| 研究課題/領域番号 |
19H02215
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高谷 哲 京都大学, 工学研究科, 助教 (40554209)
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| 研究分担者 |
左藤 眞市 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 総括研究員 (20359409)
土井 康太郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 独立研究者 (80772889)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 鉄筋腐食 / 保護性さび / 腐食環境 / ラマン分光分析 / 腐食モニタリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，社会基盤構造物の老朽化が社会問題となっている．コンクリート構造物において深刻な劣化のひとつとして鉄筋腐食が挙げられる．
鉄筋腐食の進行のしやすさはどのような酸化皮膜あるいはさび層が鉄筋表面に形成しているかに大きく依存する．中でも，結晶性の良い緻密なさび層が形成した場合には，保護性さびとして働き，腐食の進行を著しく抑制すると考えられる．
本研究課題では，腐食進行過程で形成する保護性さびの生成メカニズムを明らかにし，供用中のコンクリート構造物の鉄筋の腐食環境を制御することにより，さび層を改質することで，腐食の進行を抑止する方法を開発することを目的としている．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，腐食進行過程で形成する保護性さびの生成メカニズムを明らかにし，供用中のコンクリート構造物の鉄筋の腐食環境を制御することにより，さび層を改質することで，腐食の進行を抑制する方法を開発することを目的としている．
これまでの検討により，乾湿繰返し環境下では保護性のない剥離性さびが形成するが，比較的湿度の安定した環境では酸素欠乏状態でさび層が結晶成長するため，緻密な保護性さびが形成する可能性があることが分かってきた．
一方で，湿度を調整した環境で生成したFe3O4は50cm-1程度のラマンシフトが確認されており，さび層改質のためには酸素欠乏が重要であることが実験的にも確認された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乾湿繰返しによる腐食の進行過程で形成した保護性さびは，緻密で結晶性の高いFe3O4であり，高い耐食性を有しているということが分かってきているが，その生成メカニズムについてはまだ不明な点も多い．保護性さびの生成メカニズムや生成条件を明らかにすることは学術的な意義があると考えている．また，鉄筋腐食はコンクリート構造物の抱える深刻な劣化のひとつであるため，腐食環境の制御により，現場で腐食進行過程にある鉄筋に生じたさび層を改質し，腐食抑制効果を高めることができれば，構造物の老朽化対策に要する費用を大きく低減できると期待され，社会的な意義は大きいと考えられる．
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