Transcript 水セメント比と塩化物イオン拡散係数の関係

塩害劣化のメカニズム
海洋構造物の劣化
融雪剤による道路
構造物の劣化
（上図）酒田河川
国道工事事務所HP
（下図）三浦尚，
融雪剤による鉄筋
コンクリート構造物
の劣化，コンクリート
工学，Vol.38，No.6，
2000
部材の性能低下
塩害による劣化
塩害による劣化進行過程
腐食ひび割れの発生
腐食の開始
（鋼材位置における塩化物イオン濃度
≧鋼材腐食発生限界濃度）
使用期間
（供用年数）
潜伏期
塩化物イオンの拡散
初期含有塩化物イオン濃度
進展期
鋼材の腐食速度
（ひび割れなし）
加速期
劣化期
鋼材の腐食速度
（ひび割れあり）
腐食形態と腐食速度（金沢工業大学宮里助教授作成）
欠陥
腐食形態
特長
腐食速度
従来の研究対象
なし
ミクロセル
アノードは全面的
遅い
現在の研究対象
あり
マクロセル
アノードが局所化
速い
Cl－
Cl－
コンクリート
コンクリート
概念図
カ ア
カ ア
カ ア
ﾐｸﾛｾﾙ
ﾐｸﾛｾﾙ
ﾐｸﾛｾﾙ
カ
アノード
マクロセル
カ
カ
海岸からの距離と構造物表面の塩化物イオン濃
度との関係（示方書〔施工編〕p.25，表2.3.1参照）
14
飛沫帯
10
3
C 0 （kg/m ）
12
8
6
4
2
0
0
0 .1
0 .2
0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7
海 岸 か らの 距 離 （km ）
・ さらに構造物の高さ方向の影響を考慮
0 .8
0 .9
1
水セメント比と塩化物イオン拡散係数の関係
W /C
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
塩化物イオン拡散係数 D (cm 2/year)
1.E+02
1.E+01
1.E+00
1.E-01
1.E-02
● 普通ポルトランドセメントコンクリート
▲ 早強ポルトランドセメントコンクリート
■ 混和材料(BS, SF)を用いたコンクリート
1.E-03
普通ポルトランドセメントの場合：
log D = - 3.9(W/C)2 + 7.2(W/C) - 2.5
混和材料（BS，SF）の場合：
log D = - 3.0(W/C)2 + 5.4(W/C) - 2.2
2002年版コンクリート標準示方書改定資料
注）一桁程度軽くばらつ
く！！
腐食性環境による影響（OPC，W/C=0.5）
飛沫帯，OPC，W/C＝0.5
14
12
塩分濃度（kg/m3）
10
8
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
1.6
1.4
1.2
1
塩分濃度（kg/m3）
16
0.8
海岸より1km，OPC，W/C＝0.5
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
0.6
0.4
0.2
0
0
10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
0 10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
水セメント比による影響（飛沫帯，OPC）
飛沫帯，OPC，W/C＝0.5
14
12
塩分濃度（kg/m3）
10
8
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
16
14
12
10
塩分濃度（kg/m3）
16
8
飛沫帯，OPC，W/C＝0.3
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
0
10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
0 10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
セメントの種類による影響（飛沫帯，W/C=0.5）
飛沫帯，OPC，W/C＝0.5
14
12
塩分濃度（kg/m3）
10
8
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
16
14
12
10
塩分濃度（kg/m3）
16
8
飛沫帯，BS，W/C＝0.5
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
0
10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
0 10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
セメントの種類による影響（飛沫帯，W/C=0.3）
14
12
塩分濃度（kg/m3）
10
8
飛沫帯，OPC，W/C＝0.3
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
16
14
12
10
塩分濃度（kg/m3）
16
8
飛沫帯，BS，W/C＝0.3
供用年数
0.1
1
3
5
10
50
100
6
4
2
0
0
0 10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）
0 10 20 30 40 50 60 70
コンクリート表面からの距離（mm）