2018 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of degradation of concrete by salt scaling and its countermeasures
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17K06509
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
羽原 俊祐 岩手大学, 理工学部, 教授 (10400178)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ソルトスケーリング / 凍害 / 耐久性 / コンクリート / 凍結誘拐抵抗性 / メカニズム / 劣化現象 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に続き、ソルトスケーリングのメカニズムを解明するため、ソルトスケーリングにおよぼす冷却温度などの凍結融解条件について検討を行った。
NaCl水溶液の 濃度と冷却時の最低温度の影響について検討し，最低温度が-5-10℃の範囲においてスケーリングが生じる温度の閾値（スケーリング温度）を見出した．NaCl 水 溶液の凍結挙動がソルトスケーリングに及ぼす影響を明らかにするため，凝固点以下-40～-3℃の範囲における降温・昇温の繰り返しがソルトスケーリングに及ぼす影響について検討した．
結果：小片凍結融解試験の結果、蒸留水の場合、最高温度-最低温度の如何なるすべての試験条件で質量残存率が95%以上でありスケーリングが起こらない．NaCl 水溶液の場合(b)では，最低温度が-40℃では，最高温度が-20℃より低い場合、質量残存率が90%以上とスケーリングは起こらず，最高温度が-20℃以上では質量 残存率が低下し、ソルトスケーリングが生じている．最低温度がスケーリング温度（約-8℃）以上の場合では，降温・昇温によるスケーリングは生じていない． 最低温度が-40～-10℃の場合，-20～-3℃の範囲でスケーリングが顕在化する．-20 と-15℃付近での温度の上下がスケーリングに及ぼす影響が大きいと考えられ る． 共晶点以下での純水とNaCl 結晶の温度による収縮・膨張はスケーリングに及ぼす影響が小さいと考えられる．凍結防止剤（KCｌ、CH3COONa, CH3COOKなど）の種類を変えて、スケーリング温度及び溶媒の共晶点温度の関係を調べ、NaClと同様に凝固点降下温度から5-10℃低いスケーリング温度と共晶点温度間の昇温降温によりスケーリング発生することを確認した。さらに、この温度におけるコンクリートの膨張収縮挙動についての解析方法の検討をおこなった。
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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
理由 凍結防止剤の種類が変わっても、スケーリングが、スケーリング温度の凍結防止剤水溶液の共晶点の間の温度域に、凍結防止剤水溶液に接するコンクリートの温度が達すると、コンクリート表面 に凍結防止剤の部分凍結により応力が発生し、ソルトスケーリングが生じることが類推できた。
ソルトスケーリングのメカニズム解明に大きな解明となった。 コンクリート表面での応力発生量とその温度域などの解明により、メカニズム全体がクリヤーになる。今後は、この分野の研究をすすめたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果として、凍結防止剤の種類が変わっても、スケーリングが、スケーリング温度の凍結防止剤水溶液の共晶点の間の温度域に、凍結防止剤水溶液に接するコンクリートの温度が達す ると、コンクリート表面に凍結防止剤の部分凍結により応力が発生し、ソルトスケーリングが生じることが類推できた。ソルトスケーリングのメカニズム解明に 大きな解明となった。 コンクリート表面での応力発生量とその温度域などの解明により、メカニズム全体がクリヤーになる。今後は、スケーリング発生温度域での、コンクリート表面に働く、応力挙動を、TMAなどの装置を用いて、凍結誘拐にともなう長さ変化などの解析を行い、スケーリングメカニズムの解明に繋げたい。
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