2021 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation techniques on corrosion resistance based on oxygen permeability
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19H02216
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
河合 慶有 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90725631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 孝弘 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (10345358)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 好気性微生物 / マクロセル腐食 / 酸素拡散律速 / 断面修復 / アルギン酸 / ひび割れ補修 / カソード防錆剤 / 物質輸送連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は，セメント硬化体中の物資移動に立脚した電気抵抗率と酸素拡散を評価するFEMモデルを構築した。細孔構造モデルには，X線CT画像から画像解析に基づき3DFEMモデルを用いた。特に，空隙中の飽和・不飽和状態を考慮して水分飽和度を変化させた細孔構造モデルを構築した。また，鉄筋腐食反応の支配的要因となる電気抵抗率と酸素透過性に関する物性情報について，数値解析を用いて評価する方法を提案した。当該手法は，実構造物から採取した小片試料を対象として実施可能であることから，実構造物における腐食劣化予測の高度化に寄与する知見を得ることができたと考えている。
また，好気性微生物を用いた腐食抑制技術に関しては，腐食速度を律速する条件を踏まえた対策方法の有用性を示した。具体には，断面修復後のマクロセル腐食形成を伴う再劣化に対する対策として，断面修復部に枯草菌（納豆菌）を練り混ぜることでカソード反応を抑制し，カソード防錆剤として機能することを示した。以上の知見を踏まえて，酸素濃度，セメント硬化体中の酸素拡散と腐食反応の連成解析モデルを構築し，酸素拡散律速に至る現象解明に繋がる新たな知見を得た。
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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
好気性微生物を用いた腐食抑制技術に関して，酸素拡散律速により腐食反応が抑制される現象を表現するための物質輸送連成解析を構築することができており，種々の条件における腐食反応の律速条件を踏まえた鉄筋腐食抵抗性の評価につながる知見が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は，電気化学的計測結果および曝露試験後のコンクリート供試体を解体し，物質輸送連成解析モデルを用いた腐食反応の評価方法の妥当性の検証を行う。また，これまでに蓄積した知見を広く論文等で公表する。
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