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Clarification of the effect of surface penetrant material on composite deterioration of concrete structures using chemical analytical methods

Research Project

Project/Area Number 19K04560
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

TSURUTA Hiroaki  関西大学, 環境都市工学部, 教授 (90253484)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸山 徹  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80330174)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords表面含浸材 / 併用法 / アミノ基 / 劣化対策 / 表面保護工 / コンクリート / シラン系 / 中性化 / 分析 / 化学分析 / 劣化抑制
Outline of Research at the Start

近年、コンクリート構造物の耐久性の向上や早期劣化の予防・抑制のために、コンクリート用表面含浸材の使用が増えてきており、研究代表者らは、そのうち主流であるけい酸塩系表面含浸材とシラン系表面含浸材の双方を重ね塗りする「併用法」が優れた効果を発揮し複合劣化に効果を発揮する可能性が高いことを明らかにしてきた。しかし、その劣化抑制機構が不明確であり、実用化に向けての信頼性が十分でない。
そこで、本研究では、けい酸塩系やシラン系表面含浸材を単独で使用する場合の分析結果を基にして、化学分析を中心にコンクリート表面近傍の化学成分の分布や組成変化に着目して検討し、「併用法」の劣化抑制機構の解明を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

In confirming the basic physical properties and deterioration inhibition effect of the specimen coated with the surface penetrant material, the silane-based one having an amino group has an excellent carbonation inhibition effect as compared with other silane-based ones in the outdoor exposure test. It was confirmed that when used in combination with other silane-based ones, a high inhibition effect on the complex deterioration of carbonation and chloride induced deterioration can be obtained. In the confirmation of the composition change of the surface penetrant material coating part using chemical analysis, it was possible to confirm the composition change by utilizing SEM-EDX analysis, Raman spectroscopy, and FT-IR. In the discussion of the deterioration inhibition effect of the surface penetrant material, it was confirmed from the analysis results that a part of the deterioration inhibition mechanism could be clarified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果により、けい酸塩系表面含浸材とシラン系表面含浸材を併用することで、中性化と塩害の複合劣化により優れた抑制効果を発揮させることが可能になることが明確となり、その劣化抑制機構を説明するための糸口が得られた。コンクリートの分野においては化学分析の適用実績が多くなく、複合材料であるコンクリートの分析自体が難しいこともあり、どの分析法が有効であるかさえ明確になっていない部分が大きかったが、今回の検討によりいくつかの分析法が有効であることがわかった。さらに、分析を工夫しデータを蓄積することで、より多くのことがわかり、表面含浸工法の劣化抑制機構の明確化や工法の信頼性向上につながると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] アミノ基を有するシラン系表面含浸材によるコンクリートの乾湿繰返しに対する効果2021

    • Author(s)
      鶴田浩章、丸山 徹、東口剛士
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集

      Volume: 43、No.1 Pages: 1091-1096

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] THE INHIBITORY EFFECT OF SILANE-TYPE SURFACE PENETRANTS CONTAINING AMINO GROUP ON CARBONATION IN CONCRETE2020

    • Author(s)
      Hiroaki TSURUTA , Naoya NAKAMURA , and Naoshi UEDA
    • Journal Title

      Advances in Construction Materials Proceedings of the ConMat’20

      Volume: - Pages: 1852-1861

    • NAID

      40022281707

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] アミノ基を有するシラン系表面含浸材によるコンクリートの中性化抑制効果2019

    • Author(s)
      鶴田浩章、中村直哉、上田尚史
    • Journal Title

      コンクリート構造物の補修,補強,アップグレード論文報告集

      Volume: 19 Pages: 167-172

    • NAID

      40022281707

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Effect of Surface Penetrants on Combined Deterioration of Existing Structures2021

    • Author(s)
      Chen SiMeng
    • Organizer
      The 15th International Symposium in Science and Technology 2021 at Kansai University
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on the Deterioration Inhibition Effect of silane-type Surface Penetrants containing Amino Group andIts Mechanism2021

    • Author(s)
      Hongyu Song
    • Organizer
      The 15th International Symposium in Science and Technology 2021 at Kansai University
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アミノ基を有するシラン系表面含浸材によるコンクリートの中性化抑制効果2019

    • Author(s)
      鶴田浩章、中村直哉、上田尚史
    • Organizer
      第19回コンクリート構造物の補修,補強,アップグレードシンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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