融雪・融氷剤によるコンクリートの化学的劣化機構の解明と防止対策

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555134
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 川村 満紀 金沢大学, 自然化学研究科, 教授 (20019730)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷川 伸 東亜合成(株), 主任研究員 ; 五十嵐 心一 金沢大学, 工学部, 助教授 (50168100) ; 鳥居 和之 金沢大学, 工学部, 助教授 (50115250)
• Keywords: 融雪・融氷剤 / 塩化カルシウム腐食 / 化学的劣化機構 / 塩基性複塩 / 鉱物質混和材 / 高分子系表面塗布材 / アルカリ骨材反応

Research Abstract

本研究は、融雪・融氷剤(塩化ナトリウムおよび塩化カルシウム)のコンクリートの化学的劣化現象におよぼす影響およびそのメカニズムを解明することを目的としている。まず、融雪・融氷剤によるコンクリートの化学的劣化現象が発生する条件を明らかにするために、塩化ナトリウムおよび塩化カルシウム溶液の濃度(5%、15%、30%)および温度(5℃、20℃、40℃)を変化させ、セメントモルタル供試体の浸漬材令にともなう強度の低下および膨張量の変化などを調べた結果、化学的劣化現象は塩化カルシウム溶液の濃度が20%以上の時にのみ発生し、塩化ナトリウム溶液では濃度および温度条件に関わらず劣化は発生しないことが判明した。また,X線回折、熱分析および電子顕微鏡によって塩化ナトリウムおよび塩化カルシウム溶液に浸漬したセメントモルタルの化学組成および内部組織の変化を調べた結果、セメントモルタル内の水酸化カルシウムの消失と複塩(CaO・CaCl_2・15H_2O)の生成が化学的劣化現象の主原因であることを解明した。融雪・融氷剤によるコンクリートの化学的劣化現象の防止対策としては、鉱物質混和材(フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、シリカフューム)の添加が有効であり、鉱物質混和材を使用したコンクリートの塩化カルシウム腐食に対する抵抗性をコンクリートの内部組織と塩化物イオンの浸透状況との関係より明らかにした。さらに、融雪・融氷剤のコンクリート内部への浸透を防止する目的で、高分子系表面塗布材およびポリマーセメントモルタルの遮塩性とその評価法についても検討した。

Research Products

• [Publications] 鳥居和之: "NaClおよびCaCl_2溶液中におけるモルタルの劣化" セメント・コンクリート論文集. 46. 504-509 (1992)
• [Publications] 川村満紀: "外部から供給されるNaClがアルカリシリカ反応によるモルタルの膨張に及ぼす影響のメカニズム" 土木学会論文集. 502. 93-102 (1994)
• [Publications] 竹内勝信: "海水中に浸漬した反応性骨材含有モルタルの膨張機構" セメント・コンクリート論文集. 48. 452-457 (1994)
• [Publications] K.Torii: "Effects of Fly Ash, Blastfurnace Slag and Sillica Fume on Resistance of Mortar to Calcium Chloride Attack." Proc. of 5th CANMET/ACl Conf. on Fly Ash. Silica Fume and Natural Pozzolans in Concrete.2. 931-950 (1995)
• [Publications] T.Sasatani: "Chemical Attack of De-icing Salts on Portland Cement Concrete." Proc.of Inter.Conf.on Concrete wnder Severe Conditions-Environment and Loading.2. 1265-1274 (1995)
• [Publications] 笹谷輝彦: "塩化カルシウム溶液によるコンクリートの化学的腐食" セメント・コンクリート論文集. 49. 720-725 (1995)