Title
ヶ年時点 その1―
Author(s)
具志, 幸昌; 和仁屋, 晴讙; 伊良波, 繁雄
Citation
琉球大学理工学部紀要. 工学篇 = Bulletin of Science &
Engineering Division, University of the Ryukyus.
Engineering(17): 23-47
Issue Date
1979-03-01
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12000/27594
Jfil球大学理工学部紀要 (工学篇)第17号.1979年
コンクリート中の鉄筋の発錆実験
その
3
- 1年半および、 2ヶ年時点
その
1
-具志幸昌・和仁屋晴謹*伊良波繁雄市
Experimental Studies on Corr
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1. まえカぜき に反映しているものである。 沖縄県下の鉄筋コンクリート構造物は土木構造物・ 建築物を問わず，コンクリート中の鉄筋の腐食により， ひどい損傷を蒙っている。その損傷割合は梁・柱等の 主要構造部分に限ってみても，橋梁については1975年 現在で61%以上に達しており1). 2;学 校 々 舎 に つ い ては， 27%に昇っている2)。後者については，スラブ の軽微な損傷をも含めると，実に77.5%に達する2)。 これは沖縄県下の主要地域または主要路線についての 構造物の全数調査の結果であり，沖縄県下の鉄筋コン クリート構造物の鉄筋の腐食による損傷の実態を確実 筆者等はこう云う事態を深刻にうけとめており，そ の対策の樹立は緊急の必要事と考えている。 1973年か ら1975年にかけて，実態調査に主眼をおき，沖縄県下 の鉄筋コンクリート構造物の損傷の実態の把握につと めた。その結果，損傷の傾向，割合，ひろがり，原因 の究明，地域的特性等をほぼ明らかにすることができたf
鉄筋の腐食の原因は特殊な古い建築物を除き，コンク 吋庇球大学理工学部紀要工学編第7号 (1974年 3月)， 第8号，第 12号，第 13号，第 14号 (1977年 9月)ま でにくわしい。f庇球大学理工学部紀要(工学篇)第17号，1979年 25 リートに含まれる塩分であると結論を下している2)。 1976年からは， それまでの調査をもとにして， 種々の 条件を考慮、した，鉄筋を埋込んだコンクリート供試体 を多数作り.コンクリート中の鉄筋の腐食試験を開始 した。 コンクリート中の鉄筋の腐食試験は耐久性試験なの で，最終結論を出すには，かなりの長年月を要する。 今回の報告は.第3回目の中間報告である。主として， 1.5年目と2年自の発錆量の測定報告とそれにもとづ く考察を述べてある。 本実験は実験計画法にもとづいて計画きれており. 実験Iと実験 IIとからなる。 実験IはL
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直交表を使 った32実験からなり.極分をあらかじめ混入してお いた前半部と，後から極分がコンクリート中に惨透す る様に工夫した後半部より成る。実験IIはL
.
表にも とづく 9実験から成り，加熱効果や，市販防錆剤の効 果の差等の測定を目的と している。 今迄に{共試体製作後4ヶ月と 6ヶ月自の結果をまと めた第1回目の報告:3)と9ヶ月と 1ヶ年目の結果をま とめた第 2回自の中間報告4)とを行っている。いずれ の場合も， 実験IとIIとをあわせて考察を行っている が.今回は時聞の都合上，実験Iの部分についてのみ 報告する。笑験11の1年半， 2年自の実験結果とその 考察については次回にまわすことにする。2
.使用材料・供献体製作・実験計画 これらについては既報沿，叫にくわしいので，簡単 に述べる。 セメントはM社製の普通ポルトランドセメントで， セメント専用船で沖縄本島まで運ばれ，現地包装した ものを，大学周辺の建材広から勝入したものである。 供試体の製作は2ヶ月以上の期間を要したので，使用 の都度，購入した。購入の都度，比重と強度試験を行 ったが，比重は大体において3.16， 4週圧縮強さは平 均 346kg/clIl'(311-378kg/cm')である。この強度は 従来琉球大学コンクリート教室で得ていた値にくらべ るとかなり低い値である。このことを反映して.今回 の笑験のコンクリートの4週強度 ふ 筆 者等の以前の 報告値引にく らべて，低目の値となっている (表一 1 参照。) 粗骨材は沖縄本島北部の本部半島産の硬質石灰岩砕 石で，比重2.71，吸水率0.24%の良質なもので，最大 表 l 実験Iコンクリートの28日圧縮強度 (kgfcm') 実験番号 圧縮強度 実験番号 圧縮強度 1 376 17 234 2 299 18 369 3 277 19 401 4 390 20 331 5 391 21 328 6 311 22 372 7 303 23 407 8 339 24 267 9 206 25 142 10 143 26 225 11 173 27 221 12 200 28 146 13 215 29 190 14 156 30 173 15 139 31 207 16 197 32 153 いずれも3個の供試体の平均値 寸法は20帽である。 細骨材は那覇西方洋上沖合のチーピシ島産出の海砂 て，比重2.49，吸水率6.90%，粗粒率2.38のものであ り， かなり劣悪なものである。屋外にしばらく放置し， 降雨にさらしておいたので，含塩量はかなO減少して おり，最小 0.008%，最高 0.022%(実験1)，平均で 0.015%となっており， ほぽ許容値6)内にある。使用 に当つては， その当日使用の分をスコップ及ぴミキサ ーを使って空練りし，塩分の平均化につとめた。 j昆線水は水道水であり，塩分は0.04%位である。防 錆 ~J は市販されている 3 社の製品を使ったが，本報告 で標準量とあるのはメーカーの指定しである量であり， 3 Q/m
'
および 2.4Q/m'
でいあった。いずれも混練水 とまぜておき，その後にミキサーに投じた。AE
剤・ 減水剤等は使っていない。 鉄筋は黒皮付きの丸鋼を使い， 20cIIlに切断し，黒皮 をワイヤーブラシ及び紙ヤスリを使って完全に落し， みがいたものを使った。使用に当っては， 重量を確認 し記入した。直径は19mmと16mmのもので¥殆ど前者で ある。引張強きは夫々， 41.7kg/_'，44.6kg/_'てーあ る。この様に表面を荒しである鉄筋は錆び易いと考えられるが，無塩状態のコンクリート中では， 2年後に 至るも，光沢を失わず，全然錆びてない。 コンクリートは水セメント比に拘わらず，スランプ は10cm程度とした。防錆剤混入によるスランプの変動 はなかったと報告できる。 j昆練は全材料を投入後3分 間行なった。ブリージング量は測定しなかったが，非 常に多かった。この影響をうけて，鉄筋の発錆は下面 に圧倒的に多かった。発錆供試体製作と同時に圧縮試 験用供試体も 31固づっ作り 4週試験を行った(表 1 )。なお，使用コンクリートの配合は表ー2の通りで ある。 供試体は20X12 (高さ) X30cmの直方体で，鉄筋を 3本水平に並べて，所定のかぶりを保つ様にしてコン クリートを打込んだ，型枠は木製て1 組立ててボルト 締めて。きる様にしてある。コンクリートは 2層にわけ で打ち込み，充分に突き固めた。脱型のさい，しるし をつけて，上下がわかる様工夫しである。自然暴露お よび，ふりかけ供試体は打ち込み時の上側を上にして 放置した。 実験は実験IとIIとに大別され，両方共，実験計画 法によって計画きれている。実験Iは L担 (231) 表 にもとづく32実験からなる。 1実験番号につき 10-15 個の供試体を製作しである。 実験Iは当初 3因子 4水準と l因子 8水準とを割付 けたが，解析に当っては，前半・後半にわけで，夫々 16実験から成る L回(215)表にもとづく実験として解 析した。勿論， 32実験から成る実験として，解析も可 能である。いずれにしろ，因子・水準数が多いので， 一部実施法とならざるを得ない。前半・後半共 4因 子・ 4水準からなることになるが，その因子および水 準については表 3を参照してほしい。因子の中で水 セメント比C・防錆剤(添加)量D ・かぶり厚きEに ついては，前半・後半に共通である。前半部の因子の うち，塩分量Aは，配合時のコンクリート総重量に対 する割合であり，筆者等が先に行った沖縄県下の鉄筋 コンクリート構造物の塩害調査の実態にもとづいて， 各水準の塩分量を定めてある。水準lの場合，名目上 は零であるが，使用した海砂に含まれる塩分量31は， 当然含まれている。他の水準でも同じである。後半部 の実験で IふりかけB5.JW
t
L
球大学土木工学科骨材 置場に隣接して暴露場をもうけ，当初は1.5k /伽1の 割合で 3.0%の塩水を毎日欠かきずにほぼ一定時刻に 表-2 実験Iコンクリートの配合表 粗骨材の最 空気量 水セメン 細骨材率 単 位 量 (kg/m丸) 実 験 番 号 大す法(mm) (%) ト比(%) (%) 水 セメント 幸田骨材 中日骨材 1， 4， 5， 8， 20 1.5 40 34.0 195 488 538 1135 18， 19， 22， 23 2， 3， 6， 7， 20 1.7 50 36.9 195 390 610 1135 17， 20， 21， 24 9， 12， 13， 16， 20 2.0 60 38.6 195 325 655 1135 26， 27， 30， 31 10， 11， 14， 15， 20 2.2 70 39.7 195 279 687 1135 25， 28， 29， 32 表- 3 各因子の水準表(実験 1)~ご±
1 2 3 4 民主 塩 分 量 。 % 0.1% 0.5% 1.0% 前半部のみ 水 セ メ ン ト 比 40% 50% 60% 70% 前・後半部 防 錆 斉IJ(添加量) 零-H
標準量) 標 準 量 2倍標準量 に共通 台 、 .-)-: 厚 1 cm 2 cm 3 cm 5 cm 水準 5 6 7 8 環 境 因 後半部のみ ふ り か け 半 浸 元{ 浸 極分 O.5~υJr，[f;巨大学理工学部紀要(工学篇)第 17号， 1979年 27 如雨露を使って，ふりかけたものである。半年後から は日曜・休日は除き， 1.2 Q /個の割合に減少して毎 日ふりかけてある。「半浸
B
.
J
供試体は屋外に放置し たポリエチレン製のたらいに供試体を立て，半分の高 き迄， 3 %の塩水につけたものである。水を時々補給 し 3ヶ月に 1遍位の割合で塩水をとりかえてある。 「完浸B，J
供試体は大きなポリバケツ容器に 3 %の塩 水を満たし，供試体を立てて2層に重ね，完全に水没 するようにしてある。平常時はふたをしておいた。前 半部の供試体はすべて琉球大学土木工学科ビルの屋上 に自然放置した。 なお，各供試体は製作後，実験室内に4週間放置し， その後，夫々の環境条件に応じて配置を行つである。 最初の発錆量測定はその後 3ヶ月経ってから行つであ るので，名目上 3ヶ月目としてあるが，実際は製作後 4ヶ月を経過している。その他の錆量測定時期はすべ て，供試体製作時点から測った回数である。 3ヶ月(実際は 4ヶ月)， 6ヶ月目に 3個の同一供試 体からl本づっ計 3側の鉄筋を取出して，錆面積を測 定し， 9ヶ月目はそれ迄の供試体とは別の3佃の供試 体から鉄筋を1本つつ取り出した。 1ヶ年目は，今迄 の6
1
聞の供試体から夫々1本づっ取り出し，その他新 しい3
1
闘の供試体から1本つつ鉄筋を取り出し，合計 9本の鉄筋について鏑面積を測定した。 l年半目は， 9ヶ月， 1年目に鉄筋を取り出した供試体から最後の 鉄筋を l本づっ合計 3本， 2年目は 1年目の供試体 21同から l本つつ，全く新しい供試体 1個から l本を 取り出して合計3本の鉄筋について，錆面積を測定し fこ。 供試体から鉄筋の取り出し方はコンクリートの引張 試験の要領に準じた。つまり割裂予定位置(鉄筋位置) の上， ドr
l
l
i
に鉄筋を当て，圧縮力を加えた。くわしく は既報。を参照してほしい。切り取った部分のコンク リートは適切に定めた部分を切断し， pH 測定用およ び塩分測定用の試料を作った。またフェノールフタレ イン 1 %アルコール液を使って中性化深さの測定も行 つである。鉄筋が残っている供試体の部分は，その供 試体と同じ水セメント比のモルタルで，割裂部分を補 修し，7Cの設置場所に戻しである。 2年現在中性化は殆と、進行しておらず，塩分の測定 はー部分しか行っていない。これらについては別の機 会に発表する予定である。 3 .実験結果と考察 3.1 実験 I前半部の解折 〔総鋭〕 実験Iは L32直交表にもとづく 32実験より成るが， 前半部16実験のみを取り出して，考察を行う。前半部 だけを取り出した現由は既報九)， 4)にくわしい。実験I 前半部は，コンクリ ト中の塩分量A
，水セメント比 C，防錆剤(添加)量D，かぶり厚Eの4因子実験と なる。夫々4水準から成る。各因子の水準については 表 3を参照されたい。 16実験に4因子4水準をわり つけてあるので主効果のみの測定を目標とする一部実 施法である。データーは表-4の前半分をそのまま使 え ば よ し 直 交 表 の 列 番 号 だ け が 表-4と違ってくる。 その様子は前報4)を参照されたい。 実験I前半部は塩分はあらかじめj昆練時に入れてお き，その後の増減はない(ブリージングや，乾燥によ る水分の移動に伴う変化はある)。また塩分量は沖縄県 内の実在構造物の調査結果にもとづいて定めてあるの で，非常に多い場合を含んでいる。従って塩分量の影 響が非常に強〈でており(表 5の寄与率参照)，これ と防錆剤量との組合せの有利・不利が発錆面積の大小 に大いに関与し，分散分折等の結果を乱すことともな っている。 実験I前半の分散分折の有意性の検定結果は表 6 に与えであるが 1年半・ 2ヶ年目も従来の結果と特 に変った点はない。一方，寄与率の結果(表 5 )か らは 1年半・ 2ヶ年目では塩分量の寄与が減少し， 他の要因の寄与が増大していることが判る。特にかぶ り厚Eの寄与が倍増しているのが目につく。これはか ぶ り が う す い 供 試 体 に ひ び わ れ が 入 札 そ こ の 鉄 筋 の 発錆が急増したことによる。しかし依然として.塩分 量の発錆に対する影響は圧倒的で，塩分量の多少に応 じて発銭面積はほぼきまり，他の要因は多少それを修 正するにすぎないと言える。 材令の経過に伴う発錆面積の推移は表-4にみられ る通り，個々の実験番号にとっては凹凸もあるが，全 体としては順調に増加していると言えよう。 実験 I前半部の 1年半・ 2ヶ年目の特徴としては， 塩分量水準 A，(海砂換算 0.007- 0.013%) の場合， 依然として発錆が殆ど生じていないことであり，建築 学会のjASS5
の規定(i)の正当性をうらづけている。実 験 番 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 A C D E 表- 4 実験計画のわりつけとデーター(錆面積)，実験 I 明
l
番 号 供実 試験 (1)￨(2)￨(γ 体)11買 (15)(1曲目由 1(曲目1) ケ3 ケ6 ケ9 番 A要BIC
因I
DI
名E 月 月 月 号序 グ〉 σ〉 σ3 水 準 員十 計 計 1 l 1 1。 。 。
6 2 2 2 2 60 101 76 7 3 2 1 3 693 793 1176 12 4 1 2 4 426 525 477 23 3 l 3 2 112 194 541 16 4 2 4 1 504 688 1188 14 1 2 3 4。 。 。
27 2 1 4 3。
7 25 24 3 3 2 1 866 834 1113 4 4 4 1 2 240 231 248 18 1 4 2 3。
9 2 22 2 3 1 4 278 148 300 19 1 3 4 2。 。
1 31 2 4 3 1 148 144 213 11 3 4 4 4 433 496 392 32 4 3 3 3 274 470 729 25 7 2 2 2 1 5。
8 8 1 1 1 757 688 1103 29 5 1 2 4。 。 。
2 6 2 1 3。
7 80 30 5 2 4 l。 。
7 21 6 l 3 2。 。 。
13 7 1 4 3。 。 。
10 8 2 3 4 680 921 884 9 5 4 l 2 36 51 90 15 6 3 2 1 172 114 74 3 7 3 l 4。 。
3 20 8 4 2 3 578 512 423 5 7 4 3 1 3 25 8 28 8 3 4 2 520 440 653 17 5 3 3 3。 。 。
26 6 4 4 4 13 12 63 表 5 実験 I前半部の寄与率の推移(%) 3ケ月 6ケ月 9ケ月 lケ年 l年半 2ケ年 52.9 55.4 43.7 47.3 39.4 45.4 8.5 6.1 9.3 11.2 13.3 11.1 7.9 1.5 2.2 8.3 6.1 11.5 8.3 8.0 14.5 24.7 22.8 デ ー タ ー (発錆面積) (x lO-'cぽ) ケ 年 の 計。
98 1128 588 296 1457 8 5 1298 375 6 238 2 254 593 616 8 737 41 93。
。
1025 183 121。
633 33 878 9 50 1 年 半 2 ケ 年 計。 。 。 。 。 。 。
21 45 31 97 64 50 7 173 315 335 823 354 380 345 413 259 123 795 533 323 92 15 171 83 269 90 56 210 1155 1069 805 3029 1027 1126 1104。
5 539 72 3 77。
92 246 333 6 380 27 56 37。
。
234 104 47 6 288 20 652 146 36 A C。 。 。 。 。 。
。 。
5。 。 。
663 655 1857 887 740 507 99 157 328 131 290 328 1。
4 l。 。
67 180 324 37 48 127。 。 。 。 。 。
54 24 170 42 58 188 221 194 661 238 158 314 254 242 829 240 424 226 6。
12。 。 。
477 378 1235 208 106 480 3。
30。 。 。
110 35 201 20 109 123 81 25 143 84 12 12 ? 2 2。 。 。
。 。 。 。 。
8 246 243 723 254 262 414 67 64 235 142 75 144 116 76 239 39 203 119 4 5 15。 。 。
176 189 653 296 426 282 19 43 82 10 4 3 239 265 1156 593 531 449 57。
203 102 59 2 46 16 98 46 10 63 表-6 分散分析による有志性検定結果 (実験 I前半部) 3ケ月 6ケ月 9ケ月 1ヶ年 l年半 * * '也事 * 事 事 事“
* ・ 有島 - 坦易 '・・ 惨ー 事 ACDE 81.2 71. 2 58.9 76.4 90.7 89.1 D 事=・ * * * ‘ e 20.5 28.8 41.5 24.9 14.4 14.6 E ‘幹事 調臨 事 * ホ ホ 事 事3
十。
121 1079 948 356 3257。
。
2134 749 1 212。
288 710 890。
794。
252 108。
8 930 361 361。
1004 17 1573 163 119 2ケ年'
“
ホ * ' ・ ・ー 雪 弘 唱与琉球大学理工学部紀要(工学篇)第17号， 1979年 29 またかぶりのうすいE，供試体の相当数に鉄筋に沿っ て ひ び わ れ が 入 札 そ の 結 果 払 を 含 む 供 試 体 の 発 錆 面積が急増していることである。 〔塩分量Aの影響〕 分散分折の結果は3ヶ月以来 2ヶ年に至るまで，ず っと 1 %台の有意性を保っており，寄与率もほぼ50% を前後している程，発錆に対する影響は強い。各水準 での発錆面積の平均値の差も各因子中で最大である。 その状況は表 7より明らかな通り， 0.1%以下の危 険率で有意差が検出きれている。以下箇条書きで要因 Aの発錆に対する影響を述べる。 表 7 Aの各水準の平均値の差の検定結果 (実験I前半部)
￨
訳
A，-A， A，-A， A，-A. A，-A， A，-A. A，-A. 3ケ月 6ケ月 9ケ月.
.
.
.
.
.
.
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‘事事.
.
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権事5%
以下の危険率で有意 1%以下の危険率で有意 0.1%以下の危険率で有意 lケ年 1年半 2ケ年.
.“ '“'‘.
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.
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.
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.
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.
.
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.
.
4 ・.
.
( 1 ) 各水準での発錆量は Al水 準 を 除 い て 材 令 と共に順調にふえている(表 8参照)。材令 l年迄は， A，水準の発錆量が一番多しその他は塩分量がます と，発錆面積もふえると云う状況であった。材令1年 半， 2ヶ年では A，水準の発錆量が急激にふえて， A， 水準の発銭面積を追い越した。従って，塩分量が多い 税発錆量も多いと云う至極当然の結果となっている。 材令1年迄でA，水準の発錆量が一番多い理由として 表 8 Aの水準別発錆面積の和の推移(実験 I (実験I前半部) 3ケ月 6ケ月 9ケ月 1ヶ年 l年半 2ケ年 A，。
9 3 15 4 l A， 486 400 614 595 596 621 A， 2104 2317 3222 3315 3610 4279 A. 1444 1914 2642 3035 4981 5844z
4034 4680 6481 6960 9191 10745 A， 2535 2541 3063 3273 3767 4301 Zの行を除いて鉄筋12本の発錆面積の和 X lO-'cm は，所j報4)で水溶液中の発錆速度が塩分濃度 3.6%で 最大となる7)からであろうと述べておいた。 1年半・ 2ヶ年て“A，水準での発錆量が最大になった理由は単 純で，かぶりが浅い.NiJ.6A
，C2D，E
，供試体に鉄筋に沿 って幅広いひぴわれか一入ったので発錆が急増したため である(表 9参照)。 (2) A，水準は 2年に至るまで殆ど発錆が生じ てないし，A2
水 準 供 試 体 の 発 錆 量 の 増 加 は 僅 か で あ る。これに反し， A3・A，水準の供試体中の鉄筋の発 錆面積の伸びは著しい。これはひびわれの発生が発錆 を促進しているからであり，特にかぶりのうすいもの や，水セメント比の大きいものにその傾向が強くでて いる。(
3
)
A
，水準 表ー10をみれば判る通t)， 2年に至るまで，発錆は ほぼ完全に抑制されている。A
，は海砂換算で0.007-0.013%の含塩量で日本建築学会の許容値引以内の塩 分量である。全然発錆がないのは防錆剤無添加の場合 であるが，これはその配合がc
，(W /C =40%) で あ るためと考えた方がよい。防錆斉JIはこの水準ではいれ なくてもよいのであろう。 1/2標 準 量 の 防 錆 剤 を 加 えた.NiJ.11が，こく僅かだが各材令で発錆しているのは 注目に値する。ただし，これは水セメント比が最大の 70%の時であることの方が理由になるかも知れない。 表 -9 A，水準の発錆面積の推移(実験I前半部) 実験番号 三ロコい 号 3ケ月 6ケ月 9ケ月 1ヶ年 1年半 2ヶ年 4 A，C，D2E. 426 525 477 588 795 948 6 A，C2D，E， 504 688 1188 1457 3029 3257 10 A，C2D，E2 240 231 248 375 328 16 A，C，D，E， 274 470 729 616 829 890 いずれも3本の鉄筋の発錆面積の和 X 1O-'c附(4)
A
2水準 A】水準と異なり ，3ヶ月時点からかなりの発錆がみ られる。 2年を経た現在，発錆量はA3・A.水準にく らべて格段に少ない。時間的経過の有様は表ー11に示 しておく。発錆面積の個々の大きさや，時間的推移か ら判断して，鉄筋に沿う有害なひびわれは発生してい ないと恩われる。 K o ，8，
ま2年に至るも実質的に発錆していない。これ は防錆剤l量が標準量の21音のD.で あ る こ と と ， 水 セ メント比が40%であることが理由と考えられる。 i昆練 時のコンクリート重量に対し， 0，1%と云う多量の塩 分量に対しても，適切な防錆対策を施せば発錆を防止 できるわけである。 Ko.12とKo.14とは2年現在発錆量は大差なしと言えよ う。 Ko.12は防錆剤無添加の場合で，Ko.14は標準量添加 である。Ko.14はC.E1て1 コンクリートの品質，かぶ り厚の点で最悪条件の場合であり，必12のC
，E
.
とは 酸素の供給条件で相当差がある。それにしても， A2 水準の塩分量に対し，メーカ一規定の標準量の防錆剤 添加では防錆上有効な措置とは言えない。 Ko.2は防錆淘l無添加の場合の半分程度の発錆量で推 移している。今後も当分の聞このままで推移していく と恩われるが，この場合D2が効いたと考えるよりも， C2E2のせいと考える方がよい。 総体的にみればKo.8を除いて.材令と共に発錆面積 はゆるやかに増大する傾向にあるが.側々の実験番号 毎にみると変動が激しし材令が経過するとかえって 減少することもある。これは試料数がl固につき 3本 と少ないためと，各材令時における供試体が異なるた めとであろう。ひぴわれその他の欠陥により，時にと びぬけて発錆量の多い鉄筋が存在し.その影響が大き いのである。変動が大きいのは，塩分量に比べ，防錆 ~IJ 量が少ない時め特徴て引もあろうか。 (5) A3水準 後半部のA.もA3と同じ含塩量 0.5%なのであわせ て考察することにする。表 12に時間的推移の有機を 表 10 Al水準の発錆面積の推移(実験I前半部) 実験番号 三ロコU 号 3ケ月 6ケ月 9ケ月 1ヶ年 1年半 2ヶ年 A1C1D1E，。
。
。
。
。
。
7 A1C2D3E.。
。
。
8。
。
11 A1C.D2E3。
9 2 6 4 1 13 A1C3D.E2。
。
1 2。
。
表一11A
2水準の発錆面積の推移(実験I前半部) 実験番号 記 号 3ヶ月 6ヶ月 9ケ月 lヶ年 l年半 2ヶ年 2 A2C2D2 E2 60 101 76 98 97 121 8 A2C1D.E3。
7 25 5 5。
12 A2C3D1 E. 278 148 300 238 324 212 14 A2C.D3 El 148 144 213 254 170 288 表-12 A3水準の発錆面積の推移(実験I前半部) 実験番号 長己 号 3ケ月 6ヶ月 9ヶ月 1ヶ年 1年半 2ヶ年 3 A3C2D1E3 693 793 1176 1128 823 1079 18 A3C1D1E1 757 668 li03 737 1235 794 9 A，C，D2E， 866 834 1113 1298 1857 2134 28 A，C.D2E， 578 512 423 633 653 1004 5 A3C，D，E2 112 194 541 296 269 356 24 A，C2D，E‘
680 921 884 1025 723 930 15 A，C，D，E. 433 496 392 593 ('<:1 710L
.
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2
2
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A，C3D，E2 520 440 653 878 1156 1593琉球大学理工学部紀要(工学篇}第 17号， 1979年 31 示しておく。 3ヶ月時点から，多量の発錆がみられる のが，この水準の特徴て1 その時点で鉄筋に沿うひぴ われが発生していた供試体もかなりある。表 12で， 急激に発錆がふえている所があるが，それは幅広いひ びわれの発生のためと考えてよい。 表-12を一見して気がつくことは， ，ι5の発錆が他) の供試体にくらべて著しく少ないことである。この場 合，水セメント比は
C
I(40%)
て1
防錆剤は標準量 添加である。これらの防錆措置が有効であることを示 すものであるが，A
2水準までは，防錆剤を多〈加え， 水セメント比を40%
にとれば実質上発錆がみられなか ったのにくらべ， A3水準ではその様な措置を講じても， かなりの有害な発錆がみられたことに注目すべきであ る。水セメント比が同じ40%
の.NO.18供試体に最初から， かなり多い発錆がみられるが，これは防錆剤無添加の せいでトある。そのためと，かぶりのうすいせいもあっ て，初期から一部に鉄筋に沿うひぴわれが発生してい る。，M;.l8供試体の時間的推移での大きな変動はそのた めである。必18と5とを較べた場合， D3の効果は十分 みとめられる。 .NO.15供試体はA3水 準 で2番目に発錆量が少ない。 これは防錆剤量がD.と多いためである。水セメント 比は70%
なので，発錆は.NO.5
の倍以上もあるが，かぶ りが厚いこともあって，鉄筋に沿うひぴわれはごくう すいものが1/3程の供試体に生じているだけである。 発錆の増加速度も今の所ごくおだやかである。防錆剤 量が同じ D.のJ.G.30も9ヶ月位までは NO.15と同じくA3 水準としては発錆量は少ない。しかし，かぶりがうす いため，途中から鉄筋に沿うひぴわれが発生し， 2年 目現在3番目に多い発錆量となっている。以上より， A3水準に対し，D
.
は或程度効果があることは，認め られる。 .NO.24と.NO.15とは発錆量はん水準としては少ない方 に属する。これはE.ならびに防錆剤量D3とD.とカ唆力 いているからであろう。更に両者を比較すると A3に 対し， D.の方がD3より効くということになる。 J.G.3と，M;.28とを比較すればA3水 準 に 対 し て は D2 がD
I
より若干効果が大きいことを示していることが わかる。 結論として， A3水準に対して， 2倍量までの防錆剤 では不十分で発錆はきけられない。しかし防錆剤はA3 水準に対して効果がないわけでなく，水セメント比を 小きくし，かぶり厚を充分にとった上で，防錆剤を充 分に用いれば，発錆量を無添加の場合の1/2以下に抑 えることができる。但し発錆量自体は少なくはない。 A3水準に対して，防錆剤は多く使った方がよいと言え よう。(6) A
.
水準A
.
水 準 の 発 錆 量 の 時 間 的 推 移 は 表9
に示してあ る。まず目につくことは必10供試体のA.C.DIE2
つ まり，防錆剤を使わない場合が3ヶ月以来ずっと一貫 して発錆量が最も少ないことである。他の条件もC.E
2 であり ， 4種の供試体中最悪で、ある。また 2年目を除 いて，防錆 ~J は使用量が少ない程発錆量は少ないので ある。防錆斉IJ量が最も多い必6は 9ヶ月から，他の供 試体よりも発錆量が特に大きくなり始め， 2年現在. 2番目に多い必4の3倍以上になっている。これは，A.
水準に対しD
.
が逆効果で発錆が多くなる上に，か ぶりが 10 mとうすいために，鉄筋に沿って幅広いひぴ われが入ったので，発錆が著しく加速きれたためであ る。従来ん水準の供試体の発錆面積の合計は A3水 準のそれより小きかったのであるが，この必6の 1年 半日での発錆量の飛躍的上昇で， A3水準の発錆量をぬ いて一位になってしまった。 2年現在J.G.6は実験 Iの 32実験中，最大の発錆面積となっている。 2年目現在の必6供試体の発錆は限界にきており， その発錆面積率は鉄筋全表面の95%
をこえているもの がでている。 塩分量1%
の時，標準量の2
1
音量までなち使用しな い方がよく，使用量が多い程，むしろ発錆を刺載する と言えよう。また，水セメント比を小きくしたり，か ぶりを厚くとっても，A
.
水準の場合，発錆量は非常に 多いと言える。 〔水セメント比Cの影響〕 分散分析の結果は1.5年， 2年共に 1 %以下の危険 率で水セメント比は有意となっている。これは3ヶ月 以来ほぽ同じ傾向である(表 6参照)。寄与率の方か らみると，水セメント比のそれは材令と共に増加傾向 にある。これは塩分量の寄与率の低下と相反関係にあ る。 表ー 13にみられるように，水セメント比の各水準に おける発錆量は材令の経過と共に順調に増加しており， 発錆がとまるような傾向はない。各水準の発錆面積の 合計は依然として，40%
，70%
，60%
，50%
の順に大 きくなっており，おかしな結果となっている。これは表 13 Cの各水準の発錆面積の推移 (実験 I前半部)
じ
3
1
3ケ月 6ヶ月 9ケ月 1ヶ年 1年半c
， 538 726 1043 889 1069c
， 1257 1587 2440 2690 3949c
， 1418 1452 2143 2153 3010c
.
821 8ω 855 1228 1163 いずれも12本の鉄筋の発錆面積の和 x 10-'岬 2ケ年 1304 4457 3236 1748 前報41で述べた通り， AとDとの組合わせの有利・不 平IJの影響力、強くでているからである。 各水準における発錆面積の平均値の差の有意性につ いては表 14にかかげてある通り，材令と共にやや増 加する{頃向にある。 水セメント比40%のとき.当然ながら発錆量は一番 少ないが， 2年現在かなリの発錆がみられる。これは 溢分量が多いときは水セメント比を40%にしても相当 量め発錆はきけられないと言うことである。また，水 セメント比70%のときの発錆面積の合計は 40%のとき 表一14 Cの各水準の平均値差の検定結果 (実験I前半部)}
ぷ
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3ケ月 6ヶ月 9ヶ月C
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c
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c
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c
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o
10%以下の危険率で有意5
%
以下の危険率で有意 1%以下の危険率で有意。
1%以下の危険率で有意 lヶ年 l年半 2ケ年.
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-・. -・ ..
に次いで少ない。その上，有意差がない程平均値は接 近している。この傾向は3ヶ月以来 2年に至るまでず っと続いている。以上のことから，水セメント比は防 錆上どうでもよいことだと速断してはいけない。単に 水セメント比は発錆をコントロールする支配的因子で ないと云うことである。塩分量の影響の所で述べたよ うに.水セメント比40%は溢分量が少ない時に特に有 効であ1)，溢分量が多い時でも発錆量を少くするのに 有効に役立っている (表ー15参照。) 1ヶ年自の結果の解折のきい， C，とふとの 発 錆 面 積の矛盾について考察したので，ここではC，とC，・ C，とふとの比較について述べてみる。 C，とC， A，水準では発錆が殆どなく差ーはない。A
，水準では表-16の通り常にC
，の方が発鏑1
;1:多い。 水セメント比よりも防錆斉JI量の多少の方がきいている ず 〉て1まなし、ヵ、。A
，水準。表-16には参考のために後半部試料も併記 してある。いづれもC
，の方が多L。、 Jlo.3とJlo.9とで は1ヶ年まであまり差がなく僅かにC，の方が多いが. 1年半と2年目とではC，の方が圧倒的に多くなって いる。ニれはC
，Elのため，鉄筋に沿うひぴわれが入 り易いので，幅広い亀裂が入ったためである。後半部 試料についてもほぼ同じことが言える。 A.水準。最初からC，の方が多しその差は段々と 拡がリ， 1年半からはC
，の方が圧倒的に発鱗量が多 くなっている。A.水準の場合， C ，の方の防鈴 ~J量D. が逆効果で"C，の方の D，より不利であり， 1年半から の開きは鉄筋に沿うひぴわれのためである。 結局，C
，とふとて"，C
，の方が発錆凶械が大きいの は，A
‘水準で防錆荷!の組合わせが不利なため，発錆量 に著しい差ができたためである。 A，からA，水準まで の結果から判断すればC，のJiが 発 錆 量 は 少 な し 防 錦上有利であると常識的結果におちつく。水セメント 比の大小よりも， !孟分量および.それと防錆剤添加Jl量 表一15 Cの各実験の発錆量の経過 (実験I前半部) 実験番号 記 号 3ヶ月 6ケ月 9ケ月 1ヶ年 1年半 2ヶ年 1 A，C D，E1。
。
。
。
。
。
4 A，C1D，E. 426 525 477 588 795 948 5 A，C1D，E， 112 194 541 296 269 356 8 A，C1D.E，。
7 25 5 5。
との組合わせの方が発錆に強い影響を及ぼすわけであ f疏球大学理工学部紀要(工学篇)第17号， 1979年 33 る。 C，とC. A，水準。表-17にある通り.発錆量少なく差はなし、。
C
.
の方が防錆斉IJ量も少ないので，所々で局所的に小さ な発錆がある。A2
水 準 。 必14はC.E
，で透過性大きいにもかかわら ず.発錆量は大体において， ..Ib.12を下回る。これはA
2 水準において ，D
3
がD
，より防錆上有効なためである。 ただし， ..Ib.14はC.E
，放に一部供試体にうすいひぴわ れが入っており，今後の発錆量はC
3
つまり.Mi.12を 上 回るに至るであろう。A
，水準。表ー17に は 後 半 部 試 料 も 併 記 し で あ る の で，色々の方法て.
.
C
，とふとを比較できる。まず..Ib.9
とJ凶15とを比較すると，防錆剤の差がきいて，初期の 聞はC
.
つまり..Ib.15はC
3
つまり.Mi.9の 半 分 程 度 の 発 錆 量であり，材令と共にその差は大きくなり， ..Ib. 9の方 はかぶリがうすいので.ひぴわれも当初から入ってお り， 1年半もたつと，その影響が顕著にでできてしま い，C
3
供 試 体 の1jが圧倒的に発錆面積が大きくなって しまう。後半部試料.Mi.30と.Mi.28も当初は防錆JlJIの差で 前 者 (C
31
:
共試体)が発錆量は 少 な い。しかし，まも なく一 部 供 試 体 に ひ び わ れ が 入 り ， 発 鈴 量iま..Ib.30が 上 回る様になる。しかし， .Mi.28も防錆剤がD
2と少ないの で ， 発 鏑 最 は 仲 々 多 し 2年 現 在 で は ， ひ ぴ わ れ も 入 っ た ら し し 発 錆 量 も急増しており ，.Mi.30に追いつく 勢を示している。.Mi.15と.Mi30とを比較すると，塩分量 ・防錆 ~J 量共に同じなので発鎖量の差は当初は空気の 表ー16C
2
とC
，との発鏑面積の比較(実験1，前半部) 実 験 番 号 言己 号 3ヶ月 6ヶ月 9ケ月 1ヶ年 1年 半 2ケ年 2A2
C2
D2
E
2
60 101 76 98 97 121 12A2C3
D
，E
.
278 148 300 238 324 212 3A3C2
D
，E3
693 793 1176 1128 823 1079 9A3C
，D2E
， 866 834 1113 1298 1857 2134 24A
，C2D
，E
.
680 921 884 1025 723 930 30A3C
，D.E2
520 440 653 878 1156 1593 6A
，C2D.E
， 504 688 1188 1457 3029 3257 16A.C
，D
，E
， 274 470 729 616 829 890 ー L一 いずれも3本の鉄筋の発錆蘭積の合計 X lO-'cnt 表-17C
.
とC
.
との発錆面積の比較 (実験1， 前半部) 料 試 虫 ロ 半 後 、町白 目 白 目 白 目 目 ‘ ， ， 目白 目目白 目， ， J 表-17 ふ と ふ と の 発 錆 面 積 の 比 較 ( 実 験1，前半部) 実 験 番 号 記 号 3ケ月 6ケ月 9ヶ月 1ヶ年 1年 半 2ケ年 一 一 一 13A
，C
，D.E2
。
。
1 2。
。
11A
，C.D2E
，。
9 2 6 4 12A
，C
，D
，E
.
278 148 300 238 324 212 14A
2
C.D
，E
， 148 144 213 254 170 288 9A3C
，D2E
， 866 834 1113 1298 1857 2134 15A
，C.D.E
， 433 496 392 593 661 710 30A3
C
，D.E2
520 440 653 878 1156 1573 28A
，C.D2E
， 578 512 423 633 653 1004 16A.C
，D
，E
， 274 470 729 616 829 890 10A
‘
c
‘
D
，E
2
240 231 248 375 328 749 いずれも3本の 鉄 筋 の 発 錆 面 積 の和 X 10-'cm' 料 試 合 百 半 怠 火 、il l -i， f t aEE ， ，透過性の差，後には，ひびわれ発生の有無によるもの と考えられる。 .Mi.9と.Mi.28の関係も同じ理由で説明が つく。
A
.
水準。この塩分量に対しては，防錆剤の使用量が 多い程(ただし標準量の2倍まで)発錆は多い。従っ て 2年に至るまでずっと.Mi.16つまりC3の 方 が 発 錆 量は多い。但し必 10の方もC.E，なので，ひびわれが 一部に入った様子で，今後は何とも予想、がつかない。 以上より， C，より C3が発錆量が多いのは ，C3の方 が， A3， A，水準で，塩分量と防錆斉JIとの関係が不利 fごカ‘らてザある。 〔防鋪剤量Dの影響〕 ( 1 ) 分散分析による Dの有意性は 6， 9ヶ月目 でなくなっているが 1年目以降 1 %水準に回復して いる(表←6
参照)。これは主として，D
3
とD
，との間 の発錆量の差のひらきによる。(2) D
の各水準間の発錆面積の平均値差は材令 の経過と共に聞く傾向にある(表ー18参照)oDの効果 のあらわれと云うよりも，ひぴわれしたものとしない ものとの発錆量の格差によるものであろう。 表-18 発錆面積の平均値差の検定，D
の場合 (実験1，前半部)￨
マ
3ケ月 6ケ月 9ヶ月 D.-D， D.-D， -‘ D.-D. D，-D，.
.
.
.
ト一一一一 D，-D. D，-D.o
10%以下の危険率で有意 5%以下の危険率で有意 1%以下の危険率で有意 0.1%以下の危険率で有意 lヶ年 l年半 2ケ年.
・
1.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
。
.
.
.
.
.
.
'“‘ ( 3 ) 1年目より D，の発錆量の増加が目立ち， 2 年目でかなりの差が他のDの水準との聞に生じてしま っている。これは全く， .Mi.6供試体に幅広いひびわれ が入り，発錆が急増したためである(表ー19参照)。 (4)D
3
水準の発錆が一番少ないが，D
3
が防錆 表-19 Dの水準別発錆面積の合計 (実験1，前半部) 水 準 3ケ月 6ケ月 9ヶ月 1ヶ年 l年半 D. 1211 1172 1724 1741 1475 ] ) ， 1352 1469 1668 1987 2753 ] ) ， 534 808 1483 1173 1268 D. 937 1191 1606 2056 3695 いずれも12本の鉄筋の発錆面積の和x
1O-.cm' 2ケ年 3204 1534 3967 上一番有利と言うことではない。また， D.が好ましく ないと言うわけでもない。前報4)でも述べた通り，D
はA
に応じて添加すべきである。塩分量が多い時，D
が少ないとかえって害となる。 ( 5 ) 表 20にかかげである通りA.水 準 で は 差 はない。 A，水準ではD.は事実上発錆を2年に至る迄 抑止している。これはC
.
E
.
と云う条件も大いに寄与 している筈である。D
3
の発錆が最も多いが，水セメン ト比とかぶり厚の条件が最悪なのも考慮しでも，無添 加の場合とほぼ同じか，それを超過する発錆量である ことは注目に値する。 D，については発錆抑制効果はみ とめられる。 0.5%含塩量のA3水準では2f音量迄の防錆剤添加で は発錆を抑えることができない。この段階て許D
3
の 発 錆が最も少ない。 D，も.Mi.l5や.Mi.30 (ただし6ヶ月まで) にみられる様に明らかに抑制効果がみられる。D
3
の 場合は水セメント比40%が大きく寄与していると思わ れる。 .Mi.9のD
，の場合，かぶりがうすし 3ヶ月目 から，鉄筋に沿うひびわれがみられ， 2年現在発錆量 は最も多い。 .Mi.18と28とを比較した場合， D，のA，に 対する発錆抑制効果は或程度みとめられる。 塩分量が1%と非常に多い場合， 2f
音標準量までの 防錆剤添加はむしろ有害である。D
，の場合の発錆量が 一番多く，特に 1年以降は他の防錆剤量との差が著し い。これは先述した様に鉄筋に沿って入ったひびわれ の作用である。 以上より，防錆剤添加量の各水準で，D
.
がー多い理 由はA
.
水準での逆作用と鉄筋に沿って入ったひぴわれ のためであり，D
，が一番よく効くようにみえるのは. A3水準で水セメント比の条件が一番よし D.の 場 合 最悪で、あったからである。(
6
)
A
とD
との関係を論じる場合，単にA
とD
との2元表等から判断しではならなし、。本実験は実験琉球大学理工学部紀要(工学篇)第17号， 1979年 35 表-20 塩分量と防鋪剤各水準の効果の比較 (実験1，前半部) 実験番号 記 号 3ヶ月 A，C D，E，
