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アルカリシリカ反応

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アルカリシリカ反応(ASR)とは、コンクリート内部のアルカリにより反応性の高いシリカ(SiO₂)がゲル状物質に変化する現象であり、ゲルの吸水により異常膨張やひび割れを起こし、耐久性の低下を招く恐れがあります。骨材の反応の有無、反応性鉱物の特定、残存膨張量などを調べることが重要です。

アルカリ骨材反応試験方法

ゲルの生成状況の観察、岩石学的な鑑定による骨材の反応の評価、コンクリート残存膨張量の測定、などが行われます。

アルカリ骨材反応試験フロー

ゲルの生成状況の観察

コンクリートの破断面や切断面を肉眼で観察し、ゲルの有無や生成の程度を確認します。骨材の破断や輪郭部の反応リムなども、同時に観察します。ゲルが存在すると考えられる部位は、走査型電子顕微鏡(SEM) により数百~千倍程度に拡大して形態を観察し、同時にEDS(エネルギー分散型X線分析装置)により組成分析を行い、形態と組成からASRゲルであるかどうかを判定します。

ゼリー状・ロゼット状

SEMにより観察されるASRゲルの形態

ゼリー状

EDSによるASRゲルの組織分析結果

骨材の岩石学的な鑑定(JCI-DD3 および DD4)

コンクリートの断面を肉眼、ルーペ、実体顕微鏡などにより観察し、骨材の岩石の種類を判別し、ASR反応性の高い傾向の岩種があるかどうかを鑑定します。さらに薄片を作製し、偏光顕微鏡で観察し、反応性シリカの種類や量的割合を明らかにします。偏光顕微鏡では、骨材から発生したゲル脈によるペーストの分断など、ASRの進行状況を直接観察することもできます。

肉眼による岩種の判別

偏光顕微鏡による観察例(安山岩)

残存膨張量の測定

コンクリート構造物から採取したコアを促進養生して潜在的な膨張量を測定し、今後の劣化進行を予測する試験です。残存膨張量試験には、JCI のDD2法、デンマーク法、カナダ法(ASTM法)が用いられます。

残存膨張量試験方法

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