寒冷地において硫酸塩の作用を受けるコンクリートの劣化とその対策に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450178
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 三浦 尚 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90005512)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 板橋 洋房 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80142206) ; 岩城 一郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20282113)
• Keywords: コンクリート / 複合劣化 / 凍害 / 硫酸 / 塩化ナトリウム / 海水 / モルタル侵漬試験 / 硫酸濃度

Research Abstract

今年度は、硫酸環境下におけるコンクリートの劣化の進行状態を解明するため、モルタル供試体を用いて硫酸の濃度を変えた溶液による浸漬試験を行い、質量変化やコンクリート表面から内部へ向かって強度分布を測定した。その結果、硫酸濃度が高い程、侵食深さおよび中性化深さは大きくなるが、空気を連行させた場合には逆に小さくなる傾向が見られ、その空気泡が石膏生成に伴う体積増加を緩和する空隙として働くことが示唆された。針貫入試験による内部の強度分布は、劣化性状に関わらず、硫酸によるコンクリートの劣化を促進試験により十分把握することが可能であることが分かった。
さらに、硫酸環境を対象として、硫酸濃度を変えた溶液による凍害との複合劣化試験を行うとともに海水、3%NaCl溶液、真水による比較試験も行った。その結果、水セメント比に関わらず、硫酸による劣化の形態はスケーリングによるものが支配的であり、それに伴う質量減少は水セメント比が大きい程、また硫酸濃度が高い程、大きくなることも分かった。水セメント比を小さくすることによって、硫酸の影響を受けた場合でも質量減少および相対動弾性係数の低下を抑制する傾向が確認された。また、硫酸による劣化に比べて、海水や3%NaCl溶液による劣化はより大きくなることから、硫酸環境下でさらに積雪・寒冷地において凍結防止剤等が散布された場合の凍害劣化はさらに大きくなる可能性が示唆された。針貫入試験ではコンクリート中のモルタルの強度を測定することから、コンクリートの劣化形態によってはバラツキが見られ、コンクリート強度を正確に求めることが出来ないことが分かった。

Research Products

• [Publications] 板橋 洋房: "硫酸塩の影響を受けたコンクリートの凍害に関する実験的研究"第57回土木学会年次学術講演会講演概要集. 1135-1136 (2002)
• [Publications] 青柳 直樹: "硫酸環境下におけるコンクリートの劣化性状に関する研究"第57回土木学会年次学術講演会講演概要集. 1141-1142 (2002)
• [Publications] 青柳 直樹: "硫酸環境下におけるコンクリートの劣化性状に関する研究"平成14年度 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集. 638-639 (2003)
• [Publications] 板橋 洋房: "硫酸の影響を受けたコンクリートの凍害に関する基礎的研究"平成14年度 土木学会東北支部技術研究発表会講演概要集. 640-641 (2003)