ＢＲＩ－Ｒ 1 講演会テキスト
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鉄筋コンクリート構造物における鉄筋腐食とコンクリートの含水状態の関係に関する研究
材料研究グループ 主任研究員

Ⅰ はじめに

松沢 晃一

表 1 に実験の要因と水準、表 2 に使用材料、表 3 に調合お鉄筋コンクリート造建物の耐久性判断の基本は鉄筋腐食のよび試験結果を示す。仕上材は JIS A 6909 に規定されている有無であるが、一般にはコンクリートの中性化深さと令第 79

薄塗材 E、防水形複層 E とし、仕上材なしについても試験を条や品確法の劣化対策評価方法基準等による鉄筋のかぶり厚行うこととした。曝露場所は、北海道（泊）、茨城県（つくば）、さとの対比で行われている。しかし、中性化や塩分などがか沖縄県（辺野喜）とし、茨城県（つくば）では雨掛かりの有ぶり厚さに達することと鉄筋腐食の開始とは必ずしも同じで無による比較も行っている。なお、北海道（泊）、沖縄県（辺はないため、中性化などがかぶり厚さに達した後も継続して野喜）は、いずれも海岸線沿いで曝露を行っており、飛来塩使用する際の判断の基準がまだ十分に整理されていない。

分の影響がある環境となっている。
100100

鉄筋
30鉄筋

鉄筋

鉄筋モルタル

筋腐食環境とコンクリートの含水状態の関係に関する検討が1),2)。建築物は、鉄筋コンクリート構造物にお鉄筋

鉄筋

鉄筋
10

鉄筋

10116200

トの含水率やコンクリート内部の温湿度などを測定して、鉄20

鉄筋150が関係していることが知られている。そのため、コンクリーなされている

モルタル

5012 30

シール

300
5020

コンクリート30

モルタル
シール

上面 （コンクリート打込み面）

いても、その表面には仕上材が施されていることが多いため、

30 12

鉄筋腐食の発生および進行には、コンクリートの含水状態

正面

鉄筋腐食確認用供試体
150150150

仕上材によってもコンクリート内部の含水状態が異なることシールが想定され、鉄筋腐食環境も異なると考えられる。

シール
コンクリート303030ボイド
コンクリート

た供試体について屋外曝露を実施し、鉄筋腐食とコンクリー

15080

仕上塗材を施したコンクリート内部に温湿度ロガーを設置し約 30
10,30,50

本研究では、仕上塗材を施した鉄筋コンクリート供試体、10,30,50

コンクリートシール

シール

上面

正面

側面

ト内部の温湿度の関係、コンクリート内部の温湿度に及ぼす温湿度測定用供試体

外部環境の影響について検討を行っている。本稿では、曝露

図 1 供試体概要期間 1 年時における状況を確認した結果を報告する。

単位 ： mm

表 1 実験の要因と水準

Ⅱ 実験概要図 1 に供試体概要を示す。供試体は、鉄筋腐食確認用供試体、コンクリート内部の温湿度測定用供試体の 2 種類である。

要因
かぶり厚さ
仕上材
曝露場所

水準
10mm、20mm、30mmなし、薄塗材 E、防水形複層 E
北海道、茨城（雨掛かりあり）、茨城（雨掛かりなし）沖縄

鉄筋腐食確認用供試体は、300×200mm 面 2 面以外を曝露面と表 2 使用材料

し、300×200mm 面からかぶり厚さ 10、20、30mm 位置に鉄筋材料
ｾﾒﾝﾄ
細骨材
粗骨材混和剤（SR295、R13）を埋設した。鉄筋は、埋設前に黒錆を除去した。温湿度測定用供試体は、コンクリート打込み面および底種類
普通ﾎﾟﾙﾄﾗﾝﾄﾞｾﾒﾝﾄ
山砂(掛川産)
砕石(桜川産)AE 減水剤

面以外を曝露面とし、側面 1 面から 10、30、50mm 位置に温湿

記号
物性C 密度 3.16g/cm3
S 表乾密度 2.59g/cm3、粗粒率 2.75
G 表乾密度 2.64g/cm3、実積率 61.3%
Ad ﾘｸﾞﾆﾝｽﾙﾎﾝ酸とｵｷｼｶﾙﾎﾞﾝ酸塩

表 3 調合および試験結果

度ロガーを設置するための空洞を設けた（底面側から 30×30W/C(%)

×80mm）。曝露面以外はエポキシ樹脂によりシールした。

60.0 47.7- 129 -s/a(%)

W(kg/m3)

C(kg/m3)

S(kg/m3)

G(kg/m3)

Ad(kg/m3)

1803008419383

ｽﾗﾝﾌﾟ 空気量 圧縮強度(cm)(%)(N/mm2)

19.0

4.2

30.8

1001009090

防水形複層E
薄塗材E仕上なし

湿度（%R.H.）

材で充填し、表面をシーリング材およびアルミテープでシールした。温湿度ロガーについては、約 6 箇月毎にデータ回収のため、取出しと再設置を繰り返している。

湿度（%R.H.）

温湿度ロガーは、設置後に空洞を発泡プラスチック系断熱8070

中性化深さは、切断面にフェノールフタレイン 1%水溶液を60807060

茨城県（雨無）／8月噴霧して測定した。また、塩化物量は、表面から 0～5、5～茨城県（雨無）／1月

5050
01015、15～25、25～35mm で切断した試験片について JIS A 1154

20304050010

かぶり厚さ（㎜）1001009090

Ⅲ 実験結果湿度（%R.H.）

図 2 に測定した湿度の夏季（2018 年 8 月）および冬季（2019年 1 月）について示す。雨掛かりの有無や季節、仕上材種類によってコンクリート内部の湿度が異なっている。雨掛かり

湿度（%R.H.）に準拠して全塩分量を測定した。

8070010わかる。この傾向は、仕上材なし供試体で顕著である。また、20304005010

これは、冬季は降水量が少ないためと考えられる。

9090
湿度（%R.H.）

100

湿度（%R.H.）

203040504050

かぶり厚さ（㎜）10080
7080706060

る供試体でも中性化深さは 6.8mm であり、中性化は鉄筋位置

北海道／1月北海道／8月50500までは到達していない。

5070

季節間で比較すると、夏季に対して冬季の湿度がやや低い。

水形複層 E 供試体の順である。なお、中性化が最も進んでい

4080

かぶり厚さ（㎜）性化深さは仕上材なし供試体が大きく、薄塗材 E 供試体、防505050

図 3 に曝露 1 年後における中性化深さ測定結果を示す。中40

茨城県（雨有）／1月

茨城県（雨有）／8月

部の湿度が高く、雨水による水分供給がなされていることが306060なし環境と比較して、雨掛かりあり環境ではコンクリート内

20かぶり厚さ（㎜）10203040050

102030

かぶり厚さ（㎜）

かぶり厚さ（㎜）

図4 に曝露1年後における塩化物イオン量測定結果を示す。
1001009090

んどみられなかった。仕上材なし供試体と薄塗材 E 供試体については、10mm あたりで塩化物イオン量が 1.6kg/m3 を超えて湿度（%R.H.）

分浸透が進んでおり、防水形複層 E 供試体は塩分浸透がほと湿度（%R.H.）

塩化物イオン量も中性化と同様に仕上材なし供試体が最も塩8070

おり、かぶり厚さ 10mm 位置の鉄筋は腐食している可能性があ60ったが、実際には鉄筋の腐食はみられなかった。

507060沖縄県／1月

沖縄県／8月
0Ⅳ 今後の展開

80102050304005010

本稿では、仕上材を施した鉄筋コンクリート供試体に関し

2030

かぶり厚さ（㎜）

かぶり厚さ（㎜）

図 2 コンクリー内部の湿度の月平均て、曝露期間 1 年時における状況を報告したが、この期間で8は鉄筋腐食は確認されなかった。今後も曝露試験を継続し、積し、鉄筋コンクリート構造物の耐久性に与える、鉄筋腐食環境とコンクリートの含水状態の関係を明らかにする。
参考文献

6

仕上なし

420沖縄

図 3 中性化深さ- 130 -2.0

仕上なし（北海道）
防水形複層E（沖縄県）
薄塗材E（沖縄県）

1.5

仕上なし（沖縄県）

1.00.50.0

茨城県 茨城県 北海道（雨無） （雨有）1) 日本建築学会編：鉄筋コンクリート造建築物の限界状態再考－中性化は寿命か？－、日本建築学会大会（中国）材料施工部門パネルディスカッション資料、2017
2) 山田宗範ほか：実構造物におけるコンクリート内部の水分が鉄筋腐食に与える影響に関する研究、コンクリート工学年次論文集、Vol.40、No.1、2018

薄塗材E（北海道）

塩化物イオン量（kg/m3）

ト内部の温湿度に及ぼす外部環境の影響についてデータを蓄

防水形複層E（北海道）

薄塗材E

中性化深さ（mm）

鉄筋腐食とコンクリートの内部の温湿度の関係、コンクリー

2.5

防水形複層E

010203040

表面からの距離（mm）

図 4 塩化物イオン量50