特許 6227382 コンクリートにおける塩分浸透量の推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227382

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】コンクリートにおける塩分浸透量の推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 33/38 20060101AFI20171030BHJP

   G01N 17/00 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G01N33/38

   G01N17/00

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-233701(P2013-233701)

(22)【出願日】2013年11月12日

(65)【公開番号】特開2015-94650(P2015-94650A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年9月12日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ２０１３年１１月８日発行 「コンクリート構造物の補修，補強，アップグレード論文報告集」第１３巻 １１９−１２４頁に発表

(73)【特許権者】

【識別番号】593165487

【氏名又は名称】学校法人金沢工業大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100066865

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 信一

(74)【代理人】

【識別番号】100066854

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 賢照

(74)【代理人】

【識別番号】100117938

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 謙二

(74)【代理人】

【識別番号】100138287

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 功

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】宮里 心一

(72)【発明者】

【氏名】羽渕 貴士

(72)【発明者】

【氏名】網野 貴彦

(72)【発明者】

【氏名】花岡 大伸

【審査官】 赤坂 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００１２４７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５２−０１２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９８５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 遠藤裕丈 ほか，表面含浸材を施工したコンクリートの塩化物イオンの拡散係数に関する基礎的検討，寒地土木研究所 平成19年度技術研究発表会，２００８年 ２月 １日

【文献】 黒岩大地 ほか，けい酸塩系表面含浸材による改質部の見かけの拡散係数の推定と発錆遅延期間の試算，コンクリート工学年次論文集，２０１３年 ６月１５日，Vol. 35, No. 1，1669-1674

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

Ｇ０１Ｎ １７／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから、前記表面含浸材が含浸した部分と含浸していない部分とを含んだ表層部サンプルと、前記表面含浸材が含浸していない部分のみからなる深層部サンプルとを採取して、前記表層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄｃを電気泳動法または拡散セル法により算出し、前記表層部サンプルについて、（１）式のフィックの拡散方程式の解に対して前記表面含浸材による等価かぶりを考慮して（２）式を導出し、（２）式および（３）式から導出した（４）式により見掛けのかぶり増加量Ｓを算出し、（１）式のＤに前記拡散係数Ｄcを代入した曲線を、算出した見掛けのかぶり増加量Ｓだけｘ座標でマイナス方向に移動させた曲線により、前記コンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することを特徴とするコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法。

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

Ｃ（ｘ、ｔ）：コンクリート表面からの深さｘ（ｍｍ）、時刻ｔ（年）における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｄ：コンクリートの塩化物イオンの拡散係数（ｍｍ²／年）
Ｃ₀：コンクリート表面における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｃ’：表層部サンプルの厚さ（ｍｍ）
Ｃｃ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸していない部分の厚さ（ｍｍ）
Ｃｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の厚さ（ｍｍ）
Ｄｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の拡散係数（ｍｍ²／年）
ｅｒｆ：誤差関数

【請求項2】

表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから、前記表面含浸材が含浸した部分と含浸していない部分とを含んだ表層部サンプルと、前記表面含浸材が含浸していない部分のみからなる深層部サンプルとを採取して、前記表層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄｃを電気泳動法または拡散セル法により算出し、前記表層部サンプルについて、（１）式のフィックの拡散方程式の解に対して前記表面含浸材による等価かぶりを考慮して（２）式を導出し、（２）式および（３）式から導出した（４）式により見掛けのかぶり増加量Ｓを算出し、前記表層部での表面含浸材が含浸した部分の厚さＣｓを、前記表面含浸材が撥水効果を有する材料の場合は前記表層部サンプルでの撥水層の厚さを測定することにより把握し、前記表面含浸材が撥水効果を有していない材料の場合は前記表層部サンプルでの硬度測定の結果に基づいて把握し、この把握した厚さＣｓを（４）式に代入することにより、表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の塩化物イオンの拡散係数Ｄｓを算出し、（１）式を表面含浸材が含浸したコンクリートと含浸していないコンクリートの２層モデルに適用させた（５）式または（６）式により、前記コンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することを特徴とするコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法。

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【数6】

Ｃ（ｘ、ｔ）：コンクリート表面からの深さｘ（ｍｍ）、時刻ｔ（年）における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｄ：コンクリートの塩化物イオンの拡散係数（ｍｍ²／年）
Ｃ₀：コンクリート表面における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｃ’：表層部サンプルの厚さ（ｍｍ）
Ｃｃ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸していない部分の厚さ（ｍｍ）
Ｃｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の厚さ（ｍｍ）
Ｄｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の拡散係数（ｍｍ²／年）
ｅｒｆ：誤差関数

【請求項3】

前記コンクリートは塩分が浸透していないコンクリートである請求項１または２に記載のコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法。

【請求項4】

前記コンクリートは既に塩分が浸透している既設のコンクリートである請求項１または２に記載のコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリートにおける塩分浸透量の推定方法に関し、さらに詳しくは、コンクリートにシラン系やけい酸塩系をはじめとする表面含浸材を塗布した場合にも塩分浸透量を精度よく推定できる高い汎用性を有し、簡便な推定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

塩害を受けるコンクリート構造物では、その対策として、種々の表面被覆工法が施工されている。この工法では、表面被覆材として主に有機系材料や無機系材料が使用されているが、近年、安価かつ施工性に優れ、塩化物イオンの浸透を抑制できる材料として表面含浸材が注目されている。表面含浸材は、シラン系（撥水系）とけい酸塩系（非撥水系）とに大別される。シラン系の表面含浸材を塗布したコンクリートにおける塩分浸透量については、表面含浸材が表面に塗布され、塩分が浸透したコンクリートサンプルを用いて、電子線マイクロアナライザ（以下、ＥＰＭＡという）により測定した塩分濃度分布に対する回帰分析で、シラン系表面含浸材が含浸している部分と含浸していない部分のコンクリートの拡散係数を求め、これらを用いて塩分浸透量を推定する方法が提案されている（非特許文献１参照）。

【0003】

この提案の推定方法では、シラン系の表面含浸材が含浸した表層の含浸部と、表面含浸材が含浸していない内部の未含浸部とにおけるコンクリートの塩化物イオンの拡散係数を、ＥＰＭＡにより測定した塩分濃度分布に対する回帰分析で求め、別途、表面含浸材の含浸深さを把握し、これらを用いて塩分浸透量を推定する。したがって、この推定方法では、必ず表面含浸材の含浸深さＣsを求めなければならないという問題があった。ここで、シラン系の表面含浸材が含浸した部分は撥水層として目視により確認できるので、含浸深さを把握することは比較的容易にできる。しかしながら、けい酸塩系の表面含浸材を用いた場合には、表面含浸材がコンクリート中の水酸化カルシウムと反応して固化し、或いは、表面含浸材自身が固化する特性を有しているので、表面含浸材の含浸深さを単純に把握することできない。また、この方法では、表面含浸材が含浸していないコンクリートにまで塩分が浸透していないコンクリートサンプルに対しては、未含浸部のコンクリートの拡散係数を求めることができないため、適用できないという問題があった。

【0004】

また、表面含浸材が含浸した部分の塩化物イオンの拡散係数は、ＥＰＭＡによる高度な分析結果などから推定されているのが現状である。それ故、塩分浸透量を推定するには多大なコストおよび手間を要するという問題がある。また、既に塩分が浸透した既設コンクリートに対しては、ＥＰＭＡより測定した塩分濃度分布に対する回帰分析では、既に浸透している塩分量と表面含浸材を塗布した後に浸透した塩分量を区別できないため、表面含浸材が含浸した部分の塩化物イオン拡散係数を求めることができないという問題があった。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】田中博一、他２名、「シラン系表面含浸材を用いたコンクリートの塩化物イオン浸透予測手法に関する研究」、公益社団法人日本材料学会発行、コンクリート構造物の補修、補強、アップグレード論文報告集、第１２巻、２０１２年１１月、P４３９〜４４４

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、コンクリートにシラン系やけい酸塩系をはじめとする表面含浸材を塗布した場合にも塩分浸透量を精度よく推定することができる高い汎用性を有し、簡便な塩分浸透量の推定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため本発明のコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法は、表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから、前記表面含浸材が含浸した部分と含浸していない部分とを含んだ表層部サンプルと、前記表面含浸材が含浸していない部分のみからなる深層部サンプルとを採取して、前記表層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄｃを電気泳動法または拡散セル法により算出し、前記表層部サンプルについて、（１）式のフィックの拡散方程式の解に対して前記表面含浸材による等価かぶりを考慮して（２）式を導出し、（２）式および（３）式から導出した（４）式により見掛けのかぶり増加量Ｓを算出し、（１）式のＤに前記拡散係数Ｄcを代入した曲線を、算出した見掛けのかぶり増加量Ｓだけｘ座標でマイナス方向に移動させた曲線により、前記コンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することを特徴とする。

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

Ｃ（ｘ、ｔ）：コンクリート表面からの深さｘ（ｍｍ）、時刻ｔ（年）における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｄ：コンクリートの塩化物イオンの拡散係数（ｍｍ²／年）
Ｃ₀：コンクリート表面における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｃ’：表層部サンプルの厚さ（ｍｍ）
Ｃｃ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸していない部分の厚さ（ｍｍ）
Ｃｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の厚さ（ｍｍ）
Ｄｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の拡散係数（ｍｍ²／年）
ｅｒｆ：誤差関数

【0008】

また、本発明のコンクリートにおける塩分浸透量の別の推定方法は、表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから、前記表面含浸材が含浸した部分と含浸していない部分とを含んだ表層部サンプルと、前記表面含浸材が含浸していない部分のみからなる深層部サンプルとを採取して、前記表層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの拡散係数Ｄｃを電気泳動法または拡散セル法により算出し、前記表層部サンプルについて、（１）式のフィックの拡散方程式の解に対して前記表面含浸材による等価かぶりを考慮して（２）式を導出し、（２）式および（３）式から導出した（４）式により見掛けのかぶり増加量Ｓを算出し、前記表層部での表面含浸材が含浸した部分の厚さＣｓを、前記表面含浸材が撥水効果を有する材料の場合は前記表層部サンプルでの撥水層の厚さを測定することにより把握し、前記表面含浸材が撥水効果を有していない材料の場合は前記表層部サンプルでの硬度測定の結果に基づいて把握し、この把握した厚さＣｓを（４）式に代入することにより、表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の塩化物イオンの拡散係数Ｄｓを算出し、（１）式を表面含浸材が含浸したコンクリートと含浸していないコンクリートの２層モデルに適用させた（５）式または（６）式により、前記コンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することを特徴とする。

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【数5】

【数6】

Ｃ（ｘ、ｔ）：コンクリート表面からの深さｘ（ｍｍ）、時刻ｔ（年）における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｄ：コンクリートの塩化物イオンの拡散係数（ｍｍ²／年）
Ｃ₀：コンクリート表面における塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ³）
Ｃ’：表層部サンプルの厚さ（ｍｍ）
Ｃｃ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸していない部分の厚さ（ｍｍ）
Ｃｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の厚さ（ｍｍ）
Ｄｓ：表層部サンプルでの表面含浸材が含浸した部分の拡散係数（ｍｍ²／年）
ｅｒｆ：誤差関数

【発明の効果】

【0009】

本発明の前者の塩分浸透量の推定方法によれば、表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから採取した表層部サンプルおよび深層部サンプルについて、電気泳動法または拡散セル法の試験結果に基づき、前記表層部サンプルの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄcを算出し、これら拡散係数Ｄ’、Ｄcおよび既知のデータである表層部サンプルの厚さＣ'と（１）式、（２）式、（３）式、（４）式に基づいて、表面含浸材を塗布したコンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することができる。この推定方法では、表層部サンプルにおける表面含浸材が含浸した部分の厚さＣｓ（即ち、含浸深さＣｓ）を測定する必要がない。それ故、シラン系表面含浸材のような撥水効果を有する材料だけでなく、含浸深さＣｓを容易には把握し難いけい酸塩系をはじめとする撥水効果をもたない材料の表面含浸材を塗布した場合であっても、容易に精度よく塩分浸透量を推定でき、高い汎用性を有している。ＥＰＭＡによる高度な塩分分析を行なう必要もないので、簡便に低コストで塩分浸透量を推定することができる。

【0010】

本発明の後者の塩分浸透量の推定方法によれば、表面含浸材を表面に塗布したコンクリートから採取した表層部サンプルおよび深層部サンプルについて、電気泳動法または拡散セル法の試験結果に基づき、前記表層部サンプルの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄ’および前記深層部サンプルの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄcを算出し、これら拡散係数Ｄ’、Ｄcと表層部サンプルを用いて把握した表面含浸材が含浸した厚さＣｓ（即ち、含浸深さＣｓ）とその他既知のデータである表層部サンプルの厚さＣ'と（１）式、（２）式、（３）式、（４）式、（５）式、（６）式に基づいて、表面含浸材を塗布したコンクリートにおける表面から任意の深さ位置の任意の時刻での塩分浸透量を推定することができる。この推定方法では、表面含浸材が浸透した部分の厚さＣｓ（即ち、含浸深さＣｓ）を表層部サンプルから実測により把握するので、含浸深さＣｓをより高精度で把握できる。これにより、塩分浸透量の推定精度の向上が期待でき、また、シラン系、けい酸塩系をはじめとするいずれの表面含浸材であっても適用できる高い汎用性を有している。ＥＰＭＡによる高度な塩分分析を行なう必要もないので、簡便に低コストで塩分浸透量を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の塩分浸透量の推定方法の手順を例示するフロー図である。

【図2】コンクリートから採取したサンプルを例示する説明図である。

【図3】表層部サンプルにおける表面からの深さ位置と塩化物イオン量との関係を例示するグラフ図である。

【図4】深層部サンプルにおける深さ位置と塩化物イオン量との関係を例示するグラフ図である。

【図5】表面含浸材による等価かぶりを考慮したコンクリートにおける深さ位置と塩化物イオン量との関係を例示するグラフ図である。

【図6】本発明の別の塩分浸透量の推定方法の手順を例示するフロー図である。

【図7】表面含浸材が含浸したコンクリートと含浸していないコンクリートの２層モデルによるコンクリートにおける表面からの深さ位置と塩化物イオン量との関係を例示するグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明のコンクリートにおける塩分浸透量の推定方法は、例えば、沿岸部のコンクリート構造物や凍結防止剤が散布される地域のコンクリート構造物など、塩分の影響を受ける状況下にあるコンクリートの表面に表面含浸材を塗布した場合、そのコンクリートにおける表面から任意の深さ位置ｘで任意の時刻ｔでの塩化物イオン濃度Ｃ（位置および時間の関数となる）を推定する。任意の時刻ｔとは、例えば、表面含浸材を塗布してからの経過時間である。

【0013】

以下、本発明の塩分浸透量の推定方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。例えば、未だ塩分が浸透していない新設コンクリートの表面に表面含浸材を塗布した場合は、図１に例示する手順によって塩分浸透量の推定を行なう。

【0014】

ステップ１では、図２に例示するように、表面含浸材Ａを塗布したコンクリート構造物のコンクリート１からコンクリートコア２を取り出す。コンクリートコア２は、表面含浸材Ａが含浸した部分（厚さＣｓ）と含浸していない部分（厚さＣｃ）とを含んだ表層部３と、表面含浸材Ａが含浸していない部分のみからなる深層部４とを有する厚さで取り出す。次いで、コンクリートコア２から、表層部３からなる表層部サンプル３Ｓ（厚さＣ’＝Ｃｓ+Ｃｃ）と、深層部４からなる深層部サンプル４Ｓとを採取する。

【0015】

ステップ２では、採取したそれぞれのサンプル３Ｓ、４Ｓを用いて、表層部サンプル３Ｓの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄ’、深層部サンプル４Ｓの塩化物イオンの見かけの拡散係数Ｄｃを算出する。各々のサンプルにおける見かけの拡散係数Ｄ’、Ｄｃは、電気泳動法または拡散セル法により求めた表層部サンプル３Ｓの実効拡散係数Ｄe'および深層部サンプル４Ｓの実効拡散係数Ｄecに、補正係数ｋ₁・ｋ₂を乗じて算出する。即ち、Ｄ’＝Ｄe'×ｋ₁・ｋ₂、Ｄｃ＝Ｄec×ｋ₁・ｋ₂となる。補正係数ｋ₁・ｋ₂は、コンクリート表面における塩化物イオンのつり合い、およびセメント水和物中への塩化物イオン固定化現象に関する係数であり、電気泳動法または拡散セル法から求めた実効拡散係数を見かけの拡散係数に補正する係数である。

【0016】

電気泳動法は、２０１０年制定 コンクリート標準示方書「規準編」土木学会規準および関連規準（土木学会編）に記載されている方法である。拡散セル法は、「コンクリートの塩化物イオン拡散係数試験方法の制定と規準化が望まれる試験方法の動向」（土木学会編２００３年９月９日発行）に記載されている方法である。拡散セル法は、電気泳動法と同様のセルを用いて、電場を負荷することなく、濃度勾配のみを駆動力として拡散係数を得る試験方法である。

【0017】

ステップ３では、表面含浸材Ａが含浸した部分のコンクリートの塩化物イオンの浸透低減効果を表面含浸材が含浸していない部分のコンクリートのかぶり増加とみなして見かけのかぶり増加量Ｓを算出する。ここで、コンクリート中における塩分浸透量を推定するフィックの拡散方程式の解として上記（１）式が知られている。そこで、表層部サンプル３Ｓのデータを（１）式に代入すると上記（２）式の左辺となる。一方、表面含浸材Ａが含浸した部分のコンクリートにおけるによる塩化物イオンの浸透低減効果をコンクリート１のかぶり増加とみなし、等価かぶりを考慮して表層部サンプル３Ｓを、表面含浸材Ａが含浸した部分（厚さＣｓ）と含浸していない部分（厚さＣｃ）との２層に分けたモデルとして考えることができる。そして、それぞれの層に対応するデータを（１）式に代入すると（２）式の右辺になり、左辺と右辺が等しいとして（２）式が成立する。

【0018】

（２）式および（３）式を整理すると上記（４）式が導出される。（４）式は表面含浸材Ａが含浸した部分のコンクリートにおける塩化物イオンの浸透低減効果をコンクリート１のかぶり増加とみなして算出した見掛けのかぶり増加量Ｓを示している。この場合、等価かぶりＣｉは、Ｃｉ＝Ｃｓ×（√Ｄｃ／√Ｄｓ）であり、Ｃｉ＝Ｓ＋Ｃｓである。

【0019】

図３は（２）式を概念的に示している。即ち、表層部サンプル３Ｓとしては、塩化物浸透量の推定式は破線で示した拡散係数Ｄ’に支配される曲線になるが、表面含浸材Ａが含浸した部分では実線で示した拡散係数Ｄｓに支配される曲線、表面含浸材Ａが含浸していない部分では実線で示した拡散係数Ｄｃに支配される曲線になるとみなすことができる。ここで、拡散係数Ｄｃは深層部サンプル４Ｓを用いて電気泳動法または拡散セル法によって、図４に例示するように把握されているので既知となる。また、拡散係数Ｄ’は表層部サンプル３Ｓを用いて電気泳動法または拡散セル法によって把握されていて既知となる。表層部サンプル３Ｓの厚さＣ’も既知である。したがって、これらデータを（4）式に代入することによって、表面含浸材Ａによる見掛けのかぶり増加量Ｓを算出することができる。

【0020】

ステップ４では、（１）式によりコンクリート１における表面から任意の深さ位置ｘで任意の時刻ｔでの塩化物イオン濃度Ｃを推定する。ここで、表面含浸材Ａによる塩化物イオンの浸透低減効果をコンクリート１のかぶりの増加とみなして考えると、コンクリート１の表面に表面含浸材Ａを塗布した場合の塩化物イオン濃度Ｃは図５に実線で示した曲線Ｃ（ｘ＋Ｓ、ｔ）で表せる。図５に破線で示した曲線Ｃ（ｘ、ｔ）は、表面含浸材Ａを塗布していない場合のコンクリート１における塩化物イオン濃度を示す。即ち、曲線Ｃ（ｘ＋Ｓ、ｔ）は、曲線Ｃ（ｘ、ｔ）を見掛けのかぶり増加量Ｓだけｘ座標でマイナス方向に移動したものとなる。そして、曲線（ｘ、ｔ）における拡散係数Ｄｃは既知である。それ故、曲線（ｘ、ｔ）をｘ座標でマイナス方向に見掛けのかぶり増加量Ｓだけスライドさせた曲線（ｘ＋Ｓ、ｔ）を用いて、コンクリート１における表面から任意の深さ位置ｘの任意の時刻ｔでの塩化物イオン濃度Ｃを推定することができる。

【0021】

この実施形態の推定方法では、表面含浸材Ａが含浸した部分の厚さＣｓを表層部サンプル３Ｓを用いて実測して把握する必要がない。それ故、表面含浸材Ａが含浸した部分の厚さＣｓ（即ち、含浸深さＣｓ）を把握し難いけい酸塩系の表面含浸材Ａをコンクリート１の表面に塗布した場合であっても、容易に精度よく塩化物イオン濃度Ｃを推定できる。シラン系の表面含浸材Ａをコンクリート１の表面に塗布した場合にも同様に、含浸深さＣｓを測定しなくても、塩化物イオン濃度Ｃを推定できるので高い汎用性を有している。また、ＥＰＭＡによる高度な塩分分析を行なう必要もないので、簡便に低コストで塩化物イオン濃度Ｃを推定することができる。

【0022】

次に、塩分浸透量の推定方法の別の実施形態を説明する。例えば、塩分が既に浸透している既設のコンクリート１の表面に表面含浸材Ａを塗布した場合は、図６に例示する手順によって塩分浸透量の推定を行なう。

【0023】

ステップ１〜ステップ３は、上述した実施形態と同様である。ステップ１では、既に塩分が浸透している既設のコンクリート１から、表層部サンプル３Ｓおよび深層部サンプル４Ｓを採取することになる。ステップ４では、コンクリート１の表面に塗布した表面含浸材Ａが、シラン系であるのか、けい酸塩系であるのかを選択する。

【0024】

シラン系の表面含浸材Ａを塗布した場合は、ステップ５Ａとして、表層部サンプル３Ｓの撥水層の厚さを測定し、その測定結果を含浸した部分の厚さＣｓ(含浸深さＣｓ)として把握する。シラン系の表面含浸材Ａは撥水性を有するので、表層部サンプル３Ｓを縦割りにして水に浸漬させた後に、分割面の撥水している部分の厚さをメジャー等で測定することで含浸した部分の厚さＣｓを把握する。

【0025】

けい酸塩系の表面含浸材Ａを塗布した場合は、ステップ５Ｂとして、表層部サンプル３Ｓについて硬度測定を行なって、その測定結果に基づいて含浸した部分の厚さＣｓ(含浸深さＣｓ)として把握する。けい酸塩系の表面含浸材Ａが含浸した場合は表面組織が緻密化されるので、この性質を利用して、硬度が大きく変化した位置を、表面含浸材が含浸した部分と含浸していない部分との境界とみなすことができる。例えば、表層部サンプル３Ｓを縦割りにして表面側から順次深さ方向に測定位置を変化させてビッカース硬度試験を行ない、その結果から含浸した部分の厚さＣｓを把握する。硬度測定は、ビッカース硬度試験に限らず、その他の硬度測定方法を用いることもできる。

【0026】

ステップ６では、ステップ５Ａまたはステップ５Ｂにて把握した含浸した部分の厚さＣｓを（４）式に代入することにより拡散係数Ｄｓを算出する。（４）式では見掛けのかぶり増加量Ｓ、拡散係数Ｄ’とＣｃが既知なので、含浸した部分の厚さＣｓを代入することにより、拡散係数Ｄｓを算出することができる。

【0027】

（１）式を、表面含浸材Ａが含浸した部分（含浸深さＣｓ）と含浸していない部分との２層モデルに適用させると（５）式および（６）式を導出することができる。図７は（５）式および（６）式を概念的に示している。コンクリート１の表面に表面含浸材Ａを塗布した場合の塩化物イオン濃度Ｃは図７に実線で示した曲線Ｃ（ｘ、ｔ）で表せる。図７に破線で示した曲線は、表面含浸材Ａを塗布していない場合のコンクリート１における塩化物イオン濃度Ｃを示す。曲線Ｃ（ｘ、ｔ）は、表面含浸材Ａが含浸した部分（０≦ｘ≦Ｃｓ）では拡散係数Ｄｓに支配される曲線、即ち、（６）式を用いて、コンクリート１における表面から任意の深さ位置ｘの任意の時刻ｔでの塩化物イオン濃度Ｃを推定することができる。表面含浸材Ａが含浸していない部分（Ｃｓ≦ｘ）では拡散係数Ｄｃに支配される曲線、即ち（５）式を用いて、コンクリート１における表面から任意の深さ位置ｘの任意の時刻ｔでの塩化物イオン濃度Ｃを推定することができる。

【0028】

この実施形態の推定方法では、表層部３での表面含浸材Ａが含浸した部分の厚さＣｓを表層部サンプル３Ｓで実測して把握するので、厚さＣｓ（即ち、含浸深さＣｓ）をより高精度で把握でき、塩分浸透量の推定精度の向上も期待できる。また、シラン系、けい酸塩系のいずれの表面含浸材Ｅに対しても塩分浸透量を推定できるので高い汎用性を有している。既設のコンクリート１に限らず、新設のコンクリート１に対しても適用できる。ＥＰＭＡによる高度な塩分分析を行なう必要もないので、簡便に低コストで塩分浸透量を推定することができる。

【符号の説明】

【0029】

１ コンクリート
２ コンクリートコア
３ 表層部
３Ｓ 表層部サンプル
４ 深層部
４Ｓ 深層部サンプル
Ａ 表面含浸材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】