著者名：M. Collepardi
論文タイトル：A State-of-the-Art Review on Delayed Ettringite Attack on Concrete
掲載誌名：Civil Engineering Faculty, Leonardo Da Vinci, Politechnic Milan, Italy
コンクリートの耐久性を脅かす「遅延エトリンガイト生成」とは？
コンクリート構造物の耐久性に大きな影響を与える「遅延エトリンガイト生成（DEF）」について、最新の研究成果をレビューした論文が発表されました。DEFは、コンクリートの硬化後に発生するエトリンガイトの生成によって、膨張やひび割れを引き起こす現象です。この現象は、コンクリート構造物の寿命を大幅に縮める可能性があるため、建設業界にとって重要な課題となっています。
DEFの2つのメカニズム：外部硫酸塩攻撃と内部硫酸塩攻撃
研究によると、DEFには2つの主要なメカニズムがあることが明らかになりました：
- 外部硫酸塩攻撃（ESA）：環境中の硫酸塩がコンクリート内部に侵入することで発生
- 内部硫酸塩攻撃（ISA）：コンクリート自体に含まれる硫酸塩が原因で発生
これらのメカニズムを理解することは、コンクリート構造物の耐久性を向上させるための重要な鍵となります。例えば、ESAに対しては透水性の低いコンクリートを使用し、ISAに対しては適切な温度管理や材料選択を行うことで、DEFのリスクを低減できる可能性があります。
DEF発生のホリスティックアプローチ
論文では、DEFの発生に関する「ホリスティックアプローチ」が提案されています。このアプローチによると、DEFの発生には以下の3つの要素が必要とされます：
- 微細なひび割れの存在
- 遅延性の硫酸塩放出
- 水分への暴露
これら3つの要素のうち1つでも欠けていれば、DEFは発生しないとされています。このアプローチは、DEFの予防や対策を考える上で非常に有用な視点を提供しています。
DEF対策の最前線：セメント組成の最適化と養生方法の改善
DEFのリスクを低減するための具体的な対策として、以下のような方法が提案されています：
- ポゾラン質セメントや高炉スラグセメントの使用
- 適切な温度管理による蒸気養生の最適化
- プレストレストコンクリート製品の応力分布の均一化
これらの対策は、コンクリート構造物の長寿命化と維持管理コストの削減につながる可能性があります。特に、インフラ整備が進む途上国や、既存インフラの更新が課題となっている先進国にとって、重要な知見となるでしょう。
今後の展望：DEF研究がもたらす建設業界への影響
DEFに関する研究の進展は、コンクリート技術の革新につながる可能性があります。例えば、DEFのメカニズムをより深く理解することで、新たな耐久性向上技術や材料開発のブレークスルーが期待できます。また、DEF対策を考慮した設計・施工方法の確立は、建設プロジェクトの品質向上と長期的なコスト削減に貢献するでしょう。
一方で、DEF対策の実施には追加のコストがかかる可能性もあります。しかし、ライフサイクルコストの観点からは、初期投資の増加を上回る維持管理コストの削減効果が期待できます。建設業界は、このような長期的な視点に立った意思決定が求められるでしょう。
読者へのメッセージ：DEFへの理解がもたらす未来
DEFという一見専門的な現象は、実は私たちの日常生活と密接に関わっています。橋、ダム、高層ビルなど、私たちの生活を支えるコンクリート構造物の耐久性向上に直結するからです。DEFへの理解を深めることは、より安全で持続可能な社会インフラの実現につながります。
建設技術者や研究者だけでなく、一般の方々もDEFについて知ることで、インフラ整備や維持管理の重要性に対する理解が深まるでしょう。それは、より良い社会インフラの実現に向けた市民参加の促進にもつながります。DEFという小さな現象が、私たちの未来の街づくりに大きな影響を与える可能性があるのです。