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コンクリートの凍害

凍害とは

 コンクリート中の水分の凍結膨張によって発生するものであり、長年にわたる凍結と融解の繰り返しによってコンクリートが徐々に劣化する現象のことを言います。
温暖な宮崎県ではあまり見られないが、山間部の寒冷地のコンクリート構造物にとって、不可避の問題であると言えるでしょう。
 凍害を受けたコンクリート構造物では、コンクリート表面が破砕するスケーリング、亀甲状に発生する微細ひび割れ、及びポップアウト等の形で劣化が顕在化するのが一般的です。
 微細ひび割れ、スケーリングはコンクリートのペースト部分が劣化するものであり、コンクリートの品質が劣る場合や、適切な空気泡が連行されていない場合に多く発生します。コンクリート中の空隙内部の余剰水が、凍結融解を受けて生じる凍害劣化現象は、水分凍結による体積膨張(水は、凍結するときに自由に膨張できる場合9%の体積膨張を生じるといわれています)を吸収する空隙がない場合に、その膨張圧でコンクリートにひび割れが発生したり、コンクリート構造物の表層が剥離するものです。

 一方、ポップアウトはコンクリートに使用している骨材の品質が悪い場合に多くみられる劣化現象です。

   凍害による劣化現象の主となるものは、コンクリート断面の減少であり、その程度によって鋼材腐食が発生する場合も有ります。したがって、凍害による構造物の性能低下は凍害深さによって異なり、凍害によるスケーリング等が発生するまでの潜伏期、凍害は進行するが鋼材腐食にまで至らない進展期、凍害深さが鋼材位置に達して鋼材腐食が進む加速期、凍害深さが鋼材位置より大きくなり耐荷力に影響を及ぼす劣化期に区分されます。