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コンクリート強度が透気係数と中性化の関係に及ぼす影響

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Academic year: 2022

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(1)V‑007. 土木学会西部支部研究発表会 (2016.3). コンクリート強度が透気係数と中性化の関係に及ぼす影響 九州産業大学工学部. 学生会員. 門根啓次郎. 九州産業大学工学部. 正会員. 松尾. 栄治. 九州産業大学工学部. 正会員. 永松. 武則. 白川. 敏夫. 九州産業大学工学部 1.はじめに. 1.04%,単位体積重量 1.70kg/L,実積率 59.0%)を用い. コンクリート構造物の補修・維持管理は社会的な重. た。E は発泡スチロール骨材(密度 0.53g/cm3,吸水率. 要課題となっており,合理的な維持管理を実施するた. 0.0%,粗粒率 3.02)を細骨材とした軽量モルタル(以. めには適切な劣化診断技術を確立する必要がある。近. 下,EPS モルタル)であり,本配合の場合は体積中の. 年ではコンクリート表層部の品質を評価する方法とし. 50%を発泡スチロール骨材が占めている。. て,トレント法による透気試験の採用事例が増加しつ. いずれも打設から材齢 1 日で脱型し,材齢 28 日まで. つある。トレント法で求まる透気係数については,非. は水中養生を施した。 材齢 28 日目に水槽から取り出し,. 破壊検査であることの有利性がある一方,測定値のば. 材齢 56 日まで気温 20℃・湿度 60%の恒温室にて自然乾. らつきが大きいことや,測定対象や測定条件が極めて. 燥させた。材齢 56 日から JIS A 1153 (2012) に従って促. 限定的であることなど,課題も多く残っている。. 進中性化試験を行った。透気試験は各所定の材齢にて. さて,コンクリートの透気係数は中性化と大きな関. 測定したが,図-1 のように毎回同じ面にて測定するこ. 連があるため,両者の相関を確認する研究は少なから. とで測定位置によるばらつきを除去した。透気試験で. 1). ず実施されているが ,その場合, 「中性化が生じたた. は測定精度を高めることを目的に,吸引部のチャンバ. めに透気係数が増大した。 」という事象を検証している. ー間の空気の流れを遮断するシール材を使用した 2)。. ことになる。同時に, 「初期の透気係数が大きいことが 中性化の促進を招いた。」という考え方もあることから,. 3.実験結果. 透気係数から将来の中性化を予測できる可能性を確認. 図-2 に促進期間と中性化深さの関係を示す。ばらつ. すべく,本研究ではその基礎データの収集を目的とし. きはあるものの,促進により中性化が進行しており,. た。すなわち,種々の強度を有するコンクリートおよ. コンクリート強度が大きいほど中性化深さが小さいこ. びモルタルを対象に促進中性化試験を行い,経時的に. とが確認できる。ただし,EPS モルタルは強度が小さ. 測定した透気係数との関係を検証し報告する。. いものの中性化深さが高強度コンクリートと同程度で あり,これはセメント量が多いことが原因と推察され. 2.実験方法. 切断順序. 供試体は表-1 のように 4 種類の強度と種類(H:高. 透気係数 測定位置. 強度,M:中強度,L:低強度,E:軽量モルタル)の 角柱であり,寸法は 15×15×53cm である。セメントは何. 切断面 n. れも普通ポルトランドセメントを用い,H,M,L は細. 吸気. 切断面②. 3. 骨材に玄海産の海砂(表乾密度 2.57g/cm ,吸水率 2.00%, 単位体積重量 1.68kg/L,実積率 66.2%)を用いた。粗骨 材には久山産の輝緑片岩(表乾密度 2.90g/cm3,吸水率. 切断面①. 図-1 中性化深さ測定面の切断方法. 表-1 配合および材料強度 供試体種類. 記号. 高強度コンクリート 中強度コンクリート 低強度コンクリート 軽量モルタル(EPSモルタル). H M L E. W/C (%) 40 52 69 40. W 165 165 165 279. C 415 320 241 698. 3 圧縮強度 ヤング係数 単位量(kg/m ) 2 S EPS G 減水剤(g) AE剤(cc) (N/mm2) (N/mm ) 712 - 1104 1038 24.9 42.8 37,432 746 - 1153 800 19.2 31.6 34,897 771 - 1196 603 14.5 26.6 26,448 265 - 19.0 6,106 - - -. ‑635‑.

(2) V‑007. 土木学会西部支部研究発表会 (2016.3). る。図-3 に促進期間と透気係数の関係を示す。3 種類 のコンクリートと比較して EPS モルタルの透気係数が 極端に大きくなることがわかる。3 種類のコンクリート のみ(H,M,L)に着目すると,強度の大小関係と透気係数 の挙動には明確な関係は確認できなかった。 図-4 に透気係数(対数表示)と中性化深さの関係を 示す。全体的には透気係数の増加にともなって中性化 深さが大きくなる傾向が確認できる。またコンクリー トとモルタルごとにそれぞれひとつの回帰曲線が存在 する傾向も明らかである。これは細骨材種類の影響が. 図-2 中性化深さの経時変化. 大きいことが考えられ,確認作業が今後の課題である。 図-5 に透気係数と中性化速度係数の関係を示す。こ の図ではコンクリートのみに対象を絞り,透気係数は 開始時の値と終了時の値を併記している。開始時の値 に着目すると必ずしも「コンクリート強度が大きいと 透気係数が小さい」という関係は確認できず,表層部の 微細な凹凸の影響などが卓越すると考えられる。また, 開始時の透気係数から中性化速度係数を推定すること は困難であることも明らかとなった。終了時の値に着 目すると,促進試験により透気係数が増加し,その増加 量はコンクリート強度が小さいほど大きくなった。な. 図-3 透気係数の経時変化. お,測定は継続中であり、さらなる検討を実施する予定 である。 4.まとめ 透気係数の大小関係が将来のコンクリートの中性化 に影響を及ぼすと考えるよりも,中性化現象の結果と して透気係数が増大すると考える方が妥当である。す なわち,透気係数は将来の劣化予測よりも劣化の現況 を表す指標として捉えるべき物性である。その場合,細 骨材種類によりデータを区分する必要がある。 図-4 透気係数と中性化深さの関係 【参考文献】 1). 例えば,伊代田岳史,檀康弘,川端雄一郎,濱田秀. 則:高炉コンクリートの耐久性における養生敏感性, コンクリート工学年次論文集,Vol.30,No.1,pp.111-116, 2008. 2). 豊福俊泰,高橋典子,永松武則,細川土佐男:ダブ. ルチャンバー透気性試験・ダブルチャンバー透水性試 験による表層コンクリートの非破壊検査法の技術開発, コ ン ク リ ー ト 工 学 年 次 論 文 集 , Vol.37 , No.1 , pp.1801-1806,2015. 図-5 透気係数と中性化速度係数の関係 ‑636‑.

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