Influence of carbonation on the resistance of chloride penetration and steel corrosion of concrete containing fly ash

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04773
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 23010:Building structures and materials-related
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: Otani Toshihiro 大分大学, 理工学部, 教授 (00315318)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: コンクリート / フライアッシュ / 中性化 / 塩分浸透抵抗性 / 複合劣化 / 鉄筋腐食抵抗性

Outline of Final Research Achievements

For the purpose of clarifying the effect of carbonation of concrete mixed with fly ash on salt penetration resistance and rebar corrosion resistance, a sodium chloride solution immersion test using a specimen that was promoted to the reinforcing bar position and a rebar corrosion test by repeated sodium chloride solution immersion were performed. As a result, in the age of 28-day, the higher the fly ash replacement rate in the uncarbonated specimen, the higher the rebar corrosion resistance, but it decreased by carbonation, and the same was true even when long-term curing, in which the matrix was dense by the pozzolanic reaction. As the cause of this, it was shown that the high sodium chloride penetration resistance of fly ash in the uncarbonated region caused a concentration phenomenon due to stagnation of sodium chloride penetration at the carbonation position.

Free Research Field

コンクリート工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フライアッシュは産業副産物としてセメントの使用量を削減し、コンクリートにおける環境負荷低減が可能となる混和材料として期待されている材料の一つである。フライアッシュを混和することでコンクリートの遮塩性が向上することは知られていたが、中性化した場合のその効果は不明であった。本研究によって、内部の未中性化領域における塩分浸透抵抗性の高さにより、中性化付近において浸透してきた塩分の停滞による高濃度化を引き起こすことがわかった。そのため、中性化付近に鉄筋があった場合には鉄筋腐食抵抗性が低下する可能性があり、複合劣化環境では中性化による塩分の濃度変化を考慮する必要があることを明らかにした。