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Academic year: 2021

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(1)

韓国

RC

造集合住宅への非破壊・微破壊試験の適用

 

日大生産工

(

)

西田 健治 日大生産工

湯浅 大韓住宅公社 道憲

ソウル産業大

祥根 日大生産工

(PD)

山本 佳城

 

1.はじめに 

 鉄筋コンクリート構造物の構造調査では、

直径100mmのコンクリートコアを採取し、強 度試験、中性化深さの測定等を実施すること が多いが、コアの採取は、構造体の性能に悪 影響を及ぼす恐れがあることから、構造体の 損傷を最小限に抑えかつ簡便で迅速に行う 方法が要求されている。 

これまで、多くの研究機関によって、構造 体コンクリートに適用可能な非破壊・微破壊 試験方法が開発・提案されてきたが、当研究 室においても、小径コアによる強度・耐久性 評価やドリル削孔を用いた耐久性評価のた めの非破壊・微破壊試験を提案し、多くの実 構造物に適用してきた1)、2)、3)、4)。 

本研究は、当研究室で開発した小径コアに よる圧縮試験方法、ドリル削孔による簡易透 気試験・簡易吸水試験を韓国の鉄筋コンクリ ート構造物に適用し、韓国における試験方法 の普及を検討したものである。 

なお、本調査は、韓国側の試験者が主体と なり、日本側が立会い、助言を行う形で実施 した。 

 

2.調査概要  2.1  調査建物 

 調査の対象は、韓国近郊の1979年竣工、地 上13階地下1階建ての集合住宅(写真1)であ

り、外壁はモルタルで仕上げられている。 

2.2 調査位置 

韓国集合住宅の調査位置は、1階、10階  及び11階の壁の3箇所とした。これらは、い ずれも外気に接する壁であるが、上層階のス ラブにより、直接的な降雨は妨げられる。 

本調査では、調査位置を3箇所に区切り、

コアの採取及び簡易透気・簡易吸水試験を行 った。 

 

3.調査方法 

(1) 圧縮強度試験 

壁厚は、約250mmであり、採取したコアの 直径は、φ100、φ75、φ50及びφ30 mmであ る。コアの採取方法は、いずれも外側の壁か ら室内方向とし、壁の中心部分から、直径と 高さの比が1:2になるように圧縮強度試験体 を作製した。 

 

An Application of Non-destructive and Mini-destructive Testing Methods to Korean Reinforced Concrete Structure for Multifamily Housing

 

Kenji NISHIDA, Noboru YUASA, Do-Heun LEE, Sang-Keun OH and Keiki YAMAMOTO

写真1 韓国集合住宅 

 

(2)

(2) 細孔構造試験 

細孔構造用のコアは1階で採取した。ただ し、圧縮強度用のコアを採取した壁とは異な る場所にある。試料は、φ50mmコアを外側か ら、0‑1、2‑3、4.5‑5.5、7‑8、9.5‑10.5、12‑13、

14.5‑15.5 、 17‑18 、 19.5‑20.5 、 22‑23 、 24.5‑25.5、27‑28、29‑30cm(内側表層)の位 置で切り出して作製し、水銀圧入法により細 孔構造を測定した。 

(3) 簡易透気試験及び簡易吸水試験  簡易透気試験・簡易吸水試験は、各階のコ アを採取した壁のそれぞれ3箇所で、モルタ ル仕上げをはつりとった後で行った。 

簡易透気試験は、図1に示すように、ドリ ルを用いて試験体表面にφ10mm、深さ50mmの 孔を削孔した後、密閉した孔内を真空ポンプ を用いて減圧し、真空度の低下時間より簡易 透気速度(mmHg/sec)を求めた1)。 

簡易吸水試験は、図2に示すように、簡易 透気試験終了後の削孔のシリコン栓に、もう 一本の注射針を孔に達するように差しみ、孔 内に水を注入し、水が孔の周壁に所定量吸水 さ れ る 時 間 を 計 測 し て 簡 易 吸 水 速 度

(ml/sec)を求めた1)。   

4.試験結果  4.1 圧縮強度 

圧縮強度の結果を図3に示す。φ100mmコア に よ る 圧 縮 強 度 は 、 1 階 が 最 も 大 き く 26.0N/mm2、次いで11階が23.6 N/mm2、10階が 最も小さく20.5 N/mm2であった。 

図4に、φ100mmコアに対する各種小径コア の強度比を示す。同図には、比較のために、

当研究室による日本の試験結果(日本大学生 産工学部13号館の結果2))を併せて示した。  

日本の結果では、コア直径が小さいほど圧 図1 簡易透気試験装置の概要  図2 簡易吸水試験装置の概要 

0 5 10 15 20 25 30 35

1F 10F 11F

階数

圧縮強度(N/mm2 )

φ30mm φ50mm φ75mm φ100mm

図3 圧縮強度の結果       図4 φ100mmコアに対する強度比 

0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2

20 30 40 50 60 70 80 90 100 コア直径(mm)

φ100mmコアに対する強度比

韓国 1F 韓国10F

韓国11F 日大 1F

日大 2F 日大 RF

点線で示したφ30及びφ33mmコアは、 

コンクリート表層部の結果である。 

(3)

縮強度は小さくなるが、韓国における結果で は、φ75mmコアの強度比が極端に小さく、コ ア直径が小さくても強度が大きくなる場合 もみられた。 

表1は、小径コア強度をφ100mmコア強度に 補正する係数について、既往の研究3)4)に本調 査で得られた結果を併記したものである。こ のようにまとめると、韓国の結果は、日本の 結果と異なり、コア直径が小さくなるほど補 正係数が大きくなっておらず、このまま、φ 100mmコンクリート強度のコア評価において 採用できる係数とはなっていない。 

4.2 圧縮強度の変動係数 

圧縮強度の変動係数を図5に示す。韓国の 結果は、いずれの階、コア直径においても変 動係数が大きく、図6に示すように、日本の 結果と比較して、変動係数は10倍に及ぶこと がわかる。コア状態も悪いだけでなく、強度 用試験体成型、強度試験にも問題が発生して

おり、これらの技術的な見直し・検討を日 本・韓国の研究者・技術者間で行う必要があ る。 

4.2 細孔構造 

 図7は、表面から内部にわたる総有効細孔 量の分布を示している。表面1cmの総有効細 孔量が屋内外ともに小さいのは、中性化が約 6mm進行し、組織が緻密化したためである。

次に表面を除き、両表層部の総有効細孔量が 大きいのは、コンクリート表面の乾燥に伴う 水和の阻害と考えられる5)。最後に、屋外か ら室内側に進むほど、総有効細孔量が小さく なっている傾向は、長年にわたり形成された 室内外の温度の違いによる影響と考えられ る。 

4.3 簡易透気速度及び簡易吸水速度  簡易透気速度・簡易吸水速度を図8に示す。 

簡易透気速度は、1階が最も小さく、次い で、11階、10階の順で大きくなった。簡易吸

0 10 20 30 40 50 60 70 80

韓国集合住宅 日本大学13号館 調査建物

変動係数(%)

φ33 mm φ50 mm

φ30 mm

φ100 mm

φ75 mm

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1F-1 1F-2 1F-3 10F-1 10F-2 10F-3 11F-1 11F-2 11F-3

韓国集合住宅 コア採取位置

変動係数(%)

φ50 mm

φ30 mm

φ

100 mm

φ75 mm

図5 圧縮強度の変動係数(韓国集合住宅)      図6 圧縮強度の変動係数(調査建物別) 

高強度コンク

リート試験体

4)

壁式RC造

4)

日本大学

13号館 韓国集合住宅 材齢28日 材齢1年 材齢6ヶ月 材齢34年

※1

材齢35年

※1

材齢27年

φ75mm 1.03 1.02 - - 1.13 1.24

φ50mm 1.12 1.04 - 1.11 1.18 1.04

φ33mm 1.19 1.10 1.03 1.27 1.37 -

φ30mm - - - - - 1.03

φ25mm 1.22 1.20 - - 1.35 -

※1 φ100mmコアの結果は、JISによる高さ補正を行っている

コンクリート試験体

3)

コア直径

表1 小径コアに乗ずる補正係数 

(4)

水速度も簡易透気速度と同様の傾向を示し ている。 

図9は、φ100mmコアによる圧縮強度と簡易 透気速度、簡易吸水速度の関係を示している。

圧縮強度との関係をみると、図中( )の2点 を除けば、極めて良い相関にあり、圧縮強度 が大きい程、簡易透気速度は小さい。しかし ながら、簡易吸水速度は、圧縮強度と相関は みられなかった。 

 

5.まとめ 

韓国RC集合住宅のコンクリート壁を対象 に、韓国の試験者が主体となって実施した非 破壊・微破壊試験の結果を以下に示す。 

(1) 韓国におけるφ75mmコアの強度結果は、

他の径のコアに比し、極端に小さく、補 正係数の大小の傾向がこれまでに得られ た当研究室の傾向と異なる。 

(2) 韓国の小径コア圧縮強度の変動係数は、

日本の10倍に及んでいる。今後、技術的 な見直し・検討が必要である。 

(3) 細孔構造は、表層の中性化、乾燥によ る水和の阻害、更には、長年の室内外の 温度の違いによる影響を受けている。 

(4) 簡易透気速度とφ100mmコア強度は、極 めて良い相関にあったが、簡易吸水速度 とは相関がなかった。 

 

[参考文献] 

1)笠井芳夫、松井勇、湯浅昇、野中英:ドリルを用 いた構造体コンクリートの簡易透気試験方法(そ の1、その2)、日本建築学会大会講演概要集、A‑1、

pp.699‑702、1999 

2)山本佳城、湯浅昇、西田健治、笠井芳夫、呉祥根、

李道憲:日本大学生産工学部13号館コンクリート 調査(小径コアによる圧塩化物イオン量、透気性、

吸水性試験)、シンポジウムコンクリート構造物へ の非破壊検査の展開論文集、Vol.2、pp.157‑160、

2006 

3)国本正恵、湯浅昇、笠井芳夫、松井勇:小径コア を用いたコンクリートの圧縮強度試験方法の検討、

日本コンクリート工学協会、コンクリート工学年 次論文集、第22巻、第1号、pp.427‑432、2000  4)湯浅昇、笠井芳夫、松井勇、中田善久、西田健治、

大塚秀三:構造体コンクリートに適用可能な強度 に関する各種非破壊・微破壊試験、日本非破壊検 査協会、平成17年度秋季大会講演概要集、pp.65‑68、

2005 

5)湯浅昇、笠井芳夫、松井勇:乾燥を受けたコンク リートの表層から内部にわたる含水率、細孔構造 の不均質性日本建築学会構造系論文集、第509号、

pp.9‑16、1998 

図9 圧縮強度と簡易透気速度及び  簡易吸水速度の関係 

0 5 10 15 20 25 30

10 15 20 25 30

φ100mmコア圧縮強度(N/mm2)

簡易透気速度(mmHg/sec)

0 10 20 30 40 50 60

簡易吸水速度(×10-4 ml/sec) 簡易透気速度:○1F△10F□11F

簡易吸水速度:●1F▲10F■11F (   )  (   ) 

0

5 10 15 20 25 30

0 5 10 15 20 25 30 測定位置(cm)

有効細孔量×10-2 cc/g

←屋外     室内→

図7 総有効細孔量分布         図8 簡易透気・簡易吸水速度 

1F-1 1F-2 1F-3 10F-1 10F-2 10F-3 11F-1 11F-2 11F-3

0 5 10 15 20 25 30

0 10 20 30 40 50 60 簡易透気速度

簡易吸水速度

簡易透気速度(mmHg/sec) 簡易吸水速度(×10-4 ml/sec)

調査箇所

参照

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