今回は、化学的腐食についてまとめてみようと思います。
化学的腐食とは？
化学的腐食とは、外部から化学的作用を受け、コンクリートが変質あるいは水和物が分解して劣化する現象をいいます。化学的腐食は、温泉地、酸性河川、下水道関連施設、化学工場や食品工場の排水施設などの構造物で発生します。主に酸、アルカリ、塩類、油類、腐食性ガスなどにより引き起こされます。
種類
酸による化学的腐食
酸による化学的腐食では、酸が強くなるほど（pHが小さくなるほど）浸食の程度は大きくなり、内部に向かって進行していきます。
メカニズムとしては、
- 表層部のセメント硬化体が軟化
- さらに結合力を失うと表層から脱落
- 表層部のセメント硬化体のみが洗われた状態となって骨材が露出
- さらに侵食が進行すると、骨材周囲のセメント硬化体が脆弱化し、骨材が欠落し始める
この繰り返しにより侵食が鉄筋まで到達すると、鉄筋を腐食させます。
なお、骨材に石灰石を用いたコンクリートでは、酸類によりセメント硬化体だけでなく骨材までもが溶解し、侵食は激しくなります。
また、酸類によるコンクリートの侵食程度は以下の条件により異なるものになります。
酸の種類：一般に濃度が一定であれば、有機酸よりは無機酸の方が、弱酸よりは強酸の方が侵食作用は大きい
酸の濃度と温度：濃度および温度が高いほど、侵食作用は大きい
有機酸とは：酢酸、酪酸、ギ酸、乳酸、クエン酸など
無機酸とは：硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、炭酸など
アルカリによる化学的腐食
コンクリートはアルカリ性ですが、非常に濃度の高いNaOHには浸食されます。特に、乾湿の繰り返しがあると劣化が著しくなります。
塩類による化学的腐食
硫酸塩が代表で、セメント中のCa(OH)₂と反応しせっこう(CaSO₄)を、せっこうがC₃Aと反応しエトリンガイトを生成し膨張します。
油類による化学的腐食
酸性物質を含まない鉱物油はコンクリートをほとんど浸食しません。動植物性油のように、多くの遊離脂肪酸を含有する場合には、酸として作用しコンクリートを浸食する場合があります。
腐食性ガスによる化学的腐食
塩化水素、フッ化水素、硫化水素、二酸化イオウなどの気体による侵食を言います。
問題
それでは、最後に○×問題を解いてみましょう。
「下水道コンクリートの化学的腐食において、環境温度は劣化の発生や程度に影響しない」
○か×か。
答えは下にスクロールしてください。
正解は×です。
今回は以上になります。
ありがとうございました。
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