コンクリート構造物の補修・補強に関するフォーラム2024『亜硝酸リチウム設計･施工指針（案）』の解説と活用

一般社団法人コンクリートメンテナンス協会

江良和徳

https://www.j-cma.jp/

亜硝酸リチウム設計･施工指針（案）第2版

編集委員会の構成

総ページ数:196頁
定価:¥3,800円

2

主な内容
【共通編】
１．総則
２．亜硝酸リチウムの特性
３．亜硝酸リチウムを用いた補修工法選定の考え方【工法別マニュアル編】
１．亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法の設計・施工
２．亜硝酸リチウム併用型表面被覆工法の設計・施工
３．亜硝酸リチウム併用型断面修復工法の設計・施工
４．亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法の設計・施工
５．亜硝酸リチウム内部圧入工法の設計・施工
６．簡易型亜硝酸リチウム内部圧入工法の設計・施工
追加情報:亜硝酸リチウム併用型床版防水工法
3

テキストP.1

4

テキストP.3.

総則

5

テキストP.3

・亜硝酸リチウムの特性を活かし、塩害・中性化・ASRで劣化したコンクリートの補修に特化した指針とした。
・予防保全および事後保全に対応した指針とした。
6

テキストP.7

維持管理シナリオの例
例1）再劣化と再補修を繰り返す維持管理シナリオ
例2）再劣化を許容しない維持管理シナリオ
7

テキストP.9.

亜硝酸リチウムの特性

8テキストP.9

Lithium Nitrite;LiNO29

テキストP.10

不動態皮膜が破壊され，鉄筋が腐食

鉄筋周囲に亜硝酸イオン（NO2-）を供給

亜硝酸イオン（ NO2- ）が不動態皮膜を再生

10

テキストP.15

11亜硝酸リチウム必要量の基本的な考え方【塩害の場合】

・鉄筋腐食を抑制しうる亜硝酸イオンの量・[NO2－]/[Cl－]モル比＝1.0となる量
・コンクリート中の塩化物イオン含有量（試験値）に応じて算定
例）塩化物イオン5.0kg/m3 ⇒ 亜硝酸リチウム18.67kg/m3【中性化の場合】

・鉄筋腐食を抑制しうる亜硝酸イオンの量・過去の経験により一定量とする・一律で亜硝酸リチウム7.45kg/m3【ASRの場合】

・アルカリシリカゲルの膨張を抑制しうるリチウムイオンの量・[Li＋]/[Na＋]モル比＝0.8となる量
・コンクリート中のアルカリ含有量（試験値）に応じて算定例）アルカリ含有量4.0kg/m3 ⇒ 亜硝酸リチウム13.67kg/m3※上記の「亜硝酸リチウム」の量は「亜硝酸リチウム40%水溶液」としての量を示す
12

亜硝酸リチウム必要量の基本的な考え方

亜硝酸リチウム必要量【塩害】

亜硝酸リチウム必要量【ASR】

・塩化物イオン量やアルカリ含有量から、亜硝酸リチウム必要量を算出。
・ただし、補修工法によって亜硝酸リチウムの物理的な供給可能量が異なる。
・工法毎にどのように亜硝酸リチウムを供給し得るのかを考慮して設計する。
13テキストP.20

14

テキストP.21

・亜硝酸リチウムは，毒物，劇物には該当しない．
⇒ マウス経口投与による急性毒性試験を実施して確認されている
・亜硝酸リチウムは権威ある「危険・有害物質リスト」に掲載なし⇒ 亜硝酸は自然界にも普遍的に存在している⇒ リチウムは医療分野でも使用されている
・亜硝酸リチウムは権威ある「発がん性物質リスト」に掲載なし⇒ ラットによる発がん性試験により安全性が確認されている15亜硝酸リチウムの安全性
亜硝酸リチウムに関連する法規制・基準類
亜硝酸リチウムの使用において遵守すべき規準⇒

水質汚濁防止法の排水基準などに対し，亜硝酸性窒素として監視する必要がある

法規制・基準等基準値

水質汚濁に関する環境基準

亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素：10mg/ℓ

水質汚濁防止法の排水基準

アンモニア性窒素，亜硝酸性窒素，硝酸性窒素の合計：100 mg/ℓ

特定事業場からの下水の排除
アンモニア性窒素，亜硝酸性窒素，硝酸性窒素の合計の制限に係る水質の基準：125 mg/ℓ（工場排水が1/4以上の場合）

・上記の基準値を超える可能性があるのは，不慮の事故または災害等により保管中の亜硝酸リチウム水溶液が大量に流出するような場合のみ・保管時に適切な管理が必要
16

参考:コンクリート診断士試験では（亜硝酸リチウム）【ERA調べ】

年度

設問

内容

2023年

択一式

・RC床版の土砂化の原因 ： 選択肢に「亜硝酸ｲｵﾝ」
・断面修復の鉄筋防錆処理 ： 設問文に「亜硝酸塩系の鉄筋防錆剤」

2022年

択一式

・（写真）変状に対する対策工選定 ： 選択肢に「亜硝酸ﾘﾁｳﾑ含有ﾎﾟﾘﾏｰｾﾒﾝﾄﾓﾙﾀﾙ」

2019年

択一式

・（写真）変状に対する補修材料選定 ： 選択肢に「亜硝酸ﾘﾁｳﾑ」

2017年

択一式

・ｱﾙｶﾘｼﾘｶ反応の特徴 ： 選択肢に「ﾘﾁｳﾑｲｵﾝによる膨張抑制効果」

2015年

択一式

・表面含浸材の成分と効果 ： 選択肢に亜硝酸ｶﾙｼｳﾑ

2013年

択一式

・表面含浸材の成分と効果 ： 選択肢に「亜硝酸ﾘﾁｳﾑによる鉄筋表面の不動態化」

2011年

択一式

・劣化機構と補修工法 ： ASRに「亜硝酸ﾘﾁｳﾑを用いた含浸工法」

2008年

択一式

・劣化現象と適用工法 ： ASRに「亜硝酸ﾘﾁｳﾑを用いた含浸工法」
17

テキストP.25．亜硝酸リチウムを用いた補修工法選定の考え方

18

テキストP.25

塩害補修の基本的な考え方●工学的判断に基づく工法選定●維持管理シナリオに基づく工法選定
総合的に評価19

テキストP.27

20

3.1.2 塩害の劣化過程に応じた補修の考え方（抜粋）21塩害の補修工法選定フロー

テキストP.2622

劣化過程と適用可能工法との関係（塩害） テキストP.31

23

テキストP.39

ASR補修の基本的な考え方●工学的判断に基づく工法選定●維持管理シナリオに基づく工法選定
総合的に評価24

テキストP.41

25

ASRの補修工法選定フロー

テキストP.4026劣化過程と適用可能工法との関係（ASR） テキストP.45

27

テキストP.47

28

テキストP.49. 亜硝酸リチウム併用型
表面含浸工法の設計･施工

29

テキストP.49

30

テキストP.51

31

テキストP.53

・潜伏期には一般的な表面含浸工法
・進展期を超えたら亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法
32

亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法①コンクリート表面を下地処理する②浸透拡散型亜硝酸リチウムを塗布し、内部へ含浸させる ⇒ 鉄筋防錆
③シラン・シロキサン系含浸材を塗布し、撥水層を形成する ⇒ 劣化因子の遮断期待できる性能、効果
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』
付加価値 : 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』
33

テキストP.5734亜硝酸リチウムの設計塗布量

テキストP.59

・亜硝酸リチウム標準塗布量

0.3kg/m2

・塩害の場合には、[NO2－]/[Cl－]モル比＝1.0で必要量を算定できる。
・塗布した亜硝酸リチウムが鉄筋位置まで浸透した状態を仮定して塗布量を決める。
・下表にて簡易に設定することもできる。
『目標含浸深さ』と『塩化物イオン量』をパラメータとした設計塗布量の目安
塩化物イオン量

2.0kg/m3 未満

2.0～3.0kg/m3

3.0～4.0kg/m3

4.0～5.0kg/m3

5.0kg/m3 以上

20mm 未満0.30kg/m2

0.30kg/m2

0.30kg/m2

0.40kg/m2

要検討20～30mm0.30kg/m2

0.40kg/m20.50kg/m20.60kg/m2

要検討30～40mm0.30kg/m2

0.50kg/m2

0.60kg/m20.80kg/m2

要検討40～50mm0.40kg/m2

0.60kg/m2

0.80kg/m2

1.0kg/m2

要検討50mm 以上

要検討

要検討

要検討

要検討

要検討

深さ

35

テキストP.61

36

亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法の施工手順

37

テキストP.65

38

参考:『プロコンガードシステムS』NETIS:CG-190024-A

39

プロコンガードシステムSの比較検討の例
けい酸塩系含浸材

ｼﾗﾝ系含浸材

ﾌﾟﾛｺﾝｶﾞｰﾄﾞｼｽﾃﾑS特長

組織の緻密化、改質撥水効果、吸水防止

鉄筋腐食抑制撥水効果、吸水防止

長所

劣化因子を遮断微細なひび割れは閉塞

劣化因子を遮断
実績が豊富

劣化因子を遮断
不動態皮膜の再生あり

短所

不動態皮膜の再生なし

不動態皮膜の再生なし

2工程となる

適用範囲

基本的に『潜伏期』

基本的に『潜伏期』『進展期』,『加速期前期』

経済性

4,000～5,000円/m2

3,000～4,000円/m2

6,600円/m2

概念図40

テキストP.67. 亜硝酸リチウム併用型
表面被覆工法の設計･施工

41

参考:『リハビリ被覆工法』

42

テキストP.88. 亜硝酸リチウム併用型
断面修復工法の設計･施工

43

テキストP.88

左官工法

充填工法

吹付け工法

44

テキストP.8945

亜硝酸リチウム併用型断面修復工法

テキストP.96

鉄筋背面側コンクリートの脆弱化の状態に応じて2種類
はつり深さ

Type1：鉄筋背面側まで

Type2：鉄筋の中心部まで

1層構造①亜硝酸ﾘﾁｳﾑ含有ﾎﾟﾘﾏｰｾﾒﾝﾄﾓﾙﾀﾙ
（全範囲）

2層構造
①亜硝酸ﾘﾁｳﾑ含有ﾎﾟﾘﾏｰｾﾒﾝﾄﾓﾙﾀﾙ（鉄筋を10㎜覆う厚さまで）②ﾎﾟﾘﾏｰｾﾒﾝﾄﾓﾙﾀﾙ単体（残り範囲）

塩化物ｲｵﾝ含有量に応じて設定（塩化物ｲｵﾝに対してﾓﾙ比1.0）

ﾌﾟﾛｺﾝ40：137.5kg/m3（亜硝酸ﾘﾁｳﾑ固形分55kg/m3）

概念図

概要

混入量

46

亜硝酸リチウム併用型断面修復工法
Type1，Type2の使い分け●亜硝酸リチウム併用型断面修復の仕様は「鉄筋背面まではつり（Type1、モル比1.0混入）」を基本方針とする。
●ただし、このType1を採りにくいケースへの対応策として「鉄筋半分まではつり（Type2、55kg/m3混入）」の仕様も選択することができる。
例）・鉄筋背面まではつり出すと部材としての安全性が確保できない場合
・過密配筋等で鉄筋背面側のはつり作業が困難な場合
・鉄筋背面側のコンクリートが脆弱化していない場合など
47

テキストP.90

・使用するポリマーセメントモルタルは、亜硝酸リチウムの混入が可能なものを選定する。
・その品質は亜硝酸リチウムを固形分で55kg/m3混入した状態での試験値をもって確認する。
・品質規格を満足するポリマーセメントモルタルの例
リペアミックスJ1
マスターエマコS990CI など
48

テキストP.93

・塩害、中性化で生じた浮き、剥離箇所の補修⇒ 加速期前期、後期および劣化期
・ASRの補修で生じた浮き、剥離箇所の補修⇒ （加速期）、劣化期
49テキストP.96

・亜硝酸リチウム設計混入量
Type1:NO2/Clモル比=1.0となる量
Type2:固形分で55kg/m3の量50テキストP.100

51

亜硝酸リチウム併用型断面修復工法の施工フロー

52

亜硝酸リチウム併用型断面修復工法の施工手順

53

参考:『リハビリ断面修復工法』

NETIS:CG-220003-A54

リハビリ断面修復工の比較検討の例
Type1：鉄筋背面側まで

Type2：鉄筋の中心部まで

概念図

はつり深さ

鉄筋背面側まで鉄筋中心の深さまで（例；かぶり50mmの場合で深さ80mm） （例；かぶり50mmの場合で深さ60mm）

長所

実績が豊富
断面修復材の配合が1種類

はつり作業、断面修復材量を最小化
工期の短縮

短所

はつり作業量が大きい
断面修復材量が多い

断面修復材の配合が2種類となる

経済性

235,000円/m2（材料単価は安いが施工量が多い）

190,000円/m2（材料単価は高いが施工量が少ない）
55

テキストP.113. 亜硝酸リチウム併用型
ひび割れ注入工法の設計･施工

56

テキストP.113

57

テキストP.115

58

テキストP.117

59

亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法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、劣化因子遮断期待できる性能、効果
基本性能 : 『ひび割れ注入材による劣化因子の遮断』
付加価値 : 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制』
60

テキストP.120

ひび割れ注入工における注入材の注入量はひび割れの体積で物理的に決まる。
塩化物イオン量やアルカリ含有量に応じた定量的な算定はできない。
【ひび割れ注入材の注入量算定のために】・ひび割れ幅は実測できる・ひび割れ深さは推定値となる⇒JCMAではひび割れ幅の200倍と仮定して算定している・ひび割れの幅、深さ、延⾧よりひび割れ体積を推定する⇒ひび割れ体積に物理的に注入し得る量を注入量とする

61

テキストP.122

62

亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法の施工手順

63参考:『リハビリシリンダー工法』

64リハビリシリンダー工法の比較検討の例
ｴﾎﾟｷｼ樹脂 1種

ｴﾎﾟｷｼ樹脂 3種

ﾘﾊﾋﾞﾘｼﾘﾝﾀﾞｰ工法

特長

ｴﾎﾟｷｼ樹脂1種注入材

ｴﾎﾟｷｼ樹脂3種注入材

亜硝酸ﾘﾁｳﾑ ＋
超微粒子ｾﾒﾝﾄ系注入材

長所

付着性に優れる
湿潤面硬化型もある

付着性に優れる
ひび割れ追随性がある

不動態皮膜の再生あり
ｺﾝｸﾘｰﾄと物性が近い

短所

不動態皮膜の再生なし
ひび割れ追随性がない

不動態皮膜の再生なし

付着性に劣る
ひび割れ追随性がない

経済性

8,000～9,000円/m

8,000～9,000円/m

8,800円/m

概念図65

テキストP.129. 亜硝酸リチウム内部圧入工法の設計･施工

66

テキストP.129

67

テキストP.130①コンクリートにφ20mmの削孔を750mm間隔で行う②圧入装置にて亜硝酸リチウムを部材全体に内部圧入する⇒ アルカリシリカゲルの非膨張化

68テキストP.132

69

抑制材圧入システム

テキストP.136

70

テキストP.137

71

テキストP.138

72

施工時外気温が0℃を下回る場合の適切な処置【対処１ 構造物の保温養生】
・対象構造物全体を覆い、ヒーターで保温する・圧入装置や分配器などの金属部品を断熱材で覆う【対処２ 冬季用添加剤】
・内部圧入工に使用する亜硝酸リチウムに添加すると、外気温－7℃まで結晶化を防ぐことができる
73

テキストP.142【注入圧力の初期値】
・コンクリート中の亜硝酸リチウムの浸透が得られる圧力
・コンクリート表面への過度な漏出がない圧力⇒ 0.5MPaを基本とする【注入圧力の上限】
・浸透が遅い場合には現場で注入圧力を上げることができる
・ただし、劣化したコンクリートに悪影響を与えない範囲まで⇒ 上限注入圧力は構造物毎に定める

74

上限注入圧力の算出

テキストP.142

対象コンクリートの推定引張強度＝ 圧縮強度/10※実構造物の試験結果より
上限注入圧力＝ 推定引張強度/安全率※ただし、安全率を3とする

75

テキストP.143

76

設計圧入日数の算出用Excelシート

77

リハビリ圧入工法の設計
・ASR補修の設計圧入量、[Li＋]/[Na＋]モル比＝0.8で定量的に算定する。
・圧入対象コンクリート範囲は部材全体とする。
・圧入による浸透には2週間～4週間程度を要する。

78

亜硝酸リチウム内部圧入工法の施工フロー テキストP.144

79亜硝酸リチウム内部圧入工法の施工手順

80亜硝酸リチウム内部圧入工法の施工手順

81

テキストP.158

82

参考:『リハビリ圧入工法』

83

リハビリ圧入工法の比較検討の例
ひび割れ注入工法＋ 表面被覆工法
ｼﾅﾘｵ

ひび割れ注入工法＋ 表面含浸工法

再劣化と再補修を繰り返す

ひび割れ注入工法＋ ﾘﾊﾋﾞﾘ圧入工法
再劣化を許容しない

概念図

特長

水分侵入を抑制

水分侵入を抑制

ASRｹﾞﾙを非膨張化

長所

ひび割れ追随性がある

ﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞ性に優れる

ASR膨張を確実に抑制

短所

ASR膨張は止まらない
ﾓﾆﾀﾘﾝｸﾞ性に劣る

ASR膨張は止まらない
ひび割れ追随性はない

ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄが高価

経済性

ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ：安価
LCC：高価ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ：安価
LCC：高価ｲﾆｼｬﾙｺｽﾄ：高価
LCC：安価84

テキストP.163. 簡易型亜硝酸リチウム
内部圧入工法の設計・施工

85

テキストP.163

86

テキストP.164

87

簡易型亜硝酸リチウム内部圧入工法【リハビリカプセル工法】 （NETIS掲載終了）①コンクリートにφ10mm、L=100mm程度の削孔を500mmの間隔で行う②カプセル式圧入装置にて亜硝酸リチウムを鉄筋周囲に内部圧入する⇒ 不動態皮膜の早急かつ確実な再生期待できる性能、効果
基本性能 : 『亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の根本的抑制』
88

テキストP.166

89

抑制材圧入システム

テキストP.169

90

テキストP.170

91

テキストP.171

92

テキストP.175

93

テキストP.177

対象コンクリートの推定引張強度＝ 圧縮強度/10※実構造物の試験結果より上限注入圧力（Max1.0MPa）＝ 推定引張強度/安全率※ただし、安全率を3とする
94

テキストP.178

95

設計圧入日数の算出用Excelシート

96リハビリカプセル工法の設計
・塩害補修の設計圧入量は[NO2－]/[Cl－]モル比＝1.0で定量的に算定する。
・中性化補修では一律で7.45kg/m3とする（経験値）。
・圧入対象コンクリート範囲は表層100～200mm程度とし、鉄筋かぶりに応じて構造物毎に設定する。
・圧入による浸透には1週間～2週間程度を要する。

97

簡易型亜硝酸リチウム内部圧入工法の施工フロー
テキストP.180

98

簡易型亜硝酸リチウム内部圧入工法の施工手順

99

テキストP.192

100

参考:『リハビリカプセル工法』

101リハビリカプセル工法の比較検討の例
全断面修復工法

電気防食工法ﾘﾊﾋﾞﾘｶﾌﾟｾﾙ工法

特長

浮き剥離箇所以外も全て断面修復する

防食電流の通電により、鉄筋腐食を確実に停止破壊された不動態皮膜を確実に再生修復する

長所

塩化物イオンも除去
メンテナンスは不要

はつり範囲は最小限
理論的信頼性が高い

はつり範囲は最小限
メンテナンスは不要

短所

はつり深さはかぶり次第
施工時の安全性に懸念

メンテナンスが必要

PCへの適用不可

概念図

150,000～
90,000～70,000～200,000円/m2
150,000円/m2
90,000円/m2※概算工事費はあくまで目安であり、物件毎に積算が必要です。
経済性

102

［追加予定］亜硝酸リチウム併用型床版防水工法

103

亜硝酸リチウム併用型床版防水工法のコンセプト【床版防水工の重要性】
・水はコンクリート構造物のあらゆる劣化の劣化因子
・床版防水工がないと、床版の鉄筋は腐食環境に陥りやすい
道路橋の維持管理には床版防水工が極めて重要【亜硝酸リチウムとの併用効果】
・凍結防止剤を散布する路線では塩化物イオンによる鉄筋腐食
・単に水分を遮断するだけでなく、鉄筋防錆効果をプラス
亜硝酸リチウム塗布＋床版防水工

104

コンクリート舗装用床版防水工【HI-SPECシール工法（アイゾールテクニカ）】 https://www.isol.co.jp/

105コンクリート舗装用床版防水工【HI-SPECシール工法（アイゾールテクニカ）】 https://www.isol.co.jp/106亜硝酸リチウム併用型床版防水工法（ｺﾝｸﾘｰﾄ舗装用）【工法概要】
・コンクリート舗装用の床版防水工「HI-SPECシール工法」と亜硝酸リチウム「プロコン40」を組合わせた床版防水工法④2層目：防水層保護工③1層目：高浸透型床版防水②亜硝酸リチウム塗布工①下地処理工ひび割れ

床版【期待される効果】
・水分侵入の抑制
・微細なひび割れの閉塞
・鉄筋腐食抑制（不動態皮膜の再生）
107

亜硝酸リチウム併用型床版防水工法（ｺﾝｸﾘｰﾄ舗装用）【施工例】
名称:矢賀橋
場所:広島県安芸高田市
環境:凍結防止剤散布
時期:2024年3月④2層目：防水層保護工③1層目：高浸透型床版防水②亜硝酸リチウム塗布工①下地処理工ひび割れ

亜硝酸リチウム塗布後の状況

床版

108

亜硝酸リチウム併用型床版防水工法（ｺﾝｸﾘｰﾄ舗装用）【施工例】

高浸透型床版防水の施工状況④2層目：防水層保護工③1層目：高浸透型床版防水②亜硝酸リチウム塗布工①下地処理工

ひび割れ

床版

109

亜硝酸リチウム併用型床版防水工法（ｺﾝｸﾘｰﾄ舗装用）【施工例】

防水層保護工の施工状況④2層目：防水層保護工③1層目：高浸透型床版防水②亜硝酸リチウム塗布工①下地処理工

ひび割れ

床版

110

亜硝酸リチウム併用型床版防水工法（ｺﾝｸﾘｰﾄ舗装用）【施工後2ヵ月経過】

変状なし
111

亜硝酸リチウム設計･施工指針（案）第2版のススメ【こんな方々におススメします】
・補修設計実務を行うコンサルタントの皆様
・補修工事を担う施工技術者の皆様
・構造物のオーナーである構造物管理者の皆様【こんな場面でご活用ください】
・塩害、中性化、ASRの補修設計に!
・亜硝酸リチウムを用いた補修設計に!
・亜硝酸リチウムを用いた補修工事施工時に!
・構造物の維持管理シナリオ策定時に!
【詳しくはコンクリートメンテナンス協会事務局へ】
・お問い合わせは下記へ
メール : info@j-cma.jp
協会HP : https://www.j-cma.jp/112

ご清聴ありがとうございました

https://www.j-cma.jp/

113