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基礎設施的維護是許多主管部門的優先事項。然而，目前基于電化學的鋼筋混凝土劣化量化方法可能會導致模棱兩可的解釋。現在，筑波大學的研究人員消除了這種歧義，并提高了裂縫寬度測量的可靠性，作為這種惡化根本原因的代表。
備受矚目的建筑倒塌和遏制核廢料的持續努力凸顯了準確測量基礎設施中鋼筋混凝土退化的必要性。這樣做的一種常見方法是測量被測基礎設施中表面裂縫的寬度。不幸的是，用于將裂縫寬度與基礎設施的潛在損壞進行數值關聯的實驗室電化學測試可能不可靠。
為了更好地了解影響裂縫寬度的因素，ToshiyukiKanakubo教授及其同事準備了鋼筋混凝土塊，每個塊都包含一根填充有膨脹劑的鋁管。該程序可以模擬腐蝕引起的粘合鋼筋(即鋼筋)膨脹。Kanakubo教授及其同事之前的研究表明，這種膨脹是導致混凝土和金屬增強材料之間的粘合力惡化的主要原因。
研究人員著手進一步研究這一假設，以及馬鐙(一種將其他鋼筋固定在一起的鋼筋)在上述惡化中的作用。正如Kanakubo教授指出的那樣，“用于模擬鋼筋膨脹的電化學方法存在問題。腐蝕速率的變化和鋼筋截面的損失增加了對腐蝕引起的粘結降解的解釋的模糊性。”
他們的研究表明，隨著裂縫寬度的增加，鋼筋混凝土的粘結強度顯著下降。添加鋼筋箍筋減少了粘結強度的惡化。此外，研究人員開發了一個數學方程式，可用于在數值上將粘結強度的退化與裂縫寬度和箍筋比(箍筋的橫截面積與混凝土的橫截面積之比)聯系起來，這與發表的文章一致實驗數據。
“給定腐蝕水平的鋼筋可以對應各種裂縫寬度，”Kanakubo教授解釋說。“我們的研究結果將提高鋼筋混凝土劣化視覺指標的可靠性。”
這項工作現已發表在《建筑材料案例研究》上，成功地根據誘導裂縫寬度改進了對鋼筋混凝土劣化根本原因的預測。將這些發現應用于基礎設施可能會及時發出更可靠的災難性故障警告，以便采取相應的補救措施。
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