５.１ はじめに
本章では，促進中性化試験の結果から実環境下における実建築物の中性化の進行を予測するた めに必要となるデータの整理・分析と予測手法の提案を行うことを目的とした。一定の試験室環 境（CO2濃度：5%，温度：20℃，相対湿度：60%）におけるコンクリート供試体の中性化に対し て，実環境・実建築物であることがコンクリートの中性化に及ぼす影響，すなわちCO2濃度，温 度，湿度などの実際の環境条件やコンクリートの打込み，養生，締固めなどの実際の施工条件に よる影響を中性化速度係数などの比率を指標として包括的に把握するものである。
研究内容としては，まず，促進中性化試験に関して，これまでは限定された個々の研究成果の 報告に留まっていることから，本研究において既往の促進中性化試験のデータを収集・整理し，
総括的な傾向を検討した。次に，第４章の成果である実環境における実建築物のコンクリートの 圧縮強度と中性化速度係数の関係式を用いて，促進中性化試験による中性化と実環境における実 建築物の中性化の対応に関する検討を行った。すなわち，これは促進中性化試験における中性化 の進行が実環境での長期にわたる中性化の進行の何倍の状態に相当するかに関して検討したもの で，実環境におけるコンクリートの中性化の進行を促進中性化試験の結果から予測する上での目 安となる数値を提示した。
５.２ 促進中性化試験データの分析 ５.２.１ データ収集および分析方法
データ収集の対象は，1993～2013年の過去20年間に日本建築学会構造系論文集，日本建築学 会大会梗概集，コンクリート工学年次大会論文集等で発表された研究報告とした。この中から，
文献5-1)に示された試験方法もしくはJIS A 1153に準拠して行われた促進中性化試験による中性 化深さ（以下，促進中性化深さと呼ぶ。）のデータが示された文献15編5-2)~5-16)を取り上げ，計68 のデータを収集した。収集したデータはいずれも普通ポルトランドセメントを用いたコンクリー トで水セメント比W/Cは0.40～0.80，使用混和剤はAE減水剤または高性能AE減水剤である。
その中でも，W/Cについては0.50～0.65が多く56データを占めた。また，材齢28日圧縮強度 σC28については 21.7～71.1N/mm2の範囲のデータが収集できたが，25~45N/mm2の範囲のもの が多かった。表5.2.1-1に引用した促進中性化試験データの範囲と試験条件を，表5.2.1-2～
5.2.1-84
4 に引用した促進中性化試験データを示す。これらのデータに基づいて，促進中性化試験による 中性化速度係数（以下，促進中性化速度係数と呼ぶ。）についてW/C および圧縮強度との関係を 中心に整理し，その傾向を把握する。
表5.2.1-1 引用した促進中性化試験データの範囲
項 目 水 準
セメントの種類 普通ポルトランドセメント 水セメント比W/C 0.40～0.80
スランプ（cm） 2.5~20.5
空気量（%） 3.7~6.0
使用混和剤 AE減水剤, 高性能AE減水剤 20℃水中養生期間（週） 4
促進中性化期間（週） 1~26
温度（℃） 20±2
相対湿度（%） 60±5 二酸化炭素濃度（%） 5±0.2
収集したデータ数 68 （文献15編）
材齢28日圧縮強度のあるデータ数 56
85
表5.2.1-2 引用した促進中性化試験データ（１／３）
番 号
W/C 単位量
〔kg/m3〕
混 和 剤
*1
ﾌﾚｯｼｭ試験 圧縮強度N/㎜2）*2 促進中性化深さ（㎜） *3 促進中性化 速度係数*4
引用 文献
*5
SL値 Air 材 齢（日） 材 齢（週）
W C (cm) (%) 28 56 91 182 1 2 4 5 8 9 13 16 25 26 (㎜/√週)
1 0.40 138 345 S 2.5 4.6 － － － － － － 1.1 － 0.5 － 3.0 － － 3.2 0.61 5-6)
2 0.40 165 412 S 17.0 4.7 55.7 63.0 － － 0.0 － 0.0 － － 0.0 － 0.0 0.0 － 0.00 5-7)
3 0.40 138 345 S 2.5 4.6 71.1 － － － － － 1.4 － 0.7 － 2.9 － － 3.5 0.68 5-8)
4 0.40 170 425 S 18.2 5.5 61.6 － 69.9 － 0.0 － 0.6 － 1.5 － 2.3 － － 5.2 0.77 5-9) 5 0.40 170 425 S 16.4 5.5 55.5 － 65.6 － 0.3 － 0.7 － 2.7 － 3.2 － － 5.6 0.95 5-9) 6 0.43 178 414 A 17.5 4.6 49.2 54.8 56.6 58.1 － － 0.6 － 1.2 － 1.5 － － 1.9 0.39 5-16)
7 0.45 145 322 S 3.0 4.7 53.2 － － － － － 2.9 － 3.5 － 6.1 － － 7.1 1.48 5-8)
8 0.46 205 450 S － － － － － － － － 0.0 － 2.5 － 1.9 － － － 0.56 5-14)
9 0.50 160 320 A 5.0 4.2 － － － － － － 5.6 － 6.3 － 7.7 － － 10.1 2.13 5-6) 10 0.50 168 336 A 12.5 5.0 42.7 52.9 － － 0.0 － 2.1 － － 5.8 － 7.6 7.5 － 1.58 5-7) 11 0.50 180 360 S － － 43.5 － － － 4.4 － 7.7 － 9.5 － 10.1 － － 13.8 2.95 5-2) 12 0.50 180 360 S － － 43.5 － － － 4.5 － 6.0 － 7.8 － 8.8 － － 12.2 2.55 5-2) 13 0.50 180 360 S － － 43.5 － － － 6.1 － 8.3 － 10.4 － 12.7 － － 16.7 3.52 5-2) 14 0.50 180 360 S － － 43.5 － － － 4.2 － 7.2 － 8.4 － 10.7 － － 13.2 2.85 5-2) 15 0.50 160 320 A 5.0 4.2 42.1 － － － － － 5.7 － 6.1 － 8.1 － － 10.2 2.09 5-8) 16 0.50 178 356 A 20.0 4.6 － － － － 4.3 － 6.1 － 8.6 － 9.0 － － － 2.83 5-10)
17 0.50 161 322 A － － － － － － － 0.0 － 6.0 － 7.6 － － － － 2.27 5-12)
18 0.50 161 322 A － － － － － － － 0.0 － 3.8 － 5.4 － － － － 1.54 5-12)
19 0.50 185 370 A － － 45.4 － － － 2.8 3.2 4.7 － 5.2 － － － － － 2.02 5-13) 20 0.50 175 350 A － － 42.7 － － － 3.0 3.9 5.7 － 6.0 － － － － － 2.39 5-13) 21 0.50 165 330 A － － 39.7 － － － 2.3 3.5 5.2 － 6.3 － － － － － 2.40 5-13) 22 0.50 174 348 A 18.5 4.9 41.8 47.1 48.9 49.8 － － 4.2 － 5.0 － 6.5 － － 8.2 1.73 5-16) 23 0.55 182 331 A 19.9 4.1 42.9 － 47.9 － － － － － － 7.7 － 10.4 － － 2.59 5-5) 24 0.55 182 331 A 19.9 4.1 42.9 － 47.9 － － － － － － 7.7 － － 12.0 － 2.44 5-5) 25 0.55 182 331 A 20.5 4.2 40.4 － 45.3 － － － － － － 8.1 － 10.7 － － 2.68 5-5)
*1 混和剤の記号は，次のとおりである。S：高性能AE減水剤，A：AE減水剤， *2 圧縮強度は，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから数値を読み取った。未計測は
「－」とした。，*3 促進中性化深さは，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから読み取った。未計測は「－」とした。，*4 促進中性化速度係数は，引用文献で数値が明記 されていない場合は，表中の「促進中性化深さ」の数値から最小二乗法による回帰式で求めた。，*5 引用文献の番号は，章末に示す参考文献番号に対応している。
86
表5.2.1-3 引用した促進中性化試験データ（２／３）
番 号
W/C 単位量
〔kg/m3〕
混 和 剤
*1
ﾌﾚｯｼｭ試験 圧縮強度N/㎜2）*2 促進中性化深さ（㎜） *3 促進中性化 速度係数*4
引用 文献
*5
SL値 Air 材 齢（日） 材 齢（週）
W C (cm) (%) 28 56 91 182 1 2 4 5 8 9 13 16 25 26 (㎜/√週)
26 0.55 182 331 A 20.5 4.2 40.4 － 45.3 － － － － － － 8.1 － － 13.0 － 2.63 5-5) 27 0.55 181 329 A 18.7 3.7 42.6 － － － － － 8.3 － 10.6 － 12.7 － － 16.5 3.46 5-3) 28 0.55 170 309 S 17.6 5.2 42.0 － 49.2 － 3.9 － 7.6 － 9.3 － 12.5 － － 16.7 3.38 5-9) 29 0.55 170 309 S 18.2 5.8 39.7 － 47.5 － 4.9 － 8.1 － 9.8 － 12.2 － － 15.0 3.25 5-9) 30 0.55 170 309 S 18.0 5.0 38.8 － 47.2 － 4.2 － 8.2 － 9.9 － 11.9 － － 14.6 3.20 5-9) 31 0.55 170 309 S 18.5 4.4 37.7 － 44.9 － 4.7 － 7.5 － 9.1 － 11.9 － － 13.9 3.06 5-9) 32 0.55 170 309 S 16.6 4.9 40.9 － 50.1 － 3.8 － 7.5 － 9.1 － 10.8 － － 13.5 2.93 5-9) 33 0.55 170 309 S 18.6 5.9 41.4 － 50.4 － 4.7 － 7.6 － 10.4 － 12.8 － － 17.8 3.58 5-9) 34 0.55 170 309 S 19.3 6.0 38.8 － 47.5 － 4.5 － 8.7 － 9.8 － 11.2 － － 14.7 3.17 5-9) 35 0.55 180 327 A 19.5 4.9 30.5 － 37.3 － 5.9 － 10.8 － 11.8 － 16.1 － － 18.5 4.11 5-15) 36 0.55 180 327 A 18.5 4.7 30.6 － 35.4 － 4.5 － 8.2 － 11.0 － 14.2 － － 16.2 3.58 5-15) 37 0.56 185 330 A － － 40.9 － － － 3.8 4.3 6.0 － 7.7 － － － － － 2.83 5-13) 38 0.56 175 313 A － － 36.9 － － － 3.8 4.9 6.6 － 8.3 － － － － － 3.08 5-13) 39 0.56 165 295 A － － 35.5 － － － 4.1 4.8 5.7 － 8.6 － － － － － 3.19 5-13)
40 0.57 205 360 S － － － － － － － － 7.4 － 10.0 － 10.9 － － － 3.25 5-14)
41 0.60 164 273 A 5.5 5.0 － － － － － － 8.6 － 10.7 － 13.6 － － 18.4 3.73 5-6) 42 0.60 168 280 A 13.0 4.5 33.9 41.3 － － 4.7 － 8.5 － － 12.8 － 15.3 18.4 － 3.72 5-7) 43 0.60 180 300 S － － 33.8 － － － 6.7 － 11.5 － 14.8 － 17.4 － － 24.5 4.99 5-2) 44 0.60 180 300 S － － 33.8 － － － 6.4 － 9.9 － 14.1 － 16.1 － － 23.1 4.65 5-2) 45 0.60 180 300 S － － 33.8 － － － 7.9 － 13.2 － 16.6 － 22.0 － － 29.2 5.95 5-2) 46 0.60 180 300 S － － 33.8 － － － 6.3 － 10.0 － 14.0 － 16.5 － － 22.5 4.62 5-2) 47 0.60 164 273 A 5.5 5.0 27.9 － － － － － 8.3 － 10.2 － 13.5 － － 18.0 3.64 5-8) 48 0.60 180 300 A 18.5 4.7 － － － － 4.5 － 10.9 － 16.1 － 16.4 － － － 4.96 5-10) 49 0.60 173 288 A － － － － － － － － 10.5 － 12.8 － 15.0 － － 20.7 4.25 5-11) 50 0.60 157 262 A － － － － － － － － 8.7 － 10.2 － 13.3 － － 16.2 3.47 5-11)
*1 混和剤の記号は，次のとおりである。S：高性能AE減水剤，A：AE減水剤， *2 圧縮強度は，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから数値を読み取った。未計測は
「－」とした。，*3 促進中性化深さは，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから読み取った。未計測は「－」とした。，*4 促進中性化速度係数は，引用文献で数値が明記 されていない場合は，表中の「促進中性化深さ」の数値から最小二乗法による回帰式で求めた。，*5 引用文献の番号は，章末に示す参考文献番号に対応している。
87
表5.2.1-4 引用した促進中性化試験データ（３／３）
番 号
W/C 単位量
〔kg/m3〕
混 和 剤
*1
ﾌﾚｯｼｭ試験 圧縮強度N/㎜2）*2 促進中性化深さ（㎜） *3 促進中性化 速度係数*4
引用 文献
*5
SL値 Air 材 齢（日） 材 齢（週）
W C (cm) (%) 28 56 91 182 1 2 4 5 8 9 13 16 25 26 (㎜/√週)
51 0.60 182 283 A 17.5 5.0 30.5 35.6 38.4 38.5 3.50 5-16)
52 0.65 182 280 A 20.5 4.3 29.4 － 34.9 － － － - － - 12.9 - － 20.5 - 4.15 5-5) 53 0.65 181 280 A 20.2 4.3 29.3 － 34.9 － － － - － - 14.0 - － 22.2 - 4.50 5-5) 54 0.65 183 278 A 18.7 3.8 33.5 － － － - － 12.4 － 16.2 － 19.9 － － 26.7 5.46 5-3) 55 0.65 183 282 A 19.0 4.3 30.8 35.3 36.8 － - － 11.7 － - 16.4 - 21.7 28.4 - 5.15 5-4) 56 0.65 183 282 A 18.4 4.2 31.9 37.4 39.1 － - － 10.0 － - 15.4 - 19.5 24.1 - 4.63 5-4) 57 0.65 183 282 A 18.1 4.3 31.5 37.4 39.0 － - － 12.2 － - 16.9 - 22.5 27.2 - 5.12 5-4) 58 0.65 183 282 A 20.0 3.7 31.1 34.1 36.2 － - － 11.7 － - 16.3 - 21.3 27.4 - 5.02 5-4) 59 0.65 183 282 A 19.5 4.0 33.6 35.9 38.7 － - － 11.7 － - 16.6 - 21.4 26.4 - 4.95 5-4) 60 0.65 183 282 A 19.0 4.1 30.4 35.7 36.4 － - － 11.0 － - 16.1 - 20.8 25.7 - 4.81 5-4) 61 0.65 183 282 A 19.5 4.1 32.0 36.1 36.9 － - － 11.0 － - 16.5 - 22.5 27.0 - 5.08 5-4)
62 0.66 185 285 A － － 30.2 － － － 5.5 7.1 8.9 － 11.2 － - － － － 4.21 5-13)
63 0.65 175 269 A － － 28.0 － － － 5.4 7.6 10.5 － 14.2 － - － － － 5.14 5-13) 64 0.65 165 254 A － － 24.8 － － － 6.1 8.6 11.4 － 15.3 － - － － － 5.66 5-13) 65 0.70 172 246 A 11.0 4.2 29.1 33.1 － － 5.3 － 10.4 － - 16.1 - 18.5 23.0 － 4.72 5-7) 66 0.70 178 254 A 15.5 4.9 - － － － 8.9 － 13.2 － 18.4 － 22.1 － － - 6.31 5-10)
67 0.75 175 233 A 17.5 4.0 21.7 25.6 27.2 27.8 5.75 5-16)
68 0.80 175 219 A 8.0 4.5 25.0 29.8 － － 6.1 － 11.8 － - 16.0 -- 19.6 23.6 - 5.07 5-7)
*1 混和剤の記号は，次のとおりである。S：高性能AE減水剤，A：AE減水剤， *2 圧縮強度は，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから数値を読み取った。未計測は
「－」とした。，*3 促進中性化深さは，引用文献で数値が明記されていない場合はグラフから読み取った。未計測は「－」とした。，*4 促進中性化速度係数は，引用文献で数値が明記 されていない場合は，表中の「促進中性化深さ」の数値から最小二乗法による回帰式で求めた。，*5 引用文献の番号は，章末に示す参考文献番号に対応している。
（当該試験については，中性化速度係数のみ明記がある）
（当該試験については，中性化速度係数のみ明記がある）
88 ５.２.２ 分析結果および考察
（１）水セメント比と促進中性化速度係数の関係
一般に，促進中性化深さdA（mm）は，促進期間tA（週）の平方根に比例する（√t則）とされ ており，次式で表される。
dA=AA�tA (5.2.2-1)
ここで，AA：促進中性化速度係数（mm/√週），とする。
図5.2.2-1に，表5.2.1-2～4のデータのW/Cと促進中性化速度係数AAの関係を示す。また，
表5.2.2-1に，同一W/Cでデータ数が5以上あるものについて，促進中性化速度係数AAの平均
値，標準偏差などを示す。W/Cと促進中性化速度係数AAの関係については，直線とする提案5-17) や指数関数とする提案5-18)（AA=men･W/C，ここで，eは自然対数の底，m,nは定数とする。）など がある。本分析データにおいては，ほぼ直線的な関係を示しており，実験値を用いた最小二乗法 により求めた回帰式の式（5.2.2-2）で表すことができる。一方，指数関数による回帰式も図 5.2.2-1に破線で示す。指数関数の式はW/C が小さくなるに従ってAAの勾配も小さくなるという試験
結果 5-18)に基づき提案されているが，そこでの試験条件と本論文で収集を行ったデータにおける
試験条件を比較すると，養生期間が9週，促進試験温度が30℃である点に相違がある。この指数 関数の式を本データに適用すると， W/Cが0.50より小さい範囲で，曲線の勾配が緩くなってい くことに伴い，次第に実験値と乖離が生じていく傾向を示している。
AA= 16.2(W/C-0.356) R² = 0.825 0
2 4 6 8
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
水セメント比W/C 促進中性化速度係数AA
（㎜/√週）
AA=0.387e3.77W/C R2=0.709
図5.2.2-1 W/Cと促進中性化速度係数の関係
（中性化速度係数の単位は㎜／√週で，デ ータ数が5以上のW/Cのみ示した。）
表 5.2.2-1 W/C ごとの促進中性化速度 係数の実験値
89
AA=16.2(W/C－0.356) (5.2.2-2)
ここで，AA：促進中性化速度係数（mm/√週）
W/C：水セメント比，とする。
式（5.2.2-2）は，決定係数R2が0.825と高い相関性を示している。おおよそW/Cが0.40以下 の範囲では中性化はあまり進行しないことが見て取れる。図 5.2.2-2に，促進期間tAと促進中性 化深さdAの関係について，式（5.2.2-2）の促進中性化速度係数AAを用いた式（5.2.2-1）をW/C 別にグラフ化し，表5.2.1-2～5.2.1-4の実験値をプロットしたものを示す。ある促進期間tAの時 点における個々の促進中性化深さdAの実験値には試験体ごとにばらつきが見られるが，促進期間 tAの進行とともに W/C が大きいほど 促進中性化深さ dAが大きく増加する傾向を概ね良く捉え ることができている。
0 5 10 15 20 25 30 35
0 8 16 24 32
促進中性化深さdA（mm）
促進期間tA（週）
W/C=0.80
W/C=0.70
W/C=0.65
W/C=0.60
W/C=0.55
W/C=0.50
W/C=0.45
W/C=0.40 dA = 16.2(W/C-0.356)√tA
W/C= 0.40
図5.2.2-2 W/C比別の促進期間と促進中性化深さの関係
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なお，同一W/Cの条件においても，促進中性化速度係数AAに違いが出る要因として，骨材や 混和剤などの使用材料の違い，空気量，単位水量や単位セメント量などの調合の違い，締固めの 差などコンクリート供試体の製作上の要因などが考えられる。ここに，表5.2.1-2～5.2.1-4のデー タのうち同一W/Cの条件で比較検証が可能である水準として，促進中性化速度係数AAと，フレ ッシュ試験の空気量および単位水量がある。空気量はデータ数で10以上あり，比較的広い範囲の データがあるW/Cが0.55に限定して図5.2.2-3に示す。空気量が3.7％から6.0％に増加するに つれてAAも大きくなる傾向が見られる。単位水量はデータ数で10以上あるW/Cが0.50，0.55， 0.60および0.65について図5.2.2-4に示す。単位水量の増加に伴い促進中性化速度係数AAも大 きくなる傾向が見られるが，W/Cが0.55および0.65では負の相関を示しており，促進中性化速 度係数 AAと単位水量の関係について本分析データからは統一的な傾向を確認することはできな かった。文献15編からデータを引用し，促進中性化速度係数AAに若干のばらつきが見られるが，
本分析データの促進環境条件は一定の範囲にあり，また養生条件は同一であることから，式（ 5.2.2-2）は試験水準の範囲内における促進中性化の平均的な傾向を示すものとして妥当であると考えら れる。
0 2 4 6 8
3 4 5 6
促進中性化速度係数AA（mm/√週）
空気量（％）
W/C=0.55
0 2 4 6 8
155 165 175 185
促進中性化速度係数AA（mm/√週）
単位水量（kg/m3）
△W/C=0.50 ◆W/C=0.55
□W/C=0.60 ○W/C=0.65
図5.2.2-3 空気量と促進中性化速度 係数の関係
図5.2.2-4 単位水量と促進中性化 速度係数の関係