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塩分拡散予測手法(塩分分析による補修工法の選定)鉄筋コンクリート中の鉄筋は、塩分(塩化物イオン)の存在によって腐食が早まります。塩分拡散予測手法は、構造物に含まれる塩分量を調べ、その結果から将来的にどのように塩分分布が変化するのか、それが鉄筋に対してどのように影響するのかを判断する手法です。
また、ショーボンド建設独自の技術として、補修を行ったときに塩分分布がどのように変化するのか、または鉄筋を腐食から守るためにはどの程度の補修を行う必要があるのかを判断する手法も確立しています。

塩分拡散予測手法は以下の特長を持っています。

  1. 現状の塩分分布から、将来の塩分分布を予測できます。
  2. いつ頃に鉄筋が腐食し始める(腐食し始めた)のかを予測、推定できます。
  3. どのような補修を行うことにより、腐食を抑制できるのかを判断できます。

したがって、塩分拡散予測手法は、塩害環境にある構造物の塩害による鉄筋腐食を抑制したい場合に有効な方法です。



塩分拡散予測手法は、以下の手順で行います。

構造物からの試料採取
コア法やドリル法などで、構造物からコンクリート試料を採取します(塩化物イオン含有量調査)。

試料の分析
電位差滴定法により、試料中の塩分分布を調べます(塩化物イオン含有量調査)。

拡散係数、表面塩化物イオン濃度の推定
現状の塩分分布から、以下のFickの拡散則にしたがって拡散係数D(c/s)とコンクリート表面での塩化物イオン濃度Co(kg/)を計算します。

将来的な塩分分布の推定
得られたDとCoを用いて、将来的な塩分分布を予測します。このとき同時に、鉄筋腐食が始まる時期を計算します。また、二次元のFEMを用いた独自の手法により、隅角部で2方向から塩分が浸透してくる場合、複雑な断面を持った構造物の場合でも、塩分分布を予測できる手法も確立しています。

補修工法の選定
コンピュータプログラムを使用し、表面被覆、断面修復などの補修を行ったときの塩分分布を調べます。塩害による劣化メカニズムを考慮しながら、最適な補修工法、補修の規模、LCCなど決定します。



土木学会などで示されているとおり、塩分の拡散予測手法については広く知られた既往の技術です。しかし、計算過程は複雑で、一般的にはコンピュータプログラムを用いて解析を進めます。
ショーボンド建設では独自のプログラムを有しており、通常の将来的な塩分分布の予測だけにとどまらず、補修を行ったときの分布を計算により把握する技術を有しています。
また、Fickの拡散方程式を用いた方法は、原則として一次元での方法です。ショーボンド建設では、FEMを用いた解析手法を確立しており、2次元での解析が可能です。これにより、隅角部での解析や複雑な断面を持った構造物での解析ができます。
このような補修工法選定事例の一部を紹介します。

例1) 現状の塩分分布と補修しない場合の将来予測
 例2)表面保護+断面修復工法で補修する場合
 
     例3) 表面保護工法で補修する場合

ショーボンド建設が所有する、塩分分析プログラムは市販いたしておりません。
ただし、本プログラムを使用した補修設計支援は行いますので、お気軽にお問い合わせください。

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