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論文 |
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宮野, 暢紘 ; 久保, 善司 ; 鳥居, 和之
概要:
金沢大学理工研究域環境デザイン学系<br />It has been pointed out that the use of fly ash in concrete is effective in controlling the expan
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sion due to ASR (alkali silica reaction). In Japan, the total amounts of alkalies in concrete has been kept up to 3.0kg/m3 as one of the major countermeasures for ASR suppression. Recently, it is reported that ASR may be accelerated by the steam curing of PCa concrete even in the case of low alkalies content of less than 3.0kg/m3. On the other hand, the effectiveness of fly ash on the suppression of ASR in concrete is often evaluated by means of the mortar bar method according to JIS A1146, however there are some problems that it takes the long time of 3 or 6 months in assessment, and that it can't take the pessimum content of reactive aggregate in mix proportions of mortar into considerations. In this study, the effectiveness of fly ash in steam-cured concrete was experimentally investigated. For this purpose, the steam-cured fly ash concrete with the replacement percentages by fly ashes was exposed to the accelerated test conditions which were selected as the factor, the temperature, the water supply, the immersion in saturated NaCl solution and so on. As the result of tests, it has been found that the accelerated condition exposed to the saturated NaCl solution at 50°C is most suitable as the rapid test method for the steam-cured fly ash concrete. © 2010 The Society of Materials Science.
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鳥居, 和之 ; Torii, Kazuyuki
概要:
金沢大学理工研究域環境デザイン学系<br />コンクリート電柱や枕木などのコンクリート製品では，蒸気養生やオートクレーブ養生を実施しており，アルカリシリカ反応（ASR）とともに遅延型エトリンガイト生成 (DEF)によるひび割れ発生の危険性が
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高まることが知られている。そこで本研究では，北陸地方で製造されたコンクリート電柱のASRおよびDEFによる劣化現象の実態調査結果に基づき，コンクリート製品工場でのフライアッシュコンクリートによる防止対策と標準化を目指すことにした。<br />In the electrical concrete poles and concrete railway sleepers, which the steam curing or autoclaved curing have been normally conducted in the process of production, the deterioration due to Alkali-silica Reaction (ASR) and/or Delayed Ettringite Formation (DEF) may be occurred, which leading to a serious cracking of precast concrete products. Therefore, in the research work of this study, firstly, the actual deterioration cases due to ASR and/or DEF in electrical concrete poles were collected all over the Hokuriku district. Based on the results of this survey, both the effective use of fly ash concretes in the mitigating ASR and/or DEF and the standardization of fly ash concretes in all precast concrete factories of electrical concrete poles were successfully proposed.<br />研究課題/領域番号:15K06163, 研究期間(年度):2015-04-01 – 2018-03-31
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論文 |
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鳥居, 和之 ; Torii, Kazuyuki
概要:
本研究の成果は以下の3つの項目に分けることができる。まず, (1)再生骨材からのアルカリ溶出がASRに及ぼす影響を検討した結果, 再生骨材中のASRゲルから溶出するアルカリによってASRが促進することが明らかになった. 次に, (2)再生骨
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材を使用したコンクリートのASRによる膨張性状を検討した結果, コンクリートのアルカリの種類(NaCl添加またはNaOH添加)とその添加量を種々に変化させたコンクリートバーの膨張試験の結果に基づいて, 再生骨材を使用したコンクリートのASRの発生条件の特徴とぺシマム混合率との関係を明らかにした. さらに, (3)原骨材のASRの程度が再生骨材コンクリートの膨張性状に及ぼす影響を検討した結果, 建設後約30年が経過したASR劣化構造物から製造した能登産の安山岩砕石を原骨材とする再生骨材は反応領域が骨材界面から1~2mm程度に限定されていたのに対して, 常願寺川産の川砂利から製造した再生骨材は安山岩粒子の内部まで反応が激しく進行していた. このため, 再生骨材のASR試験及び再生骨材コンクリートの膨張試験の結果より, 再生骨材のアルカリシリカ反応性は原骨材の種類とその反応性(能登産の安山岩砕石および常願寺川産の川砂利)により相違し, それらは促進養生条件下での再生骨材コンクリートの膨張性状に大きな影響を及ぼすことが判明した.<br />研究課題/領域番号:19560458, 研究期間(年度):2007-2008<br />出典：「再生骨材におけるASRに関連した問題解決のための基礎研究」研究成果報告書 課題番号19560458（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-19560458/19560458seika/)を加工して作成
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鳥居, 和之 ; Torii, Kazuyuki
概要:
ASR損傷コンクリート橋脚の補修・補強対策を確立する目的で、樹脂塗装表面処理工法、鋼板巻き立て工法およびPC鋼材巻き立て工法により補修・補強したモデル柱試験体を使用した屋外暴露試験および圧縮載荷試験を実施した後に、実際に、ASR損傷コンクリ
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ート橋脚のPC鋼材巻き立て工法による補強が行なわれた。今回の一連の研究で得られた成果をよとめると次のようである。モデル試験体の圧縮載荷試験の結果より、(1)PC鋼材によりプレストレスを与えると、ASRひび割れの進展が抑制される、(2)PC鋼材がコンクリートの軸方向応カと軸方向歪みの関係に与える影響はASRによる損傷を受けたコンクリートに対しても受けていない健全なコンクリートと同様である、(3)PC鋼材で巻き立てることにより、コンクリートの強度および靭性を大きく改善できる、ことが確認された。モデル試験体の屋外暴露試験の結果より、(1)ASRの進行は日射や降雨などの局所的環境の影響を大きく受けるが、表面被覆材による塗装のASR抑制効果は小さい、(2)鋼板巻き立て工法およびPC鋼材巻き立て工法により補強した試験体では長期にわたってASRによる膨脹の抑制およびひび割れの拘束効果が認められる、(3)鋼板巻き立て工法では温度による影響のため試験体に発生する歪みに南北方向の相違が見られる、ことが確認された。上記の研究成果を受けて、平成8年度および平成9年度に能登有料道路のASR損傷コンクリート橋脚のPC鋼材巻き立て工法による補強工事が実施された。両橋脚では、補強前よりASRによる損傷のモニタリングが行なわれており、ASR損傷橋脚の調査、施工および補強設計の記録が付録の資料としてまとめられている。<br />A new strengthening method with prestressing steel wires, which is named the PC confined method, has been developed especially for ASR damaged RC piers. Reinforced concrete columns, 300 mm in diameter and 900 mm high, were prepared in order to examine the effects of the prestressing force around the concrete column on the confinement of the cracks of concrete due to alkali-silica reaction and on the improvement of load-carrying capacity and ductility of damaged concrete columns.From the experimental results, it was concluded that the prestressing force given around the concrete column could effectively confine the cracks due to ASR and decrease the expansion of concrete. Thus, it was found that both the strength and ductility of damaged RC column was much improved by PC confined method. Based on the results of the laboratory test, the PC confined method was successfully adopted in the strengthening for ASR damaged RC piers of the Toyokawa bridge and the Kumakigawa bridge in Noto peninsula in Ishikawa prefecture in 1997 and 1998, respectively. The measurements on changes with time in the stress and strain of concrete in the piers of the Toyokawa bridge after strengthening by PC confined method are now monitored.<br />研究課題/領域番号:09650504, 研究期間(年度):1997-1998<br />出典：「PCコンファインド工法によるASR損傷鉄筋コンクリート橋脚の補強に関する研究」研究成果報告書 課題番号09650504 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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鳥居, 和之 ; Torii, Kazuyuki
概要:
コンクリート構造物のアルカリシリカ反応に及ぼす電気防食の影響を検討することを目的として、反応性骨材を含有するコンクリート梁試験体を対象として約3年間屋外にて電気防食試験を実施した。その結果、電気防食の実施によりASRによるひび割れが促進され
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、梁の耐荷力も低下することから、今後橋梁などで電気防食を実施する際には事前調査として使用されている骨材の反応性の有無を確認することが重要であることが明らかになった。今回の一連の研究の成果をまとめると次のようである。電気防食を実施した梁試験体の屋外暴露試験より、(1)電気防食の実施によりアルカリの総量規制値(3kg/m^3)を下回るものにもASRによるひび割れが発生する、(2)梁試験体のASRによる膨脹は温度依存性があり、季節変動を反映した階段状の膨脹挙動を示す、(2)エポキシ樹脂.塗装による水分の遮断はASRの抑制効果は小さい、(3)電気防食のASRに及ぼす影響はコンクリートのコンクリートの配合(水セメント比および単位セメント量)によって相違する、ことが明らかになった。屋外暴露終了後の梁試験体の曲げ載荷試験より、(1)電気防食の実施によりカソード鉄筋付近でASRによるひび割れが増大する、(2)電気防食を実施しない試験体ではASRによる損傷の程度には関係なく曲げ載荷時の耐荷力は低下しない、(3)電気防食を実施した試験体ではカソード鉄筋の周囲でASRが局部的に進行し、鉄筋とコンクリートの付着強度が低下する、(4)電気防食を実籐した試験体では鉄筋の付着強度の低下により曲げ載荷時の耐荷力が低下する、ことが確認された。<br />Reinforced concrete beams with different water : cement ratios, 0.2 m by 0.3 m by 2 m, were made from the non-reactive river sand and the reactive andesitic coarse aggregate. After 28 days of the curing time, reinforced concrete beams were exposed outdoors, and the cathodic protection current of 50 mA/m^2 was applied to the steel reinforcement of RC beams. The expansion and cracking were monitored for about 3 years in order to investigate whether or not the cathodic protection may really accelerate the alkali-silica reaction of concrete around the steel cathode. After 3 years of the exposure time, the flexural loading test was carried out for ASR damaged RC beams.The main results obtained in this study are as follows ;(1) The concrete cylinders deteriorated due to the occurrence of ASR cracks in spite of the total alkali content of less than 3 kg/m^3 when they were exposed to a natural environment.(2) The cathodic protection current significantly increased the expansion and cracking of the RC beams containing alkali-reactive aggregates.(3) The surface treatment by the epoxy-type coating was not effective in controlling the expansion due to ASR especially when the cathodic protection was applied.(4) The load-bearing capacity in bending of the RC beams did not change independently of the degree of deterioration due to ASR cracks when the cathodic protection was not applied.(5) The load-bearing capacity in bending of the RC beams was 10 to 20 % lower due to the decrease in the bond strength around the steel cathode when the cathodic protection was applied for a long period.<br />研究課題/領域番号:09555134, 研究期間(年度):1997-1998<br />出典：「直流電流作用下のRC構造物におけるアルカリ骨材反応の促進機構に関する実証的研究」研究成果報告書 課題番号09555134 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文 |
論文
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久保, 善司 ; Kubo, Yoshimori
概要:
金沢大学理工研究域<br />ASRにより劣化したコンクリート構造物にかかわらず、コンクリート構造物におけるはく離・はく落防止対策は、利用者および第三者に対する安全性を確保するために、その確立が急務とされている。本研究では、FRPシートおよ
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び高靭性セメント系複合材料に着目し、補修後の対策効果の耐久性に与える影響が大きいと考えられるアルカリ骨材反応による劣化機構を対象として検討することとした。15年度においては、反応性骨材を使用したコンクリート供試体を作製し、材料特性の異なるFRPシート材料を用いて、各暴露環境下における、膨張挙動の把握を行い、FRPシートの材料特性が膨張抑制効果に与える影響を明らかにした。また、高靭性セメント系材料については、断面修復材としての適用を前提とし、それらをはく離・はく落防止対策に用いた場合の材料特性について基礎的な検討を行い、配合およびその機械的性状を確認した。16年度においては、それらの供試体を用いて、補修後の対策効果の耐久性を検討するために、劣化進行に伴うシートとコンクリートの界面性状を検討することとし、蛍光顕微鏡による界面組織の観察(微視的ひび割れ性状の把握)、電子顕微鏡による界面組織の観察、さらには、界面の微小硬度測定を実施した。FRPシートの機械的性質が膨張に伴う界面のひび割れ性状に与える影響はきわめて大きいことを明らかにした。同様の検討をECC材料についても検討した。17年度においては、これまでの検討結果を総合的に評価を行った。ASR膨張に伴う適用後の補修材料の性能の変化を把握することができ、また、材料特性がこれらに与える影響も把握することができた。さらに,塗膜系に用いられるはく離試験による方法とはく落防止性能を検討するために考案されている押し抜き試験方法との関係を明らかにし,膨張に伴うシートの付着性能の定量化が可能であることを明らかにした。一連の検討結果から実構造物での補修後の性能変化を把握することが可能であるとともに、より実用的なFRPシートの材料選択が可能であることが明らかとなった。<br />研究課題/領域番号:15760332, 研究期間(年度):2003 – 2005<br />出典：「ASRにより劣化したコンクリート構造物のはく離・はく落防止対策手法に関する研究」研究成果報告書 課題番号15760332（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15760332/)を加工して作成
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