Mechanism of leaching and its impact on performance and functional degradation in dams and their attached structures

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K04258
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 小林 孝一 岐阜大学, 工学部, 教授 (20283624)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: カルシウム溶脱 / 電気化学的促進手法 / ダム基礎地盤グラウト

Outline of Annual Research Achievements

ダム堤体内に設置された監査廊内のひび割れ部等から漏水を伴いながら大量の白色物質が析出し続け，漏水は強アルカリ性でNa+もしくはCa2+を多量に含んでいることを確認した．その起源はダムの基礎地盤改良を目的に実施されたグラウト由来である可能性が高いことが推測される．また白色析出物は炭酸カルシウム（CaCO3）であった．そこで，ダム湖水や周辺地山の沢水に含まれるHCO3-に着目し，モルタル供試体の上水道水あるいは重曹溶液への浸漬（浸漬法）および電気化学的促進法による促進試験を実施し，Caの溶脱に伴う物性変化の基礎検討を実施した．その結果，
(1) 重曹への浸漬により，水道水への浸漬と比較して，中性化の進行は大幅に促進された．
(2) 粉末X線回折，EPMA分析によると，試験開始52週経過時点で，電気化学的促進法の陰極側では表面から5mm付近までCa(OH)2が消失し，Caが溶脱していた．一方，重曹への浸漬では表面から5mmよりも内部までCaCO3が存在した．
(3) 細孔径分布からは，重曹に浸漬した供試体，および電気化学的促進法を用いた陰極側の供試体表面では，細孔の粗大化が生じていた．（2）では重曹への浸漬では，反応生生物がモルタル表層部に残留していたが，モルタルの脆弱化は生じているようである．
また，ここまでの検討は静水下で実施したが，新たに流水下で実験ができる装置を構築し，実験を開始した．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでに検討されてこなかった課題の解決を目指しており，実験方法の構築から新たに行なっているため，試験が安定して稼働するまでに時間を要した．実験装置の稼働には目処が立ったため，これから研究は順調に進むと考えている．

Strategy for Future Research Activity

流水下での溶脱減少をモデル化して再現できる実験装置を開発し，稼働させる目処が立ったため，この装置を用いた実験を実施する．成果は論文として取りまとめたうえで発表する．

Causes of Carryover

材料の購入費用など，消耗品費として使用する．