コンクリート構造物の塩害調査・分析

土木・建築に限らず、コンクリート構造物は繰り返される荷重負荷による疲労、本来アルカリ性であるコンクリートが二酸化炭素の影響を受けて劣化する中性化、そのほか塩害、凍害、化学的侵食、アルカリシリカ反応などの劣化要因によって、ひび割れや変形、劣化が生じます。 

これらの劣化は、その構造物が建設されている環境によって左右されます。
例えば、海岸付近の構造物は塩害、寒冷地の構造物はコンクリート内部の凍結融解がもたらす凍害、酸性の温泉地の近くでは化学的侵食が起こりやすい傾向があります。

特に塩害は、複合的な劣化を招く要因となりやすく、鉄筋コンクリート構造物において「コンクリートの癌」と称されることが多い劣化です。 

塩害とは、コンクリート中の鋼材の腐食が内在する塩化物イオン(Cl-)の存在によって促進される現象です。 

塩化物イオン(Cl-)がコンクリート内部に存在する理由には、主に以下の2つがあります。

1. 外的要因（飛来塩分）
   沿岸部では海水飛沫が風に乗ってコンクリート構造物に付着します。また、冬季には道路の凍結防止剤（塩化カルシウムや塩化ナトリウム）が散布され、塩分がコンクリートに取り込まれることがあります。
2. 内的要因（内在塩分）
   海砂や塩化物を含む混和剤を使用した場合、コンクリート内部に塩化物イオンが含まれます。この内在塩分も腐食を引き起こす原因となります。

参考資料：一般社団法人コンクリートメンテナンス協会(JCMA)

鋼材の腐食によって、腐食生成物の体積が膨張しコンクリートにひび割れや剥離を発生させることがあります。また、鋼材の断面減少などを伴うことで構造物の性能が低下する可能性があります。 

• コンクリート構造物における塩害の有無や進行具合を確認できます。これにより、塩分の浸透度やその影響を把握できます

• 鉄筋の腐食による強度低下を評価し、構造物の耐久性への影響を見極めることで、今後の劣化などの将来的なリスクを予測できます

• 必要な補修や補強工事の範囲と方法を決定し、適切な補修策を講じることで、構造物の長期的な耐久性や安全性を確保することができます

試験方法として電位差滴定法、迅速法、蛍光X線分析、EPMAマッピングなどが挙げられます。

当社では、JIS A 1154「硬化コンクリート中に含まれる塩化物イオンの試験方法」に基づき、電位差滴定による硝酸銀滴定法で実施します。この方法は、塩化物イオン量の分析において広く用いられている試験方法です。
また、簡易的な測定方法として、既設構造物に与える影響が小さいポータブル蛍光X線分析装置を用いた測定にも対応可能です。

高度経済成長期に集中的に整備されたコンクリート構造物は急速な劣化が進むと予測され、インフラメンテナンスが早急に求められています。

当社では、コンクリート構造物の塩害調査において、現場調査から必要な試験・分析までを実施し、その結果に基づいた適切な対策のご提案まで、一貫で対応可能です。

北海道から沖縄までの全国ネットワークで対応していますので、塩害調査・分析に関するお困りごとについて、お気軽にご相談ください。

土木構造物劣化診断・老朽化調査において塩害調査・分析だけでなく当社ではアルカリシリカ反応（ASR）試験、凍害調査、中性化試験などの各種コンクリート試験や調査により、補修設計等で必要なデータを提供いたします。