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塩害による腐食劣化予測に対する構造・鋼材腐食連成解析手法

鈴木 三馨*1・福浦 尚之*1・丸屋 剛*1

本研究の目的は,塩害を受けるRC構造物の耐久性照査の限界状態を腐食開始から腐食ひび割れ発生に拡張するために有用な腐食劣化予測手法を確立することである。本研究では,非線形構造解析とRC部材中におけるミクロセル腐食およびマクロセル腐食のモデル化をした鋼材腐食解析の連成解析手法を構築した。本手法により,RC部材を対象とした腐食ひび割れ発生時点の予測および腐食ひび割れ発生以降の腐食量の予測が可能になった。また、カソード要素に着目しマクロセル腐食電流密度の分配率を設定することで,カソード部とアノード部の面積比を考慮した腐食予測が可能となった。本連成解析手法を用いて既往の塩水による腐食促進劣化実験をシミュレートし,本解析手法の妥当性を確認した。

キーワード:  塩害,マクロセル腐食,腐食ひび割れ,進展期,構造・鋼材腐食連成解析

*1 技術センター 土木技術研究所 土木構工法研究室

A Coupled Analysis between Structure and Reinforcement Corrosion for Predicting Deterioration of Reinforced Concrete Structure by Salt Damage

Mika SUZUKI*1, Naoyuki FUKUURA*1 and Tsuyoshi MARUYA*1

The purpose of this study is to establish a useful corrosion deterioration prediction method to extend to the limit state of durability verification of RC structures from corrosion initiation to corrosion cracking occurs. In this study, we developed a coupled analysis between structure and reinforcement corrosion, which makes it possible to predict the deterioration of RC structures and caused by the ingress of chloride ions. And by focusing the cathode element and setting the distribution ratio of macro-cell corrosion current density, it is possible to predict of corrosion of RC structure considering the area ratio of cathode and anode. We confirmed the validity of the analysis method by simulating cyclic wetting and drying tests.

Keywords:  chloride attack, macro-cell corrosion, corrosion cracks, extensive stage, coupled analysis of structure and reinforcement corrosion

*1 Civil Structure and Material Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center