再生コンクリートの耐海水性および内部鉄筋の防食性

k'D C 666 973 2 要 約 とは じめに 2実験概要 刊 は じめに 再生骨材 を使用 した コンク リー トを港湾構造物へ適用す るためには

,海

水の作用 に対す る抵抗性

,ま

た

,よ

り付加 価値 の高い鉄筋 コンク リー ト構 造物 への適用 においては, コンク リー ト中の鉄筋の防食性状に関す る道切な評価が重 要である. これ までの研究 1)に_{よ り}

_,普

通ポル トラン ドセ メン トを 用 いた再生 コンク リー トは

,海

水の作用 を受 ける環境下に お いて も必要強度 を確保 す るこ とができ

,無

筋 コンク リー ト構造物へ の適用 は十分可能であることを示 している。 し か し

_,塩

_{化物イオ ンの浸透 は水セ メン ト比を小 さくしてセ} メン ト硬化体の組織 を緻密 としても大きく改善 されず

,鉄

筋 コンク リー ト構造物への適用は困難 なのが現状である 再生 コンク ノー トの塩化物イオ ンの浸透 に対す る抵抗性 が低下す るのは

,再

生骨材 に含 まれ る旧コンク リー トの付 着モル タル の性質

,量

お よび新ペ ー ス トもしくはモル タル との骨材界面性状の影響 によると考 えられ る 塩化物イオ ン浸透l生の改善方策 の一つ としては

,新

ペース トもしくは モル タル を塩化物イオ ンの浸透 に対する抵抗性 に優れた も の と し

,骨

材 品質 の低下 による影響 を補 う方法があ る

.一

般 に

j高

炉セ メン トも しくは高炉 ス ラグ微粉末 を用 いた コ ンク リー トは海水のイ乍用 に対す る抵抗性が高 く

,ま

た塩化 物イオ ン浸透 に姑 して高 い抵抗′性を有 してお り

,塩

害に対 す る鉄翻 宵食抑制 に優れ てい ることが報告 されているD そ こで本研究では

,高

炉セ メン ト

B種

を用いた再生 コン 東急匙設技術研究P十報ヽ26

再生 コンク リー トの耐海水性および内部鉄筋の防食性

早川

健司

*

伊藤

正憲

*

大橋

潤―

・

キ

再生コンクリー トを港湾 コンクリー ト構造物へ適用するためには,再生コンクリー トの耐海水`性,お_{よびコンクリ} ー ト中の鉄筋の防食性を支配する塩化物イオン浸透性,酸素拡散などについての検討が必要 となる そこで本研究で は,耐海水性に優れるとされる高炉セメン トの使用が有効であると考え,これを用いた再生コンク リー トの耐海水性 および塩化物イオン浸透性などを普通コンク リー トと比較 して評価 した 試験は供試体を海水のイ乍用を受ける環境下 に暴露 し,耐海水性は強度および細孔構造により,鉄筋の防食性は塩化物イオン浸透性,鉄筋の電気化学的特性によ り評価 した その結果,普通ポル トラン ドセメン トを用いた場合 と比較 して,高炉セメン トを用いた再生コンクリー トの塩化物イオン浸透性は大きく改善 され,骨材品質によつては海洋環境下の鉄筋コンクリー ト構造物へ適用できる 性能を有 していることを示 した 十ワード

:

再生コンクリー ト,海洋環境,暴露試験,耐海水性,細孔構造,塩化物イオン浸透性 目 次 3結_{果および考察} 4おわ り1こ ク リー トの港湾構造物へ適用性を検討するために

,耐

海水 性, コンクリー ト中の鉄筋腐食性状に関す る試験を実施 し た。また

,実

験要因として再生細・粗骨材の吸水率

,す

な わち再生骨材の品質を変化 させ

,骨

材品質の影響程度につ いて検討 した

2.実

験概要

21

使用材料 セ メン トは密度 315g/cm 3の普通ポル トラン ドセ メン ト

(OPC),お

よび密度 3.04g/cm3の 高炉 セメン トB ttlBB)の

2種

類を使用 した. 表 1に

,使

用 した骨材の物理的性質 を示す 再生細骨材 は

,吸

水率の異な

RSl,RS2を

,再

生粗骨材 には

,吸

水率 の異 なる RGl,RCT2の それぞれ

2種

類 を使用 した 表

2に

示す よ うに

,こ

れ らの再生細 。粗骨材 は

,骨

材 の吸水率に 表

1

骨材の物理的性質 品質*) 普通粗骨材 再生粗骨材 記 号 '紐位率 表乾密度 (g/cmB) 吸水率 実積率 NS 2 50 2 59 19 RSl 2 94 2 45 49 64 2 RS2 3 27 2 25 131 732 ヽキG 6 68 2 70 0.2 62 0 R(ユ1 6 73 2 51 33 60 5 RC2 6 54 2 38 68 64 7

*土

木研究室

**生

産技術本部土木技術設計部 29 *)建 設省 の用途別暫定基準 (案)

再生粗骨材 3種 1種 1イ重 2種 5以下 7以下 5以下 3以下 表

2

再生骨材の品質 櫛 再生細骨材 2種 吸水率(%) 10以下 よって定ま る建設省用途別暫定基 準 に よる と

, RSl,RS2

は再生細骨材 1種

,お

よび

2種

よ りも吸水率の大 きい規格 外

, RGl,RC2は

再生粗骨材

2種

お よび

3種

に相 当す るも のである。再生骨材 は使用前に

24時

間以上 のプ レウエ ッ テ ィングを行い

,表

乾状態で使用 した. 比較用 の普通細骨材 は千葉県君津産 の陸砂 (NS),普 通粗 骨材 は青森県人戸産の砕 石lNG)である.

22

コンク リー トの配含および製造 表

3に

,実

験 で使 用 した コン ク リー トの配 合 を示す. セ メ ン ト種 類 の影 響 に関す る検 討 は

,普

通 コ ン ク リー ト(OPC N,BB N)および 低 品質 再 生 細 ・粗 骨 材 (RS2,

RG2)を

使 用 した再 生 コ ンク リー ト (OPC R4,BB R4)で 行 つた 。 ま た

,骨

材 品質 に よ る耐 海 水 性 の違 い を検 討 す るた め

,粗

骨材 に再 生粗 骨材

(RGl),細

骨材 に普 通 細骨材lNS),再生細骨材

(RSl),お

よび これ らを等 量 混 合 した細 骨材 を使 用 した配 合 を用 い

,使

用 骨 材 の 品 質 を

5段

階 (N,Rl∼

R4)に

変 化 させ た. 一般に

,同

一W/Cの再生 コンク リー トの性能 は普通 コン ク リー トよ り低下す るため

,再

生 コンク リー トを使用す る 場合 には

,強

度

,耐

久性 の両面 か ら水セ メン ト比 を小 さく 設定す る必要がある と考 える

.そ

こで本研究では

,水

セ メ ン ト比の設定 を普通 コンク リー トで

55%,再

生 コンクリー トで50%と した. 配合 は,日標スランプ8±2 5cm,空気量4.5±1.5%とな るよ うに

,単

位水量

,細

骨材率

,AE減

水剤 の使用量 を調 整 して決定 した

23

練混ぜ方法および養生

,暴

露条件 コンク リ

i卜

の練混ぜ には

,容

量 50リ ッ トル の強市1練 リパ ン型 ミキサを用 いた 練混ぜ方法 は

,セ

メン トと細骨 材 を空練 りした後注水 して

30秒

練 り混ぜ, さ らに粗骨材 を投入 して 60秒 間練 り混ぜ る方法 とした 打設 した供試体は翌 日脱型 し

,材

齢28日まで20℃標準 水 中養生 を行つた。本オ齢 28日以降 は

,20℃

海水

,劣

化促 進 を 目的 とした 60℃海水

,飛

沫帯 (飛沫帯を模 し, 1日 2 回約

3時

間の海水噴霧 を行 い乾湿繰 り返 しを受ける屋外施 設

)に

暴露 した。 なお

,使

用 した海水は

,す

べて神奈川県 横須賀市の久里浜湾 よ り採取 した ものである。

24試

験方法 (1)耐海水性の評価方法 耐海水性 の評価 は

,各

海洋環境下に暴露 した材齢 182日 の供試体の圧縮強度

,お

よび細孔構造 を標準水 中養生 した 場合 と比較す るこ とで行 つた. 細孔径分布 の測 定は

,水

銀圧入式ポ ロシメー タによつて 行 つた。試験 には

,標

準水 中養 生,20℃海 水,60℃海水 に 暴露 した材齢 182日 の φ10×20cmの供試体を用いた

.な

お, 試料 の採取位置 は

,供

試体の表面部お よび中心都である. (2)塩化物イオ ン浸透性の評価方法 塩化物イオン浸透性 の評価 は

,標

準水 中養生 した材齢18 2日の供試体 に対 して電気泳動試験 による拡散係数 の算 出

0,お

_{よび海洋環境 下 に暴露 した供試体 中の塩化物イオ ン} 量で行 った. 図

1に

電気泳動 による拡散係数の評価試験の概要図を示 す

.本

実験 においては

,ア

ノー ド側 に Ca(OH)2飽 不口水溶液, カ ツー ド側 に NaC15%水 溶液 を満た し

,両

セル間に 15Vの 電 位差 を与 え

,ア

ノー ド側水溶液の Crの濃度変化 を経 時 に 測定 した

.塩

化物イオ ンCrの濃度変化は図

2に

示す よ う になる。拡散係数 Dα は,(1)∼(3)より求めた

.す

なわち, 濃度変化が定常になった ときの傾 きである透過 速度 Δ

Q

(mo1/1'sec)から単位時間・単位面積 あた りの物質移動量で あるフラ ックス J cl lm01/cm2.seC)を 求め

,溶

液の濃度勾 配C口お よび電位勾配 」ψ

/Jxか

ら電気的移動度

uaを

算 出 し

,拡

散係数Dc:(cm2/seC)に変換 した.

JcI=△ QcI

V

_A

(1)

喝

=銑

駒

Ad. 記 号 表

3

コンクリー トの配合 OPC=N BB却 BB―Rl BB報2 BB―R3 OPC―R4 0.70 0.67 0,74 1,50 1.54 1.62 骨材の種類 s/a (%) W G セメントの種類 細骨材 粗骨材 Ｖ ＄ 55 43 154 280 793 1096 普通ホ・ルトランド 269 800 1106 鴎 NG 55 43 148 50 43 148 296 790 1015 NS 150 300 765 1011 NS+RSl 50 43 50 46 154 308 789 948 高咸 メントB種 RSl RGl 854 50 48 162 324 745 普通ホ・ルトランド 318 747 856 高炉セメントB種 RS2 RG2 50 48 159 BB―R4 1.59

ここに

, 7:被

検出セル中の溶液量 (900ml)

A:コ

ンクリー ト試料の断面積(78.54c評) た :ボルツマン定数(138X1023)

T:絶

対温度(k)

e:電

気素量(1.60× 10°C) Zα :塩 化物イオンの価数

+

15V定 電圧 チタン電極 'ム_{製 リンク} エ ホ°キシ 樹 月旨 コ_{ー ティ}ンク・ コ ンク リー ト供試体 o10×

5cm

Ca(OH)2飽 和水溶液 NaCl-5%水溶液 容量約

900ml

容 量約900■1 図

1

電気泳動試験概要図 △

Q=△

C/Δ t Δ t 通 電 時間(sec) 図

2

塩化物イオ ンの濃度変化 20℃ 海水お よび飛沫帯に暴露 した供試体は

,暴

露開始 5ヶ 月において供試体表面か ら内部方向に5点の全塩分量をJC I規準 (案

)SC 4に

準拠 して測定 した. (3)コンク リー ト中鉄筋の腐食状況の判定 コンク リー ト中鉄筋の腐食状況の評価 には

,図

3に示す よ うにかぶ り 1,2cmの 位置に鉄筋を埋設 した o10× 20cm供 試体 を用いた。 この供試体を 20℃海水中

,飛

沫帯に暴露 し, 暴露開始後 5ヶ 月において電気化学的手法に よ り検討 した, ホ°テンシオスタット リード線 鉄筋 φ9mm かぶ り 1, 2cm 照合電極: 海水塩化銀 電極 姑 極: スルレス鋼板 海水 東急手土=設技術研究所報樟)26 実施 した電気化学的測定は動電位分極 曲線 による不動態の グ レー ドの判定 。および定電位ステ ップ法 )で ある。両測 定 とも

,照

合電極に海水塩化銀電極

,姉

極にステ ン レス鋼 板 を用い

,図

3に示す試験装置によって行 った 動電位分極 曲線 は, 自然電位 を基準に+1000mVと 1000m Vの間を lmV/secで 掃 引 した

.不

動態のグ レー ドの判定は, ノ 刀ヽ極 曲線の通 る位置によって判定 され

,0∼ 5の

6段階で評 価 され

,5が

不動態 の状態 が最 もよく

,0で

はほ とん ど不 動態がない と判断 され る. 定電位 ステ ップ法は

,鉄

筋の電位 を照合電極に対 して 1 000mVに保持 し

,そ

の ときの鉄筋 と対極間を流れ る電流 を 経時に測 定す るものである

.測

定 され る電流の大 き さは, 鉄筋への酸素供給量に支配 され

,鉄

筋への酸素供給量が大 きいほ ど流れ る電流は大 き くなる

.試

験 の評価 は,1,5,10 時間後の電流密度 の平均値で行つた.

3

実験結果

3.1

耐海水性 図

4は ,20℃

海水

,飛

沫帯

,お

よび劣化促進 を目的 とし た60℃_{海水 にそれぞれ暴露 した場合の圧縮強度 を標準水 中} 養生 した場合 の圧縮強度 に対す る比率で示 した ものである。 20℃海水暴露 した場合の圧縮強度比は OPC Nや BB Rlで 若干低下す る傾 向であったが

,セ

メン ト種類 の影響や骨材 品質 に対す る明確 な差異は認 め られ なかった

,飛

沫帯に暴 露 した場合 の圧縮強度比は 1.0前後であ り

,20℃

海水暴露 の場合 と同様 に頭著な差異 は認め られなかった。これ らの 結果

,海

伴環境下 における再生 コンク リー トの強度発現特 性 は普通 コン ク リー トと概 ね同等 であると考 え られ る し か し暴露 日数が

5ヶ

月 と短期 間であることか ら

,海

水 の作 用 は コンク リー トの ごく表面部だけに留ま り供試体 レベル の圧縮強度に影響 を及ばすまでには至っていないもの と考 える 60℃海水に暴露 した場合

,普

通ポル トラン ドセ メン トを 用いた普通・再生 コンク リー トの圧縮強度比は

0.7前

後で あつた。 これ に対 して高炉セ メン トを用いた普通・再生 コ ンク リー トの圧縮強度比は 0.73∼

092で

あ り

,い

ずれ も OPC― BB― BB― BB― BB― OPC― BB―

N N Rl R2 R3 R4 R4

コンクリートの種類 図

4海

水の作用が圧縮強度に及ばす影響 C 惧 黎 ふ ｋ ヽ 尽 翠 岬 埠 ぎ 鸞 ■ 校 里 期 照 ■ ＜ 鉾 郎 / アノート゛ ■ 日 182日 ■ ■

HL

■ ■ 口20℃海水

口飛沫 ■60℃ 海水 ■ ■ ■ ■ 図

3

電気化学的試験の概要 3ユ

普通 ポル トラン ドセ メン トを用いた コンク リー トよ り大 き くなった. 以上の結果 をコンク リー ト供試体の微 細構造か ら考察す る 内川 ら°によると

,モ

ル タルの強度は005∼2μmおよ び 30μ m以上の比較的大 きな細孔容積 と強い相関が ある と している 表

4,表

5に

各条件 に暴露 した供試l本の全細孔 容積お よび0.04m μ以上の細孔容積 をそれそれ示す。強度低 下率 の大 きい60℃海水に暴露 したOPC却,OPC報

4お

よびB B R4の 0 04μm以上の細孔容積 が標準水 中養生 した場合 よ り大 きい。また

,供

試体 の表面都 と内部では

,表

面部の細 孔容積が よ り大 きい これは海水 よ り供給 され るNdClやM gC12と セ メン ト水和物である Ca(oH)2と が反応 し

,カ

ル シ ウム分が溶 出す るこ とによつて コンク リー トが多孔質 にな ったためである

.高

炉セ メン トはこのよ うな反応 を抑制 し, 普通ポル トラン ドセ メン トを用 いた場合 よ り高 い耐海フkイ性 を示 し

,圧

縮強度の低下率が小 さかつた しか し

,再

生 コ ンク リー ト OPC R4,BB―R4のよ うに吸水率が大 きい低 品質 な骨 材を使用 した場合 にセ メン トの種類の影響が小 さいの は

,骨

材 の影響が卓越 したため と考 える. 以上の結果

,再

生 コンク リー トOPC R4,BB R4の よ うに 吸水率の大 きい再生細 ・粗骨材 を使用 した場合 には耐海 水 性 に対す る高炉セ メン トの使用効果が小 さくなるものの, 高炉セ メン トを用 いた再生 コンク リー トの耐海水'l生は

,普

通 ポル トラン ドセ メ ン トを用いた普通 コンク リー トと比較 して同等以上であると考 える 表

4

全細孔容積 (nag′1) 養生および 暴露条件 コンクリー トの種類 BB―R4 0 1656 20℃海水 0 1370 60℃海水 0 1560 0 1799 表5 004μ

m以

上の細孔容積 養生お よび BB―R4 中 0 0669 0 0518 0 0803 0 0915

32

塩化物イオ ン浸透 性 図

5に

電気泳動試験によって算出 した各 コンク リー トの 見かけの拡散係数 を示す

.ま

た

,一

部の供試体につ いては, 20℃海水中に5ヶ月間暴露 した後

,供

試体の表面か ら深 さ 方向に5点の塩化物イオン含有量の測定を行い

,Fickの

第

2法

則 よ り逆算 して求めた見かけの拡散係数 も示す BttR4 の見かけの拡散係数 は, BB Nよ りは大 きな値 を示 した ものの

, OPC Nよ

り小 さ くなった また

,使

用骨材 の品質 の低下 に伴 い見かけの拡 散係数 は大 き くなつた。これ らの試 験か ら

,高

炉セ メン ト

B種

の使用によつて再生 コンク リー トの塩化物イオン浸透 性 を大幅に改善できることが示 された OPC―N BB ―N BB―Rl BB―R3 0PC― BB―R4 R4 =インク リー トの種類 図

5

塩化物イオ ンの拡散係数 以上のよ うに

,高

炉セメン ト

B種

を用いた再生 コンクリ ー トは

,普

通 コンク リー トの場合 と同様 に

,塩

化物イオ ン 浸透 を抑制 できるこ とが明 らか となつた.以下では再生 コ ンク リー トの微細構造観察によ り再生 コンク リー トの塩化 物イオ ンの浸透 性について考察す る. 図6,7に上述の試験 に用いた コンク リー トと同様 に材齢 182日 まで標準水中養生 した供試休 の中心部 よ り採取 した Ｅ_一 Ｅ 一 Ｅ 一 Ｅ 一 Ｅ_一 Ｅ 一 ︵_８ 聖 ωＳ ︶ 鎌 懸 掻 基 0.014 0.012 0.010 0 008 0 006 0 004 0 002 0,000 ‐………‐OPC―N BB―Rl BB―R3 BB―R4 ― Bll N ‐_……‐‐BB―R2 ″ ‐へOPC―R4 コ ンク ― ト ︵理 こ 樫 緻 ヾ 軍 ︵ぐ 一じ 禅 檬 ギ 霊 ¶

A

100 10 1 0 1 0 01 細子L直径 (μ nl 図

6

細 子L径分布 (標準養 生

,材

齢 182日) OPC- 3B ― _{BB― BB―} BB- OPC― BB― N N Rl R2 R3 R4 R4 コンクリートの種類 全細孔容積 (標準養 生

,材

齢182日) lE-3 ７ ５０   ００         図

「

l￢ 画 ￨ 口Fick Ｆ Ｉ 採 取 位 置 OPC―N BB州 OPC―R4 内部 0 1042 0 0907 0 1269 内部 0 0686 0,0697 0 1283 表 面 0 0914 内部 0 0880 0 0708 0 1299 表 面 0 0925 0 1773 採取 位置 OPC N BB―N OPC―R4 内 部 0 0417 0 0288 0 0539 内部 0 0286 0 0257 0 0510 表 面 0 0457 0 0671 内部 0 0427 0 0280 表 面 0 0554 0 1008

日 口 日 口

試料 の食細 孔容積お よび細孔径分布 をそれぞれ示 す。普通 コンク リー トの全細 孔容積は

,普

通 ポル トラン ドセ メン ト を用 いた OPC Nよ りBB却 の方が小 さくなった

.し

か し, 再生 コンク リー トでは高炉セメン トを用いた BB R4の 全細 孔量は,OPttR4よ り逆に大き くな り

,塩

化杉 イオ ンの拡散 係数 の大小関係 とは一致 しなか った。また骨材 品質が全細 孔量 に及 ぼす影響は

,R4を

除いてほ とん ど認 め られなかっ た。 細孔径分布については

,普

通・ 再生両 コンク リー トとも, 高炉セ メン トを用いた細孔径分布 の 0.01∼0.lμ _m付近の ピー クが普通ポル トラン ドセ メン トを用 いた場合 よ りわず かに刈ヽさいほ うヘ シフ トしてい る。 この よ うな傾向は高炉 セ メン ト硬化ペース トの下般的な特徴 0で あ り

,シ

フ トの 程度が拡散性状 に依存す るとい う知見 と一致 している。 し たがつて

,普

通 ポル トラン ドセ メン トを用いた場合 との細 孔構造 の相違が

,高

炉セ メン トを用 いた再生 コンク リー ト の塩化物イオン拡散係数 を小 さくした一要因であるもの と 考 える。ただ し

,全

細 孔量は高炉セ メン トを用 いた方が小 さくな るとい う知見 とは再生 コンク リー ト

R4の

場合 一致 していない。これ は再生骨材 の 旧付着モル タル の量お よび 性質が細孔径分布の狽1定結果 に影響 したため と考 える。 また

,骨

材 とセ メン トペース ト界面 には遷 移帯 と呼ばれ る10μ m程度の水酸化カル シ ウムの脆溺層 があ り

,こ

の遷 移帯は混合セメン トを用 いた場合

,形

成 され に くい とされ ている の.したがって

,高

炉セ メン トを用いた場合 に塩化物 イオ ンの拡散 が抑制 され るのは

,上

述のペー ス ト部分の細 孔構造 の違 い とともに

,骨

材 とペー ス ト界面の遷移 帯

,つ

ま り空隙構造お よびその量が改善 され るためではないか と 考えた。 これ を確認す るために

,再

生 コンク リー トOPC R4, BB―R41こついてEPヽイエによる面分析 を実施 した

.写

真 1にE P卜IAの面分析 によるCaの同定結果 を示す

.分

析結果 よ り, 再生骨材 の旧付着モル タル と新 モル タル との界面には普通 骨材 の場合 と同様 に遷移帯が形成 されてい る こと

,ま

た高 炉セ メン トを用 いた再生 コンク リー トは骨材 とペース ト界 面の遷移帯の形成が抑制 され てい るこ とが確認 された。た だ し, これ らの結果は供試体の ごく1部につ いての観察結 果 であ る

.遷

移 帯の形成量 と塩 化物イオ ンの拡散 性状の関 OPC‐R4 写真

l EPMAの

面分析試験 結果 BB‐R4 束急姓設オJk術_{研究所 報ヽL26} 係 を明確 にす る方法 としては

,遷

移帯の形成量 と細孔容積 を関係 づ けることが考 え られた。 しか し

,細

孔径分布 の測 定に供 した試料 は粗骨材 を取 り除いて採取 した5Hlm角のモ ルタル部分であ り

,試

料 の採取過程で遷移帯は除去 され て いることも考 えられ

,今

回実施 した細孔径分布 の測 定結果 と遷移帯の形成量の関連づけはできなかった.

33

コンク リー ト内部の鉄筋の虜食状況 表

6に

動電位分極 曲線 にによる不動態のグ レー ドの判 定 結果

,図 8に

飛沫帯に暴露 した供試体 中の塩化物イ オン含 有量の測定結果 について示す

.不

動態のグ レー ドは

,普

通 コンクリー トBB刹 では

3,4で

あったのに対 し

,再

生 コン ク リー トでは グ レー ド

2の

供試体 も存在 した すなわち, 再生 コンク リー ト中の鉄筋表面の不動態形成状況 は

,普

通 コンク リー トの場合 よ り劣 る結果 となった

.塩

化物イオ ン は鉄筋埋設位置で あるかぶ り 1,2cmま で達 してお り

,そ

の 量は再生 コンク リー トのほ うが大きかつた。 したが つて, 再生 コンク リー トで不動態 の形成状態が劣 った一要 因は, 外部 よ り浸透 した塩化物イオンの影響 であると考 える. 図9に定電位ステ ップ法の測定結果 を示す

.BB刹

の電流 密度 は,0.09 μ A/cm2で ぁったに対 し

,再

生 コンク リー ト は 0.18∼0.25μ A/cm2と大きくなった。この結果 は

,再

生 コンク リー ト中の鉄筋表面への酸素供給量が普通 コンク リ ー トよ り大 きくなることを示 している

.し

たがつて

,外

部

-OPC―

N―

。― BB―

N

― BB―Rl ― BB―

R2-BB―

R3-BB―

R4

理

1.2 く

N1 1

ミ

琶

;￨:

§

04

蛹

0.2

0

1 2 3 4

コ ン ク リー ト表 面 か らの距離(cm) 図

8

塩化物イオン含有量の測定結果 l飛沫帯暴露

,材

齢 6ヶ 月) 表

6

不動態のグレー ドの判定結果 種 類 BB一N BB―Rl BB―R2 BB―R3 BB―R4 不動態のグレー ド 5←良 不動態状態 悪→ 0 骨材(原骨材) 海 水 lcm 2cm lcm 33

より浸入 した塩化物イオンが腐食発生濃度を超え

,不

動態 被膜が破壊 され た後の再生 コンクリー トの腐食速度は

,普

通コンクリー トより速 く進行する可能性がある。 また

,電

気化学的測定を行つた後

,供

試体を割裂 して鉄 筋を取 り出 して表面観察を行つたが

,す

べての鉄筋で腐食 は認められなかった。これは暴露期間5ヶ月 と短いためで あ り

,内

部鉄筋の防食′性については引き続き暴露試験を継 続 してデータを蓄積する必要がある.

4.ま

とめ 港湾構造物へ の再生 コンク リー トの適用 を 目的 として行 つた本研究によ り

,以

下の ことが明 らか となった. (1)各海洋環境 へ の暴露試験 の結果

,海

水 の作用 を受 ける 環境下において

,高

炉セ メン トを用いた再生 コンク リー ト の強度発現特性は普通 コンク リー トと同等であった. (2)6ば 海水暴露試験 の結果

,高

炉セ メン ト

B種

を用 いた 再生 コンク リー トの耐海 水′性は

,普

通ポル トラン ドセ メン トを用いた普通 コンク リー トと比較 して同等以上であった 0.3 0.25 0.2 0。15 0.1 0.05 0 BB―N BB―Rl BB―R2 BB R3 BB―R4 コンクリートの櫛 図

9

定電位ステ ップ法 による電流密度 の測定結果 (3)再生 コンク リー トの塩化物イオ ン浸透性 は

,高

炉セ メ ン ト

B種

の使用によ り大幅に改善 され

,普

通ポル トラン ド セ メン トを用いた普通 コンクリー トと同等以上であった. だだ し

,再

生骨材 の品質低下に伴 って塩化物イオ ンの拡散 係数 は大 きくなった. (4)再生 コンク リー トの酸素拡散係数 は

,普

通 コンク リー トよ り大 きくなる可能性がある. ︵推 く く ミ ︶超 即 鳩 観 謝 辞 本研究は,運輸省港湾技術研究所 構造部 材料研究室の演田秀則室長のご指導を受け,共同で行ったものである 本論文をイ作成 するに当たり,多大なご指導・ご協力を頂いた運輸省港湾技術研究所構造部 福手勤部長,阿部正美主任研究官,山 路徹研究官に深 く感謝致します 参考文献 1)伊藤正憲,福手 勤ほか :海洋環境下における再生コンクリー トの適用性評価に関する研究,港湾技術研究所報告,第 37巻,第 4=丸1998.12 2)例えば,雀谷輝彦1鳥居和之ほか:自然環境下に暴露 したコンクリー ト中の鉄筋の腐食性状,161,787,1994 3)大即信明,久田 真ほか :電気泳動法によるモルタル中の塩化物イオン拡散係数の推計,土木学会論文集,No592/V39,19985 4)損田秀則ほか:酒田港および鹿児島港に暴露 したコンクリー ト梁の耐海水性,港湾技術研究所資料,No,614,1988.6 5)演田秀則ほか:コンクリー ト表面被覆の塩害防止効果ならびにその評価法について,港湾技術研究所資料,No 706,1991,6 6)内川 浩 :硬化セメン トペース ト中のアルカ ノイオンの拡散に及ぼす高炉水砕スラグおよびフライアッシュ混合の効果,セメン ト コンクリー トNo 460, 1985 6, pp 20-27 7)内川 浩:セメン トベース トと骨材界面の構造・組織がコンクリー トの品質に及ぼす影響,コンクリー トエ学,Vo1 33,No 9,19 95 9, pp 5-17

SEA WATER ttSISTANCE AND ttEI卜

FORCING STEEL AN■ CORROSION

OF RECYCLED CONCRETE

K.Hayaka、va, M.Ito, and J Oohash

A puttose of his study is hat investlgates ttdamental characteistics under maine

envifonments ofrccycled concrctc using portland blast― 色mace slag cement,hat has been sea water proof cemcnt,co14parCd to norinal concrete.This paper presents he expeimental results for sea、 vater rcsistanceぅ corosion prevention of steel,chioride per:1leability abfasion resistance,etc of fecycled concrete.The main results obtained in this stlェdy are as following:

1)SCa Water resistance of rccyclcd c(lncrete is ir叩_{円ved by usng portland blas←}Ittnace Ыag cement.

2)CHo五

de permeabillty of recycled concrete used pollland blas← 盈macc siag cement is almost same

propeHy to n()rlllal concrete used poltland cement,

3)The oXygen supply quanity in recyclcd concrete to rchforcing sttcl may be mofe abounding han plah

concretc.

同