【中性化フロントとは?】中性化による塩化物イオンの濃縮現象

診断士

中性化フロントは、コンクリート中に存在する2種類の塩化物の移動、生成により生じる現象です。

コンクリート中に存在する塩化物は2つ

①コンクリートの細孔溶液中に溶解しているもの
②フリーデル氏塩として固化されているもの

フリーデル氏塩として固化されている塩化物量は、セメント量の0.4%程度であると言われています。

中性化フロントとは?

中性化フロントとは、コンクリートの中性化領域でフリーデル氏塩として固化されていた塩化物イオンが分解され、塩化物濃度が大きくなる現象です。

フリーデル氏塩の分解

3CaO・Al2O3・CaCl2・10H2O+3CO2
→3CaCO3+2Al(OH)3+Ca2++2Cl+7H2O

フリーデル氏塩+炭酸ガス
→炭酸カルシウム+水酸化アルミニウム+カルシウムイオン+塩化物イオン+水

中性化フロントが起きると、塩害が生じます。例えば、内部鉄筋の不働態被膜が破壊され、鉄筋の腐食が進行することで、コンクリート構造物の劣化が起きるといった現象が生じます。

中性化フロントのメカニズム

ステップ1

中性化の進行までは、細孔溶液中のClは一様に分布しています。

ステップ2

中性化により、中性化部のフリーデル氏塩が分解し、Clが細孔溶液中に溶出します。

ステップ3

濃度拡散により、中性化部の細孔溶液中のClが内部へ移動します。

ステップ4

内部の非中性化域まで達すると、再びフリーデル氏塩が生成されます。

ステップ5

濃度拡散がなくなるまで反応が続きます。

中性化フロントが生じやすい条件

コンクリート中の塩化物イオンは濃度勾配による拡散で移動するため、次の条件で中性化フロントが生じやすいことが言えます。

①塩化物イオンの供給が多い環境
・・・飛沫帯など

飛沫帯

②コンクリート組織が緻密でなく、塩化物イオンの拡散移動が生じやすい配合
・・・水セメント比が大きい配合

以上、中性化フロントについて、診断士試験対策を念頭にまとめました。

タイトルとURLをコピーしました