劣化現象、乾燥収縮量

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コンクリート構造物の劣化現象
コンクリートの乾燥収縮量
まとめノート一覧

コンクリート構造物の劣化現象

・凍害：コンクリート中の水分が凍結と融解を繰り返すことによって、コンクリート表面からスケーリング、微細ひび割れ及びポップアウト等の形で劣化する現象。
・スケーリング：コンクリートの表面がフレーク状に剥離する現象。

・ポップアウト：コンクリートの表面部分が、コンクリート内部の膨張圧により、部分的に飛び出すように剥がれてくる現象。
・化学的浸食：酸性物質や硫酸イオンとの接触によりコンクリート硬化体が分解したり、化合物生成時の膨張圧によってコンクリートが劣化する現象。
・塩害：コンクリート中の鋼材の腐食が塩化物イオンにより促進され、コンクリートのひび割れや剥離、断面減少を引き起こす劣化現象。
・アルカリ骨材反応(AAR)：コンクリート中のアルカリと反応する鉱物の種類により、アルカリシリカ反応(ASR)とアルカリ炭酸塩反応(ACR)に分けられる。
・アルカリシリカ反応：骨材中のある種の成分(シリカ鉱物等)とコンクリート中のアルカリ性水溶液が反応して生成物が生じ、これが吸水膨張してコンクリートにひび割れ(拘束方向、亀甲状)が生じる現象。
・中性化：コンクリート中の水酸化カルシウムが、空気中の炭酸ガス(二酸化炭素)と反応することにより、炭酸カルシウムになってしまう現象。鋼材軸方向のひび割れ、コンクリート剥離につながる。
→コンクリートはアルカリ性を失い(主成分のセメントはpH12～13の強アルカリ)、それがかぶりを超えて、鉄筋にまで及んだ場合は、鉄筋を覆う不動体皮膜が破壊され、鉄筋の錆が進行することになる。逆に言えば、無筋コンクリートでは、中性化は大きな問題にならない。水セメント比の小さな密実なコンクリートは、二酸化炭素の侵入を抑えることができるので、中性化を遅らせる効果がある。
・疲労：格子状のひび割れ、角落ちが見られる。
・床版の疲労：主として道路橋の鉄筋コンクリート床版が輪荷重の繰り返し作用によりひび割れや陥没を生じる現象。
・すりへり：流水や車輪等の摩耗作用によってコンクリートの断面が時間とともに徐々に失われていく現象。

・硬化したコンクリートまたはモルタルに生じた割れ目をひび割れという。コンクリート構造物に発生するひび割れは、鋼材の腐食による耐久性の低下、水密性や気密性などの機能の低下、過大な変形、美観が損なわれるなどの原因となる。したがって、適切な方法でひび割れの発生を抑制あるいは制御することにより、その使用目的を損なわれないよう注意しなければならない。一方でコンクリートのひび割れを完全にゼロとすることは非経済的であり、土木学会コンクリート標準示方書では、許容ひび割れ幅は構造物の使用目的、環境条件、部材の条件などを考慮して定めることを原則としている。
・鋼材の腐食に対する許容ひび割れ幅は、かぶり厚さ(mm)の0.0035～0.005倍としている。水密性に対する許容ひび割れ幅は、構造物の使用条件および作用荷重特性などを考慮し要求される水密性の程度と卓越する作用断面力に応じて、0.1m～0.2mとしている。