Studying on mitigation mechanism of LiNO2 on ASR and reinforcement corrosion and its structural application

• Project/Area Number: 20H02222
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: LI CHUNHE 宮崎大学, 工学部, 准教授 (80431724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王 眺 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (70822386) ; 高橋 佑弥 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (10726805)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000); Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2020: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 亜硝酸リチウム / ASR / 鉄筋腐食 / 反応性シリカ / 酸化反応 / 複合劣化 / 鋼材腐食 / 抑制機構 / 数値解析モデル / 塩害 / 中性化

Outline of Research at the Start

本研究は、発生機構が全く異なるコンクリートの二つの劣化事象のASRと鋼材腐食の劣化問題と亜硝酸リチウムによる治癒問題を統一的な枠組みで捉え、メカニズムの解明、メカニズムを反映した数値解析システムの構築、ラボおよびフィールドレベルでの検証分析などの一連の研究において、生成物の同定および生成量・速度、物理・電気化学的特性を時空間的に分析するアプローチに挑戦する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the ASR of lithium nitrite and the elucidation of the steel corrosion inhibition mechanism. Specifically, the mechanism of ASR was clarified, and the mechanism of ASR and steel corrosion inhibition by lithium nitrite was elucidated through solution immersion studies and accelerated experiments on specimens.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンクリート構造物の主な劣化現象となるASRと鋼材腐食のメカニズムの解明と亜硝酸リチウム使用による上記劣化現象の抑制メカニズムを解明した．その結果，ASRおよび鋼材腐食を受けたコンクリート構造物の補修問題において理論的な根拠を提供し，より経済的により的確に構造物の長寿命化が可能となった．

Research Products

• [Journal Article] コンクリートの品質における雨水等の環境作用に関する考察 (2020)
  • Author(s): 中島直輝，李春鶴
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 Volume: 42 Pages: 479-484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ASR膨張が生じたコンクリートの力学特性 における材齢の影響に関する検討 (2020)
  • Author(s): 高橋佑弥 , 岡野佑亮，Yang Zhehui
  • Journal Title: コンクリート工学年次論文集 Volume: 42 Pages: 737-742
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 亜硝酸リチウムの有無による鉄板表面に生成される酸化生成物に関する研究 (2021)
  • Author(s): 山近良祐、下村克哉、李春鶴
  • Organizer: 土木学会西部支部研究発表会
• [Presentation] LiNO2圧入量及び相対湿度がASR抑制効果に与える影響度の検討 (2021)
  • Author(s): 下村克哉、李春鶴、江良和徳、峯松昇司
  • Organizer: 土木学会西部支部研究発表会
• [Presentation] LiNO2による相対湿度の変化が酸化生成物の性状変化に及ぼす影響の検討 (2021)
  • Author(s): 下村克哉、山近良祐、李春鶴、Tiao Wang
  • Organizer: 土木学会全国大会
• [Presentation] 亜硝酸リチウムによる鋼材腐食抑制機構の解明に関 する基礎的研究 (2021)
  • Author(s): 山近良祐、下村克哉、李春鶴
  • Organizer: 第75回セメント技術大会 (東京)
• [Presentation] 異なる環境ごとの亜硝酸リチウムによるASR抑制効果の検討 (2020)
  • Author(s): 下村克哉，李春鶴，江良和徳，峯松昇司
  • Organizer: 土木学会第75回年次学術講演会
• [Presentation] 異なる環境条件での亜硝酸リチウムによるASR抑制効果に関する基礎的研究 (2020)
  • Author(s): 下村克哉，李春鶴，江良和徳，峯松昇司
  • Organizer: 第74回セメント技術大会 (東京)
• [Presentation] Contribution of Alkali-Silica Reaction Gel on Time-dependent Mechanical Properties of Concrete (2020)
  • Author(s): Takahashi, Y, Okano, Y. and Yang Z
  • Organizer: Proceedings of the Conmat'20
• [Presentation] Multiphase pozzolanic reaction model of supplementary cementitious materials in cement systems (2020)
  • Author(s): WANG Tiao, Tetsuya ISHIDA
  • Organizer: 6th International concrete conference