船体構造部材の板厚計測及び精密検査のエキスパート

調査対象物からコンクリートコアを採取し、各種コンクリート試験を行います。

 

一般に、健全なコンクリートはｐＨ13～14の強いアルカリ性を保っていますが、大気中の炭酸ガスなどと反応する事によって、表層部から内部へとアルカリ性が失われて行きます（中性化）。

 

コンクリート中の鉄筋は、強アルカリ中にある場合には錆びにくい性質を持っていますが、中性化が進行し鉄筋周辺のアルカリ性が失われると、一転して錆（さ）びやすい状態になります。錆びが進行すると、表面のコンクリートが剥がれ落ちたり、さらに鉄筋が痩せ細っていきます。すると、構造物の強度自体をも低下させる危険な状態になっていきます。

 

従って、中性化深さを知ることは、コンクリート構造物の健全性を判断する上で重要なのです。

 

コンクリート表面に試薬（フェノールフタレイン1%溶液）を噴霧すると、アルカリ部が赤色反応することにより、容易に中性化深さ（表面側の無色部）を知ることができます。

コンクリート構造物にとってコンクリートが充分な強度を持っていることは安全上かかせません。実構造物より採取したコンクリートコアを用いて、強度試験を行います。

 

コンクリートコアを試験器にセットし、破壊するまで加重していきます。破壊時の荷重からコンクリートの破壊強度（圧縮強度）を知ることができます。   また、破壊に至るまでの変形（ひずみ）具合から変形特性を調べます（静弾性係数試験）。ひずみ方も健全性の指標となります。

 

コンクリート中に過度の塩分が混入すると、コンクリート内部の鉄筋に錆びを引き起こします。

 

塩分の混入経路は様々ですが、代表的なものとして、海水、道路の凍結防止剤（NaCa・NaCl）の影響が挙げられます。鉄筋が錆びることの弊害は中性化と同様ですが、塩分が作用すると、その進行速度は著しくなります。構造物より採取したコンクリートを用い、化学分析により塩分の混入量を調べます。

 

塩害劣化した構造物		構造物より採取したコンクリートを用い、化学分析により塩分の混入量を調べます。

 

コンクリートは、セメント・砂・石・水を材料に出来上がっており、強いアルカリ性を持っていますが、材料に使われる石のうち、ある種の石は、アルカリと反応してコンクリート中にアルカリシリカゲルと呼ばれる物質を生成します。アルカリシリカゲルは、水を吸収し膨脹する性質を持っており、その膨脹圧力によりコンクリート表面にひび割れを発生させます。

 

著しいケースでは、亀甲状に大きなひび割れが発生し、鉄筋を破断させることもあります。このアルカリ骨材反応ですが、依然として未解明な部分もあり、対策にも限界があるのが現状です。

 

アルカリ骨材反応劣化の例		試験の様子

 

アルカリ骨材反応による劣化はコンクリートの膨脹により、ひび割れとして顕在化します。残存膨脹量試験は、既にアルカリ骨材反応による劣化を生じたコンクリートが、今後さらに劣化（膨脹）する可能性をどの程度持っているかを調べるものです。

 

シュミットハンマーを使用し、構造物を傷つけることなくコンクリート強度や均質性を推定します。

 

試験の様子