(57)【要約】【課題】躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができるコンクリートの耐久性の推定方法を提供する。【解決手段】躯体コンクリートの耐久性の推定方法では、躯体コンクリートの原位置での強度を推定し、コンクリートの強度とゲル空隙比との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する。この方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標をあらためて算出することにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標をより正確に算出し、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を得る工程と、
躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程と、
前記関係と前記躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程と、
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、前記躯体コンクリートの耐久性を推定する工程と、
を含むことを特徴とするコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項２】
前記関係を得る工程では、セメントの水和反応モデルを用いて算出された前記微視的構造に関する指標と、前記躯体コンクリートの打設時に前記躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度との関係を求める、
請求項１に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項３】
前記原位置での強度を推定する工程では、前記躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるＵＣＩ（Ultrasonic  Contact  Inpedance）法を用いる、
請求項１または２に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項４】
前記躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、前記躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程と、
算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、前記躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程と、を含む、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項５】
前記躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、
前記躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、前記躯体コンクリートの含水率を算出する工程と、
算出された含水率を用いて、前記躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測する工程と、を含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項６】
前記微視的構造に関する指標は、ゲル空隙比である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【請求項７】
前記躯体コンクリートの内部に温湿度センサを設置する工程と、
前記関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて前記微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、
予測した温湿度と前記温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、前記躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含む
請求項２に記載のコンクリートの耐久性の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、原位置におけるコンクリートの耐久性の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの耐久性を低下させる要因としては、たとえば、炭酸ガスによる中性化や塩化物イオンによる塩害等が考えられる。これらの要因は、外部環境からコンクリート内部に浸透する劣化因子であり、このような劣化因子により、コンクリートの中性化等が進行し、耐久性が低下する。
【０００３】
従来、コンクリートの中性化の進行を推定する手法として、非特許文献１に記載されるように、簡易式を用いる方法や、非特許文献２に記載されるように、数値解析を用いる方法が知られている。また、塩害の進行を予測する手法として、非特許文献１に記載されるように、簡易式を用いる方法や、非特許文献３に記載されるように、数値解析を用いる方法が知られている。
【０００４】
一方、躯体コンクリートそのものを用いて試験・評価を行う、いわゆる原位置での推定方法も知られている。たとえば、下記の非特許文献４に記載されるように、ダブルチャンバー法等により透気性を試験する方法や、非特許文献５に記載されるように、透水試験器を用いて吸水性または透水性を試験する方法が知られている。これらの方法では、透気性または透水性等を試験することにより、耐久性を推定している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本建築学会、鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針（案）・同解説、ｐｐ．９７−９８、２００４年３月
【非特許文献２】例えば、石田哲也ら、物質移動則と科学平衡論に基づく空隙水のｐＨ評価モデル、土木学会論文集Ｖ−４７、ｐｐ．２０３−２１５、２０００年
【非特許文献３】例えば、山田義智ら、塩害環境下におけるコンクリート中の塩化物イオンの浸透に関する解析的研究、日本建築学会構造系論文報告集、Ｎｏ．５０１、ｐｐ．１３−１８、１９９７年
【非特許文献４】日本建築学会、鉄筋コンクリート造建築物の品質管理および維持管理のための試験方法、２００７年３月
【非特許文献５】土木学会、構造物表面のコンクリート品質と耐久性能検証システム研究小委員会（３３５委員会）成果報告書およびシンポジウム講演概要集、２００８年４月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、簡易式や数値解析を用いる従来の方法では、耐久性の推定結果が実際の耐久性と異なる場合が多かった。実際に躯体を形成する躯体コンクリートの耐久性は、調合や使用材料等の施工計画のみならず、躯体コンクリートの打設状況や養生方法、若しくは外部環境等の要因に影響されると考えられる。しかし、これらの要因は予測時点では不確定であることが多く、またすべての要因を取り込んだ解析手法の作成は難しい。よって、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しい。
【０００７】
原位置における従来の方法のうち、たとえばダブルチャンバー法では、基本的に、品質に関する定性的な評価が得られるに過ぎず（Very  GoodからVery  Badまでの５段階評価）、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しい。また、透気試験や透水試験は、測定原理上、測定面である躯体コンクリートの表面に大きな気圧や水圧が作用することになるため、たとえば測定面に微小な欠陥がある場合等には、その影響によって測定結果にばらつきが生じ易い。データの信頼性を上げるために測定点数を増やすことも考えられるが、測定に要する時間が長いため、測定点数を増やすことも困難である。このように、従来の方法では、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することは難しかった。
【０００８】
本発明は、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができるコンクリートの耐久性の推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のコンクリートの耐久性の推定方法は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を得る工程と、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程と、関係と躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程と、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
このコンクリートの耐久性の推定方法によれば、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度が推定される。また、コンクリートの強度と微視的構造に関する指標との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標が算出される。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性が推定される。コンクリートの微視的構造に関する指標は、コンクリートの耐久性に大きく影響するため、その指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定することができる。ここで、上記方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標があらためて算出される。これにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標がより正確に算出され、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。
【００１１】
上記方法において、関係を得る工程では、セメントの水和反応モデルを用いて算出された微視的構造に関する指標と、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度との関係を求めてもよい。この場合、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度を用いて、上記の関係が求められるため、上記の関係は、実際の施工状況を反映したものとなる。したがって、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。
【００１２】
上記方法において、原位置での強度を推定する工程では、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるＵＣＩ（Ultrasonic  Contact  Inpedance）法を用いてもよい。ＵＣＩ法は、非破壊試験または微破壊試験であり、また現場での測定が容易であり、１回の測定時間も短くてすむ。よって、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。しかも、ＵＣＩ法を用いた強度の測定は高精度であるため、更なる高精度化が実現される。
【００１３】
上記方法において、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程と、算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程と、を含んでもよい。躯体コンクリートの中性化の進行を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率または水酸化カルシウム量は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、中性化の進行の予測精度を高めることができる。
【００１４】
上記方法において、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率を算出する工程と、算出された含水率を用いて、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測する工程と、を含んでもよい。躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、塩化物イオンの拡散の予測精度を高めることができる。
【００１５】
上記方法において、微視的構造に関する指標は、ゲル空隙比であってもよい。ゲル空隙比は、セメントの水和生成物と空隙との体積比であり、組織の緻密さを表す指標の一つである。ゲル空隙比から得られる躯体コンクリート中の空隙の量は、物質（炭酸ガスや塩化物イオン等）の浸透性に影響するので、たとえば中性化の進行または塩化物イオンの拡散を高精度に予測することができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。
【００１６】
上記方法は、躯体コンクリートの内部に温湿度センサを設置する工程と、関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含んでもよい。躯体コンクリートの内部の温湿度により、微視的構造すなわち組織の粗密を推定することができる。たとえば、躯体コンクリートの内部が予測よりも速く乾燥している場合、微視的構造すなわち組織が粗であり、躯体コンクリートの品質が想定よりも低くなっている可能性がある。このように、躯体コンクリートの内部の温湿度を測定することにより、躯体コンクリートの耐久性をモニタリングすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】コンクリートの耐久性の推定方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図２】図１のフロー図に示される推定手順を詳細に示すフロー図である。
【図３】図２に続く推定手順を示すフロー図である。
【図４】水和反応モデルを用いた数値解析による物性値の予測の説明図である。
【図５】数値に解析によるゲル空隙比と供試体を用いた圧縮強度の実測値との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、ＵＣＩ法による躯体コンクリートの圧縮強度を推定箇所の水セメント比に応じて示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）で推定した圧縮強度と図５の関係とに基づいて、躯体コンクリートのゲル空隙比を求める一例を示すグラフである。
【図７】中性化の進行予測を推定箇所ごとに示すグラフである。
【図８】温湿度モニタリング装置の概略構成を示す図である。
【図９】コンクリートの耐久性のモニタリング手順を示すフロー図である。
【図１０】コンクリートの材齢と相対強度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
以下の説明では、原位置かつ非破壊・微破壊試験による強度推定に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定する方法について説明する。以下の説明において、単に「コンクリート」という場合には、一般的なコンクリートを意味し、「躯体コンクリート」という場合には、実際に打設されて躯体を形成するコンクリートすなわち実際に耐久性の推定対象となるコンクリートを意味する。また、原位置での強度推定とは、躯体コンクリートそのものの強度の推定を意味する。すなわち、本実施形態の方法では、躯体コンクリートを用いて試験および評価（耐久性の推定）を行う。
【００２１】
図１〜図３は、コンクリートの耐久性の推定方法の手順を示すフロー図である。図１には、概略的な手順が示されており、図２および図３には、より詳細な手順が示されている。まず、コンクリートの強度とコンクリートのゲル空隙比（微視的構造に関する指標）との関係を算出する（ステップＳ１）。このゲル空隙比は、セメントの水和生成物と空隙との体積比であり、組織の緻密さを表す指標の一つである。
【００２２】
ステップＳ１では、まず、実際に躯体コンクリートを現場にて打設する際、躯体コンクリートと同じ材料を用いて円柱供試体を作製する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１では、複数の円柱供試体を作製する。これらの円柱供試体の調合条件や使用材料等は、躯体コンクリートの調合条件や使用材料等と同一である。なお、円柱供試体を作製する場合に限られず、角柱供試体であってもよい。続いて、現場にて、円柱供試体の封かん養生を行う（ステップＳ１２）。
【００２３】
その後、円柱供試体の脱型を行う（ステップＳ１３）。このステップＳ１３では、一部の円柱供試体について、たとえば材齢７日で脱型を行い、他の一部の円柱供試体について、たとえば材齢２８日で脱型を行う。すなわち、一部の供試体についてはある材齢にて脱型を行い、他の一部の供試体については、その材齢とは異なる材齢にて脱型を行う。脱型を行う材齢は、７日および２８日に限られず、適宜変更および設定することができる。
【００２４】
さらに、脱型を行った円柱供試体に関し、それぞれの材齢における圧縮強度を測定する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４では、たとえば、ＵＣＩ（Ultrasonic  Contact  Inpedance）法や反発度法などの非破壊・微破壊試験により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよいが、非破壊・微破壊試験に限られず、躯体コンクリートからコアを採取する方法により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよい。
【００２５】
次に、数値解析によるゲル空隙比の推定を行う（ステップＳ１５）。このステップＳ１５では、セメントの水和反応モデルを用いて、任意の時間での供試体のゲル空隙比を推定する。より詳細には、図４に示されるように、コンクリート調合（水セメント比）等の設計条件、使用材料または養生期間・養生方法等の施工条件、および、環境温湿度等の環境条件からセメントの水和反応を計算し、任意の時間での供試体のゲル空隙比を推定する。なお、任意の時間でのゲル空隙比に限られず、コンクリートの耐久性に関する他の指標、たとえば空隙率等を推定してもよい。
【００２６】
図４に示されるように、ステップＳ１５の数値解析の過程では、ゲル空隙比以外にも、水酸化カルシウム量（Ｃａ（ＯＨ）２量）、温湿度、および水分量（または含水率）等の計算結果が得られる。そこで、これらの計算結果を別途メモリまたはファイルに記録・保存しておく。
【００２７】
次に、円柱供試体の強度と円柱供試体のゲル空隙比の関係を算出する（ステップＳ１６）。このステップＳ１６では、ステップＳ１５で推定した任意の時間での供試体のゲル空隙比を横軸に取り、ステップＳ１４で測定した各材齢における円柱供試体の圧縮強度を縦軸に取り、円柱供試体の強度とゲル空隙比の関係をグラフ上にプロットする（図５参照）。より詳細には、ステップＳ１４で強度を測定された円柱供試体の材齢に、ステップＳ１５による数値解析手法による任意の時間を合致させることにより、円柱供試体の強度に対する理論上のゲル空隙比を算出する。
【００２８】
ステップＳ１６の算出処理の結果、図５に示されるように、近似式が求められる。すなわち、コンクリート強度と微視的構造の関係を表す式、例えば近似式としてｆ（ｘ）＝ａｘｂで表した場合の係数ａおよび係数ｂを算出する。これにより、ｆ（ｘ）＝ａｘｂなる近似曲線が得られる。
【００２９】
以上のステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理が、コンクリートの強度とコンクリートのゲル空隙比との関係を算出するステップＳ１の処理に相当する。言い換えれば、ステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を得る工程に相当する。なお、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係は、ｆ（ｘ）＝ａｘｂで表される場合に限られない。ｆ（ｘ）＝ａｘｂとの近似式は、コンクリートの強度とコンクリートの微視的構造に関する指標との関係を表す一例に過ぎない。コンクリートの強度と空隙率との間には反比例の関係があることから、他にも様々な関係式を用いることができる。ステップＳ１の処理（ステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理）が実施される期間は、ステップＳ１３の脱型およびステップＳ１４の圧縮強度の測定が行われる時期により異なるが、概ね２８日〜１ヶ月程度である。図２では、この期間を第１期間として示している。
【００３０】
一方、図１に示されるように、躯体コンクリートの原位置での強度を推定する（ステップＳ２）。より詳細には、図２に示されるように、ステップＳ１１〜ステップＳ１６が行われる一方で、躯体コンクリートを現場にて打設する（ステップＳ２１）。躯体コンクリートを打設し、所定期間が経過した後に、脱型を行う（ステップＳ２２）。これらの工程は、建物等の構造物の実際の施工工程の一部である。
【００３１】
続いて、図３に示されるように、脱型を行い所定期間が経過した後に、非破壊／微破壊試験により、躯体コンクリートの表面強度の推定を行う（ステップＳ２３）。このステップＳ２３では、たとえば、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるＵＣＩ法を用いる。ＵＣＩ法とは、一定周波数で振動するロッドを測定対象の材料に接触させた場合、圧痕面積および弾性係数に応じて周波数が変化することを利用して、周波数の変化から圧痕面積を逆算し、硬度（＝荷重／圧痕面積）を推定する手法である。実際には、ビッカースダイアモンドのついたロッド先端を測定対象の材料に押し付けることにより、測定を行う。
【００３２】
より詳細には、ＵＣＩ法において、躯体コンクリートの表面とロッドとの間に、圧痕面積が一定となる、また躯体コンクリートに圧痕がつかない程度の厚さを確保できるような厚さである、工業製品の薄い挿入材料を挟み込んで測定し、振動数変化から、事前に用意した振動数と弾性係数との相関を用いて弾性係数を決定する。ＵＣＩ法を用いた強度推定の具体的な手法は、たとえば、特願２０１１−２８４８６８号明細書に開示されている。
【００３３】
図６（ａ）は、推定箇所の水セメント比に応じて、ＵＣＩ法による躯体コンクリートの圧縮強度を示すグラフである。図６（ａ）に示される例では、水セメント比の異なる３箇所の躯体コンクリートについて、圧縮強度が推定されている。通常であれば、水セメント比が高いほどコンクリートの圧縮強度は低くなるが、図６（ａ）に示される例では、水セメント比５５（％）の躯体コンクリートの圧縮強度よりも、水セメント比６５（％）の躯体コンクリートの圧縮強度の方が若干高くなっている。水セメント比６５（％）の躯体コンクリートの圧縮強度は、水セメント比４５（％）の躯体コンクリートの圧縮強度とほぼ同等になっている。このように、躯体コンクリートの原位置での強度を推定することにより、水セメント比から単純に想定される傾向とは異なる結果が得られる。
【００３４】
上記のステップＳ２３の処理は、躯体コンクリートの原位置での強度を推定する工程に相当する。上記のステップＳ２３の処理は、ステップＳ１の処理が行われた後、すなわち第１期間の経過後に行われる。図３では、この期間を第２期間として示している。
【００３５】
続いて、図１に示されるように、原位置における躯体コンクリートのゲル空隙比の推定を行う（ステップＳ３）。すなわち、図３に示されるように、躯体コンクリートのゲル空隙比の推定を行う（ステップＳ３１）。このステップＳ３１では、ステップＳ１６で算出した円柱供試体の強度と円柱供試体のゲル空隙比の関係（すなわち前述のｆ（ｘ）＝ａｘｂ）における圧縮強度（すなわちｆ（ｘ））に、ステップＳ２３で推定した躯体コンクリートの圧縮強度を代入する（図６（ｂ）参照）。この処理により、ステップＳ１５で推定したゲル空隙比を再計算し、実際の躯体コンクリートに対応するゲル空隙比を算出する。
【００３６】
このように、原位置で推定された躯体コンクリートの強度を用いることにより、より実際の状況に即したゲル空隙比の推定を行うことができる。上記のステップＳ３１の処理は、上記の関係と躯体コンクリートの原位置での強度とに基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標を算出する工程に相当する。
【００３７】
次に、図１に示されるように、躯体コンクリートの耐久性の推定を行う（ステップＳ４）。より詳細には、図３に示されるように、数値解析によって、躯体コンクリートの含水率、水酸化カルシウム量、および温湿度等を算出する（ステップＳ４１）。ここでは、ステップＳ３１で求めたゲル空隙比が躯体コンクリートの真値であると仮定して、ステップＳ１５で別途保存しておいたゲル空隙比に対応する各値を読み込む。ステップＳ４１は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する、躯体コンクリートの含水率または水酸化カルシウム量を算出する工程に相当する。
【００３８】
続いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する（ステップＳ４２）。このステップＳ４２では、既往の文献を用いて中性化の進行予測を行う。たとえば、上記非特許文献１に挙げた「日本建築学会、鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針（案）・同解説、ｐｐ．９７，１０９」を参照して中性化の進行予測を行うことができる。なお、中性化の進行予測にあたっては、含水率と水酸化カルシウムが必要となる。このステップＳ４２は、算出された含水率または水酸化カルシウムを用いて、躯体コンクリートの中性化の進行を予測する工程に相当する。
【００３９】
図７は、中性化の進行予測を推定箇所ごとに示すグラフである。図７において、もっとも中性化深さの大きい（深い）曲線は、水セメント比６５（％）の躯体コンクリートの中性化進行予測を示しており、次に中性化深さの大きい（深い）曲線は、水セメント比５５（％）の躯体コンクリートの中性化進行予測を示しており、もっとも中性化深さの小さい（浅い）曲線は、水セメント比４５（％）の躯体コンクリートの中性化進行予測を示している。
【００４０】
なお、ステップＳ４２のように、中性化の進行を予測する場合に限られず、算出された含水率を用いて、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測してもよい。この場合、既往の文献である「氏家勲、楢崎正尚、長瀧重義、コンクリートの透気性状と酸素および塩素イオンの拡散性状に関する研究、コンクリート工学年次論文報告集、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．４、ｐｐ．５１９−５２４、１９９３年」を参照して塩化物イオンの拡散を予測することができる。
【００４１】
ステップＳ４１およびステップＳ４２の処理は、躯体コンクリートの耐久性を推定する工程に相当する。
【００４２】
そして、躯体コンクリートが供用期間を満足するか否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で躯体コンクリートが供用期間を満足すると判定されると（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、一連の処理は終了する。ステップＳ４３で躯体コンクリートが供用期間を満足しないと判定されると（ステップＳ４３；Ｎｏ）、躯体コンクリートに対し、何らかの対策が施される。
【００４３】
以上説明した躯体コンクリートの耐久性の推定方法によれば、躯体を形成する躯体コンクリートの原位置での強度が推定される。また、コンクリートの強度と微視的構造に関する指標（具体的にはゲル空隙比）との関係を予め得ておき、この関係と原位置での強度に基づいて、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標が算出される。さらに、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性が推定される。コンクリートの微視的構造に関する指標は、コンクリートの耐久性に大きく影響するため、その指標に基づいて、躯体コンクリートの耐久性を推定することができる。ここで、上記方法では、理論的に求められる微視的構造に関する指標のみならず、躯体コンクリートの原位置での強度を加味して、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標があらためて算出される。これにより、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標がより正確に算出され、その結果として、躯体コンクリートの耐久性を高精度に推定することができる。たとえば、コンクリートの原位置での強度を簡便に測定できる非破壊試験または微破壊試験を採用すれば、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。
【００４４】
また、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度を用いて、上記の関係が求められるため、上記の関係は、実際の施工状況を反映したものとなる。したがって、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。
【００４５】
また、原位置での強度を推定する工程では、躯体コンクリートの硬さを測定センサ接触前後の共振周波数の変化から推定する手法であるＵＣＩ法を用いる。ＵＣＩ法は、非破壊試験または微破壊試験であり、また現場での測定が容易であり、１回の測定時間も短くてすむ。よって、測定点数を多く取ることができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。しかも、ＵＣＩ法を用いた強度の測定は高精度であるため、更なる高精度化が実現される。
【００４６】
また、躯体コンクリートの中性化の進行を予測することにより、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。ここで用いられる含水率または水酸化カルシウム量は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、中性化の進行の予測精度を高めることができる。
【００４７】
なお、躯体コンクリートにおける塩化物イオンの拡散を予測することによっても、躯体コンクリートの耐久性を定量的に推定することができる。含水率は、躯体コンクリートの微視的構造に関する指標に対応する数値であるため、塩化物イオンの拡散の予測精度を高めることができる。
【００４８】
また、ゲル空隙比から得られる躯体コンクリート中の空隙の量は、物質（炭酸ガスや塩化物イオン等）の浸透性に影響するので、たとえば中性化の進行または塩化物イオンの拡散を高精度に予測することができ、躯体コンクリートの耐久性をより高精度に推定することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、本発明は、躯体コンクリートの内部に温湿度センサを設置する工程と、上記の関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程と、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程と、を更に含んでもよい。
【００５０】
より具体的には、躯体コンクリートを打設する際、モニタリング装置１を設置することができる。図８に示されるように、モニタリング装置１は、型枠１１に取り付けられた無線温度センサ装置１０と、無線温度センサ装置１０から送信される信号を受信し、データ閲覧を可能とするデータ閲覧装置２０とを有する。無線温度センサ装置１０は、型枠１１内に配置された鉄筋１２に固定された温度検知部１３と、データ送信ケーブル１５によって温度検知部１３に接続された発信本体部１４と、を有する。発信本体部１４は、無線アンテナ１６と、電池１７と、データメモリ１８と、データ処理部１９とを有する。一方、発信本体部１４に対して無線通信可能とされたデータ閲覧装置２０は、無線アンテナ２１と、データ閲覧部２２と、データメモリ２３と、外部出力端子２４とを有する。
【００５１】
このモニタリング装置１では、まず、躯体コンクリートの内部に無線温度センサ装置１０を設置する。次に、図９に示されるように、数値解析による躯体コンクリート内部の温湿度を予測する（ステップＳ５１）。ここでは、上記のステップＳ１５で保存された温湿度を用いることができる。次に、コンクリート打設（ステップＳ２１）の後、無線温度センサ装置１０を用いた躯体コンクリート内部の温湿度をモニタリングする（ステップＳ５２）。次に、数値解析によって予測された温湿度と、温湿度モニタリングによって得られた温湿度の実測値とを比較する（ステップＳ５３）。そして、数値解析による温湿度の予測値と、実測値とが乖離しているかどうかを判定する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４で予測値と実測値とが乖離していないと判定されると（ステップＳ５４；Ｎｏ）、ステップＳ５２のモニタリングに戻る。躯体コンクリートに対し、ステップＳ５４で予測値と実測値とが乖離していると判定されると（ステップＳ５４；Ｙｅｓ）、何らかの対策が施される。これらの一連のモニタリング処理を行う頻度は、適宜設定することができ、たとえば数週間に一回であってもよいし、数か月に一回であってもよい。
【００５２】
モニタリング装置１によるモニタリングでは、躯体コンクリートの内部の温湿度により、微視的構造すなわち組織の粗密を推定することができる。たとえば、図１０に示されるように、実際の温湿度の経時変化は躯体コンクリートごとに異なっており、たとえば躯体コンクリートの内部が予測よりも速く乾燥している場合、微視的構造すなわち組織が粗であり、躯体コンクリートの品質が想定よりも低くなっていると考えられる。このように、躯体コンクリートの内部の温湿度を測定することにより、躯体コンクリートの耐久性をモニタリングすることができる。
【００５３】
上記のステップＳ５１は、上記の関係を得る工程においてセメントの水和反応モデルを用いて微視的構造に関する指標を算出する際に、コンクリート内部の温湿度の経時変化を予測する工程に相当する。また、ステップＳ５３およびＳ５４は、予測した温湿度と温湿度センサにより測定された温湿度とを比較することにより、躯体コンクリートの耐久性を監視する工程に相当する。
【００５４】
上記実施形態では、ステップＳ１１〜Ｓ１６において、セメントの水和反応モデルを用いて算出されたゲル空隙比と、躯体コンクリートの打設時に躯体コンクリートと同じ材料を用いて作製された供試体の強度との関係を求めたが、これに限られず、他の方法で既に求められた関係（例えば既往の文献等）に基づいて、強度と指標の関係を得てもよい。
【００５５】
上記実施形態では、ステップＳ２３において、ＵＣＩ法により躯体コンクリートの原位置強度を推定する方法について説明したが、反発度法などの他の非破壊・微破壊試験により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよく、また、非破壊・微破壊試験に限られず、躯体コンクリートからコアを採取する方法により円柱供試体の圧縮強度を測定してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、コンクリートの微視的構造に関する指標としてゲル空隙比を挙げたが、ゲル空隙比に限られず、たとえばセメント空隙比等であってもよい。セメント空隙比とは、Ｆｃ＝Ａ＋Ｂ（ｃ／ｖ）で表される指標であり、ここで、Ｆｃ：セメント空隙比、ｃ：セメントの絶対容積、ｖ：単位水量の容積とコンクリート１ｍ３中の空気の容積との和、Ａ，Ｂ：定数である。
【符号の説明】
【００５７】
１…モニタリング装置、１０…無線温度センサ装置（温湿度センサ）。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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