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10.コンクリートの耐久性

カード 43枚 作成者: yuki_quick (作成日: 2015/07/01)

  • コンクリートは,乾燥状態にあるより湿潤状態にある方が,中性化しやすい。

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  • 1

    コンクリートは,乾燥状態にあるより湿潤状態にある方が,中性化しやすい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • 誤答選択肢 O

    解説

    中性化とは,空気中からコンクリート内に侵入した二酸化炭素が細孔溶液中に溶解して炭酸イオン等に変化し,溶解したイオンとコンクリートの水和生成物が反応することで,コンクリートのアルカリ性を低下させる現象である。一般に,湿潤状態より,乾燥状態であるコンクリートの方が二酸化炭素の侵入が容易なため,中性化の進行は速くなる。ただし,著しく乾燥した場合,炭酸化反応に必要な水分が少ないため,逆に中性化しにくくなる。

  • 2

    構造物の劣化予測を行うためには,構造物の現状を調査し,詳細な点検を行わなければならない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    劣化の現状を調査する場合,概略の調査ののち,正確な予測お行うためには,詳細な点検が必要となる。

  • 3

    塩化物イオンの拡散係数は,コンクリートの水セメント比が大きい方が小さい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    水セメント比が小さいほどコンクリートの組織は緻密になるため,塩化物イオンなどの物質は拡散しにくくなり,拡散係数は小さくなる。

  • 4

    中性化したコンクリート中では,水と酸素の存在により鉄筋が腐食しやすい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    鋼材の周辺のコンクリートが中性化すると,鉄筋の不動態被膜が破壊されるため,水や酸素の浸透により鉄筋が腐食する。

  • 5

    中性化したコンクリートにフェノールフタレインの1%エタノール溶液を噴霧すると,赤紫色に呈色する。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    フェノールフタレイン溶液で赤紫色に呈色する部分は,中性化をしていない部分である。

  • 6

    中性化による鉄筋腐食を抑制するため,かぶりを1.0cm割増した。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    中性化は,コンクリートの水酸化カルシウムが空気量の二酸化炭素の作用を受けて炭酸カルシウムになり,アルカリ度が低下して,鉄筋が腐食し始める現象である。中性化の深さは,時間の平方根にほぼ比例するので√t則と呼ばれており,かぶりを1.0cm増加させることは,中性化深さが鉄筋位置まで到達時間を増加させる。

  • 7

    竣工後25年を経過した打放しコンクリートの中性化深さが20mmであるとき,今後さらに25年経過したときの中性化深さは40mmと推定される。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    コンクリートの中性化深さdはd=A√t(Aは定数,tは材齢)と表される√t則に従うとされている。竣工後25年経過したのであるから,中性化深さは√tから√2tになるので,√2倍になる。従って,題意の中性化深さは20mm*√2tとなるので,約28mmになる。

  • 8

    コンクリートの中性化深さは,年数の平方根にほぼ比例して増加する。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    一般に,コンクリートの中性化速度はA√t(tは時間)で表示されるため,「ルートt則」とも呼ばれている。Aは,水セメント比,セメントの種類,温度,湿度などの要因により定まる定数である

  • 9

    水セメント比が小さいほど,コンクリートの中性化速度は速くなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    中性化は,コンクリート中に空気中の二酸化炭素が浸透して水酸化カルシウムが炭酸カルシウムになり,鉄筋周辺のアルカリ度が低下することにより鉄筋が腐食する現象である。 水セメント比が小さいと細孔構造が緻密になり,二酸化炭素が浸透しにくくなるため中性化が遅くなる。

  • 10

    海洋・海岸環境が構造物に作用する厳しさは,海中>飛沫帯>海上大気中の順である。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    海水の作用による劣化は,[1]塩化物イオンの侵入に伴う鋼材の腐食,[2]波浪・凍結融解など物理的作用によるコンクリート表面の損傷,[3]海水成分の化学作用によるコンクリート自体の劣化に大別される。海洋・海岸環境が構造物に作用する厳しさは,潮の干満の繰返し,波浪や波しぶきによって乾湿を繰り返す飛沫帯においてもっとも激しく,飛沫帯>海上大気中>海水の順になる。

  • 11

    海水の作用を受けるコンクリート構造物で,打継目を設ける場合は,海水中よりも感潮帯に設けるのがよい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    打継目は,コンクリートの弱点になる。そのため,海水の作用をうけやすい最高潮位から上60cmと最低潮位から下60cmとの間の感潮部分には,打継目を設けてはいけない。

  • 12

    コンクリートは,十分硬化するまで海水に洗われないように養生しなければならない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリートが十分に硬化しない状態で海水に接すると,セメントが流出したり,コンクリート表面が洗掘される可能性がある。そのため,コンクリート表面をシートで覆ったり,流水や波がコンクリート表面に影響を及ぼさない高さまで型枠を設置するなど,コンクリートを養生することが必要である。

  • 13

    海中部のコンクリートの水セメント比の最大値は,飛沫帯のコンクリートより小さく定められている。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    潮の干満の繰り返しや波浪や波しぶきにより乾湿を繰り返す飛沫帯は,物理的にも,化学的にも,もっとも侵食が激しい。すなわち,海洋環境が構造物に作用する厳しさは,飛沫帯>海上大気中>海中となるので,水セメント比の最大値は,飛沫帯が最小となる。

  • 14

    海水の作用を受けるコンクリートでは,打継目は,海水中ではなく感潮部分に設ける。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    海水構造物では,とくに,打継目から劣化が始まる場合が多いので,打継目を避けることが望ましい。やむを得ず打継目を設ける場合には,満潮位から上60cmと干潮位から下60cmとの間の感潮部分には,打継目を設けないようにする必要がある。

  • 15

    海水の作用を受けるコンクリートに関して,コンクリートの打込み後は,1週間程度海水に洗われないようにする。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリートが十分に硬化していないときに海水に洗われると,モルタル分の流失,等の被害を受けるおそれがある。そのため,コンクリートの強度および水密性がある程度以上得られるまで,直接海水をあてない処置を行わなければならない。この期間は普通ポルトランドセメントの場合およそ5日間である。

  • 16

    海水大気中,飛沫帯および海中のうち,最も厳しい環境条件は,飛沫帯である。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    海洋・海岸環境下のコンクリート構造物に対する化学的,物理的な侵食作用の厳しさは,飛沫帯>海上大気中>海中の順である。

  • 17

    構造物の劣化予測の目的は,構造物を調査した時点において,構造物が要求される性能を満たしているかどうかを評価するためである。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    構造物の劣化を予測する目的は,構造物を調査した時点において構造物が要求される性能を満たしているかどうかを評価するのではなく,構造物の「将来像」を予測することである。

  • 18

    鉄筋コンクリート構造物の劣化予測を行うためには,劣化の原因を推定し,劣化機構のモデルを作成する必要がある。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    劣化予測を行うには,まず原因を推定し,劣化のメカニズムを想定しなければならない。

  • 19

    構造物の劣化過程は,潜伏期,進展期,加速期,劣化期の4つに分類することができる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    劣化の過程は,潜伏期,進展期,加速期,劣化期の4つの進行に分類され,評価される。

  • 20

    コンクリートの中性化速度は,一酸化炭素の濃度が高いほど早くなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    中性化は,コンクリートの二酸化炭素と反応して炭酸化することにより起こる。そして,二酸化炭素濃度が高いほど,中性化速度は速くなる。一酸化炭素の濃度ではない。

  • 21

    コンクリートの中性化速度は,コンクリートの水セメント比が小さいほど速くなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    中性化は,コンクリートと二酸化炭素との反応により進行するため,コンクリートが緻密であるほど,その速度は遅くなる。したがって,水セメント比が小さいほど,コンクリートが緻密になるため,中性化速度は遅くなる。

  • 22

    コンクリートの中性化深さは,一般にコンクリート構造物の使用期間に伴い大きくなる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    中性化反応は,時間に依存する。既往の実験結果などより,中性化深さは時間の平方根にほぼ比例するといわれている。

  • 23

    コンクリートの中性化深さは,一般に雨が当たる場所のほうが,乾燥している場所よりも大きい傾向にある。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    コンクリートに雨水がかかると,透気性は低下する。したがって,雨が当たると,通常乾燥している場所に比べて,中性化速度は遅くなる。

  • 24

    建設後4年経過したコンクリート構造物から採取したコアの中性化を測定したら,5mmであり,測定誤差を考えると今後の中性化進行を予測することが困難であるとして,中性化促進試験を実施した。中性化促進試験の条件を,温度20℃,湿度60%,炭酸ガス濃度5%とし,2か月の促進の結果,コア側面の中性化深さが13mmであった。中性化促進倍率は同環境に対して60倍として,建設後50年後の中性化深さを推定すると29mmとなる。ただし,中性化の速さは経過時間をtとすると√t則によるものとする。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    中性化深さを√t則により直接算定することは,設定したかぶり(厚さ)を評価するための基本となるものである。  硬化したコンクリートは,表面から空気中の炭酸ガスの作用によって徐々にアルカリ性が失われて中性化し,コンクリート内部にある鉄筋は,腐食しやすい環境となる。中性化の現象は,コンクリート中の水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変わることで,その結果としてアルカリ性を失い中性化(炭酸化)することをいう。  通常は,環境条件から定まる中性化の進行速度に対してかぶり(厚さ)を設定し,所定の期間において鉄筋位置では中性化しないように設計される。  中性化の進行は比較的ゆっくりとしているため,数年では目立った進行は認められない。そのため,コアなどによる中性化促進試験により,将来を予測する方法がある。中性化促進の程度は,コンクリートの炭酸化反応により定まるため,温度が高いほど,炭酸ガス濃度が高いほど,それぞれ反応が早く,湿度が低いほど炭酸ガスが侵入しやすく,中性化が進む。  2か月の促進試験において,中性化促進倍率が60倍であり,120か月(10年)で13mmの中性化となる。コアの中性化がすでに5mmあるが,側面からの中性化であり,13=R×√10となり,中性化速度係数Rは4.1,50年後の中性化深さxは,x=4.1×√50で約29mmと推定される。

  • 25

    コンクリート構造物中の塩化物イオン濃度を深さ方向に測定して,塩化物イオンの見かけの拡散係数を以下の式に近似するように回帰分析により求める場合,塩化物イオンの見かけの拡散係数は,細孔溶液中の塩化物イオン,塩として固定されている塩素や吸着されている塩素を含む全塩化物イオンを対象に設定される。 C(x,t)=C0(1-erf(x/(2√(Dt))) ここに,C(x,t):コンクリート表面から深さx(cm),および暴露材齢t(年)における塩化物イオン濃度(kg/m3) C0:コンクリート表面の塩化物イオン濃度(kg/m3) D:塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/年) erf:誤差関数

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート中の塩化物イオン濃度の分布から,回帰分析により見かけの拡散係数を求める方法に関する設問である。劣化のメカニズムにかかわる詳細な内容も含まれるが,重要な点であるので,よく理解しておく必要がある。 塩化物イオン濃度を測定する際には,試料に硝酸溶液を加えて,全塩化物を溶解して測定する。

  • 26

    コンクリート構造物中の塩化物イオン濃度を深さ方向に測定して,塩化物イオンの見かけの拡散係数を以下の式に近似するように回帰分析により求める場合,塩化物イオンの見かけの拡散係数は,同一の水セメント比であれば,普通ポルトランドセメントよりも高炉セメントを用いた方が大きくなる。 C(x,t)=C0(1-erf(x/(2√(Dt))) ここに,C(x,t):コンクリート表面から深さx(cm),および暴露材齢t(年)における塩化物イオン濃度(kg/m3) C0:コンクリート表面の塩化物イオン濃度(kg/m3) D:塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/年) erf:誤差関数

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    コンクリート中の塩化物イオン濃度の分布から,回帰分析により見かけの拡散係数を求める方法に関する設問である。劣化のメカニズムにかかわる詳細な内容も含まれるが,重要な点であるので,よく理解しておく必要がある。 塩化物イオンの見かけの拡散係数は,水セメント比が小さいほど小さく,普通ポルトランドセメントよりも高炉セメントを用いたほうが小さくなる。

  • 27

    コンクリート構造物中の塩化物イオン濃度を深さ方向に測定して,塩化物イオンの見かけの拡散係数を以下の式に近似するように回帰分析により求める場合,コンクリートが中性化している場合には,中性化領域およびその近傍の測定データは無視して塩化物イオンの見かけの拡散係数を求める必要がある。 C(x,t)=C0(1-erf(x/(2√(Dt))) ここに,C(x,t):コンクリート表面から深さx(cm),および暴露材齢t(年)における塩化物イオン濃度(kg/m3) C0:コンクリート表面の塩化物イオン濃度(kg/m3) D:塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/年) erf:誤差関数

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート中の塩化物イオン濃度の分布から,回帰分析により見かけの拡散係数を求める方法に関する設問である。劣化のメカニズムにかかわる詳細な内容も含まれるが,重要な点であるので,よく理解しておく必要がある。 コンクリートが中性化すると,塩化物イオンが移動・濃縮するので,中性化領域およびその近傍の測定データは回帰分析に用いない。

  • 28

    コンクリート構造物中の塩化物イオン濃度を深さ方向に測定して,塩化物イオンの見かけの拡散係数を以下の式に近似するように回帰分析により求める場合,コンクリートの中性化が生じていない場合でも,一般には表面付近の測定データを回帰分析に用いない方がよい。 C(x,t)=C0(1-erf(x/(2√(Dt))) ここに,C(x,t):コンクリート表面から深さx(cm),および暴露材齢t(年)における塩化物イオン濃度(kg/m3) C0:コンクリート表面の塩化物イオン濃度(kg/m3) D:塩化物イオンの見かけの拡散係数(cm2/年) erf:誤差関数

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート中の塩化物イオン濃度の分布から,回帰分析により見かけの拡散係数を求める方法に関する設問である。劣化のメカニズムにかかわる詳細な内容も含まれるが,重要な点であるので,よく理解しておく必要がある。 コンクリートの中性化が生じていなくても,コンクリート表面の塩化物イオンは,雨水等により流出する場合もあるので,表面付近のデータの採否は注意深く検討する必要がある。

  • 29

    鉄筋腐食は,コンクリートのかぶり(厚さ)が小さい方が生じにくい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    コンクリート中の鉄筋が腐食するためには酸素と水が必要である。本問のように,かぶり(厚さ)が小さいと,コンクリート表面から浸透する雨水もしくは大気中から拡散する酸素が鉄筋の周囲にまで容易に到達しやすくなるため,鉄筋腐食は生じやすくなる。

  • 30

    鉄筋の腐食を抑制するために,セメントの種類を高炉セメントB種から普通ポルトランドセメントに変更した。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    高炉セメントB種は,普通ポルトランドセメントに比較して,塩化物イオンの固定化能力が高く,耐海水性にも優れているため,鋼材の腐食防止という面で非常に有効なセメントである。

  • 31

    コンクリート中への塩化物イオンの浸透を抑制するために,コンクリートの水セメント比を小さくした。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    水セメント比が小さいコンクリートほど塩化物イオンの浸透性が低下するため,塩害に対する抵抗性が向上する。

  • 32

    鉄筋の腐食を抑制するために,コンクリートのかぶりを増した。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート表面から塩化物イオンが浸透するので,かぶりが大きいほど,鋼材は腐食しにくくなる。

  • 33

    飛来塩分による鉄筋コンクリート構造物の劣化過程として,次のうち適当なものは(4)である。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリートは高いアルカリ性を示し,コンクリート中の鋼材の表面には不動態被膜が生じるために鋼材は腐食しない。 ①飛来塩分,凍結防止剤など塩化物がコンクリートの表面から浸透して,一定量以上のCl-イオンが存在するようになると,不動態被膜が破壊されて鋼材表面の電位は不均一となるため,陽極(アノード部)と陰極(カソード部)が形成され電流が流れる。そのため,鋼材は腐食し始める。 ②鋼材が腐食すると体積が2〜3倍になるために,その膨張圧により,鋼材にそって,かぶりコンクリートにひび割れが発生する。 ③ひび割れが生じると水分や酸素の供給が容易となるために,腐食が加速されて鋼材断面積の低下,かぶりコンクリートの剥離•剥落が生じることになり,鉄筋コンクリート部材の構造耐力が低下する。  したがって,飛来塩分による鉄筋コンクリート構造物の劣化過程として適当なのは⑷である。  なお,鋼材周囲のコンクリートが中性化すると,アルカリ性が低下することにより鉄筋周囲の不動態被膜が破壊されるため,塩害の場合と同様に,鉄筋コンクリート部材の構造耐力が低下する。

  • 34

    塩化物イオンが多量に存在するコンクリート中では,鉄筋の不動態被膜が部分的に破壊される。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    塩化物イオンが多量に存在するコンクリート中では,鉄筋の不動態被膜が部分的に破壊されるので,塩化物イオンの存在する箇所では鋼材は腐食しやすい。

  • 35

    塩化物量が多いコンクリート中では,鉄筋が腐食しやすい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート中に塩化物イオンCl-が一定以上存在すると,不動態被膜が破壊されるため,鉄筋が腐食しやすくなる。

  • 36

    かぶりコンクリートにひび割れが生じると,外部からの塩化物イオンの浸透が加速され,鉄筋の腐食速度も加速される。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    かぶりコンクリートにひび割れが生じると,ひび割れから塩化物イオン,水および酸素の供給が促進されるために,鉄筋の腐食速度が加速される。

  • 37

    飛来塩分のコンクリート表面からの浸透は,塩害の原因となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    海水飛沫,飛来塩分,凍結防止剤などはコンクリートの表面から浸透し,鉄筋を腐食させる。

  • 38

    凍結防止剤のコンクリート表面からの浸透は,塩害の原因となる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    海水飛沫,飛来塩分,凍結防止剤などはコンクリートの表面から浸透し,鉄筋を腐食させる。

  • 39

    鉄筋の腐食を抑制するため,コンクリート中の塩化物イオン量の上限を0.3kg/m3とした。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    塩害による鉄筋の腐食を抑制するためには,コンクリート中の塩化物イオン量の上限値を,JASS 5,土木学会示方書いずれも0.30kg/m3としている。ただし,やむを得ない場合は,防せい上有効な対策を講じた上で0.60kg/m3まで許容している。

  • 40

    鉄筋の腐食を抑制するために,コンクリート中の塩化物イオン量の上限を0.2kg/m3とした。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    塩化物イオンがコンクリート中に供給される経路には,練混ぜ時に使用材料から供給される場合と,構造物の環境により外部から浸透される場合2つがある。前者の経路に対して,土木学会示方書,JASS 5,JIS A 5308-2009(レディーミクストコンクリート)では,塩化物イオン総量が0.3kg/m3以下であれば構造物の所要の性能は失われないとしている。一方,後者に対しては,土木学会示方書にて,構造物の設計供用期間内に鋼材位置での塩化物イオン濃度が鋼材腐食発生限界濃度(1.2kg/m3)に達していなければよいとしている。コンクリート中の塩化物イオン量の上限を0.2kg/m3としておけば,鋼材腐食の抑制効果は十分に得られている。

  • 41

    コンクリートの塩化物含有量は,荷卸し地点で塩化物イオン量として3kg/m3以下でなければならない。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • X
    • 誤答選択肢 O

    解説

    JIS A 5308-2003(レディーミクストコンクリート)では,レディーミストコンクリートの塩化物含有量は,荷卸地点で塩化物イオン量として0.30kg/m3以下でなければならないと規定している。

  • 42

    鋼材腐食の程度は,海中よりも海上大気中の方が大きい。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    塩化物イオンの浸透に起因する鋼材の腐食,海水成分の化学作用などによるコンクリート自体の劣化の程度は,飛沫帯>海上大気中>海中の順である。

  • 43

    海水の作用を受けるコンクリートに関して,鉄筋と型枠の間のスペーサには,コンクリート製またはモルタル製のものを用いる。

    補足(例文と訳など)

    答え

    • O
    • 誤答選択肢 X

    解説

    コンクリート製あるいはモルタル製のスペーサの使用は海水の作用を受けるコンクリート(海洋コンクリート)に限らず,通常のコンクリートでも順守するべき事項である。

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