特許 7070901 既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法、及び既存建物の残余寿命の予測方法

(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】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法、及び既存建物の残余寿命の予測方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20220511BHJP

   G01N 33/38 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

G01N17/00

G01N33/38

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018134531

(22)【出願日】2018-07-17

(65)【公開番号】P2020012710

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-04-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(73)【特許権者】

【識別番号】399079597

【氏名又は名称】野村不動産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】本間 大輔

(72)【発明者】

【氏名】小島 正朗

(72)【発明者】

【氏名】宍戸 覚

(72)【発明者】

【氏名】川合 拓

(72)【発明者】

【氏名】中根 一臣

(72)【発明者】

【氏名】田仲 秀典

(72)【発明者】

【氏名】竹田 堅一

(72)【発明者】

【氏名】沖村 秀雄

(72)【発明者】

【氏名】桝田 吉弘

【審査官】福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０３２３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４９１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４９２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】李榮蘭 他，表層コンクリートの品質と中性化進行に関する解析的検討，日本建築学会構造系論文集，2010年03月，Vol.75,No.649，PP.499-504

【文献】李榮蘭 他，既存コンクリート構造物における仕上塗材の透気係数と中性化抵抗に関する調査，セメント・コンクリート論文集，No.65，2011年，pp.346-353

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １７／００

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法であって、
下記の工程（１）～工程（３）を含み、前記予測式として下記の式（１’）を得る方法。
工程（１）：既存建物のコンクリートの中性化深さと、当該コンクリート上に施された仕上げの厚さとを調査する工程。ただし、調査箇所数は５個以上であり、このうち２個以上の調査箇所が、コンクリート上にモルタルを介して化粧建材が存在する化粧建材仕上げのコンクリートであり、当該化粧建材仕上げのコンクリートについては、コンクリートの中性化深さ、モルタルの厚さ及び化粧建材の厚さを調査する。
工程（２）：前記工程（１）によって得たコンクリートの中性化深さの実測値と、下記の式（１）によるコンクリートの中性化深さの推定値との間に最小二乗法を適用し、下記の式（１）を構成するａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定する工程。

【数1】

ここに、ｘ：コンクリートの中性化深さ、ｔ：コンクリートの経過年数、Ｃ_０：コンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度、ｄ_ｍ：コンクリート上のモルタルの厚さ、ｄ_ｔ：コンクリート上の化粧建材の厚さ。
工程（３）：前記工程（２）によって決定したａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を前記式（１）に代入し、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得る工程。

【請求項2】

請求項１に記載の方法によって得た前記式（１’）を用いる下記の工程（４）を含む、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法。
工程（４）：前記式（１’）のｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、中性化深さを知りたいコンクリートについての具体値を代入し、算出したｘを前記コンクリートの中性化深さと予測する工程。

【請求項3】

請求項１に記載の方法によって得た前記式（１’）を用いる下記の工程（５）を含む、既存建物の残余寿命の予測方法。
工程（５）：前記式（１’）のＣ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、着目するコンクリートについての具体値を代入し、且つ、前記式（１’）のｘに、前記着目するコンクリートについての鉄筋腐食開始位置の深さを代入し、前記着目するコンクリートが鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数ｔを求め、前記着目するコンクリートの経過年数ｔ_０を前記年数ｔから減算した年数（ｔ－ｔ_０）を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【請求項4】

前記工程（５）を複数箇所のコンクリートについて行い、さらに下記の工程（６）を含む、請求項３に記載の予測方法。
工程（６）：複数箇所のコンクリートそれぞれの前記年数（ｔ－ｔ_０）のうちの最小値を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【請求項5】

コンクリート上から既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命の予測方法であって、
請求項１に記載の方法によって得た前記式（１’）に基づく下記の工程（７）を含む、既存建物の残余寿命の予測方法。
工程（７）：下記の式（３）のａに、前記式（１’）に含まれるａの具体値を代入し、且つ、下記の式（３）のＣ_０、ｘ_０及びｘに、既存の仕上げを撤去するコンクリートについての具体値を代入し、算出したｔ’を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【数2】

ここに、ｔ’：既存建物の残余寿命、Ｃ_０：撤去される仕上げ表面における空気のＣＯ_２濃度、ｘ_０：仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ、ｘ：鉄筋腐食開始位置の深さ、ａ：前記式（１）を構成するａであり、前記式（１’）に含まれる係数。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法、及び既存建物の残余寿命の予測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

「建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事２０１５」（日本建築学会）には、打放しコンクリートの中性化深さの予測式として、式（ア）：Ｃ＝Ａ√ｔ（ここに、Ｃ：中性化深さ、Ａ：コンクリートの中性化速度係数、ｔ：経過年数）が示されている。中性化調査によって得た中性化深さＣの実測値と、既存建物の経過年数ｔとを式（ア）に代入すれば、中性化速度係数Ａを求めることができる。

【0003】

そして、式（ア）を変形した式（ア’）：ｔ＝（Ｃ÷Ａ）^２に、求めた中性化速度係数Ａと、かぶり厚さＣ（調査による実測値）とを代入すれば、コンクリートの中性化が鉄筋位置まで進行するのに要する時間ｔが求められ、既存建物の残余寿命を予測することができる。

【0004】

「建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事２０１５」（日本建築学会）には、仕上げがある場合の予測式として、式（イ）：Ｃ＝Ａ’√ｔ，Ａ’＝Ａ×ｂ（ここに、Ｃ：中性化深さ、Ａ’＝仕上げを考慮した中性化速度係数、Ａ：仕上げ無しの場合のコンクリートの中性化速度係数、ｂ：仕上げ材の中性化率（仕上げ材による低減係数）、ｔ：経過年数）が示されている。

【0005】

「鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針・同解説」（２０１６年、日本建築学会）には、仕上げがある場合のより精度の高い予測式として下記の式（ウ）が示されている。

【0006】

【数1】

ここに、x：中性化深さ、Ａ：仕上げ無しの場合のコンクリートの中性化速度係数、Ｒ：仕上げの中性化抵抗、ｔ：経過年数、Ｔｃ：仕上げ層がすべて中性化する期間。

【0007】

ほかに、仕上げがある場合の中性化深さの予測式及び予測方法が、特許文献１又は２に開示されている。

【0008】

また、非特許文献１には、コンクリートに仕上げモルタルが塗ってある場合の中性化進行の予測式が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第４９４９３３６号

【文献】特許第４０３９９９２号

【非特許文献】

【0010】

【文献】李榮蘭, 桝田佳寛「表層コンクリートの品質と中性化進行に関する解析的検討」日本建築学会構造系論文集，７５巻６４９号４９９－５０４，２０１０年３月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

先述の式（イ）、式（ウ）又は特許文献１に開示されている予測式は、式中にコンクリートの中性化速度係数Ａがあり、これが既知でない場合は、建物の打放しコンクリートについて中性化調査を行って式（ア）に従って求めることとなる。中性化速度係数Ａの推定は調査箇所が多いほど精度が上がるところ、一般的な建物ではコンクリート上に各種の仕上げ（例えば、モルタル塗装、タイル貼り等）が施されており打放しの壁面は少ない。したがって、打放しコンクリートの調査箇所が限られてしまい、中性化速度係数Ａを精度高く求めることが難しい。式（イ）、式（ウ）又は特許文献１に開示されている予測式によって中性化深さを精度高く予測しようとすれば、適応対象となる建物は、打放しの壁面が多い建物に限られてしまう。

【0012】

特許文献２に開示されている予測方法は、各種の仕上げを施したコンクリート試験体を用意し、材齢に相当する劣化を与え、劣化を与えた各試験体に対して材齢に相当する中性化促進試験を行うという手間と時間のかかる予測方法である。コンクリートの中性化深さの予測方法は、既存建物の調査データをもとにした簡便な方法であることが望ましい。

【0013】

非特許文献１では、コンクリート上にタイル等の化粧建材が貼られている場合についての検討まではなされていない。

【0014】

本開示は、上記状況のもとになされた。

【0015】

本開示は、既存建物のコンクリートの中性化深さの予測式として、仕上げの有無及び種類を問わず適用可能な新規な予測式を提供することを課題とする。
また本開示は、仕上げの有無及び種類を問わずコンクリートの中性化深さを予測することを目的とし、これを解決することを課題とする。
また本開示は、コンクリートの調査箇所が限られる場合でも既存建物の残余寿命を予測することを目的とし、これを解決することを課題とする。
また本開示は、既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命を予測することを目的とし、これを解決することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記課題を解決するための具体的手段は、コンクリートの中性化深さの理論式である下記の式（１）が成立することを前提にする。

【0017】

【数2】

ここに、ｘ：コンクリートの中性化深さ、ｔ：コンクリートの経過年数、Ｃ_０：コンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度、ｄ_ｍ：コンクリート上のモルタルの厚さ、ｄ_ｔ：コンクリート上の化粧建材の厚さ。

【0018】

前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。

【0019】

［１］ 既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法であって、下記の工程（１）～工程（３）を含み、前記予測式として下記の式（１’）を得る方法。
工程（１）：既存建物のコンクリートの中性化深さと、当該コンクリート上に施された仕上げの厚さとを調査する工程。ただし、調査箇所数は５個以上であり、このうち２個以上の調査箇所が、コンクリート上にモルタルを介して化粧建材が存在する化粧建材仕上げのコンクリートであり、当該化粧建材仕上げのコンクリートについては、コンクリートの中性化深さ、モルタルの厚さ及び化粧建材の厚さを調査する。
工程（２）：前記工程（１）によって得たコンクリートの中性化深さの実測値と、前記式（１）によるコンクリートの中性化深さの推定値との間に最小二乗法を適用し、前記式（１）を構成するａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定する工程。
工程（３）：前記工程（２）によって決定したａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を前記式（１）に代入し、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得る工程。

【0020】

［２］ ［１］に記載の方法によって得た前記式（１’）を用いる下記の工程（４）を含む、既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法。
工程（４）：前記式（１’）のｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、中性化深さを知りたいコンクリートについての具体値を代入し、算出したｘを前記コンクリートの中性化深さと予測する工程。

【0021】

［３］ ［１］に記載の方法によって得た前記式（１’）を用いる下記の工程（５）を含む、既存建物の残余寿命の予測方法。
工程（５）：前記式（１’）のＣ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、着目するコンクリートについての具体値を代入し、且つ、前記式（１’）のｘに、前記着目するコンクリートについての鉄筋腐食開始位置の深さを代入し、前記着目するコンクリートが鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数ｔを求め、前記着目するコンクリートの経過年数ｔ_０を前記年数ｔから減算した年数（ｔ－ｔ_０）を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0022】

［４］ 前記工程（５）を複数箇所のコンクリートについて行い、さらに下記の工程（６）を含む、［３］に記載の予測方法。
工程（６）：複数箇所のコンクリートそれぞれの前記年数（ｔ－ｔ_０）のうちの最小値を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0023】

［５］ コンクリート上から既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命の予測方法であって、［１］に記載の方法によって得た前記式（１’）に基づく下記の工程（７）を含む、既存建物の残余寿命の予測方法。
工程（７）：下記の式（３）のａに、前記式（１’）に含まれるａの具体値を代入し、且つ、下記の式（３）のＣ_０、ｘ_０及びｘに、既存の仕上げを撤去するコンクリートについての具体値を代入し、算出したｔ’を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0024】

【数3】

ここに、ｔ’：既存建物の残余寿命、Ｃ_０：撤去される仕上げ表面における空気のＣＯ_２濃度、ｘ_０：仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ、ｘ：鉄筋腐食開始位置の深さ、ａ：前記式（１）を構成するａであり、前記式（１’）に含まれる係数。

【発明の効果】

【0025】

本開示は、既存建物のコンクリートの中性化深さの予測式として、仕上げの有無及び種類を問わず適用可能な新規な予測式を提供する。
本予測式によれば、仕上げの有無及び種類を問わずコンクリートの中性化深さを予測することができる。
また、本予測式が仕上げの有無及び種類を問わず適用可能であることから、コンクリートの調査箇所が限られる場合でも既存建物の残余寿命を予測することができる。
また、本予測式に基づき、既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命を予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】化粧建材仕上げのコンクリートにおけるモルタルの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図である。

【図2】化粧建材仕上げのコンクリートにおけるコンクリートの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図である。

【図3】打放しのコンクリートの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図である。

【図4】既存の仕上げを撤去する場合におけるコンクリートの中性化の進行度を示すイメージ図である。

【図5】実施例におけるコンクリートの中性化深さの実測値と式（１）による推定値との相関を示す散布図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、発明の実施形態を説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、発明の範囲を制限するものではない。

【0028】

本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。

【0029】

本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。

【0030】

本開示において二酸化炭素（ＣＯ_２）の濃度は、体積百分率濃度である。

【0031】

［１］コンクリートの中性化深さの理論式の導出
本開示に係る各方法は、コンクリートの中性化深さの理論式である式（１）が成立することを前提にした発明である。まず、式（１）を導出した理論及び式（１）について説明する。

【0032】

コンクリート上にモルタル仕上げがある場合のコンクリートの中性化深さの予測モデルが非特許文献１（李榮蘭, 桝田佳寛「表層コンクリートの品質と中性化進行に関する解析的検討」日本建築学会構造系論文集，７５巻６４９号４９９－５０４，２０１０年３月）に示されている。非特許文献１の予測モデルを基礎にして、化粧建材仕上げのコンクリートについて中性化深さの予測モデルを検討し、理論式を導出した。

【0033】

予測モデルの化粧建材仕上げは、化粧建材がモルタルによってコンクリート上に貼られている仕上げとする。化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度は、建物の建設時から将来にわたって一定であるとする。

【0034】

化粧建材は、その成分がＣＯ_２と反応したりＣＯ_２を吸収したりしないものとし、化粧建材中をＣＯ_２がフィックの第一法則に従って拡散していくとする。
なお、化粧建材の成分がＣＯ_２と反応したりＣＯ_２を吸収したりする可能性を捨象した分、中性化の進行は厳しめに予測される。既存建物の継続使用可否の判断を行うにあたっては、厳しめの予測のほうが甘めの予測よりも有益である。

【0035】

モルタル又はコンクリートの中性化は、建物内部に拡散侵入した二酸化炭素（ＣＯ_２）がモルタル中又はコンクリート中の水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)_２）と反応し炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を生成することで進行する。モルタルの中性化が進行している間はコンクリートの中性化は進行せず、モルタルがすべて中性化した後にコンクリートの中性化が始まるとする。

【0036】

モルタルは、中性化されていない領域はＣＯ_２が拡散せず、中性化した領域（モルタルの中性化領域）をＣＯ_２がフィックの第一法則に従って拡散していくとする。

【0037】

コンクリートは、中性化されていない領域はＣＯ_２が拡散せず、中性化した領域（コンクリートの中性化領域）をＣＯ_２がフィックの第一法則に従って拡散していくとする。

【0038】

図１及び図２に、化粧建材仕上げが施されたコンクリートの中性化進行の模式図を示す。図１は、モルタルの中性化が進行している期間におけるモルタルの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図であり、図２は、モルタルがすべて中性化したのちコンクリートの中性化が進行している期間におけるコンクリートの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図である。
以下に、予測モデルから理論式を導出する過程を説明する。

【0039】

［１－１］モルタルの中性化が進行している期間
図１の横軸（中性化深さ）の座標を下記のとおりおく。
コンクリートとモルタルとの界面の座標を０とする。
モルタルの厚さをｄ_ｍとし、モルタルと化粧建材との界面の座標を－ｄ_ｍとする。
化粧建材の厚さをｄ_ｔとし、化粧建材表面の座標を－ｄ_ｔ－ｄ_ｍとする。
時間ｔにおいて座標ｘまでモルタルの中性化が進行しているとする。

【0040】

座標ｘの深さまではモルタル中のＣａ(ＯＨ)_２が完全に消費されており、座標ｘの深さまでは定常状態になっているとする。座標ｘに到達したＣＯ_２は、そこに存在するＣａ(ＯＨ)_２と瞬時に反応してＣａＣＯ_３を生成するとする。

【0041】

座標－ｄ_ｔ－ｄ_ｍ（化粧建材表面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（１－１）で表される。
座標－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標ｘ（モルタルの中性化深さ）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（１－２）で表される。
座標ｘに到達したＣＯ_２がＣａ(ＯＨ)_２と反応してＣａＣＯ_３を生成するときに消費されるＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（１－３）で表される。

【0042】

【数4】

【0043】

ここに、
ｘ ：モルタルの中性化深さ（－ｄ_ｍ≦ｘ≦０）、
Δｘ：境界領域の厚さ、
ｔ ：時間、
Δｔ：微小時間、
Ｃ_０：化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度、
Ｃ_ｍ：モルタルと化粧建材との界面におけるＣＯ_２濃度、
Ｄ_ｍ：中性化されたモルタルのＣＯ_２拡散係数、
Ｄ_ｔ：化粧建材のＣＯ_２拡散係数、
ｄ_ｍ：モルタルの厚さ、
ｄ_ｔ：化粧建材の厚さ、
Ｈ_ｍ：モルタルに含まれる単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量、
Ｓ ：深さ方向に直交する面の面積。

【0044】

式（１－１）と式（１－２）とが等しいとおくと、

【0045】

【数5】

【0046】

式（１－２）と式（１－３）とが等しいとおくと、

【0047】

【数6】

【0048】

式（１－５）に式（１－４）を代入して整理すると、

【0049】

【数7】

【0050】

式（１－６）においてΔｔを極限まで０に近づけると、次の微分方程式が得られる。

【0051】

【数8】

【0052】

式（１－７）の両辺を積分する。左辺は、モルタルの中性化領域、すなわち、座標－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面）から座標ｘ（モルタルの中性化深さ）まで積分し、右辺は、モルタルの中性化時間、すなわち、時間０から時間ｔまで積分する。

【0053】

【数9】

【0054】

式（１－８）を展開して整理すると、

【0055】

【数10】

【0056】

上記式をｘについて解くと、

【0057】

【数11】

【0058】

式（１－９）にｔ＝０を代入すると、

【0059】

【数12】

【0060】

式（１－９）は、ｔ＝０のときｘ＝－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面の座標）となる。すなわち、時間０のときモルタルの中性化は始まっていないことを示す。

【0061】

式（１－９）にｘ＝０とおいてｔを解くと、

【0062】

【数13】

【0063】

式（１－１０）は、モルタルの中性化がコンクリートとモルタルとの界面（座標０）に達する時間、すなわち、モルタルがすべて中性化するのに要する時間を示す。

【0064】

［１－２］モルタルがすべて中性化した後、コンクリートの中性化が進行している期間
図２の横軸（中性化深さ）の座標を下記のとおりおく。
図１と同じく、コンクリートとモルタルとの界面の座標を０とする。
図１と同じく、モルタルの厚さをｄ_ｍとし、モルタルと化粧建材との界面の座標を－ｄ_ｍとする。
図１と同じく、化粧建材の厚さをｄ_ｔとし、化粧建材表面の座標を－ｄ_ｔ－ｄ_ｍとする。
時間ｔにおいて座標ｘまでコンクリートの中性化が進行しているとする。

【0065】

座標ｘの深さまではコンクリート中のＣａ(ＯＨ)_２が完全に消費されており、座標ｘの深さまでは定常状態になっているとする。座標ｘに到達したＣＯ_２は、そこに存在するＣａ(ＯＨ)_２と瞬時に反応してＣａＣＯ_３を生成するとする。

【0066】

座標－ｄ_ｔ－ｄ_ｍ（化粧建材表面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（２－１）で表される。
座標－ｄ_ｍ（モルタルと化粧建材との界面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標０（コンクリートとモルタルとの界面）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（２－２）で表される。
座標０（コンクリートとモルタルとの界面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標ｘ（コンクリートの中性化深さ）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は下記の式（２－３）で表される。
座標ｘに到達したＣＯ_２がＣａ(ＯＨ)_２と反応してＣａＣＯ_３を生成するときに消費されるＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（２－４）で表される。

【0067】

【数14】

【0068】

ここに、
ｘ ：コンクリートの中性化深さ（０≦ｘ）、
Δｘ：境界領域の厚さ、
ｔ ：時間、
Δｔ：微小時間、
Ｃ_０：化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度、
Ｃ_ｍ：モルタルと化粧建材との界面におけるＣＯ_２濃度、
Ｃ_ｃ：コンクリートとモルタルとの界面におけるＣＯ_２濃度、
Ｄ ：中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数、
Ｄ_ｍ：中性化されたモルタルのＣＯ_２拡散係数、
Ｄ_ｔ：化粧建材のＣＯ_２拡散係数、
ｄ_ｍ：モルタルの厚さ、
ｄ_ｔ：化粧建材の厚さ、
Ｈ ：コンクリートに含まれる単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量、
Ｓ ：深さ方向に直交する面の面積。

【0069】

式（２－２）と式（２－３）とが等しいとおくと、

【0070】

【数15】

【0071】

式（２－１）と式（２－２）とが等しいとおくと、

【0072】

【数16】

【0073】

式（２－６）に式（２－５）を代入して整理すると、

【0074】

【数17】

【0075】

式（２－４）と式（２－３）とが等しいとおくと、

【0076】

【数18】

【0077】

式（２－８）に式（２－７）を代入して整理すると、

【0078】

【数19】

【0079】

式（２－９）においてΔｔを極限まで０に近づけると、次の微分方程式が得られる。

【0080】

【数20】

【0081】

式（２－１０）の両辺を積分する。左辺は、コンクリートの中性化領域、すなわち、座標０（コンクリートとモルタルとの界面）から座標ｘ（コンクリートの中性化深さ）まで積分し、右辺は、コンクリートの中性化時間、すなわち、モルタルの中性化が完了した時間ｔ_１から時間ｔまで積分する。

【0082】

【数21】

【0083】

式（２－１１）を展開して整理すると、

【0084】

【数22】

【0085】

時間ｔ_１は、モルタルがすべて中性化するのに要する時間であるから、ｔ_１は式（１－１０）で示される。式（２－１２）のｔ_１に式（１－１０）を代入して整理すると、

【0086】

【数23】

【0087】

上記式をｘについて解くと、

【0088】

【数24】

【0089】

式（２－１３）において、化粧建材の厚さｄ_ｔ＝０とおくと、下記の式（２－１３ａ）となる。

【0090】

【数25】

【0091】

式（２－１３ａ）は、非特許文献１（李榮蘭, 桝田佳寛「表層コンクリートの品質と中性化進行に関する解析的検討」日本建築学会構造系論文集，７５巻６４９号４９９－５０４，２０１０年３月）に示されている、コンクリート上に仕上げモルタルが施されている場合の予測式に等しい。

【0092】

式（２－１３）を構成する要素のうち、化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度（Ｃ_０）と仕上げの厚さ（ｄ_ｍ、ｄ_ｔ）とは、現場調査によって知ることが比較的容易であるが、ＣＯ_２拡散係数（Ｄ、Ｄ_ｍ、Ｄ_ｔ）と単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量（Ｈ、Ｈ_ｍ）とは、現場調査によって知ることが比較的困難である。
そこで、現場調査によって知ることが比較的困難であるＤ、Ｄ_ｍ、Ｄ_ｔ、Ｈ及びＨ_ｍに関し、Ｄ／Ｈ＝ａ、Ｄ／Ｄ_ｍ＝ｂ、Ｈ_ｍ／Ｄ_ｍ＝ｃ、Ｄ／Ｄ_ｔ＝ｅ、Ｈ_ｍ／Ｄ_ｔ＝ｆとおくと、式（２－１３）は下記の式（１）となる。

【0093】

【数26】

ここに、ｘ：コンクリートの中性化深さ（ｍｍ）、ｔ：コンクリートの経過年数（年）、Ｃ_０：化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度（％）、ｄ_ｍ：コンクリート上のモルタルの厚さ（ｍｍ）、ｄ_ｔ：コンクリート上の化粧建材の厚さ（ｍｍ）。

【0094】

式（１）は、コンクリートの中性化深さｘを、建設記録又は現場調査によって知ることが可能なｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔと、未知の係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆとによって表した理論式である。

【0095】

なお、式（１）においてｄ_ｔ＝０とおくと下記の式（１ａ）となり、式（１）においてｄ_ｍ＝０且つｄ_ｔ＝０とおくと下記の式（１ｂ）となる。式（１ａ）は、モルタル仕上げのコンクリートについての式であり、式（１ｂ）は、打放しコンクリートについての式である。Ｃ_０（ＣＯ_２濃度）は、モルタル仕上げのコンクリートの場合はモルタル表面における空気のＣＯ_２濃度であり、打放しコンクリートの場合はコンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度である。

【0096】

【数27】

【0097】

式（１）は、化粧建材仕上げのコンクリート、モルタル仕上げのコンクリート及び打放しコンクリートのいずれについても適用可能な理論式である。式（１）のＣ_０を、コンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度と総称する。

【0098】

式（１）は、未知の係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆを含んでいる。係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定し、これら具体値を式（１）に代入すると、式（１）は、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式となる。この関係式を式（１’）という。

【0099】

次に、係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定して式（１’）を得る方法、つまり、本開示に係る予測式を得る方法を説明する。

【0100】

［２］コンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法
本開示に係るコンクリートの中性化深さを予測する予測式を得る方法（単に「予測式を得る方法」ともいう。）とは、式（１’）を得る方法を指す。

【0101】

本開示に係る予測式を得る方法は、現場調査で得られたコンクリートの中性化深さの実測値と、式（１）によるコンクリートの中性化深さの推定値との間に最小二乗法を適用して式（１）を構成するａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定し、決定した具体値を式（１）に代入し、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得る方法である。

【0102】

本開示に係る予測式を得る方法は、工程（１）～工程（３）を含む。

【0103】

工程（１）：既存建物のコンクリートの中性化深さと、当該コンクリート上に施された仕上げの厚さとを調査する工程。ただし、調査箇所数は５個以上であり、このうち２個以上の調査箇所が、コンクリート上にモルタルを介して化粧建材が存在する化粧建材仕上げのコンクリートであり、当該化粧建材仕上げのコンクリートについては、コンクリートの中性化深さ、モルタルの厚さ及び化粧建材の厚さを調査する。

【0104】

工程（２）：工程（１）によって得たコンクリートの中性化深さの実測値と、式（１）によるコンクリートの中性化深さの推定値との間に最小二乗法を適用し、式（１）を構成するａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定する工程。

【0105】

【数28】

ここに、ｘ：コンクリートの中性化深さ（ｍｍ）、ｔ：コンクリートの経過年数（年）、Ｃ_０：コンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度（％）、ｄ_ｍ：コンクリート上のモルタルの厚さ（ｍｍ）、ｄ_ｔ：コンクリート上の化粧建材の厚さ（ｍｍ）。

【0106】

工程（３）：工程（２）によって決定したａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を式（１）に代入し、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得る工程。

【0107】

以下に各工程の詳細を説明する。

【0108】

［２－１］工程（１）
工程（１）は、既存建物のコンクリートの中性化深さと、当該コンクリート上に施された仕上げの厚さとを調査する工程である。

【0109】

工程（２）において決定する係数の個数が５個であるので、工程（１）の調査箇所数を５個以上とする。予測式の予測精度を上げる観点からは、調査箇所数は多いほど好ましい。調査期間の短縮又は調査費用の軽減の観点からは、調査箇所数は少ないほど好ましい。調査箇所数は、１０個以下が好ましい。

【0110】

調査箇所としては、打ち放しコンクリート、コンクリート上にモルタルが塗布されたモルタル仕上げのコンクリート、コンクリート上にモルタルを介して化粧建材が存在する化粧建材仕上げのコンクリート等が挙げられる。
ただし、２個以上の調査箇所を化粧建材仕上げのコンクリートとし、化粧建材仕上げのコンクリートについては、コンクリートの中性化深さ、モルタルの厚さ及び化粧建材の厚さを調査する。なぜならば、モルタル仕上げのコンクリート又は打ち放しコンクリートについての式（１）は式（１ａ）又は式（１ｂ）となり、調査箇所に化粧建材仕上げのコンクリートをまったく含まない場合、５個の係数のうち化粧建材に関する係数ｅ及びｆの具体値が決定できないからである。
モルタル仕上げのコンクリートと化粧建材仕上げのコンクリートの調査個所の個数は、これらの仕上げ材に関する４つの係数ｂ、ｃ、e及びｆを決定するために、合計４個以上とすることが好ましい。

【0111】

調査箇所がモルタル仕上げのコンクリートである場合は、コンクリートの中性化深さ及びモルタルの厚さを調査する。調査箇所が打ち放しコンクリートである場合は、コンクリートの中性化深さを調査する。モルタル仕上げのコンクリートは必ずしも調査箇所に含まなくてよい。打ち放しコンクリートは必ずしも調査箇所に含まなくてよい。

【0112】

コンクリートの中性化深さは、調査箇所の実測値である。既存建物のコンクリートの中性化深さは、例えば、既存建物から抜き取ったコンクリートを試料にして中性化深さの測定試験（例えば、ＪＩＳ Ａ１１５２：２０１１「コンクリートの中性化深さの測定方法」）を行って測定する。

【0113】

コンクリート上に施された仕上げの厚さは、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。コンクリート上に施された仕上げの厚さは、予測式の予測精度を上げる観点から、実測値であることが好ましい。

【0114】

本開示においてモルタル仕上げのコンクリートは、モルタルが最表面であるコンクリートに限られない。モルタル仕上げのコンクリートには、例えば、中性化抑制効果が期待できない塗料（ペンキ等）が仕上げモルタルに直接塗られたコンクリートなど、モルタル表面が露出しているモルタル仕上げと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。

【0115】

本開示において打ち放しコンクリートは、表面が露出しているコンクリートに限られない。打ち放しコンクリートには、例えば、中性化抑制効果が期待できない塗料（ペンキ等）がコンクリート表面に直接塗られたコンクリート；中性化抑制効果が期待できない建材（紙等）が樹脂製接着剤によりコンクリート上に直接貼られたコンクリート；板状建材（プラスターボード等）が浮貼りされたコンクリート（即ち、コンクリート表面が直接ＣＯ_２にさらされるコンクリート）；など、表面が露出しているコンクリートと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。

【0116】

本開示において化粧建材としては、タイル、石、断熱材、クロス、定期的に塗り替えられているペンキ等が挙げられる。
式（１）を導出したモデルは、化粧建材中の成分がＣＯ_２と反応したりＣＯ_２を吸収したりする可能性を捨象したモデルであるので、本開示に係る各方法においては、化粧建材がＣＯ_２と反応したりＣＯ_２を吸収したりする可能性の低い素材からなる化粧建材であると、より精度の高い予測が可能である。

【0117】

工程（１）における少なくとも５個の調査箇所は、コンクリートが同一調合であることを要する。コンクリートが同一調合であることは、打設記録から知るか、又は、建物から抜き取った試料の圧縮強度から推定することができる。例えば、下記のように圧縮強度を調査して、コンクリートの調合を推定する。

【0118】

一般的な施工では１日に約１００ｍ^３～２００ｍ^３打設する又は階ごとに打設するので、約１００ｍ^３～２００ｍ^３又は階ごとに構造体コンクリートのコアを３本ずつ抜き圧縮強度を測定する。測定した圧縮強度についてエリアを因子とした一元配置の分散分析を実施し、エリアごとに圧縮強度に差があるかを確認する。エリアごとに有意差がある場合は、調合の切り替わり点を判断するため、隣り合うエリアでも同様に一元配置の分散分析を実施し、隣り合うエリアの有意差判定を行い、圧縮強度に有意差があるかを確認する。以上のようにして、同一調合のエリアを特定する。

【0119】

多くの既存建物において、同一階における同一種類の構造体（例えば、壁どうし、柱どうし、梁どうし等）のコンクリートは、同一調合と見做すことができる。

【0120】

調査箇所とする化粧建材仕上げのコンクリートどうしは、予測式の予測精度を上げる観点から、モルタルが同一調合であることが好ましい。モルタルが同一調合であることは、組成分析の結果から推定することができる。多くの既存建物において、同一階において同一の化粧建材仕上げであれば、モルタルを同一調合と見做すことができる。

【0121】

調査箇所とする化粧建材仕上げのコンクリートどうしは、予測式の予測精度を上げる観点から、化粧建材の素材が同一であることが好ましい。化粧建材が同一素材であることは、組成分析の結果から推定することができる。

【0122】

調査箇所にモルタル仕上げのコンクリートを含む場合、調査箇所とするモルタル仕上げのコンクリートと、調査箇所とする化粧建材仕上げのコンクリートとは、予測式の予測精度を上げる観点から、モルタルが同一調合であることが好ましい。モルタルが同一調合であることは、組成分析の結果から推定することができる。

【0123】

調査箇所となる構造体は、壁、柱、梁、天井、床などのいずれでもよい。

【0124】

［２－２］工程（２）
工程（２）は、コンクリートの中性化深さの、少なくとも５個の実測値と、少なくとも５個の推定値との間に最小二乗法を適用し、式（１）を構成するａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定する工程である。

【0125】

以下、調査箇所数が合計ｎ個（ｎは５以上の整数）であり、打ち放しコンクリートの調査箇所数がｍ個（ｍは１以上の整数）であり、モルタル仕上げのコンクリートの調査箇所数がｓ－ｍ個（ｓ－ｍは１以上の整数）であり、化粧建材仕上げのコンクリートの調査箇所数がｎ－ｓ個（ｎ－ｓは２以上の整数）である場合を例に挙げて説明する。

【0126】

上記例において、打ち放しコンクリートの中性化深さの実測値をｙ_１，…，ｙ_ｍとおき、モルタル仕上げのコンクリートの中性化深さの実測値をｙ_ｍ＋１，…，ｙ_ｓとおき、化粧建材仕上げのコンクリートの中性化深さの実測値をｙ_ｓ＋１，…，ｙ_ｎとおく。
また、打ち放しコンクリートの中性化深さの推定値をｘ_１，…，ｘ_ｍとおき、モルタル仕上げのコンクリートの中性化深さの推定値をｘ_ｍ＋１，…，ｘ_ｓとおき、化粧建材仕上げのコンクリートの中性化深さの推定値をｘ_ｓ＋１，…，ｘ_ｎとおく。

【0127】

式（１）に、各調査箇所についてのコンクリートの経過年数（ｔ）、空気のＣＯ_２濃度（Ｃ_０）、ｄ_ｍ（モルタルの厚さ）及びｄ_ｔ（化粧建材の厚さ）の具体値を代入し且つ係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆに初期値を代入して推定値ｘ_１，…，ｘ_ｎを得て、実測値ｙ_１，…，ｙ_ｎと推定値ｘ_１，…，ｘ_ｎとの間に最小二乗法を適用し、実測値と予測値の残差平方和が最小となるように係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定する。最小二乗法を式で表すと下記になる。ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆをそれぞれ少しずつ変化させながら、残差平方和が最小となる係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆを求める。本計算は、例えば、表計算ソフトＥｘｃｅｌのソルバー機能で行うことができる。

【0128】

【数29】

【0129】

式（１）においてｔはコンクリートの経過年数（年）である。式（１）に代入するｔの具体値は、調査対象となっている既存建物の建設記録によって知ることが可能である。

【0130】

式（１）においてＣ_０は、コンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度（％）である。調査箇所が打放しコンクリートの場合はコンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度であり、調査箇所がモルタル仕上げのコンクリートの場合はモルタル表面における空気のＣＯ_２濃度であり、調査箇所が化粧建材仕上げのコンクリートの場合は化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度である。式（１）に代入するＣ_０の具体値は、コンクリートがおかれた環境の空気の実測値でもよく、コンクリートがおかれた環境に応じて設定した与条件でもよい。与条件は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。与条件の一例として、屋内０．１０％、屋外０．０５％が挙げられる。

【0131】

式（１）においてｄ_ｍはコンクリート上のモルタルの厚さ（ｍｍ）であり、ｄ_ｔはコンクリート上の化粧建材の厚さ（ｍｍ）である。式（１）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。式（１）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、予測式の予測精度を上げる観点から、実測値であることが好ましい。モルタル仕上げのコンクリートはｄ_ｔ＝０であり、打放しコンクリートはｄ_ｍ＝０且つｄ_ｔ＝０である。

【0132】

［２－３］工程（３）
工程（３）は、工程（２）によって決定したａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を式（１）に代入し、ｘと、ｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得る工程である。式（１’）は、コンクリートの中性化深さを、経過年数と、空気のＣＯ_２濃度と、仕上げの厚さとで表した式である。

【0133】

式（１’）を、次に説明する、本開示に係る中性化予測方法および本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法に用いる。

【0134】

［３］既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法
既存建物のコンクリートの中性化深さは、例えば、既存建物から抜き取ったコンクリートを試料にして中性化深さの測定試験（例えば、ＪＩＳ Ａ１１５２：２０１１「コンクリートの中性化深さの測定方法」）を行えば知ることが可能である。
しかし、既存建物にはコンクリート試料を得られない場所が存在することがある。
本開示に係る既存建物のコンクリートの中性化深さを予測する方法（単に「中性化予測方法」ともいう。）は、既存建物におけるコンクリート試料を得られない場所についてコンクリートの中性化深さを知りたい場合に有効である。
言い換えれば、中性化深さを知りたいがコンクリート試料を得られない場所のコンクリートと同一調合又は類似調合のコンクリートが存在している場所を選び、当該場所を工程（１）の調査箇所にして式（１’）を得れば、本開示に係る中性化予測方法を有効に行うことができる。

【0135】

本開示に係る中性化予測方法の対象となるコンクリートは、壁、柱、梁、天井、床など、既存建物のいずれの構造体のコンクリートでもよい。

【0136】

本開示に係る中性化予測方法は、建物の建設時から仕上げが変わっておらず、今後も仕上げを変える予定のないコンクリートに適用される。

【0137】

本開示に係る中性化予測方法を適用するコンクリートは、その中性化深さを精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所であるコンクリートと同一調合であることが好ましい。

【0138】

本開示に係る中性化予測方法は、本開示に係る予測式を得る方法によって得た式（１’）を用いる下記の工程（４）を含む。

【0139】

工程（４）：式（１’）のｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、中性化深さを知りたいコンクリートについての具体値を代入し、算出したｘを前記コンクリートの中性化深さと予測する工程。

【0140】

本開示に係る中性化予測方法において式（１’）のｔは、コンクリートの経過年数（年）である。式（１’）に代入するｔの具体値は、調査対象となっている既存建物の建設記録によって知ることが可能である。

【0141】

本開示に係る中性化予測方法において式（１’）のＣ_０は、中性化深さを知りたいコンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度（％）である。打放しコンクリートの場合はコンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度であり、モルタル仕上げのコンクリートの場合はモルタル表面における空気のＣＯ_２濃度であり、化粧建材仕上げのコンクリートの場合は化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度である。式（１’）に代入するＣ_０の具体値は、コンクリートがおかれた環境の空気の実測値でもよく、コンクリートがおかれた環境に応じて設定した与条件でもよい。与条件は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。与条件の一例として、屋内０．１０％、屋外０．０５％が挙げられる。

【0142】

本開示に係る中性化予測方法において式（１’）のｄ_ｍは、中性化深さを知りたいコンクリート上のモルタルの厚さ（ｍｍ）であり、式（１’）のｄ_ｔは、中性化深さを知りたいコンクリート上の化粧建材の厚さ（ｍｍ）である。式（１’）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。式（１’）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、コンクリートの中性化深さを精度高く予測する観点から、実測値であることが好ましい。モルタル仕上げのコンクリートはｄ_ｔ＝０であり、打放しコンクリートはｄ_ｍ＝０且つｄ_ｔ＝０である。

【0143】

本開示に係る中性化予測方法は、仕上げの有無及び種類を問わずコンクリートの中性化深さを予測することができる。つまり、本開示に係る中性化予測方法は、打放しコンクリート、モルタル仕上げのコンクリート、化粧建材仕上げのコンクリートのいずれにも適用可能である。打放しコンクリートには、先述のとおり、表面が露出しているコンクリートと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。モルタル仕上げのコンクリートには、先述のとおり、モルタル表面が露出しているモルタル仕上げと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。

【0144】

本開示に係る中性化予測方法を化粧建材仕上げのコンクリートに適用する場合、当該化粧建材仕上げのコンクリートは、その中性化深さを精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリートと、化粧建材の素材が同一であることが好ましい。

【0145】

本開示に係る中性化予測方法を化粧建材仕上げのコンクリートに適用する場合、当該化粧建材仕上げのコンクリートは、その中性化深さを精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリートと、モルタルの調合が同一であることが好ましい。

【0146】

本開示に係る中性化予測方法をモルタル仕上げのコンクリートに適用する場合、当該モルタル仕上げのコンクリートは、その中性化深さを精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリート及び／又はモルタル仕上げのコンクリートと、モルタルの調合が同一であることが好ましい。

【0147】

［４］既存建物の残余寿命の予測方法
本開示に係る既存建物の残余寿命の予測方法は、コンクリートが表面から鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数を建物の寿命とする前提の下、既存建物の残余寿命を予測する方法である。

【0148】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法は、本開示に係る予測式を得る方法によって得た式（１’）を用いる下記の工程（５）を含む。

【0149】

工程（５）： 式（１’）のＣ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔに、着目するコンクリートについての具体値を代入し、且つ、式（１’）のｘに、着目するコンクリートについての鉄筋腐食開始位置の深さを代入し、着目するコンクリートが鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数ｔを求め、着目するコンクリートの経過年数ｔ_０を前記年数ｔから減算した年数（ｔ－ｔ_０）を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0150】

つまり工程（５）は、式（１’）にＣ_０、ｄ_ｍ、ｄ_ｔ及びｘを代入し、式（１’）を解いてｔを求め、さらに（ｔ－ｔ_０）を算出する工程である。

【0151】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法において式（１’）のＣ_０は、着目するコンクリートがおかれた環境の空気のＣＯ_２濃度（％）である。打放しコンクリートの場合はコンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度であり、モルタル仕上げのコンクリートの場合はモルタル表面における空気のＣＯ_２濃度であり、化粧建材仕上げのコンクリートの場合は化粧建材表面における空気のＣＯ_２濃度である。式（１’）に代入するＣ_０の具体値は、コンクリートがおかれた環境の空気の実測値でもよく、コンクリートがおかれた環境に応じて設定した与条件でもよい。与条件は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。与条件の一例として、屋内０．１０％、屋外０．０５％が挙げられる。

【0152】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法において式（１’）のｄ_ｍは、着目するコンクリート上のモルタルの厚さ（ｍｍ）であり、式（１’）のｄ_ｔは、着目するコンクリート上の化粧建材の厚さ（ｍｍ）である。式（１’）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。式（１’）に代入するｄ_ｍ及びｄ_ｔの具体値は、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、実測値であることが好ましい。モルタル仕上げのコンクリートはｄ_ｔ＝０であり、打放しコンクリートはｄ_ｍ＝０且つｄ_ｔ＝０である。

【0153】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法において式（１’）のｘは、着目するコンクリートの鉄筋腐食開始位置の深さ（ｍｍ）である。式（１’）に代入するｘの具体値は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。日本建築学会の指針によれば、鉄筋腐食開始位置の深さは、屋内はかぶり厚さ＋２０ｍｍ、屋外はかぶり厚さである。土木学会の指針によれば、鉄筋腐食開始位置の深さは、屋内はかぶり厚さ、屋外はかぶり厚さ－１０ｍｍである。かぶり厚さは、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。かぶり厚さは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、実測値であることが好ましい。

【0154】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法においてｔ_０は、着目するコンクリートの経過年数（年）である。ｔ_０の具体値は、調査対象となっている既存建物の建設記録によって知ることが可能である。

【0155】

着目するコンクリートは、壁、柱、梁、天井、床など、既存建物のいずれの構造体に存在していてもよい。着目するコンクリートとしては、建物の建設時から仕上げが変わっておらず、今後も仕上げを変える予定のないコンクリートを選択する。

【0156】

着目するコンクリートは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所であるコンクリートと同一調合であることが好ましい。

【0157】

着目するコンクリートは、仕上げの有無及び種類を問わない。本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法によれば、コンクリートの調査箇所が限られる場合でも、既存建物の残余寿命を予測することができる。

【0158】

着目するコンクリートは、打放しコンクリート、モルタル仕上げのコンクリート、化粧建材仕上げのコンクリートのいずれでもよい。打放しコンクリートには、先述のとおり、表面が露出しているコンクリートと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。モルタル仕上げのコンクリートには、先述のとおり、モルタル表面が露出しているモルタル仕上げと同程度に中性化進行が見込まれるコンクリートが含まれる。

【0159】

着目するコンクリートが化粧建材仕上げのコンクリートである場合、当該化粧建材仕上げのコンクリートは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリートと、化粧建材の素材が同一であることが好ましい。

【0160】

着目するコンクリートが化粧建材仕上げのコンクリートである場合、当該化粧建材仕上げのコンクリートは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリートと、モルタルの調合が同一であることが好ましい。

【0161】

着目するコンクリートがモルタル仕上げのコンクリートである場合、当該モルタル仕上げのコンクリートは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所である化粧建材仕上げのコンクリート及び／又はモルタル仕上げのコンクリートと、モルタルの調合が同一であることが好ましい。

【0162】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法の好ましい実施形態としては、式（１’）を得るための工程（１）においてかぶり厚さも実測しておき、かぶり厚さの実測値が得られたコンクリートを工程（５）におけるコンクリートとする形態が挙げられる。

【0163】

本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法の好ましい実施形態としては、複数箇所のコンクリートに着目して、これらを比較して既存建物の残余寿命を予測する形態が挙げられる。
すなわち、本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法は、工程（５）を複数箇所のコンクリートについて行い、さらに下記の工程（６）を含むことが好ましい。

【0164】

工程（６）：複数箇所のコンクリートそれぞれの前記年数（ｔ－ｔ_０）のうちの最小値を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0165】

既存建物の屋内外の壁面は、多種類の意匠で仕上げられていることが多く、意匠ごとに仕上げの厚さ又はかぶり厚さが異なることがある。したがって、既存建物の残余寿命の予測精度を上げるためには、工程（５）を互いに仕上げの異なる複数箇所のコンクリートについて行ってそれぞれ年数（ｔ－ｔ_０）を算出し、その中の最小値を既存建物の残余寿命と推定することが好ましい。着目する複数箇所のコンクリートは、可能なかぎり多種類の意匠にわたっていることが好ましい。

【0166】

以下に、本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法の実施形態の好ましい一例を説明する。
多くの場合、同一階のコンクリートは同一調合と見做すことができるので、既存建物の階ごとに式（１’）を得る。
階ごとに且つ仕上げの種類ごとに壁面をグループ化し、グループごとに複数箇所の仕上げの厚さ及びかぶり厚さを調査する。一般的に、打放し、モルタル仕上げ、化粧建材仕上げの順にコンクリートが中性化しやすいので、既存建物の残余寿命を推定するには打放しコンクリートの調査を優先すべきとも言えるが、屋内外の別及びかぶり厚さの多少がコンクリートの中性化度及び残余寿命に影響するので、打放しコンクリートに限らず可能なかぎり多種類の意匠について調査を行うことが好ましい。
グループごとに複数箇所を調査して仕上げの厚さ及びかぶり厚さの値を得たら、グループ中の仕上げの厚さ及びかぶり厚さの最小値を式（１’）に代入する具体値とし、グループごとに残余寿命（ｔ－ｔ_０）を算出する。グループ間を比較して最小の残余寿命を既存建物の残余寿命と推定する。

【0167】

［５］既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命の予測方法
本開示に係る、コンクリート上から既存の仕上げを撤去する場合の既存建物の残余寿命の予測方法（単に「仕上げ撤去後の残余寿命予測方法」ともいう。）は、コンクリートが表面から鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数を建物の寿命とする前提の下、仕上げ撤去後の既存建物の残余寿命を予測する方法である。

【0168】

本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法は、コンクリートの中性化深さの理論式である式（３）が成立することを前提にした発明である。まず、式（３）を導出した理論及び式（３）について説明する。

【0169】

［５－１］仕上げ撤去後のコンクリートの中性化深さの理論式の導出
図３は、打放しのコンクリートの中性化とＣＯ_２拡散との関係を示す模式図である（参考「鉄筋コンクリート造建築物の耐久設計施工指針・同解説」（2016年）日本建築学会）。コンクリートの中性化は、コンクリート内部に拡散侵入した二酸化炭素（ＣＯ_２）がコンクリート中の水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)_２）と反応し炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を生成することで進行する。ＣＯ_２は中性化したコンクリート中（中性化領域）をフィックの第一法則に従って拡散していくとする。コンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度は、建物の建設時から将来にわたって一定であるとする。

【0170】

図３の横軸（中性化深さ）の座標を下記のとおりおく。
コンクリート表面の座標を０とする。
時間ｔにおいて座標ｘまでコンクリートの中性化が進行しているとする。

【0171】

座標ｘの深さまではコンクリート中のＣａ(ＯＨ)_２が完全に消費されており、座標ｘの深さまでは定常状態になっているとする。座標ｘに到達したＣＯ_２は、そこに存在するＣａ(ＯＨ)_２と瞬時に反応してＣａＣＯ_３を生成するとする。

【0172】

座標０（コンクリート表面）から、深さ方向に直交する面の面積Ｓあたりを通過して、Δｔ時間あたりに座標ｘ（コンクリートの中性化深さ）に達するＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は下記の式（３－１）で表される。
座標ｘに到達したＣＯ_２がＣａ(ＯＨ)_２と反応してＣａＣＯ_３を生成するときに消費されるＣＯ_２の量ΔＣＯ_２は、下記の式（３－２）で表される。

【0173】

【数30】

【0174】

ここに、
ｘ ：コンクリートの中性化深さ（０≦ｘ）、
Δｘ：境界領域の厚さ、
ｔ ：時間、
Δｔ：微小時間、
Ｃ_０：コンクリート表面における空気のＣＯ_２濃度、
Ｄ ：中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数、
Ｈ ：コンクリートに含まれる単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量、
Ｓ ：深さ方向に直交する面の面積。

【0175】

式（３－１）と式（３－２）とが等しいとおくと、

【0176】

【数31】

【0177】

式（３－３）においてΔｔを極限まで０に近づけると、次の微分方程式が得られる。

【0178】

【数32】

【0179】

既存の仕上げを撤去することは、仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化度が低く、コンクリートの耐用年数がかなり残存しているとの見込みで行われるものである。これを図示すると、図４に示すイメージとなる。図４において、ｔ_０は仕上げを撤去する時点、ｘ_０は仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ、ｘは鉄筋腐食開始位置の深さ、ｔはコンクリートの中性化がｘに達する時間である。ｔ_０まではコンクリートの中性化が比較的ゆっくりと進み、ｔ_０でのコンクリートの中性化深さは浅い。ｔ_０からコンクリートの中性化が比較的速く進み、ｘまで中性化する。
上記の見込みの下に、式（３－４）の両辺を積分する。左辺はｘ_０からｘまで積分し、右辺は、時間ｔ_０から時間ｔまで積分する。

【0180】

【数33】

【0181】

式（３－５）を展開して整理すると、

【0182】

【数34】

【0183】

式（３－６）を構成する要素のうち、空気のＣＯ_２濃度（Ｃ_０）は、現場調査によって知ることが比較的容易であるが、ＣＯ_２拡散係数（Ｄ）と単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量（Ｈ）とは、現場調査によって知ることが比較的困難である。
そこで、現場調査によって知ることが比較的困難であるＤ及びＨに関し、Ｄ／Ｈ＝ａとおき、さらに（ｔ－ｔ_０）＝ｔ’とおくと、式（３－６）は下記の式（３）となる。

【0184】

【数35】

ここに、ｔ’：既存建物の残余寿命（年）、Ｃ_０：撤去される仕上げ表面における空気のＣＯ_２濃度（％）、ｘ_０：仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ（ｍｍ）、ｘ：鉄筋腐食開始位置の深さ（ｍｍ）。

【0185】

理論式である式（３）は、未知の係数ａを含んでいる。係数ａの具体値は、先述の本開示に係る予測式を得る方法によって決定される。すなわち、式（３）において、ａは、式（１）を構成するａであり、式（１’）に含まれる係数である。

【0186】

［５－２］仕上げ撤去後の残余寿命予測方法
本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法は、本開示に係る予測式を得る方法によって得た式（１’）を丸ごと用いる方法ではなく、式（１’）に含まれている係数ａの具体値を用いる方法である。

【0187】

本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法は、先述の本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法とともに行うことが有意義である。本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法は、式（１’）を丸ごと用いるので、当然式（１）の係数ａの具体値が決定されており、式（１’）には係数ａの具体値が含まれている。この具体値を式（３）に代入して本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法を行えばよい。

【0188】

本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法は、本開示に係る予測式を得る方法によって得た式（１’）に基づく下記の工程（７）を含む。

【0189】

工程（７）：式（３）のａに、式（１’）に含まれるａの具体値を代入し、且つ、式（３）のＣ_０、ｘ_０及びｘに、既存の仕上げを撤去するコンクリートについての具体値を代入し、算出したｔ’を既存建物の残余寿命と予測する工程。

【0190】

【数36】

ここに、ｔ’：既存建物の残余寿命（年）、Ｃ_０：撤去される仕上げ表面における空気のＣＯ_２濃度（％）、ｘ_０：仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ（ｍｍ）、ｘ：鉄筋腐食開始位置の深さ（ｍｍ）、ａ：式（１）を構成するａであり、式（１’）に含まれる係数。

【0191】

式（３）のＣ_０は、撤去される仕上げ表面における空気のＣＯ_２濃度（％）である。式（３）に代入するＣ_０の具体値は、既存の仕上げを撤去する時点での空気の実測値でもよく、コンクリートがおかれた環境に応じて設定した与条件でもよい。与条件は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。与条件の一例として、屋内０．１０％、屋外０．０５％が挙げられる。

【0192】

式（３）のｘ_０は、既存の仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ（ｍｍ）である。式（３）に代入するｘ_０の具体値は、実測値である。ｘ_０は、例えば、既存建物から抜き取ったコンクリートを試料にして中性化深さの測定試験（例えば、ＪＩＳ Ａ１１５２：２０１１「コンクリートの中性化深さの測定方法」）を行って測定する。

【0193】

したがって、本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法を行うために、予め、仕上げ撤去予定箇所についてコンクリートの中性化深さを実測する。仕上げ撤去予定箇所のコンクリートは、式（１’）を得るための工程（１）の調査箇所であるコンクリートと同一調合であることが好ましい。言い換えれば、仕上げ撤去予定箇所を工程（１）の調査箇所にして式（１’）を得れば、本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法を有効に行うことができる。

【0194】

式（３）のｘは、鉄筋腐食開始位置の深さ（ｍｍ）である。式（３）に代入するｘの具体値は、例えば、日本建築学会、土木学会などの指針に従う。日本建築学会の指針によれば、鉄筋腐食開始位置の深さは、屋内はかぶり厚さ＋２０ｍｍ、屋外はかぶり厚さである。土木学会の指針によれば、鉄筋腐食開始位置の深さは、屋内はかぶり厚さ、屋外はかぶり厚さ－１０ｍｍである。かぶり厚さは、実測値でもよく、建設記録に記された値でもよい。かぶり厚さは、既存建物の残余寿命を精度高く予測する観点から、実測値であることが好ましい。

【0195】

仕上げ撤去予定箇所は、壁、柱、梁、天井、床など、既存建物のいずれの構造体でもよい。

【0196】

本開示に係る仕上げ撤去後の残余寿命予測方法は、先述したとおり、本開示に係る既存建物の残余寿命予測方法とともに行うのが有意義である。着目するコンクリートについて、工程（５）及び工程（７）を行うことにより、仕上げ撤去しない場合と仕上げ撤去する場合とについて既存建物の残余寿命を予測することが可能である。

【実施例】

【0197】

以下、実施例を挙げて、本開示に係る発明をより具体的に説明する。

【0198】

［６］現実の既存建物への実施例
本開示に係る中性化予測方法及び残余寿命予測方法を現実の既存建物に適用した一例を挙げる。

【0199】

［６－１］対象建物の概要
・建築場所：東京都渋谷区
・竣工年月：昭和５９年（１９８４年）８月
・用途：共同住宅
・建築面積：約８６０ｍ^２
・延床面積：約２，８００ｍ^２
・建築構造：壁式鉄筋コンクリート造
・基礎種別：直接基礎
・建物規模：地上３階、地下１階、塔屋１階

【0200】

対象建物の仕上げの種別を表１に示す。仕上げは意匠図及び現地調査により確認し、屋内外で合計７種類であった。

【0201】

【表1】

【0202】

［６－２］調査項目及び調査方法（表２）

【0203】

【表2】

【0204】

中性化深さの測定は、地下１階６か所、１階８か所、２階８か所、３階１０か所、塔屋３か所の壁から採取したコアを試料として行った。

【0205】

圧縮強度の測定は、全階を対象とし、各階３か所の壁から採取したコアを試料として行った。採取したコアの一部を、上記の中性化深さの測定にも供した。

【0206】

かぶり厚さの調査は、各階の壁を対象とし、仕上げ材がある場合はこれを撤去したのち、６～１０か所測定した。

【0207】

仕上げの種類が、打放し、モルタル仕上げ、タイル仕上げの３種類に集約される地下１階（Ｂ１）と塔屋（ＰＨ１）の調査結果を表３～表４に示す。

【0208】

【表3】

【0209】

【表4】

【0210】

［６－３］コンクリートの中性化深さの予測式に含まれる係数の具体値の決定
表３に示す調査結果から、地下１階（Ｂ１）と塔屋（ＰＨ１）について下記のとおり解析を行った。

【0211】

階ごとにコンクリートの圧縮強度が異なることから、階ごとにコンクリートの調合が異なるか又は中性化の程度が異なるものと推測された。そのため、中性化予測は階ごとに行うこととした。同一階においては、壁のコンクリートが同一調合であり、モルタル仕上げ及びタイル仕上げのモルタルが同一調合であり、タイル仕上げのタイルが同一素材であると見做した。

【0212】

ペンキは中性化抑制効果が期待できないので無視し、モルタル表面にペンキを塗った仕上げを、モルタル仕上げと見做した。

【0213】

壁面における空気のＣＯ_２濃度は、屋内は０．１０％、屋外は０．０５％とした。ただし、地下１階のピットは屋内であるが人の出入りがないためＣＯ_２濃度は低いと推測し、壁面における空気のＣＯ_２濃度を屋外と同じ０．０５％とした。

【0214】

階ごとに、中性化深さの実測値（平均値）と推定値との間に最小二乗法を適用して、式（１）を構成する係数の具体値を決定した。地下１階については、打放しとモルタル仕上げのみであるので、３個の係数ａ、ｂ及びｃを、表３に示す６か所のデータに基づき決定した。塔屋については、５個の係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆを、表３に示す５か所のデータに基づき決定した。最小二乗法の計算は、表計算ソフトＥｘｃｅｌのソルバー機能で行った。
表５に、決定したａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を示す。

【0215】

【表5】

【0216】

図５に、実測値と式（１）による推定値との相関を示す。図５においては、横軸ｘが実測値であり、縦軸ｙが推定値である。
図５から分かるとおり、実測値と推定値とがよく相関しており、係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの妥当な具体値が得られたと考えられる。

【0217】

表５に示す係数の具体値から下記のことが推察される。

【0218】

地下１階の係数ａと塔屋の係数ａとがかけ離れていることから、中性化予測は階ごとに行うことが妥当であると考えられる。

【0219】

係数ａ（＝中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数Ｄ／コンクリートに含まれる単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量Ｈ）は、地下１階のほうが塔屋よりも小さく、このことから、地下１階のほうが塔屋よりも、中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数Ｄが小さいことが推察される。このことは、地下１階のほうが塔屋よりもコンクリートの圧縮強度が高いことと相関している。

【0220】

係数ｂ（＝中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数Ｄ／中性化されたモルタルのＣＯ_２拡散係数Ｄ_ｍ）は、地下１階が２．２９、塔屋が２．３２であり、いずれも１を超えていた。このことは、モルタルのほうがコンクリートよりも緻密であることと相関している。

【0221】

塔屋の係数ｅ（＝中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数Ｄ／タイルのＣＯ_２拡散係数Ｄｔ）は７．８０であり、タイルのＣＯ_２拡散係数Ｄｔが、中性化されたコンクリートのＣＯ_２拡散係数Ｄの７分の１以下であった。タイルはＣＯ_２の侵入を抑制しコンクリートの耐久性を向上させる仕上げ材であるから、係数ｅとして妥当な値が求められたと考えられる。

【0222】

係数ｃと係数ｆの具体値はいずれも、表計算ソフトが計算可能な小数点以下の桁数を下回ったものと考えられた。このことは、Ｈｍ（モルタルに含まれる単位体積あたりのＣａ(ＯＨ)_２量）が零に近いことを示しており、下地調整やタイル貼りに使用されたモルタルは、セメント系モルタルではなく、樹脂系モルタルと考えられた。

【0223】

係数ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を決定するには少なくとも５か所のデータが必要であるところ、塔屋については、打放し２か所と、モルタル仕上げ（実際はモルタル表面にペンキを塗った仕上げ）１か所と、タイル仕上げ２か所のデータによって係数の具体値を決定した。仕上げの種類を１種類に統一しなくても予測式に含まれる係数の具体値を決定できるので、調査箇所が限られる場合でも予測式を得ることができる。

【0224】

階ごとに、表５に示すａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｆの具体値を式（１）に代入し、ｘとｔ、Ｃ_０、ｄ_ｍ及びｄ_ｔとの関係式である式（１’）を得た。階ごとの式（１’）を下記に示す。

【0225】

【数37】

【0226】

［６－４］既存建物の残余寿命の予測
階ごとの式（１’）に、表６に示すＣ_０、ｄ_ｍ、ｄ_ｔ及びｘの具体値を、仕上げの種類ごとに代入して、中性化寿命ｔ（コンクリートが鉄筋腐食開始位置まで中性化するのに要する年数）を求めた。中性化寿命ｔから調査時点での経過年数ｔ_０を減算して残余寿命（ｔ－ｔ_０）を算出した。

【0227】

ここで、式（１’）に代入するｄ_ｍ（モルタルの厚さ）及びｄ_ｔ（タイルの厚さ）にはそれぞれ、階及び仕上げが同じグループ内での最小値を適用した。すなわち、表３に示されているデータであってグループ内での最小値を適用した。

【0228】

式（１’）に代入するｘ（鉄筋腐食開始位置の深さ）は、屋内は、かぶり厚さ＋２０（ｍｍ）とし、屋外は、かぶり厚さ（ｍｍ）とした。ただし、地下１階のピットは屋内であるが湿度が高いと想定し、屋外と同様にかぶり厚さ（ｍｍ）とした。

【0229】

上記のかぶり厚さには、階及び仕上げが同じグループ内での最小値を適用した。すなわち、表４に示されているデータであってグループ内での最小値を適用した。
ただし、塔屋のモルタル仕上げについては、かぶり厚さの調査を行っていないため、法定かぶり厚さである３０ｍｍを適用した。

【0230】

壁面における空気のＣＯ_２濃度は、屋内は０．１０％、屋外は０．０５％とした。ただし、地下１階のピットは屋内であるが人の出入りがないためＣＯ_２濃度は低いと推測し、壁面における空気のＣＯ_２濃度を屋外と同じ０．０５％とした。

【0231】

表６に、残余寿命の予測に用いる実測値及び与条件、並びに残余寿命の予測値を示す。

【0232】

【表6】

【0233】

表６に示すとおり、本例で調査した範囲では、塔屋の屋内における打放しコンクリートの残余寿命が最も短かったが、それでも７０年を超えていた。このことから、本例の既存建物は、調査時点から７０年間使用可能と予測される。

【0234】

［６－５］仕上げ撤去後の残余寿命の予測
階ごとに、表５に示すａを式（３）に代入し、仕上げ撤去後の残余寿命を予測する予測式を得た。階ごとの予測式を下記に示す。

【0235】

【数38】

【0236】

地下１階のモルタル仕上げと、塔屋のモルタル仕上げと、塔屋のタイル仕上げについて、仕上げ撤去後の残余寿命の予測を行った。

【0237】

階ごとの上記式に、表７に示すＣ_０、ｘ及びｘ_０の具体値を仕上げの種類ごとに代入して、仕上げ撤去後の残余寿命ｔ’を求めた。

【0238】

上記式に代入するｘ（鉄筋腐食開始位置の深さ）は、表６におけるｘと同じにした。

【0239】

上記式に代入するｘ_０（仕上げを撤去する時点でのコンクリートの中性化深さ）は、階及び仕上げが同じグループ内での最大値を適用した。すなわち、表３に示されている平均値であってグループ内での最大値を適用した。

【0240】

壁面における空気のＣＯ_２濃度は、屋内は０．１０％、屋外は０．０５％とした。ただし、地下１階のピットは屋内であるが人の出入りがないためＣＯ_２濃度は低いと推測し、壁面における空気のＣＯ_２濃度を屋外と同じ０．０５％とした。

【0241】

表７に、仕上げ撤去後の残余寿命の予測に用いる実測値及び与条件、並びに残余寿命の予測値を示す。

【0242】

【表7】

【0243】

表７に示すとおり、本例で調査した範囲では、仕上げ撤去後の残余寿命がいずれも７０年を超えていた。このことから、本例の既存建物は、仕上げを撤去して打放しにしても、調査時点から７０年間使用可能と予測される。

【0244】

以上、本開示に係る発明を、実施例を挙げて説明したが、本開示に係る発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】