コンクリート診断士を受験される方は、

過去問や問題集からできなかった問題について

自分なりにまとめておくと良いと思います。

2年間挑戦した私が勉強した復習メモを公開したいと思います。

あくまでも自分用メモなので分かりづらい箇所もあると思います。

 

コンクリート

・クリープ、乾燥収縮⇒長期に変形を増大させる性質

・コンクリート温度が高い⇒粘性が増す=測圧が小さくなる

・自己収縮は凝結始発以降に起こる

水和収縮+自己乾燥収縮=自己収縮

・低級アルコールアルキレンオキサイド=有機系収縮低減剤 

ブリーディング

・ブリーディング量が多い→レイタンスが多くなる

・微粉が多い→保水作用⇒ブリーディングが少なくなる

・気温が低いとブリーディングが多い(凝結に時間がかかるため)

・ブリーディングでセメント分が流れる⇒砂すじ、細骨材が露出

・砂すじ…過度な締固め、ブリーディング、打込み速度が速い

・型枠継ぎ目の変状⇒ブリーディングの多いコンクリート使用、角橋に締固めを行う 等 

ひびわれ

・内部拘束⇒表面上のひびわれ

・温度ひびわれ⇒2~4日でピークに達する

・自己収縮によるひびわれが生じやすいコンクリート⇒高強度コンクリート

※水セメント比が小さい 水分の量が少ないコンクリート

・乾燥収縮のひびわれは収束に1年以上かかる

・日射、気温の変化に伴う温度、温度差によるひびわれ

収縮の場合⇒逆ハの字 下層階に生じる(基礎に拘束される)

膨張の場合⇒ハの字  上層階に生じる

・乾燥収縮 開口部から斜め45°のひびわれ

⇒柱・梁による拘束を受ける外壁の乾燥による収縮

・マスコンに拘束されたひびわれ⇒水和熱、外部拘束

・ひび割れ幅の経時変化の調査⇒コンタクトゲージ法 

ひびわれ補修

・漏水があれば、注入工法または充填工法

・湿潤状態⇒アクリル樹脂OK

・表面塗布工法

0.2mm以下の微細ひびわれの上に

塗膜弾性防水材、撥水材、ポリマーセメント系、セメント系材料を使用。 

豆板

・軽度の豆板でも劣化因子は浸入しやすくなる 

水和熱

・セメントの水和熱⇒マスコンクリート

※屋上のスラブ厚は薄い⇒セメントの水和熱は発生しづらい 

中性化

・中性化速度 50~70%で最も大きくなる

・温度が高くなるほど大きくなる

・フェノールフタレイン溶液

95%エタノール90ml、フェノールフタレイン溶液粉末1g +水を加えて100mlとする

⇒測定面乾燥 95%エタノール 90mL75mL程度にして水を増すことができる

・鮮明な赤紫色の部分までを中性化深さとする

・アルカリ含有量(R2O量)多い:中性化速度大きい

※ナトリウムイオン、カリウムイオンなどが多い場合は、細孔溶液が高アルカリ性を維持するため、

水酸化カルシウムの溶解がより進み、中性化の進行がより速くなる。

・フライアッシュは中性化速度大きい(ポゾラン反応でCa(OH)2を消費するため)

・コアをドライヤーで乾燥させてOK

・中性化速度係数 ex 室内/室外=0.08/0.04=2

・コンクリート 乾燥状態⇒CO2が侵入しやすい。

ただし、細孔溶液が少なくなり、炭酸化反応は起きにくくなる

湿潤状態⇒CO2の侵入量が少なくなる。⇒中程度の湿度で中性化の進行はMAX

コア

・コア直径⇒6ヶ所

・コア高さ⇒4ヶ所を0.1mmまで測定:最大と最小値の平均値を平均高さとする

h/d 1.90を下回るときは補正が必要

・コア供試体の直径 粗骨材の最大寸法の3倍以上 

酸化鉄

・水酸化鉄 Fe(OH)2  

・酸化鉄(Ⅱ)FeO   黒

・四酸化鉄  Fe3    

FE3O4        黒

    Fe2O3              褐色

FeOOH             褐色 

疲労

・疲労の場合  床版下面 Xの形状のひびわれ

・たわみの場合 床版下面 Yの形状のひびわれ 床版上面 壁に沿う形状のひびわれ

・列車荷重 スパンが小さいほど影響度は大きくなる(繰り返し荷重が多いため)

・載荷速度が小さいほど、疲労強度は小さくなる(弱くなる)

・ひびわれが生じた床版:剛性低下⇒固有振動数が減少⇒周期の時間間隔が長くなる

・大たわみ⇒振動数、加速度ともに小さくなる

・振動、たわみの調査⇒レーザードップラー法 

ASR

・細孔溶液中のOH-イオン濃度が高いほど、コンクリートの膨張量が大きくなる。

・試験

  • 反応性鉱物の有無    ―偏光顕微鏡観察、SEMXRDX線回折試験)
  • 骨材の反応性      ―化学法、モルタルバー法
  • 膨張量         ―JCI-DD2法、デンマーク法、カナダ法
  • アルカリシリカゲルの判定―偏光顕微鏡、SEM、酢酸ウラニル蛍光法、化学成分分析(酢酸ウラニル蛍光法は簡便)

 ・膨張量

JCI-DD2法  :湿度95% 40℃   6ヶ月

デンマーク法  :NaCl溶液50℃  3ヶ月

カナダ法    :NaOH溶液80℃ 28

※コンタクトゲージ法で変化を観察するのも◎ 

・超音波パルス速度(超音波法)―ASR劣化深さを測定

ASR抑制対策

アルカリ総量の抑制 3.0kg/m3以下

混合セメントB種の使用 (コンクリート中のOH-を抑えることができる)

無害骨材(区分A)の使用

・アルカリ総量(:Na+ K+)調査

吸光光度計、ICP発光分析装置

・反応性鉱物

トリディマイト、クリストバライト、微昌質石英、火山ガラス

これらは火山岩、安山岩、堆積岩、チャートに含まれる

 ・フライアッシュ

ポゾラン反応⇒ASRには有効、中性化には不利。

Ca/Si比となるC-S-Hを形成⇒アルカリイオンが吸着しやすくなる

 Ca(OH)2が消費されることでOH-濃度が低くなる

  ・特定の地域のみに限定されない

含浸材

・シラン系含浸材

ASRに有効

CO2が浸入する

表面改質(アルキル基を持つ)

浸透性吸水防止材

施工には乾燥状態が必要

※コンクリートが濡れている場合、表面含水率が高い場合は、含浸性は期待できない

※シラン系はコンクリート表面が乾燥状態になる⇒炭酸ガスが侵入しやすくなる

⇒中性化が進行する

・亜硝酸リチウム含浸材

亜硝酸イオン⇒鉄筋の不動態化

リチウムイオン⇒ASG無害化(適用に限界あり⇒膨張量の大きいASRには不向き)

 ・けい酸塩系表面含浸工法

中性化、塩害、スケーリング等の抑止

耐久性向上、アルカリ付与(中性化への抵抗性)

コンクリート表層部に含浸して、組織を改質し、炭酸ガスや水分の浸透を抑制

ASRは進展させるのでNG

けい素と水酸化カルシウム⇒C-S-Hを生成

固化型:けい酸リチウム ※乾燥状態が必要

・反応型:けい酸ナトリウム、けい酸カリウム

 ・亜硝酸カルシウム

⇒防錆材:亜硝酸イオンが破壊された不働態皮膜を再生する効果を有する

漏水対策

・ポリマーセメントペーストの表面被覆では漏水防止効果は期待できない  

凍害

・気泡間隔係数が小さいほど耐凍害性が高い(良質)

200250μm以下で凍結融解抵抗性が確保される

・水が少ない方が良い

    ・細孔量=凍結融解抵抗性の推定

・相対動弾性係数 80%以上 耐凍害性を有する

・細孔径分布、細孔量⇒水銀圧入法(水銀圧入式ポロシメーター)

・気泡間隔係数⇒リニアトラバース試験方法、修正ポイントカウント法

・径の大きい細孔中の水から凍結

・凍結融解環境下

NaCl供給⇒水の凝固点降下⇒未凍結水量増加⇒浸透圧の増加

NaCl供給⇒pHの上昇⇒アルカリシリカ反応が促進される

火害

・熱分解

水酸化カルシウム Ca(OH)2 500~580

炭酸カルシウム   CaCO3  825

・たわみが生じている⇒構造的にNG

・受熱温度指標

・目視

・XRD(X線回折)Ca(OH)2の有無を調査

・示差熱重量分析…結晶型の変化

・セメントペースト

100℃までは膨張するが、水和物中の結晶水が脱水するため、収縮に転ずる

(結晶水が分離、消失)

・石英質 600℃ 結晶形態の変化⇒急激な膨張

600℃超⇒C-S-Hが分解

UVスペクトル:コンクリート中の化学混和材のうち、リグニン系の有機系化合物の熱による変化を分光高度計でUVスペクトル分析して受熱温度を推定する方法。

化学混和剤 UV化学

検量線が作成できない場合はCOD(化学的酸素要求量)により有機物を定量

500℃⇒冷却後、鉄筋強度はほぼ回復

300℃以下⇒コンクリートの残存強度は70%以上

摩耗

・アブレイジョン摩耗 すり磨き水平方向

・エロージョン摩耗 突き砕き

・型取りゲージは、摩耗による凹凸の測定に有効

・キャビテーション現象が起こる限界流速⇒開水路で7.5m/s程度 

X線写真

・内部の鋼材分布当を調べる

400mmが適用限界  ※空洞の把握には不向き 

電磁誘導法

・鉄筋径を測れる

・電圧が強い⇒鉄筋が近接している

・キーワード:交流電流、起電力、ファラデー 

打音法

・健全部は振幅が小さい 

電磁波レーダー法

・比誘電率が小さい=かぶりが大きく出る 

ドリル法

・3点の平均値を用いる(覚え方:ドリルが3つ) 

塩害

塩化物イオン量

・可溶性塩化物イオン 50℃で30

・全塩化物イオン   煮沸pH3(7)

     吸光光度法、硝酸銀滴定法                pH7 炭酸カルシウム使用

電位差滴定法、イオンクロマトグラフィー法⇒pH3 試料に硝酸使用 

・塩化物イオン濃度測定⇒同一試料について2回行う 

・塩化物イオン測定

簡易法⇒硝酸銀溶液噴霧法(可溶性塩化物イオンのみ)

精密法⇒塩化銀沈殿法 

・塩化物イオン測定法

重量法    塩化銀沈殿法

容積法    モール法

吸光光度法  クロム酸銀法

電気化学的法 電位差滴定法:N/200硝酸銀溶液を使用

※ろ液の抽出⇒ろ液を蒸留水で定容にする 

電気防食

・不活性領域まで電位を下げる⇒カソードを停止(下げすぎは、水素脆化のためNG

・夏期の方が、電位が卑()になる=復極量が確保しづらい

・湿潤状態の方が、復極量が小さい O2確保に時間がかかるため

・鉄筋から電子e-が陽極材に向かって流れる。電位を下げる。カソード防食。

・断面修復⇒比抵抗が小さい材料を選定する。コンクリートと同程度

・コンクリート中の鉄筋を陰極として、電位を強制的に下げ、鉄筋表面の電位差を解消する=鉄筋腐食の停止 

マクロセル腐食

・補修部 塩化物イオン濃度高い=電位低い⇒鉄筋で酸化反応(アノード)が始まる

※点検間隔を短くする、強化する

・塩化物イオン濃度低い(電位高い)=カソード

塩化物イオン濃度高い(電位低い)=アノード

・界面の既存コンクリート部にも変状が現れる。  

カソード反応

H2O+1/2O2+2e-2OH-    カソード反応は酸素と水が必須 

Ca(OH)2 :水酸化カルシウム

・溶解しやすい(低温になるほど溶解しやすい)

・耐硫酸性が低い

Ca(OH)2を生成しない⇒アルミナセメント

Ca(OH)2が少ない  ⇒混合セメント

(高炉スラグ微粉末、シリカフューム、フライアッシュ)

・アルカリイオン+炭酸イオン→炭酸アルカリ(炭酸ナトリウム、炭酸カリウム)を生成

⇒炭酸カルシウムの生成反応が優先的に進行

⇒アルカリ量が多くなる=中性化の進行は速くなる

・溶解度 Na+,K+Ca(OH)2

・溶解順序 Ca(OH)2C-S-H⇒シリカゲル

 鉄筋・配筋

・帯筋=せん断補強筋 帯筋が多いとせん断に強くなる=曲げ破壊先行

・せん断補強筋は曲げ剛性、たわみへの効果は期待されない

・破断の有無を検出⇒漏洩磁束法

・鋼材腐食速度:分極抵抗の逆数が比例関係にある

・四電極法⇒鉄筋の腐食のしやすさを判断する方法

・上端筋が設計位置より下がっていれば、たわみは増加する 

防錆

・亜硝酸系防錆剤=アノード型防錆剤(アノード反応防止)カルシウム系、リチウム系 

ポリマーセメントモルタル

・弾性係数が小さい

・圧縮強度は効果なし、増大しない

・熱膨張、曲げ強度、引張強度、電気抵抗性、付着性 向上

・透水係数小さくなる(向上)

・中性化速度係数小さくなる(向上)

・コストが高い

・ポリマーセメント比 一般的に5~30% 

化学的寝食

・下水道 好気性細菌による硫酸による劣化

  ・硫酸塩(嫌気性細菌)⇒硫化水素(好気性細菌)⇒硫酸

硫酸+Ca(OH)2⇒硫酸カルシウム(二水せっこう)生成…コンクリート劣化

・硫酸による劣化

・劣化部除去⇒ポリマーセメントモルタルで断面修復⇒表面被覆工

・硫酸に対する表面被覆工

有機系樹脂⇒エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタン樹脂

※シラン系はNGコンクリート表面に被覆を形成しないため

※けい酸塩系もNG 

補強

・引張応力を受ける部分⇒鋼板、炭素繊維シート(エポキシ、アクリル樹脂で接着)

・アラミド繊維:温度が上がると収縮、ガラス繊維:温度が上がると膨張

・ガラス繊維 耐アルカリ性が低い

・合成樹脂(エマルション型)

ポリマーセメントモルタルとコンクリートの母材地の接着性を高める

・有機系短繊維⇒施工時のひびわれの抑制、だれ防止等

・(鋼繊維補強コンクリートによる)上面増厚工法⇒主に押し抜きせん断体力の向上を目的 

光沢保持率(耐久年数)

・ふっ素樹脂>シリコーン樹脂>ポリウレタン樹脂>アクリル樹脂 

高流動コンクリート

・単位粉末体が大きいため、高性能AE減水剤を使用

・プラスティック収縮ひびわれ(粘性高)

・水和熱による温度ひびわれ(セメント大)

・自己収縮ひびわれ 

コンクリート内の空隙調査

・衝撃弾性波法

CCDカメラ

X線透過法 

年代問題

1990年代

高炉スラグ⇒コンクリート用高炉スラグ微粉末の使用

1993年 単位水量の上限(単位水量の目標値の上限の推定)1993

1982

JIS規定 AE剤、減水剤の品質基準規定

1950年台

AE

1970年台

・空気量4

 

計算問題

・補強

補強後 P1、補強前 P2 全体 P=P1+P2

一体化されているためひずみは同じ ε=P1/E1A1=P2/E2A2 

・標準偏差

標準偏差10、かぶり15mm  15mm/10=1.5(正規偏差) 

衝撃弾性波

  • 部材厚さ
  • 内部欠陥
  • 背面空洞の有無
  • 欠陥までの距離

※ひびわれ幅は計測不可 

コンクリートの土砂化

・電磁波レーダー 

コンクリートの比誘電率

・乾燥すると大きくなる(抵抗と同じ)

 

タウマサイト

硫酸塩劣化の一つ。低温かつ石灰石骨材を使用したコンクリート構造物に発生する硫酸塩による劣化現象

条件

・硫酸塩、硫化物

・水の存在

・炭酸塩の存在

・低温

Siの存在

 

DEF

・エトリンガイト

 

配合推定

・セメント協会法

600℃における強熱減量

試料を塩酸で処理

酸化カルシウム量からセメント量を計算

・フライアッシュセメントは、フライアッシュ量が不明なので、単位セメント量が推定できない 

表面被覆工法

・エチレン酢酸ビニル系エマルションは中塗り材として用いられる

  ・温度応力低減させるには表面被覆工

応力問題

・σ=P/A+My/I 

自然電位法

・入力抵抗が100MΩ以上と大きく、分解能が小さい電位差計が◎  

XRD(粉末X線回折装置)

・水和生成物の結晶構造が判定できる

・石英、長石、カルサイト 分析はOK。アルカリシリカゲルはNG 

高炉セメントB

・塩化物イオンの浸透が少なくなる 

その他

増粘剤⇒断面修復材の保水性の確保、だれ防止

 

硫化鉄⇒エトリンガイト、含鉄ブルーサイト⇒コーリンガイトを生成

⇒コンクリートに膨張、ひびわれ、ポップアウトを生じる

 

リバウンドハンマー:反発度法

0~40℃の範囲

25~50mmの間隔を持った9

 

 

以上になります。

こんな感じでまとめておくと良いと思います。