品質確保は耐久性確保のための前提条件（凍結防止剤による塩害と凍害の複合劣化）（砂利化して抜け落ちたＲＣ床版）

平成30年10月 4日
日本大学 工学部
佐藤和徳（元 国土交通省東北地方整備局）（側道橋の橋脚のＡＳＲ）

凍結防止剤の影響で再劣化しやすく更新に至るような劣化が発生している。だから耐久性を確保したい。
寒冷の影響で凍結防止剤（塩）を大量散布

再劣化しやすい劣化の例

凍結防止剤により凍害、塩害、ＡＳＲが促進され、30～40年で更新が必要と10～30ton/km/年の散布量 なる場合もある

劣化の事例（塩害）
凍結防止剤による塩害（ＰＣ中空床版橋）

H5凍結防止剤の本格散布
H16点検で凍結防止剤の塩害発見
H17桁の緊急補修・補強
H21軽量盛土構造に変更

建設コスト６億円、補修コスト４．２億円で架替供用後34年で架替。しかし、凍結防止剤の本格散布から10年で塩害が顕在化。その後５年で架替。厳しい環境に対応出来なかったため、凍結防止剤本格散布から15年で架替。

劣化の事例（凍害）
供用11年目の橋台の凍害進行状況

平成２４年

平成２７年

供用１１年目で橋台隅角部に伸縮装置からの漏水の範囲で凍害が発生。供用１４年目で鉄筋露出部から錆汁発生。

凍害の再劣化の事例

平成２１年
平成２６年
平成１６年度に凍害箇所を断面修復して表面被覆。
５年後には再劣化の兆候が見られ、１０年後には再度補修が必要な状態にまで再劣化。
伸縮装置からの漏水が止まっていないことも一因。

劣化の事例
ＡＳＲの確認事例（PC箱桁）

ＡＳＲの再劣化事例（橋台）
橋台は昭和５２年（１９７７年）建設。

竪壁のひび割れの状況
側壁の状況
Ｈ１９：ＡＳＲと判定。残存膨張量0.1%未満で膨張は収束との見解
Ｈ２１：ポリマーセメントモルタルによる断面修復
Ｈ２４：断面修復部に２方向ひび割れ発生のためひび割れ注入実施
Ｈ２８：ひび割れ注入箇所に沿って新たなひび割れ確認0.15～0.3mm（データ提供：東北技術事務所）

橋梁点検結果によるASRの発生状況と反応性岩石の分布

ASR
(確定)

ASR
(推定)
ASR
(疑い)
＊H24～H28の点検結果＊上下部工のいずれかにASRがある
橋梁（データ提供：東北技術事務所）（データ提供：金沢大学 鳥居教授）

劣化の事例（砂利化）
床版の砂利化
舗装からの白い噴出物

舗装撤去後、脆弱なコンクリートを除去した状態
交通量約８千台/日 昭和39年示方書 供用後４２年

砂利化は再劣化しやすく緊急打換えをまねきやすい①２０１２年１１月１４日③２０１３年４月２９日②２０１３年４月１１日

この後、床版緊急打換え

補砂
修利
費化のは逼、迫補を修ましねてくも劣再化劣の化
ひしとやつす。い。

東北地方の床版は砂利化で更新
橋梁名劣化形態

交通量（台／日）

供用後年数

橋梁１ 交通荷重による疲労約２４０００台

４５年

橋梁２

砂利化

約１２０００台

３６年

橋梁３砂利化

約 ８０００台

４２年

橋梁４砂利化

約 ９０００台

３５年

橋梁５砂利化の疑い

約１６０００台

３６年

疲労により更新となった床版よりも少ない
交通量でかつ短期間で砂利化した床版は更新されている

砂利化はもう珍しい劣化ではない
舗装からの噴出物は東北６県で確認されている

青森県

岩手県

宮城県

秋田県

山形県

福島県

寒冷の度合いが厳しく、凍結防止剤の散布量が多いところによく見られる

凍結防止剤の影響で東北地方の構造物は基準通りだと劣化照査する項目
規定の概要
コンクリートの表層品質 規定不十分。表層品質に関する定量的な規定が不十分
飛来塩分による塩害規定あり。海岸線からの距離により対策区分を決定
凍結防止剤による塩害規定不十分。解説に記載はあるが実務として運用できる規定なし
凍害
規定不十分。空気量4.5%が標準。凍害対策として空気量を増やす場合がある。
塩分環境下のASR規定なし。基準策定時には、想定していない劣化床版の砂利化規定なし。基準策定時には、想定していない劣化耐久性の検討

規定不十分。複合劣化に対する照査について実務として運用できる規定なし

技術基準は凍結防止剤の影響を加味していない。
だから基準通りだと劣化する。

耐久性確保の事例（凍害対策）
凍害の対策種別
凍結防止剤の散布量20ｔ/km以上

20ｔ/km未満

ほとんどなし

凍害区分３

Ｓ

ＡＡ

凍害区分２

Ａ

Ａ

Ａ

凍害区分１

Ａ

Ａ

Ｂ

凍害対策の内容
対策
種別

対策の内容

Ｓ

目標空気量6％かつ水結合材比45%以下
あるいは目標空気量7%（ＪＩＳ適用外）

Ａ

目標空気量5%（4.5～6%）（努力目標）（ＪＩＳ適用）

Ｂ

目標空気量4.5±1.5%（ＪＩＳ適用）

対策
種
別
Ｓの地域

ＰＣ桁の高耐久化の例

ＰＣＴ桁

凍結防止剤による塩害対策
・エポキシ樹脂塗装鉄筋・ＰＥシース・被覆ＰＣ鋼線
凍害対策
・目標空気量 ６％

ＰＣコンポ桁現場打ちＰＣ箱桁

ＲＣ床版の高耐久化の例
・凍害対策
目標空気量 ６％・塩害対策
防錆鋼材の使用・ＡＳＲ対策 フライアッシュまたは高炉スラグ微粉末の使用(4.11）

コスト（円／m2）

120,000

フライアッシュ床版１号橋（向定内橋）
他フライアッシュ床版２橋施工
高炉スラグ床版１橋施工

100,000

17,400撤去費
設置費

80,00060,00040,00020,000（1.26)

99,800(1.00）
28,50036,000

0
ＲＣ床版

ＦＡ床版

打替えＰＣ床版

今後耐久性確保で必要となる手引き等
東北地方における凍結防止剤による塩害対策の手引き
東北地方におけるＡＳＲ対策の参考資料

東北地方におけるＲＣ床版の耐久性確保の手引き

耐久性確保と品質確保の関係
耐久性確保は従来仕様よりもコスト高となる場合が多い
コスト高となる仕様の例○エポキシ樹脂塗装鉄筋の使用○新たな配合（フライアッシュ、高炉スラグ微粉末など）○混和材料の使用（膨張材、高性能ＡＥ減水剤など）
しかし、品質が悪いということはそもそも「施工が雑」。
施工が雑では、コンクリートに施工由来のひび割れや不具合、エポキシ樹脂塗装鉄筋のタッチアップ不良等が発生して、それが劣化の起点となる。
しかも、品質が悪くて耐久性確保に失敗すると、かけたコストが無駄になるだけでなく、本来不要になるはずだった対策したはずの劣化の補修費まで必要になってくる。

コールドジョイントと豆板の例（５年前の施工）
コールドジョイント

当然、補修してもらったけれど・・・

豆板

補修した箇所や打重ね線があるだけでも凍結防止剤が浸透しやすい
補修痕のある函渠

計画性の感じられない施工の橋脚

補修を要しない施工中に生じる不具合
これが不具合だとする認識が足りなかった
沈
み
ひび
割れ

表面
気泡

打重ね
線型
枠
継目のノロ
漏れ

施工由来のひび割れの典型例（15年以上前）

ＢＯＸの天井のひび割れ。縞模様に沿ったひび割れ。

平成１７年（供用８年）
橋台のひび割れと漏水状況
その後、漏水とひび割れは補修

ひび割れ幅1.2ｍｍ

ひび割れ
からの漏水

ひび割れ幅1.2ｍｍ

橋台竪壁の目地の直近に入った温度応力ひび割れ（最近の例）

温度応力ひび割れ目地
打設リフト境目地よりも直近部分が弱いからひび割れが入った？

表面微細ひび割れのある橋脚の透気係数（データ提供：東北技術事務所）

４．７（劣）
計測不能

コンクリートの強度等 よび強度

透気係数 KT（×10-16m2）

0.56（一般）
0.093（良）

冬期施工で共通仕様書どおりに計測不能 脱型して表面微細ひび割れが発生

24N/mm2 スランプ

12cm

高炉B種

水セメント比 52.5%

優

良

一般劣

極劣

0.001～
0.01

0.01～
0.1

0.1～1

1～10

10～100コンクリートの表層品質の実態
コンクリートのW/Cと透気係数100

丁寧でない施工をされたグループ

（極劣）

10

丁寧に施工されたグループ

（劣）

1

ＰＣ工場

透気 （一般）
係数0.1

ＰＣ現場
トンネル
橋脚（良）

概ね右肩上がりの関係0.01（優）

0.001
25

35

45
Ｗ／Ｃ（％）5565

丁寧な施工をしていれば不要だった補修の例

豆板の補修跡打重ね線に沿った補修跡

丁寧な施工をしていれば不要だった補修の例
温度応力ひび割れの補修跡

打ち重ね線に沿った補修跡

ＰＣＴ桁のコンクリート充填不良と補修の再劣化
平成２１年

下フランジの充填不良とうき

腐食したシース

平成２６年

充填不良箇所を補修したがうきが発生

ＰＣＴ桁のグラウト充填不良による漏水・遊離石灰

シースに沿ったひび割れと漏水
凍結防止剤の影響でＰＣ鋼線はいずれ腐食

品質が良くならない理由
数値基準に注力して、施工が疎かになっている
品質管理基準共通仕様書
無筋・鉄筋
コンクリート

品質管理基準（数値基準）

コンクリート標準示方書

共通仕様書
無筋・鉄筋
コンクリート等

品質管理基準（数値基準）

良い品質のためには丁寧な施工をすることが重要本来求めるべき品質とは？
強 度、出来形（現状）＋均質性、密実性、一体性（丁寧な施工）＋緻密性（十分な養生）（設計で前提としているコンクリートの品質）

丁寧な施工でコンクリートの本来の品質を引き出しコンクリート構造物としての弱点を無くす
結果として不要な補修を無くす

試行されている品質確保の仕組み
受発注者間のコミュニケーションツール。検査ではない。
均質性、密実性、一体性の向上
②

⑤

脱型

①

養生の改善による緻密性の向上③

打込み、チェックシートでの締固めの表層目視評価
施工の基本事項の改善サイクル
遵守状況の把握足場の存置期間等を活用した長期養生
長期の型枠存置
ビニールラッピング等⑥④
次リフトの施工の改善点の検討

必要に応じて表層品質の確認
透気試験、吸水試験監督員が、施工が疎かにならないように立会し、脱型後不具合に気づいて改善を促す仕組み

同一橋台におけるチェックシートと目視評
価による施工中に生じる不具合の改善例
改善前

改善後

型枠継ぎ目のノロ漏れ

ブリーディングの這い上がり

打重ね線

表層目視評価により、打重ね線や型枠継ぎ目のノロ漏れの改善を図った事例。施工状況把握チェックシートの効果でブリーディングの這い上がりも目立たなくなっている。

ビニールシートで長期養生を行っている橋台

透気試験 Kt=0.011（良） 吸水試験 P600=0.10（良）

暑中コンクリートでバイブレータの挿入痕跡がある橋台
2015.6月打込み，材齢10か月程度
24-8-25N+膨張材
打重ね線：p600 =0.20（良）, kT = 0.17（一般）, 含水率：4.1%
バイブレータ跡：p600 =0.00, kT = 0.021（良）, 含水率：4.8%

打重ね線
バイブレータの跡

適切に施工されていれば表層品質は悪くないトンネル覆工コンクリートも不具合が出れば次のブロックで施工方法を改善
既設トンネルの天端締固めしていない

新設トンネルの天端十分締固めている

色むらや打重ね線による縞模様がある

縞模様がほとんど見られない

品質確保が耐久性確保の前提条件
東北地方は、ほとんどが積雪・寒冷地域で凍結防止剤を大量散布。
耐久性確保にはかぶりコンクリートの品質確保は重要。
塩害対策のためには、鉄筋への塩分の浸透抵抗性を確保するかぶりコンクリートの品質が大きく影響。
凍害対策のためには、不具合をつくらず、かといって過度な締固めによってエントレンドエアが抜けないことが重要。
ＡＳＲ対策のためには、抑制効果のある混合セメントを使い、粘性がやや高くなるため、不具合がでないように施工することが重要。

設計段階での耐久性確保の意図をよく理解した上で、周到かつ丁寧な施工で品質確保を行うことが重要。