| 研究課題/領域番号 |
19K04555
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
日比野 誠 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90313569)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | マクロセル腐食 / 分極抵抗 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，異なる性質の鉄筋コンクリートブロックを接続することでマクロセルを形成し，その時の分極抵抗を評価することである．まず初年度は，カソード分極抵抗に着目し，アノード側のブロックの塩化物イオン量をセメント質量に対して，0.9，1.2，1.5%の3水準に変化させ，塩化物イオンを含んでいないカソードブロックと接続して，電位の変化量と電流量を測定した．結果として，アノード側ブロックの塩化物イオン量が増加すると，カソード側ブロックの鋼材の表面電位がより大きく分極されることがわかった．その際，電位の変化量と電流の増加量には直線関係が認められ，その直線の傾きからカソード分極抵抗を推定することができた．なお今回の実験では，異なる塩化物イオン濃度含有量のコンクリートブロックを接続する前に回路を解放する期間を14日間設定し，カソードブロックの自然電位を測定した．回路を切断すると，自然電位は6時間程度で貴に回復し，その後はほぼ一定であり，アノードブロックを変更しても回路開放中のカソード側ブロックの自然電位は約70日安定しており，一旦マクロセルが形成されてもカソード側ブックの電気化学的性質はほとんど変化していないことも確認された．
さらにカソード側ブロックの塩化物イオン量を0.3%としたケースでも実験を行った．この場合でも電位の変化量と電流量の増加量には直線関係が認められ，その傾きからカソード分極抵抗を推定することができた．結果として，カソード側であっても塩化物イオンの影響で鋼材表面の不働態被膜が損傷して，分極抵抗が小さくなることを確認することができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本来であれば，令和元年度にはアノード律速となる条件を検討する予定であったが，限られた実験資源で多くの実験ケースを取り扱うには限界があり，律速条件が明らかなカソード律速から取り組んだため，アノード律速の検討が不十分となった．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度は以下の項目に重点を置き，研究を進める．
（１）アノード律速条件の明確化；本研究の最終的な目的が亜硝酸塩の防食効果の検討である．これは，マクロセル腐食が進行する際にアノード反応を抑制していると推測されるため，アノード律速となる条件で分極抵抗を推測することが不可欠であると考えている．マクロセル回路においてアノード律速となるには，カソード反応がそれ以上に生じている必要があり，カソード側のブロックにおいて酸素の供給が十分となるように，かぶりを小さくする，鋼材表面積を増加させる等の対策により，カソード反応を十分に活性化する計画である．
（２）亜硝酸塩がカソード反応に及ぼす影響；令和元年度までの成果でカソード律速となる条件で，カソード分極抵抗を推定する方法が確立しているので，令和2年度では，カソード側において亜硝酸塩の効果を検討する計画である．今までの結果で，カソード側であっても塩化物イオンの混入によって分極抵抗が小さくなること，つまり不働態被膜が損傷していることを確認しているので，この損傷が亜硝酸塩によって修復されることを確認できると予想される．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初，鉄筋腐食診断機の購入を予定していたが，令和元年度の交付額では購入を断念せざるを得ず，研究計画や購入計画に変更が生じたため，次年度へ繰越金が発生した．本研究課題では，コンクリート中の鋼材の分極抵抗を評価するうえで交流インピーダンスを利用した測定結果との比較が不可欠である．そのため今年度は，複数研究費など予算を合算できる仕組みを利用して購入を検討する．
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