報告書番号

N12018

タイトル（和文）

鉄筋コンクリート構造物の塩害劣化予測に用いる塩化物イオン実効拡散係数の評価方法の合理化

タイトル（英文）

Rationalization of Evaluation Procedures on Effective Diffusion Coefficient of Chloride Ion for Predicting the Chloride Induced Deterioration in Reinforced Concrete Structures

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告は，コンクリート中の塩化物イオン実効拡散係数の評価方法を高度化するために，イオン種の移動過程をNernst-Planck式，Poisson式およびDebye-Huckelの式で定義し，有限要素法で定式化した材料モデルを作成し，電気泳動実験に対する数値シミュレーションを実施したものである．その結果，以下のような知見を得た．(1)結合材の種類，水結合材比，細骨材-結合材重量比および養生条件をパラメータとしたモルタルの塩化物イオン実効拡散係数を精度良く推定すると共に，電気的性質との関係を明らかにした．(2)低熱セメントに内割でポゾラン（石炭ガス化溶融スラグまたはフライアッシュ）を混合したセメントを用いたモルタル試験体の塩化物イオン実効拡散係数は，やや過大に評価することが明らかとなった．以上より，提案する評価方法は，試験期間を概ね1/3程度に短縮することが明らかとなった。

概要 （英文）

This report aims to develop the rationalized estimation method for effective diffusion coefficient of chloride ion in concrete. Nernst-Planck equation, Poisson equation and Debye-Hückel equation are applied to modeling ion species diffuse into concrete and are discreted by finite element method. Numerical simulation was conducted to evaluate mechanism of migration method. (1) In case of several type of mortar specimens, which have several factors (type of binder, water binder ratio, fine aggregate binder ratio by mass and curing condition), proposed model can simulate effective diffusion coefficient of chloride ion in concrete and clarified relationships between diffusion coefficient and electrical resistivity. (2) In case of low-heat Portland cement blended with Pozzolan (coal gasification slag or fly ash) contents 50% by mass, the effective diffusion coefficient of chloride ion by proposed model evaluated a little bigger than experimental result. Consequently, proposed method was clarified to reduce measuring time about 1/3 compared with original test procedures.

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