委員会報告ダイジェスト版

コンクリート専門委員会

7 塩害
7.1 セメントの種類および水セメント比を要因とした塩化物イオン浸透性
F-55

各種セメントを用いたコンクリートの耐久性に関する研究

2008 年

F55 では各種室内試験により供試体に塩化物を浸透させ，その浸透深さから拡散係数を算定した結果を報告している。

7.1.1
 発色法による塩化物イオン浸透深さ
【試験条件】 JIS A 1171「ポリマーセメントモルタルの試験方法」準拠




・浸漬条件
10% 塩化ナトリウム水溶液に 26 週間浸漬




・養生条件
材齢 28 日まで標準水中養生（L のみ 56 日追加）





・水セメント比55%



・スランプ
12.0 ± 1.5cm
【要因】
・セメントの種類 5 種類 N ：普通ポルトランドセメント




H ：早強ポルトランドセメント
M ：中庸熱ポルトランドセメントL ：低熱ポルトランドセメント
BB：高炉セメント B 種
図 7.1 は，W/C ＝ 55% の各種コンクリートに前養生 28 日間実施後，濃度 10% の NaCl 水溶液に 6 ヵ月間浸漬させた供試体断面に 0.1N 硝酸銀溶液を噴霧し発色法により塩化物イオンの浸透深さを測定した結果である。塩化物イオンの浸透深さは，高炉セメント B 種がポルトランドセメン
トを用いた場合に比べて小さくなった。この理由として高炉セメント B 種はフリーデル氏塩の生/,- .  *+)'(  %#&$ 

成量が多く，塩化物イオンの固定能力が高いためと考えられる。また，低熱セメントは，前養生期間を 28 日から 56 日に長くした場合，塩化物イオンの浸透深さは小さくなった。前養生期間を長くして圧縮強度を増進させることで遮塩性が向上した結果となった。

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図 7.1 発色法による塩化物イオンの浸透深さ結果

社団法人セメント協会

63

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コンクリート専門委員会

7.1.2
 浸漬による塩化物イオンの見掛けの拡散係数
【試験条件】 JSCE-G-572-2003「浸漬によるコンクリート中の塩化物イオンの見掛けの拡





散係数試験方法 (案)」準拠




・浸漬条件
10% 塩化ナトリウム水溶液に 26 週間浸漬





・養生条件
材齢 28 日まで標準水中養生





（L のみ材齢 56 日追加）・水セメント比55%






【要因】



















12.0 ± 1.5cm

・スランプ・セメントの種類

5 種類

N ：普通ポルトランドセメント
H ：早強ポルトランドセメント
M ：中庸熱ポルトランドセメント
L ：低熱ポルトランドセメント
BB：高炉セメント B 種

塩化物イオンの濃度分布および拡散方程式への回帰結果を図 7.2，図 7.3，図 7.4 に示す。高炉セ
メント B 種は，コンクリート表面の全塩化物イオンが大きいが，見掛けの拡散係数は他セメントに比べて小さく，塩化物イオンの固定能力が大きく遮塩性が高い傾向がうかがえる。また，低熱セ
メントは浸せき前の養生期間を長くすると見掛けの拡散係数が小さくなる結果となった。以上の結果は，発色法による塩化物イオンの浸透深さの測定結果と傾向が一致している。

64

社団法人セメント協会

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コンクリート専門委員会

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図 7.2 コンクリート表面からの深さと全塩化物イオン4+)*(%&$'12 3$/0.

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図 7.3 表面全塩化物イオン濃度 (Ca0 )社団法人セメント協会

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図 7.4 見掛けの拡散係数 (Dap )65

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コンクリート専門委員会

7.1.3
 電気泳動による実効拡散係数
【試験条件】 JSCE-G-571-2003「電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンの実効
拡散係数試験方法 (案)」準拠




・養生条件
材齢 28 日まで標準水中養生（L のみ 56 日追加）



・スランプ
12.0 ± 1.5cm
 【要因】・セメントの種類 5 種類 N ：普通ポルトランドセメント



H ：早強ポルトランドセメント
M ：中庸熱ポルトランドセメント
L ：低熱ポルトランドセメント
BB：高炉セメント B 種
3 水準・水セメント比45%，55%，65%

セメントの種類と実効拡散係数の関係を図 7.5 に示す。実効拡散係数をセメントの種類別に見ると，BB ≪ H ＜ N ＜ M ≒ L のような結果となった。また，セメント水比と実効拡散係数の関係を
図 7.6 に示す。極めて実効拡散係数が小さい高炉セメント B 種を除いて，水セメント比が大きいほど実効拡散係数も大きくなり，セメント水比と実効拡散係数は概ね直線的な関係が見られた。
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図 7.5 セメントの種類と実効拡散係数  

図 7.6 セメント水比と実効拡散係数66

社団法人セメント協会

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コンクリート専門委員会

7.2 長期暴露
F-48

海砂の塩分含有量とコンクリート中の鉄筋の発錆に関する研究 材齢 20年最終報告

1998 年

F48 では，N，H，M，BB を使用したコンクリート試験体を, 鹿児島感潮, 鹿児島海中, 酒田感潮および酒田海中に 20 年間暴露した場合の塩分量と鉄筋の腐食面積等を報告している。この試験では，予め塩分量を 0〜0.4% の範囲に調整した砂を用いてコンクリートの練混ぜを行い，砂の塩分量と鉄筋の発錆との関係を調査した。なお，コンクリート供試体は海水に暴露する前に３〜５ヶ月間，濡れむしろをかけて養生を行った。セメントの種類が耐久性に与える影響調査は酒田，鹿児島の暴露地でのみ実施されていたため，ここでは，その試験結果を概説する。

【試験条件】

【要因】


社団法人セメント協会・養生条件

暴露前に 3〜5 ヶ月間湿潤養生

・水セメント比

53.8%〜58.3%

・単位セメント量

300kg/m3・スランプ

12 ± 1.5cm

・暴露期間

20 年

・セメントの種類

4 種類

N ：普通ポルトランドセメント
H ：早強ポルトランドセメント
M ：中庸熱ポルトランドセメント
BB：高炉セメント B 種

・暴露場所

4 箇所

鹿児島感潮，鹿児島海中，酒田感潮，酒田海中67

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コンクリート専門委員会(1) コンクリートへの塩分浸透図 7.7 にコンクリート試験体表面からの深さと，塩分量の関係を示す。どの暴露条件においてもポルトランドセメントを用いた場合，深さ方向による塩分の差は小さいが，BB では，試験体内部にいくほど塩分量は小さくなっており，塩分の浸透が表面でとどまっている。ポルトランドセメン
トの種類による比較では個々の暴露条件で若干傾向が異なるものの，N を用いた場合より H や Mの方が高い塩分量を示している。

図 7.7 コンクリート表面からの深さと塩分量

68

社団法人セメント協会

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コンクリート専門委員会(2) コンクリート内部の鉄筋の腐食
当試験では図 7.8 に示すような鉄筋が埋設されており発錆面積率・減少率が調査されている。
結果を図 7.10 に示すが，感潮部の場合，酒田は鹿児島に比べ非常に発錆量が多く，海砂の塩分含有量が 0% であっても発錆は認められるが，海砂の塩分含有量と鉄筋の発錆量の間に明確な相関は認められない。鹿児島感潮では塩分含有量 0% では発錆は認められないが，塩分量の増加と伴に発錆量も増える傾向にある。このように感潮部では暴露地間で鉄筋の発錆量に違いが認められる。これは，鹿児島では火山灰などの堆積物に供試体が埋もれていため酸素の供給が十分ではなく，また潮の干満による乾湿の影響も受けにくかったものと推測される。
セメントの種類と孔食深さの関係を図 7.9に示す。BB では酒田感潮の海砂塩分含有量が多い場合を除いて発錆も孔食もほとんど認められず，他のポルトランドセメントに比べ

図 7.8 鉄筋の形状・寸法及び配筋状態て小さい傾向にあるが，ポルトランドセメン
トの種類の違いは認められない。

図 7.9 セメントの種類と孔食深さ

社団法人セメント協会

69

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コンクリート専門委員会

図 7.10 セメントの種類別にみた海砂の塩分量と発錆面積率および質量減少率70

社団法人セメント協会

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コンクリート専門委員会

F-49

海砂の塩分含有量とコンクリート中の鉄筋の発錆に関する研究

1999 年F-49 では，旧運輸省港湾技術研究所構内の海水循環水槽に 10 年間，コンクリート供試体を暴露し塩害について検討を行い報告している。

【試験条件】

 【要因】




材齢 7 日まで所定の養生を行い，材齢 2 ヶ月

・暴露開始材齢まで屋外養生を行った後に暴露10 年

・暴露期間
・海砂の塩分含有量

3 水準

0.00%，0.04%，0.10%

・セメントの種類

3 種類

N ：普通ポルトランドセメント
SR：耐硫酸塩ポルトランドセメント
BB：高炉セメント B 種・水セメント比

3 水準

40%，55%，70%

・養生条件

3 条件

封緘養生 (翌日脱型後，材齢 7 日まで封緘養生)
気中養生 (翌日脱型後，材齢 7 日まで気中養生)
蒸気養生 (蒸気養生後，材齢 7 日まで気中養生)※蒸気養生条件…最高温度 70 ℃，4 時間保持・暴露条件

3 条件

海浜，感潮（干満部），海中・かぶり

3 水準

30mm，50mm，70mm(1) コンクリートへの塩分浸透図 7.11 は養生条件を封緘，海砂の塩分含有量を 0.10%，水セメント比 55 ％におけるコンクリー
トの試験体表面からの深さと塩分量の関係を示す。海浜暴露ではいずれのセメントを使用した場合
でも，表面から深さ 1cm における塩分量が海砂の塩分含有量よりも高い値を示した。しかし，表面から 3cm 以上では海砂含有量とほぼ同じ値を示した。このように海浜暴露における材齢 10 年の塩分浸透深さはセメントの種類による明確な差が認められなかった。
感潮および海中暴露においては，N 及び SR を使用した場合は，コンクリートの中心部まで塩分が浸透しており，深さ方向による塩分量の差が小さかった。それに対し，BB では供試体表面付近の塩分量はやや高い値を示したが，中心部への塩分浸透は少なかった。
また，深さ 3cm の塩分量を養生条件で比較した結果を図 7.12 に示す。塩分浸透量が少ない海浜暴露では養生条件の違いによる差は認められなかった。感潮および海中暴露では，N 及び S R を使用した場合は封緘養生と気中養生で差が認められなかったが，BB では気中養生の方が封緘養生に比較し大きい塩分量を示した。また，蒸気養生（N のみ実施）の場合は，封緘および気中養生よりも，やや大きい塩分量を示した。

社団法人セメント協会

71

委員会報告ダイジェスト版

図 7.11 供試体表面からの深さと塩分量

72

コンクリート専門委員会

図 7.12 養生条件が塩分浸透に与える影響

社団法人セメント協会

コンクリート専門委員会

委員会報告ダイジェスト版(2) コンクリート内部の鉄筋の腐食
図 7.13〜図 7.15 にかぶりと発錆面積率の関係を暴露条件毎にまとめたものを示す。
図 7.13 は海浜部に暴露した供試体のかぶりと発錆面積率の関係である。いずれのセメントもW/C=70% ではかぶり 30mm で発錆が認められる場合があるが，かぶり 50mm 以上では，ほとん
ど発錆は認められない。

図 7.13 封緘養生した供試体のかぶりと発錆面積率（海浜部)

社団法人セメント協会

73

委員会報告ダイジェスト版

コンクリート専門委員会

図 7.14 に，感潮部に暴露した供試体のかぶりと発錆面積率を示す。感潮部は，外部から塩分と酸素が十分に供給される環境であることから，他の暴露条件に比べ発錆が大きい傾向にある。全体的に，かぶりが小さいほど発錆面積率が大きい傾向が認められるが N を使用し W/C=40% の場合，また BB を用いて W/C=55% 以下の場合は，かぶりが小さくても発錆面積率が非常に小さい。

図 7.14 封緘養生した供試体のかぶりと発錆面積率（感潮部)74

社団法人セメント協会

コンクリート専門委員会

委員会報告ダイジェスト版

図 7.15 に，海中部に暴露した供試体のかぶりと発錆面積率を示す。N を使用した場合，かぶりが小さいほど発錆面積率が大きい傾向が認められる。SR を使用した場合は，かぶりの影響が判然としない。BB を使用した場合は，かぶりが小さい場合でも発錆は殆ど認められない。

図 7.15 封緘養生した供試体のかぶりと発錆面積率（海中部)

社団法人セメント協会

75

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F-56

コンクリート専門委員会

各種低発熱セメントを用いたコンクリートの海洋環境下での鉄筋の腐食

2010 年に関する研究 材齢 10 年最終報告

F-56 では，各種低発熱セメントを 10 年間暴露した供試体の調査結果を報告している。
【試験条件】



 【要因】

































76・養生条件

所定の材齢まで標準水中養生後に暴露・試験材齢28 日，5 年，10 年

・暴露環境

4 箇所

酒田感潮，久里浜感潮，久里浜海浜，東京屋上

・セメントの種類

10 種類

NC ：普通ポルトランドセメント
MC ：中庸熱ポルトランドセメント
LC ：低熱ポルトランドセメント
NBB：高炉スラグ微粉末 50% 混合（Ｎ C ベース）
MBB：高炉スラグ微粉末 50% 混合（MC ベース）
LBB：高炉スラグ微粉末 50% 混合（LC ベース）
FC ：フライアッシュ II 種 30% 混合 (NC ベース)
FCN：フライアッシュ III 種 30% 混合 (NC ベース)
LP ：石灰石微粉末 30% 混合 (NC ベース)
NBF：フライアッシュ混合高炉セメント

・水セメント比

3 水準

40%，50%，60%

・養生期間

2 種類

28 日，91 日

社団法人セメント協会

委員会報告ダイジェスト版

コンクリート専門委員会(1) コンクリートへの塩分浸透
水結合材比 50 ％，前養生期間 28 日における感潮暴露での材齢 10 年の塩化物イオンの見掛けの拡散係数および表面塩化物イオン濃度の関係を図 7.16 に示す
ポルトランドセメント系の場合，セメント種類の違いが塩化物イオンの見掛けの拡散係数に及ぼす影響は小さく，塩化物イオンの見掛けの拡散係数は同程度であった。高炉スラグセメント系やフライアッシュセメント系の場合，ポルトランドセメント系に比べて塩化物イオンの見掛けの拡散係数は著しく小さくなっており，塩化物の浸透に対する抑制効果が認められ，特に NBF では顕著であった。高炉スラグ微粉末を用いた場合，ポルトランドセメントの種類，すなわち，NBB，MBB，LBB
 #!
'&)(*#!
 では塩化物の浸透に大きな違いは認められなかった。フライアッシュを用いた場合，フライ! "!" +
$%アッシュII種（FC）とIII種（FCN）とでは塩化物の浸透に大きな差は認められなかった。石灰  -5.5.2 ,石微粉末を混合した LP を用いた場合，高炉スラグ微粉末やフライアッシュのような浸透抑制効果2 -./02143*56#7 89;:<は認められなかった=>?A@@S: 50 BACDAE FAGH 28 IJ7LKM9JNOPQ R310 T#3L. /021U3*56)VXWY
Zまた，感潮暴露での比較ではあるが，ポルトランドセメント系の塩化物イオンの見掛けの拡散係[\Z[\03L]^#M3*_`Aab K8*cAd eLWY0;fg#3h;aiAj -5.5.2.6 7*klmn
数は示方書解説中の予測式に比べてほぼ同程度，一方，高炉スラグセメント系は予測式に比べて小KCjo7pqArst u0v wyxz1{|k}~  12 3; #7LkJ9;? ¤さい傾向を示した。表面塩化物イオン濃度については示方書で示されている飛沫帯と今回の感潮暴
y  L ¥¦
1X0./0)1 iJ¡¢l9;£K#8;c./0)1¨§© wXª«¬?¤Z[\Z 3x ­iJ¡¢l#9;£
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露による違いはあるが，材齢10 年暴露した表面塩化物イオン濃度は示方書のと同等以?
Z#[\ n³, µx ¶ 78 NBF  を除く高炉スラグセメント系およびフライアッシュセメント系で顕著に大き£7·¹¸ º#82V *)9L»#¼#½ 7K M#9Lde WY0Afg上であり，特に313kg/m -#i*¾¿l#9mかった。

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図 7.16 見掛けの拡散係数および表面塩化物イオン濃度 (材齢 10 年)

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6CYSN[Z \;]社団法人セメント協会

77

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コンクリート専門委員会(2) コンクリート内部の鉄筋の腐食
水結合材比 50 ％，前養生期間 28 日におけるセメントの種類と鉄筋の発錆面積率の関係を図 7.17に示す。気中暴露（久里浜海浜および東京屋外部）の供試体は感潮暴露に比べて鉄筋の発錆が少なく，特に東京屋外部では鉄筋の発錆面積は非常に小さかった。これは材齢 5 年と同様の傾向であった。感潮暴露については，試験結果から酒田感潮部より久里浜感潮部の方が厳しかったものと推定される。セメントの種類では，ポルトランドセメント系および石灰石微粉末を混合した LP に比べて混合セメント系（NBB，MBB，LBB，FC，FCN，NBF）の方が鉄筋の発錆面積率は小さく，混合材による鉄筋の発錆抑制効果が認められた。

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図 7.17 セメントの種類と発錆面積率78

社団法人セメント協会