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コンクリート内部における物質の移動と構造物の劣化メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 05402044
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 土木材料・力学一般
研究機関東京工業大学

研究代表者

長滝 重義  東京工業大学, 工学部, 教授 (00016320)

研究分担者 久田 真  東京工業大学, 工学部, 助手 (80238295)
鎌田 敏郎  東京工業大学, 工学部, 助手 (10224651)
大即 信明  東京工業大学, 工学部, 教授 (40211106)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
20,800千円 (直接経費: 20,800千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1994年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1993年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
キーワード電解セル / 移動度 / 輸率 / イオン移動 / 骨材-ペースト界面 / イオンの移動 / 拡散 / 内部組織 / 骨材ペースト界面 / 界面 / 材齢 / アルカリ骨材反応 / 内部電極法 / 外部電極法 / 混和材料 / 細孔径
研究概要

コンクリートおよびコンクリート構造物の劣化現象は、塩化物イオンをはじめとする各種の劣化因子のコンクリート中への浸透と、アルカリイオンのコンクリート外部への溶出といった、コンクリート内外における物質の移動によって生じることが、近年の研究により明らかとなってきた。本研究では電場におけるイオンの泳動を応用し、コンクリート中におけるイオンの移動メカニズムの解明を目的とし、コンクリートの使用材料および配合条件、通電条件、イオンの種類などが、イオンの移動に及ぼす影響についての検討を行った。また、自然拡散と通電泳動との移動メカニズムの違いについても併せて検討を行い、コンクリート構造物の劣化予防あるいは機能回復を目的とした電気的手法に関する体系化を試みた。内容は、主に(1)通電によるイオンの移動メカニズムに関する基本的な検討、(2)通電によるイオンの移動に影響を及ぼす各種要因についての検討、および(3)コンクリートの劣化とイオンの移動との関連性についての考察を行ったものである。以下に本研究を通じて得られた主な所見を示す。
(1)硬化体の物性がイオンの移動に及ぼす影響に閑する検討を通じ、(1)W/Cが小さい密な硬化体ほどイオンの移動現を抑制する、(2)混和材料を用いることによりモルタル中のイオンの移動が抑制される、ことなどが明らかとなった。
(2)通電条件および溶液の種類がイオンの移動に及ほす影響に関する検討を通じ、(1)電流密度が0.1A/m^2程度では濃度勾配による自然拡散と同様の移動程度を示すこと、(2)陽イオンと陰イオンで通電による移動拳動が異なること、(3)電気的なイオンの移動には、溶液中におけるOH^-イオンの濃度が最も大きく影響を及ぼすことが明らかとなった。
(3)ペースト・骨材界面がイオンの移動に及ほす影響に関する検討を通じ、(1)S/C、G/Cが小さい硬化体ほどイオンの移動を抑制すること、(2)これらのイオンの移動は、ペースト・骨材界面の影響を受ける、等が明らかとなった。
(4)コンクリートの内部組織構造が通電によるイオンの泳動に及ぼす影響に関する検討を通じ、硬化体中のイオンの電気泳動には、骨材_-ペースト界面が大きく影響を及ぼしており、特に細骨材(砂)とペーストの界面はイオンの移動を促進させ、粗骨材(砂利)とペーストの界面は逆にイオンの移動を抑制する傾向があることが分かった。
(5)通電によるイオンの泳動と拡散との関係に関する検討を通じ、結合材の種類が同一であり、かつ定常状態で移動が行われているとすれば、拡散と泳動の両現象には相関関係が得られることが分かった。
(6)コンクリートの劣化とイオンの泳動との関係に関する検討を通じ、Cl^-は、中性化したセメント硬化体中において中性化していない硬化体中よりも移動し易いことが分かった。また、この傾向を更に詳細に検討した結果、セメント硬化体中におけるCl^-は、硬化体内部の細孔溶液中のイオン量が多い揚合には移動し難くなることが分かった。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 長滝重義, 大即信明, 久田真, 遠藤 平: "コンクリート中のイオンの通電泳動に関する研究" 土木学会論文集. 520. 77-86 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大即信明, 長滝重義, 久田真, 網野貴彦: "鉄筋コンクリート部材の脱塩・再アルカリ化工法に関する基礎的研究" 土木学会論文集. 520. 67-76 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 守分敦郎. 長滝重義, 大即信明, 三浦成夫: "既設コンクリート構造物の塩化物イオンの拡散過程より評価される表面処理工法の適用性" 土木学会論文集. 520. 111-122 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.OTSUKI, S.NAGATAKI, M.HISADA: "Movement of Ions through Mortar Mixed with Mineral Admixtures." 5th CANMET/ACI International Conference on Fly Ash,Silica Fume,Slag and Natural Pozzolans in Concrete. 297-313 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久田 真, 大即 信明, 長滝 重義, 藤倉 修一: "通電によるモルタル中のイオンの移動に及ぼす諸要因の影響" コンクリート工学年次論文報告集. 1. 907-912 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.OTSUKI, M.HISADA, T.AMINO: "Electric Current and Ion Migration through Concrete" Proceedings of the Regional Symposium on Infra-structure Development in Civil Engineering. 21-35 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.NAGATAKI,N.OTSUKI,M.HISADA and T.ENDOH: "Electric migration of ions through hardened concrete" Journal of materials, concrete structures and pavements. No.520. 77-86 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.OTSUKI,S.MAGATAKI,M.HISADA and T.AMINO: "Fundamental study of desalination and Re-alkalization of reinforced concrete" Journal of materials, concrete structures and pavements. No.520. 67-76 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.MORIWAKE,S.NAGATAKI,N.OTSUKI and N.MIURA: "Evaluation of the effect of surface coatings through the diffusion process of chloride ion in concrete" Journal of materials, concrete structures and pavements. No.520. 111-122 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.OTSUKI,S.NAGATAKI and M.HISADA: "Movement of ions through mortar mixed with mineral admixtures" 5^<th> CANMET/ACI international conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete. 297-313 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.HISADA,N.OTSUKI,S.NAGATAKI And S.FUJIKURA: "A study on various influencing factors for Electric migration through mortar" Proceedings of the JAPAN Concrete institute. Vol.17, No.1. 907-912 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.OTSUKI,M.HISADA and T.AMINO: "Electric current and ion migration through concrete" Proceedings of the regional symposium on Infra-structure development in civil engineering. 21-35 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 網野貴彦,大即信明,長滝重義,久田真,佐瀬正光: "通電によるモルタル内のアルカリイオンの移動とアルカリ骨材反応抑制に関する研究" 土木学会第50回年次学術講演会講演概要集. 5. 230-231 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 藤倉修一,長滝重義,大即信明,久田真,番場孝二: "モルタル中におけるイオンの電気泳動に及ぼす材齢および厚さの影響" 土木学会第50回年次学術講演会講演概要集. 5. 330-331 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 大即信明,長滝重義,久田真,網野貴彦: "鉄筋コンクリート部材の脱塩・再アルカリ化工法に関する基礎的研究" 土木学会論文集. V-28. 67-76 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 長滝重義,大即信明,久田真,遠藤平: "コンクリート中のイオンの通電泳動に関する研究" 土木学会論文集. V-28. 77-86 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mobuaki OTSUKI, Shigeyoshi NAGATAKI, Makoto HISADA: "Movement of lons through Mortar Mixed with Mineral Admixtures" 5th CANMET/ACI International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolons in Concrete. SP-153. 297-313 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N.Otsuki,S.Nagataki and M.Hisada: "Movement of Ions through Mortar Mixed with Mineral Admixtures" 5th CANMET/ACI Int.Conf.of Fly Ash,Silica Fume,Slug and Natural Pazzolons in Concrete. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 久田真,大即信明,長滝重義,藤田洋,呉承寧: "モルタル中におけるイオンの電気的移動に及ぼす電流密度および混和材の影響" 土木学会第49回.年次学術講演会講演概要集V. 49. 390-391 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 長滝 重義,大即 信明,久田 真: "通電によるモルタル中の塩化物イオンの移動程度と脱塩効果" JSCE年次大会. 268-269 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 大即 信明,久田 真: "モルタル中におけるCl^-イオンの電気伝導に関する基本的な実験" 東工大 土木工学科研究報告. 1-7 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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