(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重を受けてひび割れした鉄筋コンクリートにおけるひび割れ部分を含む第１の試験片の引張試験と、前記鉄筋コンクリートの鉄筋をすべて露出させた第２の試験片それぞれの引張試験とを実施するステップと、
前記引張試験により得られた第１の試験片の伸びおよび第２の試験片の伸びに基づき、前記第１の試験片におけるコンクリートの剥離長さを求めるステップと、
を含んだことを特徴とする鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法。
【請求項２】
前記第１の試験片におけるコンクリートの剥離長さを求めるステップは、
前記引張試験により得られた第１の試験片の伸びおよび第２の試験片の伸びを用いて、以下の式（１）により前記第１の試験片のコンクリートと鉄筋が密着した長さＸを求めるステップと、
ＳＢ（σ）／Ｌ＝ＳＡ（σ）／（Ｌ−Ｘ）…式（１）
ただし、
Ｌ：チャック間距離
ＳＡ(σ)：負荷応力σのときの第１の試験片の伸び
ＳＢ(σ)：負荷応力σのときの第２の試験片の伸び
前記第１の試験片のコンクリートと鉄筋が密着した長さＸを、前記第１の試験片のコンクリート部分の長さから減算することにより、前記第１の試験片におけるコンクリートの剥離長さを求めるステップとを含んだ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剥離長さの推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリートにおいて、鉄筋の腐食はコンクリートが中性化することにより進行する。このため、コンクリートの中性化がどの部分で進行しているかを把握することは重要である。コンクリートの中性化はコンクリートが大気と接触する部分、主にコンクリート表面から進行し、さらにコンクリートのひび割れ部分や鉄筋とコンクリートが剥離した部分においても進行すると言われている（非特許文献１，２参照)。コンクリートのひび割れについては、装置を使うことなく目視で発見することができ、クラックスケール等を用いてひび割れ幅を測定することもできる。
【０００３】
一方で、鉄筋コンクリートの内部の鉄筋に密着していたコンクリートが鉄筋から剥離した部分（以下、剥離部分）の長さ（以下、剥離長さ）を、外側から直接発見する手段はない。また、外部からの荷重を受けたときに生じるコンクリートのひび割れと剥離長さとの関係についても現状把握できておらず、経験的に剥離長さについての情報を得る手段もない。しかしながら、外部からの荷重、コンクリートのひび割れ、コンクリートと鉄筋との剥離長さをすべて把握することができれば、鉄筋コンクリート構造物の維持管理を行う上で重要な知見が得られると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】鳥取誠一他、“ひび割れと鉄筋腐食に関する暴露試験に基づいたコンクリート構造物の劣化予測”、コンクリート工学論文集、第10巻第3号、日本コンクリート工学会、1999年9月、p.1-15
【非特許文献２】中島章典他、“鋼コンクリート接触面の腐食の発生・進展に関する実験的研究”、構造工学論文集、Vol.58A、土木学会、2012年3月、p.889-896
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のコンクリートの剥離長さについて調べることを目的に破壊的な方法を用いるのであれば、鉄筋コンクリートを破壊し、フェノールフタレインの呈色により中性化した部分から剥離長さを推定する方法が考えられる。この方法を用いる場合、剥離部分のコンクリートが中性化している必要があるため、老朽化して撤去した構造物に対して適用することは可能である。しかしながら、実験的に予め決めた外部からの荷重に対してコンクリートがどの程度の剥離長さを示すかを評価するには、自然環境下ではコンクリートが中性化するまでには長時間かかり、短時間で中性化させようとすると高濃度の二酸化炭素環境を作る必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、簡便に鉄筋コンクリートの剥離長さを求めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するため、本発明は、荷重を受けてひび割れした鉄筋コンクリートにおけるひび割れ部分を含む第１の試験片の引張試験と、前記鉄筋コンクリートの鉄筋をすべて露出させた第２の試験片それぞれの引張試験とを実施するステップと、前記引張試験により得られた第１の試験片の伸びおよび第２の試験片の伸びに基づき、前記第１の試験片におけるコンクリートの剥離長さを求めるステップとを含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡便に鉄筋コンクリートの剥離長さを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態の鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法の手順を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態の鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法に用いられる試験片のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１１】
（概要）
試験者は、荷重を受けてひび割れした鉄筋コンクリートのひび割れ部分を含み、鉄筋を一部露出させた第１の試験片（試験片Ａ）に対し引張試験を実施する。また、試験者は、鉄筋コンクリートからコンクリートをすべて取り除き鉄筋を露出させた第２の試験片（試験片Ｂ）に対しても上記と同様の引張試験を実施する。そして、試験者は、試験片Ａの引張試験の結果と、試験片Ｂの引張試験の結果と比較することで、ひび割れ後のコンクリートの剥離長さを推定する。
【００１２】
（手順）
以下、図１を用いて、本実施形態の鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法の手順を説明する。作業者は、荷重を受けてひび割れした鉄筋コンクリートからひび割れ部分を含み、鉄筋を一部露出させた試験片Ａと、鉄筋コンクリートからコンクリートをすべて取り除いて鉄筋を露出させた試験片Ｂとを作成する（Ｓ１：試験片の作成）。次に、作業者は試験片Ａおよび試験片Ｂの引張試験を実施する（Ｓ２）。その後、Ｓ２で実施した引張試験により得られた試験片Ａの伸びおよび試験片Ｂの伸びに基づき、コンクリートの剥離長さの推定を行う（Ｓ３）。
【００１３】
（Ｓ１:試験片の作成）
Ｓ１において、例えば、試験者は荷重を受けてひび割れした鉄筋コンクリートを用意し、鉄筋を含んだ部分を切り出す。ここで切り出すコンクリートについて、鉄筋に対して平行方向の長さは予め決めればよいが、例えば、引張試験のチャック間距離と同じとすればよく、４５０ｍｍ程度にすればよい。また、鉄筋に対して垂直方向の長さも予め決めればよいが、例えば、鉄筋を中心に全方向の長さがコンクリートのかぶり厚以上になるようにすればよい。ただし、ひび割れを境に上下のコンクリートは完全に分かれている必要がある。その後、作業者は、この試験片をコンクリートのひび割れ部分を残す試験片Ａとコンクリートをすべて取り除いた試験片Ｂに加工する。
【００１４】
この試験片Ａを図２に例示する。試験片Ａは、ひび割れ２２を含む部分（コンクリート２１）について、ひび割れ２２の部分の上下に剥離部分２３の長さ（剥離長さ）を十分に超える長さとする必要があり、例えば、ひび割れ２２の上下で１００ｍｍずつの長さをとり、コンクリート２１全体の長さを２００ｍｍとすればよい。そして、切り出した鉄筋コンクリートのうち、ひび割れ２２を含むコンクリート２１以外の部分について、コンクリートを取り除き、鉄筋２４を露出させる。
【００１５】
（Ｓ２：引張試験の実施）
Ｓ２において、例えば、試験者は、コンクリートのひび割れの部分を残した試験片Ａとコンクリートをすべて取り除いた試験片Ｂとについて引張試験を実施し、応力ひずみ曲線を得る。なお、試験片Ａ，Ｂともに、引張速度やチャック間距離等の試験条件は同じにする。
【００１６】
（Ｓ３：コンクリートの剥離長さの推定）
Ｓ３において、試験者は、以下の式（２）に基づき、鉄筋コンクリートにおけるコンクリートの剥離長さを推定する。
ＳＢ（σ）／Ｌ＝ＳＡ（σ）／（Ｌ−Ｘ）…式（２）
ただし、
Ｌ：チャック間距離
ＳＡ(σ)：負荷応力σのときの試験片Ａの伸び
ＳＢ(σ)：負荷応力σのときの試験片Ｂの伸び
Ｘ：コンクリートと鉄筋が密着した長さ
【００１７】
コンクリートは延性材料ではないため、例えば、図２の試験片Ａにおいてコンクリート２１と鉄筋２４が密着した部分では鉄筋２４がコンクリート２１に拘束され、引張応力に対して鉄筋２４が伸びない。その結果、試験片Ａの鉄筋２４のうちコンクリート２１に密着していない部分のひずみは、試験片Ｂの鉄筋のひずみと同じになるはずなので、引張試験の結果を式（２）に代入することで、試験片Ａのコンクリート２１において鉄筋２４が密着した長さＸ（図２における試験片Ａの（Ｘ１＋Ｘ２）の長さ）を導出することができる。その後、試験片Ａのひび割れ２２を含むコンクリート２１の長さからコンクリート２１と鉄筋２４が密着した長さＸを減算することにより、コンクリート２１の剥離部分２３の長さ（剥離長さ）を求めることができる。
【００１８】
以上説明した鉄筋コンクリートの剥離長さの推定方法によれば、簡便に鉄筋コンクリートの剥離長さを求めることができる。
【００１９】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。
【符号の説明】
【００２０】
２１    コンクリート
２２    ひび割れ
２３    剥離部分
２４    鉄筋
【図１】
0006290816.tif 000002
【図２】
0006290816.tif 000003