(57)【要約】      （修正有）【課題】水道池状構造物の改築を行う時期を算定する更新時期算定方法を提供する。【解決手段】水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を露出させる深さ方向部位露出工程Ｓ１０１と、表面から内部方向のどこまで中性化が進行しているかを測定する中性化深さ測定工程Ｓ１０２と、中性化深さ、水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間および水道池状構造物の表面から中性化を許容するかぶりを下記式に代入するパラメータ代入工程Ｓ１０３と、2019184557.tif 000006上記式の計算を通じて更新時期を決定する更新時期決定工程１０４を含む。【選択図】図６
2019184557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道原水若しくは浄水の貯留に使用する構造物であって竣工５年以上経過した鉄筋コンクリート造の水道池状構造物を改築する更新時期を算定する方法であって、
前記水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を露出させる深さ方向部位露出工程と、
露出した前記深さ方向部位において、前記表面から内部方向のどこまで中性化が進行しているかを測定する中性化深さ測定工程と、
前記中性化深さ工程によって測定された中性化深さ、前記水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間および前記水道池状構造物の表面から中性化を許容するかぶりを下記（式１）に代入するパラメータ代入工程と
【数１】
2019184557.tif 000005
（Ｔ：建設からの経過期間で表される更新時期（年）、Ｘ：中性化を許容するかぶり（ｍｍ）、ｔ０：水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間（年）、Ｃ：中性化深さ（ｍｍ）。ただし、中性化深さを測定できない場合もあり、その場合にはＣ／√ｔ０に該当する中性化速度係数を過去の調査によって得られた値に代えて用いる。）
前記（式１）の計算を通じて更新時期を決定する更新時期決定工程と、
を含む水道池状構造物の更新時期算定方法。
【請求項２】
前記中性化深さ測定工程は、露出した前記深さ方向部位にフェノールフタレイン溶液を吹き付けて、表面から変色のある深さ方向の位置までを中性化深さに決定する工程である請求項１に記載の水道池状構造物の更新時期算定方法。
【請求項３】
前記中性化深さ測定工程は、前記水道池状構造物から前記深さ方向部位を切り出して行う請求項１または請求項２に記載の水道池状構造物の更新時期算定方法。
【請求項４】
前記中性化深さ測定工程は、前記水道池状構造物を削孔し、削孔粉にフェノールフタレイン溶液を吹き付けて、変色した時点での削孔深さを中性化深さに決定する工程である請求項１に記載の水道池状構造物の更新時期算定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道池状構造物の改築を行うべき更新時期を算定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
全国の水道事業者が保有する資産の多くがいわゆる高齢化を迎える中で、人口減少に伴う給水収益の減少は、水道事業者における経営資源としてのヒト・カネの確保をより困難なものにすると想定される。このような状況に対して、水道事業者が保有する資産の管理を適切に行い、将来に亘って確実に資産を継承するためにアセットマネジメントの実践が各事業者に求められている。
【０００３】
水道におけるアセットマネジメントとは、持続可能な水道事業を実現するために、中長期的な視点に立って、効率的かつ効果的に水道施設を管理運営する体系化された実践活動とされている。アセットマネジメントでは、既存の個別資産に対して、更新を行う時期を設定し、それに応じた更新財源を確保することになる。しかし、全ての資産の状態を把握するための詳細な調査の実施は、通常の運転を停止したうえで実施する必要があり、多くの資産を保有する事業者や職員が少ない事業者にとっては極めて困難である。一方、マクロ的な視点から、個別資産の状態に関係なく、類似事例や法定耐用年数を基準とした年数を一律で設定する場合、アセットマネジメントの信頼性を低下させる要因ともなり得る。
【０００４】
ところで、コンクリート構造物の劣化診断を行う手法の一つとして、特定成分からなるモルタルパネルをコンクリート構造物の表面に密着固定して、一定時間経過後にこれを回収して分析することによって当該構造物の劣化を診断する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１０５１３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記公知の手法は、コンクリート構造物の劣化レベルを知る上では意義を有するものの、当該コンクリート構造物を改築するための時期を評価する方法ではない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、水道池状構造物の改築を行う時期を算定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る水道池状構造物の更新時期算定方法は、水道原水若しくは浄水の貯留に使用する構造物であって竣工５年以上経過した鉄筋コンクリート造の水道池状構造物を改築する更新時期を算定する方法であって、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を露出させる深さ方向部位露出工程と、露出した深さ方向部位において表面から内部方向のどこまで中性化（池外部や池内気相部では炭酸化によるｐＨ低下現象、池内液相部では炭酸化に加えてカルシウム溶出によるｐＨ低下現象）深さが進行しているかを測定する中性化深さ測定工程と、中性化深さ工程によって測定された中性化深さ、水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間および水道池状構造物の表面から中性化を許容するかぶりを下記（式１）に代入するパラメータ代入工程と
【数１】
2019184557.tif 000003
（Ｔ：建設からの経過期間で表される更新時期（年）、Ｘ：中性化を許容するかぶり（ｍｍ）、ｔ０：水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間（年）、Ｃ：中性化深さ（ｍｍ）。ただし、中性化深さを測定できない場合もあり、その場合にはＣ／√ｔ０に該当する中性化速度係数を過去の調査によって得られた値に代えて用いる。）、（式１）の計算を通じて更新時期を決定する更新時期決定工程を含む。ここで、「改築」とは、対象施設の全ての取り替えを行うことを意味し、対象施設の一部の取り替えを意味する「改修」よりも大規模な行為である。
【０００９】
別の実施形態に係る水道池状構造物の更新時期算定方法では、さらに、中性化深さ測定工程は、露出した深さ方向部位にフェノールフタレイン溶液を吹き付けて、表面から変色のある深さ方向の位置までを中性化深さに決定する工程であっても良い。
【００１０】
別の実施形態に係る水道池状構造物の更新時期算定方法では、また、中性化深さ測定工程は、水道池状構造物から深さ方向部位を切り出して行っても良い。
【００１１】
別の実施形態に係る水道池状構造物の更新時期算定方法では、さらに、中性化深さ測定工程は、水道池状構造物をハンドドリルにて削孔し、削孔粉にフェノールフタレイン溶液を吹き付けて、変色した時点での削孔深さを中性化深さに決定する工程であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水道池状構造物の改築を行う時期を算定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、水道池状構造物の劣化進行過程を分類した上で当該水道池状構造物を使用することができる限界を説明するためのグラフを示す。
【図２】図２は、全国の水道池状構造物における中性化深さの測定結果をプロットしたグラフを示す。グラフ中の横軸は経過年数を、縦軸は中性化深さをそれぞれ示す。
【図３】図３は、環境条件ごとの塩化物イオン濃度（３Ａ）および表面からの深さ方向におけるＣｌのプロファイル（３Ｂ）をそれぞれ示す。
【図４】図４は、構造物の内在塩分の移動のメカニズムを示す。
【図５】図５は、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を切り出したコアにフェノールフタレイン液を吹き付けて中性化深さを特定した図（５Ａ）および当該（５Ａ）により求めた中性化深さを用いて更新時期を算定するための式（５Ｂ）をそれぞれ示す。
【図６】図６は、水道池状構造物の更新時期の算定方法のフローを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
本発明の実施形態は、水道池状構造物のアセットマネジメントのための更新時期の判定手法として、簡便で合理的な根拠を持った手法を提案するものである。当該手法は、浄水場、配水池などの水道事業の根幹をなす水道池状構造物に多く採用されている鉄筋コンクリート造の構造物について、その劣化傾向や劣化メカニズムに基づき個別資産の更新時期を判定するものである。なお、本手法によって算定される更新時期は、アセットマネジメントを実施するうえでの入力条件としての活用を想定したものである。構造物の維持管理は、状態監視保全と考えるのが基本である。本手法で示される更新時期は、その時期までの維持管理を省略することを保証するものではない。実際の維持管理は、日常点検等で得られた情報の収集・分析、構造物に求める性能（耐荷性・維持管理性・美観性等）を評価したうえで、適切に継続的に実施されるべきものである。
【００１６】
（１．水道池状構造物の劣化進行過程）
図１は、水道池状構造物の劣化進行過程を分類した上で当該水道池状構造物を使用することができる限界を説明するためのグラフを示す。
【００１７】
アセットマネジメントにおける水道池状構造物の更新時期を設定するにあたり、構造物の劣化進行の過程を潜伏期、進展期、加速期および劣化期に分類すると次のようになる。
（１）潜伏期：構造物供用の初期段階で、劣化機構が顕在化していない期間
（２）進展期：構造物内で劣化機構の顕在化が開始するが、構造物の耐荷性能への影響は生じない期間
（３）加速期：劣化機構がさらに進展し、ひび割れの発生など、構造物への影響が部分的に表れる期間
（４）劣化期：構造物への影響が一部分に留まらず全体に及び、耐荷力の低下などが発生する期間
【００１８】
水道池状構造物は、潜伏期・進展期が長期間に及ぶ傾向がある。構造物の更新は、耐荷性能が急激に低下する加速期の終期（使用限界）までに行う必要がある。ただし、生じている劣化機構や設置環境によって、加速期の長さは異なる可能性がある。また、厳密な使用限界の判定には、構造解析による耐荷力の検証が必要になり、多くの構造物を対象とするアセットマネジメントでは実務的に対応が困難である。アセットマネジメントにおける更新時期としては、マクロ的な検討において安全側の検討結果を得るために、構造物の性能低下が生じ始める加速期直前を更新時期として判定する。なお、実際に個別の構造物を更新する時期は、判定された更新時期から使用限界の期間（更新すべき期間）の中で、それぞれの点検頻度、構造物の重要度、事業者の財政状況などに応じて適切に実施されるものである。
【００１９】
水道におけるアセットマネジメントではマクロ的な検討において安全側の結果を得るため、資産の更新時期は、使用限界に対して安全性を見込み、対象構造物の耐荷性能が損なわれる恐れのある時期とし、劣化進行過程における加速期の初期段階とするのが妥当である。
【００２０】
（２．評価対象とする水道池状構造物）
本発明の実施形態において、更新時期算定方法の対象とする水道池状構造物は、以下のとおりである。
（１）基本条件：水道用の施設であり、水道原水や浄水の貯留に使用する土木構造物（これを、「水道池状構造物」という）を対象とする。
（２）構造条件：構造材質は、ＲＣ（鉄筋コンクリート）構造物を対象とする。
（３）点検等の実施に関する条件：基本的には、状態監視保全が可能な施設とし、日常的な目視点検が可能な構造物を対象とする。ただし、部分的に目視不可な箇所があっても、建設時期や設置環境等から間接的に科学的根拠をもってその状態が類推可能な構造物は対象となる。一方、目視による点検が不可能な施設は、本手法の対象外とする。
（４）建設後の年数：竣工後５年以上が経過した既設構造物を対象とする。したがって、新設構造物及び初期異常が発現する可能性のある竣工直後の更新時期の判定には、本手法を適用しない。
【００２１】
（３．水道池状構造物の主な劣化要因）
水道池状構造物の主な劣化要因には、「中性化」、「塩害」、「カルシウム溶出」、「凍害」、「化学的侵食」、「アルカリシリカ反応」、「擦り減り」などが挙げられる。「中性化」とは、池状構造物の池外及び池内気相部では、コンクリート中の水酸化カルシウムが大気中の二酸化炭素と反応することでコンクリートのｐＨを低下させる劣化現象をいい、池内液相部では、二酸化炭素との反応に加えて水中にコンクリート中のＣａ（ＯＨ）２が溶出することにより、コンクリートのｐＨが低下する劣化現象をいう。これらのｐＨ低下によって、鋼材の腐食が促進され、コンクリートのひび割れや剥離、鋼材の断面減少が引き起こされる。「塩害」とは、コンクリート中の鋼材の腐食が塩化物イオンにより促進され、腐食生成物の体積膨張がコンクリートの剥離、剥落、鋼材の断面減少等を引き起こす劣化現象をいう。「カルシウム溶出」とは、水に接するコンクリート表面において、コンクリート中のカルシウムが溶出する現象であって、コンクリート中のＣ−Ｓ−Ｈが消失することで表面の脆弱化を引き起こす現象をいう。「凍害」とは、コンクリート中の水分が長年にわたり凍結と融解を繰り返すことで、コンクリート表面からスケーリング、微細ひび割れ及びポップアウトなどの形で劣化する現象をいう。ただし、この現象の起きる地域は、凍害の発生が懸念される寒冷地に限定される。「化学的侵食」とは、酸性物質や硫酸イオンとの接触によるコンクリート硬化体の分解、化合物生成時の膨張圧によってコンクリートが劣化する現象をいう。ただし、水道池状構造物において、化学的浸食の要因となる高濃度の酸性物質や硫酸イオンの影響を受ける施設は限定的である。「アルカリシリカ反応」とは、骨材中に含まれる反応性シリカ鉱物や炭酸塩岩を有する骨材がコンクリート中のアルカリ性水溶液と反応して、コンクリートに異常膨張やひび割れを発生させる劣化現象をいう。なお、アルカリシリカ反応は、建設時の使用材料に起因する劣化要因である。「擦り減り」とは、水流等による磨耗作用によってコンクリート断面が時間とともに徐々に欠損していく現象をいう。ただし、水道池状構造物において、擦り減りの原因となるような高流速が発生する施設は限定的である。
【００２２】
水道池状構造物の更新時期を判定するには、上記劣化要因について、その現状を把握し、今後の進行過程を予測する必要がある。上記に挙げた劣化要因のうち、アルカリシリカ反応、凍害、化学的侵食および擦り減りについては、特定の条件下においてのみ発生する可能性がある。一方、中性化、塩害およびカルシウム溶出については、水道池状構造物の設置環境等に関わらず、多くの条件下で発生する劣化要因である。よって、本実施形態では、多くの条件下で発生しうる中性化、塩害およびカルシウム溶出に着目し、劣化が進行するメカニズムを分析し、更新時期の判定に使用する要因を絞り込むことにする。
【００２３】
（４．水道池状構造物の中性化の劣化傾向）
図２は、全国の水道池状構造物における中性化深さの測定結果をプロットしたグラフを示す。グラフ中の横軸は経過年数を、縦軸は中性化深さをそれぞれ示す。
【００２４】
図２のグラフから、中性化の進展は非常に緩慢であることがわかる。また、液相部に比べて気相部での中性化の進展の方が早い。また、構造物外部や管廊など、外気からの二酸化炭素の供給が多くなる箇所において、中性化の進展がより早いことがわかる。
【００２５】
（５．水道池状構造物の塩害の劣化傾向）
図３は、環境条件ごとの塩化物イオン濃度（３Ａ）および表面からの深さ方向におけるＣｌのプロファイル（３Ｂ）をそれぞれ示す。図４は、構造物の表面から内部方向におけるＣｌの濃度の推移（４Ａ〜４Ｆ）を示す。
【００２６】
（３Ａ）に示すように、浄水中の塩化物イオン濃度は０ｍｇ／Ｌ〜０．２ｍｇ／Ｌであり、コンクリートに内在する塩化物イオン濃度より低くなる。このことから、構造物内面の気相部及び液相部において、水道水中の塩化物イオンがコンクリートに供給される可能性は低いと考えられる。また、海岸線近傍施設での外来塩分の供給、またはコンクリート中に含まれる内在塩分の中性化に伴う移動（濃縮）によって塩害が発生する可能性があることがわかる。また、（３Ｂ）に示すように、Ｃｌは中性化フロントでの濃度上昇は認められるものの、表面からの塩分侵入は認められない。
【００２７】
図４は、構造物の内在塩分の移動のメカニズムを示す。
【００２８】
構造物の内在塩分が濃縮し、鉄筋が腐食を開始するメカニズムは、図４の（４Ａ）から（４Ｆ）の順に進むと考えられる。
（４Ａ）：初期状態では、細孔溶液中の塩化物イオンは、表面に固定されている塩化物イオンより低い状態にある。
（４Ｂ）：中性化の進行に伴い、中性化領域では固定されていた塩化物イオンが細孔溶液中に溶出する。
（４Ｃ）：細孔溶液中の塩化物イオンは、相対的に、表面側が高濃度、内部側が低濃度となるため、塩化物イオンが内部側に移動する。
（４Ｄ）：非中性化領域では、細孔溶液中の塩化物イオンが再度固定される。
（４Ｅ）：細孔溶液中の塩化物イオンは、再び表面側が高濃度、内部側が低濃度となるため、塩化物イオンが内部側に移動する。
（４Ｆ）：細孔溶液中の塩化物イオン濃度が一定になるまで、（４Ｄ）及び（４Ｅ）の反応が繰り返され、中性化領域よりやや内部側で塩化物イオンのピークが生じる。
【００２９】
（６．水道池状構造物におけるカルシウム溶出の劣化傾向）
カルシウム溶出によるコンクリートの硬度低下（脆弱化）は、池内液相部においてカルシウム溶出によりコンクリート中のＣ−Ｓ−Ｈが分解・消失することによって起こる現象であるが、Ｃ−Ｓ−Ｈの分解が始まる前に、カルシウム溶出によりコンクリート中のＣａ（ＯＨ）２が先に分解・消失するといった劣化傾向がある。そのため、Ｃａ（ＯＨ）２が消失することによる中性化深さは必ず、硬度低下（脆弱化）深さより深い位置にある。よって、強度低下は、中性化深さの範囲内であり、中性化深さの進行を予測することで脆弱化の進展を予測することができる。
【００３０】
以上のような中性化、塩害およびカルシウム溶出による劣化傾向を調査した結果から、水道池状構造物の更新時期を判断する指標としては、中性化（池外部や池内気相部では炭酸化によるｐＨ低下現象、池内液相部では炭酸化に加えてカルシウム溶出によるｐＨ低下現象）を採用するのが相当であると考える。その理由は次のとおりである。
【００３１】
カルシウム溶出によるコンクリートの脆弱化は、中性化深さの範囲内であり、中性化深さの管理によって脆弱化による耐荷性能の低下を管理することが可能である。中性化の進行に伴って、その内部側に高濃度の塩化物イオンが分布する可能性はある。しかし、水道池状構造物において、高濃度の内在塩分による鉄筋腐食事例が少ないこと、浄水中の残留塩素が水道池状構造物の内部に侵入しないこと、池状構造物は構造物の一部又は全部が土中にあることが多く、海水などの外来塩分が内部に侵入する可能性が低いこと、鉄筋位置の塩化物イオン濃度が鉄筋腐食濃度に達しても、ひび割れ発生及び断面欠損など耐荷性能の急激な低下までには時間を要することを考慮すると、中性化領域が鉄筋位置に達した時点を構造物の耐荷性能が急激に低下する時期として更新時期と判定するのが妥当である。
【００３２】
（７．水道池状構造物の更新時期の算定方法）
図５は、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を切り出したコア、もしくは表面を削った面に対して、フェノールフタレイン溶液を吹き付けて中性化深さを特定した図（５Ａ）および当該（５Ａ）により求めた中性化深さを用いて更新時期を算定するための式（５Ｂ）をそれぞれ示す。中性化深さは、当該構造物の外面状況および内面状況を勘案して設定した適切な箇所で測定する。ここで、Ａは、式１におけるＣ／√ｔ０を意味する。ただし、例外的に、設定した場所により中性化深さが測定不可の場合は、その場合にはＣ／√ｔ０に該当する中性化速度係数を過去の調査によって得られた値に代えて用いる。
【００３３】
図５のコア１は、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を切り出したものである。コア１は、好適には、水道池状構造物から離れた場所に移動され、その場所にて割裂し、その面にフェノールフタレイン溶液を吹きかける。ただし、水道池状構造物からコア１を切り出さずに、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を露出させるだけでも良い。その場合には、現場にて、その露出した深さ方向部位にフェノールフタレイン溶液を吹きかけることができる。中性化深さは、フェノールフタレイン溶液の吹きかけ後、水道池状構造物の表面から着色２が見られる位置（＝着色境界）までの距離で特定可能である。
【００３４】
なお、深さ方向部位へのフェノールフタレイン溶液の吹きかけに代えて、フェノールフタレイン溶液の塗布、当該溶液へのコア１の浸漬、削孔した粉にフェノールフタレイン溶液を吹き付けるなど、深さ方向部位とフェノールフタレイン溶液との如何なる接触方法をも採用可能である。また、中性化深さの特定に際して、ｐＨの変化に基づく他の方法やＣａ（ＯＨ）２（水酸化カルシウム）の残存量測定による方法でも良い。その例として、示差熱分析を挙げることができる。
【００３５】
この実施形態に係る水道池状構造物の更新時期算定方法は、水道原水若しくは浄水等の貯留に使用する構造物であって竣工５年以上経過した鉄筋コンクリート造の水道池状構造物を改築する更新時期を算定する方法である。鉄筋コンクリート造の構造物を対象とするのは、ほとんどの池状構造物が鉄筋コンクリート造であることに加え、中性化深さが鉄筋にまで到達すると改築を要する可能性が高くなるからである。また、竣工５年以上経過した構造物を対象とするのは、中性化深さの測定により中性化速度係数を設定するために、ある程度の中性化の進展が必要なことによる。
【００３６】
中性化深さが特定されると、その数値（ｍｍ）は、下記（式１）に代入される。中性化深さは、水道池状構造物のコンクリート表面に塗装等が存在する場合には、当該塗装等の厚さを除いて特定される。ここで、Ｔは建設からの経過期間で表される更新時期（年）を、Ｘは水道池状構造物の中性化を許容するかぶり（ｍｍ）を、ｔ０は水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間（年）を、Ｃは中性化深さ（ｍｍ）を、それぞれ意味する。詳細は、図５（５Ｂ）の記載による。よって、更新時期Ｔを算定するにあたり、中性深さＣの他に、かぶりＸ、経過期間ｔ０も代入する。ただし、例外的に、当該構造物の外面状況および内面状況を勘案して設定した適切な場所により中性化深さを測定不可の場合は、その場合にはＣ／√ｔ０に該当する中性化速度係数を過去の調査によって得られた値に代えて用いる。
【００３７】
【数２】
2019184557.tif 000004
【００３８】
なお、図５（５Ｂ）によれば、Ｔ＝（Ｘ／Ａ）２を（式１）として表示しているが、Ａは中性化速度係数（ｍｍ／√年）を意味し、Ａ＝Ｃ／√ｔ０であることから、図５（５Ｂ）の（式１）と上記の数２の（式１）とは同じ式となる。
【００３９】
図５（５Ｂ）において、表１は中性化深さの調査位置を示す。表２は、表１に示す各位置での調査結果が無い場合（測定不可による場合も含む）に採用する数値を示す。表１において、「※１」の欄は、無塗装の箇所（表１の塗装無しの列を意味する）での調査結果、または塗装劣化部での調査結果を意味する。表１および表２における外面状況と内面状況に関する用語の定義は、次のとおりである。
【００４０】
（１）塗装無し：
コンクリート表面が露出している状態をいう。ただし、塗装が施工されていても、以下の場合には「塗装無し」とする。
・調査時点で塗装が剥落している場合
・将来にわたる塗装更新を行わない可能性がある場合
（２）塗装有り：
コンクリート表面を覆う塗装が調査時点で健全であり、将来にわたって塗装の健全性を維持するような修繕を継続する場合に「塗装有り」とする。
（３）外面／地上：
構造物本体の全部または一部でも地上にある場合には「地上」として扱う。
（４）外面／地下：
構造物本体の全部が地下にある場合は「地下」として扱う。ただし、通気塔や階段室のような付帯構造物だけが地上にある場合には「地下」とみなす。
【００４１】
表１に示す「外面」や「内面」は、中性化深さの調査位置を意味している。中性化深さの調査位置としては、構造物の表面被覆の状況（構造物内外面の塗装の有無、及び地上や地中といった設置環境）に応じて中性化の進行がはやい傾向にある位置を選定する。
【００４２】
表２中の各数値は、表１の調査結果が無い場合に採用するＡの値である。過去に実施した水道池状構造物に対する中性化深さの測定結果によれば、以下の傾向がみられる。
・池内（気相・液相）に比べて、池外（管廊を含む）の方が中性化の進行がはやい。
・池内液相と比べて、池内気相の方が中性化の進行がはやい。
・池内・池外ともに、塗装が無い場合、塗装が有る場合に比べて、中性化の進行がはやい。
・池外が土中にある場合の中性化の進行速度は、池外の塗装が有る場合よりさらに遅い。
【００４３】
表２のＡの値は、以下のサンプル調査による。
（１）調査場所・・・池外／塗装無し／屋内
サンプル数：３４５において９９％信頼区間の中性化速度係数を求めた結果、当該係数は、最小：２．２３（ｍｍ／√年）、最大：２．８０（ｍｍ／√年）、平均：２．５１（ｍｍ／√年）であった。この結果から、最大である２．８０を、表２における外面状況の「地上」の「塗装無し」の行の２つの中性化速度係数（Ａ）とした。
（２）  調査場所・・・池内／塗装無し／気相
サンプル数：５０において９９％信頼区間の中性化速度係数を求めた結果、当該係数は、最小：０．３７（ｍｍ／√年）、最大：１．２６（ｍｍ／√年）、平均：０．８２（ｍｍ／√年）であった。この結果から、最大である１．２６を、表２における外面状況の「地上」の「塗装有り」であって内面状況の「塗装無し」の欄と、外面状況の「地下」であって内面状況の「塗装無し」の欄の２つの中性化速度係数（Ａ）とした。
（３）調査場所・・・池外／塗装有り
サンプル数：１１３において９９％信頼区間の中性化速度係数を求めた結果、当該係数は、最小：０．４９（ｍｍ／√年）、最大：１．０７（ｍｍ／√年）、平均：０．７８（ｍｍ／√年）であった。この結果から、最大である１．０７を、表２における外面状況の「地上」の「塗装有り」であって内面状況の「塗装有り」の欄の中性化速度係数（Ａ）とした。
（４）調査場所・・・池内／塗装有り／液相
サンプル数：１５７において９９％信頼区間の中性化速度係数を求めた結果、当該係数は、最小：０．４１（ｍｍ／√年）、最大：０．６４（ｍｍ／√年）、平均：０．５２（ｍｍ／√年）であった。この結果から、最大である０．６４を、表２における外面状況の「地下」であって内面状況の「塗装有り」の欄の中性化速度係数（Ａ）とした。
【００４４】
池内に比べて池外の中性化がはやい理由としては、池内の非常に高い湿度に比べて、池外の湿度では、二酸化炭素の拡散係数が高くなるため、コンクリート表面に多くの二酸化炭素が供給されるためである、ことを挙げることができる。池内液相に比べて池内気相の中性化がはやい理由としては、二酸化炭素の拡散係数が水中より気中の方が高いことから、多くの二酸化炭素がコンクリートに供給されるためであると考えられる。塗装が有る場合に比べて塗装が無い場合に中性化がはやくなる理由としても、塗装が無いと、外気からの二酸化炭素の供給がより多くなることを挙げることができる。さらに、土中の中性化の進行速度が遅くなる理由には、大気中に比べて土中では二酸化炭素の供給量が少ないことを挙げることができる。
【００４５】
図６は、水道池状構造物の更新時期の算定方法のフローを示す。
【００４６】
この実施形態に係る水道池状構造物の更新時期の算定方法は、水道池状構造物の表面から内部方向の深さ方向部位を露出させる深さ方向部位露出工程（Ｓ１０１）と、その露出した深さ方向部位において、表面から内部方向のどこまで中性化深さが進行しているかを測定する中性化深さ測定工程（Ｓ１０２）と、中性化深さ工程（Ｓ１０２）によって測定された中性化深さ、水道池状構造物の竣工日から調査日までの経過期間および水道池状構造物の表面から中性化を許容するかぶりを上記（式１）に代入するパラメータ代入工程（Ｓ１０３）と、当該（式１）の計算を通じて更新時期を決定する更新時期決定工程（Ｓ１０４）と、を含む。
【００４７】
中性化深さ測定工程（Ｓ１０２）は、好ましくは、露出した深さ方向部位にフェノールフタレイン溶液を吹き付けて、表面から変色のある深さ方向の位置までを中性化深さに決定する工程である。また、中性化深さ測定工程（Ｓ１０２）は、好ましくは、水道池状構造物から深さ方向部位を切り出して行う工程である。また、ハンドドリルなどにて削孔した粉にフェノールフタレイン溶液を吹き付ける方法もある。ただし、削孔の手段として、ハンドドリルを使用することは必須ではなく、他の手段により削孔しても良い。
【００４８】
中性化深さの進行は、対象構造物の竣工からの経過年数の平方根に比例するとして、竣工年度から調査年度までの経過年数に応じて中性化の許容深さまでの年数が求められる。中性化深さを管理することで、水道池状構造物において多くの条件下で発生しうる中性化、塩害あるいはカルシウム溶出の進展の傾向を把握することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、水道池状構造物の改築を要する時期（更新時期）を調べる分野にて利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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