High Pressure Impregnation of Silane Based Barrier Penetrants into Concrete for Prolonging Life Span of Concrete Structures

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K06590
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: Sanjay PAREEK 日本大学, 工学部, 教授 (20287593)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: シラン系含浸材 / ネットワーク / 吸水試験 / 高圧注入 / 空隙率

Outline of Annual Research Achievements

近年では地球環境問題を背景に,スクラップアンドビルドによらない持続可能な社会の構築が求められている。そのため,鉄筋コンクリート（以下：RC）構造物においては,ひび割れの発生に伴い劣化因子の侵入による耐久性の低下が助長されることから,性能低下に応じたメンテナンス方法が確立されつつある。しかし,RC構造物はあらゆる用途で使用されており,大規模構造物における補修・補強作業は,時間的・人的・経済的なコストが莫大なものになる。そこで,ひび割れの自己修復機能をRC構造物に付与することで,効率的にRC構造物を長寿命化させることが期待できる。
本研究では,ひび割れの自己修復機能を有するコンクリートの耐久性向上を目的とし,ひび割れ発生前において,コンクリート内部に設けたネットワークにシラン系含浸材を高圧で注入し,コンクリート内部に浸透させた後,含浸深さ試験を行った。その結果,ネットワーク周辺におけるシランの浸透域が形成されたことを確認した。また,シランの浸透深さは注入圧力及び注入時間の増大に伴い,増加傾向を示した。さらに,シランの浸透域において累積細孔量が減少傾向を示し,シランによる撥水層の形成に伴い吸水性能が抑制された。
RC構造物における梁・柱部材の内部に充填孔（以下：ネットワーク）を設けることで,ネットワーク内部に表面保護工で使用されるシラン系含浸材を注入し,ネットワーク周辺に劣化因子に対する保護層を形成させた供試体において,Cl-の浸透抑制効果の検討を行った。本研究では,シランの浸透域の拡大のため,高圧ポンプを用いたシラン系含浸材のネットワーク内部への高圧注入による耐久性向上に関する検討を行った。以上の結果から,シラン系含浸材はコンクリート表面からのH2O, Cl-の浸透が抑制されるため,鉄筋腐食による耐久性の向上が期待できる。