| 研究課題/領域番号 |
05402044
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
土木材料・力学一般
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
長滝 重義 東京工業大学, 工学部, 教授 (00016320)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1995
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| 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 |
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| 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。
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