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| タイトル： | 公開特許公報(A)_鉄筋腐食促進試験方法 |
| 出願番号： | 2011180093 |
| 年次： | 2013 |
| IPC分類： | G01N 17/00 |
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大和 功一郎 桐山 宏和 綿屋 晃希 JP 2013044529 公開特許公報(A) 20130304 2011180093 20110822 鉄筋腐食促進試験方法 宇部興産株式会社 000000206 大和 功一郎 桐山 宏和 綿屋 晃希 G01N 17/00 20060101AFI20130205BHJP JPG01N17/00 5 1 ＯＬ 8 2G050 2G050AA01 2G050AA02 2G050AA06 2G050BA02 2G050BA03 2G050CA01 2G050CA07 2G050DA03 2G050EA01 2G050EA02 2G050EA06 2G050EB03 2G050EC01 2G050EC05 本発明は、鉄筋コンクリートの各種防錆材料の鉄筋腐食抑制効果を短期間で評価するためのコンクリート中の鉄筋腐食促進方法に関する。 従来、コンクリート中の鉄筋腐食促進試験方法には，例えば，日本コンクリート工学協会のＪＣＩ−ＳＣ３「塩分を含んだコンクリート中における補強用棒鋼の促進腐食試験方法−乾湿繰返し法」（非特許文献１）などがある。この方法は，乾湿繰返しの１サイクルを，乾燥４日，湿潤３日とし，２０サイクルまで実施するものである。ＪＣＩ規準集，ＪＣＩ−ＳＣ３，塩分を含んだコンクリート中における補強用棒鋼の促進腐食試験方法−乾湿繰返し法−，２００４ しかしながら、日本コンクリート工学協会の方法では、コンクリート試験体の前養生期間である１週を加えると，試験終了まで２１週の期間を要し，短期間でコンクリートに使用する防錆材料の評価を行うことができない。また，乾燥行程での温度は１０〜１５℃，湿潤行程での温度は６０〜７０℃であり，低温と高温の温度可変制御ができる試験装置が必要となる。 そこで、本発明は、コンクリート中の鉄筋を短期間で腐食させ評価する鉄筋腐食促進方法を提供することを目的とする。 本発明者らは、上記目的を達成するため、種々の検討を行った。その結果、特定の条件で乾湿繰返を行うことが鉄筋腐食促進に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。 すなわち、本発明は、コンクリート組成物に鉄筋が埋設された試験体を、半日〜３日間、１５〜３０℃の気中で静置する乾燥工程（Ａ）と、温度４０〜８０℃、湿度８０〜９５％の湿空雰囲気、又は温度４０〜８０℃の温水雰囲気下で、半日〜３日間静置する湿潤工程（Ｂ）とを含む鉄筋腐食促進試験方法を提供する。 上記本発明の鉄筋腐食促進試験方法によれば、コンクリート中の鉄筋を短期間で腐食させ評価することが出来る。 本発明に使用するコンクリート組成物の配合は、質量比で、水／粉体比が５５〜７０％、水／セメント比が９０〜１００％及び塩化物イオン含有量が１〜６質量％とすることが、さらに好ましい。 コンクリート組成物の配合を上記範囲にすることにより、コンクリート中の鉄筋を一層短期間で腐食させることが出来る。 本発明の鉄筋腐食促進試験方法は、乾燥工程（Ａ）と湿潤工程（Ｂ）を１サイクルとして、５〜１０サイクル繰り返すことが好ましい。 本発明の鉄筋腐食促進試験方法に使用する温水は濃度１〜５質量％の塩水であることが好ましい。 本発明によれば、わずか１４日という短期間でコンクリート中の鉄筋を腐食させ評価する鉄筋腐食促進方法を提供することができる。また，一定温度で乾湿繰返しを行う場合は，温度可変制御のできない試験装置，すなわち，一般的な乾燥機でも試験を行うことが可能な鉄筋腐食促進方法を提供することができる。試験体の斜視図である。１ 試験面２ 鉄筋３ コンクリート組成物の打込み方向 本発明の好適な実施形態について説明する。本発明のコンクリートの鉄筋腐食促進方法は、乾燥工程（Ａ）及び湿潤工程（Ｂ）を有する。 乾燥工程（Ａ）では、コンクリート組成物に鉄筋が埋設された試験体を、半日〜３日間、温度１５〜３０℃の気中に静置する。保持条件は、１日〜２日間、２０〜２５℃の温度であるとより好ましい。 コンクリート組成物の配合は、質量比で、水／粉体比が５５〜７０％、好ましくは６３〜６８％である。また、質量比で、水／セメント比が９０〜１００％、好ましくは９２〜９５％である。上記範囲であれば、コンクリート硬化体の組織が適度に荒くなり，鉄筋腐食が早く進む。 コンクリート組成物中の塩化物イオン量の範囲は，１〜６ｋｇ／ｍ３であり，好ましくは２〜５ｋｇ／ｍ３であり、さらに好ましくは４〜５ｋｇ／ｍ３である。上記範囲であれば、実在の構造物に含まれる塩化物イオン量の範囲であり、また、鉄筋腐食が早く進み、セメントの水和の進行に悪影響を及ぼすこともない。 鉄筋腐食促進養生の条件は，乾燥工程（Ａ）と湿潤工程（Ｂ）の行程を繰り返す方法がよい。各工程の期間は半日〜３日間、好ましくは半日〜２日間である。３日を超えると，鉄筋腐食に必要な酸素と水が供給される速度が遅くなり，鉄筋腐食が遅くなる。 乾燥工程（Ａ）と湿潤工程（Ｂ）を１サイクルとして、５〜１０サイクル、好ましくは６〜８サイクル繰り返すのが良い。 乾燥工程（Ａ）で試験体を静置する気中の雰囲気温度は、１５〜３０℃、好ましくは１８〜２５℃である。この温度範囲であれば特別な冷却設備が不要で、鉄筋腐食も円滑に進む。 湿潤工程（Ｂ）は、湿空雰囲気又は温水中で行う。湿空雰囲気の場合、温度４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃、湿度８０〜９８％、好ましくは湿度９０〜９５％の条件で行う。温水雰囲気の場合、試験体を浸漬する温水の温度は４０〜８０℃、好ましくは５０〜７０℃の条件で行う。上記条件であれば、酸素の拡散速度が早くなり鉄筋腐食も進み、また、セメントの水和の進行に悪影響が及ぼすこともない。また、温水は濃度１〜５質量％の塩水であることが特に好ましい。この範囲であれば、鉄筋腐食も円滑に進む。 湿空雰囲気又は温水雰囲気を比較した場合、湿空雰囲気がより好ましい。湿潤工程を水中で行った場合も腐食は進行するが，乾燥工程において乾燥が充分に進まず鉄筋腐食は遅くなる場合があるからである。 以下、実施例および比較例を挙げて本発明の内容を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。［使用材料］（１）セメント普通ポルトランドセメント、密度３．１６ｇ／ｃｍ３、宇部三菱セメント製（２）石灰石微粉末 道路用、密度２．７０ｇ／ｃｍ３、宇部マテリアルズ製（３）高炉スラグ微粉末 密度２．９０ｇ／ｃｍ３、パワーメント（４）骨材（ｉ）細骨材海砂と砕砂の混合砂５：５海砂：表乾密度２．５９ｇ／ｃｍ３、吸水率１．３４％、粗粒率２．６６砕砂：硬質砂岩、表乾密度：２．６６ｇ／ｃｍ３、吸水率２．１８％、粗粒率２．７９（ii）粗骨材砕石１５０５、硬質砂岩、表乾密度２．７０ｇ／ｃｍ３、吸水率０．５６％、粗粒率６．６２、実積率６０．６％（５）混和剤ＡＥ減水剤、レオビルドＮｏ．７０、リグニンスルフォン酸系、ＢＡＳＦポゾリス製（６）練混ぜ水上水道水（７）塩化ナトリウム試薬［コンクリート組成物の配合］コンクリート組成物の配合を表１に示す。目標スランプは１２±２．５ｃｍ、目標空気量は４．５±１．５％とした。配合Ｎｏ．１およびＮｏ．２は，水／粉体比を６５％とし，鉄筋腐食を促進するため、塩化物イオン量を５．０ｋｇ／ｍ３および２．０ｋｇ／ｍ３となるように塩化ナトリウムを添加した。なお、水／セメント比を大きくすることによる材料分離を抑制するため，混和材として石灰石微粉末を添加した。配合Ｎｏ．３は，日本コンクリート工学協会のＪＣＩ−ＳＣ３「塩分を含んだコンクリート中における補強用棒鋼の促進腐食試験方法−乾湿繰返し法」（非特許文献１）に記載の基準コンクリートI種（塩分などが鋼材の腐食に与える影響を調べる場合に用いる配合）である。 1)粉体は、セメント＋混和材［コンクリート組成物の練混ぜ］コンクリート組成物の練混ぜは、二軸強制練りミキサを使用し、１バッチの練混ぜ量は３５Ｌとして行った。粗骨材、細骨材および粉体材料（セメント、混和材、塩化ナトリウム）を投入後、３０秒間攪拌し、予めＡＥ減水剤を溶かした水を投入し９０秒間練混ぜた。［コンクリート組成物の打設］鋼製型枠および合板を用いてあらかじめ鉄筋（磨き棒鋼）を設置した型枠にコンクリート組成物を打込み、図１のように試験面を１００Ｘ１００ｍｍとした角柱コンクリートを作成した。試験面は、型枠側面とし、コンクリート組成物打設時に型枠面にテフロンシート（Dupon製、登録商標）を貼付け、剥離剤がコンクリート組成物へ付着しないようにした。鉄筋には、φ16mmの磨き棒鋼を使用した。鉄筋端部からの劣化因子の侵入を防止するため、鉄筋の両端はエポキシ樹脂にてコーティングした。［コンクリート組成物の養生］ コンクリート組成物の前養生は、材齢２日まで型枠にて保管し、脱型後、材齢７日まで温度２０±３℃、相対湿度６０±５％ＲＨの恒温恒湿室内で保管し、試験体とした。［鉄筋腐食促進方法］ 鉄筋腐食促進方法は、表２のとおりとした。促進（養生）期間はいずれも１４日とした。養生Ｎｏ．１は、温度２０℃、相対湿度６０％ＲＨ一定条件である。養生Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５は、乾湿繰返し（乾燥と湿潤の繰返し）の条件や環境条件を変化させたものである。Ｎｏ．６は，ＪＣＩ−ＳＣ３「塩分を含んだコンクリート中における補強用棒鋼の促進腐食試験方法−乾湿繰返し法」（非特許文献１）に記載の方法であるが、試験期間を１４日とした関係上、サイクル数を２０サイクルから２サイクルに短縮した。装置はいずれも恒温恒湿機を用いた。［腐食電流密度の測定方法］ 腐食電流密度の測定は、（株）四国総合研究所製携帯型鉄筋腐食診断器（ＳＲＩ−ＣＭ−３）を用いて分極抵抗法（２周波交流インピーダンス法）により行った。鉄筋腐食の判定は、表３に示すＣＥＢの基準により行った。［試験結果］ 試験結果を表４に示す。養生条件に高温湿空を取り入れ，コンクリート組成物中の塩化物イオン量を５ｋｇ／ｍ３とした実施例１および実施例３は腐食電流密度が大きく，腐食速度の判定は「激しい，高い腐食速度」となった。塩化物イオン量が２kg/m3と少ない実施例４は「低〜中程度の腐食速度」の判定となった。高温気中〜高温水中の実施例２は上述の実施例１や実施例３よりも腐食電流密度は小さいものの「低〜中程度の腐食速度」の判定であった。これに対し，常温気中一定の比較例１や比較例３，常温気中〜高温水中の比較例２は，「不動態状態（腐食無し）」の判定であった。なお，ＪＣＩ−ＳＣ３「塩分を含んだコンクリート中における補強用棒鋼の促進腐食試験方法〜乾湿繰返し法」（非特許文献１）に記載の促進方法を用いた比較例４および比較例５は，配合によらず腐食速度の判定は「不動態状態（腐食無し）」であった。 コンクリート組成物に鉄筋が埋設された試験体を、半日〜３日間、温度１５〜３０℃の気中で静置する乾燥工程（Ａ）と、 温度４０〜８０℃、湿度８０〜９８％の湿空雰囲気、又は温度４０〜８０℃の温水中で、半日〜３日間静置する湿潤工程（Ｂ）とを含むことを特徴とする鉄筋腐食促進試験方法。 前記コンクリート組成物は、水、セメント、混和材、細骨材及び粗骨材を含み、水／粉体比が５５〜７０％、水／セメント比が９０〜１００％及び塩化物イオン含有量が１〜６質量ｋｇ/ｍ３である請求項１記載の鉄筋腐食促進試験方法。 前記コンクリート組成物は、前記混和材として石灰石微粉末を５０〜１００ｋｇ/ｍ３含む請求項２記載の鉄筋腐食促進試験方法。 前記乾燥工程（Ａ）と前記湿潤工程（Ｂ）を１サイクルとして、５〜１０サイクル繰り返す請求項１〜３の何れか１項記載の鉄筋腐食促進試験方法。 前記温水は濃度１〜５質量％の塩水である請求項１〜４の何れか１項記載の鉄筋腐食促進試験方法。 【課題】コンクリート中の鉄筋を短期間で腐食させ評価する鉄筋腐食促進方法を提供すること。【解決手段】コンクリート組成物に鉄筋が埋設された試験体を、半日〜３日間、温度１５〜３０℃の気中で静置する乾燥工程（Ａ）と、温度４０〜８０℃、湿度８０〜９８％の湿空雰囲気、又は温度４０〜８０℃の温水中で、半日〜３日間静置する湿潤工程（Ｂ）とを含む鉄筋腐食促進試験方法である。また、コンクリート組成物は、水、セメント、混和材、細骨材及び粗骨材を含み、水／粉体比が５５〜７０％、水／セメント比が９０〜１００％及び塩化物イオン含有量が１〜６質量ｋｇ/ｍ３である鉄筋腐食促進試験方法である。【選択図】図１