2014 Fiscal Year Annual Research Report
電気的特性による物性評価を基盤とした不飽和コンクリート中の塩化物イオン浸透予測
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26709031
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
皆川 浩 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10431537)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | インフラマネジメント / コンクリート / 劣化予測 / 電気化学的特性 / 塩害 / 電気抵抗率 / 移流拡散方程式 / 浸潤速度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【飽和コンクリートの電気抵抗率とCl-拡散係数の関連性】
Nernst-Planck式，Debye-Hückel理論，電荷保存則，Einsteinの関係式およびオームの法則を組み合わせることで理論的に導出した拡散係数と電気抵抗率の関係式について，これまでに得られたデータを再検証した結果，空隙率の算定方法および空隙壁の電気化学的特性を関係式に考慮する必要があることを確認した。これらのファクターを考慮した修正関係式を構築することで電気抵抗率から塩化物イオン拡散係数の推計手法の信頼性を飛躍的に向上させられる可能性があり，引き続き修正方法について検討することとなった。
【電気化学的非破壊試験によるコンクリート表層部の電気抵抗の分布および時間変化の測定結果に基づく水の浸潤速度・移流層深さの評価方法の構築】
空隙水の連続性に支配される導電率（電気抵抗率の逆数）と水で満たされていない空隙の連続性に支配される表面透気係数や表面吸水量との関係を実験的に整理し，散水処理前後で測定した導電率による表層品質評価の可能性を検討した。その結果，散水処理前後の導電率の変化量は，表面透気係数や表面吸水試験の表面吸水量と相関があり，乾燥した空隙構造に関連するコンクリート表層品質の評価に適した評価指標である可能性を示すことができた。また，低品質のコンクリートであると深部まで水分が浸透し，それを異なる複数の電極間隔で検知することで，水の浸潤速度やその範囲を評価できる可能を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既往の知見・データの再解析については，概ね順調に推移しており，新たな課題を抽出することができている。また，電気抵抗率によるコンクリート表層部への水の浸潤速度の評価についてはフィージビリティースタディーを前倒しで実施し，適用可能性を確認することができた。一方，本研究の柱の一つである「不飽和コンクリートの塩分拡散と電気抵抗率の関連性」については，塩水ミスト噴霧試験装置の製作まで完了し，現時点ではその性能確認試験を実施中である。
上記の進捗状況を鑑み，自己点検の結果は「（２）おおむね順調に進展している。」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
既往の知見・データの再解析の結果，電気抵抗率と塩化物イオン拡散係数の関係式に修正すべき事項が発見された。平成27年度は関係式の修正をしつつ，それを不飽和コンクリートへ展開する取り組みが必要になる。その取り組みに必須となる塩水ミスト噴霧試験装置の性能確認試験は平成27年5月で終了する見込みであり，その後，本格的な運用を開始する。塩水ミスト噴霧試験装置の性能確認で最も重視されるべきは試験漕内に均質に塩水ミストを散布できるかである。現状では均質な散布は難しいと判断されているため，同一試験期間内の実験パラメータはコンクリートへの塩分付着量のみとし，材料やコンクリート配合などをパラメータとした実験データは同様の実験を繰り返し実施することで取得する予定である。
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