技報 第 13 号（2015 年）

著しい腐食を生じた PC 鋼線束内部におけるリパッシブ工法(H グレード)の腐食抑制効果
技術本部

技術部

鴨谷知繁

技術本部

技術部

石井浩司

１．はじめに腐食したPC鋼線束

寒冷地に建設された既設 PC 橋では，グラウト充てん不足
部に融雪剤に起因する塩化物イオン(以下，Cl-)を含む雨水がシース上縁侵入し，図-1 に示すように PC ケーブルに著しい腐食が生じる場合がある．このような場合の補修方法として当社では，40%亜硝酸リチウム(以下，LiNO2)水溶液の前注入と LiNO2主桁コンクリート添加補修材の後充てんからなる「リパッシブ工法(H グレー

左写真の概要図ド)（以下，リパッシブ工法）」による補修を提案している．
リパッシブ工法の特徴は，同水溶液注入時に，防錆成分であグラウト
充てん不足
部
シース下縁

図-1 既設 PC 橋における PC ケーブルの著しい腐食例

る亜硝酸イオン(以下，NO2-)が錆層内部に浸入し，PC 鋼材表面を不動態化させることにある．それゆえ，最も同水溶液が表-1 LiNO2 水溶液の注入方法

浸入しにくいと考えられる著しい腐食を生じた PC 鋼線束内

LiNO2水溶液注入方法
試験体名
1-N
一孔式 自然流下方式
1-N-A 一孔式 自然流下・減圧注入併用方式

部まで NO2-を供給し腐食を抑制することができるかが補修において重要なポイントとなる．本稿では，Cl-により著しい腐食を生じた PC 鋼線束を模擬した実物大試験体において，同水溶液の注入実験を行い NO2-の供給状況および腐食抑制効果について確認したので報告する．

注入ベッセル
PC鋼材12φ7mm

注入・排出用（φ80mm）
LiNO2水溶液

２．試験概要高弾性チューブφ2mm

試験体は，既設 PCT 橋の上縁定着ケーブルのウェブ部に対象領域がある場合を想定し，長さ 900mm，φ50mm の透

既設グラウトグラウトホース

明塩化ビニル管をシースとし，その中に長さ 850mm のφ7mm の PC 鋼線 12 本をシース上端にそろえて挿入した．ウ自然流下方式

ェブにおいてはシースの曲げ上げ配置により PC 鋼線がシース上方に偏在するのを考慮して，PC 鋼線 12 本はシース上方に束ねて固定した．シースを斜め 10 度に設置した後にシース下端のホースから既設グラウトとして高粘性普通セメント
真空ポンプタイプのグラウトをシース高さ約半分まで充てんした．既設グラウトを 7 日養生した後，約 30℃，R.H 約 80%の保温容器内で 60 日間，3%の塩水の乾湿サイクルにより PC 鋼線束を促進腐食させた．シース上端をキャップにより密閉処理した後，ウェブ上端部に相当する位置にホースジョイントを取バルブ
真空計

水溶液回収用デキャンタ

減圧注入方式り付けた．そして,排気口と吸引口を兼ねるφ2mm 樹脂製高弾性チューブ（以下，高弾性チューブ）をホースジョイント

図-2 LiNO2 水溶液の注入方法

からシース上端近傍まで挿入し，ホースジョイントとチューブの隙間をエポキシパテで密閉処理した．

け,そこに水溶液注入用グラウトホースと，高弾性チューブの両方を設置し施工する方法(以下，一孔式)とした．1-N は図３．水溶液の注入方法-2(上)に示すように，注入ベッセルを用いた自然流下方式と水溶液の注入方法を表-1 に示す．注入方法は 1-N と 1-N-A

した．1-N-A は真空ポンプに接続した高弾性チューブからシの 2 種類とし，いずれもブリーディングによる PC グラウトース内を減圧した状態で，LiNO2 水溶液入りの注入ベッセル充てん不足が生じやすいウェブ上端近傍にコア孔を 1 箇所設に接続したバルブの開閉を繰り返しながら注入する減圧注入

技報 第 13 号（2015 年）
表-2 錆試料採取箇所
錆試料採取箇所
試験体名

側面写真 （赤矢印：A点，青矢印：B点）

平面写真（詳細）平面写真 （赤丸印：A点，青丸印：B点）

A点

B点

断面図
（PC鋼線配置図）

1-N

1-N-A
PC鋼線
シース
備考錆試料の採取区間は，50mmとした。
0100200300400500600700800 900錆試料は緑色のPC鋼線周辺から採取した。

6.0方式と自然流下方式の併用とした．水溶液の注入時間は，205.04.0

評価は，PC 鋼線から錆試料を採取し，過熱乾燥したもの

3.0

補修効果：低2.0に純水を加え溶け出した Cl-と NO2-をイオンクロマトグラフ

1.0

NO2-による腐食抑制効果が発0.0法により分析し，Cl-に対して補修効果の指標
1.25-

３．評価方法-後は再び自然流下方式とした．

[ Cl ] / [ NO 2 ]±1 時間とし，1-N-A では 30 分間減圧注入方式を行い，その揮されるとされる［Cl-］/［NO2-］＜1.25 を指標に行った．

補修効果：高1A点

2B点

1-N

表-2 に錆試料採取箇所を示す．表-2 の断面図において緑着色したように，周辺を PC 鋼線で囲まれているため最も Li

34A点B点
1-N-A

図-3 試験結果

NO2 水溶液の浸入が困難と考えられる PC 鋼線束内部に生じた錆を対象に，A 点，B 点の 2 点から試料を採取した．採取

LiNO2 水溶液と空気の置換がスムーズに行われ，効果的に箇所は Cl-による著しい腐食により，PC 鋼線間が錆で充たさNO2-を供給できたものと推察される．

れた状態であった．

５．おわりに４．試験結果

本稿では，実橋で確認されたような著しい腐食を生じた PC

試験結果を図-3 に示す．自然流下方式のみで注入した 1-N

鋼線束を有する実物大試験体において LiNO2 水溶液の注入実は， A 点も B 点も［Cl-］/［NO2-］＞1.25 となっており，Cl-験を行い，その結果，自然流下方式に減圧注入方式を併用すによる腐食の進行を抑制するのに十分な量の NO2-が供給されることで，最も水溶液が浸入しにくい PC 鋼線束内部までない結果となった．これは表-2 の平面写真詳細に示すようにNO2-を供給し，腐食を抑制できることを確認した．

著しい腐食により PC 鋼線間が錆で充たされ極めて小間隙化

本稿の成果を踏まえ現在当社では，リパッシブ工法（H グされた状態となっており，このような環境では粘性の低いレード）の施工において，減圧注入式注入の継続時間管理をLiNO2 水溶液であっても表面張力が卓越し，錆層内に残留す取り入れた水溶液注入時の品質管理を実施し，腐食抑制効果る空気との置換が妨げられたためと考えられる．次に，減圧の確保に努めている．

注入方式を併用した 1-N-A は，A 点および B 点ともに［Cl-］/［NO2-］＜1.25 となっており，Cl-による腐食の進行を抑制するのに十分な NO2-の供給が可能であることが確認された．

Key Words：リパッシブ工法，PC 鋼線，腐食抑制，亜硝酸リチウム，真空脱泡

1-N と 1-N-A との比較から, NO2-の供給においては，減圧注入方式が有効に機能したと推察される．減圧注入方式は，真空ポンプによる減圧を断続的に付与した状態で LiNO2 水溶液を注入する方法であるため，一般的に知られる真空脱泡作用が生じ，錆層内に残留していた空気が，気泡径増大にともなう浮力の増大により速やかに上方へ移動し，結果として，鴨谷知繁

石井浩司