JP2010032362A - 仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Co:仕上塗材表面のCO2濃度
C’:コンクリート表面のCO2濃度
Df:仕上塗材のCO2拡散係数
Dc:コンクリートのCO2拡散係数
d :仕上塗材の厚さ
x :中性化深さ
t :材齢
S :面積
H :コンクリートの単位体積あたりのCa(OH)2量
Δx:境界領域の厚さ
Δt:微小時間
[A] CO2拡散係数測定装置
今回、仕上塗材の二酸化炭素の拡散係数Dfを測定するための装置を新たに考案し、製作した。装置の概要を図2に示す。装置の仕様、測定条件を表1に示す。
[a] 仕上塗材
仕上塗材の種類と仕上塗材に与える化学的劣化の水準を表2に示す。
モルタル板の形状は70×150mm、厚さは5mmとした。モルタル板は厚さが薄くブリージングの影響を大きく受けてモルタル板全体の平均の水セメント比が小さくなるため、水セメント比60%のコンクリートの圧縮強度、細孔径分布とほぼ同等となるよう、モルタル板の水セメント比は68%とした。
キセノンウェザーメータの仕様等を表4に示す。
[A] 仕上塗材の化学的劣化
化学的劣化における仕上塗材の色差の推移と、光沢保持率の推移を図4および図5に示す。色差は照射時間が長くなるとともに増加し、光沢保持率においては複層塗材(AT、ET)では照射1500時間以降の変化は緩慢となったが、いずれの仕上塗材においてもキセノンアーク照射により減少する傾向がみられ、仕上塗材が劣化していることがうかがえた。
材齢tに相当する劣化を与えた試験体である仕上塗材およびモルタル板のCO2拡散係数Df,Dcは、下記式(11)により算出することができる。すなわち、濃度変化と経過時間から試験体のCO2拡散係数D(Df、Dc)が算出される。
D:試験体のCO2拡散係数(mm2/s)
ΔCO2:経過時間(材齢)tに測定チャンバ内に流入したCO2の量(g)
Cout:外装チャンバ内のCO2濃度(g/mm3)
Cin:測定チャンバ内のCO2濃度(g/mm3)
h:試験体の厚さ(mm)
A:試験体の面積(mm2)
t:経過時間(材齢)(s)
各仕上塗材毎のキセノンアーク照射時間と測定チャンバ内の濃度500ppmから600ppmまでの変化時間の関係を図6に示す。いずれの仕上塗材も照射時間が長いほど濃度変化に要する時間は短くなった。仕上塗材の種類の比較では、劣化なしにおいては防水形外装薄塗材(SE)が最も長く、次いで防水形複層塗材(ET)、複層塗材(AT)の順であった。照射3000時間では防水形外装薄塗材(SE)と防水形複層塗材(ET)はほぼ同等で、これらよりも複層塗材(AT)は濃度変化に要する時間は短かった。これは、複層塗材(AT)は総塗膜厚さが最も薄いことによると考えられる。
測定チャンバ内の濃度500ppmから600ppmまでの変化時間およびCO2拡散係数Dcの算出結果を表5に示す。
上記測定による測定結果から算出された仕上塗材およびモルタル板のCO2拡散係数Df、Dcの算出結果を用いて、式(2)から、中性化抵抗値Rを算出した。当該中性化抵抗値Rと、既往の促進中性化試験から得られている中性化抵抗の実験値との比較を図9に示す。図9において、式(2)によるものを「中性化抵抗理論値」といい、促進中性化試験によるものを「中性化抵抗実験値」という。これら値が一致する傾き「1」の一次関数に隣接してプロットできていることが分かる。
2 二酸化炭素養生槽(外装チャンバ)
3 試験体(基板)
4 チャンバ(測定チャンバ)
5 ガスボンベ
6 CO2濃度計
7 経路
8 CO2濃度計
9 仕上塗材
10 メッキシート
11 開口部
12 アクリル板
Claims (4)
- 前記仕上塗材の前記厚さdが、樹脂塗膜厚さであることを特徴とする請求項1に記載の仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法。
- 前記仕上塗材のCO2拡散係数Dfは、前記材齢tに相当する劣化を与えたときの値であることを特徴とする請求項1または2に記載の仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法。
- 所定厚さの前記仕上塗材の試験体を作成し、該試験体に前記材齢tに相当する劣化を与え、その後、濃度の異なるCO2雰囲気の間に上記試験体を設置し、CO2が時間経過に伴って該試験体を透過することによるCO2雰囲気の濃度変化を測定し、これら濃度変化と経過時間から上記仕上塗材のCO2拡散係数Dfを算出することを特徴とする請求項1〜3いずれかの項に記載の仕上塗材を施したコンクリートの中性化深さの予測方法。
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