疲労 コンクリート工学研究室 岩城 一郎 1 劣化の進行と要因 • 道路橋の床版は，床版の支間長（主桁間隔）に比 べて床版厚が薄く輪荷重を直接支える部材である ため，荷重の繰返しによる疲労の影響により性能 が低下する代表的な構造物である． • 昭和40年代後半から，疲労による床版下面のひび 割れ発生とコンクリートのはく落が認められるよう になり，鉄筋が健全であるにも係わらずコンクリー トが陥没する状況も生じた．これらの床版の疲労の 主たる原因は，過積載車両の走行であるが，防水 層の未設置による雨水の浸透や現行の設計基準 に比べて，床版厚が薄く床版支間が大きいことなど， いわゆる既存不適格等の要因が複合して劣化が 急速に進行し，最終的に床版の押抜きせん断破壊 に至ることが判明している． コンクリート標準示方書 2 [維持管理編]より 疲労の進行過程 コンクリート標準示方書 3 [維持管理編]より 床版の疲労メカニズムの解明と対策 首都高速道路 今後供用50年以上の橋梁が急増 断面交通量：１日約１０万台，１年約３０００ 万台，５０年で約１５億台＋大型車（過積載 含む）混入率（平均20%） →疲労による損傷が顕在化 車両の大型化・交通量の増加 調査点検 補強方法の開発と適用 実際の橋の疲労状態を再現可能 な輪荷重走行試験 4 損傷状況の診断 凍結防止剤の作用による劣化 • 1991年スパイクタイヤの規制： 融雪剤（主にNaCl）の散布量急 増（規制前の約10倍） • JCI「融雪剤によるコンクリート構 造物の劣化研究委員会（1999 年）」 （三浦尚委員長） • 劣化の特徴 - コンクリート表面の激しいスケー リングとして現れる凍害 - アルカリシリカ反応の促進 - コンクリート中の鋼材の急速な 腐食（塩害） - 交通荷重による疲労 三浦尚：コンクリート工学，Vol.38，No.6，pp.3-8，2000． 本格散布から20年しか経っておら ず，多くが潜伏期にある！線では 5 なく面的な影響を受ける！ 凍結防止剤によるRC床版の劣化 融雪剤の影響を受けて劣化した実RC床版 40mm アスファルト舗装 35mm アスファルト舗装 水平クラック 土砂化 防水工 （塗膜系、ｼｰﾄ系） 塩分浸透 深さ 融雪剤の影響を受けて劣化したRC床版のイメージ図 6 対策 • • • • • • 橋面防水（床版への水の侵入を抑止） 縦桁増設（床版支間の減少） 鋼板接着（剛性の増加） 炭素繊維シート補強（変形の拘束，はく落防止） 床版上面（下面）増厚（剛性の向上） 部分あるいは全面打替え等 7
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