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02.鉄の錆び

カード 24枚 作成者: yuki_quick (作成日: 2015/06/28)

  • コンクリートは酸性領域ではないため,コンクリート中の鋼材の腐食には,コンクリートのpH値の大小は影響しない。

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  • 1

    コンクリートは酸性領域ではないため,コンクリート中の鋼材の腐食には,コンクリートのpH値の大小は影響しない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    鋼材の腐食は,水と酸素とpH値の影響を受ける。鋼材は水と酸素があれば,基本的に腐食を開始する。しかし,水溶液中に溶解する金属(鉄)イオン濃度は,水溶液のpH値の影響を大きく受ける。 腐食反応のしやすさは,化学熱力学的検討が有効である。腐食化学では,平衡状態で鉄イオン濃度の対数値が-6以下の場合,腐食しないとみなしている。そのために,pH≧10.5の水溶液中では,実用上問題となる腐食は発生しない。 コンクリートはアルカリ性であっても,そのpH値の大小が鋼材腐食に影響する。

  • 2

    コンクリート中の鋼材が腐食するためには,水,酸素および塩分の3成分が必要である。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    鋼材の腐食は,水と酸素とpH値の影響を受ける。鋼材は水と酸素があれば,基本的に腐食を開始する。しかし,水溶液中に溶解する金属(鉄)イオン濃度は,水溶液のpH値の影響を大きく受ける。 腐食反応のしやすさは,化学熱力学的検討が有効である。腐食化学では,平衡状態で鉄イオン濃度の対数値が-6以下の場合,腐食しないとみなしている。そのために,pH≧10.5の水溶液中では,実用上問題となる腐食は発生しない。 鋼材が腐食するためには,水と酸素は必須であるが,塩分は必ずしも必要とは限らない。塩分は,その限界値とされている1.2kg/m3程度を超えると,腐食を促進する。

  • 3

    塩化物イオンを含まないコンクリートが中性化して鉄筋近傍のpH値が9.5になったので,pH=9.5はアルカリ性であるが,コンクリート中の鉄筋は腐食する。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    鋼材の腐食は,水と酸素とpH値の影響を受ける。鋼材は水と酸素があれば,基本的に腐食を開始する。しかし,水溶液中に溶解する金属(鉄)イオン濃度は,水溶液のpH値の影響を大きく受ける。 腐食反応のしやすさは,化学熱力学的検討が有効である。腐食化学では,平衡状態で鉄イオン濃度の対数値が-6以下の場合,腐食しないとみなしている。そのために,pH≧10.5の水溶液中では,実用上問題となる腐食は発生しない。 pH=9.5であれば,たとえ塩化物イオンを含まないコンクリートでも,鋼材は腐食する。

  • 4

    塩化物イオンを含有するコンクリートのpH値が10.1であるが,コンクリート中の塩化物イオン量が1.0kg/m3なので,コンクリート中の鉄筋は腐食しない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    鋼材の腐食は,水と酸素とpH値の影響を受ける。鋼材は水と酸素があれば,基本的に腐食を開始する。しかし,水溶液中に溶解する金属(鉄)イオン濃度は,水溶液のpH値の影響を大きく受ける。 腐食反応のしやすさは,化学熱力学的検討が有効である。腐食化学では,平衡状態で鉄イオン濃度の対数値が-6以下の場合,腐食しないとみなしている。そのために,pH≧10.5の水溶液中では,実用上問題となる腐食は発生しない。 pH=10.1であれば,たとえコンクリートがアルカリ性領域であっても,鋼材は腐食する。

  • 5

    鋼材腐食反応では,鋼材がイオン化する反応(酸化反応)と健全な鋼材の表面で酸素が還元される反応(還元反応)が同時進行する。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    コンクリートは強アルカリを示し,内部鋼材の表面は厚さ2~6nmの緻密な不動態皮膜により腐食から保護されている。コンクリート中の塩化物イオンが一定量以上になる場合や,pHが低下すると不動態皮膜が破壊されて,鋼材は腐食する。 鋼材の腐食反応では, 1)鋼材がイオン化する反応(酸化反応またはアノード反応)が進行し, 同時に, 2)健全な鋼材の表面では酸素が還元される反応(還元反応またはカソード反応)が進行する。 3)鋼材表面に生じたアノード部は卑(マイナス)な電位,カソード部は貴(プラス)な電位となる電位差が生じ, 同時に, 4)アノード部からカソード部へとコンクリート中の腐食電流が流れ,腐食が進行する。

  • 6

    鋼材の腐食反応に関して,アノード部には錆層が形成される。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    コンクリートは強アルカリを示し,内部鋼材の表面は厚さ2~6nmの緻密な不動態皮膜により腐食から保護されている。コンクリート中の塩化物イオンが一定量以上になる場合や,pHが低下すると不動態皮膜が破壊されて,鋼材は腐食する。 鋼材の腐食反応では, 1)鋼材がイオン化する反応(酸化反応またはアノード反応)が進行し, 同時に, 2)健全な鋼材の表面では酸素が還元される反応(還元反応またはカソード反応)が進行する。 3)鋼材表面に生じたアノード部は卑(マイナス)な電位,カソード部は貴(プラス)な電位となる電位差が生じ, 同時に, 4)アノード部からカソード部へとコンクリート中の腐食電流が流れ,腐食が進行する。

  • 7

    電気防食工法においては,陽極システムからコンクリート中にある鋼材のアノード部へ優先的に電流は流れる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    コンクリートは強アルカリを示し,内部鋼材の表面は厚さ2~6nmの緻密な不動態皮膜により腐食から保護されている。コンクリート中の塩化物イオンが一定量以上になる場合や,pHが低下すると不動態皮膜が破壊されて,鋼材は腐食する。 鋼材の腐食反応では, 1)鋼材がイオン化する反応(酸化反応またはアノード反応)が進行し, 同時に, 2)健全な鋼材の表面では酸素が還元される反応(還元反応またはカソード反応)が進行する。 3)鋼材表面に生じたアノード部は卑(マイナス)な電位,カソード部は貴(プラス)な電位となる電位差が生じ, 同時に, 4)アノード部からカソード部へとコンクリート中の腐食電流が流れ,腐食が進行する。 電気防食工法は,コンクリート表面に設置した謡曲システムからコンクリート中の鋼材(マイナス側)へ防食電流を流すと電流はカソード部へ優先的に流れ,アノード部とカソード部の電位差がなくなることで腐食電流は流れなくなり,鋼材の腐食反応を停止する原理を利用したものである。

  • 8

    電気防食工法では,陽極システムからコンクリート中にある鋼材へ防食電流を流し,鋼材のアノード部とカソード部の電位差をなくして腐食電流を停止させる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    コンクリートは強アルカリを示し,内部鋼材の表面は厚さ2~6nmの緻密な不動態皮膜により腐食から保護されている。コンクリート中の塩化物イオンが一定量以上になる場合や,pHが低下すると不動態皮膜が破壊されて,鋼材は腐食する。 鋼材の腐食反応では, 1)鋼材がイオン化する反応(酸化反応またはアノード反応)が進行し, 同時に, 2)健全な鋼材の表面では酸素が還元される反応(還元反応またはカソード反応)が進行する。 3)鋼材表面に生じたアノード部は卑(マイナス)な電位,カソード部は貴(プラス)な電位となる電位差が生じ, 同時に, 4)アノード部からカソード部へとコンクリート中の腐食電流が流れ,腐食が進行する。 電気防食工法は,コンクリート表面に設置した謡曲システムからコンクリート中の鋼材(マイナス側)へ防食電流を流すと電流はカソード部へ優先的に流れ,アノード部とカソード部の電位差がなくなることで腐食電流は流れなくなり,鋼材の腐食反応を停止する原理を利用したものである。

  • 9

    鋼材(鉄筋)の腐食反応を模式的に示した下図において,電子の動きを示す矢印の向きは,(1),(3)のみが正しく,(2)は間違いである。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

  • 10

    コンクリート中の鉄筋腐食に関して,コンクリート中の鉄筋は,環境条件にかかわらず塩化物イオンの量に比例して腐食速度は大きくなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

  • 11

    コンクリート中の鉄筋腐食に関して,コンクリート中の鉄筋は,塩化物イオンの量にかかわらず酸素の量に比例して腐食速度は大きくなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

  • 12

    コンクリート中の鉄筋腐食に関して,コンクリート中の鉄筋は,酸素と水の存在がなければ,腐食速度に塩化物イオンの量の影響を受けない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

  • 13

    コンクリート中の鉄筋腐食に関して,コンクリート中の鉄筋は,かぶりコンクリートの品質にかかわらず,塩化物イオンが侵入するとその量に応じて腐食速度が決定される。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

  • 14

    鉄筋コンクリートのかぶり部分を除去した時に,腐食環境に応じて各種の錆汁が確認されるが,腐食生成物がFe(OH)2の場合,錆汁は白色となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    錆汁の発生は,鉄筋の腐食が原因であり,かぶりコンクリートを除去して観察した場合には,腐食環境に応じて生じた腐食生成物により異なる。錆汁は腐食生成物に対応した色を示し,表にその例を示す。 表 腐食生成物と色 化合物(鉱物名) 色 Fe(OH)2 白色 FeO (Wustite) 黒色 Fe3O4 (magnetite) 黒色 α-FeOOH (goethite); 黄色 β-FeOOH (akaganeite) 淡褐色~白色 γ-FeOOH (lepidocrocite) 橙色 δ-FeOOH 褐色 α-Fe2O3 (hematite) 赤色~黒色 γ-Fe2O3 (maghetite) 褐色 緑錆I (green rusts I) 緑色 緑錆II (green rusts II) 緑色 無定形な錆物質[非晶質錆物質] (褐色) 腐食生成物がFe(OH)2の場合,錆汁は白色となる。

  • 15

    鉄筋コンクリートのかぶり部分を除去した時に,腐食環境に応じて各種の錆汁が確認されるが,腐食生成物がFe3O4の場合,錆汁は黒色となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    錆汁の発生は,鉄筋の腐食が原因であり,かぶりコンクリートを除去して観察した場合には,腐食環境に応じて生じた腐食生成物により異なる。錆汁は腐食生成物に対応した色を示し,表にその例を示す。 表 腐食生成物と色 化合物(鉱物名) 色 Fe(OH)2 白色 FeO (Wustite) 黒色 Fe3O4 (magnetite) 黒色 α-FeOOH (goethite); 黄色 β-FeOOH (akaganeite) 淡褐色~白色 γ-FeOOH (lepidocrocite) 橙色 δ-FeOOH 褐色 α-Fe2O3 (hematite) 赤色~黒色 γ-Fe2O3 (maghetite) 褐色 緑錆I (green rusts I) 緑色 緑錆II (green rusts II) 緑色 無定形な錆物質[非晶質錆物質] (褐色) 腐食生成物がFeOやFe3O4の場合,錆汁は黒色となる。

  • 16

    鉄筋コンクリートのかぶり部分を除去した時に,腐食環境に応じて各種の錆汁が確認されるが,腐食生成物がFeOOHの場合,錆汁は緑色となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    錆汁の発生は,鉄筋の腐食が原因であり,かぶりコンクリートを除去して観察した場合には,腐食環境に応じて生じた腐食生成物により異なる。錆汁は腐食生成物に対応した色を示し,表にその例を示す。 表 腐食生成物と色 化合物(鉱物名) 色 Fe(OH)2 白色 FeO (Wustite) 黒色 Fe3O4 (magnetite) 黒色 α-FeOOH (goethite); 黄色 β-FeOOH (akaganeite) 淡褐色~白色 γ-FeOOH (lepidocrocite) 橙色 δ-FeOOH 褐色 α-Fe2O3 (hematite) 赤色~黒色 γ-Fe2O3 (maghetite) 褐色 緑錆I (green rusts I) 緑色 緑錆II (green rusts II) 緑色 無定形な錆物質[非晶質錆物質] (褐色) 腐食生成物がFeOOHの場合,表に示すように様々な色となる。なお,コンクリート表面の錆汁は空気中の酸素による酸化作用を受けているので,多くの場合,酸化の進行した生成物であるオキシ水酸化鉄(δ-FeOOH,α-FeOOH,γ-FeOOH)による赤褐色を示すことが多い。しかしFeOOHが緑色になることはない。

  • 17

    鉄筋コンクリートのかぶり部分を除去した時に,腐食環境に応じて各種の錆汁が確認されるが,腐食生成物がγ-Fe2O3の場合,錆汁は褐色となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    錆汁の発生は,鉄筋の腐食が原因であり,かぶりコンクリートを除去して観察した場合には,腐食環境に応じて生じた腐食生成物により異なる。錆汁は腐食生成物に対応した色を示し,表にその例を示す。 表 腐食生成物と色 化合物(鉱物名) 色 Fe(OH)2 白色 FeO (Wustite) 黒色 Fe3O4 (magnetite) 黒色 α-FeOOH (goethite); 黄色 β-FeOOH (akaganeite) 淡褐色~白色 γ-FeOOH (lepidocrocite) 橙色 δ-FeOOH 褐色 α-Fe2O3 (hematite) 赤色~黒色 γ-Fe2O3 (maghetite) 褐色 緑錆I (green rusts I) 緑色 緑錆II (green rusts II) 緑色 無定形な錆物質[非晶質錆物質] (褐色) 腐食生成物がγ-Fe2O3の場合,錆汁は褐色となる。

  • 18

    コンクリートの腐食性および鉄筋の腐食進行のしやすさについて評価する方法として,かぶりコンクリートの電気抵抗を測定する電気抵抗法がある。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    電気抵抗の大きい乾燥したコンクリートでは,鉄筋の腐食は生じないが,電気抵抗の小さな湿潤なコンクリートでは腐食が生じやすいことは知られている。そのため,かぶりコンクリートの電気抵抗を測定する電気抵抗法は,コンクリートの腐食性および鉄筋の腐食進行のしやすさについて評価する電気的方法である。

  • 19

    塩化物イオン量を化学分析により測定する方法としては,塩化銀沈殿法(質量法),モール法(容積法),クロム酸銀吸光光度法,電位差滴定法などがある。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    塩化物イオン量を化学分析により測定する方法としては,(1)質量法(塩化銀沈殿法),(2)容積法(モール法,硝酸第二水銀法),(3)吸光光度法(チオシアン酸第二水銀法,クロム酸銀法),(4)電気化学的方法(電位差滴定法,イオン電極法,電導度滴定法,電量滴定法)がある。

  • 20

    海洋環境下にある桟橋の桁を自然電位法で測定した結果得られた自然電位分布図について,ASTM C 876による鉄筋腐食性評価を行った。A点は-350mVより卑な傾向にあるので,90%以上の確率で腐食ありと判断した。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    自然電位法は,鉄筋が腐食することによって変化する鉄筋表面の電位から,鋼材腐食を診断しようとする電気化学的手法である。鉄筋腐食性を評価する基準としては,ASTM C 876およびBS 7361があり,評価基準を表に示す。両基準とも自然電位の区分は同じであるが,ASTMでは鉄筋腐食の可能性を確率で評価しているのに対し,BSでは鉄筋腐食発生の可能性を確率で表しているところが異なっている。 表 ASTM C 876およびBS 7361による鉄筋腐食性評価 自然電位(E) (mVvsCSE) ASTM C 876(E) 鉄筋腐食の可能性 BS 7361 鉄筋腐食発生の可能性 -200<E 90%以上の確率で腐食なし 5% -350<E≦-200 不確定 50% E≦-350 90%以上の確率で腐食あり 95%

  • 21

    電気防食工法は,コンクリート中の鋼材が腐食するのを防止する効果はあるが,錆びてしまっている鋼材の物理的回復は難しい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    電気防食工法は,コンクリート中の鋼材が腐食するのを防止する効果はあるが,錆びてしまっている鋼材の物理的回復は難しい。これは,すべての電気化学的補修工法あるいは電気防食工法に共通する事項である。

  • 22

    電気防食工法に関して,外部電源方式では通電電流を調整することは可能であるが,流電陽極方式では通電電流の調整は困難である。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    外部電源方式は,通常,商用電源を利用し,直流に変換の後,コンクリートに通電を施す。電流を適切に調整することで,異常の回避や電力の無駄を省く。一方,流電陽極方式は,陽極材料と内部鋼材とのイオン化傾向の差を利用して自然に流れる電流によって暴食を図る方式である。そのため,通電電流の調整は困難である。

  • 23

    電気防食工法に関して,外部電源方式では,コンクリート中に照合電極をあらかじめ埋め込んでおき,通電を停止することなく電位シフトの測定を実施し,点検確認する。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    外部電源方式では,照合電極の電位を定期的に測定し,電流調整を実施する。測定例としては,通電切断瞬時(インスタントオフ電位)と24時間経過後の電位差(電位シフト)を測定し,100mVシフトを正常する方法である。通電状態では,このような測定が不可能である。

  • 24

    電気防食工法に関して,流電陽極方式では,亜鉛板や亜鉛系皮膜をコンクリート表面に設置し,システムを設置後は自然に電流が鋼材に向かって流れる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢

    解説

    流電陽極方式は,陽極材料と内部鋼材とのイオン化傾向の差を利用して自然に流れる電流によって暴食を図る方式である。このために,鉄よりイオン化傾向の大きな亜鉛を板状や皮膜としてコンクリート表面に設置する。

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