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塩化物イオンが原因のコンクリートのひび割れ対策

コンクリートのひび割れの原因の一つ、
それは、塩化物イオンによるコンクリートの中性化です。

塩化物イオンがコンクリート内部に侵入すると,
コンクリート内部のケイ酸カルシウムと結合し,
コンクリートの中性化を促進させます。

中性化が進行すると、コンクリートの強度が著しく弱まり
コンクリート内部のpHを低下させてしまいます。

また、コンクリートのpHが低下すると、
鉄筋表面に形成される不動態被膜が脆弱となるため、
鉄筋の腐食が進み錆の発生や膨張の原因となります。
また、構造物全体の強度が低下し、
コンクリートの爆裂を招く原因にもなってしまうのです。

特に海岸や沿岸域は、海水中および気中から
恒常的に高濃度の塩化物イオンの供給を受けています。
このような環境にあるコンクリート構造物に対し、
表面含浸工法の有効性を試験してみました。

塩化物イオンの侵入を防ぐために、
SクリートアップSクリートガードを塗布した実験を行いました。

下記に挙げるグラフは、某国立大学が実施したコンクリートの表面含浸工法の
暴露試験結果をグラフ化したものです。

塩化物イオンCl-浸透量グラフ

表面付着 塩化物イオン量グラフ

今回の実験の結果から,
コンクリート構造物に表面含浸剤(Sクリートアップ・Sクリートガード)を
塗布することで以下の効果が得られることがわかります。

  1. 塩化物イオンを表層に留める
  2. 塩化物イオンの内部への侵入を抑制する

コンクリート構造物の塩化物イオン対策

海岸・沿岸域におけるコンクリート構造物は常時外部から塩化物イオンが供給される環境にあるため,
構造物の耐久性を向上させるにあたり,より積極的な塩化物イオン対策が必要となります。
塩化物イオン対策の要点は次の2つです。

●塩化物イオンの侵入を阻止すること
●内部に侵入した塩化物イオンとコンクリート成分との反応を阻害すること

Sクリートアップ・Sクリートガードのはたらき(実験結果からわかること)

実験結果より、塩化物イオン対策としての表面含浸工法の有効性が照明されました。
つまり、Sクリートアップ・Sクリートガードは
コンクリート内部に浸透し、コンクリート内部の未水和のケイ酸カルシウムや
骨材成分中のアルカリ金属類と結合しコンクリートを安定化させます。
仮に、塩化物イオンが内部に侵入した場合でも、塩化物イオンの反応を阻害することができるのです。

塩化物イオンの結合相手が不在となるため、最終的に塩化物イオンはやがて気中または水中に放出されます。

上記のメカニズムにより,
塩化物イオンの侵入抑制にSクリートアップ,Sクリートガードを用いた
表面含浸工法は有効であることがわかります。

SクリートアップまたはSクリートガードを用いた表面含浸工法のメリット

従来のコンクリート構造物の製造工法に対し
大幅な変更を加えずに済むという利点があります.

構造物の表面全体を塗布することで,
従来の規格のコンクリートの耐久性を向上させることが可能となります。

SクリートアップとSクリートガードの違い

SクリートアップとSクリートガードを比較した場合、
Sクリートガードの方がより塩化物イオンの侵入を阻害する効果が高く、
この差異は、材料の特性に由来します。

Sクリートアップは親水性であり、Sクリートガードは撥水性です。
Sクリートアップは親水性のため、
塩化物イオン抑制など外部からの劣化原因の侵入抑制の面においては
Sクリートガードにやや劣りますが、
海中構造物への塗布が可能です。

前述の暴露試験の結果に基づくと、
未塗布(プレーン) のコンクリートは、
Sクリートアップを塗布したコンクリートに比べて
塩化物イオンの浸透量が約1.6倍多いという結果となります。
それだけ未塗布のコンクリートは劣化の進行が短期間に進むということです。

Sクリートガードは、Sクリートアップに比べて高い撥水効果を発揮し、
より強力に表面を保護します。
未塗布(プレーン) のコンクリートと比較すると
塩化物イオンの侵入抑制効果は約5.7倍も高くなります。

ただし、Sクリートガードは海中コンクリートへの使用は適していません。
表面の撥水効果が高いため、構造物内部と外部のイオン濃度の差が大きくなるためです。

一方で、Sクリートガードは、テトラポッドや海岸護岸のように
常時海水面下にはないコンクリート構造物への使用には適しています。
また、Sクリートガードは防汚・防藻効果にも優れており、
コンクリート構造物の耐久性向上だけではなく、美観の維持にも有効です。

Sクリートガード Sクリートアップ