短期間・独学で合格を目指す！コンクリート診断士試験のポイントと解答例！

 火害状況と補修例 １． 【火害状況】 無被害または仕上げ材が残存 【補修例】 コンクリートの補修は不要 内装等のコンクリート以外の仕上げ部分の取り替え ２． 【火害状況】 コンクリートにすす、油煙等の付着 コンクリート表面の受熱温度が500℃  床や梁の剥落はほどんどない 【補修例】 コンクリートの補修は不要 コンクリート表面の洗浄 ３． 【火害状況】 コンクリート表面のみに微細なひび割れ 鉄筋位置での受熱温度が500℃以下 爆裂はかぶりのみ 【補修例】 表面からかぶり部分のコンクリートの打ち直し（いわゆる断面修復） ４． 【火害状況】 コンクリート表面に数mm幅のひび割れ 鉄筋が部分的に露出 鉄筋とコンクリートとの付着が低下 【補修例】 構造部材としての補強が必要 ５． 【火害状況】 構造部材としての損傷が大きい。コンクリートの爆裂範囲が広範囲 鉄筋が至るところで露出 部材としてのたわみ(変形)が大きい 【補修例】 構造部材の交換あるいは新たな部材の挿入 火害でコンクリートのひび割れが生じるメカニズム コンクリートが受熱すると、ひび割れが発生します。その理由は、セメント硬化体と骨材で膨張収縮性が異なるからです！ 具体的には、600℃程度までの間は、セメント硬化体（ セメントペースト）は収縮し、骨材は膨張する特性があります。 その結果、片方は縮み、片方は膨張しようとするため、組織が緩み、ひび割れに繋がるというわけです。 爆裂するメカニズム 爆裂は、コンクリート内部の毛細血管内の水が蒸気になり、蒸気圧が生じることで起きます！ 高強度コンクリートは、コンクリート強度が大きいため、コンクリート内の水分が移動できず、爆裂が生じます。 また、コンクリートの含水率が大きい場合も、水が多いため、たくさん蒸気が発生して爆裂が生じます。 そのほか、温度上昇が速い場合にも生じます。 今回は、火害状況と補修例のほか、ひび割れや爆裂のメカニズムについてお話ししました。 前回は、火害にあったコンクリートの強度低下の目安、調査に必要な変色状況について記載してますので、合わせて勉強してください。 さいごに コンクリート診断士試験の問題集や参考書で何があるか気になる方は、こちらも参考にしてください。 難しい試験ではありますが、試験勉強がんばってください！応援してます！

  はじめに コンクリートが火災にあって劣化することを「火害」と言います。 火害を理解するためには、コンクリートの性質をまず知る必要があります。 なので、前提知識を説明したあとに、火害の詳細知識を話していきますね。 ちなみにコンクリート診断士試験でも、火害は解きやすい問題になります！しっかり覚えておきましょう！ それでは、火害について以下のテーマに分けて話していきますね。 加熱されたコンクリートの性質 コンクリートの受熱温度と変色状況 火害状況と補修 爆裂のメカニズム 加熱されたコンクリートの性質 コンクリートはセメントと骨材と水を混ぜて作られます。 化学の話でいうと、これらの材料を混ぜると水和反応が起きて、コンクリート中に水酸化カルシウムが生じます。 さて、コンクリートが火事などで加熱されるとどうなるのか？ 500 〜 580℃ の加熱で水酸化カルシウムは熱分解します。 水酸化カルシウムはコンクリートをアルカリ性に保つためのもの。その水酸化カルシウムが分解されてしまうということは、結果的に中性化に繋がります。 そのため、この温度以上の加熱を受けた鉄筋コンクリート構造物は、火災前の強度には戻らないことになります。 さらに 825℃ の加熱で炭酸カルシウムが熱分解します。先ほどと同様の考え方で中性化に繋がります。 また、コンクリートの中には水分が含まれています。火災により急激に熱せられると、コンクリート中の水分が蒸発し、水蒸気となります。 水が水蒸気になると体積が増えるため（むかし、理科で習ったやつです）、コンクリートの内部で「爆裂」という現象がおきます。 ※詳しくは後編で。 ちなみに鉄筋などの鋼材は 600℃ 以上で強度が低下します。 つまり、鉄筋コンクリート構造物が 600℃ 以上の加熱を受けると、鉄筋とコンクリートの両方ともが強度低下していることになります！ では、実際の場面で火害になった構造物が何 ℃ で加熱されたのかをどうすれば知ることができるのでしょうか？ 温度計を置いておくわけにもいかないですし。 そこで、コンクリートが熱によって変色する性質を活用します。 コンクリートの受熱温度と変色状況 表面のすす等が付着 →300℃ 未満 ピンク色　　　　　 →300 〜 600℃ 灰白色　　　　　　 →600 〜 950℃ 淡黄色　　　　　　 →950 〜 120

アルカリシリカ反応とは コンクリート中のアルカリ成分（ Na2O 、 K2O ）と骨材中の反応成分（反応性骨材） → 反応生成物 反応生成物 … アルカリシリカゲル（白色のゲル） 反応生成物 + 水 → 吸水 → 膨張 → ひび割れ アルカリシリカ反応による外観 無筋の場合、かぶり大の場合 拘束が小さいので、網目状または亀甲状のひび割れが生じる 有筋の場合、かぶり普通の場合 拘束が大きいので、鉄筋方向に規則性のあるひび割れが生じる ※ RC や PC （プレストレスコンクリート）の場合が多い 【補足】 鉄筋に直行してひび割れようとするということは、コンクリートは鉄筋方向に引張力がかかるということ ただ、鉄筋方向の引張力は鉄筋が受け持てる なので、「鉄筋に直行する方向でなく、鉄筋方向にひび割れが入るのだな」と考えると覚えやすい！ ひび割れ等から白色のゲル状物質の析出 【補足①】 反応の進展は水や温度に影響される。つまり、風雨や日照の影響を受ける 例えば、温度が高いと反応は進みやすい 膨張率は反応性骨材の量に比例するわけではない 【補足②】アルカリシリカ反応の歴史 1980 年代にアルカリシリカ反応の抑制のために規定化がされた 主な規定はアルカリ総量の基準や安全と認められる骨材の使用など 【補足③】アルカリシリカ反応に似た変状 アルカリ炭酸塩反応 日本ではほとんど確認されない アルカリシリカ反応の確認方法 コアの断面の骨材周辺に反応リムやゲル、ひび割れがないか見る 確証を得る場合は偏光顕微鏡による骨材鑑定を行い、有害な鉱物の有無を調査する アルカリシリカ反応の判定法 以下の 4 つの方法がある アルカリシリカ反応の判定法① コアから採取した骨材に対して、アルカリシリカ反応性試験法（化学法）により、アルカリ濃度の減少量と溶解シリカ量を測定し、判定する アルカリシリカ反応性試験法（化学法） …JIS A 1145 判定の結果、「無害でない」場合、アルカリシリカ反応抑制対策 or モルタルバー法による試験を行う アルカリシリカ反応の判定方法② コアを用いて促進膨張試験を行い、残存膨張率の結果にて判定する 促進膨張試験は 3 種類ある JCI-DD2 法 デンマーク法 カナダ法 【補足】 コアを用いて圧縮強度試験や静弾性係数試験を行い、圧縮強度の低下より静弾性係数の低下の方が大

はじめに 試験勉強の際に作成した、まとめノートの内容を反映しました！ 中性化とは 大気中の CO2 がコンクリートの空隙に侵入 → そうすると、細孔溶液の pH が低下 → コンクリート内部の鋼材が腐食 細孔溶液について コンクリート中の塩化物イオン Cl- は、①細孔溶液中に含まれる可溶性の Cl- と②フリーデル氏塩として固定されている不溶性の Cl- の 2 つある 中性化を受けると、フリーデル氏塩が分解され、 Cl- が放出される 放出された Cl- は未中性化領域に移動する なお、その場合、表面の Cl- 濃度は以前より小さくなり、内部の Cl- 濃度は以前より大きくなる 【補足】 セメント中のアルカリ量 …Na2O 、 K2O セメントの水和生成物 …Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O CaCO3… 炭酸カルシウム つまり二酸化炭素と反応すると、炭酸カルシウムと水が生成される 中性化の確認方法 フェノールフタレインの 1% 濃度溶液を用いて確認する フェノールフタレイン溶液はアルカリ性を示すと、赤紫色に呈色する特徴がある つまり赤紫色でなければ中性化している 中性化が検出されない部分を中性化残りという 一般に中性化残りが 10mm 程度になると鋼材腐食が始まる なお、 Cl- の影響を受ける場合は、中性化残りが 20mm 程度で鋼材腐食が始まる 中性化深さの測定方法 主に 2 つある。 ドリル法による測定 ドリルで孔をあける際に生じる粉末を、フェノールフタレイン溶液で濡らした試験紙にあてる 赤紫色になるまでの孔の深さが中性化深さとなる 注意点は粗骨材の寸法を考慮すること。 コアによる測定 フェノールフタレイン溶液で呈色する 鮮明な赤紫色の部分までを測定する 注意点は、コアを乾燥状態に保つことと、保管はラッピングすること 骨材があった場合は、骨材の端部を直線で繋ぐ 中性化の予測 中性化速度は √t 則で計算できる C: 中性化深さ A: 中性化速度係数 t: 経過時間 C=A√t で計算できる 中性化予測の例題 建設からの経過年数 X 年、中性化速度係数 A とし、 20 年前の中性化深さ 12mm 、現在の中性化深さ 18mm の場合 12=A√(X-20) 18=A√X 上記を連立方程式で解くことで、 A ないし X を求められ

主な劣化のメカニズム 主な劣化のメカニズムを一覧にしてます！ 各メカニズムをクリックすると詳細ページに移ります。 基本的な知識になるのでしっかり押さえておきましょう！ 　 ・ 中性化 ・塩害 ・ アルカリシリカ反応 ・凍害 ・化学的浸食 ・炎害 ・摩耗、溶脱 ・疲労