塩害促進条件の違いがRC床版の材料劣化に及ぼす影響

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1 塩害促進条件の違いがRC床版の材料劣化に及ぼす影響
１６１１１４　高洲　勇太 １６１２０８　渡部　愛美

2 背景 コンクリート構造物の早期劣化が社会問題 道路橋RC床版 融雪剤の大量散布により 塩害劣化が深刻化し、今後塩害劣化の加速が予想される
融雪剤の大量散布により　　　塩害劣化が深刻化し、今後塩害劣化の加速が予想される しかし、道路橋RC床版に対して塩害劣化を評価する塩害促進試験はあまり行われていない 写真-２　塩害を受けた道路橋 　写真-1 　融雪剤散布 写真１　㈱北海道ロードサービスH.P 写真2　ショーボンド建設㈱H.P より

3 研究目的 道路橋RC床版を模擬した供試体に対して３条件で塩害促進試験を考案 ① 目視による劣化状況と、自然電位測定による
①　目視による劣化状況と、自然電位測定による　 　　内部鉄筋の腐食度合いの調査・検討を試みる　 ②　それぞれの塩分浸透状況を詳しく調査する これらの試験方法が塩害の進行に及ぼす影響について検討を行った

4 実験概要

5 塩害促進試験方法 浸漬 散布 内在 １． 比較的小型の供試体に用いられる促進方法 ２． 上部からの融雪剤の散布が行われている床版を想定 ３．
　上部からの融雪剤の散布が行われている床版を想定 散布 ３． 　すでに塩分が浸透している床版を想定 内在

6 塩害促進試験状況 コンクリート練混ぜ時、外割りで10kg/m３のNaCl添加 内在供試体 散布供試体 浸漬供試体
溶液を７日に一度供試体上面に満遍なく散布 溶液に3.5日全面浸漬の後3.5日の全面乾燥　　　　　

7 供試体概要 s/a 浸漬‐１・内在・散布 浸漬‐２ 単位量（ｋｇ/m3) Ｗ/Ｃ ４６．０ ５３.９％ ４７．６ ６６.０％ ２．６４
W C S G AE剤 ２．６４ ３．２０ ９９６ １００５ ８５７ ８１５ ２６４ ３２０ １７４ １７２

8 調査項目～塩害促進試験～ ①自然電位の測定 ③電位差滴定試験 ②目視による鉄筋腐食状況の確認

9 実験結果

10 鉄筋腐食判定 ～自然電位測定～ 浸漬供試体-1 初回測定時：３１日目 供試体全面で腐食の可能性を示した
表　鉄筋腐食判定基準（ASTM C 876） 自然電位　E (mV CSE) -200<E -350<E≦-200 E≦-350 90%以上の確率で腐食なし 不確定 90%以上の確率で腐食あり 鉄筋腐食の可能性 供試体全面で腐食の可能性を示した

11 鉄筋腐食判定 ～自然電位測定～ 散布供試体 測定２回目：８０日目 初回測定時：３１日目 供試体全面で腐食の可能性を示した
　測定２回目：８０日目 初回測定時：３１日目 表　鉄筋腐食判定基準（ASTM C 876） 自然電位　E (mV CSE) -200<E -350<E≦-200 E≦-350 90%以上の確率で腐食なし 不確定 90%以上の確率で腐食あり 鉄筋腐食の可能性 供試体全面で腐食の可能性を示した 供試体中央部で腐食不確定を示した

12 鉄筋腐食判定 ～自然電位測定～ 内在供試体 初回測定時：６２日目 供試体全面で腐食の可能性を示した
表　鉄筋腐食判定基準（ASTM C 876） 自然電位　E (mV CSE) -200<E -350<E≦-200 E≦-350 90%以上の確率で腐食なし 不確定 90%以上の確率で腐食あり 鉄筋腐食の可能性 供試体全面で腐食の可能性を示した

13 ひび割れ進行状況 ～内在供試体～ 材齢81日目 材齢１７０日目 主筋方向のひび割れが顕著：0.20~0.30mm 配力筋方向にひび割れ
主筋方向にひび割れが広がる

14 塩化物イオン濃度分布 ～浸漬供試体-１・浸漬供試体-２～
　打設面で濃度高の傾向 　鉄筋位置 高 低 拡散作用により外部から内部へ塩分が浸透 浸透時の重力による影響 打設時の振動による底面組織の緻密化 　　　　鉄筋位置 　　約6.0~7.0kg/㎥　　　　 浸漬供試体‐１ほどではないが鋼材腐食発生限界濃度を超える結果 一般的な鋼材腐食発生 限界濃度　1.2㎏/m3 　　 打設面 底面

15 塩化物イオン濃度分布 ～散布供試体～ 拡散作用により外部から内部に向かって塩分が浸透 鋼材腐食発生限界濃度の2倍以上 90mm付近で
ほぼ0kg/㎥ 打設面 底面

16 塩化物イオン濃度分布 ～内在供試体～ 高 低 塩化物イオン濃度分布は打設面で低く、内部で高い傾向 打設面側での風雨による洗い流し
5mm 高 打設面 底面 低 初期の塩化物イオン濃度 6.0kg/㎥ 塩化物イオン濃度分布は打設面で低く、内部で高い傾向 打設面側での風雨による洗い流し 中性化による影響 打設面 底面

17 見かけの拡散係数の比較 それぞれ同一配合であるため、強制的な乾湿を与えている浸漬供試体-1で多少拡散係数が高くなる傾向を示した
促進方法が異なる浸漬供試体-1と散布供試体の比較 同一促進方法の浸漬供試体-1と浸漬供試体-2の比較 拡散係数に大きな差はない W/C=66.0% 拡散係数に大きな差が見られた それぞれ同一配合であるため、強制的な乾湿を与えている浸漬供試体-1で多少拡散係数が高くなる傾向を示した 浸漬供試体-2は浸漬供試体-1より水セメント比が低く、より組織が緻密であるため塩分の拡散が抑制されたと考えられる W/C=53.9%

18 鉄筋腐食状況 ～浸漬供試体‐２～ 供試体全面で部分的な腐食が見られた 鋼材自体に大きな欠損はほとんど見られない
鉄筋位置での塩化物イオン濃度 　　　130mm ： 1.8kg/㎥ 供試体全面で部分的な腐食が見られた 鋼材自体に大きな欠損はほとんど見られない

19 まとめ 今後の予定 今回促進試験を行った供試体を用い、輪荷重走行試験を行い塩害劣化度合いの異なるRC床版の疲労耐久性の調査検討を行う予定
　・すべての供試体で鉄筋が腐食想定される塩分量が見られたが、鉄筋腐食を顕著に発生させるには内在供試体以外は不十分であった。 　（内在供試体のみ腐食ひび割れが確認された） 　・塩分供給条件が異なっても、見かけの拡散係数には大きな影響を及ぼさず、配合（水セメント比）が支配的要因となる。 今後の予定 今回促進試験を行った供試体を用い、輪荷重走行試験を行い塩害劣化度合いの異なるRC床版の疲労耐久性の調査検討を行う予定