OUTLINE
 内閣府
・戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）（活動中）

リフレドライショット工法協会 技術講習会2018

コンクリート構造物の劣化診断技術と対策工法に関する最近の動向

鹿児島大学学術研究院
海洋土木工学専攻担当
教授
山口 明伸

1

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）

 土木学会・土木学会 コンクリート標準示方書の改訂（2018）
・電気化学的防食工法（活動中） 日本コンクリート工学会
・乾式吹付け工法の施工性と品質評価手法（2015）
・電気化学的手法の体系化（2015）
・電気化学的手法の活用（2018）
・シミュレーションによる長期性能評価（活動中） 鹿児島大学
・産学・地域共創センター
・コトづくりセンター

2

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）

内閣府「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）」概要資料（web）より

3

内閣府「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）」概要資料（web）より

4

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）

SIP：インフラ維持管理・更新マネジメント技術

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）

戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）
60プロジェクト 約1,500名が参画

ステージゲート，追加公募社会実装のための地域拠点の拡充

２０１６

内閣府「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）」概要資料（web）より

内閣府「戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）」概要資料（web）より

56

77

8

SIP：インフラ維持管理・更新マネジメント技術
SIPプロジェクトの概要【2016年度採択課題（JST）】

インフラ維持管理に向けた⾰新的先端技技術の社会実装の研究開発⻑崎⼤学，九州⼤学、⼭⼝⼤学、佐賀⼤学、熊本⼤学、宮崎⼤学、⿅児島⼤学、九州⼯業⼤学、福岡⼤学，⼤分⾼専、熊本⾼専、KABSE

平成30年度県別の計画案等7.30Version
県名

担当者名

計画内容

(b)‐(1)山口県

麻生稔彦、田島啓司(山口大)

1.社会実装に向けた説明会(a)SIPの2課題程度、7月19日の結果を踏まえて選定(b)開催時期：7月頃(b)‐(2)‐1)
福岡県(福岡地区)

佐川康貴、濵田秀則、園田佳巨、
玉井宏樹、貝沼重信(九州大)牧角龍憲(NME研究所)
佐藤研一、渡辺浩（福岡大）
毛利淳一郎（(株)ネクストチェンジ）

1.説明会(1) 福岡県建設技術情報センター講習会（コンサル向け）8月頃(2) 市町村向け講習会 11月頃
2.福岡県が選定した技術の説明会、実証試験(a)SIPの課題番号 12, 22, 23, 50, 51, 52(b)開催時期：6月頃，10月頃(b)‐(2)‐2)
福岡県(北九州地区)

合田寛基、山口栄輝、日比野誠(九工大)

1.説明会(1) 北九州市・北部地区自治体への説明会(a)開催期日 ①10月18日,②10月24日(b)会場
西日本国際展示場会議室(c) SIPの課題番号 51確定、ひび割れ検出系22,23、ドローン系
1,2件
2. 実証試験(a)SIPの課題番号 51確定等(b)開催時期：11月7，8，9日9:30－16:30(c) 橋梁 北九州市が選定中(b)‐(3)佐賀県

伊藤幸広、帯屋洋之、末次大輔(佐賀大)1.佐賀県建設技術フェア2018に出展 6月13,14日
2.2市町に対する個別訪問による説明(b)‐(4)長崎県

松田浩、中村聖三、才本明秀、勝田順一、奥松俊博、佐々木謙二、出水享、蒋宇静、大嶺聖、杉本知史、石塚洋一、岩崎昌平、
藤本孝文、藤島友之、西川貴文、高橋和雄、山口浩平(長崎大)1.社会実装に向けた説明会(a)SIPの課題番号 6,7,11,35,51,54(b)開催時期：7月頃，11月頃
2.実証試験(a)SIPの課題番号 22,23,35,51(b)開催時期：9月頃，12月頃
3.斜面早期警戒システムの現場実装と長期モリタリング(継続)10
4.長崎県道路メンテナンス会議で説明
5.市町村向け新技術研修会の開催

9

平成30年度県別の計画等
県名(b)‐(6)大分県(b)‐(7)宮崎県(b)‐(8)鹿児島県

OUTLINE

担当者名

計画内容

一宮一夫、日野伸一、工藤宗治、名木野晴暢(大分高専)1.社会実装に向けた説明会(a)SIP等4技術程度(b)開催時期：9月11日(c)説明会名：大分県建設技術センター平成30年度研修
2.現場実証試験(a)平成29年度の説明会で紹介した富士フィルム技術No.54関連(b)実施時期：未定(c)対象：大分市の大分川ダム内のハイピア橋梁

森田千尋、李春鶴、福林良典、神山惇、安井賢太郎(宮崎大)

山口明伸、武若耕司、審良善和、小池賢太郎(鹿児島大)

1.社会実装に向けた説明会(a)SIPの課題番号 51確定(b)開催時期：10月17日 13:00‐14:30 18日予備日(c)会場：宮崎大学
2.実証試験
対象橋梁(天満橋)(a)SIPの課題番号 51確定(b)実施時期：10月17日 説明会終了後‐17:00
1.社会実装に向けた説明会(1)道路メンテナンス会議での説明（自治体向け）（7月24日）(2)診断技術研究会特別講演会（コンサル向け）（7月31日）
2.現場実証試験(a)平成28年度の説明会で紹介した技術をベースNo.23,59(b)実施時期：10～11月頃(c)対象：橋梁、トンネル、道路斜面(d)場所：国道10号沿いおよび薩摩川内市「画像解析技術を用いた遠方からの床板ひび割れ定量評価システム」「インフラ維持管理モニタリングシステム」

11

 内閣府
・戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）（活動中） 土木学会・コンクリート標準示方書の改訂（2018）
・電気化学的防食工法設計施工指針の改訂（活動中） 日本コンクリート工学会
・乾式吹付け工法の施工性と品質評価手法（2015）
・電気化学的手法の体系化（2015）
・電気化学的手法の活用（2018）
・シミュレーションによる長期性能評価（活動中） 鹿児島大学
・産学・地域共創センター
・コトづくりセンター

12土木学会 コンクリート標準示方書の改訂

１９３１（昭和６）年の「鉄筋コンクリート標準示方書」が起源



概ね５年毎に小改訂，１０年毎に大改訂

2017年制定示方書の編の構成［設計編］ 2018年3月出版
 ［施工編］ 2018年3月出版
 ［維持管理編］ 2018年10月出版
 ［規準編］ 2018年10月出版
わが国の土木分野におけるコンクリート構造の設計・施工・維持管理に関して、その時代の技術レベルに応じた標準を示すもの

なお、［基本原則編］と［ダムコンクリート編］は今回改訂を行わず、現行版を継続適用する．

コンクリート技術の伝承と発展への貢献も目的の一つ

13

2017年制定示方書の改訂のポイント

2012年以降の技術の進展，2011年の東日本大震災，2012年の中央自動車道笹子トンネル天井板落下事故，2016年の熊本地震、などから得た知見，教訓を反映

14

電気化学的防食工法設計施工指針の改訂
現行指針の発刊（2001年）から16年が経過
電気化学的防食工法の施工実績が増加

設計－施工－維持管理の効果的な連携を実現



示方書全体を通じた概念，考え方，用語の統一



一般技術者が利用しやすい内容を目指した



技術の最先端ならびに今後の技術の方向性を示す

設計・施工、維持管理上の課題の把握
適用範囲の拡大や調査研究、技術開発
最新の知見と実績データに基づいた指針改訂
15

16

OUTLINE

電気化学的防食工法設計施工指針の改訂

 内閣府
・戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）（活動中）

土木学会258委員会
2018年7月～2019年12月

 土木学会・土木学会 コンクリート標準示方書の改訂（2018）
・電気化学的防食工法（活動中）

委 員 長 ：鹿児島大学 武若耕司
副委員長 ：九州大学
濱田秀則
幹 事 長 ：鹿児島大学 山口明伸

 日本コンクリート工学会
・乾式吹付け工法の施工性と品質評価手法（2015）
・電気化学的手法の体系化（2015）
・電気化学的手法の活用（2018）
・シミュレーションによる長期性能評価（活動中）

17

日本コンクリート工学協会九州支部 研究専門委員会「乾式吹付け工法における施工性と品質の評価手法研究員会」

 鹿児島大学
・産学・地域共創センター
・コトづくりセンター

18

材料と工法・機材との相互作用の検討＜「吹付け」工法、ノズル仕様、圧送システム＞

平成22～23年度 乾式吹付け工法に関する専門委員会
・乾式吹付け工法における「機材」と「材料」のそれぞれの特徴と相性

乾式吹付け工法への新しい材料の適用性の検討＜バサルト繊維、ポリマーセメント＞

・品質に与える影響要因の整理（材料と機材の相性）

施工および品質を管理・評価する方法

材料の性能確認＜影響要因の整理、新しい管理指標と水準、信頼性と経済性＞

材料の性能を発揮するための工法・機材の選定

・施工における品質管理と検査の検討と提案

乾式吹付けコンクリートの品質管理
1920

乾式吹付け工法における施工性と品質評価手法研究委員会報告書
第1章

コンクリート・モルタルの吹付け工法に関して

第2章

乾式吹付け工法（システム・材料）

第3章

乾式吹付け工法における施工管理と品質検査の検討

第4章

乾式吹付け工法における施工管理と品質検査の提案

第5章

乾式吹付け工法における実施工例

第6章

乾式吹付け工法における今後の展望と課題

物理化学的解釈に基づく電気化学的計測手法の体系化に関する研究委員会
平成２８年３月７日
2122

社会的背景

電気化学的計測手法

社会インフラの維持管理の重要性の高まり

・電気化学的理論・知見を活用した計測手法
・コンクリート工学への理論的拡張・応用

診断・評価することができる技術者の必要性（JCI診断士など）

理論的背景の理解が必須

多種多様な発展を続ける診断技術への対応

現状の技術者における理解度の不足（測定可能、評価不能）

23

24

本委員会の活動目的

本委員会の活動目的
コンクリート工学

電気化学的理論

コンクリート工学

電気化学的理論

応用・拡張

応用・拡張

経験・ノウハウ

経験・ノウハウ

個人あるいは限られた範囲の知識（分かっている人は分かっている）

コンクリート工学への適用を前提とした
物理化学的理論の体系化

25

26

理化学的解釈に基づく電気化学的計測手法の体系化に関する研究委員会 報告書

本委員会の活動目的
・コンクリート特有の要因の影響把握と評価（保護層WG）・コンクリート中の鋼材腐食の診断・評価（鋼材WG）

目次

現象の理論的解釈

第１章 コンクリート工学における電気化学の基礎

コンクリート工学への適用を前提とした
物理化学的理論の体系化

第２章 電気化学的物性値の測定原理と測定結果に及ぼす影響要因
第３章 電気化学的物性値に基づくコンクリートの性能／品質の評価

理論修得のための教材

第４章 コンクリート中の鋼材に対する電気化学的手法による腐食の評価
第５章 実構造物および屋外暴露供試体の測定

・コンクリート工学における電気化学的理論を学ぶ技術者
・電気化学的計測手法を実際に活用している技術者

第６章 電気学的補修工法
第７章 電気化学的測定データに対する物理化学的理論に基づいた結果の解釈
27

28

電気化学的手法を活用した実効的維持管理手法の確立に関する研究委員会 報告書
目次

電気化学的手法を活用した実効的維持管理手法の確立に関する研究委員会

第１章 はじめに第２章 電気化学的手法によるコンクリートの遮塩性の評価手法
第３章 コンクリート構造物に電気化学的手法を適用するときの留意点の整理

2018.9.21

第４章 各分野における電気防食工法の考え方の違いと考慮すべき事項
第５章 性能規定に向けた電気防食技術の一提案

30

29Life time Evaluation Program for Concrete
Structures by Computational Analysis〒102‐0083
千代田区麹町1‐7 相互半蔵門ビル12F
公益社団法人 日本コンクリート工学会「書籍販売係」
Tel.(03)3263‐1573/Fax.(03)3263‐2115

LECCAシリーズの概要

31

32

LECCA シリーズ

Input / Outputとなる量

マクロ環境

JCI「コンクリート構造物の長期性能シミュレーションソフト作成委員会」
によって開発されているソフトウェア

コンクリート構造物長期性能シミュレーションプログラム
Life Time Evaluation Program for Concrete Structures byComputational Analysis（LECCA）
2005：LECCA 1
2010：LECCA 2
2012：LECCA 2-Lite
2016：LECCA 2-RW
：LECCA 2-Std

巨視的気候

気象データ，立地条件など
外部環境

メゾ環境

構造物の境界条件

ミクロ環境

材料特性
構造物中の物質分布

コンクリート 構造物中の材料劣化

環境外力評価RCの長期耐久性能評価
LECCA 2の汎用版
飛来塩分量のメゾ評価（橋梁対象）
LECCA 2のRW対応版

内部部材

構造性能

構造物近傍の温度，物質濃度など
コンクリート中のCl-濃度，含水量，pH など
鉄筋の腐食状況
コンクリートの劣化状況（凍害など）劣化を考慮した構造物中の材料の構成モデル

腐食鉄筋の力学特性
コンクリートの力学特性
腐食鉄筋とコンクリートの付着

構造物の性能断面耐力，断面剛性
部材・構造物レベルの変形・破壊性状33

塩害における外部環境モデル

34

マクロ環境データベース

条件設定：
地図上の都市を指定する
ことで，その都市の環境データが表示できる対象地点（都市名），汀線からの距離，標高

マクロ環境（環境DB）：←【プルダウンメニュー】

風向・風速（→飛来塩分量），気温・湿度（→塩分浸透・腐食速度）

メゾ環境に関する予測モデル：
陸上構造物・・・ コンクリート表面に飛来する塩化物イオン量の予測モデル

ミクロ環境に関する予測モデル：
陸上構造物・・・ コンクリート内部に浸透する塩化物イオン量の予測モデル
海洋構造物・・・ コンクリート表面での塩化物イオン濃度C0の予測モデル（汀線より10m以内）
3536

環境データベース

塩害劣化予測における外部環境モデル
スタート

気象DB

環境DB

気温共通項目の設定

湿度

拡散係数の計算

風向・風速など

塩害

環境条件
対象地点（都市名）
汀線からの距離，標高
気象項目（風向・風速）

境界条件の選択

侵食性物質DB

海洋構造物

陸上構造物

構造物？

降水pH

凍害

表面濃度の設定

海水塩分濃度

飛来塩分量の計算

温泉成分表など表面における塩分濃度を規定

任意都市DB

中性化

DBにない都市の気象DBの項目を作成・DB化

表面における塩分流束（フラックス）
を規定

浸透塩分量の算出塩化物イオンの移動解析
鉄筋の腐食解析3837

飛来塩分量の計算：宇多モデル

飛来塩分量の計算：宇多モデル

Lecca2 Lite
で見直し

風速

飛沫供給領域C ( z ) = C 0・e -kz

4.0

慣性領域

塩分濃度（発生飛沫量）

移流沈降
領域

宇多モデルの計算条件
 日本海側 砂礫海岸 海風割合1.0 標高3m 汀線からの距離10m

飛来塩分量（g/m2/h）

海面からの高さ（m）

拡散領域

風速（m/sec）

移流沈降領域での飛来塩化物イオン量（mdd）(基本式)

山田文則らの実測データ（新潟県日本海沿岸）との比較

cz

C = λ au 2・e - b/u xe ･e - cz•

拡散領域での飛来塩化物イオン量（mdd）

C = λ au 2・e - b/u xe ･e - cz (1 + γ( x - L ))()cz

39風速1～20mの範囲に対して，実測値およびその近似線をよく再現できている

メゾ環境（部位ごとの塩分量）は？

40

RW法によるメゾ環境評価

構造物周囲の風速場の計算（m/秒）

5連桁，風速3m/秒の場合
4142

A橋の蛍光X線調査結果

断面毎の付着塩分量評価

断面図概要

側面図概要
A1

中央部

海側

A2

陸側
G2桁

G1桁

桁

G3桁

G4桁

橋台
#3 #1

#1

橋台

#2#3 #1#2#3 #1#2#3#2

2016.3調査（m/秒）

点検・調査で着目すべき箇所を選定し、将来予測を。
委員会がサポートします。
43

塩化物イオン(mass%)2015.12調査
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
#1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3G1G2G3A1G4#1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3G1G2G3中央部G4#1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3G1G2G3G4A244

B橋の蛍光X線調査結果

床版裏拡幅

 内閣府
・戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）（活動中）

1.0m

7.6 m

 土木学会・土木学会 コンクリート標準示方書の改訂（2018）
・電気化学的防食工法（活動中）海拡幅

 日本コンクリート工学会
・乾式吹付け工法の施工性と品質評価手法（2015）
・電気化学的手法の体系化（2015）
・電気化学的手法の活用（2018）
・シミュレーションによる長期性能評価（活動中）1.8
平均塩化物イオン(mass%)

陸5.2 m1.5m

OUTLINE

1.5

2015.12

1.2

2016.3

0.9
0.6
0.3
0024
測定位置（m）

6845 鹿児島大学・産学・地域共創センター・コトづくりセンター

46＜鹿児島大学産学・地域共創センター＞

4748

＜鹿児島大学産学・地域共創センター＞
地域課題連携事業：与論町における飛来塩分調査（塩害ハザードマップの作成）

平均塩化物イオン量(mass%)

海岸線からの距離だけでは、飛来塩分を評価することは困難

島内全域での飛来塩分調査による環境外力評価結果の補正と検証

1

10.8

0.8

0.6

0.6

0.4

0.4

0.2

0.2

00200

400
600
800
海岸線からの距離(m)

1000

00500

1000
1500
補正距離(m)

2000

2500

補正距離＝海岸線からの距離＋標高×25m
49＜鹿児島大学大学院 理工学研究科 地域コトづくりセンター＞

50＜鹿児島大学大学院 理工学研究科 地域コトづくりセンター＞

51

52

5354

5556