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5~6% 酸化鉄(Ⅲ) ( Fe 2 O 3 :記号 F ) 0~6% 三酸化硫黄 ( SO 3 :記号 Ŝ ) 1. 5~4.
コンクリートがアルカリ性を示すのはセメント内に含まれる鉱物が水と反応(水和反応)して水酸化カルシウム(Ca(OH)2)が生成されるからです。 酸性とアルカリ性を示すphは0~14の数値で示されますからコンクリートはかなり強いアルカリを示していると言ってよさそうです。ちなみに身近なアルカリ性のものとして洗剤が挙げられます。 塩素系の漂白剤やカビ取り剤などが12~13pHくらいなのでそれと同じくらいの強いアルカリ性と思っていただければ良いと思います。 1. コンクリートは、なぜアルカリ化させるのか コンクリートには、圧縮しようとする力に強く、引っ張られる力に対しては弱い(圧縮の約1/10)という特性があります。この引っ張られる力を補うための部材として鉄筋が多く使用されます。 これが鉄筋コンクリートです。鉄の部材としての特性には、コンクリートと比べ頑丈であるものの、錆などの腐食に弱い、熱に弱い、コンクリートと比べ高価という弱点があります。コンクリートの弱点を補う為に鉄を使用し、その鉄の弱点をコンクリートの特性で補う相互補完性を持った合成部材が鉄筋コンクリートとなります。 コンクリート内がアルカリ性で保たれていることは鉄筋の腐食防止に関して非常に重要です。鉄は大気中の酸素と反応して酸化しますが、これが「錆」すなわち「腐食」です。このため鉄骨構造の構造物(東京タワーなど)は、腐食防止のため特殊な加工をしたり、数年おきに塗装を塗り替える作業が必要になります。 しかし、コンクリート内にある鉄筋はコンクリートの強アルカリ性により表面に薄い皮膜(不動態被膜)を生成することで腐食を防止することができます。 このため、鉄筋を含むコンクリートの内部がアルカリ性であることは鉄の錆などの腐食防止に対して非常に重要なことなのです。 2.
(1)中性化とは 中性化とは, pHが12~13の強アルカリ性であるコンクリートに大気中の二酸化炭素(CO 2 )が侵入し, 水酸化カルシウム等のセメント水和物と炭酸化反応を起こすことによって細孔溶液のpHを低下させる劣化現象です.この反応は図2-16に示す反応式で表すことができます.中性化の劣化因子は二酸化炭素なので, 中性化はあらゆるコンクリート構造物にとって切実な問題となります.大気中の二酸化炭素濃度は年々増加の傾向を示しており, それに加えて自動車等の排気ガス中の亜硫酸ガス(SO x ), それを含んだ酸性雨などもコンクリートを中性化させる原因となります. 図2-16 中性化の進行過程 高アルカリ環境のコンクリート中にある鉄筋表面には不動態被膜が形成されていますが, pHが概ね11より低くなると不動態被膜は破壊され, 鉄筋が腐食環境下に置かれることとなります.不動態被膜が破壊された後の鉄筋腐食の進行は, 塩害の節で述べたとおりです(図2-2参照).鉄筋が腐食すると腐食箇所の体積が膨張し, その膨張圧によってコンクリートにひび割れが発生します.そのひび割れを通じて水分, 酸素などの劣化因子の供給が容易になることにより, さらに鉄筋腐食が促進され, コンクリートはく離やはく落, 鉄筋の断面減少を生じ, 構造物の耐久性能, 耐荷性能が低下していきます.これが中性化によるコンクリート構造物の劣化メカニズムです.鉄筋の腐食開始時期の判定基準は, 一般的に中性化残り10mm以下とされています. 中性化はコンクリート表面から内部へ向かって進行していきます.その進行速度は, コンクリートの通気性, 含水率, 強度, セメントの種類, 配合, 施工条件等のほか, 温度, 湿度, 二酸化炭素濃度等の環境条件にも影響を受けることが知られています.
【ひび割れ注入工法】 コンクリートにひび割れが存在する場合, ひび割れを介して水分, 酸素, 二酸化炭素が鉄筋位置に直接供給されることから, 十分なかぶりが確保されていても鉄筋腐食が進行する可能性か高まります.中性化と塩害は劣化因子が異なるものの, 最終的には鉄筋腐食を抑制する対策に帰着しますので, 中性化も塩害と同様にひび割れ注入工により劣化因子の侵入を阻止する必要があります. 図2-21 ひび割れ注入工法 ひび割れ注入工法はスプリング圧やゴム圧による低圧注入器を用いて, セメント系, ポリマーセメント系, エポキシ樹脂やアクリル樹脂などの有機系材料をひび割れ内部に低圧, 低速で注入し, 閉塞させる工法です(図2-21).ひび割れ注入工法はコンクリート表面のひび割れ幅が0. 2mm~30. セメントの種類について紹介！ | CMC. 0mm程度のものに適用可能です.単なるひび割れ補修では, ひび割れ幅が大きいものには経済性の理由によりひび割れ充填工法(Uカット)を適用する場合もありますが, 鉄筋腐食抑制の観点からはひび割れ充填工法よりもひび割れ注入工法のほうが抑制効果が高いと考えられますので, 劣化要因に応じた工法選定を行う必要があります. エポキシ樹脂などの有機系注入材を使用する場合には, ひび割れ内部が乾燥した状態で施工する必要があります.ひび割れ内部が湿潤状態の場合には注入材の硬化が阻害され, 十分な付着性が得られないことがありますので, 湿潤面硬化型の注入材を使用するなどの対処が必要となります.逆に, セメント系注入材はひび割れ内部が乾燥した状態では注入材の流動性, 充填性が低下します.従って, セメント系注入材を使用する場合には, ひび割れ内部に十分な水通し(プレウエッティング)を行った上で施工する必要があります.セメント系注入材の中でも, 流動性に優れ, ひび割れ先端部の微細な隙間にまで注入可能な超微粒子セメント系注入材の使用が増えています. セメント系注入材は亜硝酸リチウムと併用して注入することができるため, ひび割れ注入工による劣化因子の遮断効果に加え, 亜硝酸リチウムによる鉄筋防錆効果を付加することも可能となります.亜硝酸リチウムを用いたひび割れ注入工法については第3章にて詳細に記述します. ②中性化領域の回復 (既に中性化したコンクリートのアルカリ性を回復する) 【断面修復工法】 コンクリート中の鉄筋位置まで中性化が進行し, 鉄筋腐食が開始している場合では, 中性化した範囲のコンクリートをはつり取り, 断面修復材を用いて断面欠損部分を修復するという方針を採ることができます.これにより, 中性化深さは0(ゼロ)に戻ることになります.断面修復工法といえば, 一般的にはコンクリート脆弱部(浮き, はく離, 鉄筋露出, 断面欠損などの箇所)の修復という目的で部分的に適用される部分断面修復工法を指すことが多いのですが, 中性化対策としてコンクリートの中性化した範囲のpHを回復させることを目的とした断面修復工法は, コンクリート表層部の全範囲を断面修復する全断面修復を指します.断面修復材には母材コンクリートとの付着性, 一体性を要求されますので, その性能を満たす材料としてポリマーセメントモルタルが多く用いられています.
解体・撤去(県知事許可番号:第38451号)などもご相談下さい!
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