により実施した凍結融解試験結果を示す説明図の一例である。縦軸はコンクリート表層部の引張強度低下率、横軸は凍結融解サイクル数を示した。コンクリート表層部の引張強度低下率は、凍結融解０サイクルにおける引張強度を基準とし、凍結融解サイクル後の低下割合としてコンクリート表面からの深さ毎に示す。
【００１１】
あわせて図２は、従来、コンクリートにおける凍害の劣化指標である相対動弾性係数との関連も示す説明図である。図において、相対動弾性係数によるコンクリートの耐凍害性の判断基準である６０％の時点で、対応するコンクリート表層部の引張強度低下率は、おおよそ５０％±５％を示している。これより、コンクリート表層部の引張強度が５０％±５％に低下した時点を劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求める。
【００１２】
図３は、凍害劣化深さと凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例である。縦軸は凍害劣化深さ、横軸は凍結融解サイクル数を示す。これらの関係はコンクリート表層部の引張強度が５０％±５％の範囲で表し、下記の一次式で近似する。そして、凍結融解環境下におけるコンクリートの劣化進行予測のための基礎資料とする。
【数１】
Ｄｋ＝ＦＤＦ（Ｎ−Ｎｉ）
Ｄｋ：凍害劣化深さ（ｍｍ）
ＦＤＦ：凍害劣化係数
Ｎ：任意の凍結融解サイクル数
Ｎｉ：Ｄｋ＝０の時の凍結融解サイクル数（Ｎ）
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】「凍結融解作用を受けるコンクリートにおける特許２１２１２７９による表層部の引張強度試験方法の実施例を示す説明図」
【図２】「コンクリート表層部の引張強度低下率と凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例」
【図３】「凍害劣化深さと凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例」
【符号の説明】
【００１４】
１ コンクリート
２ 円筒形鋼片
２ａ 円鋳部
２ｂ 円筒部
２ｃ 引張試験機の引張接続部に接続するねじ部
３ 円形溝
４ 引張試験機
４ａ ロードセル
４ｂ 油圧ポンプ
４ｃ 荷重検出装置
４ｄ 引張接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート表層部の耐凍害性を評価することに関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地におけるコンクリート構造物の耐久性に関する設計や維持管理を実施するにあたり、凍害劣化の多くは表層部から顕在化し内部に向かって進行することが認識されるようになり、コンクリート表層部の劣化度あるいは劣化の進行予測をどのような評価手法により行うかが課題となっている。
【０００３】
従来から行われているコンクリートの耐凍害性の評価試験であるＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）では、寸法１００×１００×４００ｍｍの供試体を使用し、凍結融解０サイクルにおけるたわみ振動の一次共鳴振動数を基準とし、凍結融解サイクル後のたわみ振動の一次共鳴振動数との二乗比として定義される相対動弾性係数により、その劣化度が評価されている。また、一般に凍結融解３００サイクル後のコンクリート供試体の相対動弾性係数が６０％以上であることを確認することにより、耐久性を確保している。
参照文献 ＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）
【０００４】
近年では、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度より凍害劣化深さを評価する手法についての報告もある。
参照文献 阿波 稔・庄谷 征美・月永 洋一：簡易引張強度試験によるコンクリート構 造物の凍害劣化度評価、土木学会水辺のコンクリート構造物に関するシンポジ ウム論文集、コンクリート技術シリーズ４５、ｐｐ．ＩＩ−５５−６０、２０ ０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、相対動弾性係数による評価方法は、コンクリートの劣化度を供試体の平均的な品質として把握することになり、コンクリート表層部における局部的な劣化形態としての凍害の程度を精度よく評価できないこともある。また、相対動弾性係数は室内試験を対象とした劣化指標であり、実構造物への適用や劣化の進行予測への応用も困難である。さらに、前述の凍害劣化深さの評価手法では、劣化状態を判定するためのコンクリート表層部の引張強度低下率の範囲が非常に大いため、ばらつきが生じやすい。本発明は、このような従来方法に見られるような欠点を除去せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めようとするものである。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測しようとするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、表層部から顕在化し内部に向かって進行するコンクリートの凍害劣化過程をより合理的に評価するものであり、その現象に立脚した劣化指標値の設定や精度よい劣化進行の予測、現位置試験での実構造物への適用も可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度が凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求める。また、コンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測する。
【実施例】
【０００９】
図１は、凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法の実施例を示す説明図で、要部を断面で表わしてある。図において、円形溝の任意深さを５ｍｍ、１５ｍｍ、３０ｍｍおよび５０ｍｍ等、４段階以上とすることが望ましい。
【００１０】
図２は、ＪＩＳ Ａ １１４８（コンクリートの凍結融解試験方法）と同一の凍結融解サイクルと供試体寸法により実施した凍結融解試験結果を示す説明図の一例である。縦軸はコンクリート表層部の引張強度低下率、横軸は凍結融解サイクル数を示した。コンクリート表層部の引張強度低下率は、凍結融解０サイクルにおける引張強度を基準とし、凍結融解サイクル後の低下割合としてコンクリート表面からの深さ毎に示す。
【００１１】
あわせて図２は、従来、コンクリートにおける凍害の劣化指標である相対動弾性係数との関連も示す説明図である。図において、相対動弾性係数によるコンクリートの耐凍害性の判断基準である６０％の時点で、対応するコンクリート表層部の引張強度低下率は、おおよそ５０％±５％を示している。これより、コンクリート表層部の引張強度が５０％±５％に低下した時点を劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求める。
【００１２】
図３は、凍害劣化深さと凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例である。縦軸は凍害劣化深さ、横軸は凍結融解サイクル数を示す。これらの関係はコンクリート表層部の引張強度が５０％±５％の範囲で表し、下記の一次式で近似する。そして、凍結融解環境下におけるコンクリートの劣化進行予測のための基礎資料とする。
【数１】
Ｄｋ＝ＦＤＦ（Ｎ−Ｎｉ）
Ｄｋ：凍害劣化深さ（ｍｍ）
ＦＤＦ：凍害劣化係数
Ｎ：任意の凍結融解サイクル数
Ｎｉ：Ｄｋ＝０の時の凍結融解サイクル数（Ｎ）
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】「凍結融解作用を受けるコンクリートにおける特許２１２１２７９による表層部の引張強度試験方法の実施例を示す説明図」
【図２】「コンクリート表層部の引張強度低下率と凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例」
【図３】「凍害劣化深さと凍結融解サイクル数との関係を示す説明図の一例」
【符号の説明】
【００１４】
１ コンクリート
２ 円筒形鋼片
２ａ 円鋳部
２ｂ 円筒部
２ｃ 引張試験機の引張接続部に接続するねじ部
３ 円形溝
４ 引張試験機
４ａ ロードセル
４ｂ 油圧ポンプ
４ｃ 荷重検出装置
４ｄ 引張接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度より凍害劣化度を評価することを特徴とするコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【請求項２】
特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法により求めた任意深さの引張強度が、凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めることを特徴とする請求項１のコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【請求項３】
請求項２により求めたコンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測することを特徴とする請求項１のコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【請求項１】
凍結融解作用を受けるコンクリートにおいて、特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法を実施し、その任意深さの引張強度より凍害劣化度を評価することを特徴とするコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【請求項２】
特許２１２１２７９によるコンクリート表層部の引張強度試験方法により求めた任意深さの引張強度が、凍結融解作用を受ける前と比べて５０％±５％低下した時点をコンクリートの劣化状態と判定し、凍害劣化深さを求めることを特徴とする請求項１のコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【請求項３】
請求項２により求めたコンクリート表層部の凍害劣化深さと、凍結融解サイクル数との関係を一次式により近似し、劣化進行を予測することを特徴とする請求項１のコンクリート表層部の耐凍害性評価手法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−４７１３３（Ｐ２００７−４７１３３Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５２５５６（Ｐ２００５−２５２５５６）
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（３０３００２９３０）財団法人青森県工業技術教育振興会 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（３０３００２９３０）財団法人青森県工業技術教育振興会 (17)
【Ｆターム（参考）】
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