2018 Fiscal Year Research-status Report
プレキャストコンクリート水路における石灰石粗骨材の溶脱に関する研究
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18K05889
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| Research Institution | Miyagi University |
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Principal Investigator |
北辻 政文 宮城大学, 食産業学群(部), 教授 (30195268)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 石灰石骨材 / カルシウムイオン / 溶脱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石灰石骨材を用いた東北地方のプレキャストコンクリート製品水路において，モルタル部分の剥落よりも先に粗骨材が溶脱し，多数のクレーター状のくぼみができるという極めて特異で重度の劣化が起こっている。本研究の目的は，石灰石粗骨材の溶脱現象のメカニズムを明らかにし，その防止対策を確立することである。本研究が実施されれば，東北地方のみならずわが国全域の石灰石骨材コンクリート水路の長寿命化に貢献できると判断される。
2018年度は、溶脱現象の究明のために，先ず①現地調査②石灰石骨材の構成成分の分析，③コンクリートテストピースによる溶脱試験等を実施した。その結果以下のことが明らかとなった。
①青森、岩手および宮城県の用水路の調査を行った。いずれも施工後20年以上であったが、伊豆野堰用水路では最大で、24mmの窪みができており、粗骨材が完全に溶けだしていた。青森の早川用水路では、全長14kmあるが、ほぼ全てに石灰石の溶脱が認めらえた。水質も調べたが、硬度は軟水の領域であり、カルシウムの溶脱に特別寄与するようなイオンは認められなかった。
②2種類の石灰石および比較のための安山岩の組成成分を分析した結果、石灰石のCaO含有量はいずれも90％以上であった。2者の違いは、SiO2およびMgO含有量が数%ことなっていた。安山岩のCaOは30％と極めて少なかった。
③水槽内の150ℓの水道水をポンプで連続的に循環させ、220×220×100mmのコンクリート平板テストピースの表面劣化状況の観察とCaイオンの溶脱量を調べた。その結果、約9か月で1.2mm程度の窪みが確認された。また、Caイオンの溶脱量は時間とともに比例的に増加していた。
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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
実験は、おおむね計画通りに行われた。とくに現地調査においても、実情が確認され、思った以上に広く分布していることが分かった。
当初の計画では、石灰石骨材を10種類程度集める予定であったが、文献調査等により、東北地方の骨材の違いが少ないことが分かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ドロマイトの含有量の高い石灰骨材を入手したい。
溶脱試験では、水の流速による影響が大きいと考えられるため、流速を違えた実験を追加することとした。さらにカチイオン分析を行い溶脱への影響を確認することとした。
また、補修技術について検討することとした。
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| Causes of Carryover |
備品が当初の購入予定額より低く押さえられたことにより、次年度使用額が生じた。この金額は、次年度の計画を一部変更して、それに伴う物品費および学会旅費に充てたい。
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