コンクリート構造物の補修・補強に関するフォーラム2019 講演資料

鉄筋防錆の観点からみた亜硝酸リチウムによる補修技術

一般社団法人コンクリートメンテナンス協会
極東興和株式会社

江良 和徳

主な内容
１．はじめに●これで十分でしょうか？
２．亜硝酸リチウムを用いた補修技術●亜硝酸リチウムとは●ひび割れ注入工法 『リハビリシリンダー工法』●表面含浸工法『プロコンガードシステム/S』●断面修復工法『リハビリ断面修復工』●内部圧入工法『リハビリカプセル工法』●内部圧入工法『ASRリチウム工法』
３．構造物の健康寿命を延ばすための亜硝酸リチウム活用事例●塩害対策として４．亜硝酸リチウムを用いた補修工法の選定の考え方●補修工法選定フローの例

１．はじめに【塩害の補修設計でよく見るケース】 ・・・ これで十分でしょうか？

［ケース１ ： 予防保全］
・沿岸部に位置する橋梁で、飛来塩分の影響を受ける。
・まだひび割れ等の変状は見られないが、将来的に鉄筋腐食の懸念がある。
・予防保全的対策として表面全体に表面含浸工を施す。
・含浸材の種類は塩化物イオン侵入阻止性を考慮して選定する。

【塩害の補修設計でよく見るケース】 ・・・ これで十分でしょうか？
［ケース１ ： 予防保全］
・沿岸部に位置する橋梁で、飛来塩分の影響を受ける。
・まだひび割れ等の変状は見られないが、将来的に鉄筋腐食の懸念がある。
・予防保全として表面含浸工を施す。
・含浸材の種類は塩化物イオン侵入阻止性を考慮して選定する。
悪くはありませんが、1.4

塩化物イオン量 （kg/m3）

塩化物イオン量 （kg/m3）

・塩害の予防保全は基本的に『潜伏期』または『進展期』で実施される。
・『潜伏期』と『進展期』では補修の要求性能が異なること考慮すべき。
1.2
10.80.60.40.2

4.0
3.0
2.0
1.00.00020406080

表面からの距離 （mm）

潜伏期、進展期の外観

5.0

潜伏期の例

100020406080

表面からの距離 （mm）

進展期の例

100

【塩害の補修設計でよく見るケース】 ・・・ これで十分でしょうか？

［ケース２ ： 事後保全］
・沿岸部に位置する橋梁で、塩化物イオン量は腐食発生限界を超えている。
・部分的にコンクリートの浮き、剥離等の変状が見られる。
・浮き、剥離部に部分断面修復工、コンクリート全体に表面含浸工を選定。
・断面修復工にはマクロセル腐食抑制も考慮して工法を選定。

【塩害の補修設計でよく見るケース】 ・・・ これで十分でしょうか？
［ケース２ ： 事後保全］
・沿岸部に位置する橋梁で、塩化物イオン量は腐食発生限界を超えている。
・部分的にコンクリートの浮き、剥離等の変状が見られる。
・浮き、剥離部に部分断面修復工、コンクリート全体に表面含浸工を選定。
・断面修復工にはマクロセル腐食抑制も考慮して工法を選定。
悪くはありませんが、・断面修復した範囲は防錆処理も施され、鉄筋腐食の進行は抑制される。
・境界部のマクロセル腐食のリスクも低減されている。
・しかし、断面修復した範囲以外は表面含浸工を施しただけで、内部の鉄筋周囲には高い塩化物イオンが存在する腐食環境のまま。

加速期前期/後期の外観

剥離部を部分断面修復

表面全体に表面含浸工

２．亜硝酸リチウムを用いた補修技術●亜硝酸リチウムとは●ひび割れ注入工法 『リハビリシリンダー工法』●表面含浸工法『プロコンガードシステム/S』●断面修復工法『リハビリ断面修復工』●内部圧入工法『リハビリカプセル工法』●内部圧入工法『ASRリチウム工法』

２．１ 亜硝酸リチウムとは亜硝酸リチウム製品の一例『プロコン40』

【亜硝酸リチウムとは】・亜硝酸イオン、リチウムイオンを含有するコンクリート補修材料
・原材料は「天然ガス」，「リシア輝石」
Lithium Nitrite ； LiNO2
・外観は青色または黄色の透明水溶液
・濃度は40％（限界濃度）

亜硝酸イオン

リチウムイオン

NO2－Li+

不動態被膜の再生により鉄筋腐食を抑制する

アルカリシリカゲルを非膨張化する『塩害・中性化対策』『ASR対策』

【亜硝酸リチウムとは】 … 亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制
・塩害，中性化はいずれも不動態被膜の破壊による鉄筋腐食の問題⇒ 塩害，中性化対策とは，共に鉄筋腐食の抑制を図ること
・亜硝酸イオン（NO2-）の防錆効果に関する研究は1960年代から多数報告
不動態皮膜が破壊され，鉄筋が腐食している状態
不動態皮膜
Fe3O4

亜硝酸イオン（ NO2- ）が不動態皮膜を再生する

鉄筋周囲に亜硝酸イオン（NO2-）が供給されると・・・
γ-Fe2O3

Fe3O4

Fe3O4

亜硝酸イオン（NO2-）による不動態被膜再生メカニズム

【亜硝酸リチウムとは】 … リチウムイオンによるゲル非膨張化
・ASRは反応性骨材周囲に生成したアルカリシリカゲルの吸水膨張⇒ ASR対策とは，ゲルの吸水膨張を抑制すること・リチウムイオン（Li＋）のASR膨張抑制に関する研究は1950年代から多数報告
第2ステージ『アルカリシリカゲルの膨張』

概念図

Si

水

アルカリシリカゲル

Na2O・nSiO2 ＋(アルカリシリカゲル)

→

Li

反応性骨材

反応性骨材

水

反応式

水

水

水

水

リチウムによるゲルの非膨張化

mH2O
(水)

Na2O・nSiO2・mH2O（吸水膨張！）Si
水Li

非膨張化されたゲルNa2O・nSiO2
NaとLiとのイオン交換

Li2O・nSiO2

リチウムイオン（Li＋）によるアルカリシリカゲルの非膨張化

水【亜硝酸リチウムを用いた補修工法一覧】

リハビリ工法

内部圧入

油圧式

カプセル式

ASRﾘﾁｳﾑ工法

ﾘﾊﾋﾞﾘｶﾌﾟｾﾙ工法（CG-12005-A）

ひび割れ注入ﾘﾊﾋﾞﾘｼﾘﾝﾀﾞｰ工法（CG-110017-VR）

浸透拡散型亜硝酸リチウム『プロコン40』

断面修復

表面保護

左官・吹付

表面被覆

表面含浸

ﾘﾊﾋﾞﾘ断面
修復工法

ﾘﾊﾋﾞﾘ被覆工法

ﾌﾟﾛｺﾝｶﾞｰﾄﾞ
ｼｽﾃﾑ/S混入用『PSL-40』（CG-150013-A）

塗布用亜硝酸リチウム『ﾌﾟﾛｺﾝｶﾞｰﾄﾞﾌﾟﾗｲﾏｰ』
SBRｴﾏﾙｼｮﾝ『ﾌﾟﾛｺﾝ混和剤』

２．２ ひび割れ注入工法『リハビリシリンダー工法』

NETIS：CG-110017-VR【リハビリシリンダー工法】 … 一般工法との違い
一般的なひび割れ注入工法
材料

・エポキシ樹脂系注入材（1種、2種、3種）
・セメント系注入材
・ポリマーセメント系注入材 など

目的・ひび割れの閉塞
・ひび割れを通じた劣化因子の遮断

リハビリシリンダー工法
材料

・セメント系注入材＋浸透拡散型亜硝酸リチウム

目的・ひび割れの閉塞
・ひび割れを通じた劣化因子の遮断・亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制 （塩害・中性化）
・リチウムイオンによるASR膨張抑制 （ASR）

【リハビリシリンダー工法】…工法概要（塩害、中性化の補修の場合）
基本性能 『ひび割れ注入材による劣化因子の遮断』
技術資料P.47
付加価値 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』を付与①自動低圧注入器をひび割れに沿って設置する②亜硝酸リチウム水溶液を先行注入する ⇒ 鉄筋防錆
③超微粒子セメント系注入材を本注入 ⇒ ひび割れ閉塞、劣化因子遮断
鉄筋腐食抑制効果を併せ持つひび割れ注入工法

【リハビリシリンダー工法】 … メリットとデメリット
リハビリシリンダー工法のメリット
・単なる劣化因子の遮断だけでなく、亜硝酸リチウムの効果を付与
塩害・中性化 ： 鉄筋腐食抑制
ASR： ASRゲル膨張抑制
・無機系であるため、ひび割れ内部が湿潤でも施工可能
・超微粒子セメント系であるため、流動性は有機系注入材と同等
リハビリシリンダー工法のデメリット
・無機系であるため、ひび割れ追従性はない
・無機系であるため、エポキシ樹脂系に比べて付着強度が低い
リハビリシリンダー工法の適用範囲
・塩害、中性化の場合、ひび割れ発生後の「加速期前期」以降・それ以外の劣化を含む変状に対し、幅0.2mm以上のひび割れ補修
リハビリシリンダー工法の積算
・国土交通省標準歩掛に準拠して積算（1橋あたり）
・標準的な規模の場合、8,000～9,000円/m程度

２．３ 表面含浸工法『プロコンガードシステム』『プロコンガードシステムS』

NETIS：CG-150013-A

【プロコンガードシステム/プロコンガードシステムS】 … 一般工法との違い
一般的な表面含浸工法
種類

目的・シラン系含浸材
・けい酸ナトリウム系含浸材（反応型けい酸塩系）
・けい酸リチウム系含浸材（固化型けい酸塩系） など
・コンクリート表面からの劣化因子の侵入抑制

プロコンガードシステム／プロコンガードシステムS

種類

・亜硝酸リチウム系含浸材＋けい酸リチウム系含浸材
・亜硝酸リチウム系含浸材＋シラン・シロキサン系含浸材

目的・コンクリート表面からの劣化因子の侵入抑制
・亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制 （塩害・中性化）
・リチウムイオンによるASR膨張抑制 （ASR）

【プロコンガードシステム/プロコンガードシステムS】
名称

プロコンガードシステム

プロコンガードシステムＳ

1層目 亜硝酸リチウム系含浸材⇒「プロコンガードプライマー」

1層目 亜硝酸リチウム系含浸材⇒「プロコンガードプライマー」

2層目 ケイ酸リチウム系含浸材⇒「プロコンガード」

2層目 シラン系含浸材⇒「プロコンガードＳ」

施工後に白化する可能性がある

施工後に白化する可能性がない

材料

概念図

備考

20

【プロコンガードシステムS】 … 工法概要（塩害、中性化の補修の場合）
基本性能 『シラン・シロキサン系含浸材による劣化因子の遮断』
技術資料P.45
付加価値 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』を付与①コンクリート表面を下地処理する②亜硝酸リチウム系含浸材を塗布し，内部へ含浸させる ⇒ 鉄筋防錆③劣化因子の侵入を抑制するために、シラン・シロキサン系含浸材を塗布する⇒ 劣化因子の遮断
鉄筋腐食抑制効果（表層部）を併せ持つ表面含浸工法

【プロコンガードシステムS】 … メリットとデメリット

プロコンガードシステムSのメリット
・単なる劣化因子の遮断だけでなく、亜硝酸リチウムの効果を付与できる
塩害・中性化 ： 鉄筋腐食抑制
ASR： ASRゲル膨張抑制
・塩化物イオン量に応じて亜硝酸リチウム塗布量を定量的に設定できる
亜硝酸イオンと塩化物イオンのモル比1.0となる量
プロコンガードシステムSのデメリット
・2種類の材料を塗布しなければならない
プロコンガードシステムSの適用範囲
・一般的な表面含浸工法の適用範囲は基本的に「潜伏期」となる・それに対し、劣化因子遮断だけでなく鉄筋腐食抑制も期待できるため、「潜伏期」を超えて「進展期」や「加速期前期」まで適用可能。
プロコンガードシステムSの積算
・コンクリートメンテナンス協会標準歩掛にて積算
・標準的な規模の場合、4,800～5,000円/m2程度

【プロコンガードシステムS】 … 亜硝酸リチウム設計塗布量
劣化機構
： 塩害
設計に必要な値 ： 塩化物イオン濃度
亜硝酸リチウムの目標含浸深さ（鉄筋かぶりを目安）
亜硝酸リチウム必要量の設計 ⇒ 塩化物イオン濃度に応じて設定する[ NO2－ ] ／ [ CI－ ] モル比＝ 1.0となる量【設計上の仮定】
コンクリート表面から目標含浸深さまで亜硝酸イオンを均一濃度で分布させる【塗布可能量】
標準塗布量 ： 0.3kg/m2～
限界塗布量 ： 1.0kg/m2 程度を目安【プロコンガードシステムS】 … 亜硝酸リチウム設計塗布量『鉄筋かぶり』と『塩化物イオン量』に応じて亜硝酸リチウム系含浸材塗布量を算定
鉄筋かぶり30mmの場合
塩化物イオン濃度（kg/m3）

2.7

3.0

4.0

5.0

6.0

亜硝酸ﾘﾁｳﾑ系含浸材の塗布量（kg/m2）

0.30

0.34

0.45

0.560.67

塩化物イオン濃度（kg/m3）

1.6

2.0

3.0

4.0

5.0

亜硝酸ﾘﾁｳﾑ系含浸材の塗布量（kg/m2）

0.30

0.37

0.560.750.93

鉄筋かぶり50mmの場合

２．４ 断面修復工『リハビリ断面修復工』

【リハビリ断面修復工】 … 一般工法との違い

一般的な断面修復工法
材料

・ポリマーセメントモルタル系

目的・コンクリート浮き、はく離部の修復・劣化因子（塩化物イオン）の除去

リハビリ断面修復工法
材料

・亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタル

目的・コンクリート浮き、はく離部の修復・劣化因子（塩化物イオン）の除去
・亜硝酸リチウムによる鉄筋腐食抑制 （塩害・中性化）
・亜硝酸リチウムによるマクロセル腐食抑制26

【リハビリ断面修復工法】 … 塩害、中性化の補修の場合
基本性能 『コンクリート脆弱部の除去と修復』
付加価値 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』

技術資料P.51①かぶりコンクリートの不良部をはつりとり，鉄筋を露出させる②露出した鉄筋の錆をケレンした後，亜硝酸リチウム系含浸材および亜硝酸リチウム含有ペーストを塗布する ⇒ 鉄筋防錆③亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタルにて断面欠損部を修復する

鉄筋腐食抑制効果を併せ持つ断面修復工法

【リハビリ断面修復工法】 … メリットとデメリット
リハビリ断面修復工法のメリット
・浮き、はく離部を単に断面修復するだけでなく、亜硝酸リチウムの効果を付与できる
塩害・中性化 ： 鉄筋腐食抑制
・特に塩害の場合、塩化物イオン濃度に応じて亜硝酸リチウム混入量を定量的に設定することができる。

リハビリ断面修復工法のデメリット
・亜硝酸リチウム混入量が多くなると、単位当たりの施工費が高価となる
リハビリ断面修復工法の適用範囲
・塩害、中性化の場合、浮きや剥離が生じた「加速期前期」以降・他工法との組み合わせによる総合的な補修を図ることが効果的
リハビリ断面修復工法の積算
・国土交通省標準歩掛に準拠して積算（1橋あたり）
・単位あたり施工費は規模によって大きく変動

例① 塩化物イオン濃度に応じた混入量
塩化物イオン濃度（kg/m3）

3.0

5.0

7.0

10.0

15.0

断面修復材への亜硝酸ﾘﾁｳﾑ（PSL-40）混入量（kg/m3）

11.3

18.8

26.3

37.356.0

例② NEXCO設計要領 第二集 橋梁保全編の記述

4-6 塩害対策
4-6-6 材料
断面修復材に防錆材を入れる場合には、亜硝酸リチウムを固形分で55kg/m3混入させるとよい。
※ 亜硝酸リチウム固形分で55kg/m3 ⇒ 亜硝酸リチウム40％水溶液で137.5kg/m3

29

２．５ 内部圧入工法（その１）『リハビリカプセル工法』

NETIS：CG-120005-A

【リハビリカプセル工法】 … 工法概要（塩害、中性化の補修の場合）
基本性能 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』（NETIS：CG-120005-VR）
技術資料P.48①コンクリートにφ10mm、L=100mm程度の削孔を500mmの間隔で行う②カプセル式加圧装置にて浸透拡散型亜硝酸リチウムを部材表層部に内部圧入する③削孔箇所を充填材にて埋め戻す
不動態皮膜を早急かつ確実に再生する
亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制効果のみを目的とした工法

【リハビリカプセル工法】 … 施工状況

【リハビリカプセル工法】 … メリットとデメリット
リハビリカプセル工法のメリット
・亜硝酸リチウムによる鉄筋腐食抑制効果を最も積極的に活用する工法。
・塩害の場合、塩化物イオン濃度に応じて亜硝酸リチウム圧入量を定量的に設定することができる。
・腐食発生限界を超える塩化物イオン存在下でも鉄筋を腐食させない。
リハビリカプセル工法のデメリット
・亜硝酸リチウム圧入量が多くなると、施工費が高価となる
リハビリカプセル工法の適用範囲
・塩害、中性化の場合、変状が生じている「加速期前期」以降での適用が多い
・プレストレストコンクリート部材への適用は現時点で実績なし（適用に向けて研究開発に着手）
・塩化物イオン濃度が過度に含まれている場合は詳細検討が必要（上限の塩化物イオン濃度の目安：10kg/m3程度）
リハビリカプセル工法の積算
・コンクリートメンテナンス協会標準歩掛にて積算・単位あたり施工費は規模、塩化物イオン量、コンクリート強度等によって大きく変動

【リハビリカプセル工法】 … 亜硝酸リチウム設計圧入量
劣化機構
： 塩害
設計に必要な値 ： 塩化物イオン濃度（亜硝酸リチウム圧入量の設定）
鉄筋かぶり深さ（亜硝酸リチウムの目標圧入深さの設定）
コンクリート圧縮強度（設計圧入日数の算定）
亜硝酸リチウム必要量の設計 ⇒ 塩化物イオン濃度に応じて設定する[ NO2－ ] ／ [ CI－ ] モル比＝ 1.0となる量【設計上の仮定】
コンクリート表面から目標圧入深さまで亜硝酸イオンを均一濃度で分布させる【圧入可能量】
限界圧入量 ： 37kg/m3程度（塩化物イオン10kg/m3相当）

【リハビリカプセル工法】 … 亜硝酸リチウム設計圧入量

塩化物イオン濃度と亜硝酸リチウム設計圧入量との関係

２．６ 内部圧入工法（その２）『ASRリチウム工法』

【ASRリチウム工法】 … 工法概要（ASRの補修の場合）
基本性能 『リチウムイオンによるゲルの非膨張化』
圧入量： Li/Naモル比0.8となるLiNO2

削孔径： φ20mmを標準
削孔間隔 ： ＠750mmを標準
注入圧力 ： 0.5MPa～1.3MPa程度
注入期間 ： 20日～40日程度①コンクリートにΦ20mmの削孔を行う②油圧式圧入装置，配管，パッカーを設置して，浸透拡散型亜硝酸リチウムを部材全体に内部圧入する③所定の量の亜硝酸リチウムをコンクリート内部に圧入した後，圧入孔を埋め戻す

リチウムイオンによるASR膨張抑制効果のみを目的とした工法

【ASRリチウム工法】 … 工法概要（ASRの補修の場合）

【ASRリチウム工法】 … メリットとデメリット
ASRリチウム工法のメリット
・亜硝酸リチウムによるASRゲル膨張抑制効果を最も積極的に活用する工法。
・アルカリ総量に応じて亜硝酸リチウム圧入量を定量的に設定することができる。
ASRリチウム工法のデメリット
・施工工期が長く、単位当たりの施工費が高価となる
・圧入後の表面仕上げによっては、ひび割れからの漏水や遊離石灰の析出などが目立つ場合もある
ASRリチウム工法の適用範囲
・ASRの場合、変状が生じている「進展期」以降での適用が多い
・プレストレストコンクリート部材への適用は現時点で実績なし（適用に向けて研究開発に着手）
・残存膨張性が無害の場合には適用する意味がない
ASRリチウム工法の積算
・ASRリチウム工法協会標準歩掛にて積算・単位あたり施工費は規模、アルカリ総量、コンクリート強度等によって大きく変動

【ASRリチウム工法】 … 亜硝酸リチウム設計圧入量
劣化機構
： ASR
設計に必要な値 ： アルカリ総量（亜硝酸リチウム圧入量の設定）
部材構造寸法（亜硝酸リチウム圧入範囲の設定）
コンクリート圧縮強度、静弾性係数（設計圧入日数の算定）
亜硝酸リチウム必要量の設計 ⇒ アルカリ総量に応じて設定する[ Li∔ ] ／ [ Na∔ ] モル比＝ 0.8となる量【設計上の仮定】
コンクリート部材全体にリチウムイオンを均一濃度で分布させる【圧入可能量】
限界圧入量 ： 37kg/m3程度（アルカリ総量11kg/m3相当）

【ASRリチウム工法】 … 亜硝酸リチウム設計圧入量

アルカリ総量と亜硝酸リチウム設計圧入量との関係

【亜硝酸リチウム内部圧入工 施工実績】
亜硝酸リチウム内部圧入工法 施工実績図 (2019年5月現在)
発注者

施工件数

国土交通省

34件

府・県・市・町

63件

民間

20件

計117件

71件
ASR
塩害/中性化 31件
15件
複合劣化

３．構造物の健康寿命を延ばすための亜硝酸リチウムの活用事例

【塩害対策として①】進展期の予防保全対策

・表面含浸工の補修要求性能を「劣化因子の遮断」＋「鉄筋腐食の抑制」とする⇒ 亜硝酸リチウム併用型表面含浸工『プロコンガードシステムS』を適用⇒ 表面下で進行中の鉄筋腐食に対して亜硝酸イオンを仕込んでおく⇒ 亜硝酸イオンの浸透に半年～1年程度かかるが、鉄筋腐食の顕在化までに間に合えば効果あり塩化物イオン量 （kg/m3）

・外観変状は見られないが、既に鉄筋腐食進行の懸念⇒ 潜伏期であれば一般的な表面含浸工法で十分⇒ 進展期になると、不動態皮膜は既に破壊されているため、劣化因子の侵入抑制のみでは進行中の鉄筋腐食によって将来的にひび割れ等の変状が生じる可能性が高い

5.04.03.02.01.00.0020406080

表面からの距離 （mm）

100

【塩害対策として②】構造物全体を考慮した総合的な事後保全

・鉄筋腐食進行によって広範囲にコンクリートの浮き、剝離が発生している⇒ 浮き、剝離、鉄筋露出範囲には必然的に部分断面修復を行う
その範囲にある鉄筋には亜硝酸リチウムを直接塗布できるため、鉄筋腐食の進行は抑制される・問題は、断面修復部以外の範囲をどうするか？
⇒ 同じ腐食環境であれば、将来的には鉄筋腐食が進行することは明らか

・断面修復部にも、それ以外にも亜硝酸リチウムを供給して、構造物全体の鉄筋腐食進行を根本的に抑制する⇒ 浮き、剝離箇所 ： 『リハビリ断面修復工法』
それ以外の全体 ： 『リハビリカプセル工法』【施工例】 H30年
国土交通省
四国地方整備局「本谷橋」

【塩害対策として③】

床版上縁側の鉄筋腐食も確実に抑制

・橋面からの凍結防止剤、内在塩分等の影響により床版上縁側鉄筋が腐食⇒ 下縁側鉄筋であれば電気防食も適用可だが、上縁側までは適用不可⇒ 交通規制して床版上面側から長期間にわたる施工を行うことも困難

・交通を規制せず、床版下面からの施工で上縁、下縁の両鉄筋を防錆⇒ 亜硝酸リチウム内部圧入工『リハビリカプセル工法』を適用⇒ 床版下面側から部材全体に亜硝酸リチウムを供給し、床版上縁および下縁の両鉄筋の腐食抑制を図る

これまで困難だった床版上縁側鉄筋の防錆を交通規制なしで実現した事例【施工例】H26年
鳥取県中部総合事務所「一の宮橋」

【塩害対策として④】

橋台背面側の鉄筋腐食も確実に抑制・背面からの水分、内在塩分等の影響により橋台背面側鉄筋が腐食⇒ 前面側鉄筋であれば電気防食、リハビリカプセル工法などが適用可
しかし、これらの工法では背面側鉄筋の防錆は不可⇒ 背面側の土砂を掘削して何らかの対処を行うことも困難

・橋台背面側を掘削せず、前面側からの施工で前面、背面側鉄筋を防錆⇒ 亜硝酸リチウム内部圧入工『ASRリチウム工法』を適用⇒ 本来はASR対策用の工法だが、部材全体に亜硝酸リチウムを供給することで、背面側鉄筋の腐食抑制を図る

これまで困難だった橋台背面側鉄筋の防錆を掘削なしで実現した事例
背面側鉄筋
前面側鉄筋

【施工例】H25年
国土交通省中国地方整備局「柳川橋」

【塩害対策として⑤】橋脚耐震補強の前に既設鉄筋の腐食を確実に抑制

・耐震補強としてRC巻立てを行う橋脚柱部材が塩害により鉄筋腐食していた⇒ 鉄筋腐食が進行している状況を放置したままRC巻立てを行ってしまうと、補強後に鉄筋腐食進行があった場合に耐震性能を保障できなくなる。
⇒ さらに、その段階では適切な補修工事を施すことができなくなっている。

・まず橋脚柱部の鉄筋腐食を抑制した後にRC巻立てを施工する⇒ 亜硝酸リチウム内部圧入工『リハビリカプセル工法』を適用⇒ 削孔深さの設定により亜硝酸リチウムの浸透範囲を調整することができるため、2段配筋となっている主鉄筋でも防錆可能

設計思想どおりの耐震性能を保障するための既設鉄筋腐食抑制を図った事例

【施工例】
H27年
国土交通省九州地方整備局「小浜橋」

４．亜硝酸リチウムを用いた補修工法の選定の考え方

【塩害】・・・劣化過程
技術資料P.5

外観上のｸﾞﾚｰﾄﾞ

劣化過程

劣化の状態

グレードⅠ

潜伏期

外観上の変状が見られない，鋼材腐食発生塩化物イオン濃度以下

グレードⅡ

進展期

外観上の変状が見られない，鋼材腐食発生塩化物イオン濃度以上，腐食が開始

グレードⅢ-1

加速期前期 腐食ひび割れや浮きが発生，さび汁が見られる

グレードⅢ-2

腐食ひび割れの幅や長さが大きく多数発生，腐食ひび割れの進展
加速期後期 に伴うかぶりコンクリートの部分的な剥離・剥落が見られる，鋼材の著しい断面減少は見られない

グレードⅣ

劣化期

腐食ひび割れの進展に伴う大規模な剥離・剥落が見られる，鋼材の著しい断面減少がみられる，変位・たわみが大きい出典：2018年制定［塩害の劣化指標］
・塩化物イオン濃度
・鋼材腐食量・腐食ひび割れ

コンクリート標準示方書［維持管理編］（土木学会）

【塩害・中性化で劣化したコンクリートの補修工法選定フローの例】
技術資料P.66

鉄筋腐食抑制を考慮した予防保全

亜硝酸リチウム併用工法
プロコンガードシステムS

（潜伏期）

（進展期）

亜硝酸リチウム併用工法
リハビリシリンダー工法
プロコンガードシステムS
リハビリ被覆工法
リハビリ断面修復工法

亜硝酸リチウム併用工法
リハビリカプセル工法
または電気防食工法
全断面修復工法（加速期前期・加速期後期）

おわりに【亜硝酸リチウム補修工法の選定方法】
・構造物の変状の種類（ひび割れ、浮き等）に応じて補修工法を選定する⇒ さまざまな補修工法に亜硝酸リチウムを併用可能
・劣化機構（塩害、ＡＳＲ等）に応じて補修工法を選定する⇒ 不働態皮膜再生、ASRゲル非膨張化
・劣化過程（程度）に応じて補修工法を選定する⇒ 主たる要求性能にプラスアルファ

・補修後の維持管理シナリオを考慮して補修工法を選定する⇒ 再劣化を許容しないシナリオにも適用可能な内部圧入『これら全てを駆使して構造物の健康寿命を延ばす』

ご清聴ありがとうございましたEND