2015 Fiscal Year Annual Research Report
アパタイトの金属腐食抑制機構の解明及び防錆コンクリートの開発
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26282096
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
掛川 寿夫 香川大学, 工学部, 教授 (50325320)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末永 慶寛 香川大学, 工学部, 教授 (00284349)
田中 康弘 香川大学, 工学部, 教授 (10217086)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒドロキシアパタイト / 鉄筋コンクリート / 防錆作用 / アノード反応抑制 / 金属腐食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コンクリート中の鉄筋の促進腐食試験（JIS A6205）に従い、鉄筋コンクリート供試体を作製した後、鉄筋コンクリート供試体をオートクレープ装置に入れ密閉し、温度180℃、1.0MPaの圧力まで上昇させた。上記のオートクレープを再度、実施した後、鉄筋コンクリート供試体を取り出し、割裂して鉄筋を取り出した。その結果、2%塩化ナトリウムの存在下、HAP(ヒドロキシアパタイト)の有無にかかわらず、わずかな鉄筋腐食が確認された。強度のアルカリ性状態のコンクリート内部では、HAPの防錆効果が発揮できない可能性が示された。一方、砂鉄（3%）を配合したコンクリートブロックを１N塩酸含有10%塩化ナトリウム溶液中に入れることによりコンクリートブロック中の金属鉄（砂鉄）腐食の加速試験を実施した結果、１%及び3%HAP配合により、コンクリート表面の砂鉄の腐食及び鉄イオンの溶出は、ほぼ完全に抑制された。これらの結果は、HAPのコンクリート中での防錆効果は、長期間の大気暴露によるアルカリ性低下に伴う鉄筋腐食に有効であることが示唆された。電気化学システムを用いてHAPのアノード反応抑制メカニズムを検討した結果、HAPは、鉄電極（作用電極）と白金電極（対照電極）の間の自然電位発生を抑制することが確認された。一方、HAPは、リニアスイープボルタンメトリーを抑制しないことから、強制的に電位をかけた場合のアノード反応は、抑制できないことが示された。従って、HAPのアノード反応抑制作用は、物質間での電子の自然な移動を抑制することに起因するものであることが確認された。また、HAPを樹脂に配合した場合、それを塗布した金属表面で良好な金属鉄腐食抑制効果が発揮されると共に、樹脂の酸化劣化も抑制されることが見出され、これらの研究結果の一部を特許出願することができた。
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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
コンクリート中の鉄筋の促進腐食試験（JIS A6205）に従い、鉄筋コンクリート供試体を作製し、オートクレープ装置で処理した後、コンクリート内部の鉄筋の腐食を確認した結果、HAP配合による明らかな防錆効果が確認されなかった。コンクリート中の強度のアルカリ性条件下では、HAPのアノード反応抑制作用が発揮できないことが示唆された。コンクリートを炭酸化処理することなどにより、コンクリートのアルカリ性を低下させた状態での防錆効果の検討が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
コンクリートを炭酸化処理することなどにより、コンクリートのアルカリ性を低下させた状態でのHAPの鉄筋腐食抑制効果を検討する。また、HAPコンクリートの土木建築用コンクリートとしての有用性を検証するための実験を実施する。
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Research Products
(1 results)
