2019 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 / 流速 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石灰石粗骨材を用いた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。2019年度は、溶脱現象の究明のために，昨年に引き続き①現地調査②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。また、③学会等で研究成果を発表した。以下に要約を示す。
①青森、岩手および宮城県の用水路の調査に加えて岩手県のコンクリートダムについて調査を行った。水路は前年と同様であったが，ダムの洪水吐は大粒径の石灰石粗骨材が使用されており，劣化状況は大きかった。このことは農業用構造物のみだけでなく、一般土木構造物にも波及していることが予想され，調査範囲を広げることが重要であると判断された。同時にプレキャストコンクリートのみの劣化現象であると考えられたが，現場打ちでも起こることが確認できた。
②コンクリート供試体を作製し，水槽内にポンプを用いて水道水を連続的に循環させ、「流水環境下で長期溶脱再現実験」と「異なる流速下の溶脱再現実験」を行った．流速は，V=2.8m/s，V=2.1m/s，V=1.1m/sであった．その結果，12カ月では平均1mmの窪みができることが分かった。さらに流速を違えた場合，流速が大きいほど質量減少率および窪みぐ深さは比例的に増加していた。このことにより，定量的な評価ができ， 劣化速度が明らかとなった。
③農業農村工学会では全国大会および支部大会において発表した。さらにセメントコンクリート研究討論会において発表を行った。
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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
実験室の実験は、おおむね計画通りに行われ，結果も得られた。しかし，東北地方以外の骨材採取と現地調査ができていないことから，次年度は積極的に調査を行う予定である。また、水質（硬度）の影響が十分に解明されておらず，今後の課題であるが，通常の河川水では，同等と判断されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度までの研究において、東北地方以外の骨材採取と現地調査ができていないことから，令和2年度は積極的に調査を行う予定である。また、これまでコンクリートの劣化が起こっている河川のｐHおよびカルシウムイオン濃度を測定したが，大きな有意差は得られなかった。令和2年度は水質の季節変動もあると考えられることから，引き続きこれらの測定を行い、水の硬度が石灰石の溶脱に及ぼすの影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
令和元年度は東北地方以外の地域の骨材採取と現地の農業用水路の調査ができなかったため次年度使用額が生じた。これらについては本年度に調査するとともに、加えて、一般の土木構造物についても調査する。また、最終年度であることから口頭発表のみならず、論文誌への投稿を行う。
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