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硬化した新鮮なコンクリートは、セメントの水和反応によって生成される水酸化カルシウムのために強いアルカリ性を呈します。
しかし時間の経過とともにコンクリートの表面から空気中の炭酸ガスの作用を受けて、
コンクリート中の水酸化カルシウムは炭酸カルシウムに変化していき、徐々にアルカリ性が失われていきます。
このように、水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変化し、アルカリ性を失うことを中性化と称しています。 |
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炭酸ガスによるセメントの水和物の分解作用はきわめて単純であり、一種の中和反応と考えられます。
その結果として、コンクリートの特長であるアルカリ性が失われ鉄筋に対する腐食抑制機能を失うこととなり、
鉄筋コンクリートの耐久性を低下させます。
すなわち、中性化帯が鉄筋にまで到達すると、鉄筋保護の条件がくずれて、溶在酸素の存在下で鉄筋の腐食が進行します。
そして鉄筋にサビが発生すると体積が著しく増大する(約2.5倍)ので、かぶりのコンクリートを破壊し、
鉄筋に沿ってクラックが発生します。
いったんクラックが発生すると、クラックから水・空気・酸などが浸入して、鉄筋の腐食はますます進行し、
ひいては構造物を破壊させます。
従って、コンクリートの中性化の程度は、鉄筋コンクリート構造物の寿命を支配する有力な指標とされています。
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鉄筋コンクリート構造物は、コンクリートと鉄筋との複合体からなっています。
コンクリート原材料中に最初から塩分が入っている場合、又沿岸地域で海水や飛来塩化物(潮風・塩水)
にさらされる事によってコンクリートに塩分が侵入する場合などがあります。
この塩分の存在により鉄筋コンクリート内の鉄筋にサビを発生させ、
その体積膨張により、コンクリートにひび割れを発生させ漏水やコンクリートの剥落などを引き起こし、
その結果鉄筋コンクリート構造物の耐久性を低下させます。
このような劣化現象を塩害と称しています。
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コンクリート内の鉄筋は、コンクリートの高いアルカリ性(PH=12以上)によって不動態被膜に覆われ、
サビから保護されています。
しかし、いったんコンクリートが中性化(PH=10以下)すると、不動態被膜が不安定な状態となり、
サビが発生してきます。
又コンクリート内に塩分が含まれていると、中性化していない場合でも、
不動態被膜が塩化物イオンによって部分的に破壊されサビが発生します。
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不動態被膜は緻密な鉄の酸化物で出来ています。塩化物イオンはこの不動態被膜、
さらにはメタルの鉄を溶解させます。
(2価の鉄イオンとして溶出する)
亜硝酸イオンは、この2価の鉄イオンと反応して、不動態被膜を再生します。
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アルカリ骨材反応とは、コンクリート骨材中のある鉱物とセメント中の水溶性アルカリ(カリウム、ナトリウム)
との間で反応し、コンクリート内部で局部的な容積膨張が生じ、
それらがコンクリートに亀甲状等のひび割れを発生させ、
コンクリートの耐久性の低下をもたらし、極端な場合には、
コンクリートを完全に崩壊させる、コンクリート劣化現象です。 |
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アルカリ骨材反応は現在アルカリ・シリカ反応、アルカリ炭酸塩岩反応、
アルカリ・シリケート反応の3種類に大別されます。
わが国の現状では最も事例が多いのはアルカリ・シリカ反応といわれています。
アルカリ・シリカ反応は反応性骨材・アルカリ・水分の3つの要素により発生します。
反応性骨材の最も代表的な岩石はオパール、フリント、チャート、安山岩、
流紋岩等に代表される火山岩等があります。
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BR-Z中のリチウムイオンがコンクリート表面から浸透し、
反応性骨材表面で不溶性物質を生成し、水溶性アルカリ(カリウム、ナトリウム)との反応を抑制します。
尚、コンクリート中のアルカリ量により必要なBR-Z塗布量は変わります。
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@含浸材処理・塩害防除・防サビ処理 BR-X
A含浸材処理・含浸固結・アルカリ付与 BR-B
B鉄筋防サビ処理・接着増強 BR-AD
C断面修復・欠損部充填 BR-CL
D表面被覆・中性化防止兼下地調整
◆吹付・ローラー工法 BR-AD
◆コテ塗り工法 BR-Dコテ用
E仕上塗材
施工工程 |
一般使用材料 |
コンクリートのはつり |
鉄筋腐食箇所すべて |
サビ鉄筋の処理 |
浮きサビの除去 |
含浸材処理 |
アルカリ性付与材 塗布型防サビ材 |
鉄筋防サビ処理 |
鉄筋防サビ材 |
断面修復 |
断面修復材 |
表面被覆 |
中性化抑制材料又は 塩化物浸透抑制材料 |
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@含浸材処理・含浸固結・アルカリ付与 BR-B
A表面被覆・中性化防止兼下地調整
◆吹付・ローラー工法 BR-AD
◆コテ塗り工法 BR-Dコテ用
施工工程 |
一般使用材料 |
コンクリート表面処理 |
はつりなし、ケレン、清掃 |
含浸材処理 |
アルカリ性付与材 |
断面修復 |
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表面被覆 |
中性化抑制材 |
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※はつり:石やコンクリートなどのいらない部分を削ること
※ケレン:付着したモルタルを削りとったり異物を除去したりすること。塗装工事では、さび落としや旧塗膜の却去など下地調整することをいう。
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@含浸材処理・塗布型防サビ材 BR-X
A表面被覆・塩害浸入防止兼下地調整
◆吹付・ローラー工法 BR-AD
◆コテ塗り工法 BR-Dコテ用
施工工程 |
一般使用材料 |
コンクリート表面処理 |
はつりなし、ケレン、清掃 |
含浸材処理 |
塗布型防せい材 |
断面修復 |
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表面被覆 |
塩化物浸透抑制材料 |
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