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亜硝酸リチウム溶液ですが、亜硝酸液とリチウム液に分けて使用することはできるでしょうか。

Q:亜硝酸リチウム溶液ですが、亜硝酸液とリチウム液に分けて使用することはできるでしょうか。
ASR膨張していないが鉄の不働態被膜だけ期待したい場合は、亜硝酸液を使用する。
また、ASR対策だけを期待する場合は、亜硝酸は不要ですのでリチウム液を使用する。
このようなことができるか教えていただきたいと思います。

回答者:江良和徳 技術委員長
A:結論から言うと不可能です。
亜硝酸イオンは陰イオン、リチウムイオンは陽イオンです。
それらが水溶液中で安定して存在するためには必ず陽、陰イオンが釣り合っている必要があります。

鉄筋腐食抑制のために亜硝酸イオンを使用する場合、補修材料としての亜硝酸塩には、
亜硝酸リチウムのほかに亜硝酸カルシウムが製品化されています。
ただし、亜硝酸カルシウムは溶解度が低く、低濃度水溶液にしかなりません。
亜硝酸カルシウム30%水溶液(限界濃度)の亜硝酸イオン有効成分は亜硝酸リチウム25%水溶液相当しかありません。
できるだけ高濃度の水溶液をつかう(できるだけ水を少なくする)べきとの観点から、コンクリートメンテナンス協会では亜硝酸リチウムを推奨しています。

ASR膨張抑制のためにリチウムイオンを使用する場合、既往の研究をみると水酸化リチウムや炭酸リチウムを使用している例があります。
しかし、水酸化リチウムはOH-を含むためASRを助長する可能性が指摘されています。
炭酸リチウムは上記の亜硝酸カルシウムと同様、溶解度が低いため使用していません。

以上の理由により、それぞれ塩害補修、ASR補修だけの場合でも共通して亜硝酸リチウムを使用しています。


亜硝酸リチウムを使った工法と使わない工法の効果の違いは?

Q:亜硝酸リチウムを用いた工法を採用するにあたり、亜硝酸リチウムを用いない場合と比べて効果にどれくらい違いがありますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法と他の一般工法との比較の件ですが、鉄筋腐食抑制効果、ASR膨張抑制効果のグラフや図等はございません。
あくまで、 「一般工法には亜硝酸リチウムが含まれないために劣化因子遮断効果のみ」 「プロコンガードシステムSは劣化因子の遮断効果に加え、亜硝酸リチウムによる鉄筋防錆高価、ASR膨張抑制効果も持つ」という理論上の性能比較です。
亜硝酸リチウムによる鉄筋腐食抑制効果やASR膨張抑制効果そのものについては既往の研究で明らかになっています。
プロコンガードシステムSは、その明らかとなっている亜硝酸リチウムの効果を表面含浸工法に活用するというコンセプトであるとお考え下さい。

一般工法に対してどの程度向上するか、という話は、両工法の耐用年数がどの程度とみなせるか、というLCCの話になります。
この補修工法の耐用年数の設定はたいへん難しく、みなさん苦慮されていると思います。
難しい理由として、補修工法の耐用年数には2つの側面があるからだと考えます。
ひとつは材料そのものの寿命です。
紫外線劣化などで所定の性能を維持できなくなった段階がその補修工法の寿命となります。
これは材料メーカーが性能試験等を行っているかもしれません。
もうひとつは対象構造物の劣化進行により補修材料の寿命を待たずに再劣化するケースです。
例えばASR膨張や鉄筋腐食でひび割れが著しく進行したことにより、材料寿命を待たずに再補修が必要な状態に陥るような場合です。
これらが対象構造物の劣化原因、劣化程度、環境条件等に応じて千差万別ですので、一概に耐用年数を表現できないということです。

亜硝酸リチウムの植物に与える影響について

Q:亜硝酸リチウム40%水溶液の植物への影響について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長・堀孝廣 技術顧問
A:亜硝酸リチウムが植物の生育に与える影響について、幾つか研究されていますがその殆どが低濃度(微量成分)に関するものです。

一方、高濃度亜硝酸リチウム溶液に触れた植物が枯れる原因について、過去に報告されている文献はありません。亜硝酸もリチウムも微量成分として存在する場合には、植物を枯死させることはありません。そこで、高濃度であるがために起きた現象と考えられます。

高濃度の電解質(塩)が、植物に与える影響として塩害と肥料焼けが良く知られています。これらは似たような生理機構で植物の生育を阻害、或いは枯死させます。

日本植物生理学会の『植物Q&A 塩害について』では以下のように説明されています。
『・・・細胞外の塩分濃度の上昇は、細胞内外の浸透圧差の減少につながり、細胞の生育にとって最も重要な水の吸収を阻害します。水は、植物細胞膜を介した浸透圧差に従って細胞内に入ってくることが知られていますが、細胞外の塩分濃度が高くなると、その差が小さくなるため必要なだけの水が入って来なくなるということになります。』

また、肥料やけについては、《花を植えようドットコム > 花を植えるための基礎知識 > 肥料の与え方で決まる植物の生育 > 肥料焼け》では、以下のように説明されています。
『・・・これは肥料の成分が含まれる水溶液の濃度が高くなりすぎてしまった為、浸透圧の関係で植物の根の水分が奪われて、根が傷んだり根腐れしてしまうことを指します。』

亜硝酸リチウムの保湿性が高いことはよく知られています。亜硝酸リチウムの高濃度水溶液に触れた葉や根からは、細胞中の水分が亜硝酸リチウムの側に移行し、葉や根は水分不足となり植物の生育阻害或いは枯死を引き起こされるものと考えられます。

亜硝酸は自然界では硝酸やアンモニアなど窒素成分に分解していき、痕跡を残しません。リチウムは希釈されていき炭酸リチウムなどの安定した状態となります。従って亜硝酸リチウムが、長期にわたり環境を汚染することはないと考えます。

歩掛り根拠について

Q:亜硝酸リチウムを用いた各工法の歩掛を教えてください。
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:亜硝酸リチウムを用いたリハビリ工法につきましては、定期的に見直しを行っておりますので、事務局までお問い合わせをお願い致します。

亜硝酸リチウムと亜硝酸カルシウムについて

Q:亜硝酸リチウムと亜硝酸カルシウムの性能、使用法の違いについてご教授くだい。
回答者:堀孝廣 技術顧問
A:亜硝酸リチウムも亜硝酸カルシウムも亜硝酸イオンを防錆成分とする点では同じです。

亜硝酸リチウムが亜硝酸カルシウムと大きく異なる点は、セメントへの高添加が可能なことにあります。亜硝酸カルシウムではセメントへの添加が固形分として2%程度に限られる(それ以上では異常凝結を起こす)のに対して、亜硝酸リチウムでは10%以上の添加が可能です。
従って、施工方法として亜硝酸カルシウムでは水溶液の塗布が中心になりますが、亜硝酸リチウムの場合には高添加したセメントペースト、セメントモルタルとして施工することができます。
コンクリート中の塩化物イオンが少ない時には、水溶液の表面からの塗布含浸で必要量を付与することができますが、水溶液の塗布できる量には施工上の限界があり、塩化物イオンの多い時には対応できません。また、コンクリートの含水率が高い場合にも水溶液の塗布は困難となります。亜硝酸リチウムを高添加したセメントペースト、セメントモルタルは必要量をペースト、モルタル内に蓄え逐次コンクリート内に亜硝酸イオンを拡散していきますので、塩分量が多い場合や含水率が高い場合にも適用できます。また、ペースト、モルタルは素地調整を兼ねることができますので、工程を簡略化することができます。
 そのほか、亜硝酸リチウムには防錆機能に限らずアルカリ骨材反応膨張抑制効果があり、高添加したセメントペースト、セメントモルタルは中性化抑制、塩化物イオンの侵入抑制等に被覆材として一級の性能を有しています。

亜硝酸リチウムの塗布量に関して

Q:技術資料では亜硝酸リチウムの塗布量を0.3kg/m2と設定されてますが(物理的に塗布可能量)
2度塗りであれば(24時間間隔で)更なる塗布は可能でしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:標準的な施工仕様からは逸脱いたしますが、2度、3度と塗り重ねることは可能です。
ただし、構造物によっては2層で0.3kg/m2、4層で0.6kg/m2というわけにはいかず、層を重ねるたびに1層あたりの塗布可能量は減ります。
亜硝酸リチウムの付着量は減少するとおもわれます。
具体的にどれだけの量が塗布可能かは、対象コンクリートの強度、密実度、含水状態などに左右されます。塗り重ねで1.0kg/m2塗布した現場もあります。
もし可能であれば試験的に塗布試験を実施することを勧めます。
その結果を基にして、塗布量と施工歩掛を検討することも必要と思います。
回答日:2017年5月31日

既に発生している錆について

Q:亜硝酸リチウムで不導体被膜が再生されることは分かりましたが、既に発生している錆はどうなりますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸イオンの効果は不動態皮膜の再生のみであり、腐食生成物として既に存在する錆には物理的な影響を与えません。
よって、施工後も既に生成している錆はそのまま残ります。
ただ、その錆がさらに進展することがなくなる、ということです。
不動態皮膜の生成、再生は化学的な反応であり、物理的に生じている錆に邪魔されることなくその箇所でのアノード反応、カソード反応は不活性になると考えられます。

亜硝酸リチウムの濃度について

Q:亜硝酸リチウムの濃度が40%で設定されているのはなぜですか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウムは40%が限界濃度ですので、これ以上高濃度では存在できません。

亜硝酸カルシウムがコンクリートに与える影響

Q:亜硝酸リチウム内部圧入工法を亜硝酸カルシウムに代えて使用することはできませんか。
回答者:技術委員会・堀孝廣 技術顧問
A:亜硝酸カルシウムは内部圧入工法には不適だと考えています。

高濃度(30%程度)の亜硝酸カルシウム液は、コンクリートを膨張させ崩壊させます。
亜硝酸カルシウム液中にコンクリートを浸漬しておけば、一ヵ月も経たないうちに崩壊します。
化学的メカニズムは確認したわけではありませんが、エトリンガイト(C3A・3CaSO4・32H2O)中の、CaSO4がCa(NO2)2に置き換わることによるものと考えています。

コンクリート表面から塗布する程度であれば、このようなことは起こりませんが、圧入の場合には十分起こりうると考えた方が良いと思います(実際に確認したわけではありません)。

塩害対策 港湾構造物の断面修復について

Q:塩害補修としてリハビリ断面修復工法を行い場合のLCCの考え方について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:部分断面修復工を実施した後のLCC算定は非常に困難であり、当協会でも明確な回答は出来かねます。
亜硝酸リチウムを併用した断面修復工を実施した構造物に、例えば10年後に塩害による再劣化が生じるとすれば、
それは断面修復箇所ではなく今回の設計で断面修復の対象とならなかった場所で新たに鉄筋腐食が進行し、そこで浮き剥離が生じたために断面修復が必要になるケースが想定されます。
塩害環境の構造物を部分断面修復工法によって補修するとすれば、上記のように次々に新しい浮き剥離箇所が出てきて、それらをもぐらたたきのように断面修復を行っていく、というシナリオとなります。
これらは、正確には再劣化ではなく、新たな劣化進行箇所に対する部分補修を繰り返している、というイメージです。

部分断面修復工(亜硝酸リチウム併用)により、現時点での浮き剥離部には鉄筋防錆を含めた断面修復がなされます。
断面修復工の対象とならなかった範囲は、現時点で浮き、剥離を引き起こすほど鉄筋腐食が進行していなかったということです。しかし、その範囲においても同じ塩害環境にありますので将来的に鉄筋腐食は進行し、新たな浮き剥離が生じ、再び断面修復工による補修が必要となります。
そのような繰り返しの維持管理シナリオではなく、今回の補修で構造物全体の鉄筋腐食を確実に抑制するためには、以下のような補修の組合せを推奨します。
  浮き剥離箇所・・・部分断面修復工(リハビリ断面修復工)
  浮き剥離部以外・・・亜硝酸リチウム内部圧入工(リハビリカプセル工法)

中性化のどの段階で亜硝酸リチウムは有効か

Q:中性化の対策で亜硝酸リチウムを検討する場合、中性化の劣化が進行する過程のどの段階で有効でしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:中性化対策としての亜硝酸リチウムの使い方は、「表面含浸」「表面被覆」「ひび割れ注入」「内部圧入」「断面修復」があります。
中性化の劣化過程に応じて効果的な使い方があります。
潜伏期(中性化残り10mm以上)・・・ 表面含浸工法
進展期(中性化残り10mm未満、鉄筋腐食開始)・・・ 表面含浸工法、表面被覆工法
加速期(鉄筋腐食によるひび割れ発生)・・・ ひび割れ注入工法、内部圧入工法、表面保護工法、断面修復工法
劣化期(コンクリート剥離、剥落)・・・ 断面修復工法
ただし、構造物毎に状況が異なりますので事務局にお問い合わせください。

塩害対策 海岸付近の塩害を受けた橋梁の断面修復について

Q:「塩害対策として断面修復を行う場合,犠牲陽極材設置や亜硝酸リチウム混入等のマクロセル対策実際の基本方針を立案すること。」指示されています。どのような対策が考えられますか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:まず、断面修復工に亜硝酸リチウムを併用する場合、
①防錆ペーストに亜硝酸リチウムを用い、一般的なポリマーセメントモルタルで修復する
②防錆ペースト、ポリマーセメントモルタルともに亜硝酸リチウムを混入する
の2パターンがあります。

浮きはく離箇所の断面修復工では通常①のケースで施工することが多いのですが、
マクロセル腐食抑制効果までを設計時にきちんと考慮する場合には②を選択されることもあります。
はつり箇所の鉄筋防錆だけであれば①で十分ですが、マクロセル腐食を抑制するためには、修復部から母材部へと亜硝酸リチウムを浸透拡散させる必要がありますので、修復材にも高濃度の亜硝酸リチウムが必要になるからです。

ここで、断面修復部に犠牲陽極材を設置し、適切に機能している場合には、不動態皮膜が破壊されたままの状態であっても電気化学的には鉄筋腐食進行は生じませんので、亜硝酸リチウムとの併用までは不要かもしれません。

ということは、マクロセル腐食抑制を考慮した断面修復工は、
・亜硝酸リチウム②
・断面修復部に犠牲陽極材を設置
のいずれかでよい、という事になります。
効果の優劣は、公平な比較データがありませんので一概に言えません。
経済性では犠牲陽極材を設置したほうが高価になりそうです。
ご参考までに、断面修復工の比較表サンプルがありますのでお送りします。

福田さんの論文は私もよく引用しますし、実際に沖縄の暴露供試体のはつり作業に同行したこともあります。
あれだけ過酷な沖縄の塩害環境にも関わらず、ポリマーセメントモルタルの断面修復材と表面被覆で覆われていることで補修後の塩化物イオン浸入は十分抑制されていたと感じました。

以上です。
なかなか、「塩害対策として断面修復を行う場合,犠牲陽極材設置や亜硝酸リチウム混入等のマクロセル対策実際の基本方針を立案すること」というお題は容易ではありませんね。

比較表、施工要領図等資料を準備していますので、お問い合わせください。

塩害地域での新設工事における予防保全について

Q:防食機能の有効性を考慮すると、塩害地域での新設工事において、予防保全を踏まえてあらかじめ鉄筋に亜硝酸リチウムを塗布する方法も考えられますが、その方法は可能な方法でしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:技術的には十分可能ですし、効果も高いと考えています。
ただし、亜硝酸リチウムの材料単価が非常に高価であるため、コンクリート1m3あたりの単価が高騰するという難点があります。したがって、新設構造物での予防保全対策では、被覆やエポ鉄筋などの対策のほうが現実的だと思います。

マクロセル腐食の抑制・対策について

Q:断面修復時に補修コンクリートに亜硝酸リチウムを混入することにより腐食を抑制することが出来るそうですが、マクロセル腐食は抑制できるのでしょうか。またマクロセル腐食への対策は?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸イオンは塩化物イオンや中性化によって破壊された鉄筋の不動態被膜を再生することが可能で、鉄筋腐食抑制効果がある。亜硝酸リチウムをポリマーセメントモルタルに添加すると、飛来する塩化物イオンのコンクリート内への浸透抑制効果を有すると共に亜硝酸イオンがコンクリート内部に浸透拡散して周囲のコンクリートにも効果が得られる。

 断面修復工法ではポリマーセメントモルタルによる埋め戻しを行うが、埋め戻しをした箇所と埋め戻しをしていない周囲のコンクリートでは鉄筋の電位差が生じ、埋め戻しをしていない箇所の境界にある鉄筋が陽極となり、アノード・カソード反応を起こしてマクロセル腐食が発生してしまう恐れがある。
 鉄筋の電位差が大きくなるとマクロセル腐食を生じさせてしまうため、亜硝酸リチウムをポリマーセメントモルタルに添加することで、亜硝酸イオンが周囲に浸透することで鉄筋の電位差がゆるやかになり、マクロセル腐食抑制効果が得られる。

塩害対策 港湾構造物の断面修復について

Q:リハビリ断面修復工法を実施した場合、表面被覆工法は必要となりますでしょうか。

回答者:江良和徳 技術委員長
A:リハビリ断面修復後も、劣化因子の侵入抑制のため
断面修復部以外の範囲も含めて表面保護工の併用を推奨しております。



内在塩分が原因で塩化物イオン量が腐食発生限界を超えている場合の補修方法

Q:内在塩分が原因で塩化物イオン量が腐食発生限界を超えて鉄筋腐食による断面欠損やひび割れが生じている場合の補修方法の考え方を教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:・塩害の原因が内在塩分であることから、構造物の部位に関わらずコンクリート中の全ての鉄筋が腐食環境下にある。
・それら全鉄筋の中の一部が、竣工から43年経過した現時点で実際に腐食進行しており、それに伴うひび割れや 浮き、剥離などの変状を生じている。
・損傷図に示されるひび割れや浮き、剥離箇所に対し、ひび割れ注入工法および断面修復工法によって物理的に補修するだけで済ますことも可能であり、実際に従来の補修設計はこのような対処療法的な工法選定が多かった。
・しかし、そのような考え方では、補修後の構造物の劣化進行に対して何ら対処をしていないこととなる。
 すなわち、現時点で浮き剥離を生じておらず断面修復対象範囲から外れた全範囲には、依然として高い塩化物イオン量が存在しており、そこに配置されている鉄筋は全て腐食環境下におかれたままとなる。
・したがって、それらの鉄筋が将来的に腐食が進行し、新たなひび割れや浮き、剥離が発生して再補修を余儀なくされることが明白である。
・今後の長期にわたる予定供用年数を考えると、このような再劣化と再補修を何度も繰り返すと推察する。
 それを防ぐには、現時点で浮き、はく離を生じている範囲だけにとどまらず、それ以外の範囲も含めた全ての鉄筋に対し、根本的に防錆対策を講じる必要がある。
・これは、補修後の構造物の維持管理シナリオを考えるということであり、
   ①再劣化を許容しない維持管理シナリオ
   ②再劣化と再補修を繰り返す維持管理シナリオ
 の両方を勘案した総合的な判断によって補修工法を選定することが重要と考える。


【補修工法の提案】
①再劣化を許容しない維持管理シナリオ
・本シナリオに適用する補修工法は以下の組み合わせを提案する。
  ひび割れ箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法「リハビリシリンダー工法」
  浮き、はく離箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型断面修復工法「リハビリ断面修復工法」
  それ以外の全範囲 ⇒ 亜硝酸リチウム内部圧入工法「リハビリカプセル工法」
・リハビリカプセル工法は、コンクリートに小径の削孔を行い、そこから亜硝酸リチウムを内部圧入する工法である。
 削孔間隔を500mmピッチとし、そこから半径300mm程度の同心円状に亜硝酸リチウムを浸透させることによって、
 コンクリート中の全ての鉄筋に亜硝酸リチウムを浸透させる。
・亜硝酸リチウムは鉄筋不動態皮膜を再生し、以後の鉄筋腐食反応を確実に停止させることができる。
 このような効果をもつ亜硝酸リチウムをひび割れ注入工法にも断面修復工法にも併用し、さらにそれ以外の範囲にも内部圧入することで、構造物全ての鉄筋を確実に防錆することができ、以後の再劣化リスクを著しく低減できる。

②再劣化と再補修を繰り返す維持管理シナリオ
・本シナリオに適用する補修工法は以下の組み合わせを提案する。
  ひび割れ箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法「リハビリシリンダー工法」
  浮き、はく離箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型断面修復工法「リハビリ断面修復工法」
  それ以外の全範囲 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法「プロコンガードシステムS」
・シナリオ①の内部圧入工法の代わりに、簡易的に表面含浸工法を適用する。
・内部圧入工法までは適用しないと判断される場合には、広範囲にわたり再劣化の可能性を残すことを許容するシナリオとなる。
 補修後の経過観察を入念に行い、再劣化が生じれば速やかに再補修を行うことをあらかじめ維持管理計画に組み込むことで、適用する補修工法を必要最小限にとどめるという考え方となる。
・その場合、単なるひび割れ注入、断面修復、表面含浸を行うのではなく、それらの補修工法に亜硝酸リチウムを併用することによって、劣化進行をできるだけ緩やかにして再劣化が生じるまでの期間を少しでも長くすることを図る。

中性化のメカニズム(拡散)について

Q:橋梁は80年が経過した橋梁です。中性化試験の結果では、主桁ウェブはほぼ全体が中性化した状態でした。主鉄筋背面まではつり、防錆処理を施し断面修復・表面保護工を行った場合、外部とは劣化要因を遮断しても中性化した内部コンクリートから断面修復を行った主桁
外面方向へ中性化が進行することは考えられるのでしょうか?
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:中性化は、コンクリート表面からの二酸化炭素の供給によって起こる現象ですので(コンクリート中の水酸化カルシウムが炭酸カルシウムにかわる)、表面保護により劣化因子を遮断すれば中性化の進行は抑制できます。ただし、表面保護材が経年劣化で初期性能を失ったり剥離したりすると、再び二酸化炭素が供給される状態にはなることは考えられます。
中性化が二酸化炭素の供給によって起こるというメカニズムからすると、内部の中性化域から外面へ自力で進行するということはないと思います。(過去にそのような話も聞いたことがありません。)

中性化対策で内部圧入工法を採用する場合、断面修復材に亜硝酸リチウムを含有することに関して

Q:RC橋で、部分的な剥離・鉄筋露出が多々見られています。
調査の結果、中性化が橋梁全体で進行していました。
根本的な対策として、中性化対策として亜硝酸リチウムによる補修を考えています。
断面修復・表面保護・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)を考えています。

この場合、内部圧入工法を「見た目健全部」に施工するのであれば、断面欠損部の断面修復工法や表面保護工法に亜硝酸リチウムを含有する必要はありますか?
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:内部圧入工法を行う場合、断面修復箇所は施工範囲から除外します。
断面修復箇所は、内部圧入の必要がないのですが、この際、亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタル(内部圧入と同じ亜硝酸リチウム量)により断面復旧を行います。
全体を同じ亜硝酸リチウム濃度にするためです。
このことから、内部圧入を行う場合でも、断面修復には亜硝酸リチウムは必要になります。
一方、表面保護については亜硝酸リチウムは不要となります。
断面修復と内部圧入により、必要な亜硝酸リチウム量は付与しておりますので、表面からの亜硝酸リチウムの付与は不要となります。

回答日:2021年5月15日

中性化での鉄筋腐食抑制工法について

Q:主桁においてひび割れ、うき等劣化が著しく、コンクリート強度も基準強度値を満足していません。
また、中性化もあり、補修後の再劣化(マクロセル腐食)、さらにはつり調査により鉄筋腐食が進行していることを確認しています。
このような劣化状況における補修工法選定の考え方について教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:コンクリート試験結果から

【劣化状況の整理】
コンクリート表面(既設塗膜上)にひび割れ、コンクリートの浮き、剥離等の変状が顕在化している(再劣化)。これらの変状が生じた原因はいずれも鉄筋腐食である。詳細調査の結果より、中性化の進行によって鉄筋周囲の不動態皮膜が破壊されたことに起因して鉄筋周囲に腐食生成物(錆)が生じ、その体積膨張圧力によりコンクリートにひび割れや浮きを発生させたものと考えられる。
主桁の一部には補修履歴があることから、本橋は既に中性化による劣化に対する補修工事がなされており、それが再劣化していることが分かる。その当時の補修工法は「ひび割れ注入+表面被覆工+部分断面修復工」であったと推察される。ひび割れ注入工や表面被覆工は外部からの劣化因子の遮断を目的とした補修工法であり、二酸化炭素の侵入を抑制することで以後のコンクリートの中性化の進行低減を図るものである。また、部分断面修復工も、その時点で浮き、剥離が生じている箇所のみの対処でしかない。
しかし、補修後に現状のような再劣化が生じていることから、本橋の中性化の状況および鉄筋腐食の進行速度に対して「劣化因子の遮断」を目的とした対処療法的な補修では十分な抑制効果が発揮できなかったことが明らかである。既設塗膜の下にはさらなるひび割れが隠れている可能性もある。

【上部工の補修対策方針】
上記の再劣化状況を踏まえ、本橋のRC桁は中性化の進行により既に鉄筋位置が腐食環境に置かれており、鉄筋腐食反応が進行中であると判断できる。その段階で劣化因子の遮断を図っても、過年度補修の結果と同様に、再び再劣化を生じる可能性が高い。したがって、本橋の補修工法の要求性能は、「鉄筋腐食の根本的な抑制」とすることが望ましく、鉄筋腐食反応を根本的に抑制できる補修工法から最適なものを選定すべきである。
鉄筋腐食を根本的に抑制しうる補修工法として、亜硝酸リチウムを用いた補修工法を提案する。まず、亜硝酸リチウムによる鉄筋腐食抑制効果について以下に示す。

〔亜硝酸リチウムによる鉄筋腐食抑制効果〕
鉄筋腐食の抑制剤として、亜硝酸リチウムが適用される事例が増えている。亜硝酸リチウムの成分である亜硝酸イオンとリチウムイオンのうち、塩害や中性化による鉄筋腐食抑制に寄与するのは「亜硝酸イオン」である。亜硝酸イオン(NO2-)は2価の鉄イオン(Fe2+)と反応してアノード部からのFe2+の溶出を防止し、不動態皮膜(Fe2O3)として鉄筋表面に着床することによって鉄筋腐食反応を抑制する。この反応により不動態皮膜が再生されるため、以後の鋼材の腐食は進行しない。これが亜硝酸イオンによる鉄筋腐食の抑制メカニズムである。

このような鉄筋腐食抑制効果をもつ亜硝酸リチウムを種々の補修工法に併用、活用することで、「鉄筋腐食の根本的な抑制」を図ることができる。亜硝酸リチウムを用いた補修工法には、「ひび割れ注入工法」「表面含浸工法」「断面修復工法」「内部圧入工法」があり、損傷の種類に応じて使い分けることができる。本橋の上部工に適用すべき工法を以下に示す。

①既設塗膜撤去工
  補修履歴のある主桁の既設塗膜を全て撤去し、塗膜の下に隠れているひび割れや浮き、剥離等の変状を最終確認する必要がある。
②断面修復工(亜硝酸リチウム併用型断面修復工「リハビリ断面修復工法」)
  コンクリートに浮き、剝離が生じている箇所は、脆弱化しているコンクリートを全てはつり落とし、鉄筋をケレンして防錆処理を行ったうえでポリマーセメントモルタルにて断面修復する必要がある。このとき、断面修復材には亜硝酸リチウムを混入することで、修復範囲にある鉄筋に防錆効果を付与することができるとともに、マクロセル腐食抑制効果も期待できる。
③ひび割れ注入工(亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入「リハビリシリンダー工法」)
  ひび割れ発生箇所はひび割れ注入工により閉塞する必要がある。このとき、ひび割れ注入材に亜硝酸リチウムを併用することで、ひび割れ先端にある腐食した鉄筋に亜硝酸リチウムを供給することができるため、中性化により発生したひび割れの補修工法として適用性が高い。
④内部圧入工法(亜硝酸リチウム内部圧入工「リハビリカプセル工法」)
  過去の補修履歴では、ひび割れに対してひび割れ注入、浮き剥離に対して部分断面修復、そして劣化因子の遮断のために表面被覆という最小限の補修の組み合わせにて対処されていると思われる。しかし、コンクリートの中性化の影響は主桁全体に及ぶため、その補修を実施した段階では「まだひび割れや浮き剥離までは発生させていないものの、コンクリート内部では腐食反応は進行中である鉄筋」が多く存在していたはずである。そのような損傷予備軍ともいえる鉄筋腐食に対する対応が不足していたために、今回のような著しい再劣化が生じたものと推察できる。
そこで、本橋では上記①、②、③に加え、現時点で浮き剥離の生じていないコンクリート範囲全体を対象に亜硝酸リチウム内部圧入工法の併用を提案する。本工法は、コンクリートに削孔し、亜硝酸リチウムをコンクリート部材の表面から100mmの深さまでの範囲に加圧注入する。上部工ではこの表層100mmの範囲内に防錆対象としたい鉄筋が存在するため、主桁内の全ての鉄筋周囲に亜硝酸リチウムを供給することができる。その結果、鉄筋周囲の不動態皮膜が再生され、以後の鉄筋腐食を抑制する環境へと改善することができる。これにより、コンクリートをはつることなく全ての鉄筋に確実に鉄筋防錆効果を発揮することができる。



2)下部工について
【下部工の補修対策方針】
下部工の落橋防止構造(RC縁端拡幅部)は中性化の影響は受けていないものの、塩化物含有量が腐食発生限界を超えており、将来的に塩害による鉄筋腐食が進行する可能性が高い。したがって。現時点で「劣化因子の遮断」および「鉄筋腐食の抑制」の2つの効果を併せ持つ表面含浸工法により予防保全対策を講じておくことが望ましい。本橋の下部工に適用すべき工法を以下に示す。

①表面含浸工法(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」)
下地処理を行ったコンクリート表面に亜硝酸リチウム系含浸材を塗布し、その上からシラン・シロキサン系含浸材を塗布する。1層目の亜硝酸リチウム系含浸材がコンクリート内部へ浸透し、鉄筋不動態皮膜を再生することで鉄筋腐食抑制効果が期待できる。また2層目のシラン・シロキサン系含浸材が外部からの劣化因子の侵入を抑制する。この2つの効果により、将来的に塩害劣化の可能性がある本橋の下部工に対する効果的な予防保全対策とすることができる。




(3)補強との併用について
本橋の上部工では、まず中性化による鉄筋腐食に対し、ひび割れの補修(リハビリシリンダー工法)、浮き剥離箇所の修復(リハビリ断面修復工法)および全鉄筋の将来的な腐食進行の抑制(リハビリカプセル工法)による補修を行うことを提案した。
そのうえで、「コンクリート強度不足」および「腐食による鉄筋の断面減少」の要素に対して、補強が必要となる可能性がある。適用可能な補強工法として、「鋼板接着工法」「連続繊維シート接着工法」「下面増厚工法」「上面増厚工法」などが挙げられる。これら補強工法の選定および補強量の検討や補強そのものの要否判定については、復元設計や載荷試験等による詳細設計を行う必要がある。


※比較表が必要な場合はお問い合わせください。
回答日:2021年2月15日

中性化対策での亜硝酸リチウムの効果について

Q:中性化の補修として亜硝酸リチウムを用いる場合の留意点を教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:理論的には、鉄筋位置に必要な亜硝酸リチウムが確実に供給されさえすれば、鉄筋腐食の懸念はなくなります。
この、「鉄筋位置に必要な亜硝酸リチウムが確実に供給」された状態を実現しうる工法が「リハビリカプセル工法」です。
リハビリカプセル工法を適用した後は、中性化したコンクリート中でも鉄筋腐食が進行しない状態となっていますので、極端に言えばその後に二酸化炭素や水分が侵入しても問題ありません。
 しかし、表面含浸子法「プロコンガードシステムS」による亜硝酸リチウムの供給は、
・鉄筋位置までの亜硝酸イオンの拡散に非常に長期間を要する 
・コンクリートの密実度や含水状態などのコンデイションによって拡散の度合いが異なる箇所が生じる
 などの要素があり、「鉄筋位置に必要な亜硝酸リチウムが確実に供給」される状態を保証することができません。
したがって、プロコンガードシステムSにおける亜硝酸イオンの不動態皮膜再生効果はあくまで付加価値ととらえ、
主目的は劣化因子(水分、二酸化炭素)の遮断と捉えています。
すなわち、中性化に対するプロコンガードシステムSの目的は以下の3項目となります。
主目的①:二酸化炭素を遮断し、以後のコンクリートの炭酸化を防ぐ
主目的②:水分を遮断し、鉄筋腐食反応のうちのカソード反応の進行を抑制する
付加価値:不動態皮膜を再生し、鉄筋腐食反応のうちのアノード反応の進行を抑制する

表面含浸工法によって不動態皮膜再生効果を確実に得ることは困難ですので、やはりシラン・シロキサン系表面含侵材の劣化因子の遮断性能は重要な要素となります。
回答日:2020年5月14日

リハビリ各工法施工時の交通規制について

Q:リハビリ各工法は床版下面側より吊足場で施工することが可能でしょうか。施工時に橋面の交通規制は必要でしょうか。


回答者:江良和徳 技術委員長
A:吊足場で床版下面からの施工が可能ですので、施工時に橋面の交通規制は不要です。
回答日:2019年3月1日

ASRの補修のシナリオについて

Q:残存膨張量がJCI-DD2法で0.1%を超える反応を示しています。補修の考え方を教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:膨張率が0.1%を超える進行性の高いASRですので、単なるひび割れ注入のみでは完全なASR膨張抑制までは期待できません。そこで、補修後の維持管理シナリオを考えて、以下の2通りの補修対策を提案します。

【再劣化、再補修を繰り返す維持管理シナリオ】
・ASR膨張を完全に停止するには至らないものの、最小限の補修を定期的に行い、経過観察を併用します。
・補修方法の主たる要求性能は「水分侵入抑制」とし、ひび割れ注入工法と表面含浸工法を適用します。
・ここで、両工法にASR膨張抑制材の亜硝酸リチウムを併用します。
・亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工「リハビリシリンダー工法」
・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」
・これらの工法を定期的(12年~15年周期)に実施することで、構造物の性能低下を最小限に食い止めます。

【再劣化を許容せず、完全にASR膨張を停止させる維持管理シナリオ】
・膨張率が0.1%を超えるため、ひび割れ注入、表面含浸工などでは確実に再劣化します。
・しかし、構造物の重要性や立地条件(維持管理のしやすさ)などから、再劣化を許容できない場合もあります。
・その場合、ASR膨張抑制材の亜硝酸リチウムを最も積極的に活用する内部圧入工法を適用します。
・亜硝酸リチウム内部圧入工「リハビリ圧入工法」
・この工法はコンクリートに削孔し、そこから亜硝酸リチウムを部材全体に浸透させる工法で、全てのASRゲルを非膨張化するため、以後のASR膨張性を確実に消失させることができます。
・ちなみに、本工法の前処理としてひび割れを閉塞する必要があるため、リハビリシリンダー工法と併用します。
・本工法を適用した場合、再劣化は生じませんので、以後の再補修費は発生しません。

以上の2つの維持管理シナリオが考えられます。

詳細な資料が必要な場合はご連絡ください。

残存膨張量試験結果に応じた補修工法選定の考え方(残存膨張量試験結果に応じた補修工法選定について)

Q:残存膨張量試験結果に応じた補修工法選定の考え方において、残存膨張量試験結果に応じた補修工法選定について教えてください
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・残存膨張量試験の結果、将来的な膨張が「無害」と判定されたときには、
「膨張性が無害 → 以後のひび割れ進展はない → ひび割れ注入、表面保護で十分」
という図式が成り立ちます。これは乾燥収縮などの進行性のない変状に対する補修と同様の対策工でよいということを示します。
・しかし、将来的な膨張が「有害」と判定されたときには、
   「膨張性が有害 → 現在は軽微なひび割れであっても将来的には甚大となると予測される
      → ひび割れ注入、表面保護で水分を遮断しても膨張性が残っているので再劣化が懸念」
となります。
・これらを考慮して、残存膨張量の有無に応じたASR補修工法について次頁よりご提案します。

【ASRの膨張性が無害の場合の補修工法】
ASR進行性が小さい場合(膨張が収束している場合)は工法をシンプルに選定できます.
このケースの特徴は,以下の通りです.
・残存膨張量が小さく,今後の有害な膨張を想定しなくてもよい.
・ということは,今発生している変状さえ対処すればよい.
・以後,多少の水分が供給されても再劣化のリスクは低い.

これらを踏まえて、ASR膨張性が無害の場合について以下の2工法の組合せによる補修対策の実施をご提案します。
(なお、この工法選定は劣化原因がASR以外だった場合でも鉄筋腐食進行抑制の観点から有効だと考えます。)
 「ひび割れ注入」・・・発生しているひび割れを閉塞する.膨張進行を考慮する必要がないので,使用材料に「伸び能力」などを要求する必要はない。ただし、ひび割れからの劣化因子侵入により内部鉄筋の腐食が懸念される場合には、防錆材として亜硝酸リチウムを併用したひび割れ注入工法を選定するのが望ましい。(亜硝酸リチウムの中の亜硝酸イオンが鉄筋不動態皮膜を再生し、以後の腐食を抑制する。)
           『参考工法:リハビリシリンダー工法』
 「表面含浸工」・・・外部からの劣化因子侵入を抑制する。ASR膨張進行を考慮する必要がないので、一般的なシラン系含浸材やけい酸塩系含浸材の適用が考えられる。ただし、中性化等による将来的な鉄筋腐食を考慮する場合には、防錆材として亜硝酸リチウムを併用した表面含浸工法を選定知るのが望ましい。
           『参考工法:プロコンガードシステムS』



【ASR膨張性が有害の場合の補修工法】
ASR進行性が大きい場合(今後も有害な膨張が見込まれる場合)は,工法選定を慎重に行う必要があります.このケースの特徴は,以下の通りです.
・残存膨張量が大きく,今後の有害な膨張を想定した工法選定が必要.
・安易な補修では再劣化することを認識しておく必要がある.
これらを踏まえて、ASR膨張性が有害の場合の補修工法は以下の2つのシナリオが考えられます。

シナリオ1 ; 主たる要求性能をゲルの非膨張化とし、再補修を必要としない維持管理シナリオ
・水分浸入を完全に抑制できない本構造に対し、リチウムイオンによるアルカリシリカゲルの非膨張化をもってASRの進行を完全に停止させる。
・そのための補修工法は、亜硝酸リチウム内部圧入工法とする。
・内部圧入工法は小径の圧入孔を削孔し、そこから亜硝酸リチウムを高圧で内部圧入する工法であり、亜硝酸リチウムをコンクリート部材全体に確実に供給することができる。
・ゲルが非膨張化されたら,以後,どれだけ水分が供給されても再劣化は生じない.
・したがってこの対策による補修効果は,対象構造物の立地条件や環境条件等に左右されない.
・初期コストは高価となるが,以後の再補修が発生しないため、予定供用年数が長い場合はLCCで有利になる場合が多い.
 『参考工法:リハビリ圧入工法』

シナリオ2 ; 主たる要求性能を水分侵入抑制とし、定期的な再補修を繰り返す維持管理シナリオ
・ASR膨張抑制の方針として、可能な限り水分侵入を抑制する。
・そのための補修工法はひび割れ注入工+表面含浸工法とする。
・このとき、ひび割れ注入材および表面含浸材にASR膨張抑制材として亜硝酸リチウムを併用する。(亜硝酸リチウムのうち、リチウムイオンがアルカリシリカゲルを非膨張化するため、リチウムイオンが供給されたコンクリート表層部は以後のASR膨張が抑制される。)
・ただし,コンクリート構造物への水分浸入を完全に遮断することは困難。また、ひび割れ注入工および表面含浸工に亜硝酸リチウムを併用しても、リチウムイオンの浸透可能範囲はコンクリート表層部のみとなるため、完全なASR膨張抑制とはならない。
・したがって、本シナリオはASR膨張を完全に停止させるのではなく、ある程度の再劣化を許容し、再劣化したら速やかに再補修を行うという維持管理計画を採るということになる。
・このとき、再劣化までの期間をできるだけ長くするために、ひび割れ注入材および表面含浸材にASR膨張抑制材として亜硝酸リチウムを併用する。(亜硝酸リチウムのうち、リチウムイオンがアルカリシリカゲルを非膨張化するため、リチウムイオンが供給されたコンクリート表層部は以後のASR膨張が抑制される。)
・ASRだけでなく中性化などによる鉄筋腐食に対しても、上述したとり亜硝酸イオンによって鉄筋腐食抑制効果も期待できる。
 『参考工法:リハビリシリンダー工法+プロコンガードシステムS』


ASRの試験方法について(残存膨張率試験(JCI-S-011法、アルカリ溶液浸漬法)の必要な試験箇所数及び採取コア径)

Q:残存膨張率試験として、JCI-S-011法、アルカリ溶液浸漬法の両方を検討しています。必要な試験箇所数及び採取コア径について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・JCI-S-011法のコア径は100mmを標準としていますので、採取コアはφ100mm×L300mm程度が必要となります。
・アルカリ溶液浸漬法のコア径は50mmを標準としていますので、採取コアはφ50mm×L200mm程度でよいです。
・コア採取本数は両方法ともに各3本はほしいところです(最低でも各2本)。採取箇所はひび割れ状況の大、中、小の部位を選定するのが望ましいのですが、ひび割れが多すぎる箇所からはコア採取そのものが困難ですので、可能な範囲内で採取することとなります。
・コンクリート表層部はひび割れ発生により膨張力が解放されているため、残存膨張量としては小さめに出ます。したがってコア試料は深めに抜いて、表層部を除外した範囲にて試験を実施することが望ましいとされています。

回答日:2017年12月1日

ASRの試験方法について(偏光顕微鏡による観察の必要性)

Q:ASRの試験として偏光顕微鏡観察を実施する目的を教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・「偏光顕微鏡観察」により、使用骨材の岩種や反応性鉱物を特定します。また、骨材周囲やひび割れを満たすアルカリシリカゲルの有無を観察します。
・「SEM観察」により、アルカリシリカゲルの形状、組成を調べます。

ASRの白色析出物について

Q:ASRの場合、ひび割れから析出される白色生成物は遊離石灰と表現していもいいのでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ASR劣化構造物に見られる白色の析出物は、厳密には遊離石灰と表現しないほうがよいですね。
遊離石灰はコンクリート中のカルシウム分が溶出して炭酸化した炭酸カルシウムが主成分です。
カルシウム分が溶出するということは、ひび割れに水の流れがあり、その水に引っ張られたカルシウム分ということです。

一方、ASRの場合は骨材周囲に生成したアルカリシリカゲルがひび割れを通じてコンクリート表面に析出することがあります。
これはナトリウムシリケートが主成分となりますので、上記の遊離石灰とは異なります。


しかし、このアルカリシリカゲルがひび割れ内を移動する際には必ず水の移動を伴いますので、いっしょにカルシウム分も溶出します。
したがって、ASR劣化構造物に見られる白色析出物の成分は、アルカリシリカゲルと遊離石灰の混合物となることが多いようです。

こうなるとたいへんややこしいので、私が調査報告書などに記載するときには、単純に『白色析出物が認められる』という表現にしています。

ASR(劣化期)と断定する判断について

Q:RC下部工で網状ひびわれでひびわれ幅は0.1~0.7㎜程度です。
静弾性係数が標準範囲より高く出ております。
SEMについては、アルカリ-カルシウム-シリカ型等の反応生成物有りと分かりました。
カナダ法による残存膨張量については、0.03%程度とほとんどありません。
40年以上経過していると考えられる擁壁のため、残存膨張量はでなかったものと思います。
この症状でASRと断定できるのでしょうか
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ひび割れが亀甲状、格子状となっており、ASR特有のパターンを示しています。
亀甲状のひび割れはコンクリート膨張系の劣化の特徴であり、ASRの可能性が最も高いと言えます。
塩害た中性化などの鉄筋腐食に起因する劣化ではこのようなパターンにはなりませんので、これらは除外できます。
決め手はSEM観察の結果です。反応生成物はASRが進行した状態でないと観察されることはありません。
したがって、この擁壁の劣化機構はASRであると判断できます。
ASRによる劣化であっても、その膨張性の大小、進行性の有無は構造物によって大きく異なります。
骨材の種類、反応性骨材と健全骨材の配合比率などに影響を受けます。
試験の結果、静弾性係数の低下が見られないそうですが、そのような場合もあります。
また、ひび割れの無い箇所からしかコアを採取できませんので、他の範囲では静弾性係数の低下がみられる可能性もあります。
カナダ法の結果が0.03%と非常に小さいので、将来的な膨張進行はなさそうです。
竣工後40年経過していますので、既にASRの反応が収束に向かっていると判断するのが妥当だと思います。

ASR対策に亜硝酸リチウムの有効性について

Q:ASRの根本的な補修にリチウムイオンが有効とのことですが、そのほかの材料で有効なものはありますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:現在、フレッシュコンクリートに混入してASRの発症を防ぐ混和剤として、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末などが実用化されています。
しかし、ASR劣化した既設構造物に対して作用させる抑制剤としては、リチウムイオンしかありません。
リチウム化合物には、亜硝酸リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウムなどがありますが、高濃度の水溶液で圧入可能な材料は亜硝酸リチウムだけです。

地中でのASRについて

Q:ASRで劣化した構造物において、土中部にひび割れが見られなかった。土中部にも水分は供給されると思うが、なぜか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・一概には言えませんが、気中部と土中部では土中部のほうが劣化が軽微なことが多いです。
・土中部には地下水があるため、気中部よりも水分供給が激しい場合があります。それでも土中部のほうが劣化が軽微なのは、おそらく温度変化の影響だと考えられます。
・ASRは化学反応ですので、必ず温度の影響を受けます。高温であるほどASRが進行しやすいと言えますが、さらに高温と低温の繰り返し、すなわち温度の日較差、年較差の影響も大きいです。
・土中部は気中部に比べて温度変化が小さいため、ASR進行が穏やかであるケースがあるということです。

ASRに対する亜硝酸リチウムの適用について

Q:PC部材のASR補修に対する亜硝酸リチウムの適用の可否
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ASR補修として適用可能な亜硝酸リチウム関連工法には
①ひび割れ注入(リハビリシリンダー工法)
②表面含浸工法(プロコンガードシステム)
③表面被覆工法(リハビリ表面被覆工法)
④内部圧入工法(ASRリチウム工法、リハビリカプセル工法)
がありますが、このうちPCホロー桁に適用可能なのは①~③となります。

④の内部圧入工法は下記の理由により現時点で適用外としています。
・PC部材はコンクリート強度が高く、密実であるため、圧入による亜硝酸リチウムの浸透に時間がかかる
・全断面有効のPC部材への削孔が好ましくない

以上により、ASRで劣化したPC部材への補修は、
①ひび割れ注入(リハビリシリンダー工法)にてひび割れ周囲に亜硝酸リチウムを浸透しつつひび割れを閉塞し、
②表面含浸工法(プロコンガードシステム)にてコンクリート表面に亜硝酸リチウムを浸透しつつ劣化因子を遮断する
という組み合わせをご提案しています。
美観性向上が必要な場合には②にかえて③表面被覆工法とする場合もあります。
もちろん、これらでは部材全体への亜硝酸リチウム浸透は得られませんので、完全なASR対策とはならず、再劣化する可能性があります。

現時点ではこれが限界だと考えています。

塩害・中性化・ASRの複合劣化

Q:下記の変状での対策を検討しています。亜硝酸リチウムは有効でしょうか。
【変状状況】
・橋軸方向鉄筋に沿った幅0.1mm~0.2mmのひびわれが多数発生。
・そのうち地覆側に近いところ(雨掛り部)でひびわれ遊離石灰が発生。
・はつり調査結果、鉄筋は錆びている。

【試験結果】
・圧縮強度 27N/mm2
・中性化 かぶり22mmに対して、中性化深さ17.8mm(中性化残り4.2mm)
・塩分量 表面:0.52kg/m3、鉄筋位置:2.11kg/m3、最深部:1.19kg/m3
・SEM/EDS 有害(残存膨張量試験はしていない)

【劣化要因の推定】
ASRによりひびわれ発生

ひびわれから中性化促進

中性化による鉄筋位置付近での塩化物イオンの濃縮現象(塩害)

内部鉄筋が腐食(ASR、中性化と塩害の複合劣化)

【対策工法の検討(案)】
▪橋面防水、伸縮装置設置等の水処理
▪ひびわれ注入等一般補修
鉄筋腐食抑制型シラン系含浸材(期待する効果:鉄筋腐食抑制、ASRの進行抑制)

回答者:江良和徳 技術委員長
A:劣化要因は、塩害、中性化、ASRの複合劣化と考えらます。

対策方針のご提案
 ・塩害および中性化によって鉄筋腐食環境が整っており、はつり調査の結果から既に鉄筋腐食が進行している状況が確認されています。
 ・本橋の主たる変状は鉄筋腐食と捉え、補修方針は以後の鉄筋腐食抑制を第1に考えます。
 ・鉄筋腐食の原因は塩害と中性化ですが、塩害は既に腐食発生限界を超える塩分量が存在し、ひび割れまで発生していますので、劣化グレードは「加速期前期または加速期後期」となります。中性化も既に中性化残り10mmを下回っており、同様にひび割れまで発生していますので、劣化グレードはこちらも「加速期前期または加速期後期」となります。
 ・すると、どちらも補修工法の要求性能は「劣化因子の遮断」だけでは不十分となり、鉄筋腐食抑制効果を付与できる補修工法を選定する必要があります。
 ・さらに、このひび割れ発生の一因がASRであることから、単に鉄筋腐食を抑制するだけでなくASR膨張抑制効果も付与すべきと考えます。
 ・従いまして、今回ご検索いただいた亜硝酸リチウムは本橋の補修材料として適していると考えられます。亜硝酸リチウムは、亜硝酸イオンによる鉄筋不動態皮膜の再生(鉄筋防錆)およびリチウムイオンによるASRゲル非膨張化(ASR膨張抑制)の2つの効果を期待することができますので、塩害、中性化およびASRの複合劣化を受けた本橋の補修材料として適しています。
・あとは、亜硝酸リチウムを用いた補修工法の組合せです。以下に2パターンを考えてみます。

【①ひび割れ注入工+表面含浸工】・・・軽微な補修
・幅0.2mm以上のひび割れに対して、亜硝酸リチウム先行注入+超微粒子セメント系注入材本注入によるひび割れ注入工「リハビリシリンダー工法」を行います。その後、亜硝酸リチウム系含浸材塗布+けい酸リチウム系含浸材塗布「プロコンガードシステム」を行います。
・塩害、中性化対策の観点としては、まずリハビリシリンダー工法によって、ひび割れから防錆材の亜硝酸リチウムを直接供給しますので、鉄筋腐食抑制効果が期待できます。ただし、鉄筋が腐食しているもののひび割れまでは発生していないという箇所には、当然ですがひび割れ注入できませんので亜硝酸リチウムを供給できません。
・プロコンガードシステムはコンクリート表面全体に塗布するため、コンクリート表面から内部に向かって亜硝酸リチウムが浸透し、それが鉄筋位置に到達すれば将来的な鉄筋腐食も抑制される効果が期待できます。この表面含浸工は、メールにもありました鉄筋腐食抑制型シラン系含浸材と同様の工法となります。ただし、表面から塗布できる量には限界がありますので、内部の塩分量によっては塗布するだけでは不十分な量となる可能性もあります。さらに、30mm浸透するのに半年程度の期間を要しますので、その間の鉄筋腐食進行が懸念されるような場合は効果が不十分となることも考えられます。
・ASR対策の観点としては、ひび割れ注入および表面保護によってコンクリート表層部の範囲に亜硝酸リチウムを供給しますので、部分的にASRのゲルの非膨張化が期待できます。ただし、コンクリートの部材中心部分へは亜硝酸リチウムの効果を付与することができず、将来的にASR再劣化を生じる可能性があります。あくまで劣化因子の遮断を目的とした表面保護工にプラスアルファ程度の効果を期待するという考え方です。
・亜硝酸リチウムを塗布だけでは浸透深さとスピードには限界があります。本橋の鉄筋かぶりが22mm程度であるため、鉄筋位置まで亜硝酸リチウムが到達するために少なくとも半年程度の期間を要すると考えられます。本案の目的は、塩害、中性化、ASR対策全てに対して、主たる要求性能を「劣化因子の遮断」に据えて、さらに亜硝酸リチウムの効果をプラスするという考え方となります。
・とはいえ、単なるひび割れ注入+表面含浸工では劣化因子の遮断のみを目的としますので、それらに鉄筋防錆効果およびASR膨張抑制効果を付与できる本案は効果的だと考えられます。



【②内部圧入工】・・・鉄筋腐食、ASR膨張の根本的な補修
・コンクリートに削孔し、亜硝酸リチウム水溶液をコンクリート全体に内部圧入します。工法名はリハビリカプセル工法です。このとき、亜硝酸リチウムの注入量は塩害対策として必要となる量と、ASR対策として必要となる量とを考慮しますので、定量的な設計ができます。
・塩害対策の観点として、鉄筋周囲の塩化物イオンに応じた亜硝酸リチウムを鉄筋周囲に供給することによって、鉄筋の不動態皮膜を再生し、以後の鉄筋腐食を抑制する環境へと改善します。内部圧入工は必要な亜硝酸リチウム量を数週間の期間内で確実に浸透させる事ができますので、コンクリートをハツることなく確実に鉄筋防錆効果を発揮できます。①の工法ではひび割れを発生させた鉄筋腐食箇所のみに亜硝酸リチウムを供給しますが、本案ではひび割れの有無に関わらず、全ての鉄筋に十分な量の亜硝酸リチウムを供給できますので、根本的な鉄筋腐食抑制を見込むことができます。
・ASR対策の観点として、コンクリート内部の全ての骨材周囲に亜硝酸リチウムを供給することによって、ASRゲルを非膨張化し、以後のASR膨張進行を抑制することができます。内部圧入工は必要な亜硝酸リチウム量を数週間の期間内でコンクリート全体に確実に浸透させる事ができますので、表面保護やひび割れ注入工、断面修復工のように供給可能範囲が表層部に限定されることがありません。
・塩害、中性化、ASRの複合劣化を受けた本橋の補修には、内部圧入工法が最も適すると判断できます。



以上です。①と②ではかなり費用に差がありますが、得られる効果も差があります。
各工法のパンフレットを添付しますのでご参照ください。


中性化と塩害の複合劣化の補修検討について

Q:中性化と塩害の複合劣化に対する劣化予測及び補修の考え方について教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:【劣化予測】
中性化で劣化予測が可能なのは、ルートt法による「中性化深さの進行予測」です。
しかし、既に中性化深さが鉄筋位置まで到達している場合、この予測を行う意味はありません。
中性化深さが鉄筋位置まで到達した後は「鉄筋腐食の進行予測」となりますが、鉄筋腐食を数値的に予測する手法はありません。概念的なものです。
すなわち、今後は腐食が進行することを前提として補修工法を選定するしかありません。

塩害で劣化予測が可能なのは、Fickの拡散方程式による「塩化物イオン拡散予測」です。

これによって、鉄筋位置の塩化物イオン濃度が腐食発生限界を超えるまでの期間(時間的余裕)を予測します。
既に鉄筋位置での塩化物イオン濃度が限界値を大幅に超えた場合、この予測を行う意味はありません。
塩化物イオン濃度が限界を超えた後は「鉄筋腐食の進行予測」となりますが、鉄筋腐食を数値的に予測する手法はありません。概念的なものです。
すなわち、今後は腐食が進行することを前提として補修工法を選定するしかありません。
【補修工法選定の考え方】
主たる劣化は塩害ですので、塩害対策として比較検討して問題ありません。
ここで、まず部分的にコンクリートの浮き、はく離、鉄筋露出している箇所の対処を考えます。
このような場所をそのままにするわけはありませんので、必ず断面修復します。
これは脆弱部だけをはつり取り、ポリマーセメントモルタルで修復する「部分断面修復」です。

次にかぶりコンクリートが健全な部分についての対処を考えます。
塩化物イオンが腐食発生限界を大幅に超えていますし、実際に著しい鉄筋腐食が見られます。
すなわち、現時点でかぶりコンクリートに浮きやはく離が生じていなくても、そうなることは時間の問題ということです。
となると、ここで鉄筋腐食を抑制しなければなりません。これが最も重要な要求性能です。
このことを念頭において比較検討します。
比較検討の対象として以下のような案が挙げられます。
①脱塩工法 (塩分を除去して腐食環境を改善する)
②電気防食工法 (鉄筋腐食そのものを抑制する)
③亜硝酸リチウム内部圧入工 (鉄筋腐食そのものを抑制する)
④表面被覆工 (劣化因子を遮断して腐食環境悪化を抑制する)
⑤全断面修復工 (塩分を除去するとともに鉄筋に防錆処理を施す)
上記5案について、構造物への適用性を検討してみます。
①は既に著しい鉄筋腐食が進行しているため、この時点で塩分を除去しても手遅れです。腐食はとまりません。
②は工学的に最も信頼性が高く、構造形式的に適用可能であれば効果が高いといえます。
③も②と同様の目的ですが、適用可能な塩化物イオン量が10kg/m3までです。
④は既に著しい鉄筋腐食が進行している場合、この時点で劣化因子の侵入を遮断しても手遅れです。腐食はとまりません。ただし初期コストは最も安価ですので適用する価値はあります。もちろん適用する場合には再劣化を想定した再補修計画を立案する必要があります。
⑤は健全なかぶりコンクリートをすべてはつり落とし、鉄筋に防錆材を塗布して断面を修復する全断面修復となります。修復深さが大きいため費用はかかります。

亜硝酸リチウムを使った断面修復工法でプライマーに亜硝酸リチウムを塗布することについて

Q:亜硝酸リチウム混入断面修復工法でプライマーとして亜硝酸リチウムを塗布することに意味はあるのでしょうか?
回答者:技術委員会
A:ポリマーセメントモルタルで断面修復を行うときは通常プライマーを塗布して断面修復を行います。
プライマーの目的は躯体側から水分を取られる(ドライアウト)事の防止です。
水系のポリマー系が多いのですが、造膜性があります。
その場合、断面修復材に混入した亜硝酸リチウムの浸透を阻害します。

亜硝酸リチウムは保湿性能が高い性質があります。
亜硝酸リチウム混入断面修復方法では、亜硝酸リチウムをドライアウト防止目的でプライマーとして塗布しています。
また、プライマーに亜硝酸リチウムを使用した場合、断面修復材に混入した亜硝酸リチウムが躯体コンクリートに浸透することを阻害しません。
以上の理由で断面修復で亜硝酸リチウムを塗布しています。
接着不良を起こしたことはありません。

断面修復工の深さについて

Q:断面修復工について、最低の深さはどれくらいでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:あまり薄い修復厚さにしますと、材料はく離の原因となりますので好ましくありません。
コンクリートメンテナンス協会の標準歩掛では、最小はつり深さを30mmとしています。
30mmの厚さがあれば問題ないと考えます。

塩害における断面修復工法の考え方について

Q:亜硝酸リチウムを断面修復材に混入して補修することを発注者に提案しております。
発注者より鉄筋より奥の部分の塩分浸透量が1.2kg/m3を超えているが亜硝酸リチウムを混入した場合、効果があるのかとの質問を受けております。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・かなり深くまで高い塩分量がありますね。中性化による塩分濃縮の傾向も見て取れます。
・このような状況に対する断面修復工に亜硝酸リチウムを使用することは効果的だと思います。
・ポイントは「はつり深さ」になります。
・基本は鉄筋背面側まで完全にはつりとり、鉄筋と塩分の縁を切ります。
・上部工のかぶりは10~40mm程度のようですので、鉄筋より10~20mm奥まではつりとり、亜硝酸リチウム含有ペーストで断面修復します。
・このとき、発注者のご指摘通り、断面修復よりも奥側に高い塩分量が残ります。
・すると、濃度勾配によって奥から表面側へと塩化物イオンの逆拡散が始まる可能性があります。
・しかし、鉄筋周囲には密実なポリマーセメントモルタルが存在しますので、コンクリート中に比べて塩化物イオンの拡散は極めて生じにくい状態となっています。
・一般的に、ポリマーセメントモルタル中のイオン拡散速度はコンクリートの1/6程度と極めて遅いとされています。
・したがって、残存供用期間中に鉄筋位置の塩分量が再び発錆限界を超えることは想定しにくいですね。
・鉄筋周囲には防錆材としての亜硝酸イオンが存在しており、その周囲は密実なポリマーセメントモルタルで塩化物イオンから遮断されていますので、補修後の鉄筋腐食抑制効果は十分に持続するものと考えられます。

・断面修復工の範囲は浮き、剥離、鉄筋露出箇所だと思います。
・では、現時点で浮き、剥離が生じていない範囲はどう考えるべきか、議論が分かれるところです。
・同じ環境下にありますので、現時点で浮き剥離が生じていない(そこまで鉄筋腐食が進行していない)だけで、塩化物イオンは十分に高い状況のはずです。
・すると、補修後数年後にはこの断面修復未実施の範囲に劣化が顕在化してくるものと予測されます。
・それに対する対処方法は3つです。
①浮き剥離の有無にかかわらず、高い塩化物イオン含む全面を対象に全断面修復を行う。
②浮き剥離箇所は断面修復工を行い、それ以外の範囲は亜硝酸リチウムを内部圧入する。
③浮き剥離箇所は断面修復工を行い、それ以外の範囲は表面保護工を行って経過観察を強化する。
・上記の①と②は根本的な対策で、以後の再劣化は想定しません。
(・ただし、供用中の上部工の主桁、床版の鉄筋をすべて露出するほどのはつりは現実的ではありません。)
・しかし③の対処ではおそらく数年後に表面保護工だけの範囲が再劣化します。既に塩分が高いですから。

長文になりましたが、ご参照いただければ幸いです。

断面修復で、鉄筋の腐食欠損の補修方法について

Q:橋台竪壁部で鉄筋露出やうきがあり、部分断面修復工を施工する予定です。鉄筋を裏側まで、はつり出し、鉄筋ケレン・防錆作業後リハビリ断面修復工を施工する予定です。(補修設計時にコア採取で塩分含有量試験を行い、鉄筋付近の塩分量は4.0kg/m3)
 はつり作業をしたところ、うきの部分で、鉄筋の腐食欠損が見られました。鉄筋の腐食が損傷部以外でも進んでいました。
このような場合の対処工法を教えてください。
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:同様の相談や質問を受ける場合がありますが、参考になる図書や資料が無いため、都度、"設計者判断"とお答えしております。
具体的には、腐食の激しい鉄筋が主筋か否か?主筋であれば、応力負担の大きい主筋か否か?応力計算で算出された鉄筋量に影響を与える鉄筋か否か?等の条件により、現場条件に応じた"設計者判断による"現場対応が必要と考えます。
これらの条件により、対応方法が異なりますが、以下の3種類のいずれかの対策が実施されることが多いです。
 ① 継手を考慮せず、断面修復箇所のみに沿え筋する。
 ② 断面修復箇所に隣接する健全部の鉄筋をはつり出し、継手(重ね継手)を考慮した添え筋を行う。
 ③ ①or②の方法で添え筋を行った上で、断面補修を実施し、その後、外ケーブル等により、主桁にプレストレスを導入する。
   → 断面補修時に設置する添え筋は、既設構造物の死荷重に抵抗できないため、既設構造物の鉄筋腐食を考慮した応力計算で、死荷重時NGとなった場合は、死荷重応力に抵抗できるプレストレスの導入が必要になりす。

断面修復工法での表面保護の役割

Q:全断面修復(リハビリ断面修復工法)工法の仕上げで、高分子系浸透性防水材(アイゾールEX)の役割を教えてください。
回答者:峯松昇司 積算委員長・河原健児 技術副技術委員長
A:全断面修復(リハビリ断面修復工法)工法の仕上げで、高分子系浸透性防水材(アイゾールEX)の適用について、第一の目的は高分子系浸透性防水材を使用することによって新たな劣化因子の侵入を防ぐことにあります。
全断面修復を行い、劣化したコンクリートを取り換えても新たに劣化因子が入ることで再劣化を引き起こします。
そこで高分子系浸透性防水材といった表面保護材を塗布することで劣化因子の侵入を阻止し、耐用年数の向上や補修にかかるコストを下げることができます。
※断面修復を行った後に表面保護を行わない場合。再劣化が進行した際は再度断面修復や、新たに表面保護を行う必要があります。
しかし断面修復の仕上げとして表面保護を行うことで、再劣化をした場合でも劣化は表面保護材にとどまりますので、再補修は表面保護を行うのみで済みます。

回答日:2020年7月18日

ASRに対する亜硝酸リチウム内部圧入工法

Q:既設コンクリート構造物のASRを抑制する方法としては、
①ASRゲルの非膨張化。
②ひび割れ対策による水の遮断。
③空隙水のアルカリ(Na+、K+)濃度を下げる。
以上について、
亜硝酸リチウム圧入工法は、①②の抑制効果は理解できますが、
③については、リチウムイオンは、NaとKと置換することで、
空隙水のアリカリ濃度を下げると理解してよろしいのでしょうか。

回答者:江良和徳 技術委員長
A:ASR劣化の進行過程には2段階のステージがあります。
 第1ステージ:アルカリシリカゲルの生成
 第2ステージ:アルカリシリカゲルの吸水膨張

第1ステージは反応性骨材周囲にゲルが生成しつつある段階であり、
コンクリート表面にはまだひび割れ等は発生していません。
この段階でゲル生成に影響を与える要因はコンクリート中のアルカリ(Na+、K+)です。
したがって、この段階でアルカリ低減を図ればASR膨張抑制に寄与します。
ご質問中にある方法では③が該当します。

第2ステージは既にアルカリシリカゲルが生成した後の反応であり、
ゲルの吸水膨張によってコンクリート表面にひび割れが発生しています。
この段階でゲル膨張に影響を与える要因は水分です。
したがって、この段階で考えるべき対策方針は、水分遮断もしくはゲルの非膨張化です。
ご質問中にある方法では①、②が該当します。

亜硝酸リチウム内部圧入工法(リハビリカプセル工法)がASR補修として適用される劣化状態は、
既にASRひび割れが多数発生している段階であることが多く、上記でいえば第2ステージです。
そこで目指している主たる補修効果は①ASRゲルの非膨張化です。
また、施工過程でひび割れ注入工も併用しますので、②水の遮断も考慮できます。
しかし、③のアルカリ濃度低減はこの段階ではあまり効果が期待できませんので、要求性能に含めていません。

内部圧入工法の耐用年数について

Q:塩害対策としてリハビリカプセル工法で補修した構造物には、 亜硝酸イオンが永久的に残存して鉄筋腐食を抑制するのでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:コンクリート中の塩分量に応じて適切に亜硝酸リチウムを内部圧入すれば、亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制効果は将来的に持続します。
その効果が将来的に持続するための条件が、「塩化物イオン量」と「亜硝酸イオン量」とのイオンバランスが崩れないことです。
かぶり範囲内の最大塩分量に対して設計圧入量を決めていますので、既に侵入している塩分が将来的に拡散しても、十分な亜硝酸イオンが存在していますので、鉄筋腐食は抑制されます。
例えば、残り50年供用すると考えた場合のランニングコストとしては、定期的に表面保護工を計上するのみでよろしいでしょう。
将来的に外来塩分が侵入してくる環境の場合,現在の含まれる塩分量で亜硝酸リチウム量を決めても、将来的に新たに塩分侵入を許せば、上記のイオンバランスが崩れる可能性があります。
それを防ぐために、表面保護工を健全な状態で維持するためのランニングコストがかかります。
それが定期的な表面保護工の再補修です。
したがって、定期的な表面保護工を計上するだけで、以後の鉄筋腐食進行は抑制することができます。

亜硝酸リチウム内部圧入工(ASRリチウム工法・リハビリカプセル)でのひび割れ注入(リハビリシリンダー)の先行注入について

Q:亜硝酸リチウム内部圧入工法のひび割れ注入(セメント系注入工)の先行注入はプレウェッティング目的だと水でいいのでしょうか? 
回答者:江良和徳 技術委員長
A:塩害対策としてリハビリカプセル工法を適用する場合、鉄筋腐食抑制のための亜硝酸リチウムは
全てリハビリカプセル工法により供給しますので、理屈的には前処理のひび割れ注入に亜硝酸リチウムを
併用する必要はありません。
しかし、無機系注入材の注入にはプレウエッティングが必要ですので、水または亜硝酸リチウム水溶液を
先行注入する必要があります。
ここで、水は鉄筋腐食に対する劣化因子となりますので、塩害劣化のひび割れに極力入れたくありません。
そこで水の代わりに亜硝酸リチウムを用いてプレウエッティングを行うこととしています。
亜硝酸リチウムは高価な材料ですが、ひび割れ注入に使用する亜硝酸リチウム量は僅かですので、
その材料費が施工単価に与える影響は大きくありません。

ASR対策工法について(亜硝酸リチウム圧入工法)

Q:ASRの残存膨張量試験結果で亜硝酸リチウム内部圧入工法の適用可否は変わりますか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:本工法の目的は「リチウムイオンによるアルカリシリカゲルの膨張性の低減、消失」ですので、
残存膨張量の大きな構造物(将来的にさらに膨張が進行する構造物)に対しては、その劣化程度によらず
膨張抑制効果を発揮します。
ただし、既にASRが著しく進行し、残存膨張量が既に収束している構造物に対しては、本工法を適用しても効果は期待できません。

亜硝酸リチウム内部圧入工(ASRリチウム工法・リハビリカプセル)での断面修復工法について

Q:リハビリカプセル工法を行う前に断面修復を行いますが、断面修復材に亜硝酸リチウムを含有させたもののほうが良いのでしょうか。または内部圧入するので含有は不要でしょうか。


回答者:江良和徳 技術委員長
A:断面修復材にも亜硝酸リチウムを併用すべきです。ポリマーセメントモルタルは非常に密実な材料で、リハビリカプセル工法で圧入した亜硝酸リチウムが断面修復部にまで浸透することは考えにくいためです。
リハビリカプセル工法で圧入する量と等量の亜硝酸リチウムを断面修復材にも混入してください。それにより、圧入範囲も断面修復範囲も全て等量の亜硝酸リチウムを供給できることになります。



リハビリカプセルの削孔深さについて

Q:現在検討している既設ボックスカルバートの塩害は、海砂に起因すると考えられており、コンクリート中心部(鉄筋位置より奥)の方が若干塩化物イオン濃度が高いような状態です。頂版部材厚は300mmです。削孔長はどれくらいでしょうか?
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:頂版の内部鉄筋がダブル配筋になっているのではないかと思い、削孔長を250mmを提案いたします。上面側の鉄筋も対象としたため部材厚全体を改善する計画としました。
下面側だけのようでしたら削孔深さは100mmで良いと思います。
圧入量を決定する塩化物イオン量の決定につきましては、深さ方向の塩化物イオン量を測定して最大値をとれば完璧です。

亜硝酸リチウム圧入工法の留意点について

Q:亜硝酸リチウム圧入工法の設計上の留意点は?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウム圧入工法の設計上の留意点は以下のような事項があります。
①コンクリート実強度が40N/mm2 以上のような高強度では適用が困難なため、事前の強度確認が必要
②対象構造物の含水状態を把握する必要がある。
対象構造物の含水率が高い(干満の影響を受けるなど)場合では圧入日数が長期化する場合がある
③中空床版橋のようにボイドなどが部材内にある場合、そこへ漏れ出した場合に対処不能となるため適用できない。

あとはケースバイケースですので、ぜひ具体的にご相談ください。

亜硝酸リチウムの圧入における注入量について

Q:亜硝酸リチウムの圧入で注入量はどれくらいの量が注入可能でしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウム内部圧入によりコンクリート中に圧入可能な亜硝酸リチウム水溶液の量は、最大で40kg/m3程度と考えています。
これは、塩害では塩化物イオン10kg/m3、ASRではアルカリ総量12kg/m3程度に相当する数値です。

油圧式内部圧入工の注入量管理について

Q:油圧注入器で施工する場合注入量が偏らないのか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:油圧式圧入装置で施工する場合、全ての圧入孔で30分間の試験加圧注入を行い、圧入速度を記録します。
その圧入速度と設計圧入量から圧入に要する時間を算出して管理します。
すなわち、全ての圧入孔を一斉に圧入スタートし、全て同じ量の圧入を行うのですが、圧入が完了する時間はそれぞれ異なるということです。
ここが圧入工の施工管理の核となります。

リハビリカプセル工法の削孔径と深さについて

Q:リハビリカプセル工法の小径削孔の径と限界削孔深さを教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:削孔径は10mmです。
限界削孔深さは400mmとしています。

リハビリ圧入工法の適用について

Q:RC中空床板橋のリハビリ圧入工法の適用について
回答者:江良和徳 技術委員長
A:構造的にやや適用しにくい対象ではあります。
下面で多数のひび割れが入っていると、おそらく中空ボイドに繋がるひび割れも多数存在するはずです。
下面から削孔して亜硝酸リチウムを圧入した際に、そのひび割れを通じてボイドへ逃げられる可能性が高いです。
そのときは削孔し直してボイドへの漏出を防ぐ対処を行いますが、桁のボイド間で鉄筋をよけて削孔できる位置が極めて限定されるので、不安はあります。
橋台背面や上部工横桁など、漏れを防げない構造でも圧入していますので不可能ではありませんが、程度問題ということでしょうね。

このような不安要素はありますので、発注者へこのことをご理解いただいたうえでリハビリ圧入工法をご採用いただければ幸いです。
リハビリ圧入工法を適用したあと、その効果がきちんと発揮されているかどうかを経過観察するところまでご提案いただいたほうがよいかもしれません。
ただ、劣化状況からみて、他の工法では対応できないことは確かです。
リハビリ圧入工法が最も可能性の高い工法、という位置づけだと思います。

塩害対策での 高圧注入(リハビリカプセル)の応用

Q:壁厚25cmのコンクリート壁に高圧注入することが妥当かどうか、もし、高圧注入を採用した場合の削孔のピッチとm2当りの概算工事費をご教 示願います。塩分は3~5kg/m3程度です。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:RC壁への高圧注入工法の適用は非常に効果的だと考えます。
片側から削孔し、亜硝酸リチウムを防護柵コンクリート全体に浸透させることができますので、
壁の内側、外側の鉄筋を防錆対象とすることができます。
犠牲陽極による工法であれば、内側と外側の鉄筋それぞれに犠牲陽極材を埋め込む必要がありますので
施工も大変ですし、工事費も高くなると考えられます。

版厚25cmの部材への高圧注入はRC床版への適用事例が多数ありますので問題ありません。

RC床版への事例を添付いたしますのでご参照ください。

圧入装置はカプセル式(リハビリカプセル工法)となります。
リハビリカプセル工法の技術資料を添付します。
圧入仕様は削孔径φ10mm、削孔深さ200mm、削孔間隔500mmとします。
カプセルを設置したままの状態で約7日間、亜硝酸リチウムを高圧注入いたします。
圧入に先立ち、鉄筋探査や削孔などの作業が必要ですので、最低20日程度の作業となります。
(もちろん施工延長に応じて期間は変わります)
施工はRC防護柵の内側からでも外側からでも可能です。どちらか1方向からの施工となります。
塩分量3~5kg/m3の場合、施工費は概ね50,000~60,000円/m2程度とお考えください。(材工、直接工事費)

リハビリカプセル工法の中性化への適用について

Q:中性化対策でリハビリカプセル工法は使えますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:まずは工法選定の参考として、以下の4案を比較します。
①再アルカリ化工法
②全断面修復工法
③リハビリカプセル工法
④表面被覆工法

上記4案のうち、①再アルカリ化は施工実績が乏しく、あまり現実的ではありません。

④の表面被覆工法は、既に鉄筋腐食が進行している場合には早期に再劣化します。あまり効果が望めません。
鉄筋腐食を抑制するためには③全断面修復か④リハビリカプセル工法となります。
供用中のコンクリート断面を全範囲はつるのは安全性の観点から推奨できません。それに経済性にも劣ります。
かぶりコンクリートが爆裂していない状況であれば、リハビリカプセル工法が最適だと考えられます。

リハビリカプセル工法の概算工事費は、コンクリート強度などによって変わりますので、比較表中の単価は目安程度としてください。
一般図、試験結果等を資料をご提示いただければ、概算の工事費を算出いたします。
また、比較検討の結果、本工法をご採用いただける場合は、圧入仕様設計、補修図、数量、工事費を作成させていただきます。
ぜひともご検討いただきますようお願い申し上げます。
※比較表等必要な場合は事務局にお問い合わせください。
回答日:2018年6月30日

リハビリカプセル工法の防錆効果を維持するために

Q:残り50年供用すると考えた場合のランニングコストとしては 10年ごとに表面保護工を計上するのみでよろしいでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:将来的に外来塩分が侵入してくる環境場合、現在の含まれる塩分量で亜硝酸リチウム量を決めても、将来的に新たに塩分侵入を許せば、上記のイオンバランスが崩れる可能性があります。それを防ぐために、表面保護工を健全な状態で維持するためのランニングコストがかかります。それが10年毎(目安)の表面保護工の再補修です。
したがって、10年ごとに表面保護工を計上するだけで、以後50年(目安)の鉄筋腐食進行は抑制することができます。
回答日:2018年5月20日

リハビリカプセル工法の防錆効果の持続性について

Q:塩害対策としてリハビリカプセル工法で補修した構造物には、亜硝酸イオンが永久的に残存して鉄筋腐食を抑制するのでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:コンクリート中の塩分量に応じて適切に亜硝酸リチウムを内部圧入すれば、亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制効果は将来的に持続します。その効果が将来的に持続するための条件が、「塩化物イオン量」と「亜硝酸イオン量」 とのイオンバランスが崩れないことです。
補修設計において、かぶり範囲内の最大塩分量に対して設計圧入量を決めていますので、既に侵入している塩分が将来的に拡散しても、十分な亜硝酸イオンが存在していますので、鉄筋腐食は抑制されます。

塩害に対してリハビリカプセル工法の応用について

Q:塩害対策としてリハビリカプセル工法で補修した構造物には、 亜硝酸イオンが永久的に残存して鉄筋腐食を抑制するのでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:コンクリート中の塩分量に応じて適切に亜硝酸リチウムを内部圧入すれば、亜硝酸イオンによる鉄筋腐食抑制効果は将来的に持続します。
その効果が将来的に持続するための条件が、「塩化物イオン量」と「亜硝酸イオン量」とのイオンバランスが崩れないことです。
かぶり範囲内の最大塩分量に対して設計圧入量を決めていますので、既に侵入している塩分が将来的に拡散しても、十分な亜硝酸イオンが存在していますので、鉄筋腐食は抑制されます。
例えば、残り50年供用すると考えた場合のランニングコストとしては、定期的に表面保護工を計上するのみでよろしいでしょう。
将来的に外来塩分が侵入してくる環境の場合,現在の含まれる塩分量で亜硝酸リチウム量を決めても、将来的に新たに塩分侵入を許せば、上記のイオンバランスが崩れる可能性があります。
それを防ぐために、表面保護工を健全な状態で維持するためのランニングコストがかかります。
それが定期的な表面保護工の再補修です。
したがって、定期的な表面保護工を計上するだけで、以後の鉄筋腐食進行は抑制することができます。

塩害対策での亜硝酸リチウム内部圧入工法施工後、時間経過で、電位が貴化傾向になるのはなぜですか?

Q:塩害対策として、亜硝酸リチウム内部圧入工法(リハビリカプセル工法)を採用しました。
施工前の卑な電位に比べ、施工後において既に電位の貴化傾向にあり、施工1年後にはさらに貴な電位へのシフトしている状況が認められました。原理を教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・これは亜硝酸リチウム内部圧入工法による鉄筋不動態皮膜再生効果が良好に発揮さ
れつつあると考えます。
・亜硝酸リチウムによる不働態皮膜再生効果そのものは、亜硝酸イオンが鉄筋表面に
到達すると速やかに発揮されます。
・内部圧入工による亜硝酸リチウムの浸透は、圧力勾配を駆動力とする液体の物理的
な移動であり、圧入完了までに要する期間は1~3週間程度となります。
・ただし、内部圧入工による亜硝酸リチウムの浸透はコンクリートの強度や密実度、
含水状態やひび割れ状況などに影響を受け、内部圧入の施工完了時点では必然的にコ
ンクリート中に亜硝酸イオンの濃度に濃淡が生じます。
・圧入完了後、その濃淡はイオン拡散によって平衡化しますので、将来的に均一な状
態へと近づきます。
・このイオン拡散の速度は内部圧入による浸透に比べて非常に遅く、数ヶ月~数年を
要すると考えられます。
・データをみると、施工後から施工1年後までの期間によりイオン拡散が進行して地覆コンクリート全域の亜硝酸イオンが均一化し、自然電位が貴化した様子が伺えます。
・しかし、局部的にはまだ電位が卑な領域も残っており、その範囲への亜硝酸イオンが未到達である可能性があります。
・この領域への亜硝酸イオンの到達にはもうしばらく時間を要する可能性がありますので、引き続きモニタリングを行うことを推奨いたします。
・現時点での本工法による補修効果は良好に推移していると考えられるとともに、たいへん貴重なデータが示されていると判断いたします。
回答日:2022年11月30日

亜硝酸リチウム圧入工法の適用範囲

Q:アルカリ総量は、試験を行っていないため仮定値で圧入工法の施工費の概算をとりあえずだしたいのですが、経験値でどれくらいの値が妥当であるか教えてください。
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:アルカリ総量の想定値としては、4.00kg/m3とすることが多いです。
協会発行の設計・施工指針(案)P.137の算定例でも4.00kg/m3が例に上がっています。
過去の経験でも、4.00kg/m3前後の値が多いように思います。
回答日:2021年1月11日

油圧式圧入機1台からのホースの本数、プロコン40の最大容積量、補充方法について

Q:圧入機1台からのホースの本数やプロコン40の最大容積量、補充方法について教えてください。
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:1台からの本数は特に決まりはないのですが、
小規模な橋梁であれば、下部工1基につき1台
大規模であれば、足場の形状、段数等によって複数台にします。
複数台にする時は、1台当たり100~200本にすることが多いです。
これらは現場で施工管理者が決めています。
なお、機械の台数は積算には反映されませんので、台数によって金額が変わることはありません。
材料の補充方法は添付ファイルを見て下さい。
回答日:2022年1月11日

亜硝酸リチウム内部圧入工法のメリット・デメリットについて

Q:亜硝酸リチウム内部圧入工法のメリット・デメリットについて教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:
回答日:2020年12月17日

亜硝酸リチウム圧入工法の適用範囲

Q:亜硝酸リチウム圧入工法の適用範囲について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:本工法は確かにコンクリートの強度や密実度に影響を受けます。
高強度のコンクリートに対しては所定の浸透距離が得られないことがあるため、プレストレストコンクリートには適用事例がありません。(PCへの適用につきましては、現在研究中です。2021年完成予定です)
ただし、RC桁や床版などでは、上部工に対しても施工事例があります。
そのほか、橋台、橋脚、擁壁、ボックスカルバートなど一般的なRC構造物には多数の実績があります。

回答日:2020年12月17日

連続した構造物で、施工箇所が施工しない箇所に与える影響について(ボックスカルバート)

Q:ボックスカルバートの頂版と側壁をリハビリカプセル工法で補修としています。今回補修しない底版(鉄筋が繋がっている)への影響はありませんか?
回答者:峯松昇司 積算委員長・技術委員会
A:側壁部に圧入した亜硝酸リチウムの浸透範囲は側壁部内となりますので、良くも悪くもそれが底版部へ影響を与えることはありません。
・もし、BOX底版部の鉄筋腐食抑制まで考慮するのであれば、底版にもリハビリカプセル工法を適用すべきです。
・BOXへの過去の実績を見ると、頂版と側壁のみ圧入したものが多いですが、底版部まで圧入対象としたものもあります。
・この施工境界の設定はコンサルさんや発注者の設計思想によって決まっており、どちらが正しいということでもありません。
回答日:2020年6月8日

油圧式圧入工法(ASRリチウム工法)と簡易型圧入工法(リハビリカプセル工法)の使分けについて

Q:内部圧入工法の「油圧式」と「カプセル式」の使い分けで、下記以外の何か数値(量)で示す違いはありますか?
・亜硝酸リチウム内部圧入工法には,部材寸法が厚い構造物(概ね500mm以上)に適用される油圧式圧入装置と,部材寸法が薄い構造物(概ね500mm未満)に適用されるカプセル式圧入装置の2種類があります.
・油圧式内部圧入工法は,橋台,橋脚,擁壁,ダム,構造物基礎など,土木構造物一般に適用されます.
・カプセル式圧入工法は,上部工,RC床版,ボックスカルバート,橋台のパラペットやウィングなどに適用されます.

回答者:峯松昇司 積算委員長・技術委員会
A:・亜硝酸リチウム設計施工指針のP.127(ASRリチウム)とP.161(カプセル)に、それぞれの適用について記載しています。
・これが使い分けの根拠となり、塩害または中性化の補修であれば原則としてリハビリカプセル工法です。
・ちなみに、ASRリチウム工法のパッカーはコンクリートへの埋設部寸法が250mmありますので、
部材厚が500mm以下では適用不可となります。
回答日:2020年6月8日

プレストレストコンクリート構造物(PC)に圧入用の削孔について

Q:プレストレストコンクリート構造物(PC)に内部圧入用の削孔をしても強度に問題はありませんか
回答者:江良和徳 技術委員長
A:「添付ファイルに示すP建の「PC構造物の補修手引き(案)[断面修復工法]」のなかに主桁に対するはつりの影響に関する資料があります。
今回の橋梁は床版橋とはいえこの資料に近いケースなので,参考になると思います。手引きでは下から2段目のPC鋼材まではつっても問題はないとしています。
正確なはつりの影響はFEM解析によらなければ分かりませんが,削孔は一断面に集中しているわけではなく,欠損面積は添付資料のはつりに比べて微小といえるものです。
例えば,幅1mの欠損面積を考えると,最大0.01m(削孔径分の幅)×0.15m(削孔深さ)×3箇所=0.0045㎡となり幅1mの深さに換算すると4.5mmとなります。
数値的な根拠を示すことはできませんが問題になる範囲ではないことは明白です。
回答日:2020年5月21日

内在塩分による塩害の対策での亜硝酸リチウム圧入工法(リハビリカプセル工法)の応用

Q:海砂等による内在塩分による塩害の対策工法について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:内在塩分による塩害に対する補修工法をご提案いたします。

【所見】
・塩害の原因が内在塩分であることから、構造物の部位に関わらずコンクリート中の全ての鉄筋が腐食環境下にある。
・それら全鉄筋の中の一部が、竣工から40年程度経過した現時点で実際に腐食進行しており、それに伴うひび割れや浮き、剥離などの変状を生じている。
・損傷図に示されるひび割れや浮き、剥離箇所に対し、ひび割れ注入工法および断面修復工法によって物理的に 補修するだけで済ますことも可能でり、実際に従来の補修設計はこのような対処療法的な工法選定が多かった。
・しかし、そのような考え方では、補修後の構造物の劣化進行に対して何ら対処をしていないこととなる。
 すなわち、現時点で浮き剥離を生じておらず断面修復対象範囲から外れた全範囲には、依然として高い塩化物イオン量が存在しており、そこに配置されている鉄筋は全て腐食環境下におかれたままとなる。
・したがって、それらの鉄筋が将来的に腐食が進行し、新たなひび割れや浮き、剥離が発生して再補修を余儀なくされることが明白である。
・今後の長期にわたる予定供用年数を考えると、このような再劣化と再補修を何度も繰り返すと推察する。
 それを防ぐには、現時点で浮き、はく離を生じている範囲だけにとどまらず、それ以外の範囲も含めた全ての鉄筋に対し、根本的に防錆対策を講じる必要がある。
・これは、補修後の構造物の維持管理シナリオを考えるということであり、
①再劣化を許容しない維持管理シナリオ
②再劣化と再補修を繰り返す維持管理シナリオの両方を勘案した総合的な判断によって補修工法を選定することが重要と考える。
【補修工法の提案】
①再劣化を許容しない維持管理シナリオ
・本シナリオに適用する補修工法は以下の組み合わせを提案する。
 ひび割れ箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法「リハビリシリンダー工法」(8,000円/m程度)
 浮き、はく離箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型断面修復工法「リハビリ断面修復工法」(通常の断面修復工法と同等)
 それ以外の全範囲 ⇒ 亜硝酸リチウム内部圧入工法「リハビリカプセル工法」(75,000円/m2程度)
・リハビリカプセル工法は、コンクリートに小径の削孔を行い、そこから亜硝酸リチウムを内部圧入する工法である。
 削孔間隔を500mmピッチとし、そこから半径300mm程度の同心円状に亜硝酸リチウムを浸透させることによって、コンクリート中の全ての鉄筋に亜硝酸リチウムを浸透させる。
・亜硝酸リチウムは鉄筋不動態皮膜を再生し、以後の鉄筋腐食反応を確実に停止させることができる。
 このような効果をもつ亜硝酸リチウムをひび割れ注入工法にも断面修復工法にも併用し、さらにそれ以外の範囲にも内部圧入することで、構造物全ての鉄筋を確実に防錆することができ、以後の再劣化リスクを著しく低減できる。

②再劣化と再補修を繰り返す維持管理シナリオ
・本シナリオに適用する補修工法は以下の組み合わせを提案する。
  ひび割れ箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法「リハビリシリンダー工法」(8,000円/m程度)
  浮き、はく離箇所 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型断面修復工法「リハビリ断面修復工法」(通常の断面修復工法と同等)
  それ以外の全範囲 ⇒ 亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法「プロコンガードシステムS」(5,000円/m2程度)
・シナリオ①の内部圧入工法の代わりに、簡易的に表面含浸工法を適用する。
・内部圧入工法までは適用しないと判断される場合には、広範囲にわたり再劣化の可能性を残すことを許容するシナリオとなる。
 補修後の経過観察を入念に行い、再劣化が生じれば速やかに再補修を行うことをあらかじめ維持管理計画に組み込むことで、適用する補修工法を必要最小限にとどめるという考え方となる。
・その場合、単なるひび割れ注入、断面修復、表面含浸を行うのではなく、それらの補修工法に亜硝酸リチウムを併用することによって、劣化進行をできるだけ緩やかにして再劣化が生じるまでの期間を少しでも長くすることを図る。 

 

ASR残存膨張量試験で無害になった場合のひび割れ注入の考え方について。

Q: 残存膨張量試験(カナダ法)の結果が14日試験材齢での結果が0.1%以下となり、 無害判定となりました。
 ただ、残存膨張量試験は、精度にばらつきがあり、推定は容易ではないと記載する文献もあります。
 このため、膨張が継続することを前提とした工法を選択するかどうか決めかねているところです。
そこで、亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法「リハビリシリンダー工法」を確認したいのですが、 無害の場合と有害の場合で、注入仕様や単価、ひび割れへの追従性などは変わるのでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A: カナダ法の結果を拝見いたしました。かなり判断に迷う難しい数値ですね。畠山さんのおっしゃるとおり、有害な膨張が継続する可能性を考慮しておくべきだと思います。
 お問い合わせの件、以下の通り回答いたします。
 リハビリシリンダー工法に使用する亜硝酸リチウムおよび超微粒子セメント系注入材の使用量はASRの膨張性の有無で変わることはできません(というより、変えることができません)ので、注入仕様や単価は変わりません。
 また、主材がセメント系材料ですので、そもそもひび割れ追従性は期待できない工法です。
 今回のカナダ法の試験結果を受けて、まずは亜硝酸リチウム併用型ひび割れ注入工法(リハビリシリンダー工法)+亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法(プロコンガードシステムS)などの従来工法で施工を行い、以後のASR膨張進行の有無を経過観察し、もし早期に再劣化が顕在化するようでしたら、やはり残存膨張性が有害だったと判断し、その時点で亜硝酸リチウム内部圧入工法などの根本的な対策を検討する、という維持管理計画を、申し送り事項等でご提案するのがよいと考えます。




回答日:2020年1月8日

残存膨張量によるASRリチウム工法の適用について(使分け)

Q:促進膨張量の大小による補修設計工法せんていについて教えてください。
JCI-DD2法で13周目の促進膨張量がA1橋台0.040%、P5橋脚0.070%でした。
建設省の記述では0.05%以上を有害としています。
現在、対策工法はひびわれ注入で亜硝酸リチウム+表面含侵工(亜硝酸リチウム)の比較表をいただいています、有害となる0.077%のものについても同工法でよいのか、内部圧入にするのか悩んでいます。
促進膨張量によって工法が決まるような資料がありませんでしょうか?



回答者:江良和徳 技術委員長
A:ASRで残存膨張量が有害な場合の工法選定根拠としては、
 ・工法選定フロー
 ・工法比較表
がよいと思います。

このシナリオによると、
・膨張量が有害の場合、補修を行った後の維持管理シナリオが重要です。
・もし今回実施する補修の後、二度と再劣化をさせられないと判断する場合は
 亜硝酸リチウム内部圧入工法「ASRリチウム工法」を推奨します。
・ただし、内部圧入工法はイニシャルの補修費用が高額となりますので、
 そこまでの費用をかけられないと判断される場合には、ひび割れ注入と表面含浸
 の組み合わせとなります。「リハビリシリンダー工法」と「プロコンガードシステムS」
 が該当します。
・しかし、このひび割れ注入と表面含浸の組み合わせではASR膨張を根本的に止めることはできなため、
 必ず再劣化します。つまり、再劣化と再補修を定期的に繰り返しますが、亜硝酸リチウムを使わない工法と比較すると補修間隔は延ばすことは可能です。
・これらをLCCで比較すると、内部圧入工法を選定したほうが有利となる場合が多いです。
・以上の話をまとめたのが添付のフローと比較表です。
・比較表はサンプルですので、自由に加工してください。
 

回答日:2019年12月12日

ASR対策でリハビリカプセル工法を採用する場合の必要な試験について

Q:亜硝酸リチウム圧入工法の提案はしようと思います。そのために必要な試験があれば教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ASR対策で亜硝酸リチウム圧入工法の設計に必要な試験(現在の強度、ASRの特定、有害の正否、亜硝酸リチウムの必要量)
  ・圧縮強度試験、静弾性係数試験(現在の強度)
  ・アルカリ総量試験(亜硝酸リチウムの必要量) 
  ・残存膨張量試験(有害の正否) 
  ・偏光顕微鏡観察(亜硝酸リチウムの特定) 
 以上より、アルカリ総量試験だけ実施すれば詳細設計は可能です。
 ちなみに、圧縮強度や偏光顕微鏡観察で使用したコアの残りがあれば、それを試料として分析できます。

回答日:2019年11月19日

セメント系ひび割れ注入の注入間隔について

Q:セメント系(無機材)のひび割れ注入材の注入間隔を25cmとする根拠について教えてください。
注入間隔の規定に関しては、国交省やNEXCO等の土木分野では存在致しません。
エポキシ樹脂注入ですが、建築分野では添付のように、国交省が200~300mmピッチと表現しております。
したがって弊協会では4本/m、250mmピッチを一般的な目安としてお話しするケースが多いです。
セメント系注入材の場合でも、現場の経験で250mmピッチで施工することとしています。
この間隔を基本するとすることとしていますが、ひび割れ幅によって間隔を変更することもあります。
ひび割れ幅が小さいと間隔を短くしますし、ひび割れ幅が大きいと間隔を長くします。

回答者:技術委員会
A:注入間隔の規定に関しては、国交省やNEXCO等の土木分野では存在致しません。
エポキシ樹脂注入ですが、建築分野では添付のように、国交省が200~300mmピッチと表現しております。
したがって弊協会では4本/m、250mmピッチを一般的な目安としてお話しするケースが多いです。
セメント系注入材の場合でも、現場の経験で250mmピッチで施工することとしています。
この間隔を基本するとすることとしていますが、ひび割れ幅によって間隔を変更することもあります。
ひび割れ幅が小さいと間隔を短くしますし、ひび割れ幅が大きいと間隔を長くします。

回答日:2019年9月18日

リハビリシリンダー工法施工後、施工箇所が濡れ色になっています。

Q:リハビリシリンダー工法施工後、水が滲んだようなあとができました。施工不良でしょうか?
回答者:技術委員会
A:先行注入のプロコン40は亜硝酸リチウム40%水溶液です。亜硝酸リチウムは保水性が高く、乾燥に時間がかかります。よって、先行注入のプロコン40がしっかり入った場合は、しばらく濡れ色になることがあります。
回答日:2016年6月27日

ひび割れ注入工におけるひび割れ深さの推定について

Q:ひび割れ注入工におけるひび割れ深さの推定はどのようにしているのでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長・峯松昇司 積算委員長
A:ひび割れ注入工の注入材数量算出において、ひび割れ深さを推定する必要があります。
当協会では、ひび割れ深さを以下のように考えています。
・ひび割れ深さは、コンクリート表面で測定したひび割れ幅を基に推定することとし、
 その深さはひび割れ幅の200倍とする。
・ただし、そのひび割れ深さの上限は350mmとする。
・すなわち、ひび割れ幅0.2~1.75mmの場合にはひび割れ幅(mm)×200にてひび割れ深さを算出し、
 幅1.75mmを超えるものに対しては、ひび割れ深さを350mmとします。

200倍とする根拠は、2002年制定のコンクリート標準示方書[性能照査編]にある許容ひび割れ幅の考え方です。
同書によると、許容ひび割れ幅はかぶりc×0.005とされています。
かぶり50mmであれば50×0.005=0.25mmが許容ひび割れ幅となります。
このかぶりをひび割れ深さと置き換えると、ひび割れ深さ=ひび割れ幅×200という関係が成り立ちます。
あくまで推定ですが、上記を根拠としてひび割れ深さを設定することとしています。
また、350mmを上限とすることについては、過去の施工実績からの経験値です。
回答日:2019年2月5日

塩害におけるリハビリシリンダー工法の適用について

Q:塩害対策工法の検討をしています。
塩害によるコンクリートのひび割れに対する,リハビリシリンダー工法の適用性について教えてください。
適用可能な,塩化物イオン濃度の範囲。
適用可能な,鉄筋腐食の程度。
プレキャストコンクリートへの適用性,実績。
などについて,よろしくお願いいたします。
回答者:江良和徳 技術委員長・河原健児 技術副技術委員長
A:リハビリシリンダー工法は、塩害による鉄筋腐食に起因するひび割れ補修として適用性の高いひび割れ注入工法です。
しかし、その主たる目的はあくまで「ひび割れの閉塞」と「劣化因子の遮断」であり、「鉄筋腐食抑制」の効果はプラスアルファと捉えてください。
適用事例はRC、PCともに多数あります。

※施工実績が必要な場合は事務局にお問い合わせください。

本工法の特長は亜硝酸リチウムの先行注入、超微粒子セメント系注入材の本注入という2段階の注入を行うことです。
先行注入する亜硝酸リチウムが防錆材として作用し、本注入するセメント系注入材がひび割れを閉塞します。
塩害で発生したひび割れは、必ず鉄筋腐食膨張圧が原因ですので、ひび割れの奥にはさびた鉄筋がいます。
そこに防錆材の亜硝酸リチウムを先行注入しますので、効率よく防錆効果を付与した後でひび割れ閉塞を行うことが可能です。
ここが従来のひび割れ注入工法との違いです。

しかし、ひび割れ注入工法の特性上、亜硝酸リチウムの注入量は任意に設定できるものではなく、ひび割れの物理的な空間を満たすだけの量を入れるしかありません。
したがって、塩化物イオン量に応じた注入量設定もありませんし、コンクリート強度に応じた適用範囲もありません。
換言すれば、塩化物イオン量に関わらず、鉄筋腐食状況に関わらず、コンクリート強度に関わらず、適用することができます。
そしてその効果は、亜硝酸リチウムを使用している分だけ一般的なひび割れ注入工法よりも高いと言えます。

ここで、塩化物イオン量が大きく、鉄筋腐食程度が著しい場合、リハビリシリンダー工法だけで根本的に補修を完了することはできないことをご理解ください。
リハビリシリンダー工法はあくまでひび割れ補修の手段です。
塩害による鉄筋腐食を根本的に抑制するためには、ひび割れの有無に関わらず、塩化物イオン濃度の高いコンクリート中の鉄筋全てを防錆する必要があります。

そのためには、亜硝酸リチウム内部圧入工法『リハビリカプセル工法』を適用することを推奨いたします。
この工法でしたら、構造物全体の根本的な塩害補修が可能です。
ご質問内容をリハビリカプセルの場合として回答いたしますと、
 ・塩化物イオン量は最大10kg/m3まで適用可能です。
 ・鉄筋腐食程度による適用制限はありません。
 ・現時点ではPC構造物への適用実績はなく、すべてRC構造物です。
回答日:2016年6月27日

ASR対策での注入材について(たわみがある上部工)

Q:ASR劣化のボックスカルバートで、橋面から水の供給がある状態では含水率が高く、下面からの亜硝酸リチウムの含浸が遮られるのではないでしょうか?


回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウム塗布含浸の場合と内部圧入の場合では、含水率の影響が異なると考えています。

まず、塗布含浸の場合、亜硝酸イオンおよびリチウムイオンの移動は「イオン拡散」となります。
 これは間隙水中をイオンが移動することとなりますので、拡散の媒体として水分が必要です。
 つまり、含水率が高い状態は亜硝酸リチウムのイオン拡散にとってマイナス要素とはなりません。

 次に、内部圧入の場合ですが、これは亜硝酸リチウム水溶液の液体のままの移動であり、「圧力勾配による浸透」となります。
 これはコンクリートの含水率が高ければ、物理的に移動の障害となりますので、マイナス要素です。
 ただし、過去の施工において同様の条件のRC床版への圧入実績もありますので、施工不可能というわけではありません。


回答日:2016年4月16日

ひび割れ充填とひび割れ注入の使い分けに関して

Q:ひび割れ充填工法とひび割れ注入工法はどのように使い分ければいいでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:【江良技術委員長】
これまでのコンサルとのやり取りでは、この両者は工法比較して決めるものではなく、
発注者の指示により『ひび割れ幅がいくつ以上で充填』、というように機械的にきめられることが多いようです。
・ひび割れ充填はひび割れの奥の方が空間が空いており、劣化因子の遮断晴が低い。
・空隙は充填されないので、構造物は一体化されない。
・使用材料に亜硝酸リチウム等の薬剤を併用できない。

という理由によりひび割れ注入の方が優れています。が
ただし、劣化因子侵入阻止性能だけを求めるのでしたら、経済性に優れる充填工法が適しています。

【技術委員会】
・ひび割れ幅で注入工法と充填工法を使い分けることが多いのですが、幅が大きい場合無収縮セメント等の材料を注入することで経済的に劣ることを防げます。




回答日:2016年10月30日

ASR対策での注入材について(たわみがある上部工)

Q:たわみや振動が生じる上部工のひびわれ注入に無機系を採用する場合、ひびわれ追随性
に問題はありませんか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:材料そのもののひび割れ追随性をみると、エポキシ3種のような性能は無機系には
ありません。
しかし、例えば上部工の断面修復工には無機系の修復材が使用されます。母材コンク
リートと一体化して挙動するという考え方です。
これまで、上部工のひび割れ注入工に無機系の注入材は多数適用されていますが、荷
重による振動、変形によって不具合が生じたという報告はありません。ひび割れ追随
性ではなく、同じ無機系の母材コンクリートと一体化して挙動する、とお考えくださ
い。
回答日:2016年4月16日

ASR対策での注入材について(無機系・エポキシ系)

Q:ASR対策で、上部工のひびわれ注入において、本注入には無機系ではなく、エポキシ系を採用したいが、その適用は可能か?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:当協会で取り扱う「リハビリシリンダー工法」は、浸透拡散型亜硝酸リチウムと超
微粒子セメント系注入材との組み合わせにてNETIS登録した技術であり、エポキシ樹
脂との組み合わせは想定していません。
先行注入の亜硝酸リチウムは水溶液でエポキシ樹脂は湿潤面では接着性能がでません。
回答日:2016年4月16日

リハビリシリンダー工法における超微粒子セメント系注入材について

Q:注入の際は,水等と混ぜて注入するのでしょうか?
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:超微粒子セメント系注入材はプレミックスセメントの粉体として現場に搬入されます。

それを規定量の水と混入して注入します。
標準配合はアーマ#600を2.5kgに対し、水を1.7kgです。
回答日:2016年6月27日

リハビリシリンダー工法の先行注入(亜硝酸リチウム)の使用量について

Q:先行注入するプロコン40の使用量と決定根拠について質もです。
→必要なら2回に分け浸透させ,大量に入れることができますか?
→少なくて良いのなら,25%水溶液でも可能ですか?
→決定根拠を明確にしておきたいと考えております.
(設計サイドとしては,費用や工数にとらわれず,整理したいと考えております)
回答者:江良和徳 技術委員長
A:リハビリシリンダー工法の先行注入は浸透拡散型亜硝酸リチウムにて行います。浸透拡散型亜硝酸リチウムは着色剤を入れないで、不純物を取り除き、浸透しやすいように物性を変えております。40%水溶液のプロコン40のみ商品化されています。したがって、着色された25%水溶液は使用できません。
注入量は現時点で「ひび割れ幅×深さ×密度×ロス率」で計算しているだけで、塩分量に応じた設計にはしておりません。
これはひび割れ注入工法という一般的な施工内容として汎用性を持たせるためです。
ここにモル比に応じて現場毎に注入量を変えたり複数回注入を手順をいれると、施工難易度と工事費が上がってしまいます。
そこで、ロス率を30%もたせ、ある程度の状況には対応できるように設定しています。定量的な亜硝酸リチウムの必要量は、表面保護材もしくは圧入工法で確保しています。

将来的には、塩分量に応じて必要となる亜硝酸リチウムを注入するような高レベルのひび割れ注入工法の設定も必要かもしれません。
回答日:2016年6月27日

ひび割れ充填工法について

Q:亜硝酸リチウムを用いたASR対策にひびわれ充填工が無いようですが、何か意図があるのでしょうか。
本橋は5mmのひびわれもあるため、ひびわれ充填工も採用せざるを得ないかなと思っています。
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:本会の考え方です。
ひび割れ充填工というのは、躯体を一体化させたり、何かをコンクリートに浸透させようという目的はなく、あくまでもひび割れ表面だけをふさいで劣化因子の浸入を遮断する工法ですので、亜硝酸リチウムを用いた工法とは無縁のものだと思います。
幅5mm程度のひび割れであれば、全然適用可能ですし、むしろ注入した方がいいです。
ひび割れ充填工は、セメント系の材料ではほとんどと言っていいほど、比較的早い段階で充填材が剥離してしまいます。
ひび割れ充填工は、建築物の外壁補修を除き、あまりオススメできるものではありません。

ASRのひび割れ注入について

Q:亜硝酸リチウムをクラックに低圧注入した場合、時間の経過と共にクラック周辺にどの程度までイオン拡散浸透して周辺のASR対策に効果があるものでしょうか。
回答者:技術委員会
A:ASR劣化でひび割れにリハビリシリンダー工法でひび割れ注入をした場合。
リチウムイオンは亜硝酸イオンほどイオン拡散はしませんが、ひび割れの原因が反応性骨材の膨張が原因で、その骨材からひび割れが発生しているので、ひび割れに亜硝酸リチウムを注入すると直接、膨張している骨材にリチウムイオンが到達するので、その骨材の膨張を抑制することはできます。しかし、ひび割れから離れている反応性骨材へのリチウムイオンの膨張抑制効果を期待するのはかなり時間がかかり、その間に再劣化をいたします。
最近15年前にリハビリシリンダー工法を施工したASRの現場の効果確認をしたのですが、再劣化はしていますが、ひび割れ幅は0.1mm以下が多く、再劣化はしていますが、リハビリシリンダー工法の効果を確認することが出来ました。

ひび割れ幅を考慮、ひび割れ充填工法とひび割れ注入工法(リハビリシリンダー工法)の比較について

Q:コンクリートのひび割れ充填工法で中性化・塩害対策が可能な工法を検討しています。
亜硝酸リチウムを併用するリハビリシリンダー工法(ひび割れ注入工法)の適法範囲は0.2mm~10.0mmとカタログに記載されていました。
10.0mmに対応可能とした場合、一般的に充填工法の領域になってくると思います。
ひび割れ幅10.0mmの施工方法が通常の注入工法と異なると想定されますが、対応可能の場合について、詳しい施工方法等を教えてもらえないでしょうか?
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:まず、コンクリート工学会の指針等で幅1mm以上は「充填工法」という区分になっていますが、これはあくまで選定例であり、明確な基準ではないと思います。
注入工法か充填工法かは、ひび割れ幅ではなく補修工法の機能で選定した方がいいと考えております。(幅0.2mm未満は、物理的に注入工法は不可ですが)
ご存知の通り、充填工法は表面だけの処理で、奥のひび割れ空隙は残ります。
表面だけの処理で、劣化因子の浸入を防止するだけでいいのであれば充填工法でもいいと思います。
(ただし、充填材の初期性能が失われると、比較的早期に充填材は剥離します。)
リハビリシリンダー工法は、塩害・中性化・ASR対策に有効なのですが、ひび割れ内部、鉄筋等への亜硝酸リチウム付与、構造物の一体化は必要と考えておりますので、ひび割れ幅が大きくても選定していおり、採用例も多いです。
(むしろ、幅が大きいほど、構造的に注入した方がいいと考えております。)
ひび割れ幅が大きくても、注入量が増えるだけで、施工方法は同じです。
参考として、リハビリシリンダー工法の技術資料を添付しております。
カタログよりも詳しい施工方法を記載しておりますのでご参照下さい。
よろしくお願いいたします。
回答日:2023年7月10日

ひび割れ充填とひび割れ注入の使い分けに関して 2 

Q:5mm以上のひび割れへの対策について、5mm以下はひび割れ注入工、5mmより大きいものはひび割れ充填工で考えていますが如何でしょうか?

回答者:技術委員会
A:文献によれば、幅が大きいひび割れは充填工法が適しているとありますが、あくまで構造物の一体化や亜硝酸リチウムの浸透が必要なひび割れについては、注入工法を推奨しております。
また、充填工法と注入工法が混在した場合、ひび割れ内部はつながっていますので、注入したひび割れから、充填したひび割れに注入材が逃げてしまう問題も発生します。(充填の奥は空隙)
※結局は、注入工法、充填工法のいずれのひび割れ内部にも注入材が中途半端に入ってしまう。

リハビリシリンダー工法は、幅10mm程度なら普通に適用は可能です。
幅が5mm以上であっても、施工上も品質上もリハビリシリンダー工法をお薦めいたします。

添付の写真は、リハビリシリンダー工法の過去の適用例です。
最大幅10mm程度のASRの擁壁です。

よろしくお願いいたします。
回答日:2020年1月20日

ひび割れ幅の分け方について(積算)

Q:ひび割れ幅0.2ミリから1.0ミリ未満 1.0ミリから2.0ミリでひび割れ延長を分けてありますが、その根拠を教えてください。
回答者:技術委員会
A:【回答者:河原技術副委員長】
ひび割れ幅に応じて、0.2~1.0、1.0~2.0等の区分けは一般的によく行います。
ただし、区分けをするひび割れ幅は、その現場に応じて様々です。
最大ひび割れ幅、ひび割れの分布、等によってコンサルさんが独自に決めていると思います。
このように区分けすることによって、より正確なひび割れ注入量が算出できます。
例えば、全体のひび割れ延長が100mで、区分けをせず幅0.2mm~2.0mmのひび割れをひとくくりにすると、
平均幅(0.2+2.0)/2=1.1mmのひび割れが100m存在することになります。
実際は、ひび割れ幅が小さいほど延長が多いのが一般的ですので、かなり過剰な注入量になると思います。
区分けをした場合、実際の現場では、幅0.2~1.0が80~90m、幅1.0~2.0が10~20mくらいの割合になると思います。
これで考えると、平均幅(0.2+1.0)/2=0.6mmが80~90m、平均幅(1.0+2.0)/2=1.5mmが10~20mになり、
上記の区分けをしない場合よりも、より正確な注入量が算出できます。
回答日:2020年11月15日

シリンダーの落下防止対策(橋梁上部工やトンネルで足場の設置が不可能な場合)はどうするのでしょうか?

Q:跨道橋の主桁下面にリハビリシリンダー工法による、ひび割れ注入工を計画しています。
建築限界に余裕がないため、足場の設置は不可能であり、通行止めも不可能です。
このような場合、シリンダーの落下防止対策はどうするのでしょうか?

回答者:技術委員会
A:ず、施工要領をご参考にしてください。(NETISはVRになっています。)
(手順3)亜硝酸リチウム注入後、
(手順4)セメント系注入材を注入します。
その後、(手順5)シリンダーをつけたままで硬化を待つのが標準です。
ただしシリンダーの落下等で事故などの問題が懸念される場合(足場設置不可能なトンネル、建築限界に余裕がない跨道橋、橋梁下部工の干満域、等)では、
(手順4)の後、シリンダーを外して(写真③)キャップを(写真④)のように取り付けて硬化を待ちます。
この手順ですとシリンダーが落下することはありません。

回答日:2019年11月18日

使用材料の選定(樹脂系・セメント系)の規定について

Q:使用材料の選定について、樹脂系orポリマーセメント系等の規定はありますか?
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:⇒例えばNEXCO構造物施工管理要領では、 
 「各材料系の特徴を十分考慮した上で適切な材料を選定するよう心がけるものとする」
 という記述があり、どちらの材料も使用できるようになっています。
 あとは、ひび割れ内部が湿潤状態であれば樹脂系は不利ですので無機系のほうが良いです。
 付着性は無機よりも樹脂系のほうが強いため、付着を要求されるのであれば樹脂系です。
 ひび割れ追従性を要求される場合には樹脂系になります。無機系では無理です。
 亜硝酸リチウムを併用するのであれば樹脂ではなく無機系となります。
回答日:2019年11月15日

ひび割れ幅による注入と充填の分類について

Q:ひび割れ幅の分類について、注入工法、充填工法の幅別をいくらに分類するか規定を教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:【回答者:十河茂幸】
JCI「コンクリートのひび割れ調査、補修・補強指針」の注入法、充てん法ともに初期ひび割れを意識したものです。
ひび割れ補修の基本は注入法です。低粘性の注入材(樹脂・セメント系)を低圧で注入する方法です。
充てん法は主としてひび割れ幅が大きい場合に適用し、変形に追随できる材料とします。
どちらも劣化因子の進入を予防する考えです。
ひび割れ幅の規定はなく、変動を考慮するべきです。
ひび割れ幅が小さ過ぎると注入もできませんから、下限はひび割れ幅で判断します。

リハビリシリンダー工法の対応では、JCIに従う必要はないと思います。
目的が違うので、目安を決めればいいのではないでしょうか。

また、ひび割れ発生原因が塩害、中性化、ASR等の劣化によるものであれば、ひび割れ幅に関わらずひび割れ注入工法を推奨します。
回答日:2019年11月15日

表面含侵剤の適用について

Q:劣化が進行したもの(進展期以降)には効果が薄いのではないでしょうか
回答者:田島ルーフィング株式会社 福田杉夫 開発部長・河原健児 技術副技術委員長
A:表面含浸工法は基本的には潜伏期での適用性の高い工法です。
進展期以上であれば、鉄筋腐食抑制効果のある表面含浸工法を推奨します。
表面含浸工法よりも表面被覆工法のほうが劣化因子の遮断性は優れます。
ただし、モニタリング性を要求される場合には、多少の劣化因子の遮断性を低下させても表面含浸工法を適用する場合もあります。
どちらの性能を優先させるかは管理者および設計者の判断によります。
回答日:2019年6月14日

亜硝酸リチウム含有表面保護工法について(リハビリ被覆工法、プロコンガードシステム)

Q:亜硝酸リチウムを含有する表面保護工法(被覆・含浸)について発注者から質問がありました。
回答者:技術委員会
A:質問に対してのやり取りを添付いたします。
回答日:2018年7月1日

亜硝酸リチウムを用いた表面含浸工法と表面被覆工法の効果の違いについて

Q:亜硝酸リチウムを用いた表面含浸工法と表面被覆工法がありますが、この効果の違いについて教えて下さい。
どちらも亜硝酸リチウムの塗布量は0.3kg/m2ですが、表面被覆工法はさらにその外面に亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントペーストがあるため、内部への鉄筋防錆効果が高くなるのでしょうか。
外部からの二酸化炭素の侵入抑制は、表面被覆工法が当然高くなりますが、内部への補修効果も高くなるか教えて下さい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・表面含浸工法、表面被覆工法ともに、主たる要求性能は「劣化因子の遮断」です。
・そして、両方法とも亜硝酸リチウムを併用することにより、「鉄筋腐食抑制」も付与されます。
・ただし、劣化因子の遮断効果は含浸よりも被覆のほうが優れていますし、亜硝酸リチウムの量も多いので鉄筋防錆効果も高くなります。
・したがって、性能面で比較すると含浸工法よりも被覆工法のほうが補修効果は高いと言えます。
・しかし、対象構造物の部位などによっては含浸工のほうが適用性が高い場合もあります。
・例えば、橋面防水が不十分な床版下面への適用などの場合で、表面被覆するとコンクリート内部に水分を閉じ込める可能性がある場合では含浸工のほうがよいでしょう。
・また、被覆してしまうと以後の劣化進行をモニタリングしにくくなるので含浸工法が採用になるケースもあります。

塩害 表面被覆(リハビリ被覆工法)と表面含浸の応用(プロコンガード工法) の応用について

Q:飛来塩分があるわけではないので、亜硝酸リチウム+ペースト+被覆ではなく亜硝酸リチウム+ペースト+ケイ酸リチウム としても問題はありませんか?またはペーストの保護工が必要でしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:表面被覆工の場合、主材となるポリマーセメントペーストを保護する必要があります。

この場合はやはりケイ酸系含浸材ではなく被覆材にて保護したほうがよいです。
「亜硝酸リチウム+ペースト+被覆(アイゾールEX RH仕様)」の仕様をお勧めします。アイゾールEX RH仕様は亜硝酸リチウムと相性を確認した被覆材です。また、モノマー結合の被覆材ですので、内部の水分を外部に出して、外部の水分を内部に入れない性質があります。

経過観察を必要とする場合や、外観を変えなくないときは、亜硝酸リチウム系表面含浸材とケイ酸リチウム系表面含浸材の組み合わせのプロコンガードシステムが適しています。ただし、ペーストが無い分、亜硝酸リチウムの量は少ないです。 塩化物イオン量等に定量的な計算で必要量を算定して、工法を選択することも大切です。

シラン系表面含侵材とシラン・シロキサン系表面含侵材の違いについて

Q:プロコンガードSのシラン・シロキサン系表面含侵材の従来のシラン系表面含侵材との違いは何ですか?
回答者:技術委員会
A:従来のシラン系表面含侵材はコンクリート中のアルカリ成分にて徐々に分子結合が分解されます。よって長期的な吸水防止効果は期待できません。シラン・シロキサン系表面含侵材はシランとシロキサンが結合することにより、シランの德著である内部に深く浸透して吸水防止層を形成し、そして、シロキサンの特徴である揮発しにくい層を形成し、十分に浸透した高密度の吸水防止層を作ります。
回答日:2020年12月20日

塗布工法でのリチウムイオンの浸透深さについて(ASR対策)

Q:亜硝酸リチウムの塗布工法でASR対策を検討しています。
リチウムイオンはどれくらい浸透しますか?
効果はありますか?
回答者:堀孝廣 技術顧問
A:亜硝酸リチウムの塗布含浸でASRが抑制できないかとの実験は、フープ筋の内側は鉄筋で膨張が拘束されており、かぶりコンクリートの膨張を抑制できれば効果がでるのではとの考えのもとに、かぶり3cmの鉄筋入りで断面が20cm角、40㎝角の部材を用いて促進膨張試験を行ったことがあります。
結果は期待された効果は認められませんでした。
フープ筋程度では、ASRの膨張力の方が勝り、鉄筋を延伸させてしまうようですね。
ASRの膨張抑制には、亜硝酸リチウムの圧入工法しかないと思います。
但し、表面近くのASR対策には効果はあると思いますので、やらないよりはやるほうが良いと思います。

亜硝酸リチウム塗布工法でのリチウムイオンの浸透に関しての論文がありますので必要な方は事務局にお問い合わせください。
回答日:2019年2月15日

リハビリ被覆工法の仕上がりについて 2

Q:表面保護工の高分子系浸透性防水材(アイゾールEX(RH仕様)の仕上がりはどのようになりますか?
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:写真を添付します。橋梁下部工を補修した現場です。
回答日:2019年2月5日

リハビリ被覆工法の仕上がりについて

Q:表面保護工の高分子系浸透性防水材(アイゾールEX(RH仕様)の仕上がりはどのようになりますか?
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:写真を添付します。橋梁下部工を補修した現場です。
回答日:2019年2月5日

新設コンクリートへの表面被覆について

Q:新設コンクリートに表面被覆をすることはありますか?
回答者:田島ルーフィング株式会社 福田杉夫 開発部長・河原健児 技術副技術委員長
A:新設のコンクリートにあらかじめ表面被覆を行うことはあります。
橋桁端部、橋台・橋脚の天端、橋台の背面等、
構造物の供用後は補修不可能な箇所に行う表面被覆です。
一般的には、日本道路協会の鋼道路橋防食便覧に記載されている仕様です。
該当ページの抜粋を添付しておりますのでご確認下さい。
CC-A:ひび割れ頻度が極めて少ないと考えられるコンクリート部材(PC桁などのPC部材)
CC-B:コンクリート部材に多少のひび割れを生じるおそれのある場合(橋台、橋脚部などの鉄筋コンクリート部材)
の2種類があります。
回答日:2018年7月11日

表面保護工法と表面含浸工法の使い分けについて

Q:表面保護工法(リハビリ被覆工法)では塗膜材(アイゾール)、表面含浸工法(プロコンガードシステム)では含浸材(ケイ酸リチウム系)と、双方ともに適用の目的が同一ですが、工法の使い分けを教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:表面被覆工法(リハビリ被覆工法)は「亜硝酸リチウム系含浸材」+「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントペースト」+「高分子系浸透性防水材(アイゾールEX)」の3層塗布の表面被覆工法です。ポリマーセメントペーストの上塗りにはけい酸リチウムは使用しません。リハビリ被覆工法は厚さのあるペーストにも亜硝酸リチウムを多く含みますので亜硝酸リチウムの効果は含浸と比較してkえいか大きいです。
表面含浸工法(プロコンガードシステム)は「亜硝酸リチウム系含浸材」+「けい酸リチウム系含浸材」の2層塗布と表面含浸工法です。表面含浸ですので無色透明でなければならず、アイゾールは使用しません。外観を変えませんので経過観察が容易です。

リハビリ被覆工法における上塗り材料について

Q:表面保護工は高分子系含浸材ですが他の材料は不可でしょうか。これについても文献がおりましたら抜粋を送付お願いします。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウム内部圧入後はどうしてもコンクリート表面にも亜硝酸リチウムで濡れた状態となります。
その上に重ねる施工となりますので、表面保護材には亜硝酸リチウムとの相性を考慮する必要があります。
これも特に文献に記載されているわけではなく、工法開発過程の経験で選んでいます。

材料の相性を確認している材料として、以下の2種類があります。
表面被覆材:高分子系浸透性防水材(アイゾールEX)
表面含浸材:ケイ酸リチウム系含浸材(プロコンガード)
塩害対策の場合には、劣化因子の遮断効果がより高いアイゾールEXを提案することが多いのですが、
もしコンクリート表面の外観を変えずにモニタリングしやすい状態とするならばプロコンガードを使用する手もあります。
回答日:2017年1月10日

進展期以降・加速期の中性化が進行したコンクリートへの表面含侵材の適用について

Q:比較的中性化が進行したRC床版橋において、表面含浸材の検討をしております。
概ね加速期後期程度の評価(一部は剥離・鉄筋露出あり)と推定され、腐食限界を越
えていると考えられるため、ある程度腐食した鉄筋に対しても不動態被膜を再生させ
るような表面含浸材(プロコンガード)のようなものを検討しております。
差支えなければ、施工歩掛、選定における特徴などが記載されたような資料を頂けれ
ばありがたいです。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ご検討中のRC床版橋の状況から判断して、ご検討されれているとおり、
鉄筋腐食抑制効果を併せ持つ表面含浸工法の適用性が高いと判断いたします。
プロコンガードシステムSをご提案します。
本工法は亜硝酸リチウム+シラン・シロキサン系の材料の組み合わせです。
一般的に、シラン系材料は中性化に対する適用性が低いといわれることもありますが、本工法は中性化抵抗性も非常に高く、かつ鉄筋の不動態皮膜再生も期待できますので、ご検討中の橋梁の補修に適していると考えます。
プロコンガードシステムSのカタログ、試験成績表、施工歩掛、工法選定フローの例を添付しますのでご参照ください。

回答日:2019年9月19日

中性化したコンクリートにケイ酸塩系表面含侵材の効果について

Q:コンクリート標準示方書の記述の中に「けい酸塩系表面含浸材の性能を効果的に発揮させるには、 コンクリートの中性化が進行していない状態で実施する 必要があり・・・」とあります。
今、中性化残り10mm未満の箇所に「プロコンガード」を塗布して効果が得られるのかを教えていただきたいです。
回答者:技術委員会
A:ケイ酸塩系の表面含侵材の多くはケイ酸ナトリウムを主原料としています。
ケイ酸ナトリウム系の表面含侵材はコンクリート標準示方書の記述の通り水酸化カルシウムと反応して緻密な層を形成します。
経年で、二酸化炭素がコンクリート中に侵入して、水酸化カルシウムは炭酸カルシウムになります。
炭酸カルシウムになった層が中性層です。炭酸カルシウムはケイ酸ナトリウムと反応しません。
よって中性化したコンクリートにケイ酸ナトリウム系表面含侵材を塗布しても、期待される効果はないとされています。
これが、コンクリート示方書の記述の意味と考えられます。
プロコンガードの主成分はケイ酸リチウムです。ケイ酸リチウムは水酸化カルシウムと反応するのではなく、自らが乾燥固化して緻密な層を形成します。
よって中性化したコンクリートにも効果があります。
今回のケースは中性化残りが10mm未満で鉄筋の腐食環境にあると考えられます。
亜硝酸リチウムとケイ酸リチウムを組み合わせるのがプロコンガードシステムです。
亜硝酸リチウムは鉄筋の防錆効果があります。そして、ケイ酸リチウムが劣化因子阻止効果があります。
中性化での進展期以降に効果のある表面含侵材です。


回答日:2019年9月19日

プロコンガードシステムの中性化における劣化因子遮断効果について

Q:プロコンガードシステムは中性化が進んでいる箇所に塗布して劣化因子の遮断効果があるか?

回答者:江良和徳 技術委員長
A:プロコンガードシステムは亜硝酸リチウムが主成分の「プロコンガードプライマー」を塗布した後、ケイ酸リチウムが主成分の「プロコンガードを塗布する表面含侵工法です。
亜硝酸リチウムの亜硝酸イオンは不働態被膜再生作用があります。塩害や中性化対策として効果があります。
リチウムイオンはASRの骨材膨張抑制作用があります。
上塗りの「プロコンガード」はケイ酸リチウムが主成分で、乾燥固化してコンクリート表面を緻密にしてケイ酸系特有の劣化因子侵入阻止作用があります。
また、亜硝酸リチウムは保水性が高く細孔を保水するので二酸化炭素の侵入を阻害します。
現在NETIS申請中ですが亜硝酸リチウムとシランシロキサンの組み合わせの「プロコンガードシステムS」があります。
建材試験センターの試験結果をダウンロードしてください。
https://www.j-cma.jp/j-cma-pics/10010979.pdf?v=132721
これは中性化に対する抵抗性はAグレードです。
https://www.rehabilitate.jp/rehabilitate-pics/pdf_pcguard_sys.pdf?v=2
※他材料と工法のカタログを添付していますのでご確認ください。
https://www.j-cma.jp/?cn=100028

回答日:2019年9月11日

プロコンガードシステムとプロコンガードシステムSの使い分けについて

Q:プロコンガードシステムとプロコンガードシステムSの使い分けについて教えてください
回答者:技術委員会
A:プロコンガードシステムは亜硝酸リチウムとケイ酸リチウムの組み合わせです。
亜硝酸リチウムは鉄筋防錆効果とASR抑制効果があります。
しかし、固化しませんし、撥水作用もないので劣化因子阻止性能はありません。
ケイ酸リチウムは乾燥固化してコンクリート表面を緻密にして、劣化因子侵入を阻止します。
また、ケイ酸はガラス質ですので表面が固くなり風化速度を遅くします。
しかし、撥水作用はないので、また完全に細孔を埋めないので水分の侵入はあります。(かなり少なくはなりますが)

プロコンガードSは亜硝酸リチウムとシランシロキサン系撥水剤の組み合わせです。
シランシロキサン系撥水剤は劣化因子の水の侵入を阻止します。
しかし、表面を緻密にすることはありません。

ケースごとに使い分けを検討させて頂ければと思います。

含侵材のシラン系とケイ酸系の使い分けと同じ考え方です。
比較表と建材試験センターの試験結果を添付します。

回答日:2019年9月9日

プロコンガードシステムの歩掛について

Q:プロコンガードシステムの施工歩掛は「土木コスト情報(夏)」P435及び土木施工単価(夏)P504の「表面含浸工の施工歩掛」に掲載してある単価で適用できませんか?
回答者:技術委員会
A:土木コスト情報の「1-2 (7)その他、規格・仕様等が適合しない場合」が該当します。
添付PDFの「1-2 標準単価が適用できない範囲」として(1)~(7)までのケースがあり
ますが、 (1)含侵材の総塗布量が0.1kg/m2未満及び0.35kg/m2を超える場合 (←塗布量が定量的で、0.35kgを超えて0.60kg/m2塗布することもあるため)
(5)複数層塗りのうち、複数層の塗布を同日に施工しない場合(←プロコンガードプライマーとプロコンガードを同日に塗布できないため)
 (7)その他規格・仕様等が適合しない場合 (←亜硝酸リチウムと表面保護を組み
合わせた新しい仕様のため)
上記の理由で標準単価が適用できません。
回答日:2019年8月28日

水中に浸かる下部工での養生期間に関して

Q:橋脚 柱にプロコンガードを塗る予定にしています。
水替えをして施工する予定ですが、養生期間を教えてください。
回答者:技術委員会
A:プロコンガードシステムは防錆効果のプロコンガードプライマー(亜硝酸リチウム水溶液)と
プロコンガード(ケイ酸リチウム)の組み合わせです。
プロコンガードプライマーを塗布後水分計で表面水分率が6%以下になることを目安にします。
普通の環境では2~6日程度必要です。
その後、プロコンガードを塗布します。プロコンガードの主成分のケイ酸リチウムは乾燥固化します。
気中ですと乾燥固化には24時間の養生期間を取りますが、水に浸かるまでは1週間程度は必要と思います。

回答日:2019年8月10日

ASR劣化のPC床版橋での亜硝酸併用型表面含浸工法の塗布範囲について

Q:主桁のPC床版橋桁下面において、橋面ひびわれからの水侵入が原因のASRひびわれが確認されました。
対策工法として、床版防水工および亜硝酸リチウム併用型のひび割れ注入・表面含浸工法を採用しております。
そこで、亜硝酸併用型表面含浸工法の塗布範囲について、桁のみとするか桁下全面とするか判断に迷っております。
原因が橋面であることが確実であるため、桁のみでも問題ないでしょうか。ご教授頂けると幸いです。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:劣化機構がASRであり、水分供給源が明確であるのであれば、表面含浸工法の適用範囲は最小限のG1、G2桁のみでもよいのですが、
その他のG3~G5桁も同様の反応性骨材を有するASR予備軍であると考えられます。
橋面防水を行うことで橋面からの水分侵入は抑制されると思いますが、雨がかりの影響も考慮して将来的な予防保全を図るとすれば、G3~G5も含めて桁全体を施工対象とすべきだと判断いたします。
回答日:2019年7月27日

プロコンガードシステムの仕上がりについて

Q:表面含浸工法(プロコンガードシステム)のケイ酸リチウム系表面含浸材(プロコンガード)の仕上がりはどのようになりますか?
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:写真を添付します。橋梁下部工を補修した現場です。
回答日:2019年2月5日

プロコンガードシステムの浸透に要する期間について

Q:かぶり70mmの鉄筋位置にて塩化物濃度が腐食限界に到達した状況において、プロコンガードシステムで、鉄筋位置まで亜硝酸イオンが浸透するまでの間、内在する塩化物の影響で腐食が発生することを抑制できますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:かぶり70mmを亜硝酸イオンが浸透するには長期間を要します。
その間は鉄筋腐食に対する亜硝酸イオンの作用は全く期待できませんので、他の一般
的な表面含浸工と同様に劣化因子(塩化物イオン、水、酸素)の遮断効果のみを期待します。
特に、水と酸素の供給を抑制することにより、鉄筋の腐食速度を緩和させることを目
指します。
以上より、亜硝酸イオンが鉄筋に到達するまでの期間は、一般的な表面含浸工法を適
用した場合と同等であり、亜硝酸イオンが鉄筋に到達した後には鉄筋腐食そのものの抑制効果が発揮され始める、と考えます。
回答日:2018年12月4日

ケイ酸ナトリウム系含浸材でを前回補修しているコンクリート表面でのプロコンガードシステムの適用

Q:以前にケイ酸ナトリウム系含浸材を塗布しているコンクリート表面に、プロコンガードシステム)を使用することが可能か?
回答者:技術委員会
A:ケイ酸ナトリウムはコンクリート中の水酸化カルシウムと反応して結晶化しますが、造膜するものではありません。
よって、細孔は存在します。そこに亜硝酸リチウムはイオン拡散で侵入して行くと考えられます。
試験的に塗布すれば検証できます。
回答日:2018年11月22日

プロコンガードの中性化への効果

Q:中性化したコンクリートの中性化対策について、教えていただきたいことがあります。
中性化対策として、表面含浸工法の適用を考えており、以下の材料を比較検討しています。
①亜硝酸リチウム系+ケイ酸塩系表面含浸材(プロコンガードシステム)
②鉄筋腐食抑制タイプの表面含浸材(シラン系含浸材)
再劣化、再補修は許容します。

◆損傷状況
・中性化は鉄筋位置まで進行しており、軽微な鉄筋腐食が生じている。
・かぶりが小さい箇所で局部的に剥離・鉄筋露出が見られるが、
ほとんどのコンクリートにはひびわれ、うき、鉄筋露出などの損傷は生じていない。

材料選定を迷っており、鉄筋腐食抑制を目的とする表面含浸材料選定の
ポイントを教えていただけないでしょうか。
・例えば、亜硝酸リチウムを選定するときのポイントなど


回答者:技術委員会
A:中性化対策として、一般的な表面含浸工法(シラン系、けい酸塩系など)ではなく、鉄筋腐食抑制効果のある表面含浸工法を適用することは非常に有効だと思います。
ただ、ご質問内容である防錆効果のあるシラン系含浸材とケイ酸系含浸材の比」となると、実は容易ではありません。

我々がプロコンガードシステムをPRする場合、基本的には『防錆効果のあるシラン系含浸材よりも優れている』という表現はしておらず、『スペック上、両者の性能は同等と考えている』というスタンスをとっています。
その理由は以下のとおりです。
 ・両工法とも劣化因子の遮断+鉄筋腐食抑制の機能を有している
 ・我々は「防錆効果のあるシラン系含浸材」の性能を詳細に知り得ないため、評価できない

ということは、両工法が使用できる場面も共通となりますし、優劣もつけられません。

ここからは個人見解となりますが、市販されている「防錆効果のあるシラン系含浸材」の鉄筋腐食抑制メカニズムが、誰に聞いてもよくわかりません。
販売メーカーの技術担当にヒアリングしても、「不働態皮膜にかわる保護膜を形成して腐食抑制する」という回答しか得られず、すっきりしません。
また、どれくらいの量が浸透すればどれくらいの腐食抑制効果が得られるのか、という定量的な話が見えません。
しかし、定量的に比較できない以上、我々としては公平公式な発言ができないことをご理解ください。

強いて言えば、「防錆効果がるシラン系含浸材」が6000円/m2程度に対し、プロコンガードシステムが5100円/m2程度、という価格差があります。


回答日:2017年6月21日

強度低下したRCT桁橋の中性化対策について

Q:現在、補修設計を行っているのですが、以下のような条件です。
・構造はRCT桁にRC床版桁が拡幅されている。(RCT桁部は推定で昭和40年架設)
・RCT部は主桁・床版ともに浮きが多く見られる。コンクリート圧縮強度が10N/mm2程度である(経年劣化と施工不良が原因と思われる)。鉄筋の腐食グレードはⅡ程度である。鉄筋位置まで中性化が進行している。塩分濃度は1.2kg/m3以下である。
・RC床版部は部分的な浮きが見られる。コンクリートは充分な強度がある。鉄筋の腐食グレードはⅡ程度である。鉄筋位置まで中性化が進行している。塩分濃度は1.2kg/m3以下である。

以上のような橋梁であり、橋梁としては劣化期を迎えています。予防というより事後対策となります。
亜硝酸リチウムによる補修というのは可能でしょうか。
イメージでは浮いた部分を落として鉄筋を出してケレンし亜硝酸リチウムを塗布し、断面修復という流れかと思いますが。

資料を添付しております。亜硝酸リチウムでの対策可能か、可能であれば施工方法のイメージをご教授お願いできないでしょうか。

よろしくお願い致します。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:主な変状は中性化による鉄筋腐食ですね。
亜硝酸リチウムを用いた補修として、以下のように考えることができます。

①コンクリート浮き、剝離、鉄筋露出箇所
・脆弱部をハツリとり、鉄筋に亜硝酸リチウムを塗布したうえで亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタルによる修復を行います
・適用工法【リハビリ断面修復工法】

②それ以外のかぶりコンクリート健全部
・現時点でコンクリートに浮きはく離が生じていなくても、そこは中性化していますので、鉄筋腐食は腐食進行中です。
・その範囲をそのままにしておけば、将来の新たなひび割れや浮きはく離などの原因を残すことになります。
・したがって、これらのかぶりコンクリート健全部にも鉄筋腐食抑制効果を付与しておくことが重要です
・鉄筋周囲に確実に亜硝酸リチウムを供給する手段として、亜硝酸リチウム内部圧入工法が適用できます。
・適用工法【リハビリカプセル工法】

上記の①、②を組み合わせることで、総合的な橋梁補修を提案することができると考えられます。
コンクリート強度低下は施工不良による初期欠陥の可能性も高いと考えられます。
強度回復、向上は補修の範疇を超えますね。
現在の低下したコンクリート強度での耐荷力評価などの計算により、補強要否判定をおこない、
必要があれば部材追加等の対策を検討する必要があるかもしれませんn。


回答日:2017年1月22日

プロコンガードシステムの浸透深さ

Q:プロコンガードシステムでの、浸透深さはどの程度でしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:プロコンガードシステムは亜硝酸リチウム系含浸材とけい酸リチウム系含浸材の2材料を重ね塗りする施工手順となります。
 そのうち、コンクリート中へ浸透する材料は亜硝酸リチウムで、30mm/5ヶ月程度の浸透速度となります。
 したがって、深さ30mmの鉄筋があるとすれば、その防錆効果が発揮されるまで5ヶ月程度を要するということです。
 けい酸リチウムはコンクリート表面で乾燥固化しますので、内部へ浸透するという概念はありません。
 そして、これら2つの材料でコンクリート中のアルカリ性を回復させるという概念もありません。

プロコンガードの中性化への効果

Q:プロコンガードシステムは中性化が既に発生しているコンクリートに対して効果がございますか?
(中性化抑止製品では、アルカリ分と固結することにより因子抑制を図るものがあります。そのような材料は中性化済みのコンクリートに対して不向きと考えているため)
回答者:江良和徳 技術委員長
A:【技術委員会】
まず、プロコンガードシステムは亜硝酸リチウムを主成分とするプロコンガードプライマーとケイ酸リチウムを主成分とするプロコンガードの2液を使います。
亜硝酸リチウムはアルカリ回復ではなく鉄筋の不動帯被膜を再生をして、鉄筋を防錆します。
ケイ酸リチウムはコンクリート表面で乾燥固化して緻密化して劣化因子侵入を阻止します。
2つの液の組み合わせがプロコンガードシステムです。

中性化対策として、有効です。鉄筋防錆と二酸化炭素侵入阻止性能にたけています。


【江良技術委員長】
既に中性化が鉄筋付近まで進行したコンクリートにおいては、その時点で鉄筋周囲の不動態皮膜が破壊されていると考えるべきです。
 アルカリ性の回復が効果を発揮するのは、不働態皮膜が破壊される前の劣化グレードまででしょう。
 寺田さんが記載されているとおり、不動態皮膜が破壊されている状態のコンクリートにいくらアルカリ性を付与しても、鉄筋腐食を抑制する効果は期待できません。
 プロコンガードシステムは亜硝酸イオンによる不動態皮膜再生を期待する表面含浸工法ですので、既に中性化済みのコンクリート補修に適します。
 すなわち、「中性化そのもの進行を抑制」するだけではなく、「中性化によって進行している鉄筋の腐食反応を抑制する」ことを目的とします。

亜硝酸リチウム併用型ケイ酸系表面含浸工法(プロコンガードシステム)の性能照査試験結果

Q:[質問1]主桁に含浸材を塗布した場合、桁に雨が降りかかって、そのしずくが川に流れ込むと、海苔の養殖に影響が出ないか?
[質問2](Q1の質問に関連して)桁に雨が降りかかっても、含浸材成分が川に流れ込まなくなるまでにはどれくらい時間がかかるか。
回答者:峯松昇司 積算委員長
A:広島工業大学での実験をもとにした論文(土木学会発表)を添付しますので参考にしてください。



回答日:2016年7月10日

亜硝酸リチウム併用型ケイ酸系表面含浸工法(プロコンガードシステム)の環境安全性

Q:発注者から、含浸材の桁下河川への流出防止対策として吊足場のシート養生は当然として、さらなる安全対策はありますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:これまでの類似環境での施工実績においては、飛散防止のシート養生を行っています。それ以上の対応策は要求されたことがありませんでした。
・まずは流出の可能性のある1層目亜硝酸リチウム塗布後の養生期間に雨にあたらないことが重要ですので、天候のよい期間を選んで施工を行うことが重要です。
・亜硝酸リチウムの飛散を防止するために、施工は「噴霧」とせず、「ローラー塗布」としていることも対策のひとつです。
・また、容器の転倒による流出を避けるという意味では、容器設置、計量作業等をプラ舟(トロ舟)の上で行い、容器転倒時の流出を防ぐのが有効だと思います。
回答日:2016年7月10日

亜硝酸リチウム併用型ケイ酸系表面含浸工法(プロコンガードシステム)の環境安全性

Q:[質問1]主桁に含浸材を塗布した場合、桁に雨が降りかかって、そのしずくが川に流れ込むと、海苔の養殖に影響が出ないか?
[質問2](Q1の質問に関連して)桁に雨が降りかかっても、含浸材成分が川に流れ込まなくなるまでにはどれくらい時間がかかるか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・亜硝酸リチウムおよびケイ酸リチウムのうち、環境負荷が懸念されるとすれば「亜硝酸」です。
それ以外のリチウム、ケイ素、ナトリウムに関しては影響はありません。
・プロコンガードシステムの施工は、1層目として亜硝酸リチウム系含浸材を塗布し、2日程度の養生期間を置いた後、2層目としてケイ酸リチウム系含浸材を塗布します。
・ケイ酸リチウム系含浸材は塗布後24時間以内に乾燥固化しますので、1層目の亜硝酸リチウムの溶出防止層として機能します。
・従いまして、①のご質問に対しては、プロコンガードシステム施工完了後はしずくが川に流れ込むことはありません。
・②のご質問に対しては、1層目の亜硝酸リチウムが川に流れ込む可能性があるのは2層目のケイ酸リチウム乾燥固化完了までの期間のみです。
回答日:2016年7月10日

亜硝酸リチウムとケイ酸リチウムの組み合わせについて

Q:亜硝酸リチウムのとの組み合わせにケイ酸ナトリウムでなくケイ酸リチウムなのかを教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ケイ酸リチウムの目的は、「劣化因子の遮断」と「亜硝酸リチウムの溶出防止」です。

ケイ酸リチウムを選定した理由は、亜硝酸リチウムとの相性です。
ケイ酸ナトリウムのような水溶性の反応型の場合、亜硝酸リチウムの浸透とケイ酸ナトリウムの浸透が同時に起こり、ケイ酸ナトリウムによる組織緻密化域に亜硝酸リチウムが固定され、それ自身の浸透を阻害する可能性が指摘されたため、表面で乾燥固化して深く浸透しないケイ酸リチウムと組わせることとしています。
また、ケイ酸ナトリウムは水酸化カルシウムと反応して結晶を作りますが、炭酸カルシウムとは反応しません。よってケイ酸ナトリウムが十分に効果を発揮するのは新しいコンクリート構造物であり、補修が必要な老朽化した(中性化も進行した)コンクリートにとっては補修効果が低減する可能性もあります。

ケイ酸リチウム系表面含浸材について

Q:ケイ酸リチウム系含浸材は水酸化カルシウムと反応するという記述がありますが、中性化すると、水酸化カルシウムは炭酸カルシウムになって、化学反応しないので、含浸材としての性能が出ないのではないでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:けい酸塩系表面含浸工法の設計施工指針(案)コンクリートライブラリー137
のけい酸塩系表面含浸材の種類と特徴(CL137 11頁)に表現されているようです。
http://www.linack.jp/qa/

この中で水酸化カルシウムと反応すると記載があるようです。
但し、疑問も残ります。
北海道開発局の資料がありました(添付します)。
そのP22にケイ酸ナトリウムとケイ酸リチウムの違いが説明されています。
その中でケイ酸ナトリウムは水酸化カルシウムと反応、ケイ酸リチウムは固化乾燥し結晶化と記載があります。
この方がしっくりします。

現時点では、ここまでですが、北海道開発局の記載が正しいように思えます。

表面塗布における亜硝酸リチウムの浸透量について

Q:亜硝酸リチウムの浸透目安は5カ月で30mmと技術資料に記載がありますが、経年的にそれ以上の深さに浸透するか教えて下さい。
(鉄筋かぶりは50~60mm程度あるため)
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・コンクリートの強度や含水状態などによって左右されますので一概に言えないところが難しいところです。
・技術資料に記載した5カ月で30mmは、強度20N/mm2程度のコンクリートに表面含浸工法として適用した場合の数値です。
・期間と浸透深さは比例せず、速度がだんだん遅くなる方向です。中性化の進行(ルートt則)や塩化物イオンの拡散のイメージです。
・5カ月で30mmの延長として、かぶり50~60mmまで浸透するにはおそらく2年程度かかると思います。
・ただし、表面被覆工ではさらに表層部に多くの亜硝酸リチウムがのりますので濃度勾配が大きくなり、少しはスピードが上がる方向です。

リハビリシリンダー工法、リハビリ断面修復工法のうえでプロコンガードシステム併用について

Q:リハビリシリンダー工法、リハビリ断面修復工法のうえでプロコンガードシステム併用は問題ないか。推奨案をください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:プロコンガードシステム(亜硝酸リチウム+ケイ酸リチウム)は塗布面が密実なポリマーセメントモルタルの場合(施工後表面に高濃度の亜硝酸リチウム成分が残る)、表面が白化する可能性があります。性能の問題はありませんが、外観の観点で、プロコンガードシステムの断面修復工との併用は好ましくありません。
プロコンガードシステムS(亜硝酸リチウム+シラン・シロキサン系)は白化することがありませんので、リハビリシリンダー、リハビリ断面修復工と組み合わせる場合はプロコンガードシステムSを推奨します。
プロコンガードシステムSのカタログと品質試験報告書を添付します。
   
回答日:2019年2月27日

ASRにおける表面含浸工法について

Q:ひび割れ注入を亜硝酸リチウムを先行注入します。その場合の表面含浸材料はどうすればいいでしょうか
回答者:江良和徳 技術委員長
A:表面含浸工法について
・土木学会のコンクリートライブラリーなどでは、表面含浸材を「シラン系」「ケイ酸ナトリウム系」「ケイ酸リチウム系」「その他」に分類するのが一般的です。
・「シラン系」「ケイ酸ナトリウム系」「ケイ酸リチウム系」の表面含浸工法はいずれも劣化因子を遮断することを目的としたものであり、それらの材料耐用年数は7~10年程度とみるのが一般的です。
・ここで、コンクリートメンテナンス協会が提案する表面含浸工法は「亜硝酸リチウム系+ケイ酸リチウム系」です。これは上記の分類では「その他」となります。
・「亜硝酸リチウム系+ケイ酸リチウム系」は、ケイ酸リチウムによる劣化因子の遮断に加え、亜硝酸リチウムによる劣化原因そのものの抑制効果も期待できます。
・ひび割れ注入断面修復に亜硝酸リチウムを併用した後に表面含浸工法を組み合わせることは非常に効果的と言えます。その際の表面含浸工法としては「亜硝酸リチウム系+ケイ酸リチウム系」(プロコンガードシステム)が最適だと考えます。

亜硝酸リチウム系表面含浸材(プロコンガードシステム)の塗布量ついて

Q:必要量が標準塗布量より多い場合はどうするのでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:表面含浸工として亜硝酸リチウムを塗布する場合の算出シートをご参照してください。(※必要な方はご連絡ください)
鉄筋位置での塩分量が3kg/m3で鉄筋かぶりを50mmとすれば、プロコンガードプライマー(亜硝酸リチウム40%水溶液)の塗布必要量は0.56kg/m2となります。
一方、プロコンガードプライマーの標準塗布量は0.30kg/m2(0.15×2回)ですので、この場合は標準量では足りないことになります。
過去の経験より、物理的に塗布可能量は0.6kg/m2ですので、本件の場合(かぶり50mmと仮定した場合)は4回塗布とすることになります。

プロコンガードシステム 標準塗布量が亜硝酸リチウムの必要量を下回る場合について

Q:塩化物イオン量が3kg 浸透深さが50mmの場合の 亜硝酸リチウム塗布量はどうするのでしょうか。
回答者:技術委員会
A:塩化物イオン量が3kg/m3で、鉄筋かぶりが50mmの場合、プロコンガードプライマー(亜硝酸リチウム有効成分40%)の塗布必要量は0.56kg/m2です。
プロコンガードプライマーの標準塗布量は0.30kg/m2(0.15×2回)ですので、標準量では足りません。
過去の経験より、物理的に塗布可能量は0.6kg/m2です。
0.6kg/m2塗布する場合
1層目 0.15kg/m2
2層目 0.15kg/m2
3層目 0.15kg/m2
4層目 0.11kg/m2

鉄筋かぶりを確保できない場合の方法

Q:建設当時から壁高欄の鉄筋かぶりが不足している状況で、道路の建築限界の制約により鉄筋かぶりを確保できない(コンクリートを増厚できない)場合、補修方法にはどのような選択肢が考えられるでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:所定のかぶりを確保できていない壁高欄では、十分なかぶりを有する壁高欄に比べて
「鉄筋の腐食リスク」が高い状態にあるといえます。
その鉄筋腐食を引き起こす原因は「塩害」と「中性化」の2つです。

塩害であれば塩化物イオン、中性化であれば二酸化炭素が劣化因子です。
十分なかぶりがれば劣化因子が侵入しても鉄筋位置まで到達するまでの時間が長い(健全な期間が長い)のですが、物理的に十分なかぶりが確保できないのであれば、表面保護工によって劣化因子の侵入そのものを抑制する必要があります。

表面保護工法には「表面被覆工法」と「表面含浸工法」があります。
劣化因子の遮断性能は表面被覆工法のほうが優れています。また美観性も向上します。

経済性および施工性では表面含浸工法のほうが優れています。外観は変えられませんが、以後のモニタリングは容易です。
壁高欄の場合は施工時に交通規制を伴うことが多いと思いますので、より短期間で施工可能な表面含浸工法のほうが有利かもしれません。

さらに、表面含浸工法にて劣化因子の侵入を抑制するだけでなく、そこに亜硝酸リチウムを併用することで鉄筋腐食そのものを抑制する効果をプラスすることもできます。
講演中にご紹介した「プロコンガードシステム」がそれにあたり、壁高欄で大く採用されている工法です。

プロコンガードの耐用年数について

Q:中性化での、プロコンガード耐用年数はどれくらいですか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:一般的に表面含浸工法の耐用年数は5年~7年程度と言われることが多いのですが、明確な根拠はありません。
本橋の劣化機構は中性化であり、現時点での変状が軽微であることから、プロコンガードシステムによる延命効果は高いと判断できます。
少なくとも今後の二酸化炭素、酸素、水分の侵入が低減され、鉄筋の腐食環境も改善されるはずですので、中性化による鉄筋腐食進行は抑制されます。
もともと中性化による性能低下の速度は塩害などに比べて緩やであることも考慮して、おそらく今後10年程度は補修効果が持続した状態を維持できると思います。
以上は推論にすぎません。施工後の追跡調査で効果を確認していく必要があります。

プロコンガードプライマー(亜硝酸リチウム40%水溶液)を複数回塗る場合の塗布間隔について

Q:プロコンガードプライマー(亜硝酸リチウム40%水溶液)を複数回塗る場合、塗布後の養生時間はどれくらいとればいいのでしょうか?
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:「各層間での養生時間は、4時間以上かつ目視乾燥確認」というのはいかがでしょうか。
4時間というのは、どこの書物にも記載はなく、根拠を示すことができない数字なのですが、朝9時に塗って、昼13時に乾燥しているイメージです。
経験上、これくらいの時間が最短だと思います。
ここの時間をあまり長くすると、乾燥しているのに時間が経過していないから次の層にいけないということが起こる可能性があります。
そのため、短めの時間にしておく方が、工程的なロスが小さいのではないかと思います。
ただし、あくまで時間よりも「目視乾燥確認」が重要です。

なお、次の工程のプロコンガードを塗る前は、「目視乾燥確認」ではなく、「表面含水率6%以下」という数値の規定はあります。

亜硝酸リチウム水溶液、シラン・シロキサン系含侵材の水生生物に与える影響について

Q:河川内の橋脚で、リハビリシリンダー工法とプロコンガードSを採用しています。
生態系への影響はないと考えてよろしいでしょうか?鮎とかいる漁協のうるさい箇所での採用です。

回答者:技術委員会
A:1.リハビリシリンダー工法やプロコンガードシステムで使用する亜硝酸リチウムについて、コンクリート内では安定しておりますが、コンクリート外といった自然界では極めて変化し易く、バクテリアの働きやpHなどの環境影響により窒素循環の一形態として挙動し、自然にかえります。
河川に溶出しても水道水質基準及び環境基準を大幅に下回ります。
(ただし、大部分の液体もそうですが小さな水槽内に液体を混入させると魚は弱りますのでなるべく溶出させないことを推奨します。)

2.プロコンガードSのシラン・シロキサンについて
これらは今まで聞かれたことがなかったためメーカーに確認を取りました。
「プロコンガードS(シラン・シロキサン系表面含侵材)の施工時に、操作ミス、水位上昇により施工面が水没した等の理由で、河川に混入した場合において、想定される濃度はNEOC(無影響濃度)を大きく下回っており、水生生物への影響は無い」とのことです。
 ※ただしこちらもなるべく溶出させないようにする必要があります。

回答日:2020年6月10日

プロコンガードシステムでの鉄筋防錆が必要な深さについて

Q:プロコンガードプライマーの必要量を出す際に、「鉄筋防錆効果が必要な深さ」が必要ですが、その考え方は、
1.配力筋等の純被りまでの深さ
2.配力筋の内側の主鉄筋までの深さ
3.主鉄筋の裏側までの深さ
のうちどのように考えるのでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:原則としては、 「3.主鉄筋の裏側までの深さ」と考えるべきです。
きちんと主鉄筋の周囲(背面まで)と亜硝酸イオンが接する状態を想定し、そのために必要な亜硝酸リチウム量を計算して塗布する、というのが設計思想となります。

ただし、これはあくまで仮定の話であり、実際のコンクリート中の亜硝酸イオン拡散量を、例えば表面から50mmと止める、などと外部から制御することはできません。
プロコンガードシステムSは、たとえ上記の計算で塗布量を決めたとしても、それで確実に鉄筋腐食を抑制する、とまで保障できるほど信頼性の高い工法ではありません。
もし配力筋、主鉄筋の確実な防錆を要求する場合には、亜硝酸リチウム内部圧入工法を適用する必要があります。
プロコンガードシステムSは表面含浸工法であるため、その主目的はあくまで劣化因子の遮断です。
そのプラスアルファとして亜硝酸イオンによる鉄筋防錆効果が(他の一般的な表面含浸工法より)期待できる、
という捉え方となります。


回答日:2020年6月15日

プロコンガードシステム耐用年数について

Q:プロコンガードシステムの耐用年数はどれくらいですか?
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:プロコンガードシステムの耐用年数について。
プロコンガードシステムは亜硝酸リチウム水溶液とケイ酸リチウム水溶液の組合せ工法です。
亜硝酸リチウムが不動態被膜再生で鉄筋防錆の効果を、ケイ酸リチウムが表面を緻密にすることで劣化因子阻止性能を発揮します。
中性化の場合、塩化物イオンの腐食発生限界値を想定して、塩化物イオン量にモル比:1を塗布量とします。
亜硝酸リチウムが外部に出ない限り、またイオンバランスが崩れない限り効果は持続します。この場面でケイ酸リチウムは役割を発揮します。
ケイ酸リチウムは表面を緻密にすることで、内部の亜硝酸リチウムの露出を防ぎ、また劣化因子(二酸化炭素)の侵入を防ぎます。
よって、プロコンガードシステムの耐用年数はケイ酸リチウムの耐用年数と言えるでしょう。
ケイ酸リチウムは塗布後内部に浸透して乾燥固化して緻密な硬い層を作ります。その深さは1~2mm程度です。その緻密な層の劣化は風化によるものです。
下記は弊会の江良技術委員長によるものです。

A:一般的に表面含浸工法の耐用年数は5年~7年程度と言われることが多いのですが、明確な根拠はありません。
中性化の場合、プロコンガードシステムによる延命効果は高いと判断できます。
少なくとも今後の二酸化炭素、酸素、水分の侵入が低減され、鉄筋の腐食環境も改善されるはずですので、中性化による鉄筋腐食進行は抑制されます。
もともと中性化による性能低下の速度は塩害などに比べて緩やであることも考慮して、おそらく施工後10年程度は補修効果が持続した状態を維持できると思います。
以上は推論にすぎません。施工後の追跡調査で効果を確認していく必要があります。

回答日:2020年3月7日

プロコンガードシステムSの耐用年数について

Q:プロコンガードシステムSの耐用年数はどれくらいですか。
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:耐用年数を設定することは非常にむずかしく、明言もしくは保障することはできません。
難しい理由として、補修工法の耐用年数には2つの側面があるからです。
ひとつは材料そのものの寿命です。
シラン・シロキサン系表面含侵材(プロコンガードS)の撥水効果(劣化因子阻止)に関する耐用年数について
・紫外線劣化で所定の性能を維持できなくなった段階が寿命となります。
・シラン・シロキサンはコンクリート表面を緻密にする効果はありません。風化で撥水層が無くなる場合も寿命となります。
※材料メーカーが、風化を考慮しない場合で性能試験を行って20年以上は撥水作用がある結果が出ています。
もうひとつは対象構造物の劣化進行により補修材料の寿命を待たずに再劣化するケースで、
・ASR膨張や塩害の鉄筋腐食が進行したことにより、材料寿命を待たずに再補修が必要な状態に陥るような場合。
これらが対象構造物の劣化原因、劣化程度、環境条件等に応じて千差万別ですので、一概に耐用年数を表現できないということです。
ただし、相対的にみると一般的な表面含浸材よりも亜硝酸リチウムを併用するほうが定性的にはプラスの効果がありますので、
一般的な工法の耐用年数よりも20~30%は延命化できる、と推察しています。
亜硝酸リチウムの防錆効果を考慮した耐用年数
塗布工法で亜硝酸リチウムを塗布した場合、浸透深さと到達量は不確かです。
しかし、確実にイオン拡散することは確かですので、進展期以降で亜硝酸リチウムを塗布することで不動体被膜の維持あるいは再生することは期待はできます。
塩害の場合はcl-イオン量、中性化の場合は鉄筋深さによって亜硝酸リチウムの塗布量をモル比:1で決めます。
イオンバランスが崩れない限り、効果は期待できます。
塩化物イオン量が増えた場合、イオンバランスが崩れます。
シラン・シロキサンの劣化因子阻止性能が効果が無くなったときイオンバランスが崩れます。



プロコンガードシステムとプロコンガードシステムSの使い分けについて 2

Q:プロコンガードシステムとプロコンガードシステムSの使い分けについて教えてください
回答者:江良和徳 技術委員長
A:お問い合わせの件、以下の通り回答いたします。
おっしゃるとおり、技術資料Ver.4.2では、亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法として
 【プロコンガードシステム (亜硝酸リチウム+ケイ酸リチウム)】
を紹介しています。
これは2016年にNETIS登録しています。

しかし、この工法の施工実績が増えるに従い、施工後に白化する事例がしばしば発生するようになりました。
施工方法の改善と材料の改良の両面からの対応を進めておりましたが、施工方法の工夫で白化を完全に防ぐには至っておりません。
一方、シラン・シロキサン系材料と組合せに成功しましたので、新たに、
 【プロコンガードシステムS (亜硝酸リチウム+シラン・シロキサン)】
として工法化しました。
この工法は現在NETIS登録申請中であり、近日中に登録完了予定です。
この工法は、白化の懸念がなく、劣化因子の遮断性もケイ酸リチウムより優れますので、
今後の亜硝酸リチウム併用型表面含浸工法は基本的にプロコンガードシステムSをご提案することとなります。

P.S.
ただし、ケイ酸リチウムはコンクリート表層の硬度を上げますので、風化防止等の性能に優れます。
したがって、従来のプロコンガードシステムが完全になくなるわけではありません。
また、施工手順の工夫による白化対策も進めております。
ただ、今回のご依頼内容においては、プロコンガードシステムSのほうが適していると判断いたします。

回答日:2020年2月5日

プロコンガードシステムの歩掛について

Q:プロコンガードシステムは通常の国交省歩掛や土木コスト情報などの歩掛の単価が適用できませんか?
回答者:峯松昇司 積算委員長・技術委員会
A:プロコンガードシステムは標準単価が適用できないものに該当します。
添付PDF「土木コスト情報資料」の「1-2 標準単価が適用できない範囲」として(1)~(7)までのケースがありますが、
(1)含侵材の総塗布量が0.1kg/m2未満及び0.35kg/m2を超える場合 (←塗布量が定量的で、0.35kgを超えて0.60kg/m2塗布することもあるため)
(5)複数層塗りのうち、複数層の塗布を同日に施工しない場合(←プロコンガードプライマーとプロコンガードを同日に塗布できないため)
(7)その他規格・仕様等が適合しない場合 (←亜硝酸リチウムと表面保護を組み合わせた新しい仕様のため)
に該当し、上記の理由で標準単価が適用できません。


回答日:2020年1月16日

プロコンガードシステムSを施工して、再劣化した場合、のちの対策工法(電気防食等)への影響について

Q: 今回、中性化が進行している床版等について鉄筋腐食抑制を目的とした対策としてプロコンガードシステムSの採用を計画していますが、 仮に再劣化した場合に本工法が後々の対策工法(例えば電気防食等)に影響することはありますか?
将来、再劣化した場合に本工法を実施した結果、後々の補修対策等が制限されることはありますか?
また、過去に再劣化した事例があるとしたら、その後の対策をどのように行ったかを 教えていただければ助かります。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:プロコンガードシステムSを施工した構造物の状態は、
 ①コンクリート表層のかぶり程度の範囲内に亜硝酸リチウムが浸透している状態
 ②コンクリート表面にシラン・シロキサンによる撥水効果が得られている状態
となります。
そのうち、年月の経過とともに状態変化するのは②の表面撥水効果です。
シラン系材料は紫外線劣化を生じやすいため、徐々に撥水効果は低下します。
①の亜硝酸リチウムは浸透範囲に存在し続け、鉄筋の不動態皮膜を再生させることで腐食抑制効果を持続させます。

ただし、プロコンガードシステムSで鉄筋腐食を完全に停止さえることは容易ではなく、再劣化することも想定されます。
その際、既に施工しているプロコンガードシステムSが再補修工事の際に障害となるとすれば、
それは②のコンクリート表面の撥水効果が部分的に残存している可能性があるという点です。
その箇所に別の材料を塗布しようとするとうまく付着が得られませんので、ディスクサンダー等で入念にケレンする必要があります。
①の亜硝酸リチウムがコンクリート内に存在する点に関しては、物理的にも化学的にも再補修の工事内容に何ら影響は与えません。
よって、プロコンガードシステムSを施工した構造物に、後々再補修工事を行う場合においては、
表面処理を入念に行うことで問題なく施工可能と判断しています。
その再補修工法とは、表面含浸工法、表面被覆工法、電気防食工法などあらゆる工法を含みます。

ちなみに、プロコンガードシステムSを適用した後に別の工法で再補修を行った事例はまだありません。
回答日:2020年1月7日

中性化に対するケイ酸塩系表面含侵材の選定について

Q:中性化の劣化因子の侵入抑制、鉄筋の腐食環境改善の目的でいえば、橋梁修繕マニュアルに記載の「けい酸ナトリウム系表面含浸材」は適用できないでしょうか(P47)。マニュアル外のプロコンガードシステムを選定する理由を教えてください。
橋梁補修用に「橋梁修繕マニュアル」を規定している自治体があり、その中に中性化対策の頁があります。(添付資料参照)
それを踏まえて、上記のような質問をされています。

また、同じ表の中に、「中性化したコンクリート表層部にアルカリ性を付与」と記載が、ありますが、この表面含侵材には、そのような機能があるのでしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:滋賀県の橋梁修繕マニュアル表3.1.10の出典元は、土木学会の「表面保護工法設計施工指針(案)平成17年4月」です。
まずはこの表3.1.10の文言が15年近くも前の知見であることを考慮する必要があります。

その後、土木学会から「けい酸塩系表面含浸工法の設計施工指針(案)平成24年7月」が発刊されました。
この指針案のほうが新しく、しかもけい酸塩系含浸材に特化した内容となっていますが、この指針(案)には、
アルカリ性付与に関する記述が一切ありません。

以上を踏まえまして、当協会では次のように考えています。

「けい酸塩系表面含浸工法の主目的は、コンクリート表層部の緻密化による劣化因子の遮断と捉えています。
その劣化因子の遮断メカニズムは使用材料によって異なります。
すなわち、けい酸ナトリウム系表面含浸材(反応型けい酸塩)はコンクリート中の水酸化カルシウムと反応して
CSHゲルを生成することによってコンクリート中の空隙を充填します。
またけい酸リチウム系表面含浸材(固化型けい酸塩系)は材料自身の乾燥固化によってコンクリート表面に固化体を
形成し、その固化体によってコンクリート中の空隙を充填します。
以上のメカニズムにより、いずれも外部からの劣化因子を遮断します。

次に、各種けい酸系含浸材を塗布することによって中性化したコンクリートにアルカリ性を付与する機能があるとすれば、
それは各けい酸塩系含浸材が物理的にコンクリート内部へ浸透した範囲に限定されると考えられます。
すると、各けい酸塩系含浸材の浸透深さが鉄筋位置まで到達することが、鉄筋腐食抑制効果を発揮する前提条件となります。
けい酸リチウム系含浸材の場合、コンクリート表面(表層1mm程度)で乾燥固化するだけですので、その成分が鉄筋位置まで
到達することが考えられません。
けい酸ナトリウム系含浸材の場合、コンクリート中の水酸化カルシウムとの反応でCSHゲルを生成しながらコンクリート内部へ
と浸透するというメカニズムです。しかし、既に中性化が進行しているコンクリート表層部には、既に水酸化カルシウムが
炭酸カルシウムへと変質していますので、十分にCSHゲルを生成することができません。
以上のことから、各種けい酸塩系含浸材によって鉄筋位置のアルカリ性を回復させることは困難であると判断しております。

以上を踏まえ、当協会では中性化したコンクリート中の鉄筋腐食抑制には「アルカリ性回復」ではなく、鉄筋腐食そのものの
原因を改善させる「不動態皮膜の再生」を目指します。
中性化にしろ塩害にしろ、鉄筋腐食は不動態皮膜の破壊から顕在化します。つまり、鉄筋の腐食によってひび割れや浮き剥離
が現れているコンクリートの中では、その鉄筋の不動態皮膜は必ず破壊されているということになります。
つまり、鉄筋腐食の根本的な抑制には「不動態皮膜の再生」が必要と言えます。
不動態皮膜を再生させうる材料は亜硝酸イオンだけであり、亜硝酸イオンを含む補修材料として亜硝酸リチウムを用います。
以上より、当協会では亜硝酸リチウムを併用した補修工法を推奨しています。」


回答日:2019年12月22日

中性化で鉄筋被りが少ない場合の亜硝酸リチウム系表面含侵工法の効果

Q:鉄筋被りが少ない(16mm程度)の現場で鉄筋裏まで中性化が進行しています。
亜硝酸リチウム系含侵工法を使用した場合、どの程度効果がありますか?
回答者:江良和徳 技術委員長・技術委員会
A:中性化が鉄筋裏側まで進行している場合、鉄筋の不動態皮膜は破壊されていると考えられる。
したがって、これ以降は水と酸素さえ存在すれば鉄筋腐食は進行する。
水と酸素を完全に遮断することは物理的に困難であるため、「劣化因子の遮断」を目的とした一般的な表面含浸工法だけでは本橋の鉄筋腐食を止めることは難しい。
そこで、補修工法の要求性能として「劣化因子の遮断」に加え、「不動態皮膜の再生」も考慮する。
不動態皮膜さえ再生することができれば、たとえ鉄筋周囲が中性化している環境のままであっても鉄筋腐食が進行することはない。
不動態皮膜を再生しうる補修材料として亜硝酸リチウムが活用されており、劣化状況や対象部位に応じて施工方法が選定される。
かぶり深さが16mmで、たとえば鉄筋径が32mm程度であれば、鉄筋背面までの深さは50mm程度となる。
コンクリート表面に亜硝酸リチウム系含浸材を塗布することで、50mm程度の浸透は期待できるため、亜硝酸リチウムを併用する表面含浸工法によって、本橋の鉄筋腐食は抑制可能と判断する。

P.S.
亜硝酸リチウムの浸透深さを50mmよりも深く設定する必要がある場合には、
表面含浸工法による供給では容易ではなくなるため、内部圧入工法を検討する必要がある。
回答日:2019年12月19日

滞水したRC床版における鉄筋腐食抑制対策での表面含侵材について

Q:滞水したRC床版におけるプロコンガードシステムを使用する場合、鉄筋腐食抑制対策を考慮した場合、ケイ酸リチウム系表面含侵材(プロコンガード)とシラン・シロキサン系表面含侵材(プロコンガードS)のどちらを選択するべきでしょうか?
回答者:技術委員会
A:『滞水したRC床版』の場合、『中性化及び塩害による鉄筋腐食抑制対策』は、『プロコンガード(ケイリチウム系)』は、 内部からの排水性に劣ります(細孔を結晶化で塞ぐ)。 また、撥水性がないので、劣化因子である外部からの水の侵入を完全に遮断することは不可能です。 それに対して、『プロコンガードS(シラン・シロキサン系)』は通気性が確保でき、床版内の水分を自然排出します。また外部からの水の侵入を遮断します。よって、滞水したRC床版の鉄筋防錆には『プロコンガードS』をプロコンガードシステムの上塗り(表面含侵材)として推奨いたします。
回答日:2019年12月17日

ケイ酸リチウム系含侵材の浸透深さ及びASRに影響及ぼすアルカリ性について

Q:ケイ酸系リチウム系含侵材は表面を固化して中性化,塩害の因子を侵入させないことを目的とした含浸材と考えておりますが、アルカリ性を付与することからASRが進展する懸念があると考えられますが、如何でしょうか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:ケイ酸塩系含浸材のうち、ケイ酸リチウム系含浸材はコンクリート表層部(1mm程度)でそれ自身が乾燥固化します。
それ以上のコンクリート中への浸透はありませんので、ASRを助長することはありません。
また、ASRを助長する要素は「アルカリ性(pHが高いこと)」ではなく、「アルカリ金属イオン(ナトリウム、カリウム)」ですので、ケイ酸リチウムによるASRの助長は想定されません。
一方、ケイ酸ナトリウム系含浸材は可溶性材料であり、水酸化カルシウムと反応しながらコンクリート組織を緻密化していきます。
その過程でナトリウムがコンクリート内部に供給されることとなりますので、ASRを助長する可能性があります。
プロコンガードシステムSは亜硝酸リチウムとシラン・シロキサン系含浸材との組み合わせであり、ASRを助長する要素は一切ありません。
劣化因子の遮断性は従来のプロコンガードシステムに比べて優れています。(添付資料参照)
さらにプロコンガードシステムで見られた白化現象のような不具合も生じません。
プロコンガードシステムHPは、プロコンガードシステムの白化現象が増えた時期に、代替材料として加えた工法です。
この工法は亜硝酸リチウムと高分子系浸透性防水材との組合わせであり、白化はしません。
ただし高分子系浸透性防水材は厳密には含浸材ではなく被覆材ですので、表面含浸工法として設計するには不正確です。
その後、プロコンガードシステムSが実用化されましたので、プロコンガードシステムHPの使用頻度は今後下がります。
つまり、工法開発過程で3パターンのプロコンガードシステムがありますが、今後はプロコンガードシステムSを推奨します。


回答日:2019年12月5日

干満の部位でのシラン系表面含浸材施工について

Q:シラン系表面含浸材は干満の部位で施工可能ですか?
回答者:技術委員会
A:シラン系含浸工法は表面の水分が6%以下になることを目安にしています。
シラン系含浸材は乾燥しているコンクリートの細孔に浸透(4mm程度)して撥水します。(水分があると浸透しません)
気中部でも水分が高いと含浸材が浸透しないで、表面で溜まりそのまま乾燥します。(撥水性能が出ません)
よって、水分率の高いコンクリートには施工不可能です。

回答日:2019年2月19日

感潮区間への補修について

Q:亜硝酸リチウムと超速硬性ポリマーセメントモルタルとの組合わせは、今のところ無いので、「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタルによる断面修復」+「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントペーストによる表面被覆」+「湿潤面用エポキシ防水被覆材」の組合わせがよいとのことですが,施工途中に水没する場合はどうすればいいのでしょうか?

「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントモルタル断面修復」と「亜硝酸リチウム含有表面被覆」の養生時間は問題ありませんでしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・上記の内容が、この施工環境下で最善の策と言えると思います。
・「亜硝酸リチウム塗布」「亜硝酸リチウム含有ペースト塗布」「湿潤面用エポキシ防水被覆材塗布」の3工程は1日のうちにに施工可能ですの潮待ち施工でも施工可能です。
・また、一日で必要な暑さの断面修復ができない場合、一層目の断面修復材を塗りつけ後、海水に水没、干潮で次の施工時に表面の塩分を水洗いし次の層を付けて必要厚さの断面修復後に、表面保護をすることは可能です。
・亜硝酸リチウム含有表面被覆材は塗布後30分以内は水没しないようにすれば硬化に問題はありませんし、湿潤面用エポキシ防水被覆材は湿潤面にも塗布できますので、連続施工が可能です。また、湿潤面用エポキシ防水は二液反応硬化型の材料ですので、水中でも硬化します。

湿潤面被覆材について

Q:下記の条件での表面被覆材料はありますか?
・干満で施工時間が短い。
・常に下地が湿潤状態である。
・常時紫外線にあたる状況である。
・防水性能を必要とする。
・塗材である。
・紫外線劣化について大丈夫でしょうか?
・耐久性はどの程度でしょうか?
回答者:田島ルーフィング株式会社 福田杉夫 開発部長
A:湿潤用エポキシ防水材(RVウエットメント)は下地が湿潤状態で塗布できる、接着性能が高い材料です。二液型のエポキシ樹脂ですので、塗布後、水没しても硬化はします。本来エポキシ樹脂は紫外線に弱いですが、上塗材料が耐紫外線硬化があります。
ウェットメント工法では、耐候性、耐久性は、トップコートのVTコートで付与します。
VTコートは、耐久性、耐候性に優れたアクリルウレタンのトップコートです。
曝露環境にも充分な耐久性を有しています。
あくまでの標準的な耐久性ですが、10年は期待できます。
また、VTコートを定期的に塗り替えることにより、さらに、RV(ウエットメント)工法の耐久性を伸ばすことは可能と考えています。

水没部での表面保護工法

Q:干満帯での使用について
亜硝酸リチウムを使った表面保護工法は干満帯での使用可能は可能でしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:湿潤面用エポキシ樹脂防水材 RVウエットメント
・「亜硝酸リチウム」+「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントペースト」+「高分子系浸透性防水材」の仕様そのままでは干満帯での潮待ち施工は難しいです。
・まず、亜硝酸リチウムを塗布しただけの状態で水没させられません。
・さらに、高分子系浸透性防水材は硬化前に水没すると硬化阻害もしくは付着低下が生じます。
・高分子系浸透性防水材は水中での耐久性が担保できません。
・したがって干満滞で適用可能な表面被覆材を使用する必要があります。
・その材料として、RVウエットメントをご提案します。
・この材料を使用した場合、「亜硝酸リチウム」+「亜硝酸リチウム含有ポリマーセメントペースト」+「RVウエットメント」という組合わせになります。

RVウエットメントの特徴は
・湿潤面での接着性能が良いので、干潮時の短時間で施工できる。
・塗布後水没しても水中で硬化する。
回答日:2016年2月10日

湿潤面用エポキシ防水被覆材へのセメントの混入について。[RVウエットメント]

Q:RVウエットメントはRVパウダーと併用するのが標準でしょうか?
回答者:技術委員会
A:併用が標準となっております。
RVパウダーを入れないと粘性が低いため、材料として厚みが付かないと思います。
粉体であればいいと思うのですが、RVパウダーで相性試験をしていますので、
RVパウダーを推奨しています。
回答日:2021年1月19日

河川の流水の影響がある箇所の施工について

Q:河川の流水によって、塗布したプロコンガードシステム及びプロコンガードシステムSが剥がれることはありますか。
回答者:技術委員会
A:プロコンガードシステム及びプロコンガードシステムSの上塗り材のプロコンガード(ケイ酸リチウム)及びプロコンガードs(シラン・シロキサン)は、剥がれる等はありませんが、風化や摩耗で削れる等の物理的な剥離があると懸念されます。
水に浸かる部分は添付のRVウエットメントを推奨いたします。
湿潤面用の厚膜エポキシ樹脂です。施工時に干満で冠水することも想定した材料です。ご検討ください。

RVウエットメントは水位が低い時に施工して、水が満ちても二液の反応硬化型エポキシ樹脂ですの水中でも反応硬化します。

但し、常時気中の部位には不向きです。(内部水蒸気が日中の温度上昇で水膨れ状態になる可能性があります)
気中部は内部水蒸気を外部に透過するプロコンガードシステムSを推奨します。
プロコンガードシステムSの上塗りはシラン・シロキサン系表面含侵材です。撥水作用が強いので河川環境には向いています。


回答日:2019年2月19日

生コンに亜硝酸リチウムを混入することについて

Q:生コンに亜硝酸リチウムを混入すれば予防に役立たないですか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:亜硝酸リチウムを事前に混入することで、おっしゃるとおり耐塩害性、耐ASR性の高いコンクリートを製造することができます。
さらに、亜硝酸リチウム事前混入は耐凍害性も向上することが分かっておりますので、品質的には非常に効果的な使用方法です。
ただ、問題は経済性です。鉄筋腐食やASRを抑制するためには10kg/m3程度の亜硝酸リチウムを混入することになります。
亜硝酸リチウムの材料単価が3500円/kgですので、生コン1m3あたりの材料単価が35,000円UPしてしまう計算になります。
ただし、重要な部位のみに限定して使用するような提案はあり得ると思います。
実際にこのような検討を行った事例もあります。

橋脚補修工事で、型枠に、亜硝酸リチウムを入れた生コンを打設したことはあります。

亜硝酸リチウムと炭素繊維シートの併用について

Q:亜硝酸リチウムの内部圧入工法(補修)と炭素繊維シートの補強は併用可能でしょうか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:内部圧入工と炭素繊維シート接着工法の併用は可能です。
併用の実績もあります。
亜硝酸リチウム塗布後の表面に炭素繊維シート用の接着剤が接しますが、接着剤はほぼエポキシ樹脂系ですので、亜硝酸リチウムとの相性はよいです。
きちんと硬化します。

現在相性実験を行っています。近いうちに商品化される予定です。
回答日:2019年5月30日

新設コンクリートに亜硝酸リチウムの応用について

Q:新設コンクリートに亜硝酸リチウムを混合
・新設の場合長寿命化対策としての亜硝酸リチウムの活用事例
・水溶液をコンクリートに混合させた事例,鉄筋に塗布する工法を知りたい
回答者:江良和徳 技術委員長
A:・新設構造物のコンクリート打設段階で亜硝酸リチウムを使用することは技術的には十分可能ですし、効果も高いと考えています。
・おっしゃるとおり、亜硝酸リチウム水溶液をコンクリートに練混ぜることで、鉄筋腐食しにくく、ASR膨張も生じない高性能なコンクリートとすることができます。これらは実験室レベルでは効果が確認されています。
・ただし、亜硝酸リチウムの材料単価が非常に高価であるため、コンクリート1m3あたりの材料単価が高騰するという難点があります。
・想定する塩分量などにもよりますが、例えば塩化物イオン量3kg/m3相当の環境に耐えうる亜硝酸リチウム40%水溶液の必要量は11kg/m3程度となります。この量を練混ぜ水に置換することになりますので、単純にコンクリート1m2あたりの単価が33,000円アップしてしまいます(3,000円/kg)。
・したがって、新設構造物での予防保全対策では、塩害対策としてはエポキシ鉄筋の使用、ASR対策としてはフライアッシュや高炉スラグ微粉末などの混和材の使用のほうが現実的だと思います。
回答日:2019年6月20日

亜硝酸リチウムを含有した断面修復について

Q:ポリマーセメントモルタルとPSL-40(断面修復用亜硝酸リチウム40%水溶液)の組合わせについて
※亜硝酸リチウムの混入量は、塩化物イオン濃度によって決定(塩害の場合)します。
[質問1]塩害の場合にはイオン濃度により計算することが一般的なのでしょうか。
[質問2]亜硝酸リチウム溶液にも製品によって25%と40%がありますが,使い分けはどのようにされていますか。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:[回答1]塩害対策の場合、亜硝酸リチウムの必要量は塩化物イオン濃度によって決めるというのが通例となっています。
・亜硝酸リチウム配合可能なポリマーセメントモルタルは各社の配合例にあるように、任意の亜硝酸リチウム量を配合できるという点がメリットです。
[回答2]亜硝酸リチウム製品は40%が主流です。コンクリートメンテナンス協会で提案する亜硝酸リチウム工法はすべて40%を使っています。

有機系コンクリート表面保護工法(CC-A、CC-B)の耐用年数について

Q:有機系コンクリート表面保護工法(CC-A、CC-B)の耐用年数はどれくらいでしょうか?
回答者:技術委員会
A:塗膜の劣化を進行させる要因としては、紫外線や水分、塩害などです。 
CC-A、CC-Bの上塗塗膜は、上塗塗料の中でも一番耐候性に優れるふっ素樹脂塗料は使用されます。*添付仕様書 CC-Aは硬質ふっ素、CC-Bは柔軟形ふっ素
一般的に塗膜の耐用年数を問われた際には、上塗塗膜の消耗にて判断致します。*添付資料塗膜消耗参照
今回のふっ素樹脂の場合、塗膜消耗は0.5μm/年で、誘導期間(白亜化などの劣化が始まるまでの期間)7年となります。 

よって、理論上ですが、タフガードFD(柔軟形ふっ素)の資料にあります、膜厚30μmあると仮定すれば、上塗塗膜が無くなるまで
30μ÷0.5μ/年=60年+誘導期間7年=67年となります。
しかしながら、環境による劣化要因の増加や塗膜厚の上下限の差に加え、上塗塗膜が完全になくなる前に次回の塗替えを実施しますので、一般的には20~25年で塗替えを推奨致します。
*ウレタン樹脂の場合、12~15年程度
回答日:2019年6月14日

シラン系表面含浸材のすべり係数ついて(コンクリート舗装の上面に塗布する場合)

Q:橋梁の橋面防水工についてお尋ねします。
コンクリート舗装(t=50mm)の橋面防水対策として、防水層設置以外に表面含浸材塗布が考えられます。
そこで、表面含浸材の材料性能として「すべり係数」を定量的に評価している材料(工法)を教えていただけないでしょうか。今回の場合、路面に施工するため供用時のすべり易さを評価し、問題がないことを示したいと考えています。
よろしくお願いします。
回答者:技術委員会
A:ご質問頂きました表面含浸材の「すべり係数」の件ですが、土木学会「表面保護工法設計施工指針(案)」ならびに「ケイ酸塩系表面含浸工法の設計施工指針(案)」を調べてみましたが、どちらの指針にも「すべり係数」については性能評価項目には含まれていないためその規格や実験データの掲載はございませんでした。
よって、定量的に滑り易さを判断する値は公表されておりませんでした。

また、弊社のマジカルリペラーにつきましても実験値を持合せておりません。



回答日:2017年2月18日

PC橋の亜硝酸リチウム圧入工法の適用について

Q:ASRと塩害の複合劣化のPC橋梁へ亜硝酸リチウムの圧入工法は適用できますか?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:リハビリカプセル工法は亜硝酸リチウムをコンクリート中に内部圧入する補修工法です。
コンクリートにφ10mmの削孔を行い、そこから亜硝酸リチウムを高圧で圧入することにより、鉄筋不動態皮膜再生(塩害補修)およびアルカリシリカゲルの非膨張化(ASR補修)を図ることができます。
しかし、以下の理由により、PC部材への適用が容易ではなく、現時点でPC部材への適用実績がありません。
 ・PC部材はコンクリートが高強度で密実なため、加圧による亜硝酸リチウムの浸透が十分に得られない
 ・PC部材はコンクリート中にPC鋼材が多数配置しており、それを避けて削孔することが困難

今回ご検討中のA橋は、圧縮強度の低下の無い径間では、60N/mm2を超えています。
しかも支間長の長いラーメン橋ですので多数PC鋼材が配置されています。
たいへん残念ですが、本橋への「リハビリカプセル工法」の適用は困難と言わざるを得ません。
亜硝酸リチウム内部圧入工にはリハビリカプセル工法とASRリチウム工法の2種類がありますが、ASRリチウム工法も同様の理由により適用が困難です。

ご参考までに、本橋の条件における補修工法選定(案)を考えてみました。
まず、いただいた資料中でご検討中の工法についての見解を以下に示します。
①電気防食工法はASRを助長する可能性があるため、塩害とASRとの複合劣化であれば適用に十分な検討が必要です。
ただし、ASR関連の詳細試験(SEM観察、残存膨張量試験など)の結果、もしASRの影響が小さいようであれば電気防食工を推奨します)
②全断面修復(塩化物イオンを含むコンクリートをすべて除去)は、PC部材に対する断面減少の影響度が大きすぎますので、適用には注意が必要です。断面修復した範囲にはプレストレスが抜けたRC構造の状態となります。
③ひび割れ注入と表面含浸は必ず行うべきです。ここには亜硝酸リチウムを適用できます。

よって、当協会よりご提案する工法の組合せとしては、
【ケース(1) 塩害とASRとの複合劣化であった場合】
 ・リハビリシリンダー工法+プロコンガードシステム
 ・これは他の根本的な対策が適用できないので消去法で残った工法という意味です
 ・適用可能なのはひび割れ注入と表面含浸しか残っていませんので、せめてそれらに亜硝酸リチウムを併用します。
 ・これは塩害、ASRいずれの原因も取り除けていないため、再劣化します。
 ・最低でも10年に1度は定期的に再補修を繰り返すことを維持管理計画に盛り込む必要があります。

【ケース(2) 塩害による劣化であり、ASRの影響がなかった場合】
 ・リハビリシリンダー工法+電気防食工法+プロコンガードシステム
 ・PC橋の塩害で、内部圧入が適用できないため、電気防食しか残されていません。
 ・このケースはASRに影響が小さいことが判明した時点で可能性が出てくる案です。

 ・この組み合わせであれば基本的に塩害の再劣化は許容しませんので再補修計画は不要です。
 ・ただし、電気防食の管理手間は必要となります。

回答日:2016年11月20日

表面含浸工の耐用年数について

Q:シラン系やケイ酸系の表面含浸工の耐用年数が7~10年とありますが、その根拠は?
回答者:江良和徳 技術委員長
A:残念ながら根拠、出典となる文献等があるわけではございません。
塩害や中性化の劣化進行度合いにより、再劣化までの期間は大きく異なります。
また、耐用年数には「補修後の劣化進行により再補修」から決まる期間と「純粋な材料寿命による再補修」から決まる期間とがります。
なかなか一概に言えないのが現状です。
7~10年の期間は経験値による表現とお考えください。

支承リバイバルシステムについて(鋼製支承の金属溶射技術)

Q:他社様の金属溶射工法と大きく異なる点は?
回答者:技術委員会
A:弊社の「支承リバイバルシステム」は従来工法と比べて、以下の2点が大きく異なると言えます。

1.支承の手が届きにくい箇所(狭隘部)を特殊ノズル(斜角式ノズル)を使用してブラスト施工することにより、広範囲な素地調整を行うことができる点。
 _従来工法では手が届きにくい箇所(狭隘部)は手付かずで、未施工のことが多かったが、それが改善されるようになった。

2.金属溶射施工後、常温亜鉛メッキ塗料でコーティング(封孔処理)を行う点。
 _従来工法では金属溶射施工後、エポキシ樹脂系塗料を使用してコーティング(封孔処理)を行っていましたが、常温亜鉛メッキ塗料使用により以下の点が改善されました。
 ①高純度亜鉛を含む塗料の為、従来塗料より防食効果が高まった点。
 ②従来塗料では2回塗りを行っていたが、常温亜鉛メッキ塗料では1回塗りで済むため、塗装工程が短縮され、工期短縮が図れる点。
 ③エポキシ樹脂系塗料に比べ、有機溶剤使用量が90%減少し、環境や人体に優しい塗料である点。
 
以上が大きく異なる点です。その他については、ほぼ同様の工法であると言えます。

橋台の厚さの測量について

Q:調査・試験中の橋ですがASRが想定されます。 図面がなく、橋脚の厚みを測る方法がありますか。
コアを抜くとか ・・・・
回答者:江良和徳 技術委員長
A:躯体厚さが不明の場合、カタログ上は1mくらいまでなら超音波探査で測定可能なはずです。
ただし、ASR劣化している場合は内部の微細ひび割れが多すぎて超音波が直進せず、うまく測定できないことが多いです。
佐賀県の物件で、実際に超音波を試したものの測定不能となり、やむなく貫通コアを採取して物理的に版厚を測定しました。
結局これが一番確実です。

鉄筋腐食した構造物の鋼板接着の構造計算について

Q:コンクリートの中性化やクラックによる「鉄筋の腐食」について、その評価をどのように考えれば良いのかという点です。 構造計算上は、コンクリートと鉄筋が一体となって機能を発現するものと考えておりますので、講演の中でもありましたが、鉄筋が腐食劣化したまま構造物の上から補強するという構造計算上の考え方について教えて頂ければと考えております。 鋼板巻き立ての場合は、単純に鉄筋で持たせる耐力を鋼板に置き換えるというものでしょうか(内部鉄筋の力は無視する?)。 腐食した鉄筋は交換しない限り元の能力を回復できないものと考えております。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:まず,巻き立てる鋼板の取り扱いですが,巻き立てる鋼板と既存躯体の間がエポキシ樹脂や無収縮モルタル等で一体性が確保されていれば,通常のRC計算における主鉄筋に置き換えて耐力計算を行うことができます.また,腐食した内部既存鉄筋ですが,ご指摘のように,腐食した鉄筋は無視して,すべて新たに付け加える鋼板で受け持たせると計算することは安全側の耐力評価になります.ただし,腐食しても完全に鉄筋が消失していなければ,実質は引張力を幾らかは負担できます.この分を考慮に入れたい,すなわち巻き立てる鋼板の量を少しでも少なくしたい,という場合,部材中の腐食の最も激しいと見受けられる部分で,数か所かぶりをはつり,鉄筋の腐食の程度を調査します.その結果,例えば,鉄筋の断面が50%くらい消失していたとすれば,既存鉄筋の効果を設計当初の半分の断面積に低減して計算するという考えもあります。

内在塩分が高いPC中空床版橋梁の補修について

Q:海砂利用と思われる高濃度の塩化物イオンが内在するPC中空床版橋梁の補修について
海砂利用と思われる高濃度の塩化物イオンが内在する橋梁の補修計画を立案しております。
もし可能であれば、考え方等、ご助言いただければ幸いに思います。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:RC橋梁であれば、効率よく亜硝酸イオンの効果を期待できる、リハビリカプセル工法が良いと思います。
今回の場合は、圧縮強度が高いPC構造ですので、高圧注入は工期が長くなり現実的ではなくなります。
PC中空床版橋で塩害・中性化の複合劣化、ひび割れは発生しているものの、著しい鋼材腐食までは至っていない、という状況であれば、まだ比較的軽微な補修で済むギリギリの線ですね。
厳密にはひび割れ発生後ですので事後保全ですが、これ以上劣化を進行させないための予防的処置、とういイメージです。

・亜硝酸リチウム含有の表面保護工法(リハビリ被覆工法とプロコンガードシステム)が最適と思われます。
・プロコンガードシステムは、亜硝酸リチウムによる鋼材腐食抑制とケイ酸リチウムによる劣化因子遮断の2つの効果を併せ持ちます。
・リハビリ被覆工法は亜硝酸リチウム塗布後亜硝酸リチウム含有のペーストもしくはモルタルを塗布するのでプロコンガードシステムよりも亜硝酸リチウムを多く塗布できます。
・亜硝酸リチウムの浸透深さ30mm程度という実測値は、塗布して5ヶ月後に実測したら30mmまで浸透していた、という意味です。
・浸透深さは経過時間とともに進行していきますので、1年後にはもっと深くまで浸透しているはずです。
・本橋のかぶりが40mm程度であれば、塗布後1年以内には鋼材位置まで亜硝酸リチウムが浸透すると思われます。
・亜硝酸リチウムが浸透した範囲も、その奥の範囲も、塩化物イオンはこれまでと変わらない濃度で存在します。
・亜硝酸リチウムが浸透すれば、「塩分存在下でも鋼材の腐食進行が抑制される」という状況になるだけですので、有害な電位差を生じることはなく、マクロセル腐食の原因にはなりません。
・表層部のみに亜硝酸リチウムを内部圧入した場合でも上記と同様で、マクロセル腐食の原因となる有害なマクロセル腐食は生じないことがわかっています。
回答日:2019年1月20日

亜硝酸リチウム先行注入型エポキシ3種ひび割れ注入工法の黄変について【リハビリボンド工法(アオイ化学)】

Q:リハビリボンド工法で施工跡が黄変するという事故がありました。
回答者:技術委員会
A:亜硝酸リチウムと注入用エポキシ樹脂3種もしくはシール材のエポキシ樹脂が反応して黄変したものと考えられます。
亜硝酸リチウムとウレタンが反応して茶色になることは周知されています。

回答日:2021年1月20日

既存有機系コンクリート表面保護塗膜(CC-A、CC-B)にPCBは含まれていますか?

Q:補修が以前行われており、表面被覆工が実施されています。
この旧被覆を剥ぎ取るのですが、PCBが含まれている可能性はございますか?
回答者:技術委員会
A:問合せ頂きましたエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ふっ素樹脂塗料にはPCB含有はございません。
PCBを意図的に含有させていたのはS43~48年までに製造された塩化ゴム系塗料のみですが、同時期のフタル酸樹脂などで塩ゴムの混合物としてごく微量なPCBを検出される事はございます。
ですが、コンクリートとフタル酸樹脂塗料は不適ですので、塗装されることはないはずです。
回答日:2019年12月24日

エトリンガイトの遅延生成(DEF)の試験方法について

Q:エトリンガイトの遅延生成(DEF)の判定のための試験方法について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:DFFの試験は難しいですね。
以前、DEFとASRの試験についてまとめた資料がありますのでお送りします。
ご参考まで。
回答日:2019年12月27日

エポキシひび割れ注入の座金の間隔(ピッチ)について

Q:エポキシひび割れ注入の座金の間隔(ピッチ)について教えてください。
回答者:技術委員会
A:注入間隔の規定に関しては、国交省やNEXCO等の土木分野では存在致しません。
建築分野では添付のように、国交省が200~300ピッチと表現しております。
したがって弊社では4本/m、250ピッチを一般的な目安としてお話しするケースが多いです。

回答日:2019年12月22日

長寿命化修繕工事(ひび割れ補修工・断面修復工・表面保護工など)の施工管理基準について

Q:橋梁の長寿命化修繕工事を行っていますが、施工管理をする基準が曖昧で苦慮しています。
施工管理基準(品質・出来形)をご教授お願いします。
※ひび割れ補修工・断面修復工・表面保護工など
回答者:技術委員会
A:先ず、出来形管理基準ですが、いずれの工種にも国交省をはじめNEXCOにも規格値はありません。
規格値は、概ね施工業者と施主との協議により決められており、施工対象構造物の劣化状態、環境、予定供用期間等を総合的に判断した施工業者の提案値(社内規格)に基づき協議されます。したがって、ご質問にあるように出展が曖昧と考えられるのもやむを得ないと思います。しかし、補修工事は上記に示すように様々な要素に影響を受けますので、一律の値により管理することが非常に難しという判断があり、国交省をはじめ各機関で規格値を定めていないと考えます(私見)。ご希望される回答にならないので恐縮ですが、上記が現状でございますのでご理解ください。
 次に品質管理基準における規格値ですが、これは各機関より詳細なものが公表されています。
使用材料規格は、対象構造物の状況や補修目的により各機関が設定する品質規格のなかから適切なものを選定することになります。
また、材料はそれらの規格に適合するものを選定することになります。適用する材料やその規格値の選定に苦慮されるケースがあるかと思いますが、当協会の資料がその一助になれば幸いです。
 なお、当協会では今回のようなご質問が非常に多いので、参考となるような設計・施工指針あるいはマニュアルの作成準備に着手しております。
回答日:2019年12月18日

支承リバイバルシステム(鋼製支承の金属溶射技術)溶射法の利点について(設備が比較的小さい)

Q:溶射法の利点のうち設備が比較的小さいと有るが、何に対してどの程度違っているのでしょうか?
回答者:技術委員会
A:金属溶射と比較検討される工法として溶融亜鉛メッキがあります。両工法共、鉄よりも卑な金属を溶かし犠牲陽極被膜を形成する技法という点で比較しやすいのですが、溶融亜鉛メッキと比較して設備が小さくなります。
現地工事の場合4tトラック1車に機材を載せ搬入致します。


回答者:野村一貴(ダイクレ興産)
回答日:2020年7月30日

支承リバイバルシステム(鋼製支承の金属溶射技術)施工日数と費用について

Q:支承リバイバル工法の施工日数と費用について教えてください。
回答者:技術委員会
A:各橋梁によって支承の種類や大きさ、設置数、腐食状況等様々ですのでそれぞれの現場に合わせた御見積をさせて頂きます。
概算ですが、両橋台に5基 橋脚に10基 全20基の場合 施工数量は5基/日 金額は約90,000円/基(交通費別途)です。



回答者:野村一貴(ダイクレ興産)
回答日:2020年7月30日

支承リバイバルシステム(鋼製支承の金属溶射技術)耐久性およびライフサイクルコストの点での優位性について

Q:通常の塗装と比較して、その耐久性およびライフサイクルコストの点での優位性は?
回答者:技術委員会
A:Almg溶射とC5塗装の複合サイクル試験比較データを添付致します。一般的に金属溶射の耐久年数は70~100年程度と言われております。ライフサイクルコストは現場状況によっても差がありますが、塗装を20年で塗り替え、塗装50,000円/㎡ 溶射120,000円/㎡としても補修後40年経過時点で金属溶射の方が優位となります。

野村一貴(ダイクレ興産)
回答日:2020年7月30日

亜硝酸リチウムの気温の施工条件

Q:亜硝酸リチウムを使った工法の、施工条件(気温)を教えてください。
回答者:河原健児 技術副技術委員長
A:ひび割れ注入工(リハビリシリンダー工法)、断面修復工(リハビリ断面修復工)、表面被覆工法(リハビリ被服工法)については、セメント系材料を取り扱いますので、5℃以上としています。
(寒中コンクリートの「4℃以下」の逆を根拠としています。)、表面含浸工(プロコンガードシステムS)は0℃以上です。
(プロコンガードシステムSのカタログより)
https://www.rehabilitate.jp/rehabilitate-pics/pdf_pcguard_sys.pdf?v=7
※いずれも、気温の上限値は特にありません。
冬季施工は普通に行われておりますが、気温が上がる日中での施工になります。
日中でも5℃まで上がらないような寒冷地では、足場内を保温養生をして施工しているケースがあるようです。
回答日:2020年4月23日

SEM-EDS結果(エトリンガイト)に関する見解

Q:SEM-EDS試験においてASRゲルは確認されなかったが、エトリンガイトの生成物質が確認されました。この結果に対し、どのように考察や評価すればよいかご意見をいただきたい。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:劣化原因推定のためのSEM観察の結果は、純粋に「ASRの可能性が低い」という結論で良いと思います。
エトリンガイトそのものはコンクリート中に存在していておかしくない物質です。
それをDEFによって生成されたエトリンガイトであるか否かが重要なのですが、おそ
らくその可能性は低いです。
DEFの生成条件には「高温の蒸気養生」が必要です。
つまり、工場製品しか該当しませんので、PC桁で言えばプレテン桁のみに可能性があ
ります。
今回のポステン桁は現場打ちPC桁ですので、この高温履歴が該当しません。
そして、エトリンガイトの生成箇所も考察する必要があります。
今回のSEM観察は試料表層に見られる反応生成物をターゲットとされています。
アルカリシリカゲルであればこの観察で検出されるはずです。
一方、DEFによって生成されるエトリンガイトとは、骨材とコンクリートとの間に僅かな隙間(=ギャップ)が生じ、そこにエトリンガイトが充填されているような形状になります。
回答日:2023年7月10日

シース管の腐食要因に関する考察と対策

Q:シース管の腐食要因に関する考察とその後の対応について教えてください。
回答者:江良和徳 技術委員長
A:鋼製シースの腐食については、1993年以前のポステン桁は上縁定着されてるものがありますので、そこからの水分侵入が原因と思われます。
対策として、橋面防水工がない、もしくは劣化している状況であれば、まずは橋面防水工の実施が必須となります。
そのうえで、「鋼製シースのみの腐食」か「内部のPC鋼材の腐食(グラウト未充填含
む)」かを見極める必要があります。
これは、グラウト充填確認試験が必要です。
個人的な予測ですが、『橋面防水工の不備により上縁定着部からシースと主桁コンクリートとの境界部に水分が侵入し、鋼製シースが腐食した』という状況ではないかと推察しています。
回答日:2023年7月10日

RCT桁の補強設計で、炭素繊維シートによる補強では、コンクリート許容応力度、鉄筋応力度ともに満足しない場合

Q:RCT桁の補強設計で、炭素繊維シートによる補強では、コンクリート許容応力度、鉄筋応力度ともに満足しない結果となりました。当該橋梁は一次緊急輸送道路に指定されている県道のため、B活荷重での検討を行っています。
有効な補強工法がありましたらご教授頂ければと思います。
回答者:技術委員会
A:補強方法としては、
①鋼板接着工法
②外ケーブル補強工法
③アウトプレート工法(http://www.outplate.com/about/index02.html)
が考えられます。
当該橋梁の規模では、③アウトプレート工法が補強工法として採用される場合が多いと思われます。
(株)CORE技術研究所からの回答です。
回答日:2021年5月15日

塗装の禁止の条件として「コンクリートの乾燥期間が3週間以内のとき」

Q:国交省の土木工事共通仕様書(添付資料)の中に、塗装の禁止の条件として「コンクリートの乾燥期間が3週間以内のとき」とあります。
この『3週間』の根拠または出展は何か?という質問です。

コンクリートの乾燥期間が3週間以内のとき、なぜ塗装してはいけないのでしょうか??
回答者:技術委員会
A:土木分野ではなく日本建築学会の文献にはなりますが、養生期間の根拠となる記述の資料を添付しています。

コンクリートなどへ塗装するには8~10%程度の含水率まで落とす事で、下地と塗料の密着が担保できます。
現地でコンクリートやセメントモルタルを打った場合、現場環境や材料調合に差があり、含水率のコントロールが困難です。よって、一般的に適正な含水率まで低下させる養生期間として目安として、コンクリートで3週間程度(21~28日)経過する事が必要であると記載がございます。

また、冬場など低温時については含水率低下スピードも遅くなりますので、土木工事共通仕様書では水分計で8%以下である事を確認するよう記載がございます。

回答日:2021年5月15日

塗膜中に含有されている鉛・クロム・PCBなどの除去にについて

Q:2021年2月現在
最新の塗膜中に含有されている鉛・クロム・PCBなどの除去にについて教えてください。
回答者:技術委員会
A:【関連法の基準値】・・・添付資料 1参照願います。
鉛・・・含有が確認された場合、含有量に関わらず「鉛中毒予防規則」の適用を受ける。
クロム・・・含有量1%以上を超えると、「特定化学物質障害予防規則」の適用を受ける。
PCB・・・含有量が1%を超えると、「特定化学物質障害予防規則」の適用を受ける。
ただし、該当しない場合でも、人体への暴露を極力低減させる必要がある。 
また、PCBでは『廃棄』に関しては、0.5mg/㎡以下は低濃度PCBに該当しないとの基準値が別に設定されております。

【作業上の安全対策】
上記のように、鉛とPCBについては含有が確認された時点で、作業者の安全対策が必要となります。
剥離作業時のエアラインマスクや電動ファン付きマスクの着用、保護服や手袋、シューズカバーの着用はもちろんですが、現場に負圧集塵機やエアシャワーとクリーンルーム、真空掃除機の設置を検討頂く事になります。
また、PCBについては、低濃度PCB以上であれば、廃棄物についても指定の処理施設へ廃棄依頼する必要も発生します。

回答日:2021年2月15日

コンクリート強度が基準以下になる理由

Q:ひび割れ、うき等劣化が著しく、コンクリート強度も基準強度値を満足していません。
中性化残りが腐食発生限界を超えています。
はつり調査により鉄筋腐食が進行していることを確認しております。
この状況で、コンクリート強度が基準強度以下になる理由
回答者:江良和徳 技術委員長・十河茂幸 顧問
A:1)強度に対する検討結果

【強度試験結果からの判断】
試験結果が代表的な試料で行われたものとして判断する。
設計基準強度は、当時(1956年)210㎏/㎝2(現在の21N/mm2 )であったと推定する。
試験結果は、13.4N/mm2 、13.2N/mm2 と設計基準強度を満足していない。

【中性化深さからの判断】
中性化速度は環境に影響されるが、中性化速度係数が4.3、4.7と大きく、強度は当初から低かったと推定する方が妥当である。
なお、中性化しても強度低下は生じないので、強度低下の原因とはならない。

【強度不測の原因の推定】
コンクリートが強度低下を生じる可能性があるのは、アルカリシリカ反応(ASR)により吸水膨張は生じた場合や、凍結融解の繰り返しによる影響、あるいは火災による影響などが考えられるが、写真で劣化状況を見る限りこれらの原因であることの可能性は低い。
当時のコンクリート材料は、最大寸法が25㎜の砂利が用いられていたと推察される。また、塩化物イオン量が少ないことから川砂が使用されていると考えられる。圧縮強度を正確に推定するには、直径が最大寸法の3倍必要であり、その意味では骨材の影響で強度が小さく評価された可能性は否定できない。しかし、中性化速度係数から考えても強度は低いと判断できる。
強度が低下する原因が劣化のよるものでないとすると、当初から低い強度であったものと考えられる。たとえば、当時の施工技術からポンプ施工が採られていたとすると圧送しやすいコンクリートとするために単位水量の大きい配合としたことも考えられ、当時の施工記録を見ない限り断定できないが、強度が小さくなる原因をつくったことの可能性は高い。

回答日:2021年2月15日

亜硝酸リチウムを使った工法がNEXCOでの実績が少ないのはなぜですか?

Q:亜硝酸リチウムを用いたコンクリート構造物の補修工について、ネクスコ(特に西日本)での施工実績が少ないように思うのですが、どんな理由があるのでしょうか。
価格が高い、実績が無い、という理由ですか。
また、最近の施工実績があれば教えて下さい。
2020-04-23
回答者:江良和徳 技術委員長
A:特別な理由があるとは考えておらず、単にこれまでNEXCOさんへの営業が不足していたためだと思います。
強いて言えば、NEXCOさんの補修工事で使用される補修材料のいくつかは、開発段階からNEXCOさんと企業が共同開発したものがあり、その仕様が採用されやすい傾向もあると思われます。

NEXCO中日本では古くから亜硝酸リチウム併用型断面修復工法が採用されています。
また、昨年度は同中日本で亜硝酸リチウム内部圧入工法を初施工しました。
補修設計では既にNEXCO西日本、東日本、北海道などで内部圧入工法をご検討いただいており、詳細設計まで完了している案件もございます。

今後は徐々に施工実績が増加するものと期待しております。

亜硝酸リチウムを用いた各種工法の施工実績を添付します。
ご参照ください。

よろしくお願いいたします。
回答日:2020年4月23日