2016 Fiscal Year Research-status Report
弱酸性環境におけるコンクリートの硫酸劣化メカニズムに関する研究
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15K06306
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
伊藤 是清 東海大学, 熊本教養教育センター, 准教授 (50380663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 智幸 九州大学, 人間環境学研究院, 准教授 (50215430)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 硫酸 / 弱酸性 / 混和材 / フライアッシュ / 高炉スラグ微粉末 / 外割混合 / 耐久性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き，弱酸性環境を想定したpH4程度の水溶液（pH4溶液）と，比較用として強酸性環境を想定したpH1程度の水溶液（pH1溶液）に浸漬した試験体を用い，質量変化，寸法変化，浸漬55週における劣化深さ（浸漬前の試験体表面から溶解した部分と中性化した部分の長さを合計した値），硫酸イオンの侵入挙動および硬化体の微細構造の変化に関する実験を行った。得られた主な成果は以下の通りである。
1)劣化深さ：pH4溶液に浸漬した試験体では，pH1溶液に浸漬した場合とは逆に，セメント単味ではW/Cが小さいものほど，フライアッシュ（FA）の混合量が多いものほど劣化深さは小さくなった。すなわち，弱酸性の硫酸環境下では圧縮強度が大きいものほど耐硫酸性が向上することが明らかになった。
2)硫酸イオンの侵入挙動および硬化体の微細構造の変化：pH1溶液に浸漬した試験体では，劣化深さの外側にS元素が濃集しており，内側にはS元素の侵入は見られなかった。表面硬度については劣化深さから内側では硬度の低下はみられず，健全であると考えられる。pH4溶液に浸漬した試験体では劣化深さの外側から内側にかけてS元素が濃集しており，S元素の濃集層の外側から試験体の表層部にかけてFe元素の濃集層が確認された。S元素の侵入は，W/Cが小さいものほど，また，FAの外割混合量が多いものほど抑制されており，劣化深さと同様に圧縮強度に依存しているものと考えられる。S元素の侵入の程度と表面硬度の関係は，劣化がまだわずかであるため現時点では明確な傾向は得られなかった。
3)屋外曝露試験体の調査：三宅島に曝露しているFAコンクリートの曝露4年目の外観調査および物性試験（動弾性係数等）を実施し，FAを外割混合することでコンクリートの耐硫酸性が向上をすることを確認した。試験体内部の元素分析については次年度実施する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の主目的である弱酸性環境下における硫酸劣化において，劣化に及ぼす調合の影響や硫酸イオンの侵入挙動に関する知見が得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に実施した硫酸浸漬実験を継続し，弱酸性環境における硫酸イオンの侵入挙動と硬化体組織の微細構造との関係を明確にする。また屋外曝露試験体についてもこれらの分析を実施し，室内実験の結果との対応について検討する。さらに，これまでの実験結果を総括し，硫酸による弱酸性環境におけるコンクリートの劣化メカニズムを明確にすることを目指す。
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