構造太郎です。
今回は、コンクリートの中性化について整理しますね。
中性化とは
コンクリートは元々強いアルカリ性です。中性化とは、そのアルカリ性が低下する（酸性化する）現象ですね。
コンクリートは、セメントと水の水和反応のよる水酸化カルシウムによって強いアルカリ性を示します。
供用期間中、大気中の二酸化炭素や酸性雨などの劣化因子がコンクリート細孔内に侵入し、水酸化カルシウムと炭酸化反応を起こすことで、アルカリ性が低下することになります。これが経年劣化の１つ、中性化です。
中性化が進行すると（経年劣化）
経年劣化のひとつである中性化、進行すると鉄筋が腐食し、コンクリートのひび割れ・剥離などに進展します。
詳しく説明すると、コンクリート内部の鉄筋は、腐食抑制機能を有する不動態被膜に覆われており、コンクリートの強いアルカリ性に守られています。時の経過とともにアルカリ性が低下し、中性化に至ることで不動態被膜が破壊され、そこに酸素と水が供給されることで鉄筋が腐食してしまいます。
腐食の進行に伴う発錆の体積膨張圧により、ひび割れや剥離などの変状が生じます。
外観・変状
中性化によるコンクリート自身の劣化はないため、鉄筋の腐食が顕在化するまで外観の変状は認められません。顕在化したあとは、ひび割れ・錆汁、剥離などの変状が現れます。
中性化に対する対策
まずは発錆の原因となる劣化因子（酸素・水）の侵入を遮断することが重要です。
また中性化速度は、経過時間の平方根に比例すること、コンクリートの組織が緻密なほど中性化が抑制されるという特徴から、以下の対策が挙げられます。
- 環境条件・耐用年数に対する中性化深さを求め、適切なかぶり厚さを確保すること
- ジャンカやコールドジョイントなどの施工時欠陥は中性化を促進するため、コンクリート打設時の十分な締固めや養生が重要
- 劣化因子侵入を抑制するため、表面含浸材塗布による表面改質
最後に
海岸近くの建物については、塩害が懸念されるため、塩害対策として必要かぶり厚を確保したりしますが、中性化も同様ですね。鉄筋のかぶりって結構重要なんです。
以上、構造太郎でした。
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