JP4873472B2 - 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 - Google Patents
鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4873472B2 JP4873472B2 JP2006260626A JP2006260626A JP4873472B2 JP 4873472 B2 JP4873472 B2 JP 4873472B2 JP 2006260626 A JP2006260626 A JP 2006260626A JP 2006260626 A JP2006260626 A JP 2006260626A JP 4873472 B2 JP4873472 B2 JP 4873472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- corrosion rate
- chloride ion
- reinforced concrete
- ion concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
dr/dt=(10-3/C1/2)・(7.70Cl-+0.503(W/C)−40.6)
ここで、Cl-は塩化物イオン濃度、(W/C)は水セメント比を表している。ここで、水セメント比は、コンクリートそのものの品質を表す項である。
前記鉄筋コンクリート供試体から得られた内部の温度Tのデータと前記鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cのデータとを用いてニューラルネットワークによる解析を行って、内部の温度Tと鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cとの影響を表す腐食速度式の演算項R(T,C)を求め、ついで、
実際に建造されている評価対象としての鉄筋コンクリートの構造物からt年後に採取されたコンクリートコアの深さ方向の塩化物イオン濃度分布のデータからt年経過時点での見かけの拡散係数Dtを求め、この求められた見かけの拡散係数Dtの値を用いて鉄筋のかぶり位置での塩化物イオンの濃度Cを計算により求めると共に、t年経過時点での見かけの拡散係数Dtからコンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dの影響を表す腐食速度式の演算項CD(D)を求め、
鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cと、評価対象としての鉄筋コンクリートの建造地域の温度Tと、コンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dとに基づき、実際に建造されている評価対象としての鉄筋コンクリートの構造物の腐食速度を推定することを特徴とする。
R0(T,C)=22.6・CT(T)・CC(C)として、
R0(T,C)<10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year未満の時は、
R(T,C)=2R0(T,C)、
R0(T,C)≧10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year以上の時は、
R(T,C)=R0(T,C)+9.6、
であることを特徴とする。
CT(T)={1/(1+e-0.21T+4.35)}+0.28、
塩化物イオン濃度の項Cc(C)は、
Cc(C)=1.6{1−(C−11.2)2/102}1/2
コンクリート品質の項としての塩化物イオンの見かけの拡散係数の項CD(D)は、
CD(D)=0.1273×108(Dt・0.4193/t-0.54)−0.128
であることを特徴とする。
∂C/∂t=Dc・∂2C/∂2X
ここで、Cはコンクリートコア中の塩化物イオン濃度、tは時間、Xはコンクリート表面10a、10bからの深さ(距離)、Dcは塩化物イオンの拡散係数である。
C(X,t)=C’+(C0−C’)・{1−erf(X/2Dt 1/2)}
ここに、C(X,t)は深さXcm、時間t秒における塩化物イオン濃度(Kg/m3)、C’は初期混入塩化物イオン濃度(Kg/m3)、C0はコンクリート表面の塩化物イオン濃度(Kg/m3)、Dは塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/秒)、erfは誤差関数である。ここでは、C’=0として解を得ている。
R(T,C,D)=R(T,C)・CD(D) …(1)
ここで、R(T,C,D)は鉄筋の腐食速度、R(T,C)は鉄筋コンクリート供試体10A、10Bの内部の温度T及び鉄筋Bのかぶり位置での塩化物イオン濃度Cの影響を表す腐食速度式の演算項、CD(D)はコンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dの影響を表す腐食速度式の演算項である。
CT(T)={1/(1+e-0.21T+4.35)}+0.28 …(2)
その図13に示す塩化物イオン濃度と腐食速度とから求められた曲線のうち、温度T=25度Cの曲線の形状に適合し、塩化物イオン濃度C(1.2Kg/cm3)の時に、腐食速度が「0」となるような関数であってかつ上方に向かって凸の二次の放物曲線を採用し、この二次の放物曲線の形状に適合するように係数を決定し、下記の塩化物イオンの濃度に関する演算項CC(C)を得た。
Cc(C)=1.6{1−(C−11.2)2/102}1/2 …(3)
ここで、C≦11.2のときCc(C)=1.6とする。
C=1.2(Kg/m3)のとき、Cc(C)=0としたのは、鉄筋のかぶり位置での塩化物イオンの濃度が1.2(Kg/m3)に達したときに、腐食が発生すると仮定したからである。また、C=11.2(Kg/m3)以上のとき、Cc(C)=1.6としたのは、塩化物イオン濃度が高くなるに伴って、腐食速度が一定値に近づくと考えられたからである。
R0(T,C)<10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year未満の時は、
R(T,C)=2R0(T,C) …(4)、
R0(T,C)≧10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year以上の時は、
R(T,C)=R0(T,C)+9.6 …(5)
とした。
Y1=X1 …(6)
図15も(2)式〜(5)式を用いて求めた腐食速度推定値と分極抵抗により求めた腐食速度測定値(実測値)との相関関係を示すグラフである。
コンクリート供試体10Bの相関式の比例係数が「1」、コンクリート供試体10Aの相関式の比例係数が「0.1134」であるので、コンクリート供試体10Bの腐食速度は、コンクリート供試体10Aの腐食速度の約8.8倍であると考えられる。
D5=1.75×10-8×(5-0.54/5.81-0.54)
の式を用いて求めた。
CD(D)=0.1273×108(Dt・0.4193/t-0.54)−0.128 …(8)
ここで、tは調査時点の経過年数(年)、Dtはt年後に実際のコンクリート構造物から採取したコンクリートコアの深さ方向の塩化物イオン濃度分布データから求めた見かけの拡散係数(cm2/sec)である。
a=0.1273×108
b=−0.1281
よって、CD(D)=0.1273×108×D5−0.1281…(9)
ここで、D5は実際の評価対象としての鉄筋コンクリート構造物の品質を評価する塩化物イオンの見かけの拡散係数であるので、実際の評価対象としてのコンクリート構造物から得られた塩化物イオンの見かけの拡散係数Dtを経過年数5年時点に換算すると、
D5=Dt×(5-0.54/t-0.54)
=(0.4193×Dt)/t-0.54 …(10)
この(10)式の値を(9)式に代入すると、(8)式が得られる。
C(X,t)=C'+W・[2・(t/πD)1/2・exp(−X2/4Dt)
−X/D・{1−erf(X/(2Dt 1/2))}] …(11)
ここで、C(X,t)は深さX(cm)、時刻t(秒)における塩化物イオン濃度(Kg/m3)、C’は初期混入塩化物イオンの濃度(Kg/m3)、Wは実際の鉄筋コンクリート構造物の表面に付着している塩分の量(コンクリートの表面に付着して内部に拡散浸透する塩化物イオンの量(Kg/cm2/秒))、Dは塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/秒)である。なお、塩化物イオンの量Wは一定とする。
見かけの拡散係数D=2.97×10-8(cm2/秒)、
初期混入塩化物イオンの濃度C’=1.00(Kg/m3)、
塩化物イオンの量W=2.78×10-13(Kg/cm2/秒)、
及び、桟橋上部工梁部材の近くに存在する気象台のアメダス観測点の温度(気温)Tを用いた。
10a、10b…表面
11a、11b、12a、12b…鉄筋
Claims (3)
- 同一水セメント比のコンクリート品質を少なくとも二つに分割して養生条件を異ならせかつ塩水に浸漬された鉄筋コンクリート供試体を屋外に曝露し、定期的に前記鉄筋の分極抵抗を測定して鉄筋の実際の腐食速度を求めると共に、曝露の最終時に鉄筋コンクリート供試体から採取したコンクリートコアに基づき外部から侵入した塩化物量を調査して鉄筋コンクリート供試体の表面からの深さ方向の塩化物イオン濃度分布及び鉄筋コンクリート供試体の内部の温度Tを求め、鉄筋の腐食速度R(T,C,D)を、鉄筋コンクリート供試体の内部の温度T及び鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cの影響を表す腐食速度式の演算項R(T,C)とコンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dの影響を表す腐食速度式の演算項CD(D)との積で表し、
前記鉄筋コンクリート供試体から得られた内部の温度Tのデータと前記鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cのデータとを用いてニューラルネットワークによる解析を行って、内部の温度Tと鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cとの影響を表す腐食速度式の演算項R(T,C)を求め、ついで、
実際に建造されている評価対象としての鉄筋コンクリートの構造物からt年後に採取されたコンクリートコアの深さ方向の塩化物イオン濃度分布のデータからt年経過時点での見かけの拡散係数Dtを求め、この求められた見かけの拡散係数Dtの値を用いて鉄筋のかぶり位置での塩化物イオンの濃度Cを計算により求めると共に、t年経過時点での見かけの拡散係数Dtからコンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dの影響を表す腐食速度式の演算項CD(D)を求め、
鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cと、評価対象としての鉄筋コンクリートの建造地域の温度Tと、コンクリート品質の経時変化を考慮した塩化物イオンの見かけの拡散係数Dとに基づき、実際に建造されている評価対象としての鉄筋コンクリートの構造物の腐食速度を推定する方法。 - 温度T及び鉄筋のかぶり位置での塩化物イオン濃度Cの影響を表す腐食速度式の演算項R(T,C)が、
R0(T,C)=22.6・CT(T)・CC(C)として、
R0(T,C)<10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year未満の時は、
R(T,C)=2R0(T,C)、
R0(T,C)≧10mg/cm2/yearの時、即ち、腐食速度R(T,C)が20mg/cm2/year以上の時は、
R(T,C)=R0(T,C)+9.6、
であることを特徴とする請求項1に記載の鉄筋コンクリートの構造物の腐食速度を推定する方法。 - 温度の項CT(T)は、
CT(T)={1/(1+e-0.21T+4.35)}+0.28、
塩化物イオン濃度の項Cc(C)は、
Cc(C)=1.6{1−(C−11.2)2/102}1/2
コンクリート品質の項としての塩化物イオンの見かけの拡散係数の項CD(D)は、
CD(D)=0.1273×108(Dt・0.4193/t-0.54)−0.128
であることを特徴とする請求項2に記載の鉄筋コンクリートの構造物の腐食速度を推定する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006260626A JP4873472B2 (ja) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006260626A JP4873472B2 (ja) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011227110A Division JP5137270B2 (ja) | 2011-10-14 | 2011-10-14 | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008082749A JP2008082749A (ja) | 2008-04-10 |
JP4873472B2 true JP4873472B2 (ja) | 2012-02-08 |
Family
ID=39353784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006260626A Active JP4873472B2 (ja) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4873472B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102937566A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-20 | 广西大学 | 一种确定氯盐侵蚀下混凝土结构耐久性控制区的方法 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5278245B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2013-09-04 | 株式会社Ihi | 鉄筋コンクリートの寿命評価方法及び装置 |
JP4588108B1 (ja) * | 2009-10-07 | 2010-11-24 | 太平洋セメント株式会社 | 腐食センサ装置、腐食センサ装置の製造方法、腐食検出方法、センサおよびセンサの製造方法 |
KR101207341B1 (ko) * | 2010-06-22 | 2012-12-04 | 한국방사성폐기물관리공단 | 구조물의 열화모형실험방법 및 그 장치 |
KR101273623B1 (ko) * | 2010-08-31 | 2013-06-11 | 주식회사 쓰리텍 | 염해 측정 센서 및 이를 이용하는 염해 측정 장치 |
CN102095677B (zh) * | 2010-12-01 | 2012-07-04 | 浙江大学 | 一种钢筋混凝土锈裂监测方法及传感器 |
CN103323038A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-25 | 大连理工大学 | 一种光纤桥梁拉索锈蚀监测传感器 |
KR101698464B1 (ko) * | 2014-12-17 | 2017-01-20 | 조선대학교 산학협력단 | 고전도성 시멘트 복합재료를 이용한 철근 콘크리트 내 염소 침투 감지방법 |
JP6753718B2 (ja) * | 2016-07-25 | 2020-09-09 | 株式会社Nttファシリティーズ | 腐食度推定方法、腐食度推定装置およびプログラム |
JP6744629B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2020-08-19 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 鉄筋腐食促進試験法およびこれに用いる試験装置 |
KR101791878B1 (ko) | 2017-04-18 | 2017-10-31 | (주)삼우아이엠씨 | 콘크리트 구조물의 염화물 침투에 대한 내구성 진단 및 수명 예측 장치 및 그 방법 |
KR101919130B1 (ko) | 2017-12-21 | 2018-11-15 | (재) 한국건설품질연구원 | 콘크리트 철근부식 진단 장치 |
US20220414486A1 (en) * | 2019-11-22 | 2022-12-29 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Predictor and Method |
KR102256243B1 (ko) * | 2020-12-21 | 2021-05-27 | 한국건설기술연구원 | 딥러닝 기반 콘크리트 구조물의 열화 평가 시스템 |
CN113358582B (zh) * | 2021-06-04 | 2022-08-26 | 山东国瑞新能源有限公司 | 一种混凝土结构缺陷的检测方法、设备及介质 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3811392B2 (ja) * | 2001-11-27 | 2006-08-16 | 鹿島建設株式会社 | 気象環境を考慮したコンクリート構造物の劣化評価システム及びライフサイクルコスト評価システム、劣化評価方法及びライフサイクルコスト評価方法、プログラム、記録媒体 |
JP4312124B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2009-08-12 | 鹿島建設株式会社 | 鋼材腐食の予測方法 |
JP4754998B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2011-08-24 | 鹿島建設株式会社 | 鉄筋腐食の予測方法 |
-
2006
- 2006-09-26 JP JP2006260626A patent/JP4873472B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102937566A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-20 | 广西大学 | 一种确定氯盐侵蚀下混凝土结构耐久性控制区的方法 |
CN102937566B (zh) * | 2012-11-05 | 2014-09-17 | 广西大学 | 一种确定氯盐侵蚀下混凝土结构耐久性控制区的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008082749A (ja) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4873472B2 (ja) | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 | |
Poupard et al. | Corrosion by chlorides in reinforced concrete: Determination of chloride concentration threshold by impedance spectroscopy | |
Angst et al. | Chloride induced reinforcement corrosion: Electrochemical monitoring of initiation stage and chloride threshold values | |
JP5137270B2 (ja) | 鉄筋コンクリート構造物の腐食劣化進行予測方法 | |
Mohamed et al. | Corrosion of carbon steel and corrosion-resistant rebars in concrete structures under chloride ion attack | |
Boubitsas et al. | The influence of reinforcement steel surface condition on initiation of chloride induced corrosion | |
Walsh et al. | Steel corrosion in submerged concrete structures—Part 1: field observations and corrosion distribution modeling | |
Verma et al. | Evaluating effect of chloride attack and concrete cover on the probability of corrosion | |
Vélez et al. | Electrochemical characterization of early corrosion in prestressed concrete exposed to salt water | |
Vedalakshmi et al. | Reliability of Galvanostatic Pulse Technique in assessing the corrosion rate of rebar in concrete structures: Laboratory vs field studies | |
Wang et al. | Semi-empirical prediction model of chloride-induced corrosion rate in uncracked reinforced concrete exposed to a marine environment | |
Tesic et al. | Characterization of ground penetrating radar signal during simulated corrosion of concrete reinforcement | |
Otieno et al. | Resistivity-based chloride-induced corrosion rate prediction models and hypothetical framework for interpretation of resistivity measurements in cracked RC structures | |
Torres‐Acosta et al. | Durability health monitoring during construction of concrete structures in marine environment | |
Bouteiller et al. | Mathematical relation of steel thickness loss with time related to reinforced concrete contaminated by chlorides | |
Castro-Borges et al. | Long term correlation between concrete cracking and corrosion in natural marine micro-environments | |
Li et al. | On the corrosion parameters acquired through potentiodynamic scans of carbon steel rebar in simulated pore solution and mortar | |
Morales | Experimental investigation of the effects of embedded rebar, cracks, chloride ingress and corrosion on electrical resistivity measurements of reinforced concrete | |
Apostolopoulos et al. | Correlation between the electrochemical corrosion parameters and the corrosion damage, on B500c dual-phase steel | |
Hornbostel | The role of concrete resistivity in chloride-induced macro-cell corrosion of reinforcement | |
Michel et al. | Experimental determination of the penetration depth of corrosion products and time to corrosion-induced cracking in reinforced cement based materials | |
Millano-González et al. | Modeling Electrochemical Performance of Reinforced Concrete in Natural Marine Airborne-Exposure Environments: DURACON Project, 10-Year Evaluation | |
Torres-Acosta | Accelerated vs. natural corrosion experimental results for remaining life stage forecasting | |
Cavalcante et al. | Non-destructive monitoring based on corrosion potential | |
Mohamed | Comparative study of the corrosion behaviour of conventional carbon steel and corrosion resistant reinforcing bars |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111014 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111115 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111116 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4873472 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |