各種の人為的または非人為的な要素の影響により、外部環境（例えば海洋環境、地下水環境と冬季の塩散布除氷環境など）の浸食下で、鉄筋コンクリートなどの構築物は環境中の塩素イオン、硫酸イオンなどの腐食イオンの作用を受け、その全体強度と耐浸透性能を大幅に低下させ、建築材料の耐久性と使用寿命に影響を与える。

従来の鉄筋コンクリート構造は一般的に塩化物腐食鉄筋とコンクリート炭化による構造耐久性の低下問題があり、鉄筋構造腐食による重大な安全事故は少なくない。1967年に米国ミネソタ州に建設されたミシシッピ川にまたがる1-35 W鉄筋コンクリート道路アーチ橋は、わずか20年余りで橋体の深刻な腐食現象が発生し、局所補修方法を用いて修復を行った後、間もなく腐食とコンクリート亀裂問題が発生し、最終的に2007年に重大な崩壊事故が発生した。1979年に完成した北京西直門立交橋は、長年冬に塩をかけて氷を取り除く「塩害」の下で使用されてから20年もたたないうちに解体再建された1。2003年に出版された『中国腐食調査報告』によると、我が国の建築腐食状況は比較的に深刻で、華東、華南の27の港、引橋の腐食破壊は74%を占め、22の水門は使用7 ~ 25年以内に、腐食破壊は56%に達し、青海のある塩工場は工場の建物の深刻な腐食のため、使用わずか6年後に操業を停止し、経済損失は1億元2に達した。

通常、建築材料の塩化腐食は鉄筋腐食とコンクリート腐食を含む：

一、鉄筋塩素塩腐食損傷1

コンクリート中の高アルカリ性（PH>12.5）の細孔液は鉄筋表面に不動態化層を形成することができるため、鉄筋が腐食されるのを効果的に防止することができる。使用後期にはコンクリートの炭化と塩素イオンの侵入により、パッシベーション層が破壊されて鉄筋の腐食が加速する。

塩素イオンの侵入は鉄筋の腐食をもたらし、その本質は電気化学腐食であり、「陰極」と「陽極」の2つの腐食過程に分けることができる。鉄筋陽極で酸化反応が発生し、鉄原子が鉄イオンに変換され、鉄基体が損失した、陰極で還元反応が起こり、水酸化物イオンが生成する（下図は鉄筋電気化学腐食模式図）。鉄筋塩素塩腐食反応の過程で、塩素イオンは鉄筋表面の不動態化層膜を破壊して腐食電極を形成するだけでなく、塩素イオンは電気化学腐食の過程で主に触媒作用を果たし、腐食反応の過程全体で塩素イオンを消費しない。そのため、塩素イオンの存在は鉄筋腐食効率を大幅に強化した。

塩素イオンが侵入した鉄筋腐食は局所的な点食、ピット腐食と表現され、点食の腐食面積は小さいが腐食深さが大きく、構造応力集中を引き起こしやすく、兆候のない脆性破壊が現れやすい。また、鉄筋腐食の過程で塩素イオンは主に触媒作用を果たし、微量塩素イオンの存在は鉄筋腐食速度を極めて加速させる。同時に、鉄筋腐食生成物は体積膨張が発生し、その体積は原始体積の2 ~ 4倍であり、この鉄筋腐食膨張力は鉄筋とコンクリート界面の間の接着性能に影響するだけでなく、コンクリート強度を深刻に破壊してそのはがれ、ひび割れなどの損傷をもたらす。

二、コンクリート塩腐食性能影響3

コンクリート構造の性能劣化を招く一般的な腐食の原因は塩素イオン、硫酸イオン浸食である。塩素イオンと硫酸イオンは拡散と浸透作用によってコンクリート内部に入り、コンクリート中の化合物と反応してそれぞれ水化クロロアルミニウム酸塩と石膏やカルシウムバナジウム石などの難溶塩を生成し、これらの化合物はコンクリート内部の空隙を充填し、コンクリートの耐圧強度を増加させる。しかし、時間の変化に伴い、生成された水化クロロアルミニウム酸塩と難溶性化合物は結晶化して体積膨張を生じ、コンクリート内部に極めて大きな結晶圧力を形成し、膨張がある程度に達すると、コンクリートの亀裂または炭化を引き起こし、これはさらに塩イオンの侵入にストリップを提供し、それによってコンクリート構築物の破壊を加速させる。

いくつかの海洋環境、塩漬け土環境では、外部浸食性イオンは鉄筋コンクリート多孔質の構造を透過しやすく、コンクリート及びコンクリート構造に包まれた鋼材料の強度と安定性が深刻な破壊を受けた。そのため、X線蛍光分析器を用いて特定の環境下の鉄筋コンクリート中の塩素イオン、硫酸塩プラズマの含有量を定期的に測定・監視することが特に重要である。

橋梁橋脚塩害例の分析

沿岸部や冬季に除雪剤がよく使用される北方内陸部では、橋梁橋脚などの鉄筋コンクリート構造が塩害に浸食されやすい。西日本の道路管理会社と金沢大学の久保教授は共同で、沿岸部や内陸部の橋梁橋脚など鉄筋コンクリート構造の塩害影響を研究している。

イノス手持ち型X線蛍光分析器を用いて橋脚表面の塩素含有量を分析し、同時に外から内まで異なる厚さ層のコンクリート中の塩素含有量を分析比較した。分析により、コンクリート中の塩素含有量が高い環境では、コンクリート中の鉄筋の腐食状況は低塩素含有量コンクリートよりずっと深刻であることが分かった。

イノスDPOを用いてコンクリート塩素の含有量を分析し、異なる塩素含有量とコンクリート内の鉄筋腐食の程度の関係を確立し、顧客が鉄筋コンクリートの塩害腐食の程度を判別するのに役立ち、それによって早めに措置を取ってメンテナンスを行うなど。