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The National Research and Development Agency
Public Work Research Institute (PWRI)

iMaRRC Newsletter Vol.28 March 2024

Vol.28 March 2024

研究コラム 下水道施設に用いられる防食被覆材に対する乳酸・オレイン酸が与える影響
Effects of Lactic and Oleic Acids on Epoxy Lining
Used in Sewerage Facilities
Sulfuric acid-resistant epoxy lining has been

下水道施設では硫酸還元菌と硫黄酸化細菌のはたらきにより硫酸が発生するとコンクリートに激しい腐食が生じるため、耐硫酸性の防食被覆技術が開発され、現場に広く適用されています。

developed for sewer facilities and applied to the

しかし、近年では耐硫酸性を有する防食被覆材であっても劣化事

field. However, in recent years, cases of

例が確認されており、その原因物質が下水中の有機酸であること

deterioration due to organic acids have beenが分かってきました。下水道施設に存在する有機酸には酢酸や乳

observed, even with sulfuric acid-resistant酸等のほか、様々な油脂類がありますが、どの物質がどの程度劣

epoxy lining, and it is possible that similar

化に影響するのかまだ十分解明されていません。

deterioration may occur in sewage facilities.

そこで本研究では、乳酸及びオレイン酸を用いた防食被覆材のIn this study, we conducted immersion tests

浸漬試験を行い、その影響を確認しました。実験に使用したのはwith epoxy lining using lactic acid and oleic acid

耐硫酸性の材料と、硫酸に加えて有機酸にも耐性を持つように開to confirm the effects of the acids. The

発された材料の 2 種類です。Figure.1 の恒温水槽内に浸漬液（乳specimens were immersed in flasks at a酸(5 mass％)とオレイン酸(約 75 mass％：一級 原液)の 2 種類） constant temperature: 23 ℃ and 55 ℃に充たされたフラスコを設置し、その中に試験片を入れ、一定温 (Figure.1). As a result, when the specimens of度（23℃、55℃の 2 条件）下で、浸漬させました。耐有機酸を有material with only sulfuric acid-resistant was

する材料は、各条件ともに若干の変色はあるものの、140 日間のimmersed in oleic acid at 55°C, they had

浸漬では目立った変化は確認されませんでしたが、耐硫酸性のみ

swelled to approximately 1.3 times their lengthの材料は、乳酸 55℃とオレイン酸 23℃、55℃条件において顕著な外観変化が確認されました。特にオレイン酸 55℃条件においては、実験開始前と比較し、7 日間の浸漬で長さが各辺約 1.3 倍に膨潤し、その後 10 日程度で自重による崩壊が発生しました(Figure.2)。質量の変化は、オレイン酸に 7 日間浸漬した試料は約2 倍に増加、乳酸に浸漬した試料は 140 日間の浸漬で約 14％増加し、いずれも影響が確認されました(Figure.3)。

on each side within 7 days from the start ofimmersion, and they collapsed under their own
weight within approximately 10 days from thestart of immersion (Figure.2). The masses ofthe specimens that had been immersed in oleic
acid for 7 days doubled, and those of thespecimens that had been immersed in lactic

オレイン酸をはじめとした油脂類は、これまで管路を閉塞させacid increased by about 14% after 140 days ofるという物理的な問題に対する影響が指摘されてきましたが、今immersion, which confirmed the effects of both

回防食被覆材の劣化についても課題が明らかになりました。本研

acids (Figure.3).

究を進め、下水道施設の防食被覆材の耐有機酸性に関する基準のWe hope to advance this research and toestablish standards for epoxy lining in sewer
facilities.

検討を進めてまいりたいと考えています。

耐有機酸性を有さない防食被覆材

幅25mm

浸漬による膨潤0.60.40.20

浸漬後specimens0.80

幅35mm

Figure.1: Immersion of

質量変化率1

破線部は崩壊が起きなかった場合の想定サイズ

浸漬前

Figure.2: Comparison before and after immersion(immersed at 55°C for 4 weeks)

150100150

浸漬期間[日]乳酸(5 mass%)
ｵﾚｲﾝ酸(約75 mass％:一級 原液)

Figure.3: Rate of change in mass

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研究コラム 土砂化した RC 床版のひび割れ観察
近年，道路橋の鉄筋コンクリート床版（以下，RC 床版）では， Observation of Cracks Around Disintegrated Areaof RC Bridge Deck Slab Beneath Asphalt Surfacing
アスファルト舗装下で床版上面のコンクリートに土砂化が生じる事例が報告されています（Photograph 1）。土砂化した RC 床版の補修では，土砂化部位のみを除去して，部分的に上面補修される場合があります。しかし，補修しても数年で再劣化し，補修を繰り返す事例が多数報告されており，維持管理の負担となっています。
土木研究所 iMaRRC と CAESAR では，土砂化により撤去された RC 床版を用いて，その症状と発生要因や影響因子に関する調査を行っています。これまでの研究から，土砂化の周辺部には，土砂化には至っていないが健全な状態でもないコンクリート（以下，中間層）が存在していることを確認しており，この中間層では，目視や打音検査では判別できない微細なひび割れが生じていることが明らかになっています。再劣化を防ぐためには，その起点となりうる中間層を残さないような補修をする必要があると考えています。
一方，補修範囲は，補修費や交通規制の期間に関わるため，現場では劣化している範囲や深さのみを補修しようと判断がされる傾向があります。適切な補修を実現するためには，再劣化の起点となる中間層の存在を認識する必要があります。
そこで，この中間層の範囲や特徴についてのデータを収集するため，コンクリート板を用いた蛍光エポキシ樹脂含浸によるひび割れ観察を実施しました（Figure 4）。この観察方法は，比較的広範囲の床版内部のひび割れ状況や鉄筋位置との関係を連続的に把握することが可能です。加えて，橋梁ごとに床版内部のひび割れ状況の違いを視覚的に把握できるため，土砂化の原因推定のための調査方法としても有効であると考えています。今後もこのような土砂化に関する調査を進めていくことで，土砂化の原因究明や対策方法の確立を目指します。

In recent years, several cases of disintegrated RC
bridge deck slabs beneath asphalt surfacing(Photograph 1) have been reported. During the repairof these cases, they are often repaired as only some thedisintegrated top surface of the slabs is removed andpatched. However, this kind of repair is not durable, sothe slabs require continual repair.
iMaRRC and CAESAR are investigating RC slabs
that were removed due to disintegrated concrete
beneath the asphalt surfacing. Previous research has
confirmed that there is an interim area of deterioration
around the disintegrated concrete. This interim
deteriorated area contains microcracks that cannot be
detected by visual inspection or hammering tests. To
prevent re-deterioration, it is necessary to completely
remove the section that contains the microcracks.
However, the size of repair area is related to therepair cost and the period of closure. Thus, there is atendency toward repairing only where the concrete
disintegration is visible. In order to promote theappropriate repairs, it is necessary to recognize theinterim deteriorated area that contains microcracks.
To collect data about the area and the nature ofmicrocracks, we observed concrete plates that had
been taken from a dismantled RC bridge deck slab
and had been impregnated with fluorescent epoxy
resin (Figure. 4). This method of observation makes it
possible to observe the microcrack status inside awide, deteriorated interim area of an RC slab. We willcontinue our investigation with the intent to determine
the cause of the disintegrated concrete.

Photograph 1: Disintegrated concrete beneathasphalt surfacing in RC bridge deck slabs

Figure. 4: Observation of microcracks by fluorescent epoxy resin impregnation

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報告 令和 5 年度の非破壊講習会を開催しました
令和 5 年度の非破壊講習会を 2023 年 10 月 16 日
～21 日に開催しました。

Training Class Related to Non-destructive Test Methods forEstimating Compressive Strength of Concrete in 2023

国土交通省では、一定規模以上の新設コンクリート構造物の検査の一環として、非破壊試験による強度の推定を求めています。また、この非破壊試験の実施者には、知識と技能を求めています。そこで、非破壊講
習会は、コンクリートの圧縮強度を非破壊で推定するための試験方法に必要な知識や技能を習得していただくために、iTECS 技術協会と合同で 2006 年から毎年開催しています。
講習会の対象には、3 種類の試験方法があり、土木研究所 iMaRRC では衝撃弾性波を用いた方法（Photograph 2）と超音波を用いた方法（Photograph 3）を担当しています。
これらの非破壊試験方法は、コンクリートの圧縮強度が大きいほどコンクリート中を伝わる弾性波の速度が速いことを利用した技術です。いずれの方法も、精度よく圧縮強度を推定するためには、測定原理を理解した上で、適切な方法で測定することが必要です。
今回は、iMaRRC 担当の衝撃弾性波法の講習には42 名、超音波法の講習には 17 名の受講者が参加しました。受講者は、まず座学で各測定方法の原理や注意点を学んだ上で、実技講習で測定の実習を行いました。その後、実技試験の合格者には、受講証を発行しました。

An annual training class related to non-destructive test methods for
estimating concrete strength was held October 16 to 21, 2023.
The Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism inJapan requires that the compressive strength of concrete be estimatedby nondestructive tests as part of the inspection of newly constructedconcrete structures larger than a certain size. This non-destructive test
should be carried out by qualified engineers. Therefore, this trainingclass has been held annually since 2006 by iMaRRC and iTECSTechnical Association to provide the knowledge and skills needed toperform the nondestructive tests for estimating the compressive
strength of concrete.
The iMaRRC is in charge of a technique that uses the impact
elastic wave and a technique that uses ultrasonic wave.
These nondestructive test methods estimate the compressive
strength of concrete by leveraging the fact that the greater the velocityof an elastic wave traveling through concrete, the greater thecompressive strength of the concrete. The engineers who carry out
these test methods require both theoretical knowledge and practice.
In 2023, 42 people attended the class for the impact elastic wave
method, and 17 people attended the class for the ultrasonic method.
The participants learned the theory and practical considerations
related to each technique through lectures and practice. Certificateswere issued to those who passed the practical tests.

Photograph 2: Technique that uses impact
elastic wave

3

Photograph 3: Technique that uses
ultrasonic wave

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研究者紹介 iMaRRC Researchers
Dr. Susumu Yoshida has been engaged in

1. 吉田 行

concrete research for a long time—since he1994 年に北海道開発局開発土木

らくコンクリートの研究に従事しjoined the Civil Engineering Research Institute in 1994
after graduating with a master’s degree.
Dr. Yoshida's research focuses on the durability of concreteています。専門はコンクリートの耐against salt damage, frost damage, etc., but he also conducts

久性（塩害、凍害など）としつつも、

research on various types of concrete such as dam

ダム、吹付コンクリート（トンネル、concrete, sprayed concrete for tunnel lining and repairing or補修補強）、短繊維補強コンクリート、再生骨材コンクリート

retrofitting concrete structures, short fiber reinforcedなど、様々なコンクリートの研究に携わってきました。

concrete, and recycled aggregate concrete.

研究所材料研究室（現耐寒材料チーム）に修士卒で採用されて以来、長2010 年からは、つくば（当時の基礎材料チーム）とコンク

Since 2010, he has been collaborating with iMaRRC,リートの施工品質・検査や再生骨材コンクリートの活用につwhich was the Basic Materials Team at the time, on concrete

いて連携して研究を進めてきましたが、2023 年に遂にconstruction quality and inspection, and the use of recycled

iMaRRC に併任となりました。より良い成果が出せるよう

aggregate concrete, and he joined iMaRRC in 2023.に、懇親を深めながら精進してまいります。

In his personal life, there are many things Dr. Yoshida likes

車いじりや音楽鑑賞、キャンプなどやりたいことは沢山あto do, such as working on cars, listening to music, andりますが、最近はもっぱらおいしいのを食べるのが唯一の楽

camping, but lately the only thing he is looking forward to

しみになっています。体調管理が大きな課題です。

is eating delicious food. Managing his physical condition isalso a concern of his.
Dr. ENDOH Hirotake joined the CERI in April 1996. He

2. 遠藤 裕丈

is concurrently at the iMaRRC from April 2023. He works

1996 年 4 月に北海道開発局にin Sapporo, so he attends the iMaRRC meeting online.

入局し、開発土木研究所材料研究室（現耐寒材料チーム）に配属さ

His initial research topic was the elucidation of theれ、2023 年 4 月からは iMaRRC

concrete scaling promotion mechanism due to the combined

併任となりました。勤務地は札幌

action of freeze–thaw and chloride, and its countermeasures.

ですので、Web等によりiMaRRC

In the process of researching the countermeasures, helearned about the existence of surface penetrants. At theの会議に出席しています。
配属当初の研究テーマは、凍結融解と塩化物の複合作用に

sametime,theHokkaidoDevelopmentBureau

よるコンクリートのスケーリング促進メカニズムの解明とcoincidentally began to consider the application of surface対策でした。そして対策情報の収集過程で表面含浸材に出会penetrants. The construction cases using surface penetrants

いました。偶然、時を同じくして北海道開発局でも表面含浸

are increasing. However, issues such as defect cases have

材の適用が検討され始めました。適用事例が増える一方で課

also been highlighted. For this reason, he is currently

題も露呈し、これを機に現在は表面含浸材について、寒冷地

conducting research on surface penetrants in terms ofでの適切な施工管理法の整理、補修効果の追跡評価、材料のorganizing construction management in cold regions,

特徴を活かした新たな活用法の開発などの研究に取り組ん

evaluating the repair effect, and developing that would beでいます。研究成果が設計要領に反映された時の達成感は大advantageous. He is working hard to improve the design

きく、今後も頑張りたいと思います。趣味は映画、ライブ鑑

guidelines for repair. His hobbies are watching movies, live

賞、ペット飼育（亀、金魚、ハムスター）です。

shows, and taking care of his pets (turtle, goldfish, andhamster).

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受賞報告 Research Awards賞
Award
The 60th Japan Annual
Technical Conference on
Sewerage First Place forPoster Presentation inEnglish Session(第 60 回下水道研究発表会
英語ポスター発表部門最優秀賞)受賞者
Recipient NameYAMASAKI YUKIYO(山﨑 廉予)

論文名
Title
Low-energy microalgae
culture using dewateredfiltrate from digestion
process(消化汚泥脱水分離液を用いた低エネルギーでの微細藻類培養)

表彰団体
Awardingorganization

Japan Sewage Works
Association (公益財団法人日本下水道協会)

受賞日
Date
October 31st,2023

iMaRRC Newsletter 発行元：（国研）土木研究所 先端材料資源研究センター（ iMaRRC）
Tel:029-879-6761 Fax: 029-879-6733 Email: imarrc-at-pwri.go.jp *送信の際は、-at-を@に変更してください5