大学院維持管理工学特論 ローマンコンクリートと分析技術 芝浦工業大学伊代田岳史

Similar documents
図 維持管理の流れと診断の位置付け 1) 22 22

Microsoft PowerPoint - 01_内田 先生.pptx

国土技術政策総合研究所研究資料

<4D F736F F F696E74202D E838A815B83678D5C91A295A882CC90DD8C7682CC8AEE967B F A2E707074>

<4D F736F F F696E74202D2090DD8C7695D E838A815B83678D5C91A295A882CC91CF8B7690AB8FC68DB8288E4F95FB90E690B6816A>

05設計編-標準_目次.indd

強度のメカニズム コンクリートは 骨材同士をセメントペーストで結合したものです したがって コンクリート強度は セメントペーストの接着力に支配されます セメントペーストの接着力は 水セメント比 (W/C 質量比 ) によって決められます 水セメント比が小さいほど 高濃度のセメントペーストとなり 接着

スライド 1

十河茂幸 ( そごうしげゆき ) 略歴 1974 年 ~ 大林組技術研究所所属 2011 年 ~ 広島工業大学工学部教授 2017 年 ~ 近未来コンクリート研究会代表

<4D F736F F D F88DB8E9D8AC7979D82C98AD682B782E9918A926B8E9697E1>

京都大学博士 ( 工学 ) 氏名宮口克一 論文題目 塩素固定化材を用いた断面修復材と犠牲陽極材を併用した断面修復工法の鉄筋防食性能に関する研究 ( 論文内容の要旨 ) 本論文は, 塩害を受けたコンクリート構造物の対策として一般的な対策のひとつである, 断面修復工法を検討の対象とし, その耐久性をより

国土技術政策総合研究所研究資料

本日の主な内容 1. はじめに 2. 塩害 中性化補修の基本的な考え方 塩害の劣化メカニズム 塩害の補修工法選定潜伏期 進展期 加速期 劣化期 3.ASR 補修の基本的な考え方 ASR の劣化メカニズム ASR の補修工法選定潜伏期 進展期 加速期 劣化期 4. 劣化機構に応じた補修工法の選定の考え

Microsoft PowerPoint 塩害シンポジウム_配布資料.pptx

国土技術政策総合研究所資料

Taro-通知文

<4D F736F F F696E74202D20355F8CC389EA8FE390C88CA48B8688F CD90EC A837E B81698CC389EA816A5F E

エポキシ樹脂塗装鉄筋・ステンレス鉄筋

Microsoft PowerPoint - 02 関(HP用).pptx

笹子トンネル天井板落下事故 2012 年 12 月 2 日中央自動車道上り線笹子トンネル天井板のコンクリート板が約 130m にわたって崩落死亡者 9 名負傷者 2 名 Wikipedia より 原因 : 複合的な要因ずさんな点検天井板の設計の未熟さ施工不良 老朽化したインフラ施設に対する維持管理の

PowerPoint プレゼンテーション

PowerPoint プレゼンテーション

目次 1 目的と定義 2 2 鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造における残存使用年数の目安の算定方法 3 (1) 新耐震基準の施設 3 (2) 旧耐震基準の施設 3 ア過去の耐震診断結果を活用した判断 4 ( ア ) 残存耐用年数の目安の算定 4 ( イ ) 目標使用年数の設定 4 ( ウ

既存共同住宅の躯体の性能及び健全性の評価に係る手法及び基準の検討

<4D F736F F D CC82E898678E77906A E DD8C7697E181698F4390B3816A312E646F63>

第2章 長寿命化改修各論 ~耐久性向上編~(1)

コンクリート実験演習 レポート

<8BC882B082A882E682D18EB297CD82F08EF382AF82E CD82E882CC90DD8C E93E7817A2E786477>

<4D F736F F F696E74202D C96CA8ADC905A8D A C CD93AF82B62E B8CDD8AB

< F2D32362D C8E86816A E D815B>

コンクリート工学年次論文集 Vol.24

Introduction

<4D F736F F D208D5C91A297CD8A7793FC96E591E6328FCD2E646F63>

本日の主な内容 1. はじめに 2. 塩害 中性化補修の基本的な考え方 塩害 中性化の劣化メカニズム 塩害 中性化の補修工法選定潜伏期 進展期 加速期 劣化期 健康寿命を延ばすための着目点 3.ASR 補修の基本的な考え方 ASR の劣化メカニズム ASR の補修工法選定進展期 加速期 劣化期 健康

<4D F736F F F696E74202D F4C434392E18CB882F096DA934982C682B582BD8BB48B AAA97A782C482C982A882AF82E982D082D18A8482EA90A78CE490DD8C CC92F188C482C691CE8DF48CF889CA82CC8C9F8FD85F E7

p02.p65

Microsoft PowerPoint - zairiki_10

8 章橋梁補修工 8.1 橋梁地覆補修工 ( 撤去 復旧 ) 8.2 支承取替工 8.3 沓座拡幅工 8.4 桁連結工 8.5 現場溶接鋼桁補強工 8.6 ひび割れ補修工 ( 充てん工法 ) 8.7 ひび割れ補修工 ( 低圧注入工法 ) 8.8 断面修復工 ( 左官工法 ) 8.9 表面被覆工 (

Microsoft Word - H20アップ原稿-最終(NEXCO修正版)

コンクリート構造物を長生きさせるための方策 1. コンクリート 鉄 表面保護 ( 樹脂 ) との出会い 2. コラボレーションによる構造物の長寿命化 3. 構造物の予防保全を目指して 2

アルカリ骨材反応の概要

KEN0109_施工技術の動向-三.indd

3-1 2 修繕工事の実態 ( ヒアリング ) 計画修繕は 定期点検等で明らかになった建物の劣化の補修のため 調査 診断 修繕計画の作成 工事の実施へと 区分所有者の合意を形成しつつ 進められる 当勉強会で実施したヒアリングより 管理会社による点検 定期点検は 1 回 / 年の頻度で行っている 目視

コンクリート工学年次論文集 Vol.29

Microsoft PowerPoint エルガード協会講習会.pptx

「既存コンクリート構造物の性能評価指針2014」の概要

Microsoft Word - 第5章.doc

様式及び記入例 (3) 点検結果一覧表 ( その 1) 半田市橋梁点検 補修設計業務 橋梁諸元 定期点検結果 整理番号 橋梁 ID 橋梁名 橋梁形式 径間 長根橋 ( 上流側 ) PC 単純プレテンホロー桁橋 1 橋種 PC 橋 有効 橋長 幅員 橋面積 (m) (m) (m2) 供

indd

Microsoft Word 第7委資7-2マニュアル(案)080229

<4D F736F F D E C982A882AF82E98E E968D8082D682CC91CE899E82C982C282A282C4>

< E EA90EC89CD90EC8E9696B18F8A91E63389F18C9A90DD8B5A8F708D758F4B89EF81408D758F4B312D32>

技術基準改訂による付着検討・付着割裂破壊検討の取り扱いについてわかりやすく解説

複合構造レポート 09 FRP 部材の接合および鋼と FRP の接着接合に関する先端技術 目次 第 1 部 FRP 部材接合の設計思想と強度評価 第 1 章 FRP 構造物の接合部 FRP 材料 FRP 構造物における各種接合方法の分類と典型的な部位 接合方法


コンクリート工学年次論文集 Vol.28

Taro-2012RC課題.jtd

2.4 中性化試験中性化深さは 2 回にわたって測定した 1 回目は 断面直交方向にコア (φ50) を採取し その外表にフェノールフタレン溶液を噴霧し 変色の有無により確認した 2 回目は 内側からの中性化深さを確認するために 断面直交方向に採取したコアの内側端部を割裂し 割裂面にフェノールフタレ

コンクリート構造物のひび割れ と劣化について

50 写真 1 炭酸化養生槽 平衡水中のCaイオン濃度 mmol/l 20 OPC 長寿命化 コンクリート 15 標準養生 5 炭酸化養生 液固比 図 1 溶解試験における Ca 溶脱量 14 標準養生 13 ph 炭酸化養生 写真 2 長寿命化コンクリートプレ

§1 業務概要

インフラをめぐる状況 少子高齢化 人口減少 人材難 低経済成長 地球温暖化 異常気象と災害の巨大化 社会基盤の老朽化 長寿命化 維持管理 補修 補強 更新 廃棄 東日本大震災と南海トラフ地震 想定外 減災 国土強靭化 2


Microsoft Word - KSスラブ 論文.doc

<4D F736F F D F B C9A90DD8B5A8F708A4A94AD8CF097AC89EF93878DAA89EF8FEA816A2E646F63>

Microsoft Word - H2505暫定案-改訂点.doc

<4D F736F F D E889F8FC98E5F838A F A282BD8CF889CA934982C895E28F438D E646F63>

Microsoft PowerPoint - 03_HP掲載資料(詳細).pptx

<4D F736F F F696E74202D208D E9197BF28947A957A89C2208E9197BF C90DD937996D82091BD93638E81>

ポリマーセメントモルタル吹付け工法 による既設RC橋脚の耐震補強実験 報告会

PowerPoint プレゼンテーション

16 コンクリートの配合設計と品質管理コンクリートの順に小さくなっていく よって, 強度が大きいからといってセメントペーストやモルタルで大きい構造物を作ろうとしても, 収縮クラックが発生するために健全な構造物を作ることはできない 骨材は, コンクリートの収縮を低減させ, クラックの少ない構造物を造る

漁港施設機能保全対策事例集の事例紹介の構成 機能保全計画を策定し 保全工事が実施された施設の中から対策の検討 実施の参考となり得るものを事例として取りまとめた 各事例は施設別 ( 外郭施設 係留施設等 ) 構造種類別( コンクリート構造物 鋼構造物等 ) に整理した 現段階では 施設としての母数が少

Microsoft Word - ①背景説明の概要(丸山先生)

<4D F736F F F696E74202D20824F E838A815B836782CC91CF8B7690AB>

構 造 物 の 維 持 管 理 と 検 査 技 術 へ の 期 待 2010 年 6 月 30 日 長 岡 技 術 科 学 大 学 丸 山 久 一 長 岡 技 術 科 学 大 学 Nagaoka University of Technology 内 容 1.コンクリートの 略 歴 2. 塩 害 環

. 軸力作用時における曲げ耐力基本式の算定 ) ここでは破壊包絡線の作成を前提としているので, コンクリートは引張領域を無視した RC 断面時を考える. 圧縮域コンクリートは応力分布は簡易的に, 降伏時は線形分布, 終局時は等価応力ブロック ( 図 -2) を考えることにする. h N ε f e

スライド 1

危険度判定評価の基本的な考え方 擁壁の種類に応じて 1) 基礎点 ( 環境条件 障害状況 ) と 2) 変状点の組み合わせ ( 合計点 ) によって 総合的に評価する 擁壁の種類 練石積み コンクリートブロック積み擁壁 モルタルやコンクリートを接着剤や固定材に用いて 石又はコンクリートブロックを積み

改定対照表(標準単価)

<4D F736F F F696E74202D20312D E838A815B836794C28D5C91A282CC90DD8C765F313191E590BC205B8CDD8AB B83685D>

資料 2 輪荷重走行試験の既往データ 1. 概要 道路橋 RC 床版の損傷メカニズムの解明には, 輪荷重走行試験機を活用した研究が大きく寄与してきた. 輪荷重走行試験機は, 任意の荷重を作用させながら往復運動するもので国内に十数機が設置され, 精力的な研究が行なわれてきた. 輪荷重走行試験機はその構

第 1 部 講演内容 1. リハビリ工法とはリハビリ工法の概要亜硝酸リチウムとはリハビリ工法の適用範囲塩害 中性化 ASR 2. リハビリ工法の基本的な考え方 ひび割れ注入工法 リハビリシリンダー工法 表面含浸工法 プロコンガードシステム 表面被覆工法 リハビリ被覆工法 断面修復工法 リハビリ断面修

【PC】

<4D F736F F F696E74202D E838A815B836782CC92B28D875F31205B8CDD8AB B83685D>

長野工業高等専門学校紀要第 49 号 (2015) 1-6 鉄筋コンクリート柱の部材軸直角方向に圧縮力を 作用させることによる補強効果の研究 丸山健太郎 *1 遠藤典男 *2 山口広暉 * 3 Study of failure properties of RC column reinforced w

PowerPoint プレゼンテーション

< F2D8F C7689E F97702E6A7464>

構造 用途 鉄筋コンクリート造鉄骨 鉄筋コンクリート造 高品質の場合 普通の品質の場合 高品質の場合 重量鉄骨 鉄骨造 普通の品質の場合 軽量鉄骨 ブロック造れんが造 木造 学校庁舎 Y 100 以上 Y 60 以上 Y 100 以上 Y 60 以上 Y 40 以上 Y 60 以上 Y 60 以上

コンクリートの性質第 13 回 各種コンクリート 暑中 寒中コンクリート 高強度コンクリート 高流動コンクリート 水中コンクリート ポーラスコンクリート 繊維補強コンクリート 耐久性 中性化 塩害 凍害 暑中コンクリート 日平均気温が 25 以上では 暑中コンクリートとして施工しなければならない 注

第 7 章コンクリート部材の塩害対策 7.1 一 般 3-コ 適応範囲 3-コ 基本方針 3-コ 塩害の影響地域 3-コ 下部構造およびコンクリート上部構造に対する塩害対策 3-コ 路面凍結防止剤の散布による塩害および

国土技術政策総合研究所 プロジェクト研究報告

本日の主な内容 1. はじめに 2. 塩害 中性化補修の基本的な考え方 塩害 中性化の劣化メカニズム 塩害 中性化の補修工法選定潜伏期 進展期 加速期 劣化期 3. 亜硝酸リチウムを用いた補修技術 4. 建築分野での補修事例紹介 5. 劣化機構に応じた補修工法の選定の考え方 2

コンクリート工学年次論文集 Vol.25

生コンクリートに関する基本情報 ここでは 生コンクリートの製造 供給態勢 生コンを注文する際に必要となる基礎的知識 コンクリート施工の要点について概説します 白鳥生コン株式会社 記事の無断転載を禁じます Copyright SHIRATORI NAMAKON CORPORATION.

Microsoft PowerPoint - zairiki_11

<4D F736F F D2091E C8E8696DA8E9F974C816A >

スライド 1


642/08-コンクリート.indd

Transcription:

大学院維持管理工学特論 ローマンコンクリートと分析技術 芝浦工業大学伊代田岳史

古代ローマコンクリート 発掘された遺跡は約 2000 年前のもの しかし いまだにコンクリートとして存在 これを学ぶことは超長期コンクリートの実現につながるもの

古代ローマコンクリートの研究 ローマ市内にあるフォロローマの遺跡 ナポリ近郊にあるポンペイ遺跡 エルコラーノ遺跡 ソンマ ヴェスヴィアーナ遺跡 東京大学ローマ時代遺跡調査プロジェクト ナポリ近郊にある活火山 ベスビオ火山 の麓に埋没している古代ローマ遺跡

遺跡の位置

ソンマ遺跡とベスピオ火山

古代と現代の材料比較

製造 現代セメントの製造と主成分 凝結調整のため 成分 石灰石粘土けい石鉄原料せっこう 1093kg 203kg 76kg 30kg 34kg 普通ポルトランドセメント 主要な成分は SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO 1t 組成化合物 強度 反応 発熱 C 3 S C 2 S CaO SiO 2 ケイ酸三カルシウム 3 早期普通中 CaO SiO 2 ケイ酸二カルシウム 2 長期遅い小 C 3 A C 4 AF アルミン酸三カルシウム 鉄アルミン酸四カルシウム 3 超早期速い大 CaO Al 2 O 3 4 寄与しない超速い小 CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3

古代と現代の材料比較 (2) 古代 現代

古代と現代のコンクリート比較

古代ローマモルタルの配合

古代の石灰焼成窯

歴史的建造物の構成材料 1 セメント硬化体であるか否かが不明 2 コンクリートの構成材料 ( セメント 混合材 骨材 ) や配合が現代とは大きく異なる 3 セメントの性状が現代のものとは大きく異なる 4 経時による変質 ( セメントペースト 骨材 それらの界面 ) が進んでいる 5 現代の硬化体とは違う性状を持つ 6 入手できる試料の量は少ない場合が多い

遺跡分析により得られた知見 遺跡のコンクリートには消石灰とポッツォラーナを結合材として使用している 骨材は 凝灰岩 ( 黄色 黒色 ) などの軽量でポーラスな岩石やレンガ 硬化体は CO 2 を固定化し 水和物は炭酸化により生成物が変化 火山の噴火により土中において約 1500 年程度残存

コンクリート系材料が長期間の使用に耐えうる可能性を示唆 古代ローマンコンクリートと同様な材料を用いて再現の可能性を明示 セメント コンクリート系材料に炭酸化反応を利用することで 鋼材の防食を考慮できれば きわめて長期の耐久性確保が可能であることが分かった

維持管理の観点から 遺跡としての価値が見出されるとすぐに新しい材料を使用して修復作業が並行して行われることになりかねない 古代ローマ人は セメント コンクリートを用いて 最初にインフラ整備を積極的に進め セメント コンクリートを利用し 現在でも維持管理されている このとき 古代のものと類似した材料を組み合わせた補修材料が利用されている

構造物に要求される性能 設計耐用期間において満足すべき性能 耐久性 : 材料の劣化により生じる性能の経時的な劣化に対する構造物が有する抵抗性 安全性 : 構造物が使用者や周辺の人の生命や財産を脅かさないための性能 ( 構造体の安全性と機能上の安全性の両者 ) 使用性 : 構造物の使用者や周辺の人が快適に構造物を使用するための性能 復旧性 : 地震等の偶発荷重等によって低下した性能を回復させ 継続的な使用を可能にする性能 環境および景観に関する性能

構造物 ( 部材 ) の性能の分類 構造物の要求性能 性能照査を含む性能規定 安全性能使用性能第三者影響度美観 景観耐久性能 耐荷性能その他の安全性能使用性に関する性能機能性に関する性能構造物の一部が落下することによって構造物下の人や物に危害を加える可能性 構造物供用にともなう周囲への騒音問題構造物の汚れ ( 錆汁 ひび割れなど ) 安全性能に関するもの使用性能に関するもの第三者影響度に関するもの美観 景観に関するもの

劣化原因ごとの原因ごとの劣化度予測 ( 寿命予測 ) 鉄筋の腐食 コンクリート構造物の寿命 コンクリートの劣化 鉄筋腐食によるひび割れ ひび割れによる鉄筋腐食の促進 コンクリートの圧縮強度 コンクリートのひび割れ コンクリートの剥離 剥落 原因 原因 塩害 中性化 酸, 温泉地等による 化学的腐食 凍害 アル骨 それぞれの劣化原因別の寿命の予測 耐荷力 曲げ引張破壊耐力軸方向圧縮耐力 で評価

鉄筋の腐食による寿命予測 腐食量 塩害 潜伏期進展期加速期腐食ひび割れ発生腐食開始 供用期間 劣化期 潜伏期丸屋らの拡散方程式によるコンクリート中への塩分浸透 C( x,t ) = S 2 x x t exp 4Dt 2 π x erfc Dt 2 Dt ある濃度の Cl - が鉄筋下面に到達したとき腐食開始 進展期加速期 腐食開始時期の推定 森永による塩化物イオン濃度による鉄筋腐食速度 d 2 = [ 0.51 0.76 N + 44.97( W C ) 67.95 N ( W ) ] 2 q + c 2 C 鉄筋の総腐食量 > 限界腐食量 ( 森永 ) Cl - Cl 1 Cl n 劣化期 n Q = q i t i Mu i= 0 = As > Q cr = 1.204 1 + 2c d 0.85 腐食ひび割れ発生時期の推定 曲げ引張破壊耐力 (JCI) ( corr ) ( corr ) fy ( corr ) 0.60 p d 1 ( corr ) fc' fy ( d 2 corr ) 曲げ耐力比の算定

解析結果 はりの仮想断面 40 80cm 断面かぶり 5cm D13 4 本 800 0mm (2-b) 優位性判定 ( 複合劣化に対する考え方 ) 400mm 耐力比 1.01 1 0.99 0.98 0.97 : ひび割れ発生 5% の耐力低下を規準寿命とした 塩害中性化凍害化学的腐食 ひび割れ発生後は急激に耐力低下する 50mm 主鉄筋のみを考慮して解析 0.96 0.95 0 20 40 60 80 100 120 140 160 供用年数 (years) 化学的腐食は最も早期に耐力低下を起こしている 腐食を起こす劣化原因である塩害, 中性化が先行する 先行する劣化原因に注目し点検する必要がある

(2) 劣化度判定 ( 鉄筋腐食のみ ) ( 配力筋を持つスラブの場合 ) 1.01 1 150mm 2000mm 主鉄筋 :D19 配力筋 :D13 耐力比 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 腐食開始鉄筋に沿ったひび割れ発生配力筋主鉄筋配力筋 0 10 20 30 供用年数 (years) 配力筋方向に先に腐食ひび割れを発生し, その後主鉄筋方向にひび割れを発生する二段階ひび割れが発生 配力筋方向のひび割れは耐力的に大きな影響はない ひび割れを見ることで劣化度を判定できる

維持管理と対策 start 構造物維持管理区分 (A,B,C,D) の設定初期点検 (+ 詳細点検 ) 劣化予測 点検区分 A: モニタリング 日常 定期 臨時 詳細点検区分 B: 日常 定期 臨時 詳細点検区分 C: 目視観察を主体とした点検区分 D: 点検を行わない 評価および判定 劣化機構の推定 性能低下の程度 今後の劣化進行予測( 予測修正 ) 詳細点検の要否の判定 対策( 応急処置 ) の判定 対策 点検強化 補修補強修景 解体 撤去 使用性回復 機能性回復 供用制限 ( 維持管理 ) end

総合判断 設計にも応用可能 既設コンクリート構造物 劣化原因推定 (1) 環境条件構造形態劣化現象 ( 目視検査 ) 主鉄筋 劣化度判定 (2) 劣化現象 ( 目視検査 ) 劣化現象 ( 目視検査 ) 配力筋 否詳細調査の必要性要詳細調査 ( 非破壊検査等 ) 否補修要否判定要補修 補強 腐食 凍害 複合劣化 錆汁の流出が見られるか? 主鉄筋方向にひび割れが発生しているか? ( 未解明 ) e.t.c. 2-a( ( 劣化度予測 ) で考察 e.t.c. 2-b( ( 優位性判定 ) で考察 第三者影響度, 安全性, 機能性等で検討

初期欠陥をもつ場合の考察 劣化度 ( 鉄筋の腐食 ) 施工不良がある場合ひび割れが発生した場合 Cl -,CO 2 の浸透 ( 拡散 ) Ⅰ 潜伏期 限界耐久力 初期欠陥がないコンクリート 潜伏期の変動 寿命の低下 供用期間 中性化と塩分浸透で考察 促進試験 浸透深さ x = C t かぶり厚潜伏期 (Ⅰ) の長さ

維持管理と化学分析 構造体の健全度は非破壊試験 破壊試験で検討 材料の追跡 ( トレーサビリティー ) には 化学的分析の適用 古い構造物や構造物の健全度を総合的に検討するためには 二つのアプローチを活用