コンクリート構造物の補修・補強に関するフォーラム2024

コンクリートの劣化機構を理解して維持管理に活かす
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/

主な内容

１．劣化機構を理解する●塩害●中性化（と水の浸透による鋼材腐食）●凍害●化学的侵食●疲労（道路橋床版）
●ASR
●DEF

２．維持管理に活かす●調査診断の着目点●複合劣化●ASRとDEFの判別●水分浸入の抑制

2

．劣化機構を理解する

3

●塩害

4

塩害の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・種々の原因で塩化物イオンがコンクリート中に浸入・侵入した塩化物イオンはコンクリート表面から内部へ浸透【劣化の進行】

・塩化物イオンが鉄筋位置に到達
・鉄筋位置の塩化物イオン量が一定量（腐食発生限界）を超えると、鉄筋の不動態皮膜が破壊される・そこに水、酸素が供給されることにより鉄筋が腐食【性能低下】・ひび割れ、コンクリートの浮き・はく離、鉄筋露出など
・コンクリートと鉄筋との付着が低下
・鉄筋断面の減少
5塩害の劣化事例

技術資料P.46

塩害の劣化事例

技術資料P.47

●中性化（と水の浸透による鋼材腐食）8中性化（と水の浸透による鋼材腐食）の劣化メカニズム【原因】

・大気中の二酸化炭素がコンクリート中に浸入
・二酸化炭素がセメント水和物と炭酸化反応
・細孔溶液中のpHが低下（pH=11以下）【劣化進行】

・中性化領域がコンクリート表面から内部に向かって進行・中性化領域が鉄筋付近まで到達すると不動態皮膜が破壊
・そこに水、酸素が供給されることにより鉄筋が腐食【性能低下】・ひび割れ、コンクリートの浮き・はく離、鉄筋露出など
・コンクリートと鉄筋との付着が低下
・鉄筋断面の減少
9中性化（と水の浸透による鋼材腐食）の劣化事例

10不動態皮膜と鉄筋腐食
・塩害、中性化は共にコンクリート内部の鋼材腐食による性能低下
技術資料P.3
・鋼材が腐食環境（不動態皮膜の破壊）となる原因が塩害と中性化で異なる【塩害】
高い塩化物イオン量により不動態皮膜が破壊される【中性化】
コンクリートのpHの低下
により不動態皮膜が破壊される

鋼材腐食鋼材腐食

ひび割れや浮き剥離

ひび割れや浮き剥離

11参考:コンクリート診断士試験では（塩害）【ERA調べ】

年度

設問

出題内容

・鉄筋腐食と分極曲線の概念 ・電位差滴定法の手順
択一式 ・腐食速度の経年変化から腐食量推定 ・塩化物イオン量規準の変遷
2023年
・塩害補修選定（写真） ・鉄筋防錆処理 ・脱塩工法の留意点
記述式 ・（土木）PCﾎﾟｽﾃﾝT桁の変状 凍結防止剤 PC鋼材腐食 桁端・高炉ｾﾒﾝﾄの塩分浸透 ・塩害の調査項目 ・塩化物ｲｵﾝ抽出方法
択一式 ・飛来塩分調査方法（ドライガーゼ法） ・断面修復工（マクロセル腐食）
2022年
・予防保全としての表面被覆工 ・塩害補修のLCC
記述式 ・（土木）鉄道高架橋 塩害と中性化の複合劣化、塩分濃縮
・不働態皮膜とｱﾉｰﾄﾞ反応、ｶｿｰﾄﾞ反応 ・見かけの拡散係数と塩分濃縮
択一式 ・分極抵抗法（交流ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ法）の原理 ・塩分濃縮の将来予測
2021年
・ひび割れ補修 ・断面修復工 ・電気防食の留意点
記述式 ・（土木）RC中空床版橋 防水層なし 凍結防止剤散布 塩害の影響
・腐食生成物の形成ﾌﾟﾛｾｽ ・電位差滴定法の試料処理方法
択一式 ・桟橋上部工の塩分浸透予測 ・電気防食工法 ・塩害補修工法選定
2020年
・規準の変遷 ・断面修復材の特性 ・脱塩工法 ・塩害補修のLCC
記述式 ・（土木）ｽﾉｰｼｪｯﾄﾞ 海砂 塩分濃縮 再劣化
12参考:コンクリート診断士試験では（中性化）【ERA調べ】

年度
2023年
2022年

設問

出題内容

択一式 ・中性化速度係数 ・表面被覆後の中性化進行予測（√ｔ則）
記述式 －択一式 ・中性化速度係数 ・RC壁の中性化進行予測（√ｔ則）
記述式 ・（土木）鉄道高架橋 塩害と中性化の複合劣化、塩分濃縮・中性化進行の特徴 ・見かけの拡散係数と塩分濃縮
択一式 ・けい酸塩系含浸材塗布後の中性化進行予測（√ｔ則）2021年
・塩分濃縮の将来予測
記述式 ―
2020年

択一式

・中性化速度係数と相対湿度 ・中性化深さの測定（骨材の影響）・中性化深さと鉄筋腐食状況

記述式 ・（土木）ｽﾉｰｼｪｯﾄﾞ 海砂 塩分濃縮 再劣化

13

●凍害

14

凍害の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・コンクリート中には水分が含まれている・寒冷地にあるコンクリート中の温度が0℃以下になると水分が凍結し体積が膨張する【劣化の進行】

・コンクリート中の水分が凍結と融解を繰り返すことによって、コンクリート自体が徐々に脆弱化する・コンクリート表面にスケーリング、ポップアウトなどの形で変状が現れる【性能低下】・ひび割れ進展、スケーリング、ポップアウト
・圧縮強度、相対動弾性係数の低下など
・コンクリート表層部の脆弱化が鉄筋腐食の原因となる

15凍害の劣化メカニズム
技術資料P.3【スケーリング】
コンクリート表面の湿潤 ⇒ 膨張圧や移動圧 ⇒ コンクリート表面がフレーク状に剥がれる【ポップアウト】
吸水性骨材の使用 ⇒ 骨材が吸水 ⇒ 凍結 ⇒ 膨張圧の発生⇒モルタル部の剥離⇒ 骨材のポップアウト
16凍害の劣化メカニズム

水圧説
・コンクリート中では、径の大きい細孔から水が凍結する。
・この体積膨張により未凍結水がより微細な細孔に移動することによって圧力が生じる。

浸透圧説
・コンクリート中の水は強アルカリ溶液であり、溶液が冷却すると残留する未凍結水のアルカリ濃度が高まる。
・すると濃度が高まっていない周囲の溶液が引き寄せられることで圧力が高まる。

17凍害の劣化事例

18参考:コンクリート診断士試験では（凍害）【ERA調べ】

年度

2023年

設問

出題内容

・浸透圧説による凍害ﾒｶﾆｽﾞﾑ ・超音波透過法による凍害深さ測定
択一式 ・凍害のｽｹｰﾘﾝｸﾞとﾎﾟｯﾌﾟｱｳﾄ
記述式 ―

2022年

択一式

・水圧説による凍害ﾒｶﾆｽﾞﾑ ・凍害による劣化事例（写真）・凍害の特徴（日射、温度） ・凍害の補修工法選定（写真）

記述式 ―
2021年
2020年

択一式 ・凍害劣化の特徴 ・ﾎﾟｯﾌﾟｱｳﾄの原因
記述式 ・（土木）RC中空床版橋 防水層なし 凍結防止剤散布 凍害の影響
択一式 ・ﾌﾗｲｱｯｼｭｺﾝｸﾘｰﾄの耐凍害性 ・ASRと凍害の複合劣化ﾒｶﾆｽﾞﾑ
記述式 ・（建築）市庁舎 凍結融解作用 日射の影響

19

●化学的侵食20化学的侵食の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・コンクリートが外部から化学的作用を受け、コンクリート中の水和生成物が変質・分解して結合能力を失う
・主な要因は酸類、アルカリ類、塩類、油類、腐食性ガスなど多岐にわたり、それに応じて劣化状況も一様ではない．

【劣化の進行】

・（例えば）下水から発生した硫化水素が硫酸に変化してコンクリートを劣化させ、かぶりコンクリート部分が脆弱化して欠落【性能低下】

・コンクリートの脆弱化、断面欠損
・コンクリート表層部の脆弱化が鉄筋腐食の原因となる
21

化学的浸食の劣化メカニズム
腐食が激し
い部
分

技術資料P.3① 下水中の硫酸塩還元細菌で、硫化水素が発生② 気相部で硫酸に変化し、C-Hと反応③ 二水石こうとなり、その体積膨張により脆弱化
22化学的浸食の劣化事例（出典「ｺﾝｸﾘｰﾄ構造物の劣化および補修事例集」日本ｺﾝｸﾘｰﾄ工学協会）
23参考:コンクリート診断士試験では（化学的侵食）【ERA調べ】

年度
2023年2022年
2021年

2020年

設問

出題内容

択一式 ・下水道施設の硫酸劣化
記述式 ―択一式 ・鉄道高架橋RC橋脚基部の硫酸塩劣化 ・RC煙突内部の化学的侵食
記述式 ・（建築）RC汚水処理施設の化学的侵食
択一式 ・酸による化学的侵食のﾒｶﾆｽﾞﾑ ・建築外壁基部の硫酸塩劣化
記述式 ―
択一式

・下水道施設の硫酸劣化 ・戸建て住宅布基礎の硫酸塩劣化
・戸建て住宅布基礎の硫酸塩劣化とその促進

記述式

24

●疲労（道路橋床版）

25

疲労の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・道路橋RC床版には繰り返し荷重が作用する
・交通量増大、床版厚さ不足、凍結防止剤散布などが原因となる【劣化の進行】

・主に乾燥収縮により、橋軸直角方向に一方向ひび割れ発生
・曲げによるひび割れが橋軸方向に発生し、格子状ひび割れを形成
・ひび割れが床版を貫通し、水分供給によるすり磨きが生じる
・床版の連続性を失い、押し抜きせん断破壊による陥没が生じる【性能低下】・ひび割れ進展・輪荷重への抵抗性喪失
・床版コンクリートの抜け落ち、路面陥没など
26

疲労の劣化メカニズム
技術資料P.3（出典「橋梁床版の疲労」独立行政法人土木研究所）

27

疲労の劣化事例（出典「ｺﾝｸﾘｰﾄ構造物の劣化および補修事例集」日本ｺﾝｸﾘｰﾄ工学協会） 28

参考:コンクリート診断士試験では（疲労）【ERA調べ】

年度

設問

出題内容

・RC床版の土砂化の調査方法 ・RC床版の土砂化の発生原因
択一式 ・線形累積損傷則（ﾏｲﾅｰ則）による疲労安全性（S-N曲線）
2023年
・RC床版の維持管理LCC
記述式 ―・RC床版の疲労に対する調査方法
択一式 ・鉄道橋の線形累積損傷則（ﾏｲﾅｰ則）による疲労安全性（S-N曲線）
2022年
・RC床版疲労の補修工法選定（写真）
記述式 ―
2021年

2020年

択一式 ・鋼橋RC床版の疲労と撤去
記述式 ・（土木）RC中空床版橋 防水層なし 凍結防止剤散布 疲労の影響
択一式

・鋼橋RC床版の劣化ﾒｶﾆｽﾞﾑ
・鉄道橋の線形累積損傷則（ﾏｲﾅｰ則）による疲労安全性（S-N曲線）

記述式

29

●ASR（アルカリシリカ反応）30

ASR（アルカリシリカ反応）の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・コンクリート中は高アルカリ環境
・コンクリート構造物は雨水や地下水などによる水分供給
・コンクリートの骨材としての反応性骨材の使用【劣化の進行】

・反応性骨材がアルカリ分と反応してアルカリシリカゲルを生成
・コンクリート内部へ水分が侵入・アルカリシリカゲルの吸水膨張によりコンクリートにひび割れ発生【性能低下】・ひび割れ進展、白色ゲル析出、段差、異常変形など
・圧縮強度、静弾性係数の低下、鉄筋破断など
・ASRによるひび割れが鉄筋腐食の原因となる
31

アルカリシリカゲルの生成と膨張
技術資料P.26

32

ASRの劣化事例～橋台、橋脚～33

ASRの劣化事例～擁壁、ロックシェッド～

34

ASRの劣化事例～PC上部工～技術資料P.27

35

ASRの劣化事例～鉄筋破断～
技術資料P.27

36

ASRの劣化事例～補修後の再劣化～
技術資料P.27

37

参考:コンクリート診断士試験では（ASR）【ERA調べ】

年度
2023年

設問
択一式

出題内容・ﾍﾟｼﾏﾑ現象の特徴 ・全ｱﾙｶﾘ量（等価Na2O換算量）の計算
・漏洩磁束法による鉄筋破断の検出 ・塩害とASRの複合劣化

記述式 ・（建築）市民ﾎｰﾙのASRによる変状
2022年

択一式

・ASRの劣化調査方法 ・促進養生試験（JCI-S-011法）
・掛違い橋脚のASR補修工法選定（写真）

記述式 ―・ﾓﾙﾀﾙﾊﾞｰ法による膨張性評価 ・ASRの劣化調査方法
択一式 ・反応性鉱物の調査方法 ・PC桁のASR劣化（写真）2021年
・ASR関連基準の変遷 ・ASR補修工法と補修材料
記述式 ―・反応性骨材の種類と特徴 ・ASRと凍害の複合劣化ﾒｶﾆｽﾞﾑ
択一式 ・ASRの劣化調査方法 ・促進養生試験（JCI-S-011法）
2020年
・ASRの劣化事例（写真） ・ﾌﾟﾚﾃﾝ中空床版橋のASR補修（写真）
記述式 ―

38

●DEF（エトリンガイトの遅延生成）39

DEF（エトリンガイトの遅延生成）の劣化メカニズム【原因】

技術資料P.3

・蒸気養生を実施したコンクリートにて生じることが多いとされる・DEFの発生条件は「高温の蒸気養生」「過剰な硫酸塩」「水分」【劣化の進行】

・コンクリート製品の製造過程において、65℃以上の温度で蒸気養生した場合、セメントの練り混ぜ直後に生成するエトリンガイトが分解しSO42-が放出される。
・このSO42-はＣ-Ｓ-Ｈにいったん吸着されるが、後に離脱し、水分を供給されるとふたたびエトリンガイトを生成する。
・この結晶成⾧圧でコンクリートにひび割れが発生する。

【性能低下】・ひび割れ進展・セメント硬化体の剛性低下
40

DEFの劣化メカニズム
蒸気養生時に分解されたエトリンガイトが再生成し、異常膨張を引き起こす
技術資料P.3（出典「作用機構を考慮したアルカリ骨材反応の抑制対策と診断研究委員会」
日本ｺﾝｸﾘｰﾄ工学協会）
41

DEFの劣化事例

縁石ブロックのDEF膨張(九州北部）(出展;川端雄一郎, 松下博通,「高温蒸気養生を行ったコンクリートにおけるDEF膨張に関する検討」, 土木学会論文集E2, Vol.67, No.4, pp.549-563.2011.

42

．維持管理に活かす43

●調査診断の着目点

44塩害、中性化の診断の着目点【①劣化原因の特定（劣化の原因は?）】・環境条件の確認 （沿岸地域，凍結防止剤散布地域）
・外観目視調査 （ひび割れパターン，錆汁の有無，浮き・はく離）
・塩化物イオン含有量試験 （深さ方向の濃度分布を測定）
・中性化深さ試験 （フェノールフタレイン溶液噴霧）【②劣化程度の評価（現時点での塩害の劣化程度は?）】・外観目視調査 （外観上の劣化グレード判定）
・鉄筋腐食度調査 （はつりによる目視調査，自然電位法）【③将来予測（今後どうなるのか?）】・塩化物イオン拡散予測 （Fickの拡散方程式）
・中性化の進行予測 （√ｔ則）・鋼材腐食の進行予測 （点検結果の腐食量、腐食速度など）
・腐食ひび割れの発生予測 （腐食量、力学モデルなど）・剥離、剥落の発生予測 （腐食量、力学モデルなど）
・過去の点検結果との比較 （変状の進展度合い）45

塩化物イオン含有量試験
コンクリート表面からコアを採取し、20mm毎にスライス。
技術資料P.5
各試料中に含まれる塩化物イオン量を分析し、グラフ化。
鉄筋位置の塩化物イオン量が腐食発生限界塩化物イオン量を超えているか。

鉄筋位置

外来塩分の影響を受けた例

鉄筋位置

内在塩分の影響を受けた例『非破壊試験を用いた土木コンクリート構造物の健全度診断マニュアル』より
46

中性化深さの測定
フェノールフタレイン溶液を噴霧したときの非発色部を中性化深さと判定
技術資料P.5
鉄筋位置と中性化深さとの関係により中性化の影響を評価
中性化残り10mm未満の場合、鉄筋は腐食環境にある

中 性 化 残 り が 10mmを切るまで腐食なし

鉄筋かぶり50mmの場合

中性化深さ測定値と鉄筋位置との関係
47

劣化過程（塩害の場合）
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

技術資料P.5

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

腐食度①

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

腐食度②

腐食度③

48

塩化物イオンの拡散予測（Fickの拡散方程式）『あと何年後に鉄筋位置の塩分量が腐食限界を超えるか』を推定する

49

中性化の進行予測（√ｔ則）『あと何年後に中性化残りが10mmを切るか』を推定する
コンクリートの中性化深さC

C=ｋ√ｔ

ここに、ｋ:中性化速度係数
ｔ:供用年数
供用年数ｔ1のコンクリート構造物の中性化深さＣ1を測定すれば、中性化深さ係数ｋが得られる
将来の年数ｔ2を代入すれば、供用年数ｔ2における中性化深さＣ2を推定することができる

50

過去の点検結果との比較
・2014年より、5年に1度の定期点検が義務化された
・既に過去2回の点検結果がある・今回の点検結果（写真、変状図など）と前回の点検結果とを比較することができる
・前回に比べて変状が大幅に増大している場合、今後も塩害、中性化による劣化の進行性が高いと判断することができる

51

ASRの診断の着目点【①劣化原因の特定（劣化原因はASRなのか?） 】
・外観目視調査（ひび割れパターン，白色ゲル析出など）
・コア観察（ASRゲル，反応リム，骨材の割れ）・ASR関連試験（偏光顕微鏡観察，X線回折分析，SEM観察）

技術資料P.27【②劣化程度の評価（現時点でのASRの劣化程度は?） 】
・外観目視調査（外観上の劣化グレード判定）
・圧縮強度試験，静弾性係数試験，超音波伝播速度【③将来予測（膨張は今後も進行する?） 】
・促進養生試験（JCI-S-011法，アルカリ溶液浸漬法など）
・過去の点検結果との比較（直近の劣化進行度合い、再劣化の有無）
52

ASRの診断の着目点
・外観目視調査

・コア観察

・岩種判定

・アルカリシリカゲルの観察

ひび割れパターン，白色ゲル析出など

有害鉱物を含む岩種が認められた場合，ASRを生じる可能性が高い．
偏光顕微鏡⇒火山ガラス，微小石英など
X線回折⇒クリストバライトなど

技術資料P.27
ASRゲル，反応リム、骨材の割れ

化学分析⇒生成している白色ゲルの成分に，SiO2が30％以上含まれる場合，その白色ゲルはASRゲルである
SEM観察⇒ASRゲルの特定

53

ASRの劣化過程
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

ASRによる膨張およびそれに伴うひび割れがまだ発生せず，外観上の変状が見られない

グレードⅡ

進展期

水分とアルカリの供給下において膨張が継続的に進行し，軽微なひび割れが発生する。変色，アルカリシリカゲルの滲出が見られる場合もある。しかし，鋼材腐食によるさび汁は見られない。

クレードⅢ

加速期

ASRによるひび割れが進展し，ひび割れの幅および密度，範囲が増大する。また，鋼材腐食によるさび汁が見られる場合もある。

劣化期

ひび割れの幅および密度がさらに増大し，段差，ずれや，かぶりの部分的な剥離・剥落が発生する。鋼材腐食が進行し，さび汁が見られる。外力の影響によるひび割れや鋼材の損傷が見られる場
合もある。変位・変形が大きくなる。

グレードⅣ

技術資料P.554

ASRの将来予測
・促進養生試験（以後のASR膨張の可能性を定量的に評価）

技術資料P.27

0.120%
0.100%

膨張率(%)

0.080%
0.060%

環 境 : 40℃，95%RH
期 間 : 3ヵ月判定例 : 0.05% 以上を有害（全膨張）0.040%
0.020%
0.000%
0102030405060708090 100 110 120

促進期間（day)

JCI-S-011法の測定例
促進養生試験の種類
試験方法

養生条件

測定期間

コア径

JCI-S-011法（旧JCI-DD2法）

40℃
湿度95％以上

3ヶ月～6ヶ月Φ100mm

アルカリ溶液浸漬法（旧カナダ法）80℃
NaOH溶液14日～28日

Φ50mm

飽和NaCl溶液浸漬法（旧デンマーク法）

50℃
NaCl溶液

3ヶ月

Φ50mm

55

ASRの将来予測
・2014年より、5年に1度の定期点検が義務化された
・既に過去2回の点検結果がある
・今回の点検結果（写真、変状図など）と前回の点検結果とを比較することができる
・前回に比べて変状が大幅に増大している場合、今後もASR劣化の進行性が高いと判断することができる

56

●複合劣化57

複合劣化
・実環境におけるコンクリート構造物の劣化形態は複雑であり、必ずしも単独の劣化機構で説明できない場合も多い。
・そこでコンクリート標準示方書[維持管理編]2022年版では「複合劣化」の章を新設し、「複数の劣化機構が生じることで経時的に進行する変状」として記述されている。
複合劣化における代表的劣化機構の組み合わせと発生しやすい環境・部材
劣化機構の組合せ

発生しやすい環境・部材

塩害と中性化

除塩不足の海砂を使用した構造物
飛来塩分が供給される海岸地域、凍結防止剤散布環境、トンネルなど

塩害と凍害

凍結防止剤散布環境、寒冷地の海岸地域

塩害とASR

凍結防止剤散布環境、海岸地域

凍害とASR

凍結防止剤散布環境、寒冷地の海岸地域

塩害、凍害と疲労凍結防止剤の散布を受ける鉄筋コンクリート床版
58塩害と中性化の複合劣化の例
技術資料P.27

鉄筋位置・塩害環境にある構造物に中性化が進行すると、塩化物イオンの濃度分布が変わる
・中性化による塩分濃縮によって中性化深さの奥の塩化物イオン濃度が上昇する
・本来よりも早く腐食発生限界塩化物イオン濃度に達する可能性
59

ASRと凍害との複合劣化の例
技術資料P.5

凍害がASRを助⾧し、ASRが凍害を助⾧する ⇒ 劣化が加速

60

●ASRとDEFの判別

61

ASRとDEF
技術資料P.5
・ASRおよびDEFによるひび割れはともにコンクリート膨張性のひび割れとなるため、ひび割れ発生パターンが酷似する。
・DEFによる膨張量はASRに比べて大きい（約10倍ともいわれる）。
・ASRとDEFが混在する場合、DEFが先でASRが後という順序で生じる。

・ASRの膨張によるひび割れは骨材を起点として発生し、骨材自体の割れも生じる。
・それに対しDEFの膨張によるひび割れはセメントペースト部で発生し、骨材とは関連性がない。
・ASRひび割れにはアルカリシリカゲルで満たされることがある。
・それに対しDEFひび割れにはエトリンガイトが析出することがある。

62

ASRとDEFの判別事例
論文 『遅延膨張性の反応性骨材を使用したプレテンション方式PC ホロー桁に技術資料P.5生じた劣化組織の特徴』;安藤 陽子・江良 和徳・高垣内 仁志・宮村 義之，
コンクリート工学年次論文集，2023【対象構造物と変状の状況】
・S橋（1987年竣工）のPC上部工（プレテンション方式単純床版橋）の桁下面において、橋軸方向に卓越したひび割れが多数発生している。
・ひび割れは3径間ある上部工のいずれの桁においても認められる。
・ひび割れ幅は最大で3mmを超えるものもあり、構造物の耐久性能に影響を与える変状である。

63

ASRとDEFの判別事例【促進膨張試験】
技術資料P.5①アルカリ溶液浸漬法: ASRによる潜在膨張性の検証⇒ コアを80℃、1NのNaOH溶液に浸漬する②飽和Ca(OH)2溶液浸漬法 : DEFによる潜在膨張性の検証⇒ コアを20℃の飽和Ca(OH)2溶液に浸漬する【偏光顕微鏡観察、SEMｰEDS定性分析】①ASRに着目した評価
・偏光顕微鏡観察にてひび割れパターンをみる。
・SEM観察にてASRゲル生成の有無、生成位置をみる。
・EDS分析にてASRゲルの組成かどうか確認する。
⇒骨材とペーストのひび割れが連続している場合、ASRの影響が大きいと判断②DEFに着目した評価
・偏光顕微鏡観察にてひび割れパターンをみる。
・SEM観察にてエトリンガイトの生成位置をみる。
・EDS分析にてエトリンガイトの組成を調べる。
⇒骨材周囲にギャップが生じ、エトリンガイトで充填されていればDEFの影響が大きいと判断
64

●水分浸入の抑制

65

水分浸入の抑制
技術資料P.5【水分浸入抑制の重要性】
・水分はあらゆる劣化に対する劣化因子
塩害、中性化 ⇒ 水分供給によって鉄筋腐食
凍害 ⇒ 水分の凍結融解作用の繰返しでコンクリート脆弱化
疲労 ⇒ ひび割れへの水分侵入によりすり磨き作用
ASR ⇒ 水分供給によってアルカリシリカゲルの吸水膨張
DEF ⇒ 水分供給によってDEF進行【水分浸入抑制のための方策】
・補修工法
表面含浸工、表面被覆工、ひび割れ注入工など
・床版防水工シート系、塗膜系、コンクリート舗装への対応
・伸縮継手
非排水型伸縮継手への更新
・水切り、排水装置
軽視できない66

水分浸入の抑制（水切りの活用事例）
技術資料P.5（出典;「５M対策工法」アオイ化学工業, イタガキ建設コンサルタント）

67

水分浸入の抑制
中国自動車道（水切りの活用事例）

蓼野第４橋 Ａ２橋台

試験施工

技術資料P.5（出典;「５M対策工法」アオイ化学工業, イタガキ建設コンサルタント

68

まとめ
【コンクリートの劣化メカニズム】●塩害

コンクリート中に侵入した塩化物イオンの作用により鉄筋周囲の不動態皮膜が破壊され、鉄筋が腐食●中性化 コンクリート中に侵入した二酸化炭素の作用により鉄筋周囲の不動態皮膜が破壊され、鉄筋が腐食●ASR

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作用によりコンクリートが膨張『劣化原因が異なれば補修の要求性能も変わる』『劣化機構を考慮して適切な補修工法選定を!』69

ご清聴ありがとうございました

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

70