海洋コンクリート構造物の周辺環境における物質移動を再現する縮小模型の製作

Research Project

Project/Area Number	19656111
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research Institution	Nagaoka University of Technology
Principal Investigator	下村匠 Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (40242002)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	細山田得三長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (70262475)
Project Period (FY)	2007 – 2008
Project Status	Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help	¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000) Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords	飛来塩分 / 塩害 / 拡散係数 / 表面塩化物イオン濃度 / 風洞 / 鉄筋腐食 / ボルツマン変換 / 高圧水洗浄 / 風洞実験 / 数値シミュレーション
Research Abstract	本研究は、飛来塩分環境下におかれた構造物が受ける環境作用を実験室内において再現する装置を作製することを目的としている。平成19年度より製作に着手した実験装置が、平成20年度に完成し、予定通りの性能を発揮することが確認され、有効な実験を行うことができた。実験装置は、断面1m×1m、一周約10mの風洞の中に、プロペラ、塩水粒子発生装置を組み込んだもので、風洞内に設置したコンクリート供試体に、設定された量の飛来塩分を連続的に作用させることができる。このことにより、実環境下ではさまざまな不確定要因の影響を受けるため精度のよいデータの取得が困難であったコンクリートに到達する飛来塩分量とコンクリート内部へ浸透する塩分量との関係が、理想的な条件下で測定することができる。合理的で実現象をよく表す塩分浸透の境界条件の形式の検討、理想的な飛来塩分環境下におけるコンクリート中の拡散係数など、この装置により明らかになることは多いと期待される。水セメント比が40、50、60%のコンクリート供試体に、本装置により継続的に飛来塩分を作用させ、定期的に供試体内部の塩分量の分布を測定した結果から、ボルツマン変換を用いてコンクリート中の塩分拡散係数を塩分濃度の関数として求めた。塩分濃度が増加するにつれて拡散係数が小さくなる結果が得られた。塩分拡散係数のより的確な表現方法の検討は、本装置を用いた今後の継続研究課題である。また平成20年度には、本装置を用いた応用研究として、飛来塩分にさらされたコンクリート構造物の表面を高圧水で洗浄することにより塩分侵入抑制効果が得られるかどうかを実験的に検討した。洗浄頻度が多いほど、内部への塩分侵入を抑制する効果が認められた。