寒冷地海洋環境下に20年間暴露したコンクリートの物性変化と耐凍害性評価

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海洋コンクリートは海水や波浪の影響を受けるため劣化しやすいことで知られているが、寒冷地では凍結融解の繰返し作用が加わるため劣化が促進されやすい。そこで、寒冷地の海洋環境下におけるコンクリートの耐久性を総合的に評価することを目的として、普通ポルトランドセメントを使用し空気量(NonAE、4%、6%、8%)と養生方法(水中養生5日後材齢28日まで気乾状態で静置、水中養生28日)が異なるコンクリートの20年間に及ぶ北海道の流氷接岸地帯における暴露実験データを解析して得た知見を以下に示す。20年間寒冷地の海洋環境下で凍結融解の繰返し作用を受け続けても空気量や養生方法に関わらず相対動弾性係数の大幅な変化は見られなかったことから、コンクリート内部の組織まで劣化は及ばなかったと考えられる。一方、スケーリングの発生に伴う質量の減少は経過年数に伴い増加する傾向にあった。暴露開始から20年経過後のスケーリング面積率を求めた結果、空気量を多くした場合や水中養生5日後に材齢28日まで気乾状態で静置した後に暴露した場合にスケーリングが抑制されることが明らかになった。空気量が4%〜8%の範囲内で空気量が多いほどスケーリングが抑制されたのは、淡水に比べ海水はコンクリート内部へ浸入しやすく、その水圧を緩和するのに多くのエントレインドエアが必要となったためと考えられる。また、水中養生5日後に気乾状態で静置した場合にスケーリングが抑制されたのは初期養生後の乾燥によって暴露初期のスケーリングが抑制されたことが長期間におけるスケーリングの発生に影響を及ぼしたと考えられる。