| 研究課題/領域番号 |
26630208
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
横田 弘 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50344312)
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| 研究分担者 |
橋本 勝文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30609748)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 維持管理 / 補修 / 延命化技術 / 再劣化 / 構造性能 |
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| 研究実績の概要 |
コンクリート構造物の代表的な劣化現象である塩害（塩化物イオンが浸入し、コンクリート中の鋼材の腐食が促進される現象）を人為的に促進させて再現したコンクリート（モルタル）試験体に対して、代表的補修工法の一つである脱塩工法（劣化因子である塩化物イオンを電気化学的にコンクリート外部へ排出する工法）を２回施し、複数回の通電がコンクリート（モルタル）の物性に及ぼす影響について明らかにした。その際、XRD（X線回折）ならびに熱分析を用いた水和生成相を同定し、繰り返しにの要因によるこれらの変化を定量的に調べた。
実験では、付与する電流の密度および通電時間の違いによるモルタルのビッカース硬さや水和生成相の変化に着目した。水セメント比0.4、砂セメント比2.0のモルタルを用いて40×40×160mmの試験体を作製し、練混ぜ時に質量比で0%、1.5%、3%の塩化ナトリウム水溶液を用いることで異なる濃度の塩化物イオンを含有させた。電流密度は、1.0あるいは2.0A/m2の２水準に設定し、通電時間は最大で２カ月とした。また、２カ月間継続的に電流を付与した場合と、１カ月の通電後に２週間の乾湿繰返しによる塩化物イオン浸透試験を実施し、その後さらに１カ月の通電を行った場合を比較して考察した。
実験の結果、(１)初期に含まれる塩化物イオン量および電流密度により、脱塩効果に大きな違いが生じたこと、(２)通電時間の増加に伴いビッカース硬さは低下し、特に、試験体内部に埋設した電極近傍ではビッカース硬さの低下が顕著であったこと、(３)電極近傍においては、主要なセメント水和生成物である水酸化カルシウムおよびケイ酸カルシウム水和物が分解されたこと、が明らかになった。
また、脱塩以外に予定しているひび割れ注入や被覆などの補修・補強工法に対する予備検討および試験パラメータの設定を行った。
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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
研究開始時点では塩害に対して、ひび割れ注入、脱塩、断面修復、FRP被覆の４種類の方法を適用して補修を行うことを計画していた。しかし、脱塩を行う実験システム設計および試験体の作製に予定を超えた時間を要したため、平成２６年度は脱塩についての実験のみしか着手できなかった。脱塩については、モルタルの内部の変化や水和生成物の変化等について予定を超えた内容の分析を実施することができ、当初計画を超える進捗をみた。また、残された３種類の補修方法についての実験に対する予備検討も概ねおえている。これらのことから、「やや遅れている」として評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成２６年度に実験に着手できなかったひび割れ注入、断面修復、FRP被覆の各工法については、これらを模擬した試験体を作製して補修を繰り返し、当初予定していた詳細な分析に取り掛かる。そのために必要な試験体の設計や細部の検討は、おおむね完了している。また、脱塩についても繰り返し通電実験を継続して実施してきており、所定の回数の脱塩処理に達した後に速やかに分析に取り掛かることができる。既にそのための準備もできているため、今後は研究が推進できると考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験に使用する消耗品等の節約を行ったことと、研究情報収集のための旅費の節約ができたことから、42千円強の残が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成２７年度には、実験のケース数や分析項目や数量が増えることから、このための費用に充当する。
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