JP6744629B2 - Reinforcement corrosion acceleration test method and test equipment used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、セメント、モルタル、又はコンクリートの内部の鉄筋腐食を加速させる鉄筋腐食促進試験法およびこれに用いる試験装置に関する。 The present invention relates to a reinforcing bar corrosion accelerating test method for accelerating the reinforcing bar corrosion inside cement, mortar, or concrete, and a test apparatus used therefor.
高速道路や鉄道の高架橋など大型で高耐荷重が要求される構造物の材料にはコンクリートが必要不可欠である。我が国は１９５０年代から１９７０年代までに高度経済成長期を迎え、特に１９６４年に開催された東京オリンピックの際にインフラ設備の充実を図ったために、コンクリート構造物が多数建設された。それから約５０年が経過し、これらの構造物の多くが経年劣化のために補修・建て直しを必要としている。コンクリート内部には引張強度向上のために鉄筋が埋設されている。コンクリート構造物の経年劣化によりコンクリートの剥離や崩落などの事故がしばしば報告されているが、その原因の大部分は鉄筋の腐食および生成した鉄さびによるものである。すなわち、安心・安全な構造物の補修や建設のためにはコンクリート内部の腐食挙動の検討が必須であるといえる。このようなコンクリート構造物の鉄筋腐食診断技術については、例えば、非特許文献１に解説がある。 Concrete is indispensable as a material for large structures with high load capacity, such as viaducts for highways and railways. Japan entered the period of high economic growth from the 1950s to the 1970s, and in particular during the Tokyo Olympic Games held in 1964, a number of concrete structures were constructed due to the enhancement of infrastructure facilities. About 50 years have passed since then, and many of these structures require repairs and rebuilding due to aging deterioration. Reinforcing bars are embedded in the concrete to improve tensile strength. Accidents such as concrete peeling and collapse due to aging of concrete structures are often reported, but most of the causes are due to corrosion of reinforcing bars and generated iron rust. In other words, it can be said that it is essential to study the corrosion behavior inside concrete for the repair and construction of safe and secure structures. Non-Patent Document 1 describes, for example, a reinforcing bar corrosion diagnosis technique for such a concrete structure.
腐食挙動の検討は、鉄試料を腐食環境に置くことで行われる。例えば、特許文献１では、原子炉、化学プラント、海底油田のような海洋構造物に好適なステンレス鋼の腐蝕試験法を提案している。特許文献２では、実環境シミュレート大気腐食試験装置を提案している。さらに、特許文献３では、自動車の居住空間内に配置されたワイヤーハーネスについての腐食試験法を提案している。
一方、コンクリート内部はアルカリ環境であり鉄は保護性の高い酸化皮膜（不働態皮膜）に覆われるため、腐食は極めて緩やかである。このため、実環境ではコンクリートが剥離するほどの腐食の進行には数十年以上を要するといわれている。新規開発された耐食鋼や耐候性鋼、補修剤を使用したコンクリートの劣化にはさらに長い期間がかかり、クラックなどの欠陥のないコンクリート内部の鉄筋の腐食を実環境で予測することはほぼ不可能である。そこで、鉄筋の腐食を促進させ短時間で鉄さびの生成が可能な腐食加速試験が必須である。
The examination of corrosion behavior is carried out by placing the iron sample in a corrosive environment. For example, Patent Document 1 proposes a corrosion test method for stainless steel suitable for offshore structures such as nuclear reactors, chemical plants, and offshore oilfields. Patent Document 2 proposes an actual environment simulated atmospheric corrosion test apparatus. Further, Patent Document 3 proposes a corrosion test method for a wire harness arranged in a living space of an automobile.
On the other hand, since the interior of concrete is in an alkaline environment and iron is covered with a highly protective oxide film (passive film), corrosion is extremely slow. For this reason, it is said that it takes several decades or more for the corrosion to progress such that concrete is peeled off in an actual environment. Deterioration of concrete using newly developed corrosion resistant steel, weather resistant steel, and repair agent takes a longer period, and it is almost impossible to predict corrosion of reinforcing steel inside concrete without defects such as cracks in the actual environment Is. Therefore, a corrosion acceleration test that can accelerate the corrosion of rebar and generate iron rust in a short time is essential.
現在、例えば非特許文献２に示すように、コンクリート試験体内部の鉄試料を短期間で腐食させるため、電食試験法、乾湿繰返し試験法、オートクレーブ法などの加速試験法が提案されている。また、腐食の主因子と考えられている塩化物イオン導入には、電気泳動法、塩（ＮａＣｌ）練り込みなどが行われている。いずれの試験法においても、厳しい腐食環境に試験体をさらすことで比較的短時間で鉄試料を腐食させることが可能である。しかし、いずれの試験法にも課題が存在する。 Currently, for example, as shown in Non-Patent Document 2, accelerated corrosion test methods such as an electrolytic corrosion test method, a dry-wet cyclic test method, and an autoclave method have been proposed in order to corrode an iron sample inside a concrete test body in a short period of time. In order to introduce chloride ions, which are considered to be the main factor of corrosion, electrophoresis, salt (NaCl) kneading and the like are performed. In any of the test methods, it is possible to corrode an iron sample in a relatively short time by exposing the test body to a severe corrosive environment. However, there are challenges with any of the test methods.
例えば電食試験法は、ひび割れを起こす鉄筋腐食減量を得るのに用いられており、目的のさび厚さ（＝腐食量）を定電流アノード分極により短時間で達成可能である。しかし、実環境で生成する鉄さびとは異なった組成の鉄さび（塩化物イオンを含む鉄酸化物や鉄水酸化物）が生成する場合がある。塩化物を含む鉄さびは実際の鉄さびと膨張率が大きく異なるため、さび量とコンクリートのひび割れ発生の正確な関係を検討できていない。
乾湿繰り返し試験法では、実環境の乾燥環境と湿潤環境を模擬し、湿潤と乾燥を交互に繰り返すことで鉄試料を腐食させる。この方法では、実環境の鉄さびと同様のさびを生成することができるが、他の加速試験法と比較して多くの時間と手間がかかる。
For example, the electrolytic corrosion test method is used to obtain the corrosion reduction amount of the reinforcing bar that causes cracking, and the desired rust thickness (corrosion amount) can be achieved in a short time by constant current anodic polarization. However, iron rust (iron oxide or chloride containing chloride ion) having a composition different from that of iron rust generated in an actual environment may be generated. Since the expansion coefficient of iron rust containing chloride is greatly different from that of actual iron rust, it has not been possible to study the exact relationship between the amount of rust and the occurrence of cracks in concrete.
In the dry-wet repeated test method, the iron sample is corroded by simulating the dry environment and the wet environment in the actual environment and alternately repeating the wet and dry environments. This method can generate rust similar to iron rust in the real environment, but it takes much time and labor compared to other accelerated test methods.
オートクレーブ法では、高温高圧下に試験体を置くことで腐食を加速させるが、コンクリートの組織が変化するおそれがあり、正確なコンクリートの強度評価を行えない。
電気泳動および塩分練込みは、鉄試料表面の不働態皮膜を破壊する塩化物イオンをコンクリート内部に導入するために行うが、電気泳動では塩化物イオンの供給が継続するため、塩化物イオンを含んだ鉄さびができることが多い。また、塩分練込みではコンクリート試験体の力学特性を変化させるおそれがある。
以上より、コンクリートの性質を変化させず、実環境で生成する鉄さびと同じ組成の鉄さびを可能な限り簡便かつ短時間で生成できる新規腐食促進試験法が必要である。
In the autoclave method, corrosion is accelerated by placing the test body under high temperature and high pressure, but the structure of concrete may change, and accurate strength evaluation of concrete cannot be performed.
Electrophoresis and salt mixing are performed to introduce chloride ions that destroy the passive film on the surface of the iron sample into the concrete.However, since chloride ions continue to be supplied during electrophoresis, chloride ions are not included. It often causes iron rust. In addition, there is a possibility that the mechanical properties of the concrete test body may be changed by kneading with salt.
From the above, there is a need for a new corrosion accelerating test method that can produce iron rust having the same composition as iron rust produced in an actual environment without changing the properties of concrete as quickly as possible.
本発明は上述した課題を解決するもので、コンクリートの性質を変化させず、実環境で生成する鉄さびと同じ組成の鉄さびを可能な限り簡便かつ短時間で生成できる新規な鉄筋腐食促進試験法を提供することを目的とする。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, without changing the properties of concrete, a novel reinforcing bar corrosion acceleration test method that can generate iron rust of the same composition as iron rust generated in the actual environment as easily and in a short time as possible. The purpose is to provide.
本発明の鉄筋腐食促進試験装置は、酸素供給量増加のために用いる加圧チャンバーと、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させる酸素供給装置又は酸素加圧装置とを備え、当該加圧チャンバー内にセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を設置すると共に、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させて当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させることを特徴とする。 The reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus of the present invention includes a pressure chamber used for increasing the oxygen supply amount, and an oxygen supply device or an oxygen pressure device for increasing the oxygen pressure in the pressure chamber. A cement test body, a mortar test body, or a concrete test body is installed inside, and the oxygen pressure in the pressure chamber is increased to supply oxygen to the inside of the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body. It is characterized by increasing the amount.
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、加圧チャンバー内に溜まるＮａＣｌ水溶液を有し、当該ＮａＣｌ水溶液にセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を浸漬させるとよい。
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、加圧チャンバー内に充填されるＮａＣｌ水溶液は、単位体積当たりのコンクリート換算で８．２×１０−５ｋｇ／ｍ３以上、５０ｋｇ／ｍ３以下の塩化物イオン濃度を有するとよい。８．２×１０−５ｋｇ／ｍ３(０．０２ｍｍｏｌ／Ｌ)は雨水の塩化物イオン濃度の代表的な値であり、内陸で使用されるコンクリート構造物にとって事実上の下限値である。５０ｋｇ／ｍ３を超える塩化物イオン濃度は、海砂を粗骨材として用いた場合や直接ＮａＣｌの粉末をコンクリートに混ぜ込んだ際に、飽和ＮａＣｌ溶液の上限値を超える場合の、海洋コンクリートにおける実質上の上限値である。なお、飽和ＮａＣｌ溶液を水セメント比５０％で海洋コンクリートに練り込む場合は、例えばコンクリート換算で約３９．３ｋｇ／ｍ３である（土木学会「コンクリート標準示方書〈施工編〉２０章海洋コンクリート」の配合参照）。さらに好ましくは、加圧チャンバー内に充填されるＮａＣｌ水溶液は、単位体積当たりのコンクリート換算で２ｋｇ／ｍ３以上、１０ｋｇ／ｍ３以下の塩化物イオン濃度を有するとよく、特に好ましくは海水の塩化物イオン濃度に相当する５ｋｇ／ｍ３であるとよい。
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、当該ＮａＣｌ水溶液の濃度はモルタルもしくはセメントの練り混ぜに用いた水のＮａＣｌ濃度と同じになるように調整されているとよい。
In the reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, it is preferable to have a NaCl aqueous solution accumulated in the pressure chamber, and the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body be immersed in the NaCl aqueous solution.
In the rebar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, the NaCl aqueous solution with which the pressure chamber is filled is preferably 8.2×10 −5 kg/m 3 or more and 50 kg/m 3 or less in terms of concrete per unit volume. It is preferable to have a chloride ion concentration of. 8.2×10 −5 kg/m 3 (0.02 mmol/L) is a typical value of chloride ion concentration in rainwater, which is a practical lower limit value for concrete structures used inland. Chloride ion concentrations in excess of 50 kg/m 3 are found in marine concrete when sea sand is used as the coarse aggregate or when the powder of NaCl is directly mixed into the concrete and exceeds the upper limit of the saturated NaCl solution. It is a practical upper limit. When a saturated NaCl solution is kneaded into marine concrete at a water-cement ratio of 50%, for example, it is approximately 39.3 kg/m 3 in terms of concrete (JSCE “Concrete Standard Specification <Construction Edition> Chapter 20 Marine Concrete”). See the recipe). More preferably, the NaCl aqueous solution with which the pressurized chamber is filled has a chloride ion concentration of 2 kg/m 3 or more and 10 kg/m 3 or less in terms of concrete per unit volume, and particularly preferably, seawater chloride is used. The concentration is preferably 5 kg/m 3 , which corresponds to the concentration of product ions.
In the rebar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, it is preferable that the concentration of the NaCl aqueous solution is adjusted to be the same as the NaCl concentration of the water used for mixing the mortar or cement.
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、さらに、前記加圧チャンバー内の湿度を制御する湿度制御部と、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させる酸素圧力制御部とを備え、前記酸素圧力制御部によって、当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させるとよい。
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、前記湿度制御部は、加湿器で供給するガスを加湿する、および／もしくはチャンバー内に所定の無機塩の飽和溶液を設置して、前記加圧チャンバー内の湿度を制御するとよい。
本発明の鉄筋腐食促進試験装置において、好ましくは、前記加圧チャンバー内の酸素圧力の上昇は、大気の酸素分圧を基準として２倍以上２００倍以下であるとよい。２倍未満では、当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量の増加が充分でなく、鉄筋腐食の促進が充分でない。２００倍を超す場合は、加圧チャンバーに過度な耐圧性が必要となり、設備価格が高騰する。さらに好ましくは、前記加圧チャンバー内の酸素圧力の上昇は、大気の酸素分圧を基準として１５倍以上１００倍以下であるとよい。
In the reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, preferably, further comprising a humidity control unit for controlling the humidity in the pressure chamber, and an oxygen pressure control unit for increasing the oxygen pressure in the pressure chamber, The oxygen pressure control unit may increase the amount of oxygen supplied to the inside of the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body.
In the reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, preferably, the humidity control unit humidifies a gas supplied by a humidifier, and/or installs a saturated solution of a predetermined inorganic salt in a chamber, and pressurizes the gas. It is advisable to control the humidity inside the chamber.
In the rebar corrosion acceleration test apparatus of the present invention, preferably, the increase in oxygen pressure in the pressurizing chamber is 2 times or more and 200 times or less based on the oxygen partial pressure of the atmosphere. If it is less than 2 times, the amount of oxygen supplied to the inside of the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body is not sufficiently increased, and the reinforcement corrosion is not sufficiently accelerated. If it exceeds 200 times, the pressure chamber needs to have excessive pressure resistance, and the equipment price rises. More preferably, the increase in the oxygen pressure in the pressurizing chamber is 15 times or more and 100 times or less based on the oxygen partial pressure of the atmosphere.
本発明の鉄筋腐食促進試験法は、加圧チャンバー内にセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を設置し、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させて当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させ、当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体に埋設された鉄筋の腐食を促進する試験法である。
本発明の鉄筋腐食促進試験法において、好ましくは、さらに加圧チャンバー内に所定の無機塩の飽和溶液を設置して前記加圧チャンバー内の湿度を調整する工程を有するとよい。
The reinforcing bar corrosion acceleration test method of the present invention is to install a cement test body, a mortar test body, or a concrete test body in a pressure chamber, and raise the oxygen pressure in the pressure chamber to raise the cement test body and the mortar test. This is a test method for increasing the amount of oxygen supplied to the inside of a body or a concrete test body to accelerate the corrosion of the reinforcing bars embedded in the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body.
The reinforcing bar corrosion acceleration test method of the present invention preferably further comprises a step of installing a saturated solution of a predetermined inorganic salt in the pressure chamber to adjust the humidity in the pressure chamber.
本発明の鉄筋腐食促進試験法は、供試体であるコンクリート換算で所定の塩化物イオン濃度となるようなＮａＣｌ水溶液を調整し、当該ＮａＣｌ水溶液を加圧チャンバー内に充填し、当該加圧チャンバー内のＮａＣｌ水溶液にセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を浸漬し、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させて当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させ、当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体に埋設された鉄筋の腐食を促進させる試験法である。 In the reinforcing bar corrosion acceleration test method of the present invention, an NaCl aqueous solution is prepared so that a predetermined chloride ion concentration is calculated in terms of concrete as a specimen, and the NaCl aqueous solution is filled in the pressure chamber, The cement test body, the mortar test body, or the concrete test body is immersed in the NaCl aqueous solution, and the oxygen pressure in the pressure chamber is increased to oxygen into the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body. This is a test method in which the supply amount is increased to accelerate the corrosion of the reinforcing bars embedded in the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body.
本発明によれば、コンクリート、モルタルおよびセメント試験体の内部への酸素供給量を増加することで、試験体に埋設した鉄試料の腐食反応を促進することができる。さらに詳しくは、酸素供給量の増加により腐食反応のカソード反応である酸素還元反応を促進することで、カソード反応と対になって進行するアノード反応である鉄の酸化反応を促進することができる。 According to the present invention, it is possible to accelerate the corrosion reaction of the iron sample embedded in the test body by increasing the oxygen supply amount to the inside of the concrete, mortar and cement test body. More specifically, by increasing the oxygen supply amount, the oxygen reduction reaction, which is the cathode reaction of the corrosion reaction, is promoted, so that the oxidation reaction of iron, which is the anodic reaction that proceeds in pair with the cathode reaction, can be promoted.
以下、図面を用いて本発明を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるセメント試験体又はモルタル試験体の説明図で、（Ａ）は概略図、（Ｂ）は外観写真である。
図において、セメント試験体又はモルタル試験体１０は、例えば外径Ｄが３０ｍｍ、高さＨが２５ｍｍの円筒体よりなるセメント又はモルタル１１と、この内部に収容された鉄試料１２で構成されている。ここで、セメントとは、セメント材料を水で練混ぜたセメントペーストを固化させたものをいう。モルタルとは、セメントペーストに砂（細骨材）を練混ぜたものをいう。セメント材料は、ポルトランドセメントの場合は、石灰石、粘土、けい石、酸化鉄原料、せっこうである。これらの原料を調合し、原料ミルで粉砕し、ロータリーキルンで１４５０℃以上の高温で焼成され、水硬性をもった化合物の集まりであるクリンカとなり、このクリンカを粉砕してポルトランドセメントが製造される。セメント材料には、ポルトランドセメントに加えて、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、超速硬セメント、アルミナセメント等がある。セメント試験体又はモルタル試験体１０に代えて、コンクリート試験体を用いても良い。コンクリートとは、セメントペーストに砂（細骨材）、砂利（粗骨材）、並びに必要に応じて他の混和材料を練混ぜたものをいう。混和材料には、独立気泡を連行するＡＥ材、セメントを分散する減水材、硬化促進剤、防錆剤、付着モルタル安定剤、凝結遅延剤、促進剤、急結剤、収縮低減剤、分離低減剤、起泡剤、発泡剤、防凍剤、耐寒促進剤等がある。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a cement test body or a mortar test body according to one embodiment of the present invention, (A) is a schematic view, and (B) is an appearance photograph.
In the figure, a cement test body or mortar test body 10 is composed of, for example, a cement or mortar 11 made of a cylindrical body having an outer diameter D of 30 mm and a height H of 25 mm, and an iron sample 12 contained therein. .. Here, the cement means solidified cement paste obtained by mixing a cement material with water. Mortar refers to cement paste mixed with sand (fine aggregate). In the case of Portland cement, the cement material is limestone, clay, silica, iron oxide raw material, or gypsum. These raw materials are blended, pulverized in a raw material mill, and fired in a rotary kiln at a high temperature of 1450° C. or higher to form a clinker which is a collection of compounds having hydraulic properties. The clinker is pulverized to produce Portland cement. Examples of the cement material include blast furnace cement, fly ash cement, silica cement, ultra rapid hardening cement, and alumina cement in addition to Portland cement. Instead of the cement test body or the mortar test body 10, a concrete test body may be used. Concrete means cement paste mixed with sand (fine aggregate), gravel (coarse aggregate), and optionally other admixtures. Admixtures include AE materials that enclose closed cells, water reducing materials that disperse cement, hardening accelerators, rust preventives, mortar stabilizers for adhesion, set retarders, accelerators, quick setting agents, shrinkage reducing agents, separation reduction Agents, foaming agents, foaming agents, antifreeze agents, cold resistance promoters, etc.
鉄試料１２は、鉄試料１２の底面がセメント又はモルタル１１と接触していると共に、鉄試料１２の表面および周側面はエポキシ樹脂の被覆層１５で覆われている。鉄試料１２の表面には、塩化ビニル製等の絶縁性棒材１３を用いて、導線１４が接触した状態で固定されている。鉄試料１２の底面でのセメント又はモルタル１１のかぶり１６は、１〜５０ｍｍの範囲で適宜に選定されている。導線１４には、導電性のある金属製の線材、例えば銅線が用いられている。 In the iron sample 12, the bottom surface of the iron sample 12 is in contact with the cement or the mortar 11, and the surface and the peripheral side surface of the iron sample 12 are covered with the epoxy resin coating layer 15. On the surface of the iron sample 12, a conductive wire 14 is fixed in contact with the surface of the iron sample 12 using an insulating rod 13 made of vinyl chloride or the like. The cover 16 of the cement or mortar 11 on the bottom surface of the iron sample 12 is appropriately selected within the range of 1 to 50 mm. The conductive wire 14 is made of a conductive metal wire material such as a copper wire.
図２は、本発明の一実施形態にかかる加圧チャンバーの概念的構成図である。
図において、加圧チャンバーとしての鉄筋腐食促進試験装置２０は、筐体２１、フランジ２２、蓋部２３、観察窓２４、酸素供給弁２５、酸素放出弁２６、圧力ゲージ２７、ＮａＣｌ水溶液２８、並びに試験体支持板２９を有している。
FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of the pressure chamber according to the embodiment of the present invention.
In the figure, a reinforcing bar corrosion acceleration test device 20 as a pressurizing chamber includes a casing 21, a flange 22, a lid 23, an observation window 24, an oxygen supply valve 25, an oxygen release valve 26, a pressure gauge 27, a NaCl aqueous solution 28, and It has a test body support plate 29.
筐体２１は、耐圧容器としての仕様として２ＭＰａ以上がよく、好ましくは５ＭＰａ以上であるとよい。大気圧は約０．１ＭＰａであるため、耐圧容器材料としては鋼製やチタン製が好ましい。チタン製は、鋼製と比較すると、塩による局部腐食に強い。筐体２１の頂部開口部にはフランジ２２が設けられていると共に、蓋部２３とシール材（図示せず）によって筐体２１内部の密封状態を保持する。観察窓２４は、蓋部２３に設けられたもので、筐体２１内部の状態を目視するために、透明なガラス等で構成されている。酸素供給弁２５は、筐体２１内部に酸素を供給するための弁であり、例えば酸素ボンベと接続されている。酸素放出弁２６は、筐体２１内部から酸素を外部に放出するための弁であり、例えば酸素循環用の配管系に接続されている。圧力ゲージ２７は、筐体２１内部の酸素圧力を測定する為の圧力計である。 The housing 21 has a specification of 2 MPa or more, preferably 5 MPa or more, as a pressure resistant container. Since the atmospheric pressure is about 0.1 MPa, steel or titanium is preferable as the pressure vessel material. Titanium is more resistant to local corrosion by salt than steel. A flange 22 is provided on the top opening of the housing 21, and a sealed state inside the housing 21 is maintained by a lid 23 and a sealing material (not shown). The observation window 24 is provided on the lid portion 23, and is made of transparent glass or the like for visually observing the inside of the housing 21. The oxygen supply valve 25 is a valve for supplying oxygen into the housing 21, and is connected to, for example, an oxygen cylinder. The oxygen release valve 26 is a valve for releasing oxygen from the inside of the housing 21 to the outside, and is connected to, for example, a piping system for oxygen circulation. The pressure gauge 27 is a pressure gauge for measuring the oxygen pressure inside the housing 21.
ＮａＣｌ水溶液２８は、筐体２１内部に蓄えられるもので、セメント試験体又はモルタル試験体１０を浸した状態でも良く、またセメント試験体又はモルタル試験体１０が露出した状態の水量でも良い。試験体支持板２９は、筐体２１内部に設けられたセメント試験体又はモルタル試験体１０を支持する板材である。
加圧チャンバー内の湿度の範囲は、相対湿度３０％（ＭｇＣｌ２飽和水溶液による）以上９８％（Ｋ２ＳＯ４飽和水溶液による）以下がよい。この湿度範囲は、通常屋外にコンクリートを設置した際の乾湿変化に対応しているので実験条件として妥当である。
The NaCl aqueous solution 28 is stored in the housing 21, and may be in a state in which the cement test body or the mortar test body 10 is immersed, or in a state in which the cement test body or the mortar test body 10 is exposed. The test body support plate 29 is a plate material that supports the cement test body or the mortar test body 10 provided inside the housing 21.
The range of humidity in the pressure chamber is preferably 30% relative humidity (by saturated MgCl 2 aqueous solution) or more and 98% relative humidity (by K 2 SO 4 saturated aqueous solution) or less. This humidity range is appropriate as an experimental condition because it usually corresponds to the change in dryness and humidity when outdoor concrete is installed.
次に、実施例におけるセメント試験体又はモルタル試験体１０の各構成要素について、さらに詳細に説明する。
鉄試料１２には、９９．５％鉄板（株式会社ニラコ）、厚さ１ｍｍの材質・形状とした。この鉄板を試料面積５×５ｍｍ2となるように切断した後、ＳｉＣ耐水研磨紙（丸本ストルアス株式会社）で＃８００まで研磨し、エタノールで５分間超音波洗浄した。その後、裏面に導線をはんだ付けし、おもて面以外をエポキシ樹脂（ショーボンド建設株式会社）で絶縁被覆した。
Next, each component of the cement test body or the mortar test body 10 in the examples will be described in more detail.
The iron sample 12 was a 99.5% iron plate (Niraco Co., Ltd.) with a material and shape having a thickness of 1 mm. This iron plate was cut so that a sample area of 5×5 mm 2 was obtained, and it was polished to #800 with SiC water resistant polishing paper (Marumoto Struers Co., Ltd.) and ultrasonically cleaned with ethanol for 5 minutes. After that, a conductor wire was soldered to the back surface, and the parts other than the front surface were insulation-coated with an epoxy resin (Showbond Construction Co., Ltd.).
続いて、上記で作製した鉄試料１２を、セメント又はモルタルに埋設し、セメント試験体又はモルタル試験体１０とした。図１（Ａ）に示した通り、セメント試験体又はモルタル試験体１０ではかぶり１６を１〜５０ｍｍに変化させた。ただし、かぶり２０ｍｍ以上の試験体に関しては側面や上面から鉄試料表面までの距離がかぶりよりも小さくならないよう試験体を大きくした。動電位カソード分極試験に用いた試験体にはＮａＣｌを練り込まず、酸素供給増加による腐食加速試験に供した試験体には［Ｃｌ−］＝５ｋｇ／ｍ３（コンクリート換算）となるように１．０３ＭのＮａＣｌ水溶液を練り込んだ。セメント又はモルタルを打設する際にはセメント協会が提供している力学試験用標準セメントと標準砂を用い、水セメント比は６０％、セメント細骨材比は１：３とした。それぞれの養生期間は２８日とし、水中で養生した。 Subsequently, the iron sample 12 produced above was embedded in cement or mortar to obtain a cement test body or mortar test body 10. As shown in FIG. 1A, in the cement test body or the mortar test body 10, the fogging 16 was changed to 1 to 50 mm. However, with respect to the test body with a fog of 20 mm or more, the test body was enlarged so that the distance from the side surface or the upper surface to the iron sample surface was not smaller than the fog. NaCl was not kneaded into the test body used in the potentiodynamic cathodic polarization test, and [Cl − ]=5 kg/m 3 (concrete conversion) was applied to the test body subjected to the corrosion acceleration test by increasing oxygen supply. A 0.03 M NaCl aqueous solution was kneaded. When placing cement or mortar, standard cement for mechanical tests and standard sand provided by the Cement Association were used, and the water cement ratio was 60% and the cement fine aggregate ratio was 1:3. Each curing period was 28 days, and curing was performed in water.
各試験で用いたセメントとモルタルの組成および練り込んだＮａＣｌ濃度を表１に示す。
続いて、動電位カソード分極曲線測定について説明する。
セメント試験体又はモルタル試験体内に埋設した鉄試料表面における酸素還元反応を検討するため、動電位カソード分極曲線測定を行った。参照電極にはＨｇ／ＨｇＯ電極を用い（−０．０９８Ｖ ｖｓ．ＳＨＥ（１Ｍ ＮａＯＨ））、対極には白金線を用いた。電位掃引速度は２０ｍＶ／ｍｉｎとし、自然電位から−１Ｖ（ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯ）まで分極測定を行った。溶液には室温の飽和Ｃａ（ＯＨ）２を用いた。試験体を養生した後、溶液中に１０分間浸漬し、自然電位が定常になったことを確認してから分極を開始した。試験体のかぶりはセメント試験体では１、２、５、１０、２０、５０ｍｍ、モルタル試験体では３、５、１０、２０、５０ｍｍとした。比較としてセメント又はモルタルに埋設していない試料（かぶり０ｍｍ）を用意し、同様にカソード分極測定を行った。
Subsequently, the potentiodynamic cathode polarization curve measurement will be described.
In order to examine the oxygen reduction reaction on the surface of the iron sample embedded in the cement test body or the mortar test body, potentiodynamic cathodic polarization curve measurement was performed. An Hg/HgO electrode was used as the reference electrode (-0.098V vs. SHE (1M NaOH)), and a platinum wire was used as the counter electrode. The potential sweep rate was 20 mV/min, and polarization measurement was performed from the natural potential to -1 V (vs. Hg/HgO). Saturated Ca(OH) 2 at room temperature was used for the solution. After curing the test body, it was immersed in the solution for 10 minutes, and after confirming that the spontaneous potential became steady, polarization was started. The fogging of the test body was 1, 2, 5, 10, 20, 50 mm for the cement test body and 3, 5, 10, 20, 50 mm for the mortar test body. For comparison, a sample (fog 0 mm) not embedded in cement or mortar was prepared, and the cathode polarization measurement was performed in the same manner.
次に、酸素加圧による腐食加速試験について説明する。
コンクリート内部の鉄筋の腐食がアルカリ水溶液中と比較して著しく抑制されるのは、コンクリート内部での酸素拡散が非常に遅いためであるという仮説から、鉄試料表面への酸素供給量を増加させ腐食を促進させる腐食加速試験を着想した。
Next, a corrosion acceleration test by applying oxygen will be described.
The reason that the corrosion of the reinforcing steel inside the concrete is significantly suppressed compared to that in the alkaline aqueous solution is that the oxygen diffusion inside the concrete is very slow, and therefore the amount of oxygen supplied to the surface of the iron sample is increased to corrode it. Invented a corrosion acceleration test that accelerates.
この加圧チャンバー内に、単位体積当たりのコンクリート換算で［Ｃｌ−］＝５ｋｇ／ｍ３となるように調整したＮａＣｌ水溶液に浸漬したセメント試験体又はモルタル試験体を設置し、チャンバー内の酸素圧力を上昇させることで大気中の酸素供給量を増加させた。チャンバー内の酸素圧は０．５ＭＰａ（５気圧）とし、大気圧の２５倍の酸素供給圧下でセメント又はモルタル内部への酸素供給量を増加した。試験期間は３０日間とした。比較として、同様に作製したセメント・モルタル試験体を［Ｃｌ−］＝５ｋｇ／ｍ３（コンクリート換算、１．０３ｍｏｌ／Ｌ）のＮａＣｌ溶液に大気中で３０日間浸漬した。用いたセメント試験体又はモルタル試験体のかぶりは５ｍｍとした。 In this pressure chamber, a cement test body or mortar test body immersed in a NaCl aqueous solution adjusted to [Cl − ] = 5 kg/m 3 in terms of concrete per unit volume was installed, and the oxygen pressure in the chamber was set. Was increased to increase the oxygen supply in the atmosphere. The oxygen pressure in the chamber was set to 0.5 MPa (5 atm), and the oxygen supply amount inside the cement or mortar was increased under the oxygen supply pressure 25 times the atmospheric pressure. The test period was 30 days. For comparison, a cement-mortar test body prepared in the same manner was immersed in an NaCl solution of [Cl − ]=5 kg/m 3 (concrete conversion, 1.03 mol/L) in the atmosphere for 30 days. The cement test body or mortar test body used had a fog of 5 mm.
腐食加速試験後、セメント試験体又はモルタル試験体を割裂して鉄試料を取り出し、光学顕微鏡（３Ｄ１ｓｈｏｔ、キーエンス）用いて鉄試料表面観察を、走査電子顕微鏡（Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ，ＦＥＩ）を用いて試料断面観察を行った。さらに、鉄試料表面に生成した鉄さびの結晶構造の分析を行うため、試験後の鉄試料表面のレーザーラマン分光測定を行った。レーザーラマン分光測定には（ＲＡＭＡＮ ｐｌｕｓ、ナノフォトン）を使用した。レーザー波長は５３２ cm-1である。鉄試料の取り出しから分析まで時間が空く際には、鉄試料はシリカゲルを敷き詰めた真空デシケーター内で保管した。 After the corrosion acceleration test, the cement specimen or the mortar specimen was cleaved to take out the iron sample, and the iron sample surface was observed using an optical microscope (3D1shot, KEYENCE), and the sample cross section was observed using a scanning electron microscope (Quanta FEG, FEI). Observed. Further, in order to analyze the crystal structure of iron rust formed on the surface of the iron sample, laser Raman spectroscopic measurement of the surface of the iron sample after the test was performed. (RAMAN plus, nanophoton) was used for laser Raman spectroscopy. The laser wavelength is 532 cm -1 . When it took time from the removal of the iron sample to the analysis, the iron sample was stored in a vacuum desiccator covered with silica gel.
続いて、セメント又はモルタル内部の鉄表面における酸素還元反応について説明する。セメントに埋設した鉄試料ではいずれのかぶり（１ｍｍ〜５０ｍｍ）においても溶液に暴露した試料（かぶり０ｍｍ）と比較して自然電位付近の酸素還元電流密度が著しく減少した。また、自然電位付近の酸素還元電流密度はかぶりが大きくなるほど減少する傾向にあった。 Next, the oxygen reduction reaction on the iron surface inside the cement or mortar will be described. In the iron samples embedded in cement, the oxygen reduction current density in the vicinity of the natural potential was remarkably reduced in any fog (1 mm to 50 mm) as compared with the sample exposed to the solution (fog 0 mm). In addition, the oxygen reduction current density near the natural potential tended to decrease as the fog increased.
モルタル内部においても、セメント内部と同様に、かぶり０ｍｍと比較して自然電位付近の酸素還元電流密度が著しく減少し、その値はかぶりが大きくなるほど減少した。セメント内部又はモルタル内部を比較すると、同じかぶりではセメント内部の酸素還元電流密度が低くなる傾向が得られた。溶存酸素は拡散によりセメント・モルタル細孔内の水層に供給される。外部と鉄表面の距離、すなわちかぶりが大きいほど酸素拡散に要する時間が増加するためカソード分極曲線の酸素還元電流密度が減少したと考えられる。モルタル内部においてはセメント‐細骨材界面においてセメント内部よりも大きな細孔が存在することが知られており、より大きな細孔が存在することで酸素拡散係数が大きくなることが報告されている。これらの結果から、モルタル内部においては比較的大きな細孔内部に存在する水が酸素拡散のパスとなるために酸素還元電流密度が増加したと考えられる。 Also in the mortar, as in the cement, the oxygen reduction current density in the vicinity of the natural potential was remarkably decreased as compared with the fog of 0 mm, and the value was decreased as the fog was increased. Comparing the inside of the cement or the inside of the mortar, it was found that the oxygen reduction current density inside the cement tended to decrease with the same fogging. Dissolved oxygen is supplied to the water layer in the cement/mortar pores by diffusion. It is considered that the oxygen reduction current density of the cathode polarization curve decreased because the time required for oxygen diffusion increased as the distance between the outside and the iron surface, that is, the fogging increased. It is known that inside the mortar, pores larger than those inside the cement exist at the cement-fine aggregate interface, and it has been reported that the presence of the pores increases the oxygen diffusion coefficient. From these results, it is considered that oxygen existing in the mortar has an increased oxygen reduction current density because water existing in relatively large pores serves as an oxygen diffusion path.
セメント又はモルタル内部の酸素還元反応が酸素拡散に律速されていると仮定すると、カソード分極における酸素還元電流密度は酸素拡散電流密度として表される。すなわち、酸素拡散電流密度と拡散層厚さからなる拡散方程式に当てはめることが可能である。酸素の拡散方程式は次式で表される。
Assuming that the oxygen reduction reaction inside the cement or mortar is rate-controlled by oxygen diffusion, the oxygen reduction current density in cathodic polarization is expressed as the oxygen diffusion current density. That is, it is possible to apply to the diffusion equation consisting of the oxygen diffusion current density and the diffusion layer thickness. The oxygen diffusion equation is expressed by the following equation.
ここでｉＬは酸素拡散限界電流密度（Ａ／ｍ２）、zは荷電子数、Ｆはファラデー定数（Ｃ／ｍｏｌ）、Ｄは溶存酸素拡散定数（ｍ２/s）、Ｃは溶存酸素沖合濃度（ｍｏｌ／ｍ３）、δは拡散層の厚さ（ｍ）である。ここでは、かぶり全てが拡散層となっていると仮定した。
図３は、様々なかぶりのセメント内部の鉄試料のカソード分極曲線から得られた、酸素拡散限界電流密度とかぶりの逆数の関係を示す図である。図３（Ａ）にはかぶり１ｍｍから５０ｍｍの範囲を、図３（Ｂ）には図３（Ａ）を拡大してかぶり１０ｍｍから５０ｍｍの範囲を示した。なお、セメント又はモルタル内部におけるカソード分極では電流の定常状態が認められなかったため、自然電位より５０ｍＶ卑な電位における電流密度を酸素拡散限界電流密度として採用した。
Here, i L is the oxygen diffusion limit current density (A/m 2 ), z is the number of valence electrons, F is the Faraday constant (C/mol), D is the dissolved oxygen diffusion constant (m 2 /s), and C is the dissolved oxygen. Offshore concentration (mol/m 3 ), δ is the thickness of the diffusion layer (m). Here, it is assumed that all the fog is a diffusion layer.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the oxygen diffusion limit current density and the reciprocal of fog, which were obtained from the cathodic polarization curves of iron samples inside various fog cements. FIG. 3A shows the range of fogging from 1 mm to 50 mm, and FIG. 3B shows the range of fogging from 10 mm to 50 mm by enlarging FIG. 3A. Since a steady state of the current was not observed in the cathode polarization inside the cement or mortar, the current density at a potential 50 mV lower than the natural potential was adopted as the oxygen diffusion limit current density.
図３（Ａ）より、かぶり１ｍｍから１０ｍｍの範囲では、酸素拡散限界電流密度とかぶりの逆数には直線的な比例関係が認められた。よって、この範囲ではセメント又はモルタル内部は巨視的には一様な拡散層であるとみなせる。
図３（Ｂ）より、２０ｍｍから５０ｍｍの範囲では限界拡散電流密度とかぶりの逆数は直線関係から外れた。これらの結果から、かぶり内部での酸素拡散層の厚さは１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満であることが示され、かぶり１０ｍｍ以下であれば鉄筋の腐食は酸素の還元律速であり、鉄表面への酸素の供給を増加させることで鉄の腐食を促進できることが示された。
From FIG. 3(A), a linear proportional relationship was observed between the oxygen diffusion limit current density and the reciprocal of the fog in the range of 1 mm to 10 mm of fog. Therefore, within this range, the inside of the cement or mortar can be regarded as a macroscopically uniform diffusion layer.
From FIG. 3B, the limiting diffusion current density and the reciprocal of fogging deviated from the linear relationship in the range of 20 mm to 50 mm. From these results, it is shown that the thickness of the oxygen diffusion layer inside the fog is 10 mm or more and less than 20 mm, and if the fog is 10 mm or less, the corrosion of the rebar is the rate-determining rate of oxygen reduction, and the oxygen on the iron surface is controlled It was shown that increasing the supply can accelerate the corrosion of iron.
次に、酸素加圧下におけるセメント又はモルタル内部の鉄さびの加速生成について説明する。
図４に各条件で腐食加速試験を行った際の鉄試料表面の光学顕微鏡像を示す。ここで腐食加速試験を行った際のセメント又はモルタルのかぶりは、鉄の腐食が酸素拡散律速の範囲内であると推察される５ｍｍで行った。図４（Ａ）および図４（Ｂ）より、セメント又はモルタルに埋設し大気中のＮａＣｌ溶液中で試験を行った試料では腐食はほとんど認められなかった。図４（Ｃ）より、セメントに埋設し０．５ＭＰａ加圧酸素下のＮａＣｌ溶液中で試験を行った試料では大気中で試験した試料よりも多くの腐食生成物が認められた。図４（Ｄ）より、モルタルに埋設し０．５ＭＰａの加圧酸素下で試験を行った試料では、大気中およびセメントに埋設し加圧酸素下で試験を行った試料よりもさらに多くの腐食生成物の付着が認められた。
Next, accelerated generation of iron rust inside cement or mortar under oxygen pressure will be described.
FIG. 4 shows optical microscope images of the surface of the iron sample when the corrosion acceleration test was performed under each condition. The fogging of the cement or mortar when the corrosion acceleration test was carried out here was performed at 5 mm, which is estimated that the corrosion of iron is within the range of oxygen diffusion control. From FIGS. 4(A) and 4(B), almost no corrosion was observed in the sample embedded in cement or mortar and tested in a NaCl solution in the air. From FIG. 4(C), in the sample embedded in cement and tested in a NaCl solution under 0.5 MPa pressurized oxygen, more corrosion products were observed than in the sample tested in air. From FIG. 4(D), in the sample embedded in mortar and tested under pressurized oxygen of 0.5 MPa, more corrosion was found than in the sample embedded in air and cement and tested under pressurized oxygen. Adhesion of product was observed.
腐食加速試験により生成した鉄さびの厚さを検討するため、試料の断面ＳＥＭ観察を行った。図５に各条件で試験を行った鉄試料の断面ＳＥＭ反射電子像を示す。図５（Ａ）および図５（Ｂ）より、セメント又はモルタルに埋設し大気中で試験を行った試料では、断面像からも腐食生成物の存在は確認されなかった。図５（Ｃ）および図５（Ｄ）より、セメント又はモルタルに埋設して酸素加圧下で試験を行った試料では数μｍの腐食生成物が生成していた。ただし、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）の断面図は図４（Ｃ）、図４（Ｄ）で多くの腐食が認められた箇所を撮影した。図５（Ｄ）と同じ箇所のＥＤＳ測定による鉄と酸素の分布を図５（Ｅ）および図５（Ｆ）に示す。ＥＤＳの結果より、酸素加圧下で得られた腐食生成物は鉄酸化物、すなわち鉄さびであることが確かめられた。断面ＳＥＭ像より求めた各鉄さびの厚さを表２に示す。
さらに、カソード分極より得られた酸素限界拡散電流より求められる各条件の鉄さび予想厚さも示す。ここで鉄さびの膨張率は２．５５であるとして計算した。ＳＥＭ観察により得られた鉄さびの厚さは、セメント又はモルタルにかぶり５ｍｍで埋設し大気中で試験を行った試料では１μｍ以下、セメントにかぶり５ｍｍで埋設し酸素加圧下で試験を行った試料では約１．７μｍ、モルタルにかぶり５ｍｍで埋設し酸素加圧下で試験を行った試料では約３．７μｍであった。それぞれの鉄さびの厚さは、無作為に５点ＳＥＭ像を撮影し、計測した鉄酸化物の平均厚さとした。いずれも酸素限界拡散電流密度より求められた鉄さびの予想厚さと近い値となった。これらの結果から、セメント又はモルタル内部の鉄さび生成には酸素供給量が大きな影響を与えており、酸素加圧が鉄さびの生成加速に有効であることが明らかとなった。 Further, the iron rust expected thickness under each condition obtained from the oxygen limiting diffusion current obtained from cathodic polarization is also shown. The coefficient of expansion of iron rust was calculated here to be 2.55. The thickness of iron rust obtained by SEM observation is 1 μm or less for the sample embedded in cement or mortar with a cover of 5 mm and tested in the air, and for the sample embedded in cement with a cover of 5 mm and tested under oxygen pressure. It was about 1.7 μm, and about 3.7 μm for a sample which was buried in a mortar with a cover of 5 mm and tested under oxygen pressure. The thickness of each iron rust was taken as an average thickness of iron oxide measured by randomly taking a 5-point SEM image. In all cases, the values were close to the expected thickness of iron rust obtained from the oxygen limiting diffusion current density. From these results, it was clarified that the amount of oxygen supply had a great influence on the formation of iron rust inside the cement or mortar, and that oxygen pressurization was effective in accelerating the formation of iron rust.
続いて、酸素加圧下で生成した鉄さびの構造分析について説明する。
上述したように、加速生成した鉄さびには実環境で何十年かけて生成した鉄さびと同様の組成であることが求められる。酸素加圧下で生成した鉄さびの構造をレーザーラマン分光法を用いて検討した。高谷らは、アルカリ環境であるコンクリート内部で生成する鉄さびはＦｅ３Ｏ４（magnetite）とオキソ水酸化鉄（α−ＦｅＯＯＨ（goethite）、γ−ＦｅＯＯＨ（lepidocrocite））であると報告している。モルタルにかぶり５ｍｍで埋設し、０．５ＭＰａの加圧酸素下で試験を行った鉄試料表面の腐食生成物のラマンスペクトルを図６に示す。セメント中で試験を行った試料表面の鉄さびは薄すぎたためラマンスペクトルを得ることができなかった。
Next, the structural analysis of iron rust generated under oxygen pressure will be described.
As described above, accelerated rust is required to have a composition similar to that of rust produced over decades in an actual environment. The structure of iron rust formed under oxygen pressure was investigated using laser Raman spectroscopy. Takatani et al. report that iron rust generated inside concrete in an alkaline environment is Fe 3 O 4 (magnetite) and iron oxohydroxide (α-FeOOH (goethite), γ-FeOOH (lepidocrocite)). The Raman spectrum of the corrosion product on the surface of the iron sample, which was embedded in mortar with a cover of 5 mm and tested under pressurized oxygen of 0.5 MPa, is shown in FIG. The iron rust on the surface of the sample tested in cement was too thin to obtain a Raman spectrum.
本発明の酸素加圧試験法は電食試験法よりも実環境と同様の鉄さびが生成可能であり、乾湿繰返し試験法よりも短時間で簡便な方法であり、オートクレーブ法よりもコンクリート試験体の力学特性を損なわない試験法であるため、コンクリート内部鉄筋腐食の新規加速試験法として非常に有効である。 The oxygen pressurization test method of the present invention is capable of producing iron rust similar to the actual environment than the electrolytic corrosion test method, is a simple method in a shorter time than the dry-wet repetition test method, and is more concrete concrete than the autoclave method. Since it is a test method that does not impair the mechanical properties, it is very effective as a new accelerated test method for corrosion of reinforcing steel inside concrete.
１０ セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体
１１ セメント又はモルタル
１２ 鉄試料
１３ 絶縁性棒材
１４ 導線
１６ かぶり
２０ 鉄筋腐食促進試験装置（加圧チャンバー）
２１ 筐体
２２ フランジ
２３ 蓋部
２４ 観察窓
２５ 酸素供給弁
２６ 酸素放出弁
２７ 圧力ゲージ
２８ ＮａＣｌ水溶液
２９ 試験体支持板
10 Cement Specimen, Mortar Specimen, or Concrete Specimen 11 Cement or Mortar 12 Iron Sample 13 Insulating Rod 14 Conductive Wire 16 Cover 20 Reinforcing Bar Corrosion Acceleration Tester (Pressurized Chamber)
21 Case 22 Flange 23 Lid 24 Observation Window 25 Oxygen Supply Valve 26 Oxygen Release Valve 27 Pressure Gauge 28 NaCl Aqueous Solution 29 Specimen Support Plate
Claims (8)
前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させる酸素供給装置又は酸素加圧装置と、
前記加圧チャンバー内に溜まるＮａＣｌ水溶液を有し、
内部に鉄筋が埋設された、セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を、前記ＮａＣｌ水溶液に浸漬させた状態で支持する第１の試験体支持板と、
内部に鉄筋が埋設された、セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を、前記ＮａＣｌ水溶液から浮いた状態で支持する第２の試験体支持板と、
を備え、
前記のセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を、前記加圧チャンバー内に設置すると共に、前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させて前記のセメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させることを特徴とする鉄筋腐食促進試験装置。 A pressure chamber used to increase the oxygen supply,
An oxygen supply device or oxygen pressurizing device for increasing the oxygen pressure in the pressurizing chamber;
Having a NaCl aqueous solution accumulated in the pressure chamber,
A first test body support plate for supporting a cement test body, a mortar test body, or a concrete test body in which a reinforcing bar is embedded in the state of being immersed in the NaCl aqueous solution ,
A second test body support plate for supporting a cement test body, a mortar test body, or a concrete test body, in which a reinforcing bar is embedded, in a state of floating from the NaCl aqueous solution;
Equipped with
Cement specimens of the mortar specimen, or a concrete specimen, the while placed in a pressurized chamber, said cement specimens by increasing the oxygen pressure in the pressure chamber, mortar specimens, or concrete An apparatus for accelerating reinforcement corrosion test, which increases the amount of oxygen supplied to the inside of a test body.
さらに、前記加圧チャンバー内の湿度を制御する湿度制御部と、
前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させる酸素圧力制御部とを備え、
前記酸素圧力制御部によって、当該セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させることを特徴とする鉄筋腐食促進試験装置。 The reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Furthermore, a humidity controller for controlling the humidity in the pressure chamber,
An oxygen pressure control unit for increasing the oxygen pressure in the pressure chamber,
A reinforcing bar corrosion acceleration test apparatus, wherein the oxygen pressure control unit increases the amount of oxygen supplied to the inside of the cement test body, the mortar test body, or the concrete test body.
当該ＮａＣｌ水溶液を加圧チャンバー内に充填し、
当該加圧チャンバー内のＮａＣｌ水溶液に、内部に鉄筋が埋設された、セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を、加圧チャンバー内に浸漬し、
当該加圧チャンバー内のＮａＣｌ水溶液から浮いた状態で、内部に鉄筋が埋設された、セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体を、加圧チャンバー内に保持し、
前記加圧チャンバー内の酸素圧力を上昇させて前記セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体の内部への酸素供給量を増加させ、
前記セメント試験体、モルタル試験体、又はコンクリート試験体に埋設された鉄筋の腐食を促進する試験法。 Prepare a NaCl aqueous solution so that the chloride ion concentration will be the same as that of the concrete sample,
Fill the pressure chamber with the NaCl aqueous solution,
In the NaCl aqueous solution in the pressure chamber, a cement test body, a mortar test body, or a concrete test body, in which the reinforcing bars are embedded , is immersed in the pressure chamber,
The cement test body, the mortar test body, or the concrete test body, in which the reinforcing bars are embedded, is held in the pressure chamber while floating from the NaCl aqueous solution in the pressure chamber.
The cement specimens by increasing the oxygen pressure in the pressure chamber, mortar specimen, or increase the oxygen supply to the interior of the concrete specimen
The cement specimens, mortar specimens or test methods that facilitate buried corrosion of reinforcing bars in the concrete specimen.
Further, the established a saturated solution of a predetermined inorganic salt to the pressure chamber, the test method of promoting the corrosion of reinforcing bars according to claim 7, wherein adjusting the humidity of the pressure chamber.
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| WO2018070144A1 (en) | 2018-04-19 |
| JP2018063176A (en) | 2018-04-19 |
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