コンクリートからのカルシウムイオンの溶出メカニズムと各種要因の影響

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450177
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 久田 真 新潟大学, 工学部, 助教授 (80238295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐伯 竜彦 新潟大学, 工学部, 助教授 (90215575)
• Keywords: カルシウム / 溶出(リーチング) / コンクリート構造物 / セメント水和物 / 水酸化カルシウム / CSH / 炭酸化 / 濃縮

Research Abstract

当該研究課題に関し,平成13年度においては以下の項目について検討を行った。
(1)実構造物における溶出挙動の把握
新潟県内の大河津分水路(1920年代に竣工)のコンクリート構造物から,壁部材の全長1300mmにわたってコアコンクリートを採取し、曝露面から水和物の残存量ならびに変質調査をおこなった。これより、河川水に80年間程度曝されたコンクリートの水酸化カルシウム,カルシウムシリケート水和物ならびにモノサルフェート水和物などの各残存量と空隙量の分布を測定し,長期間を経たコンクリートの変質状況についての詳細な調査を行い,予測モデルの検証のデータベースを作成した。
(2)予測モデルの構築と検証
固-液間の平衡理論に基づき,カルシウム成分の溶脱現象を表現可能なモデルの構築を行った。なお,昨年度に実施した各実験結果および(1)で示した実構造物の分析データを用いて本モデルの検証を尾行い,モデルの妥当性を確認することができた。
(3)外部環境の変化がカルシウムの溶脱に及ぼす影響に関する検討
実際の構造物が曝される環境を想定し,硝酸(HNO_3)および硫酸(H_2SO_4)を混合した酸性雨成分環境下におけるカルシウム成分の溶脱メカニズムに関する検討を行った。この結果,通常の蒸留水環境下における溶脱過程とは異なり,酸性雨成分環境化においてはセメント水和物の種類による溶解順序が変化することが明らかとなること,また,酸性雨成分の強さ(pHの大小)によって溶脱の程度が異なることなどを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Hisada, M., Oguchi, M., Ooi, T., Nagataki, S.: "The Physical and Chemical Deterioration of Hardened Mortar due to Leaching Calcium"Proceedings of the 2001 Second International Conference on Engineering Materials. 1. 661-668 (2001)
• [Publications] 尾口本一, 大井才生, 久田真: "水和物組成の違いがCaの溶脱による硬化体物性の変化に及ぼす影響"コンクリート工学年次論文集. 1. 457-462 (2001)
• [Publications] 久田 真, 酒井 宗義, 尾口 本一: "セメント硬化体中における各種陰イオンの拡散性状"日本材料学会, 第1回コンクリート構造物の捕集, 補強, アップグレードシンポジウム論文集. 57-62 (2001)
• [Publications] 久田 真, 大井 才生: "長期間を経たコンクリート中のセメント水和物の溶脱に関する研究"日本材料学会第50期学術講演会講演論文集. 61-62 (2001)
• [Publications] 久田 真, 伊藤慎也: "塩化物イオンの拡散性状に及ぼすセメント硬化体の物性変化の影響"日本コンクリート工学協会, 複合劣化コンクリート構造物の評価と維持管理計画に関するシンポジウム論文集. 1-6 (2001)