非破壊によるコンクリート表層部の塩化物量推定手法の開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420463
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: 溝渕 利明 法政大学, デザイン工学部, 教授 (60339504)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 電磁波 / 塩分量推定 / 複合劣化 / 細孔径分布 / 中性化

Research Abstract

塩化物イオン量の分布を推定するためには，表面塩化物イオン量及びコンクリートの拡散係数を求める必要がある。表面塩化物イオン量の測定方法は，分光分析方などいくつかの手法が提案されている。また，コンクリートの拡散係数を既往の研究など引用すれば，電磁波による鉄筋位置までの平均塩化物量と等価な面積となるように塩分量の分布を求めることができ，鉄筋位置での塩化物イオン量を推定することが可能となる。これらを検証するために，室内及び実構造物での測定とコア採取による塩分量分析結果との比較検討を行った。
次に，中性化や凍害をほとんど受けていない構造物であれば，上記の手法での推定方法が可能であるが，中性化やコンクリート表層部の溶脱があるような複合劣化を生じている部材の場合には，電磁波による推定曲線と実際の塩化物イオン量とに大きな乖離を示すこととなる。例えば，ある海岸構造物での塩化物イオン量の分析結果と電磁波による推定結果を比較した場合，両者には大きな差異が生じる場合がある。また，中性化がそれほど進行していないにも関わらず，塩化物イオン量の最大値はコンクリート内部に大きく移動していることがある。このような塩化物イオン量の変化が何に起因しているのか明らかとするために，採取したコアの各深さでスライスした試験体から，数カ所からサンプルを採取し,ポロシメータを用いて細孔構造を調査した。さらに，施工条件，環境条件(波浪,風速，温度,湿度など)及び経過年数などとの関連性を調査した。調査対象は，25年度は沖縄2箇所，九州2箇所,関東地区1箇所で行い,調査個所内においても上記の条件,特に経過年数の異なる箇所からできるだけ多くのサンプルを採取し,検討を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた調査箇所から，計15本のコアを採取するとともに，塩分分析，電磁波測定，中性化試験，ポシメータによる細孔径分布測定を全てのコアで実施しており，当初計画した項目をほぼ全て実施した。

Strategy for Future Research Activity

平成２６年度は，前年度に引き続きコンクリートの表層品質を考慮した鉄筋位置での塩化物イオン量の推定手法の検討を，実構造物を対象に実施するものとする。調査対象は，平成２５年度に実施個所に加えて，凍害と塩害による被害を受けている構造物についても実施していくものとする。さらに，複合劣化による塩分浸透の影響評価を行うための室内試験も併せて実施していく予定である。
この他，実構造物においては例えばスラブ上面でのアスファルト舗装や予防保全のためにコンクリート表面に被覆された表面保護材などがあり，これらの材料はコンクリートと誘電率が異なっている。電磁波による塩化物イオン量の推定においては，このような誘電率が異なる材料が介在した場合，受信波形が大きく変化することが予想される。これらの材料が受信波形にどのような影響を及ぼすか検討するために，アスファルトとあらかじめ塩化物を混入したコンクリート及びエポキシなどの表面保護材を塗布した模擬供試体を作製し，それらの影響について検討を行うものとする。さらに，含水状態を変化させた場合及び塩水をコンクリート表面から浸透させた場合の受信波形の変化についても検討していくものとする。