本研究課題において,凍害・複合劣化により特徴的な被害が生じているコンクリート構造物の中で,橋梁床版,河川構造物に着目し,劣化特性に応じた点検・診断・評価技術や対策技術の開発を行います.
現場では,コンクリート構造物が果たすべき役割や環境条件に応じた要求性能を満たす対策の効率的な実施が求められていますが,これまで積雪寒冷地のコンクリートの技術が体系化されていないため,客観的な劣化評価,工法選定が困難な状況にあります.
本研究課題において,凍害・複合劣化等の効率的な点検・診断・評価,信頼性の高い補修補強,耐久性の高い更新・新設の各技術を確立するとともに,対策の体系化を図り,各種コンクリート構造物に共通する耐久性向上技術を開発します.
表面から劣化が進む凍害を受けたコンクリート構造物の断面修復においては,劣化部を確実にはつり取らないと再劣化の要因となることが既往の研究からも明らかになっていますが,現在は,コスト面から表面の目視と打音調査により平面的な劣化範囲を特定し,その中の限られた箇所からコアを採取し,超音波伝播速度の計測(透過法)や目視により,劣化深さを特定し,はつり範囲と深さの設計値を決定しています.
しかしながら,施工時には,多くの場合,設計値通りの範囲と深さをはつり,断面修復しているが,劣化の進行は必ずしも一様ではないため,結果として劣化部を残している部分が存在しています.
この研究では,再劣化の未然防止に向け,劣化範囲・深さを簡易に高精度で推定することによって劣化部分を無駄なく確実にはつり取ることを可能とする,はつり範囲・深さの設計手法を提案することを目的としています.
ひび割れは,凍害,塩害,アルカリシリカ反応等による複合劣化を促進するため,長寿命化のためにはひび割れ抑制対策が有効です.また,配合や使用材料の工夫等によるひび割れ制御(自己治癒性)が注目されており,寒冷地での現場適用性に関する検討が必要となっています.
しかしながら,ひび割れ抑制効果が期待できる収縮低減剤はJIS規格化されておらず,収縮低減効果と耐凍害性への影響は解明されていません.
この研究では,コンクリート構造物のひび割れによる劣化を抑制し,長寿命化を図るため,各種混和材による自己治癒性の評価,収縮低減材料によるひび割れ抑制対策の検証により,寒冷地での収縮ひび割れ制御技術を提案することを目的としています.
コンクリート構造物の凍・塩害抑制対策として施工実績が増加しているシラン系表面含浸材は,実施工において部材における含浸深さが直接的に管理されることはほとんどなく,部材における含浸状況や含浸深さを非/微破壊で簡易に把握できる効率的な管理方法が必要とされています.
この研究では,シラン系表面含浸材が深さ方向のみならず,概ね同心円状に表面水平方向へも含浸する特徴に着目し,実施工においてシラン系表面含浸材の大凡の含浸深さを非破壊で簡易に管理できる技術を提案することを目的としています.
積雪寒冷地の鉄筋コンクリート構造物では,凍結防止剤の影響により,局部的な鉄筋の腐食が多く見られます.これらの腐食は,安全性を低下させ,構 造物の寿命を縮めることから,進行を抑制する対策が求められています.対策として,防錆剤の塗布や塩分吸着剤の混合,小型犠牲陽極の埋設など,様々な工法 が提案・施工されていますが,その評価方法や耐久性・持続性・工法選定など,適用の留意点が明確になっていません.
この研究では,各種鉄筋防食材の要求性能の整理,施工状況や現在の鉄筋腐食状況の調査,室内試験を通じて,各種鉄筋防食材の適切な選定方法,施工管理や維持管理の留意点をとりまとめ,積雪寒冷地のコンクリート構造物の長寿命化に貢献することを目的としています.
耐寒材料チームでは,全国各地の暴露試験場や試験施工箇所において,これまでも永年にわたり,劣化調査を継続しています.また,現地の劣化状況調査結果と,既往の予測式による予測値や室内試験結果とを比較検証することにより,予測精度向上や劣化メカニズムに応じた効果的な対策工の提案が可能になります.
この研究では,暴露試験体や既設構造物の継続的な調査を通じ,積雪寒冷環境下における建設材料の劣化状況を把握し,予測評価手法および補修方法を検証します.