論文概要

大即信明、宮里心一、皆川浩、平山周一：コンクリート中のイオン移動に関する理論的計算方法の提案；コンクリ－ト工学論文集、 Vol.10, No. 2, 43-49 (1999)　

　種々の環境条件における、コンクリート中のイオンの移動現象を長期的に予測する方法を提案する。本方式の特徴として、イオンの移動方向および移動量をほぼ理論的に計算したことが挙げられる。すなわち、①Nernst-Plank式によりコンクリートの細孔溶液中の物質移動を電気化学的に表す。②Debye-H・kel理論により、共存する全イオン種の濃度の影響を考慮する。③電気的中性条件により、複数イオンの共存下におけるイオンの移動現象を考慮する、ことにより、イオン移動に関する理論的計算方法を提案する。さらに、15.5年間海中に暴露されたコンクリート中の塩化物イオン量に関して、計算値と測定値を比較した。その結果本計算方法の妥当性が確認された。　

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Nobuaki Otsuki, Makoto Hisada, Jae-Suk Rhu, Eiji Banshoya: Rehabilitation of Concrete Cracks by Electrodeposition; Concrete International, Vol.21, No.3, 58-63 (1999)　

　　 Electrodeposition is precipitation of material on the surface of an electrode by electrolysis. In this article we present the electrodeposition method as a means of repair for land-based cracked concrete structures and investigate the effects of this method on various concrete properties. We investigated the effects of electrodeposition on 100 x 100 x 200mm (4 x 4 x 8in.) concrete specimens with embedded reinforcing steel. After causing the specimens to crack under a specified load, we immersed them in a solution, and then imparted a constant current between the embedded steel in the concrete and an electrode in the solution for 4 to 20 weeks. Afterwards, we examined and evaluated the weight change of the specimens, the degree of crack closure, and the amount of surface coating from the precipitation of electrodeposits. To assess the effectiveness of this method, we measured water permeability, chloride ion penetration depth, and carbonation depth. The results indicate that electrodeposits forming on the concrete surface can close concrete cracks and coat concrete surfaces. In addition, our investigation shows that the formation of electrodeposits protects concrete from detrimental materials. 　

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Tarek U. Mohammed, Nobuaki Otsuki, Makoto Hisada: Corrosion of Steel Bars with Respect to Orientation in Concrete; ACI Material Journal, March-April, Vol. 96, No.2, 154-159 (1999)　

　　Corrosion of steel bars (main steel and stirrup) with respect to the orientation in concrete is presented. A detailed study on macrocell and microcell corrosion of steel bars in concrete was conducted on horizontal and vertical steels, depending on the casting direction. The horizontal steel was divided into top and bottom halves. The study was conducted with chloride ions in concrete. Water-cement ratios (w/c) were 0.5 and 0.7. The electrochemical investigations, microscopic and physical observations of steel bars were performed. The laboratory investigations were verified with the long-term (23 year) exposure investigations of reinforced concrete beams. The study also focused on the influence of stirrup on macrocell formation of main steel, and corrosion of plain and deformed steel bars.

　The study concludes that orientation of steel bars has a significant influence on macrocell and microcell corrosion of steel bars in concrete. Formation of gaps under the horizontal steels cause significant corrosion. Stirrups play an important role in increasing macrocell corrosion of main steel. The deformed bar corroded more than the plain bar. 　

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Nobuaki Otsuki, Makoto Hisada, Nathaniel B. DIOLA, Tarek U. Mohammed: Experimental Study on Interfacial Transition Zones in Reinforced Concrete; (Reprinted from the Journal of Materials, Concrete Structures and Pavements, JSCE No. 592/V-39, May 1998) Concrete Library of JSCE No. 33, June 139-154, (1999) 　

　　This study compares the aggregate-matrix and steel bar-matrix interfacial transition zones (ITZs) with the purpose of determining their characteristics, differences, and the factors that affect them. The factors under consideration include the type of mineral admixture, the mix proportion, the steel bar orientation with respect to casting direction, and others. The results presented include a description of the ITZs and their properties. It is also shown that there is a great difference between the two ITZs, specifically with respect to the use of admixtures and gap formation under the aggregate or horizontal steel bars. 　

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大即信明、久田真、宮里心一、皆川浩：電気泳動実験による各種結合材を用いたモルタル中の塩化物イオンの拡散係数の推計；材料,Vol. 48, No.8 876-881(1999)　

　　Electro-migration and diffusion of ion in electrolyte solution are theoretically described in the Nernst-Plank equation. Also, electro-migration and diffusion of ion can be related by using the Einstein's relation in dilute solution. In concrete, however the relationship between electro migration and diffusion is still unclear. In a previous study it was shown that it is possible to assess the diffusion coefficients of chloride ion in ordinary portland cement mortar, by following the Nernst-Plank equation, Einstein's relation, Deby-H・kel theory and electro neutrality. In this paper, using the same method, the authors assessed the diffusion coefficients of chloride ion in mortar made of several binder. 　

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大即信明、宮里心一、鈴木裕隆、木村勇人：曲げひび割れ近傍に生じる主鉄筋とスターラップの塩化物腐食形成機構；土木学会論文集、No.627/V-44, 161-177 (1999)

　曲げひび割れの発生した鉄筋コンクリート梁を対象とし、塩化物腐食形成機構と腐食速度に関する実験的検討を行った。特徴として、1.曲げ裁荷によるひび割れの導入、2.主鉄筋は基よりスターラップも考慮したこと、3.マクロセル腐食電流とミクロセル腐食電流を区別した測定、が挙げられる。屋内実験と屋外実験を行った。屋内実験では、1.単一の主鉄筋に着目した既往の研究の整理、2.単一のスターラップに着目した実験的検討、3.主鉄筋とスターラップを共に考慮した実験的検討を行った。さらに、4.鉄筋コンクリート梁供試体を用いた屋外実験を行い、屋内実験の結果を検証した。その結果、ひび割れ近傍の腐食におけるスターラップの重要性、ひび割れが腐食形成機構と腐食速度に及ぼす影響が明らかになった。　

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岩波光保、大即信明、二羽淳一郎、鎌田敏郎、長瀧重義：コンクリート中における弾性波伝播挙動に関する基礎的研究；土木学会論文集、No.627/V-44, 223-238 (1999) 　

　本研究においては、コンクリート中における弾性波伝播挙動を解明することを目的として、コンクリートの不均一性（骨材の存在、マトリックス部分の特性変化、マイクロクラックの存在）が弾性波伝播速度および周波数特性に及ぼす影響について検討を行った。その結果、コンクリート中の骨材の大きさや量が弾性波伝播挙動に及ぼす影響が多きいことが、実験的、理論的に示された。さらに、マトリックス部分の密実性は弾性波伝播速度と密接な関係があり、骨材界面性状の変化やマイクロクラックの存在は弾性波の伝播速度荷は影響しないものの、その周波数特性を大きく変化させることが明らかとなった。　

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大即信明、平山周一、宮里心一、横関康祐：モルタルからのCa溶出およびそれに伴う変質の長期予測に関する基礎的研究；土木学会論文集：No,624/V-45, No.637/V, 293-302 　

　本研究の目的は、モルタルからのCa溶出およびそれに伴う変質の長期予測を行うことである。はじめに、①モルタルからのCa溶出の長期予測手法を構築した。ここでは、Caを電気化学的促進試験と拡散試験を組み合わせることにより溶出させ、Ca溶出速度を基に実時間換算し、Ca溶出の長期予測を行った。次に②Ca溶出に伴うモルタルの変質の長期予測手法を構築した。ここでは、Caを電気化学的促進試験により溶出させ、モルタルの変質を実験的に評価した。この促進変質結果と①の実時間換算結果を照合し、Ca溶出に伴う変質の長期予測を行った。最後に、③Ca溶出に伴う変質の予測結果を30年間供用された実構造物の調査結果を用い比較した。その結果、30年から40年後までの、Ca溶出およびそれに伴う変質が予測された。　