コンクリートの劣化原因
鉄筋コンクリート構造物の劣化は、コンクリートの劣化と鉄筋の腐食が引き金となり
それらが相互に関連して起こります。
塩害、アルカリ骨材反応などに起因する劣化の多くは科学的劣化外力によるものです。
化学的劣化外力は気体と液体に分類でき、それらを中心に劣化外力が
鉄筋コンクリート構造物の劣化に及ぼす影響をまとめると、下記のようになります。
(劣化外力) (劣化の要因) (引き起こす作用) (劣化現象)
気体の浸透 → 二酸化炭素の浸透 → コンクリートの中性化 → 鉄筋の発錆
酸素の浸透 鉄筋の腐食に寄与
液体の浸透 → 水(雨水)の浸透 → 鉄筋の腐食に寄与 → 鉄筋の発錆
アルカリ骨材反応に寄与 コンクリート中の膨張圧発生
アルカリ骨材反応生成物の吸水
コンクリートの凍結融解 コンクリートの凍害
コンクリート中に成分の溶出 コンクリート組織の破壊・汚れ
融雪剤、飛来塩を含んだ水の浸透 → 鉄筋の腐食に寄与 → 鉄筋の発錆
化学的劣化外力による鉄筋コンクリート構造物の劣化は、酸素・二酸化炭素及び水分を
コンクリート中において、どのように制御するかということに大きな意味があるものと考えられます。
鉄筋の腐食
コンクリートの強アルカリ環境下において、鉄筋はその表面が水和酸化物から成る不動態皮膜に覆われており、
腐食から保護されています。
しかしながら、コンクリートが中性化してアルカリ度が低下したり、コンクリート中にある種の有害成分が
存在すると不動態皮膜が破壊され、鉄筋は活性化して腐食しやすくなります。
コンクリート中の鉄筋の不動態皮膜を破壊する有害成分としては、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、硫化物イオンなどが
ありますが、特に塩化物イオンの作用が強く、鉄筋コンクリート構造物中の鉄筋の腐食は、コンクリートの中性化と塩害が
引き金となって生じます。
コンクリートの中性化や塩害によって、鉄筋表面の不動態が破壊されると鉄筋表面に局部電池が形成され、鉄筋の腐食が進行します。