塩害を受けるコンクリート中鉄筋の腐食に関する電気化学的特性の定量的把握

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K04307
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 審良 善和 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (60639376)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: コンクリート構造物 / 鉄筋腐食 / 腐食速度 / 分極曲線 / アノード / カソード

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、様々な環境条件下にあるコンクリートに埋設された鉄筋に対して電気化学的な計測を行うことで、種々の環境下における鋼材腐食の電気化学的挙動を正確に把握し、これらの現象を鋼材腐食の経年的な劣化現象として整理することで、腐食モデルを構築することを目的として検討を行うものである。
今年度の検討では、昨年度から継続実施している検討として、異なる品質のコンクリート（セメント、W/C、内在塩化物イオン濃度を変えたコンクリート）を用いた鉄筋コンクリート供試体を一般大気環境，軒下環境，土中，海上大気中，干満帯，海水中の各環境に暴露し、電気化学的計測を継続的に実施した。また、一部の供試体を解体し、実際の腐食減量と比較することで、電気化学的計測による推定腐食量の妥当性を検証することができた。ただし、海水中のような貧酸素環境下の腐食については課題が残る。これは、コンクリート中鉄筋は鉄筋がコンクリートで覆われているため、分極曲線から腐食挙動を検討する上で鋼材表面の環境を十分に把握できないなど不明な点が多いためであると考えられた。そこで、コンクリート中鉄筋表面の環境を人為的に操作可能な腐食試験装置を作製し、コンクリート中鉄筋のアノード分極特性の把握を試みた。その結果、コンクリート中鉄筋のアノード分極挙動について、不働態維持電流密度や孔食電位の変化、ターフェル勾配などを定量的に評価することができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね計画どおりに順調に進展している。
コンクリート中の鋼材の腐食問題を暴露試験のみで解決することが難しいことから、当初計画以外の測定も実施しており、コンクリート中鉄筋の分極挙動について、ある程度把握できるまでに至っている。
室内試験と暴露試験の結果を関連付けることで予測モデルが構築できる可能性が高く、最終年度となる来年度の検討で目標を達成できる見込みである。

Strategy for Future Research Activity

来年度は、3カ年計画の最終年度となるため、最終目標となる腐食進行予測モデルの構築に向けた検討を進める。
コンクリート中鉄筋の腐食挙動に関するデータを多く収集できたため、結果の整理分析を行い構築したい。