地中コンクリート構造物におけるASR発生機構の解明とその補強効果の実証的検討

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日本各地にてアルカリシリカ反応が報告されている中，その多くが地上部分に限られている．しかし，地上部の損傷程度が小さい橋脚において，地中部のフーチングにて激しいASR劣化が判明した．さらに折り曲げ部にて鉄筋の切断が確認された。また、小学校の校舎基礎部ではひび割れ幅が3mmを超える大きなひび割れが網の目状に発生し、これら不可視部のASRによるリスクが考えられた。このように可視部と不可視部にて健全性が大きく異なる構造物が潜在的に一定数存在していると考えられる．本研究では研究ではASR促進養生試験としてASRが発生した位置で採取済の土を使用し、地中環境を再現した条件にて試験を実施する。供試体はモルタルバーとコンクリートプリズムを用いる。地中部での月単位で変動する地下水の影響や乾湿の繰り返しを再現するため月単位で養生土の飽和度を変化させた実験を行う。実験は土壌の種類や地下水変動、骨材の種類などの条件を組み合わせたケースにて行い、さらに、土壌や供試体から溶出した各イオンを合わせて測定する。また、フライアッシュを混和した供試体を用い、終了後に薄片を作製し、偏光顕微鏡や蛍光顕微鏡観察を行い、反応性岩種と反応性鉱物の同定、アルカリシリカゲルの生成とひび割れの発生状況を観察する実験の結果、セメント単味のケースでの膨張率の推移は反応性骨材および非反応性骨材とも比較的大きな膨張があり， 途中の経過についてもほぼ同様の膨張挙動であった。また，同じ40℃の試験温度であるJIS A1146のモルタルバー法よりも，大きい膨張率を示し，その理由として供試体周辺の砂質土や供試体からのアルカリの溶出が考えられる結果を得た。また、偏光顕微鏡観察による結果、反応性骨材を使用したケースでは巨視的はひび割れが少数発生するのに対し、非反応性骨材を使用したケースでは微細なひび割れが多数生じることが判明した。