この記事では、「塩害」を解説していきます。

コンクリート診断士の合格率は、毎年15％前後です。

試験内容は、最近では、４択問題４０問、論文１題(2題の内１題選択）です。

そんなのわかってるよ(^^;)と思います。すいません。

合格基準は、４択、論文それぞれの基準点を超える必要があるようです。

私は、コンクリート診断士に合格するには、過去問を問いたら合格できるものではないと思ってます。

私は、コンクリート診断士、コンクリート主任技士を取得しています。

特に、コンクリート診断士の取得を目指している方に有益な情報を発信すること目指しています。

劣化現象のメカニズムを理解していないと合格は難しいのです。

ここでは、私なりにわかりやすく劣化現象を説明していければと思っています。

宜しくお願いいたします。

塩害(えんがい）とは

塩害は、中性化と同様な劣化現象です。それは、鉄筋の回りの不動態皮膜が破壊され鉄筋が腐食してしまう現象だからです。つまり鉄筋が錆びることで構造物が劣化します。

コンクリートは一見すると、硬くて強いため外からの因子が入り込む余地などないと思ってしまうかもしれませんが、実は、スポンジのように空隙がたくさんあるものなのです。なので、外からの因子がいつでもアタックしやすい環境にあります。ただ、品質のよいコンクリートの表面は、緻密であるため、因子は侵入しずらいものになっています。しかし、経年ともなると、雨水などで表面成分が溶出したりして、緻密な状態からポーラスな状態へと変化していきます。そのような状態になってしまうと、因子が侵入しやすくなるのです。つまり、塩分が容易に侵入できるようになってしまうのです。

人間も同じです。若い時は、免疫が高いため風邪など引きにくい状況にありますが、年をとると免疫が下がり体調を崩しがちになります。人間であれば病院に行きますが、コンクリートが行くことができません。コンクリートの病気を治すのはコンクリート診断士という資格になります。言わば、コンクリートの医者です。

話を戻します。

では、塩害の劣化因子は何なのでしょうか？

塩分はどこから浸入してくるのか

次に塩分はどこから侵入してくるのか、ということを述べます。

• 塩分はどこから侵入するのか

２つあります。

１つ目は、元々製造時に塩分が多く含まれている場合（内在塩分）。

2つ目は、外から侵入してくる場合です。

具体的には、製造時の場合は、1986年以前に建設させた構造物になります。これは、塩分規制の前になるため塩分がコンクリートに悪いことが施工者にはあまり知られていなかった様です。海の砂や骨材を使用する際、十分洗うことなく使用していました。そのため、当初から塩分濃度が高かったと言うわけです。

次に外から侵入してくる場合ですが、海から飛来する塩分と寒冷地の山間部で使用される凍結防止剤（塩カリ）になります。

塩分には種類がある

コンクリート中に含まれる塩化物は1つではありません。３種類に分けられます。

それを下に記載します。

・フリーデル氏塩(動かない塩分)

・セメント組織に吸着した塩分(動かない塩分)

・可溶性塩化物イオン(動く塩分)

※外から侵入してきた塩化物は、その量によって3つのどれかに変化します。量が少ない場合は、フリーデル氏塩となり固定化します。でも量が多くなると、可溶性塩化物イオンになります。固まりきれず動いているイメージです。

補足説明（中性化フロントについて）

中性化フロンは試験でも出題されているので簡単に説明します。（イメージしてください。）

塩害しやすい構造物の特徴

塩分があるから鉄筋が錆びるのではない

予備知識としてお伝えします。

塩分が存在するから鉄筋が錆びる訳ではありません。

塩分は水の保持を助けるため錆びやすくなるのです。

理由は、アノード・カソード反応の反応式を思い出して下さい。どこにも塩分CI2がありません。必要なのは、酸素と水です。ここを間違わないようにしてください。

引用：一般社団法人コンクリートメンテナンス協会

調査方法について

塩化物イオン含有量を調べる方法としては、全塩化物イオン含有量（上の３つ）を測定するものと可溶性塩化物イオン含有量の2つになります。

調査を行うには、構造物からコア採取し、乾式カッターで切り取り150μm（0.15㎜）ふるいで全通させた試料で行います。

全塩化物イオン量(全ての塩化物イオン)の測定

・重量法：塩分の重量を測定する方法

・容積法：塩分の体積を測定する方法

・吸光光度法：特定の波長における光の吸収を分子レベルで測定する方法

・電気化学的方法：電気化学的な変化で測定する。　　　　　　　　

・イオン成分測定方法：カラムと溶離液の組み合わせにより、塩化物イオンを測定する方法

※なにやら難しいですね。でも重要なものは、「コンクリート診断技術　基礎編P189」

に記載がある、重量法（塩化銀沈殿法）、モール法（容積法）、電気化学的方法(電位

差滴定法)くらいだと思いますが、何となくは他の方法も把握しておくほうがいいと思います。

少しだけ上の3つを簡単に説明しておきます。

　塩化銀沈殿法とは

イメージしてください。ビーカに硫酸溶液が入っています。そこにコンクリート試料を入れます。そうすると塩化物イオンが浮遊します。そこに銀イオンを少しずつ入れてやると銀イオンと塩化物イオンが反応して塩化銀ができます。白色の沈殿物となるのでその重量を測ってやります。なので重量法です。

モール法とは…

重量法と似ています。イメージしてください。硝酸溶液が入っているビーカにコンクリートの試料とクロム酸カリウム(指示薬)を入れます。そこに硝酸銀を少しずつ入れていくと銀イオンと塩化物イオンが反応し塩化銀ができます。これを進めていくと次はクロム酸銀に変化します。沈殿色が白色から赤褐色に変化します。（塩化銀はクロム酸銀よりも溶解度が低い、つまり溶けにくいため先に沈殿します。）指示薬は色の変化を目視で確認しやすくするために混入します。硝酸銀を入れた体積で塩化物イオン量が判ります。

電位差滴定法とは…

モール法と試験方法は同じです。何が違うかというと色の変化を目視ではなく、電位差で確認するところです。これは計算問題に出題されることがあります。

可溶性塩化物イオンの測定

温水50℃に試料も50℃にしたものを30分間振とうします。それによって出てきた塩化物イオン量を定量分析します。その定量分析の仕方はいろいろあって大体が電位差なのかチオシアン酸水銀なのか硝酸銀なのかということになります。

※動いている塩分は、硝酸や硫酸溶液に溶かさなくても温水50℃で抽出できるのですね。

劣化過程について

中性化と同様なので省略します。

コンクリート診断士の合格に必須　コンクリートの劣化原因である中性化を解説　

論文について

塩害の論文に簡単に述べてみます。橋脚にひび割れが生じている想定です。

論文はこちらからご覧ください。

記述式を苦手と思っている方に必見な記事です。ぜひご覧ください。

【模範解答】記述式のテンプレートをコンクリート診断士が紹介！

論文補足説明

私が思うにほとんどのケースの調査方法は変わらないと思います。問題は、現場環境が異なるためどういった言い回しでこの調査方法が必要であるのかを述べることが難しいのだと思います。詳細な調査方法の解説は特にいりません。ただし、問題文に「調査方法の仕方を詳細に書け」というような求められ方をされたら別の話ですが。

参考論文では「断面修復を行う」としか書いていませんが、どんな種類の断面修復材を使用するか記載してもいいと思います。例えば、亜硝酸系を混入した断面修復材とか、表面含侵剤であれば、ケイ酸塩系を使用する、みたいに具体的に記載する方が評価は確実に上がると思います。ちなみに亜硝酸系は鉄筋の防錆効果があります。ケイ酸塩系はコンクリート表面を緻密化させます。緻密になれば塩分が侵入し難いことになります。

この参考論文の詳細はこちらに記載しています。ぜひ、ご覧ください。

【模範解答】記述式のテンプレートをコンクリート診断士が紹介！

鉄筋腐食の原理

今回記載していませんが、鉄筋腐食の原理も知っておく必要があります。

鉄筋が錆びるという現象は、電子のやり取りになります。

電子のやり取りがあるということは、電流が流れていると言うことです。電流を止めてやることができれば腐食を防止することができるということになります。この方法が電気防食工法になります。他にも逆電陽極方式があります。この原理は、鉄筋よりイオン化傾向が高い、K,Ca,Na,Znなどをコンクリート中に入れることで鉄筋を守る方法です。

イオン化傾向が高い方から低い方を並べてみました。そして覚え方も書いています。

Li > K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > (H₂) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au

（リッチに　貸そう　か　な　ま　あ　あ　て　に　すん　な　ひ　ど　す　ぎる　借　金）と覚えしょう。

では、電流が流れやすい状況はどんな場合でしょうか。

それは、コンクリートが濡れている場合になります。コンクリートの含水率が多くなった状態は、抵抗が小さくなります。抵抗が小さいということは電気が流れやすということなので腐食しやすいことなります。

突然ですが、ここで2題の問題です。

答えは、カソード（陰極、還元）です。電子を放出して腐食する側をアノードになります。

答えは、不正解です。カソード（＋極）からアノード（－極）です。電子の流れを聞かれた場合は、問題文の様になります。

施工での注意点

塩害の劣化は、コンクリートの品質に問題なければ少ないのではないかと思います。バイブレータでしっかり締固めを行えば、コンクリートは緻密化します。打ち継ぎもしっかり施工していれば、塩分も侵入してきません。少ない水セメント比のコンクリートであれば塩分がコンクリート内で拡散しにくくなります。でも全て満足しようと思えばお金が掛かります。与えられた条件の中で最善をつくすことが大切だと感じます。

アルカリシリカ反応についても解説しています。この記事ではアルカリシリカ反応の具体的な論文も記載していますので、ぜひご覧ください。

コンクリート診断士の合格に必須　コンクリートの劣化原因であるASRを解説

建物や道路はどうやって成果に作っているかわかりますか。興味がある方は、こちらも覗いてみて下さい。

【建設業のものづくり】正確にどうやって物を作っているのか。

　　　　　　　　　　　　　　　　記述問題に対応した1冊です。

　　　　　　　　過去5年分の問題と100題の演習問題があり重宝する1冊です。