| 研究概要 |
本研究は,耐酸性セメント系材料の耐酸性能を簡易に評価できる試験方法の開発を目的とする.具体的には,微粉砕した硬化体試料を硫酸溶液中で反応させ,その時の硫酸溶液のpH変化を測定することによって,その硬化体の耐酸性能を評価しようとするものである.昨年度までの研究では,反応のモデル化にあたって,実験結果に基づき水和生成物ならびに未水和セメント化合物と硫酸との反応速度係数を決定したが,化学成分の中でAl_2O_3,Fe_2O_3に関しては,直ちに硫酸と反応するものと仮定していた.しかしながら,混和材の使用量が多い供試体では,実験値と計算値の間に差が生じていたため,Al_2O_3,Fe_2O_3についても反応速度係数の検討を行った.その結果,混和材使用量が多い供試体において,計算値が実験値とほぼ一致する結果となったものの,混和材使用量の少ない供試体で両者に差が生じる結果となった.ただし,ここで生じている差はpHが比較的高い領域であり,水酸化物イオン消費量のわずかな差がpHとしては大きな差として表れてしまったものである.また,昨年度までの研究により,簡易評価試験によるモデルを用いた劣化進行予測について,混和材の種類,使用量を変化させた各種の供試体の浸漬試験結果を概ね表現できることを明らかとしたが,一部の供試体において,体積膨張と剥落を繰り返す現象を解析的に捉えきれていなかった.この点をさらに検討するため,水和生成物ならびに未水和セメント化合物と硫酸との反応による体積膨張量が細孔空隙量を上回ったときに剥落が生じるとして解析を行った.これにより,体積膨張と剥落を定性的には表現できたものの,浸漬試験結果で見られた膨張後の急激な剥落を再現するまでには至らなかった.この理由として,混和材の使用量や浸漬する硫酸溶液の濃度によって,反応生成物の有する膨張特性が異なることが考えられる.
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