コンクリート中におけるイオンの電気的移動メカニズム

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08750569
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 久田 真 東京工業大学, 工学部・開発システム工学科, 助手 (80238295)
• Keywords: イオン移動 / 移動度 / 輸率 / W / C / 電流密度

Research Abstract

本研究では、電場におけるイオンの泳動を応用し、コンクリート中におけるイオンの移動メカニズムの解明を目的とし、コンクリートの使用材料および配合条件、通電条件、イオンの種類などが、イオンの移動に及ぼす影響についての検討を行った。内容は、主に(1)通電によるイオンの移動メカニズムに関する基本的な検討、(2)通電によるイオンの移動に影響を及ぼす各種要因についての検討、である。
本研究を通じて、硬化体の物性がイオンの移動に及ぼす影響に関する検討を通じ、W/Cが小さい密な硬化体ほどイオンの移動現を抑制し、混和材料を用いることによりモルタル中のイオンの移動が抑制される、ことなどが明らかとなった。また、通電条件および溶液の種類がイオンの移動に及ぼす影響に関する検討を通じ、(1)電流密度が0.1A/m^2程度では濃度勾配による自然拡散と同様の移動程度を示すこと、また、陽イオンと陰イオンで通電による移動挙動が異なることが明らかとなった。
また、ペースト・骨材界面がイオンの移動に及ぼす影響に関する検討を通じ、S/C、G/Cが小さい硬化体ほどイオンの移動を抑制すること、また、これらのイオンの移動は、ペースト・骨材界面の影響を受ける、等が明らかとなった。このことから、コンクリートの内部組織構造が通電によるイオンの泳動に及ぼす影響に関する検討を通じ、硬化体中のイオンの電気泳動には、骨材-ペースト界面が大きく影響を及ぼしており、特に細骨材(砂)とペーストの界面はイオンの移動を促進させ、粗骨材(砂利)とペーストの界面は逆にイオンの移動を抑制する傾向があることが分かった。
さらに、通電によるイオンの泳動と拡散との関係に関する検討を通じ、結合材の種類が同一であり、かつ定常状態で移動が行われているとすれば、拡散と泳動の両現象には相関関係が得られることが分かった。

Research Products

• [Publications] 大即 信明・久田 真 網野 貴彦・芦田 公伸: "鉄筋コンクリート円柱モデル供試体による脱塩工法に関する実験的検討" コンクリート工学論文集. 8・1. 63-73 (1997)
• [Publications] 久田 真・大即 信明・網野 貴彦・Tarek Uddin Md.: "通電を施したコンクリート中の電位分布および導電経路に及ぼす諸要因の影響" コンクリート工学年次論文報告集. 18・1. 825-830 (1996)
• [Publications] 大谷 隆之・長滝 重義・大即 信明・久田 真: "混和材として火山灰を用いたモルタルの諸特性" 土木学会第23回関東支部技術研究発表会講演概要集. 616-617 (1996)
• [Publications] 久田 真・大即 信明・長滝 重義・桐山 和晃: "通電によるコンクリート中のイオンの移動における骨材の役割" 土木学会第51回年次学術講演会講演概要集. 5. 346-347 (1996)