１．コンクリートの主な劣化機構
①中性化
コンクリート中の水酸化カルシウムCa(OH)2が空気中のCO2と反応し炭酸カルシウムCaCo3となりHpが低下することによって、鉄筋の不動態被膜が破壊される。不動態被膜が破壊されると鉄筋が腐食し始めて、次第にコンクリートにひび割れが生じる現象。
②塩害
コンクリート中に内在する塩分や飛来する塩化物イオンによってコンクリート内の塩化物イオン濃度が上昇し、鉄筋に達すると鋼材の不動態被膜が破壊され腐食する。鉄筋が腐食するとコンクリートにひび割れが生じる現象。海岸が近い場所や路面凍結防止剤を使用する箇所などに発生しやすい。
③アルカリシリカ反応
コンクリート中のアルカリ、水、骨材中のシリカ分の反応により生成物が形成されて、生成圧力によりコンクリートにひび割れが生じる現象。水の供給が多い箇所で発生しやすい。
④凍害
コンクリート内の水分が凍結して、セメントとの水和反応に悪影響を与える。これにより、強度、水密性、耐久性が著しく低下しスケーリングやポップアウトが生じる現象。
２．コンクリートの劣化機構の補修方法
①中性化
中性化がかぶり鉄筋に達しておらず鉄筋が腐食していない場合は、表面被覆を行いCO2の進入を防ぐ。フェノールフタレイン溶液で中性化箇所を確認する。中性化がかぶり鉄筋に達している場合は、劣化部のコンクリートをはつりとり鉄筋の防錆処理を行ったのち、断面修復を行う。
②塩害
コンクリートの塩化物イオン濃度が１．２ｋｇ/m3以下になる箇所まではつりとり、鉄筋が腐食している場合は防錆処理を行い、断面修復を行う。表面被覆を行い、飛来塩分の進入を防ぐ。
③アルカリシリカ反応
硝酸リチウム系含浸材を塗布する。シアン系の含水材はアルカリシリカ反応にはよいが中性化へ効果が期待できないため注意が必要である。
④凍害
凍害が発生していると、コンクリートの構造に重大な影響が発生している可能性が高い、軽微なものであれば断面修復を行う。凍害の損傷程度が大きい場合はコンクリートの打ち換えを検討する必要がある。
３．コンクリートの劣化機構の配合時の対策 おまけ
- 中性化
配合の対策としては水セメント比を小さくする。セメント量を大きくする。高炉・フライアッシュを使用しない。
- 塩害
配合の対策としては、塩化物イオン濃度0.3ｋｇ/m3以下にする。水セメント比を小さくする。
- アルカリシリカ反応
配合の対策として、アルカリ総量3.0kg/m3以下にする。化学法・モルタルバー法で無害と判定された骨材を使用する。
- 凍害
寒中コンクリート対策を確実に実施する。（別項目で詳細に記載します）
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