高酸素腐食促進試験法を用いた亜鉛めっき鉄筋の長期腐食進行メカニズムの解明

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亜鉛めっき鉄筋には他の耐食鉄筋と比較して低コストで作製可能、加工性に優れる、取り扱いが容易などのメリットがあるため、亜鉛めっきのコンクリート中における腐食挙動を正しく理解することは我が国のインフラ技術を支える上で必須の命題であると言える。コンクリート中における亜鉛めっき鉄筋の長期信頼性を検討するため、カルシウムイオン含有高アルカリ溶液中において亜鉛めっき表面に形成する耐食性皮膜、カルシウムハイドロキシジンケート（以下、CHZと表記）の形成・成長メカニズムと形成・成長に伴う耐食性変化の解明を行っている。本年度は、CHZ成長中の耐食性変化を電気化学インピーダンス法により解析した。その結果、以下の結論を得た。1. CHZの成長は、(a)亜鉛表面での島状のCHZの核生成→(b)CHZ成長による疎なCHZ層の形成（膜厚方向への優先成長）→(c)CHZ成長による密なCHZ層の形成の3プロセスにより進行する。2. CHZが形成した亜鉛の耐食性は、上記(a)プロセスの際にわずかに向上するものの、(b)プロセスの際にはほとんど横ばいのまま推移し、(c)プロセスの際に飛躍的に向上する。3. (c)プロセスの完了には、大気開放状態の水溶液中で200日程度かかる見込みとなる。コンクリート中の溶存酸素濃度および酸素の拡散速度が大気開放状態の水溶液中の約1/10～1/100であることを踏まえると、実構造物中の亜鉛めっき鉄筋は、耐食性という面においてそのパフォーマンスを最大限に活かせていない可能性がある。CHZの耐食性検討と並行して、亜鉛めっき鉄筋の表面に純亜鉛同様にCHZ形成を行う手法も確立した。今後はこの試料を用いてコンクリート中における亜鉛めっき鉄筋の長期信頼性の評価を行う。