百年也不會劣化的鋼筋混凝土結構
轉載自 Japan Technology Observer 日本科技觀察
社會基礎設施
比如道路、橋樑
都是會隨著時間
正常老化的
特別值得關注的
是鋼筋混凝土結構的劣化
在日本
NIMS已經研發出
針對此社會問題的技術方法
下面這張圖表示的
就是NIMS開發出來的
耐腐蝕混凝土結構
NIMS自信滿滿地介紹
這種鋼筋100年也不會劣化
跟現在通常的鋼筋混凝土對比
差別可以說是一目了然的
日本管這種對基礎設施的
提出更高要求的活動叫
國土的強韌化
NIMS研究的技術方法的關鍵
緊密聯繫在下圖所示的
一種細長的感測器上
通過上面的手段
對混凝土的內部進行把握
進而實現他們追求的
「國土的強韌化」
那麼
為什麼混凝土會成為路橋
這些基礎設施的問題呢
NIMS資源循環設計組組長的
西村俊彌給我們介紹道
鋼筋混凝土中的鋼筋
由於腐蝕所導致的體積膨脹
導致了混凝土整體的開裂
接著開始進入惡性循環
水啊
鹽分啊
都開始進入混凝土結構內部
伴隨而來的
就是混凝土結構中的PH值
開始下降（也就是越來越酸）
這些要素複合在一起
導致了鋼筋的腐蝕
這些構成了混凝土結構劣化的原因
那麼
是不是可以港
混凝土裡面的環境
對劣化與否非常重要
西村組長
兩眼發光回復
那是相當重要
然鵝
目前為止
對混凝土內部環境
我們並沒有能進行觀測
源於此種問題的意識
西村先生首先著力的
是如何測量混凝土內部環境的課題
像橋墩這些部位的混凝土結構
很多都長期置於
海水
鹽分
風
高溫
等各種環境下
但測量堅硬的混凝土
內部的鹽分
PH值
等數據的方法
當時是空白的
西村先生想到的方案是
在混凝土中打入小孔
並開發成功了
可以放入
這些小孔的
細長感測器
下圖就是新開發的混凝土內部使用的
極細感測器
這兩根感測器
分別可以測量混凝土內部的
PH值以及鹽濃度
通過這一技術手段
可以正確剖析了解到
混凝土內部的鋼筋
是處於何種環境
是在怎樣條件下
開始被腐蝕的
西村先生繼續介紹
首先處于海水環境浸透下的
混凝土結構會滲入鹽分
鹽分含量會越來越高
另外一方面
PH值也在逐漸降低
一旦超過某個閥值
鋼筋就急速開始腐蝕
就是突然開始
反過來講
只要不超出那個閥值（臨界條件）
同時
注意是同時
鋼筋是符合規格的合格產品的話
可以長時間使用都不會有問題
下圖根據他們測試得出的閥值（臨界點）
改進開發而來的
鉻 （chromium）合金鋼筋
就算將其置於高鹽強酸的環境下
也不會生鏽（不膨脹）
使用這種新材料的鋼筋混凝土樣品
在開始暴露試驗前的狀態
下圖是暴露實驗之後的狀態
暴露在同樣條件下的
鋼筋混凝土已經裂開一條縫
同時
NIMS還跟日本國土部門合作
在沖繩縣的伊良部大橋上
（已經完工並於2015年投入使用）
設置純自然環境下實地實證實驗室
來檢驗使用該新型鋼筋的
混凝土結構
根據在實驗室暴露實驗得出的數據
西村先生對他開發的新材料
非常自信
他認為
就算在海邊惡劣環境下
使用NIMS開發的新型鋼筋的
混凝土雜誌
不會腐蝕
那怕
100年
200年
小編評
……
如果這樣一百年都不壞不修
GDP數字堪憂啊
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