コンクリート主任技士の試験対策として、今回は重要かつ頻出の「コンクリートの耐久性(中性化)」に関する問題をお届けします。
【問題】
コンクリートの中性化に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
(1) コンクリートの中性化速度は、コンクリートが乾燥しているほど、また周囲の二酸化炭素(CO₂)濃度が高いほど速くなる。
(2) セメントの単位量や水セメント比が同じであれば、高炉セメントを用いたコンクリートは、普通ポルトランドセメントを用いたコンクリートよりも中性化の進行が遅い。
(3) 中性化深さの測定には、一般にフェノールフタレインの1%エタノール溶液が用いられ、赤紫色に発色した部分はまだ中性化していない(アルカリ性を保っている)と判定される。
(4) コンクリートの中性化自体によってコンクリートの強度が低下することはないが、内部の鉄筋の防錆(ぼうせい)環境が失われることが問題となる。
【正解】
(2)
【解説】
(1) 正しい: 中性化は空気中の二酸化炭素が内部に拡散することで進行します。コンクリートが適度に乾燥しているほうが、二酸化炭素が孔(空隙)を通りやすいため進行が速くなります(ただし、完全に絶乾状態だと水分が足りず反応が進みませんが、一般的な乾燥状態では速くなります)。
(2) 誤り(これが正解): 高炉セメントやフライアッシュセメントなどの混合セメントは、水和反応の過程で、中性化を抑制する成分である「水酸化カルシウム Ca(OH)₂」を消費(ポゾラン反応・潜在水硬性)してしまいます。そのため、普通ポルトランドセメントに比べてアルカリの貯蔵量が少なくなり、中性化の進行は「速く」なります。 試験で非常によく狙われるポイントです。
(3) 正しい: フェノールフタレイン溶液は、pHが約8.3〜10以上(強アルカリ性)で赤紫色に変わります。中性化していない健全なコンクリートはpH12〜13の強アルカリ性なので赤紫色になり、中性化した部分は無色のままになります。
(4) 正しい: 中性化とは、水酸化カルシウムが二酸化炭素と反応して炭酸カルシウム(CaCO₃)になる現象です。これにより組織はむしろ緻密になり、強度がわずかに上がることはあっても、低下することはありません。問題の本質は、アルカリ性を失うことで鉄筋の周りの不動態被膜が破壊され、鉄筋がサビてしまう点にあります。
【要点チェック】
「混合セメント(高炉セメントなど)は、普通セメントよりも中性化が速い」> これはコンクリート主任技士・技士試験ともにド定番の引っ掛け問題ですので、確実に暗記しておきましょう!