凍結融解作用を受けるコンクリートの物質透過性と鉄筋腐食に関する研究

冻融作用下混凝土材料渗透性与钢筋腐蚀研究

• 批准号: 14750393
• 负责人: 阿波 稔
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hachinohe Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750393/
• 关键词: コンクリート; 凍結融解; 凍害劣化; 物質透過性; 塩化物イオン; 鋼材腐食; 凍害; 透気係数

寒冷地におけるコンクリート構造物はその気候的な条件(凍結融解作用)により、コンクリート組織の膨張、緩みあるいはそれに伴うひび割れの発生や崩壊として特徴づけられる、特有の凍害劣化を受けやすい環境にある。一方で、近年、凍結防止剤などの塩化物が存在する環境下では凍結融解との複合作用により劣化が促進され、表層2cm程度までがフレーク(薄片)状に剥げ落ちるスケーリング劣化(表層はく離)が顕在化してきている。さらに劣化が進行した段階では骨材が露出し、著しい場合には、表層数cm程度のコンクリート組織の剥落を招く。そして、外部劣化因子からの保護層としてのかぶり(表層部)コンクリートの機能が完全に低下し、内部の鉄筋が腐食するケースも多数報告されている。そこで本研究は、凍結融解作用を受けたコンクリートの物質透過性を明らかにするとともに、鉄筋腐食との関わりについて検討することを目的としたものである。本年度は、コンクリートの物質透過性の観点から、凍害の劣化の進行と、鉄筋腐食の形態や速度などとの関連性について実験的に検討した。さらに、コンクリート中への塩化物の供給条件が鉄筋腐食に及ぼす影響についても考察を加えた。得られた結果の概要を以下に述べる。1.スケーリング等の凍結融解作用による劣化が顕在化していない初期の時点においても、コンクリート表層部では塩化物イオン等の鉄筋腐食に関わる物質が拡散しやすく、その結果、鉄筋表面の不導体被膜を破壊する可能性があることを明らかにした。このような凍害劣化の進行の場合、鉄筋の腐食形態は、ミクロセル腐食が卓越するものと考えられる。2.自然電位測定により得られた電位値は、鉄筋腐食の状態をある確率で予測するものであり、腐食の進行速度や腐食面積率を精度よく推測することは困難であることが確認された。3.コンクリート中へ断続的に塩化物が供給される場合、コンクリート表面は著しい乾湿の繰り返しを受けることになり、その影響によりコンクリート組織が脆弱化し、塩化物イオン等の浸透を促進させることが確認された。

Cold weather conditions (freeze-thaw) affect the expansion and relaxation of the cold weather structure, which is accompanied by the development and collapse of the cold weather structure, the characteristic deterioration of the cold weather structure, and the environment. In recent years, the compound effect of freeze-thaw is promoted under the environment where freeze-prevention agents exist, and the surface layer is peeled off in the form of flakes. In addition, the deterioration of the surface layer is caused by the exfoliation of the surface layer. For example, the external degradation factor of the protective layer is completely reduced, and the internal iron reinforcement is corroded. This study aims to investigate the effects of freezing and thawing on the permeability of substances. This year, we will discuss the relationship between the material permeability, the deterioration of frost damage, and the morphology and speed of iron corrosion. In addition, the supply conditions of iron and steel compounds in the medium and high temperature were investigated. The results are summarized below. 1. Deterioration due to freezing and thawing, etc., is due to the dispersion of substances related to iron corrosion, such as compounds, at the initial stage of the process, in the surface layer of the steel, and the possibility of breaking the non-conductive coating on the surface of the iron. The situation of frost damage deterioration, corrosion pattern of iron reinforcement, corrosion of iron reinforcement and corrosion of iron reinforcement are excellent. 2. The natural potential measurement is difficult to determine the potential value and the accuracy of the corrosion state. 3. When the compound is supplied, the surface of the compound is affected by the moisture and the penetration of the compound is promoted.

项目成果

阿波 稔, 庄谷 征美, 戸來 慎太郎改良: "改良プルオフ法によるコンクリート表層部の凍害劣化度評価"土木学会第57回年次学術講演会講演概要集. 第5部(CD-ROM). V-204 (2002)

Minoru Awa、Masami Shoya、Shintaro Toki 改进：《采用改进的拉脱法评估混凝土表层冻害劣化程度》日本土木工程学会第 57 届年会学术会议摘要第 5 部分（CD-ROM）。 V-204 (2002)

阿波 稔, 庄谷 征美, 月永 洋一: "細孔構造特性に着目した粗骨材の品質とコンクリートの凍結融解抵抗性"土木学会コンクリートの耐久性データベースフォーマットに関するシンポジウム論文集. コンクリート技術シリーズ46. 41-46 (2002)

Minoru Awa、Masami Shoya、Yoichi Tsukinaga：“关注孔结构特征的粗骨料质量和混凝土抗冻融性”日本土木工程师学会混凝土耐久性数据库格式研讨会论文集 46 .41-46。 (2002)

山田 真也, 阿波 稔, 庄谷 征美: "凍結融解作用を受けるコンクリート構造物の鉄筋腐食に関する研究"土木学会東北支部技術研究発表会講演概要. 平成15年度. 588-589 (2004)

Shinya Yamada、Minoru Awa、Masumi Shoya：“受冻融影响的混凝土结构中的钢筋腐蚀研究”日本土木工程师学会东北分会技术研究会议的演讲摘要（2004 年）。 ）

M.SHOYA, M.ABA, Y.TSUKINAGA, K.TOKUHASHI: "Frost Resistance of Air Void System of Self-Compacting Concrete Incorporating Slag as a Fins Aggregate"SIXTH CANMET/ACI INTERNATIONAL CONFERENCE ON DURABILITY OF CONCRETE. SP-212. 1093-1107 (2003)

M.SHOYA、M.ABA、Y.TSUKINAGA、K.TOKUHASHI：“掺有矿渣作为翅骨料的自密实混凝土气孔系统的抗冻性”第六届 CANMET/ACI 混凝土耐久性国际会议。

戸來 慎太郎, 庄谷 征美, 阿波 稔: "凍結融解作用を受けるコンクリート表層部の耐久性能評価"土木学会東北支部技術研究発表会講演概要. 平成15年度. 584-585 (2004)

Shintaro Toki、Masami Shoya、Minoru Awa：“冻融作用下混凝土表面层的耐久性能评估”日本土木工程师学会东北分会技术研究会议的演讲摘要 2003 年。 584-585 (2004 年) ）