【診断士の問題と解説】1日5問!(Vol.10)中性化

コンクリート診断士 問題と解説Vol.10

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このページの問題を一問一答形式の動画としてまとめました。復習用にご活用ください。通勤中や運動中に最適です。

【問46_中性化】

コンクリートの中性化速度に関する記述中の(A)~(D)にあてはまる次の語句の組合せのうち、適当なものはどれか

環境湿度が低くてコンクリートが乾燥し、細孔空隙中の液状水がなくなると、(A)、中性化の進行は(B)。環境湿度が高くて細孔空隙中に液状水が満たされると、(C)、中性化の進行は(D)。

(A) (B) (C) (D)
(1) 炭酸化反応が進行せず 遅くなる 二酸化炭素の侵入量が少なくなり 遅くなる
(2) 二酸化炭素の侵入量が少なくなり 遅くなる 炭酸化反応が進行せず 速くなる
(3) 二酸化炭素の侵入量が少なくなり 速くなる 炭酸化反応が進行せず 遅くなる
(4) 炭酸化反応が進行せず 速くなる 二酸化炭素の侵入量が少なくなり 速くなる
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正解(1)

大気中の二酸化炭素は、コンクリートの空隙内に拡散することによって侵入します。空隙内に拡散した二酸化炭素が、細孔溶液中に溶解し、コンクリート内部の水和物との反応により、コンクリート内部の中性化が起こります。このため、中性化には適度な湿度が必要ということになります。

相対湿度が低く、コンクリートが乾燥状態にあり、細孔溶液が少ない場合には、中性化が進行しにくくなります。

逆に、相対湿度が高い場合、コンクリートの空隙が水分で満たされた状態となり、二酸化炭素の内部への拡散が起きにくい状態になります。そのため、中性化が進行しにくくなります。

【問47_中性化】

 下表は、ある建築物の室A,B,C,Dの室内環境(温度および相対湿度)である。環境条件から、コンクリートの中性化速度が最も速いのは次のうちどれか。ただし、コンクリートの水セメント比は60%とし、炭酸ガス濃度は各室とも同じとする。
室名 環境条件
湿度 素体湿度
10℃ 75%
25℃ 50%
10℃ 50%
25℃ 75%
(1)A室 (2)B室 (3)C室 (4)D室
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正解(2)

中性化速度は、相対湿度が50~60%程度で最大となります。また、化学反応は一般的に、温度が高いほど速くなります。ただし、温度が50℃以上になると、大気中の飽和CO2濃度が小さくなるため、中性化速度は遅くなります。

【問48_中性化】

 コンクリートの中性化速度に関する次の記述のうち、不適当なものはどれか

(1)アルカリ量(Na2O、K2O)が少ないセメントを用いたコンクリートは、アルカリ量が多いセメントを用いたコンクリートより中性化速度が大きい。

(2)高炉セメントB種を用いたコンクリートは、普通ポルトランドセメントを用いたコンクリートより中性化速度が大きい。

(3)連続した空隙を有する軽量骨材を用いたコンクリートは、普通骨材を用いたコンクリートより中性化速度が大きい。

(4)水セメント比の大きいコンクリートは、水セメント比の小さいコンクリートより中性化速度が大きい。

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正解(2)

(1)誤りです。アルカリ量が多いセメントを用いると、水酸化カルシウムの溶解度が大きくなるため、中性化速度が大きくなります。

(2)問題のとおりです。高炉セメントB種を用いたコンクリートは、高炉セメントの水和により、水酸化カルシウムが消費されるため、中性化速度が大きくなります。

(3)問題のとおりです。空隙を有する骨材は、二酸化炭素が侵入しやすくなるため、中性化速度が大きくなります。

(4)問題のとおりです。水セメント比の大きいコンクリートは、水セメント比の小さいコンクリートよりも、コンクリート組織内部の毛細空隙が多くなるため、中性化速度が大きくなります。

【問49_中性化】

 コンクリートの中性化速度に関する次の記述中の(A)~(D)に当てはまる(1)~(4)の語句の組合せのうち、適当なものはどれか

 一般に、骨材の絶対容積および、水セメント比が同一の場合、連続した空隙を有する軽量骨材を用いたコンクリートは、普通骨材を用いたコンクリートより中性化速度が(A)。また、一般のコンクリートにおいて環境湿度が(B)、コンクリートの細孔空隙中の液状水が大きく(C)と中性化速度は(D)なる。

(A) (B) (C) (D)
(1) 小さい 低く 減少する 大きく
(2) 大きい 低く 減少する 大きく
(3) 大きい 低く 減少する 小さく
(4) 小さい 高く 増加する 小さく
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正解(3)

軽量骨材は、骨材内部に連続した空隙を有するため、二酸化炭素の侵入が容易となり、中性化速度が大きくなります。

中性化速度は、相対湿度が50~60%程度で、最大となります。環境湿度が低下し、細孔空隙中の液状水が減少する乾燥状態では、中性化速度は小さくなります。

【問50_中性化】

 コンクリートの中性化と塩害の複合劣化に関する記述中の(A)~(D)に入る用語の組合せのうち、適当なものはどれか

①除塩不足の海砂を使用すると、中性化の進行が(A)。
②中性化が進行して塩化物イオンの濃縮が起こるのは、(B)が分解するためである。
③コンクリート中のpHが小さくなると、それに応じて鉄筋腐食が発生する限界塩化物イオン量は(C)。

(A) (B) (C)
(1) 遅くなる フリーデル氏塩 大きくなる
(2) 遅くなる エトリンガイト 小さくなる
(3) 速くなる エトリンガイト 大きくなる
(4) 速くなる フリーデル氏塩 小さくなる
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正解(4)

①除塩不足の海砂には、塩化ナトリウムが多く含まれるため、コンクリート中のアルカリ量(Na+)が多くなり、中性化が促進されます。

②中性化が進行して塩化物イオンの濃縮が起こるのは、コンクリートに固着しているフリーデル氏塩が分解するためです。この現象を、中性化フロントと呼びます。

③コンクリート中のpHが小さくなると、鉄筋表面の不働態被膜が破壊され、鉄筋の腐食反応が促進されます。そのため、鉄筋腐食限界塩化物イオン量は低下します。

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