テクニカルレポ ー ト

端島（軍艦島）における補修工法共通試験
今本啓一 ＊ 1 . 野口貴文 ＊ 2 . 岩波光保 ＊ 3 . 濱崎
概要仁 ＊ 4 . 兼松

学 ＊5

端島（軍艦島）において実施されている補修工法の共通試験について報告する。長期間厳しい自然環境に曝され ．

極限まで劣化してしまった鉄筋コンクリ ー ト構造物が多数まとまった状態で存在しているのは ． おそらく世界全体でも軍艦島をおいて他には類を見ない。 この島における補修工法の共通試験は今後のこの分野の技術開発に大きな進展をもたらすと考える。 本稿は共通試験に至る経緯と2年間の暴露試験の概要について述べる。
キ ー ワ ー ド：共通試験 ． 補修 ． 塩害 ． 中性化

1.

はじめに

軍艦島は長崎港から南西約19kmの海上に浮かぶ， 東
西160m, 南北480m, 周囲1. 2 kmの人工の島である（図 ー 1)。 正式名称は「端島」であり， その形が軍艦に似ていた（写真 ー 1)ことから「軍艦島」と呼ばれるようになった。 以下本報では，端島を軍艦島と記す。

軍艦島は明治23年(1890年）から三菱の経営により海底炭坑の島として開発が進められ， 炭鉱の開発に伴い，従業員のための住宅建設が盛んに行われた。 大正5年
(1916年）に国内最初の鉄筋コンクリ ー ト造高層集合住宅である30号棟が建設され ， その後は集合住宅， 公共施設
を含め 7 0棟を超えるRC構造物が建設された。 最盛期には人口が5 000人を超え ， 高密度な住環境を有する島となったが， 国の石炭から石油へのエネルギ ー 政策の転換により， 昭和49年(1974年）に閉山し， 現在は無人島と図ー1

端島（軍艦島）の位置なっている。
小さな島に人々が高密に生活していたことや ， 黎明期のRC造集合住宅群が残っていることから， 軍艦島は文化財 ・ 観光資源として注目されており その保存の可能性や方法の検討が行われてい る。 本稿では本学会危急存
亡状態のコンクリ ー ト構造物対応委員会（下記， 委員構成）において所管する補修工法に関する共通試験の概要について述べる。
►委員構成
委員 長：野口貴文（東京大学）
副委員長：岩波光保（東京工業大学）
幹

事：今本啓 一 （東京理科大学）
楠浩

委

一

軍艦島全景（長崎市より提供）（東京大学）

員：審良善和（鹿児島大学） ・ 兼松学（東京理科大学）． 椛山健二（芝浦工業大学） ・ 岸本 一 蔵（近畿大
*l
*2
*3
*4
*5

写真ー1

いまもと・けいいち／東京理科大学教授（正会貝）のぐち・たかふみ／東京大学教授（フェロ ー 会貝）いわなみ・みつやす／東京工業大学教授（正会貝）はまさき・ひとし／芝浦工業大学教授（正会貝）
かねまつ ・ まなぷ／東京理科大学教授（正会貝）Vol. 58. No. 4, 2020. 4学） ・ 斉藤成彦（山梨大学） •佐々木謙二（長崎大学） ．
下澤和幸 ・ 澁井雄斗（以上 ，日本建築総合試験所） ・ 高

谷哲（京都大学） ・ 花岡大伸（金沢工業大学） ・ 濱崎仁（芝浦工業大学） ・ 皆川浩（東北大学） ・ 向井智久（建築研究所） ・ 横田優（横田DPC研究所） ・ 内堀裕之 ・ 川島学（以上， 三井住友建設） •砂川倫昭（共和電業）
281

2.

|- 一
表ー1

軍艦島の歴史劣化グレ ー ド

軍艦島での腐食（損傷）グレ ー ド

一般的な腐食（損傷）グレ ー ドの例

江戸時代後期の文化7年(1810年）頃に軍艦島で石炭が発見された。 その後明治23年に三菱合資会社が島全匹

無

ごく軽微なひび割れ錆汁'N

鋼材の＂出や破断， コンクリ ー トの断面欠損等

（中問の状況）「 旧

腐食した鉄筋が＂出N（中間の状況）

V

を

・
ふ｀

r

による 一 日 3 往復の給水。海が荒れると欠航。

ゃ

＇

9.
9.

i

パ i
.
~

．
｀
碍 [ャ・＂み．

-ton) による一日 1 往復の給水。戦後は朝顔丸 (298 ton)

ク・給水船の時代（昭和7 年から昭和32年） ：三島丸( 235

か＇

-f '

して飲料水を確保。塩は外販。

ゞ嶽i

・蒸留水の時代（明治24年から昭和6年） ：海水を蒸留

11

曇璽

ひび割れ ， 絹汁 ． 剥離． 剥落等が連
続的

この島における水の歴史は大きく3つに分けられ，表面のひび割れ＋絹汁

薩

ひび割れ， 錆汁 ． 剥離等が部分的

m

i

II

が開始され。島には最盛期には約 5 000 人超の人が暮らにおいて最もクリテイカルであったのが水の供給である。

I＝

体と鉱区の権利を買い取り ， 本格的海底炭坑として操業
し ， その人口密度は東京の約 8~9 倍とされる。 この島

I

ー
ー

I

I

損傷が認められない

図ー2 劣化グレ ー ド・日本初の海底水道（昭和32年10月） ：長崎市三和町から高島・端島をつなぐ海底水道の敷設。 一 日 5 000 tonの送水可能。
となる。
写真ー2 は炭鉱夫が仕事の後に共同風呂に入っているところであるが実は， 給水船欠航時は共同浴場は海水を温めたものを用いていた。 この時は風呂上がりの最後に水を掛け流していたという。

'rr、

;
�
:
;
·
�
II ;
己

写真 ー2

3.

図 ー3

65 号棟の劣化グレ ー ド

炭鉱夫の入浴状況（長崎市より提供）

島内構造物群の状況

島内において構造物の柱， 梁部材を目視評価した。損傷は主として鉄筋腐食・錆汁の状況を 5 段階で評価した（表ー 1) 。鉄筋にひび割れお よび錆汁が見られるものをグ

写真ー3

65 号棟（長崎市より提供）

Round Robin Test for Repair Methods at Hashima Island
By K. Jmamoto, T. Noguchi, M. Jwanami, H. Hamasaki and M. Kanematsu
Concrete Journal, Vol.58, No.4, pp.281 ~288, Apr. 2020
SynopsisRound robin test for repair methods at Hashima was performed by technical committee of Japan Concrete

Institute. Reinforced concrete structures in Hashima would be the most extreme deteriorated ones in the world. Hence,round robin test for repair methods would be a good opportunity to consider their conservation of the concrete structures.
The round robin test will contribute improvement of repair method for reinforced concrete structures. This paper reports
on results of 2-year exposure test at Hashima Island
Keywords : Round robin test, Repair, Chloride attack, Carbonation282

コンクリ ー ト工学

レ ー ドI, 腐食した鉄筋が露出しているものをグレ ー ド
皿鉄筋が朽ちてその痕跡しか存在しないものをグレ

劣化の違いが見られる。

ー

日給社宅（写真一4) では ， 16号棟（右側の棟）はその。 また中間的な劣化状態をそれぞれ
ド V とした（図 ー2）

他の棟と比較して構造体の劣化が進行している。 特に劣グレー

ドIIおよびWとした。

65号棟3階の劣化度分布図を図 ー3, 外観を写真 ー3に，
16~20号棟（以下 ，日給社宅と記述する）3階の劣化度化が著しいのは建物の北面側の屋外面および開口に近い
屋内の部材であり， 中庭に面する南面側では著しい劣化は比較的少ない。 これは取り付けられていた木製の雨戸ー分布図を図 4, 外観を写真 4に示す。65号棟は終戦前や引き戸などが， 風雨などで破損したことにより， 室内ー

後にわたって建設された島内最大の建築物であり， 物資

ヘ雨水や潮風が浸入し部材の劣化を進行させたと考える。

の不足する混乱期の中で建設された点で特錐される。 北

一棟が1945 年， 東棟が1949 年そして南棟が1958年の順

り また同じ環境下でも隣り 合う部材に劣化度の違いがに建設されているが， 特に もっとも古い北棟とその約4ある。 これは一 見健全に見えた部分でも写真 一5に示すよ

年後に建設された南棟については建設年代の開き以上のうに ， モルタルによる断面修復が行われた箇所である。

方 ， 柱よりも梁において劣化の進行が著しい範囲があ

つまり，

コ

ンクリ ー トの剥落は人々が生活していた当時から発生していたと考えられる。
4.

軍艦島構造物群のコンクリ ー トの特徴

4. 1

調

合

16号棟5Fの建設時の コ ンクリ ー トと， 後年増し打ちされたと思われる 3F コンクリ ー トについて ， そのセメン
トペ ー ストの比較を写真 ー6に示す。 写真中のCは未水和のセメント粒子 ， Bは炭素を表す。5F コ アのセメントペ ー
スト中には未水和セメントの粒子が見られた。 水和した
図ー4

日給社宅の劣化グレ ー ド部分を含めると， セメント粒子の大きさは50~100µm程度と思われ ， 増し打ちされた 3F と比較すると， 大きい粒子であった。 また ， 水和したセメントペ ー ストの組織
は， 緻密な 3F コ アと比較すると粗になっている傾向が認められた。 以上より， 5F と 3F の コ ンクリ ー トで使用されたセメントは同一 のものではなく ， 3F の方が後に製造されたものと予想され ， 増築で増し打ちされた コ
ンクリ ー トであることを裏付けるものである。
顕微鏡観察（写真一6)より， 両方の コ アのセメントペ ー
ストには ， フライアッシュや高炉スラグ微粉末などは認められず ， 使用セメントはポルトランドセメントであった。
16号棟から コ ア試料を採取し， 日本非破壊検査協会規

写真一4

日給社宅（長崎市より提供）

格NDIS 3422 : 2002 （グルコン酸ナトリウムによる硬化
コ

ンクリ ー トの単位セメント量試験方法）に従ってセメント量を推定した。 その結果 ， 単位セメント量の推定値
は 253kg／面であり， 最近の一 般的な コ ンクリ ー トの配（調）合と比較すると単位セメント量は小さいものであっ

．

＇
や、
·
疇
、
<

, 9.

，
"
”

“

》

1
•

｀

｀ ら干ぷ

“
ヽ

Vol. 58. No. 4. 2020. 4

屋

クt

•
’
^
、
、
.
．

Wi
;E

⑭→

写真 ー6
日給社宅における剥落部と補修部

ク

霞
熔

＇

ー
·

コ

4占

写真 ー5

ア断面から確認できる粗骨材の最大寸法はた。 また ，

16 号棟 5F（左）と 3F（右）のセメントペ ー ストの
反射電子像

283

30mm 程度であり 単位粗骨材量は大きめであることがルを得た。

16号棟のコア強度が塩化物イオン最分布の測定結果を図 ー6に ， 建設年と内200kgf/c面であったことが報告されており 水セメント

在塩化物イオン最との関係を図 ー7に ， 構造物の建設年と比は 70~ 80％程度であると推測されることから ， 単位水

塩分規制の変遷を図 ー8に示す。 図 —6にみられるように

量は 180~200kg／面となる。

65号棟 ，

推察される。既往の強度試験では ，69号棟 ，

3号棟 ，16号棟 5階以外は多量の塩

4.2 塩化物量

化物イオンの 存在が確認された。 図 ー3の 65号棟におい図5に示した箇所において�80mmのコアを採取し ，て ， 北棟と南棟に建設年代以上の劣化の差がみられるのは ， この図に示されるように ， 北棟における多量の塩化像により， コア断面で深さ 1mm毎の区間にあるピクセ

物イオン量のためであろう。 中性化による塩分濃縮や骨ル の塩化物イオン最の平均値を計算し ， そのプロファイ

材量の影響による分布のばらつきがあるが ， ここでは表

纏

匹

i
B

←

g

679苔―

EPMAによる塩化物イオン撮測定を行った。EPMA画

に●
-i

図ー5
35 30 25 20 15 10 5(c
E 、翌 ） 繭 入 ヤ } 餐 1涵 1●

3号棟 (1959 年）•

65 号南棟 (1958 年）

ンクリ ー トの内在塩分と仮定した。 図 ー7にみられるように内在塩化物イオン量は初期の構造物において高く ， 時
代とともに減少していることがわ かる。 塩化物イオン量は大きく 3つに分けられる。 すなわち ，· 10kg／面以上のもの(30号棟 ，· 5 -10kg/m3(16, 25,50,· 0. 5-1. 0kg/m3(65号南棟 ，

コア採取位置......30 号棟 (1916 年）

面から 60-85mmにおける塩化物イオン櫨の平均値をコ

16号棟 ，

65号北棟）

57号棟）
69,

3号棟）

に分類できる。

一...
●

16 号棟（1918 年）

65 号北棟 (1945 年）

骨材に海砂もしくは海砂利（骨材量：700kg/m3 + 1 000
kg/m3 , 含水率10%（吸水率3 %＋表面水率7 %）， 海水の塩分濃度4％と仮定）が使用されていた場合 ， 約3 ~
7kg／面の塩化物イオン量となる。 さらに海水が使用されていた場合（単位水量を200kg/m3 と仮定）， 約8kg/m3の塩化物イオン量が加わ り10kg/m3 以上となることが推

゜゜

測される。
＇
20
40
60
コ ンクリート表面からの深さ(mm)コンクリ ー ト表面

図ー6

80

コンクリ ートに対する塩分規制については古くは 1919
年より存在していたが（図 ー8)， まだこの塩害問題に対する意識が希薄な時代でもあり， 先に述べたように人間

コンクリ ー ト中の塩化物イオン量の分布が入る風呂ですら海水を使っていた時代において ， コン
• 30号攪（外部 IF_ 仕上無し）
16号棟（内部3巳モルクル）
X 65 母北棟（外部 IF_ モルクル）
65 号南棟（内部 IFーモルクル）• 65 号北棟（外部 1 巳モルタル）• 25 母棟（外部げーモルクル）
65 号南棟（内部 1 Fーモルタル）

25

．

゜

．

♦

1910

1920

．

•50号棟（外部 IFータイル）
65 号東棟（内部 IF_ モルタル）■ 16号棟（外部 IFー仕上無し）◆ 16号棟（内部 5 巳仕上無し）● 57 号棟（外部 IFーモルタル）● 3 号棟（内部 IF_ モルタル）．

20 15 10 5(c
E 、翌 ） 囀 入 ヤ } 蕊 1H頸ー

・ 16号棟（内部3巳仕上無し）

▲

1930

1940

1950

5.

共通試験

5. 1

共通試験の概要

た腐食グレ ー ドを設定し（表ー2)， これに対する補修工法
1960

1970

を適用することとした。 配（調）合は前述の分析結果を踏まえ， 水セメント比 79. 1%， 単位水最200kg/m3 およ表層 60~85mmの塩化物イオン量と建設年代との関係

1軍艦島構造物建設年1

NHK「コンクリ ー ト

65号棟

57 号棟北棟

16号棟

1臨

市街地11襲物法緯行規則 (1919 年）
砂は塩分を含まないもの

図もクライシス」(1984)
65号棟南
69 号棟 3 号棟閉山

1939 1945 1950

JASS 5 (1933)
RCへの海水使用禁止

284もあったと思われる。

本共通試験では各種の劣化グレ ー ド （写真 ー7)に応じ

年代（年）

図ー7

クリ ー トに 一時的に海水や海砂が使用されていた可能性

1958

JASS 5 (1957)
細骨材塩分許容値
0.01%

1974
JASS 5 (1975)
細骨材塩分許容値
0.02%
JASS 5 (1986)
塩化物総量規制

軍艦島構造物の建設年代と塩分規制の変遷

写真一7

軍艦島における劣化グレ ー ド
コンクリ ー ト工学

表ー2

グ呼
ード
I

n

m

共通試験で設定した腐食グレード対象となる補修工法

劣化状況
コンクリート ひぴ削れはない ． もしくは鋼材腐食によらない軽微
なひぴ劃れが発生している状懇

劣化（鉄筋の腐食）の進行を抑制（緩やかに）鋼材の腐食は開始していない． もしくは軽微な腐食 できるエ法（質量減少率3％程度以下）が発生している状想

鋼材

劣化グレー ドIの補修工法

表ー4

劣化（鉄筋の腐食）のコンクリ ー ト 鋼材腐貪によるひぴ割れが発生し． 錆汁螂が見られ進行を抑制（纏やかに）る状懇できる工法又は鋼材は明らかに腐食している状想（質量減少率数3 劣化（鉄筋の腐食）の鋼材~10％程度）遣行を停止できる工法
ー
コンクリ ー ト 鋼材の腐食に伴うかぶりコンクリ トの剥疼や鋼材の露出が生じている状想劣化（鉄筋の腐食）の鋼材（補禎筋）の断面欠損が大きい状懇（質量減少 進行を停止できる工法
鋼材
率10％程度以上）

記号I

工法名称

補修種別

I -1

表面被覆工法A（透明シ ート貼付け ）I
塗布含浸工法A（ケイ酸塩系）
塗布---------------------------------------------------------------------------------------------------I
塗布
表面含浸工法B （シラン系）
I
表面含没工法C （ケイ酸塩系 ・ シラン系）
塗布
I -5
表面含浸工法D（ケイ酸塩系）
塗布----------------------------------------------------------------------------------I
塗布
表面含浸工法E（亜硝酸リチウム ・ ケイ酸塩系）
シ

ト貼付·------------------------------------------------------------------------------

-2

ー

-3
·-----------------------------------------------------------------------------------4·--------------------------------------------------------------------------------------------------6·-------------------------------------------------------------------------------------------I -7
塗布
表面含浸工法F （シラン系）·------------------------------------------------------------------·

I -8
表面含浸工法 （シラン系）
塗布---------------------------------------------------------------------------------------------------電気防食工法A（外部電源 ・ チタンリボンメッシュ
電気防食
I -9
（外部電源方式）
・囀·-・·--．． ------·-．．--·• -· •陽極方式）-• ·� --•-· •--•--- -．．-

G

I -10
塗布
表面含浸工法H （シラン系）·--------·-------·-------------·-------------------------·----··-···-···-··----·囀"-·-···-,．· ··•·
-11
電気防食
電気防食工 法（外部電源·面状2次陽極節易方式）
・
-1
塗布
酸塩系
2 —ーー・・―----•
工法
表面含浸
ラ ン系）
-----•------• --• ·-- ..．------·----•-·•·--·（ケイ•·• -•--•響囀�·-·· --.．シ--等·•-•--•等囀-·囀•··-·
0- -- -

0• o

B
I
I
I
塗
シラン系）
表面含浸工法 J （ 亜硝酸カルシウムI -13.．-------.．-------• ----•
I -14 - 塗布
含浸
表面
（ケイ酸塩．..
k-•嘗•--.．----布 • --•·-- --•-•----• --- --―ー・―-------·-．．-- 囀囀．工法．嘗-嘗嘗-•系）-------•-------•-------嘗嘗-•-•塗布
表面含浸工 法L （シラン シロキサン系）
I -15·--------·--------···--···-··-·····-··・・·-··--·・・·······---···------·················
塗布
表面含シロキサン系 ）I -16 ····-····················゜
浸工法 M （シラン ．····-···························
響•警..................蛉．．．
·疇• •- O - - O• •コンクリー トの調合

表ー 3

- -• • - • • O • ·疇0 0 - - - - - - • •- - - - -- • - - - - • - - - • • - - - - - - - - - - • - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - • -• -0 • • ••

WIC

s/a

79. 1

54.0

cr

単位使用砥 (kg/mり

|

w

200 |

C

|

s

|

253 | 1004|

O・＊- - - - - - - - - - - - - - - - - •-G

(kg/mり877

5.0- - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - -

O

．

.
.
.
.
1
;
門だ
I
．．

・

．

．

・
．．．

I -17
塗布
表面含 浸工法M' （シラン ・ シロキサン系）-··--·---··--··--·-····-······・······-····・・·--····・······---····--···-···-·························
・I -18
表面含浸工法N（シラン
塗布
シロキサン系）．．．．．． ．．
砂・ダ・・シ碕篇 ．．．．．．
蘊萌
箪希
）
．
：
[誓

:..E

暴露面（打設底面側）

I -21

リファレンス

表ー5

保護材
図ー9

ー
ー
試験体（左：グレ ドill,右：グレ ドI · II)

r

一l

噌

-3

写真ー8

ー
共通試験における劣化グレ ドIl

注入工法A（エポキシ 樹脂 ・ 内圧充坦接合補強 型）
JI -1
注入
＋
（無機系撥水材）．．． ．．．．．．．↓.．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． •···································································
表面被覆工法-2
注入工法B （塩分吸笥 型エポキシ 樹脂）
ひび割れ注入
ll -3
電着工法
電着工法

- lI- - - - l- - - - - - - - - - -1- - - - - - A- - - - -C- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - lI -4 I

長崎市
協力↓↑報告供用不可まで劣化破鳩が遍行したコンクリート構遍箱の隔饂 ． 禰惨工法に間する研究委員会
暉↓ ↑実験結果の整理
補修WG

JCI

・ 報告

0 （ケ

lI -6 ----------------------------------------------------------------------------------------·lI -7
雹気防食工法B（外部電源 面状2次陽極簡易方式）
電気防食--------------------------------------------------------------------------------------------------·
注入工法 C （シラン系）＋表面含浸工法I （ ケイ酸塩
ll -8
注入＋塗布
・

I

I

系 ・ シラン系）---------------------------------------------------------------------------------------------------注入工法D （セメントスラリ ー ）＋表面含没工法J
JI -9
注入＋塗布
・
（亜硝酸カルシウムシラン系）．

．：唖： ：：：：：：亘：：：：：：：： 面冦函困西：豆葎豆：・……………………•JI -11
断面修復
断面修復工法A（犠牲陽極材埋設）

m -1
ードm

圧入工法A （亜硝酸リチウム）＋表面含没工法

イ酸塩系）------------------------------------

m-2

リファレンスリファレンス

表ー6

共通試験における劣化グレ·-----------------------------------------------------------------

注入＋塗布

電気防食
電気防食工法A（外部電源·チタンリポンメッシュ
ll-5---------------------------------------------------------------------------------------------------（外部電源方式） 陽極方式）
塗布
表面含浸工法H（シラン系）

JI -12．．．．．．．．
JI -13

写真ー9

劣化グレードIIの補修工法

注入
電気防食

劣化グレード皿の補修工法
圧入工法A（亜硝酸リチウム）＋鉄筋塗装工法 B（亜硝酸リチウ ム混入型）
電気防食工法A（外部電源 ・ チタンリポンメッシュ（外部電源方式） 陽極方式）··················-·-····-··-······················
電気防食
電気防 食工法B （外部電源 ・ 面状2次陽極簡易方式）.................................................................................................

m-3

電気防食工法C （埋設型流電陽極方式）
断面修復
m-4 ········-····································--···-·······-···-·····································
塗布
鉄筋
5
塗装工法A（素地調整軽減型塗料）m····································································································
皿 ー6
ス
リファレン
-------·• ---•ー・・·······
皿 ー7
リファレン ス

いては，

1mm以上のひび割れが発生後にかぶりコンク

リ ー トを除去し， 塩水を噴霧して鉄筋の腐食を促進させた。
作製した試験体を写真 ー8（グレ ー ドIl)および写真 ー9

企業（グレ ー ド皿）に示す。共通試験は図ー 10に示すスキ ー ム
図 ー10

共通試験のスキーム

で実施することとし， 各グレ ー ドに対して表ー4～ 表ー6に示す補修工法を適用した。暴露場所は70号棟グラウンド

3

び塩化物イオン混入量5 kg/m とした（表 3)。

前にある69号棟の屋上（図ー5参照。現在は70号棟グラ

試験体については図ー9に示すものを用い， 定電流(750ーmA程度）による電食を行い， グレ ド皿の試験体につウンド前に移設）とし ， 2016年12月に暴露を開始した

Vol. 58. No. 4. 2020. 4ー（写真 ー 10)。
285

0.3

グレー ドI百。． 25 l ------------------------E

0. 2 � —--------------------------------------------------菜。． 15 � —--------------------------------------— -99-―---

葬
も0. 1 � —----------------------------------、__ ＿＿ ----―----K 0. 05 �--------------------------------9- ―---

畷
0

補修前

- I-2
_.ー
I _6

ドI

120

g

暴露
0. 5年

暴露
1年

暴露
1. 5年

．,._

暴露
開始時

暴露
2年

グレ ー ドIにおけるひび割れ発生・進展状況

図 ー11

垢

暴露
2年
l-4
- I-3
l-7
- I-8
-屋外無補修•← I-14.....I-12.....I-13""'
I-16..,_ I-17.....じ18.....屋内無補修一�屋外無補修..,_ I-11...,_ I-15.....I -19

�

暴露
1. 5年

-〇一l-10

補修前

グレー ドIl

暴露
1年

ni

グレー

暴露
0. 5年

グレ ー ドI

252 151 050（
日日）暉ぢ茎卸も 0k 啜

写真ー10 試験体設置状況（当時）゜゜゜゜....!-l
- I-5
-I-9

0.3

暴露
開始時

100 � --------------------------------------------------グレ ー ド I (I -1 は全て OR)

80 t---------------------------------------------•→---60 ---------------------------------------ーー／-------------------------:-----------------40 t/＾=
丑 20 ----------------------------------------縣

グレ ー ド皿
写真 11
ー

補修試験体の

一

例

゜

暴露
開始時

暴露
0. 5年

暴露
1年

I-6
I-2
I-5
屋外無補修

暴露
I. 5年

暴露
2年

-!-]
I-4
-I-7

120

-、E! 100 -.......---...-----------------------------------:>c:�

グレ ー ドI

電気防食工法（現時点でひぴ割れの確認不可）．．．．．．1

80 ------------... ---. -----------------------.. --→一
60 -..---------.--------------------.------’::：:：：ニー、：：］；
゜

I-20:リファレンス（屋外）

暴露
開始時

--1-8
--1-11|.....1-14|

I-21 :リファレンス（屋内）写真ー12

リファレンス（グレー ドI)の状況

補修工法の 一 例として，グレー ド I は表面含浸材工法，
ドIIはひび割れ注入工法，グレード皿に対しては

断面修復＋電気防食工法が見られた（写真一 11)。
リファレンス試験体の外観を写真一 12に示す。

上記リファレンス試験体に示されるように暴露に伴うひび割れの発生は屋外において先行する結果となった。
一

方図 ー 11に示すように，予防保全的補修（主として
286

暴露
1. 5年

一
一
I

1-9
-•
_.,_ 1-12-•
卜屋外無補修

暴露
2年

1-10
1-13

100 �--------------------------------------------�----� 80 ►-----------------------------------------..___ --グレ ー ドI (I-19 は全て OR)

g 60 ►—-------------------------------------- _＿ ----,::::;

〗

9_

＿

暴露
開始時

—← 1-15

1-18.....屋内無補修

図ー12

暴露
0. 5 年

暴露
1年..... 1-16
一●一1-19

露年暴2

5.2 暴露 2 年目での状況（グレ ー ド I)

・,._

暴露
1年

゜

グレ

ー

120

暴露
0. 5年

暴露
1. 5年
-1-17

I→一屋外無補修 I

グレー ドIにおける比抵抗の変化
コンクリ ー ト工学

表ー7
記号

劣化グレー ドIの補修工法（表ー4の再掲）

ー 付

工法名称

補修種別

I

付け）

[/iI ノ：： 1日：：：［三：：：；：；？
I -4

塗布

表面含没工法C（ケイ酸塩系 ・ シラン系）

塗布

I -5

II-12: リファレンス OO 外）

表面含没工法 D （ケイ酸塩系）

I -6
塗布
表面含浸工法E （亜硝酸リチウム ケイ酸塩系）----------·---------------------·------------------------------------------------------------------I -7
塗布
表面含没工法F （シラン系）----------•---------------------•------------------------------------------------------------------I----------·---------------------·------------------------------------------------------------------表面含没工法G（シラン系）
塗布-······- -····-·····-··.

．．．． ｀心，

＾ 1＇

・

-8

.、

電気 防食工法A（外部電源 ・ チタンリポンメッシュ

電気防食

I -9

•..｀~ ，· -- 9、（外部電源方式 ） 陽極方式）·--················-····-----·-·····-·································-·····························
I -

塗布

（シラン系

）
10
表 面含浸工法H····-·····•·····················•····················-······--··---··--·············-·-·············
I ．

I -12
表 面含浸工法I （ケイ酸塩系 シラン系）
途布····································································································．．．． ．．．．

．

I -13

． ．

．．

． ．．

・・・ ・

・

塗布

I -14

．． ．

．．．．．．．．．．．．．．．．

・・

塗布

表面含没工法k（ケイ酸塩系）

I
.
.
.
.
I

-171

I -18 ．．．．．．．．塾布

ピ匝：
I -20
I -21

箪希

1

・
表面含没工法N（シラン
シロキサン系）
・・ーー ．．．．． ．．．．．．．．．．．．． ． ．．
．． -•
涵 証酸 覆玉法 B (蓬萌 ぶじダ ジ厨扉）

リファレンスリファレンス12

グレ ドIl＾日 10l-----------------------------------0------------―---ーい-............................…-···········-·······:i

4い---- - - ---------------------------

g

゜

� 2

い----一- JI-2- JI-1- JI-5
JI-4
一屋外無補修..... II-6

i
�

一
―
―

­

一

一

一
一
―

.....Il-8-0- n-1 1

�
i
•

―
―

一�
一�
―

i

.....屋内無補修

図 ー 14--

割れが発生するものも見られ， 暴露2年目においては-0-n-10

�"= ----.....II-3

―
�一
― ―
―
―― ―-

ト 』
4 2 0

.....Il-7

表面含浸材）を行ったケ ー スにおいても鉄筋に沿うひび

i
i

_

Il- .
ド―
― ―
-

レ-

グ�一

(
EE)蓉 UI』
ら0 k 嘔グレー ドIにおける各種工法の中性化深さ

12

一 ト
0
ー 8 6

(
EE)和 迷1H3廿

0 0 0 0 0 0 0 0 018161412108 6 4 2 0
図 ー 13

リファレンス（グレ ー ド II) の状況

写真 一 13

表面含没工法J （亜硝酸カルシウム ・ シラン系）-15
途布
表面含没工法L （シラン ・ シロキサン系）．I ．．
．．．． ． ．．．．．． ．．．．． ．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
・
I -16
塗布
表面含没工法M（シラン
シロキサン系）....................................................................................................
・I
塗布
表面含没工法M'（シラン
シロキサン系）························••··•·······································································

． ．．

ー・

JI-13：リファレンス（屋内）

防食工
B （.外部罰-11． ．．． ．電気源 面状2 次陽極簡品方式）．． 防．．．食． ．ー・ 電ー気—---·• ----.
--------------—ー・．．．．．
．ー•····法・.....Il-9.....屋外無補修

グレー ド II におけるひび割れ進展状況

0.2mm前後のひび割れ幅となった。
一方， 比抵抗の変化を図ー 12に示す。 比抵抗は供試体

打設面底面において Wenner 法に よ り測定したものであるが， 比抵抗が経過年数とともに大きくなるものとそれほど変化しないものの2タイプが見られた。 電気防食工

5.3 暴露2年目での状況（グレ ー ドII)

リファレンス試験体の外観を写真ー 13に示す。

上記リファレンス試験体に示されるよ うに， 暴露に伴う鉄筋の腐食性状は屋外において顕著となる結果となった。

図ー 14にみられる よ うに ， グレ ー ドIIにおいては多く法であるI-9お よ びI-11以外について， ひび割れが見られたものの凡例を枠囲いで示しているが， ひび割れがの供試体においてひび割れ幅が徐々に進展する傾向が認発生しているものは比抵抗が小さい（含水批が多い）傾められた。 特に「屋内無補修（写真一12)」においては錆スに汁の発生は認められなかったがひび割れ幅の進展は顕著向にあり， 塩分が内在しかつ屋外に暴露されるケー

おいては水分の浸透を抑制する こ とが重要である こ とが伺える。

一方 ， 本グレ ー ドIにおける中性化の進行状況を図 13ーに示す。 図に示されるよ うに 主にケイ酸塩系の含浸材
において中性化が抑制されている こ とが見られ，

このように試験体の劣化因子の内在状況と 外的な劣化要因に応じた補修工法の使い分けが有効である こ とが推察される。
Vol. 58. No. 4, 2020. 4であった。
一方比抵抗の変化を図ー 15に示す。

上の図に見られるように， 屋内の試験体お よ びシラン

系含浸材を表面に塗布した試験体の比抵抗は比較的高い結果となったが， 概して ， グレ ー ドIと異なり ， 比抵抗と腐食の相関は必ずしも高くなかったが ， 今後さらに暴露デ ー タを集租して検討を進める必要があろう。

287

(
E3.
g )垢 報丑80 60 40 20 0

グレ ー ドIl

II-1の 1. 5年は測定不可

U•8等
i等

．

ll • 8等
U ·8等

l ll-6等

対＆外III ·6等
n•8等

補修対象 外一屋外無補修80- II-3- II-2- II-1
II-4- IIも一II-6

グレ ドIl (Il-10は全てOR)＾a· 60 •----------------------------------------------------ー

c 40 •-------------------------------=

!

川・

’

等
等

·8等

I ·3等

外

珀

·8等

ノ/ノ’ ＇

I ·3等

補修対敲外

＂

•3..
匹外
•8等
苔
I ·5等
n• 8等

汗

"
飛来塩分の方向 m3·) 3等
補修対 ぬ 外．．

--II-7--II-8
II-10--II-11
一屋内無補修

図ー 15

グレ ー

図 ー 16

暴露1.5年暴露2年
一●一Il-9
一屋外無補修ドIIにおける比抵抗の変化

16 号棟

1-5等

�
t象外 ■ 対象外

1

I ·5等

20 •-------------露開始時暴露0.5 年“※太線は増 リ ち箇所
書 紀グ ーレ ドT

16号棟（上写真）の補修工法の案の一例

を可能な限り確保， 可逆性の確保は不要
a ② b ②（保存非対象 ， 視認不可）：オ ー センティシ

ティの確保は不要， 可逆性の確保は不要
6.

端島における共通試験の今後の展開委員会では ， 補修・補強方法選定の考え方として ， 「 a建築物としての保存優先度」， 「 b 部材の視認性」を柱とする考え方を提案した。 優先度と視認性について ，
建築物としての保存優先度：a①保存対象である（将来 ， 保存対象になり得るものもとするものである。 この考え方に基づくと例えば屋外面
では水分の浸透を抑制する工法， 屋内や視認できない部
分では中性化を抑制する工法や断面修復工法などの使い分けなどが考えられる（図 ー 16) 。
7.

おわりに

長期間厳しい自然環境に曝され ， 極限まで劣化してしまった鉄筋コンクリ ー ト構造物が多数まとまった状態で含む）

存在しているのは， おそらく世界全体でも軍艦島をおいて②保存対象として優先度が低い②-1建築物としての高い 価値が認められるが ， 技
術的・経済的に保存が極めて困難②-2建築物としての価値が相対的に低い

他には類を見ない。 時々「 軍艦島は保存できるのか？」，「この共通試験はその役に立つのか？」と聞かれるが ， 「今は分からない」と答えている。 ただし ， 究極の構造物を部材の視認性：

前にした共通試験から新たな知見が生まれることは間違①部材を視認できる

いなく ， この島がコンクリ ー トの耐久性 ・ ・維持管理分野

b①-1部材全体を視認できるの研究のメッカになることを期待して止まない。

①-2部材の 一部を視認できる②部材を視認できない ， の組合わせとして
a ① b ①（保存対象 視認可）：オー

センティシティを必ず確保 ， 可逆性を必ず確保
a ① b ②（保存対象， 視認不可）：オ ー センティシティの確保は不要 ， 可逆性を可能な限り確保
a② b ①（保存非対象， 視認可）：オ

288

ー

謝

辞

本稿の写真は全て長崎市の特別な許可を得て掲載している。 目視調査の取りまとめは楠麻希さん（当時大学院生） ， 4. 1節のSEM分析は太平洋セメント早野博幸氏， 共通試験の実施にあたっては多くの学生諸氏のご協力を得た。 ここに深謝の意を表する。

センティシティ

コンクリ ー ト工学