JP7512603B2 - Test specimen evaluation method - Google Patents
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Description
本発明は、セメント組成物を有する試験体の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating a test specimen having a cement composition.
一般に、セメント組成物（例えば、コンクリートやモルタル）の中性化速度を短期間で測定する場合、中性化促進試験装置を用いて、二酸化炭素濃度の高い環境条件で試験体の促進中性化試験を行なっている。また、特許文献１では、セメント組成物の経年劣化を考慮して、中性化速度を解析的に推定し、中性化深さの経年進行を予測している。
In general, when measuring the carbonation rate of a cement composition (e.g., concrete or mortar) in a short period of time, accelerated carbonation tests are performed on test specimens in environmental conditions with high carbon dioxide concentrations using a carbonation acceleration test device. In addition, in
しかしながら、上記のような方法では中性化についての評価を正確に行うことができないおそれがあった。例えば、セメント組成物の表面に表面仕上げ材を施しているような場合では、表面仕上げ材の中性化抑制効果が時間の経過にともに変化することなどにより、促進中性化試験だけでは、自然環境の暴露試験とは大きく異なる試験結果となる可能性があった。これにより建物の寿命を正確に予測できないおそれがあった。また、表面に表面仕上げ材を施していない場合においても、促進耐候性試験をした上での促進中性化試験を行なっていないことにより自然環境の暴露試験とは異なる試験結果となる可能性があった。 However, there was a risk that the above-mentioned methods would not allow for an accurate evaluation of carbonation. For example, in cases where a surface finishing material is applied to the surface of the cement composition, the carbonation-inhibiting effect of the surface finishing material changes over time, and therefore accelerated carbonation tests alone could produce test results that differ significantly from those of exposure tests in the natural environment. This could lead to an inability to accurately predict the lifespan of a building. Furthermore, even in cases where a surface finishing material is not applied to the surface, there was a risk that test results would differ from those of exposure tests in the natural environment because accelerated carbonation tests were not conducted after accelerated weathering tests.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中性化速度についての評価の精度を高めることにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to improve the accuracy of evaluation of neutralization rate.
上記目的を達成するための主たる発明は、
セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、
前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第２試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、ＣＯ
２
濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
The main invention to achieve the above object is:
A method for evaluating a test specimen having a cement composition, comprising:
A first step of subjecting the specimen to an accelerated weathering test;
A second step of performing an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step;
having
The accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test for an accelerated material age of a predetermined period,
When the carbonation depth of the test specimen after the specified period is less than the thickness of the test specimen, a carbonation rate coefficient is calculated from the results of the specified period accelerated carbonation test;
The test specimen includes a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, or a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface,
predicting a period until the carbonation depth of the actual structure in the natural environment reaches a predetermined value from a coefficient based on the temperature in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed, a coefficient based on humidity and the effect of moisture acting on the actual structure, a coefficient based on CO2 concentration , and the carbonation rate coefficient;
The method for evaluating a test specimen is characterized by the following.
Other features of the present invention will become apparent from the following detailed description of the present invention and the accompanying drawings.
本発明によれば、中性化速度についての評価の精度を高めることができる。 The present invention can improve the accuracy of evaluation of neutralization rate.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 The present specification and accompanying drawings make clear at least the following:
セメント組成物を有する試験体の評価方法であって、前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、を有することを特徴とする試験体の評価方法が明らかとなる。 A method for evaluating a test specimen having a cement composition is disclosed, which is characterized by having a first step of conducting an accelerated weathering test on the test specimen, and a second step of conducting an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step.
このような試験体の評価方法によれば、暴露試験により近い、正確な中性化速度の試験結果を得ることができる。よって、中性化速度についての評価の精度を高めることができる。 This method of evaluating test specimens makes it possible to obtain accurate carbonation rate test results that are closer to those of exposure tests. This makes it possible to improve the accuracy of the evaluation of carbonation rate.
かかる試験体の評価方法であって、前記試験体は、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材が設けられたものであることが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, it is preferable that the test specimen is a substrate formed from the cement composition and a coating material is provided on a predetermined surface of the substrate.
このような試験体の評価方法によれば、実構造物により近い状態で評価を行うことができる。 This method of evaluating test specimens allows evaluation to be performed under conditions that are closer to the actual structure.
かかる試験体の評価方法であって、前記試験体の厚さの限度は、２０ｍｍ程度であることが望ましい。 In such a method for evaluating a test specimen, it is desirable that the thickness of the test specimen be limited to approximately 20 mm.
このような試験体の評価方法によれば、促進耐候性試験の試験機で試験可能である（例えば、試験中に試験体がホルダから落下しない）ので、促進耐候性試験を行った試験体を用いて促進中性化試験を行うことができる。 This method of evaluating specimens allows them to be tested using accelerated weathering test equipment (e.g., the specimens do not fall out of the holder during testing), so accelerated carbonation tests can be performed using specimens that have been subjected to accelerated weathering tests.
かかる試験体の評価方法であって、前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出することが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, the accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test with an accelerated material age of a predetermined period, and if the carbonation depth of the test specimen after the predetermined period is less than the thickness of the test specimen, it is desirable to calculate the carbonation rate coefficient from the results of the predetermined period accelerated carbonation test.
このような試験体の評価方法によれば、促進材齢が所定期間のときの中性化速度係数を求めることができる。 By using this method of evaluating test specimens, it is possible to determine the carbonation rate coefficient when the accelerated age is at a specified period.
かかる試験体の評価方法であって、前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ以上の場合、前記所定期間よりも短い複数の期間における前記促進中性化試験の結果から、所定算出式により前記所定期間の中性化速度係数を算出することが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, the accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test with an accelerated material age of a predetermined period, and when the carbonation depth of the test specimen after the predetermined period is equal to or greater than the thickness of the test specimen, it is desirable to calculate the carbonation rate coefficient for the predetermined period using a predetermined calculation formula from the results of the accelerated carbonation test for multiple periods shorter than the predetermined period.
このような試験体の評価方法によれば、促進材齢が所定期間のときの中性化深さが試験体の厚さ以上となる場合でも、中性化速度係数を求めることができる。 By using this method of evaluating test specimens, the carbonation rate coefficient can be determined even when the carbonation depth at a specified accelerated age is greater than or equal to the thickness of the test specimen.
かかる試験体の評価方法であって、前記所定期間は２６週であることが望ましい。 In such a method for evaluating a test specimen, it is preferable that the specified period is 26 weeks.
このような試験体の評価方法によれば、２６週における中性化速度係数を求めることができる。 Using this method of evaluating test specimens, it is possible to determine the carbonation rate coefficient at 26 weeks.
かかる試験体の評価方法であって、前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第２試験体があり、前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、ＣＯ２濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測することが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, the test specimen is a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, or a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface, and it is desirable to predict the period until the carbonation depth of the actual structure in the natural environment reaches a predetermined value from a coefficient based on the air temperature in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed, a coefficient based on humidity and the effect of moisture acting on the actual structure, a coefficient based on the CO2 concentration, and the carbonation rate coefficient.
このような試験体の評価方法によれば、中性化速度係数を用いて実構造物（建物など）の寿命を予測することができる。 Using this method of evaluating test specimens, the carbonation rate coefficient can be used to predict the lifespan of actual structures (such as buildings).
かかる試験体の評価方法であって、複数の期間における前記中性化速度係数をそれぞれ算出し、複数の前記中性化速度係数を用いて、前記中性化深さが前記所定値に達するまでの期間を予測することが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, it is desirable to calculate the carbonation rate coefficient for each of a plurality of time periods, and use the plurality of carbonation rate coefficients to predict the time until the carbonation depth reaches the predetermined value.
このような試験体の評価方法によれば、実構造物の寿命を正確に予測することができる。 This method of evaluating test specimens makes it possible to accurately predict the lifespan of actual structures.
かかる試験体の評価方法であって、前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、及び、前記所定面に前記被覆材を設けていない第２試験体があり、前記第１試験体の中性化深さと前記第２試験体の中性化深さの比である中性化率と、前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での前記被覆材を設けた部分の中性化深さと、前記実構造物の標準養生供試体の材齢２８日の圧縮強度に基づいて求められる前記自然環境下での前記被覆材を設けていない部分の中性化速度係数と、から、前記自然環境下での前記実構造物の前記被覆材を設けた部分の前記中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測することが望ましい。 In the method for evaluating such test specimens, the test specimens include a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, and a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface, and it is desirable to predict the period until the carbonation depth of the portion of the actual structure having the coating material in the natural environment reaches a predetermined value based on the carbonation rate, which is the ratio of the carbonation depth of the first test specimen to the carbonation depth of the second test specimen, the carbonation depth of the portion of the test specimen having the coating material in the natural environment in which the actual structure is installed, and the carbonation rate coefficient of the portion not having the coating material in the natural environment, which is calculated based on the compressive strength of a standard cured specimen of the actual structure at an age of 28 days.
このような試験体の評価方法によれば、中性化率を用いて実構造物（建物など）の寿命を予測することができる。また、中性化速度係数を用いる場合は、気温による係数や、水分の影響による係数を求めるための実験が必要であるのに対し、中性化率を用いる場合は上記の係数を求める必要がない（実験が不要である）ので、簡易に寿命を予測することができる。 Using this method of evaluating test specimens, the carbonation rate can be used to predict the lifespan of real structures (such as buildings). Furthermore, when using the carbonation rate coefficient, experiments are required to determine the coefficients due to temperature and the effects of moisture, whereas when using the carbonation rate, it is not necessary to determine the above coefficients (no experiments are required), making it possible to predict the lifespan easily.
かかる試験体の評価方法であって、複数の期間における前記中性化深さをそれぞれ算出し、複数の前記中性化深さを用いて、前記中性化深さが前記所定値に達するまでの期間を予測することが望ましい。 In the method for evaluating such a test specimen, it is desirable to calculate the carbonation depth for each of a plurality of time periods, and use the plurality of carbonation depths to predict the period until the carbonation depth reaches the predetermined value.
このような試験体の評価方法によれば、実構造物の寿命を正確に予測することができる。 This method of evaluating test specimens makes it possible to accurately predict the lifespan of actual structures.
＝＝＝実施形態＝＝＝
以下、本発明にかかる構造物の一実施形態について図を用いて詳細に説明する。
== ...
Hereinafter, an embodiment of a structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
≪概略≫
一般に、コンクリートやモルタルなどの中性化速度を短期間で測定するには、中性化促進試験装置を用いて、二酸化炭素濃度の高い環境条件で促進中性化試験を行なっている。中性化抑制効果のある表面仕上げを施したコンクリート（又はモルタル）の場合も、同様の促進中性化試験を行っている。
Overview
Generally, to measure the carbonation rate of concrete, mortar, etc. in a short period of time, accelerated carbonation tests are conducted using a carbonation acceleration test device under environmental conditions with high carbon dioxide concentrations. Similar accelerated carbonation tests are also conducted for concrete (or mortar) that has been given a surface finish that has a carbonation suppressing effect.
しかし、促進中性化試験だけでは、自然環境の暴露試験とは大きく異なる試験結果となる可能性がある。例えば、表面仕上げ材（以下、単に仕上げ材ともいう）が、コンクリートと比べて、太陽光の紫外線や降雨などによる劣化速度が大きい場合や、仕上げ材の中性化抑制効果が時間の経過に伴い変化するような場合、促進中性化試験だけでは、自然環境の暴露試験とは大きく異なる試験結果となる可能性がある。なお、表面仕上げ材を設けていない場合においても、促進耐候性試験をした上での促進中性化試験を行っていないことにより、自然環境の暴露試験とは異なる試験結果となる可能性がある。また、薄板（プラスチック板や鉄板）の上に仕上げ材を塗布して促進耐候性試験を行ない、その後、劣化した仕上げ材を剥がしてコンクリート試験体に貼り付けて促進中性化試験を実施することも行われている。この場合においても、仕上げ材とコンクリート試験体が完全に密着しない（実際のコンクリート表面の状態とは異なる）ため、正確な評価ができないおそれがある。 However, accelerated carbonation tests alone may produce test results that are significantly different from those of exposure tests in a natural environment. For example, if the surface finishing material (hereinafter simply referred to as the finishing material) deteriorates faster than concrete due to ultraviolet rays from sunlight or rainfall, or if the carbonation suppression effect of the finishing material changes over time, accelerated carbonation tests alone may produce test results that are significantly different from those of exposure tests in a natural environment. Even if a surface finishing material is not used, the accelerated carbonation test may not produce test results that are significantly different from those of exposure tests in a natural environment because the accelerated weathering test is not performed after the accelerated weathering test. In addition, a finishing material may be applied to a thin plate (plastic plate or steel plate) and an accelerated weathering test is performed, and then the deteriorated finishing material is peeled off and attached to a concrete specimen to perform an accelerated carbonation test. Even in this case, there is a risk that an accurate evaluation cannot be performed because the finishing material and the concrete specimen do not completely adhere to each other (different from the actual state of the concrete surface).
そこで、本実施形態では、仕上げ材を施したモルタル試験体を用いて促進耐候性試験を行い、その後、促進中性化試験を行なうようにしている。これにより、暴露試験により近い中性化の試験結果を、短期間で正確に得ることができるようにしている。 Therefore, in this embodiment, an accelerated weathering test is performed using a mortar specimen with a finishing material, and then an accelerated carbonation test is performed. This makes it possible to obtain accurate carbonation test results that are closer to those of an exposure test in a short period of time.
≪モルタル基板の作製≫
図１は、本実施形態のモルタル基板１の形状を示す概略斜視図である。モルタル基板１の形状は150×70×20mm（図１のＬが150mm、Ｈが70mm、Ｗが20mm）の平板試験体とした。
<Preparation of mortar substrate>
1 is a schematic perspective view showing the shape of a
また、本実施形態のモルタル基板１の使用材料を表１に示し、モルタルの調合を表２に示す。本実施形態において、モルタル基板１は、普通ポルトランドセメントを使用し、調合はＷ/Ｃ=65%、1：3.5モルタルとした。細骨材は表面乾燥飽水状態とした。
The materials used for the
まず、練り鉢に規定量の水（化学混和剤を含む）を入れ、次にセメントを入れた。その後、練混ぜ機を低速（自転速度：毎分140±5回転、公転速度：毎分62±5回転）で始動させた。パドルを始動させて30秒後に規定量の細骨材を30秒間で入れた。次に、高速（自転速度：毎分285±10回転、公転速度：毎分125±10回転）にし、引続き30秒間練混ぜを続けた。90秒間練混ぜを休止し、休止の最初の15秒間に掻き落としを行った。休止が終わったら再び高速で始動させ60秒間練り混ぜた。また、練混ぜ終了後、さじで10回かき混ぜた。 First, the specified amount of water (containing chemical admixtures) was added to the mixing bowl, followed by the cement. The mixer was then started at low speed (rotation speed: 140±5 rpm, revolution speed: 62±5 rpm). 30 seconds after starting the paddle, the specified amount of fine aggregate was added over 30 seconds. Next, the speed was increased to high speed (rotation speed: 285±10 rpm, revolution speed: 125±10 rpm) and mixing was continued for another 30 seconds. Mixing was paused for 90 seconds, and scraping was performed during the first 15 seconds of the pause. After the pause, the mixer was started again at high speed and mixed for 60 seconds. After mixing was completed, the mixture was stirred 10 times with a spoon.
１バッチ目と２バッチ目のモルタルを公称容量50Lの機械式練混ぜ機の練り鉢に投入し、低速で30秒間練り混ぜた。練混ぜ終了後、さじで10回かき混ぜ、その後、フレッシュ性状試験を行った。 The first and second batches of mortar were placed in the mixing bowl of a mechanical mixer with a nominal capacity of 50 L and mixed at low speed for 30 seconds. After mixing, the mixture was stirred 10 times with a spoon and then a fresh property test was conducted.
モルタル基板１の成形は、モルタルを、図１の形状のパターンを有する型枠に２層に分けて詰めた。締固めは突き棒と木槌を用いて行った。
≪モルタル試験体の作製≫
図２は、モルタル試験体１０を示す概略斜視図である。図３は、モルタル試験体１０作製の概略工程を示す図である。
<Preparation of mortar test specimen>
Fig. 2 is a schematic perspective view showing the
型枠に詰めたモルタル（モルタル基板１）を、材齢３日まで封かん養生とし、材齢３日目に型枠を取り外した後、材齢７日目まで標準養生を行なった。これにより、厚さの薄い（ここでは２０ｍｍの）モルタル基板１を、割れることなく作製することができた。なお、封かん養生は材齢３日目までには限られず。例えば材齢１日目まで封かん養生し、材齢１日目に型枠を取り外してもよい。さらに、標準養生後、材齢３５日目まで（すなわち４週間）20℃，60%RHの恒温恒湿室にて気中養生を行った。なお、標準養生の終了翌日に、モルタル基板１の所定面（以下、塗布面１Ａとする）にＷ/Ｃ=65%のセメントペーストを擦り込んで試験体表面の気泡埋め処理を行った。これにより、塗布面１Ａの気泡を消すことができた。なお、塗布面１Ａは、後述するクリヤ塗料２を塗布する面であり、また、促進耐候性試験において暴露面となる面である。
The mortar (mortar substrate 1) packed in the formwork was sealed and cured until it was 3 days old, and after the formwork was removed on the 3rd day, standard curing was performed until it was 7 days old. This enabled a thin (20 mm here)
また、気中養生を行ってから２週間後（具体的には材齢２１日目）から３日間でクリヤ塗料２（被覆材に相当）の塗布を行った。クリヤ塗料２の塗布には、短毛の無泡ローラーを使用した。本実施形態では、この無泡ローラーとして、外径が27mm、全長が100mm、毛丈が6mm，毛材がポリエステルの仕上げ用のローラーを用いた。
In addition, clear paint 2 (corresponding to a coating material) was applied over a period of three days starting two weeks after the air curing (specifically, on the 21st day of the material's life). A short-haired, foam-free roller was used to apply
なお、クリヤ塗料２の塗布直前のモルタル基板１の含水率を、ケット科学研究所社製のコンクリート・モルタル水分計を用いて測定し、クリヤ塗料の付着性能を阻害しない８％以下であることを確認した。本実施形態では、モルタルモードに設定して測定した結果、平均５．５％（８％以下）であった。これにより、モルタル基板１にクリヤ塗料２を確実に塗布することができる。
The moisture content of the
塗布の際には、モルタル基板１を塗布面１Ａが水平になるよう設置し、塗布面１Ａに無泡ローラーを用いてクリヤ塗料２を塗布した。なお、クリヤ塗料２を塗布しない残りの５面（すなわち、塗布面１Ａ以外の面）は、材齢２８日目から３５日目の期間にエポキシ樹脂３を塗布しシールを施した。
When applying, the
≪モルタルの試験項目について≫
モルタルの試験項目を表３に示す。フレッシュ性状試験は、練上がり直後に試料を採取して行った。試験項目は、表に示す通り0打フロー，15打フロー，空気量，モルタル温度とした。
<Test items for mortar>
The test items of the mortar are shown in Table 3. The fresh property test was carried out by taking samples immediately after mixing. The test items were 0 hit flow, 15 hit flow, air volume, and mortar temperature as shown in the table.
硬化性状については、圧縮強度試験を行った。圧縮強度用の供試体は、モルタル基板１と同様に、材齢３日目に脱型した。標準養生の供試体は、材齢７日と材齢２８日に試験を行った。一方、平板試験体と同じ養生条件とした供試体は、材齢３５日（促進中性化試験または促進耐候性試験の開始日）に試験を行った。
Compressive strength tests were conducted to assess the hardening properties. The compressive strength specimens were demolded on the third day of age, similar to
今回の実験で使用したクリヤ塗料の概要を表４に示す。いずれの銘柄も水系のクリヤ塗料である。Ａ社製の中塗り材は、顔料入りと顔料なしの２種類がある。Ｂ社製は、顔料入りの仕様のみであり、Ｃ社製は、顔料なしの仕様である。なお、上塗り材は、いずれも顔料なしの使用である。
Table 4 shows an overview of the clear paints used in this experiment. All brands are water-based clear paints. The undercoat materials made by Company A come in two types, one with pigment and one without. Company B only has the pigmented version, and Company C has the unpigmented version. All topcoat materials used are unpigmented.
促進耐候性試験を行う試験体Ｎｏ.１ｂ（表６）は、試験中の散水がモルタルの暴露面にかからないようにするために、アルミ袋で全体を覆って封かんして試験を行った。促進耐候性試験が終了し、促進中性化試験を行う際には、アルミ袋を取り外して試験を行った。 Test specimen No. 1b (Table 6) for the accelerated weathering test was completely covered with an aluminum bag and sealed to prevent water from being sprayed on the exposed surface of the mortar during the test. When the accelerated weathering test was completed and the accelerated carbonation test was performed, the aluminum bag was removed and the test was performed.
≪促進耐候性試験および促進中性化試験≫
図４は、促進耐候性試験および促進中性化試験の概略工程を示す図である。図に示すように、クリヤ塗料を塗布したモルタル試験体の促進中性化試験を行い、クリヤ塗料の材料構成と塗布量の違いが、モルタルの中性化抑制効果に及ぼす影響を定量的に確認した。
<Accelerated weathering test and accelerated carbonation test>
Figure 4 is a diagram showing the outline of the process of the accelerated weathering test and the accelerated carbonation test. As shown in the figure, an accelerated carbonation test was performed on a mortar specimen coated with a clear paint, and the influence of the material composition and the coating amount of the clear paint on the carbonation suppression effect of the mortar was quantitatively confirmed.
促進中性化試験は、モルタル打込み後、１週間の標準養生と４週間の気中養生の後に行う場合（比較例）と、１週間の標準養生と４週間の気中養生と促進耐候性試験の後に行う場合（実施例）の２ケースを行い、クリヤ塗料２の塗膜自体の劣化が中性化抑制効果に及ぼす影響も確認した。促進耐候性試験機は、サンシャインカーボンアーク灯式の耐候性試験機を用いた。促進耐候性試験の試験時間は、1500時間，3000時間，5000時間の３水準とした。それぞれの試験時間は、屋外暴露の6年間，12年間，20年間に相当する（日本建築学会構造系論文集，第584号，pp.15-21，2004年10月を参照）。
The accelerated carbonation test was carried out in two cases: after pouring the mortar, one week of standard curing and four weeks of air curing (Comparative Example), and after one week of standard curing, four weeks of air curing, and an accelerated weathering test (Example). The effect of deterioration of the
＜促進耐候性試験＞
促進耐候性試験は、JIS B 7753：2007「サンシャインカーボンアーク灯式の耐光性試験機及び耐候性試験機」の規格を満足するサンシャインウェザーメーターを用いて行った。サンシャインウェザーメーターの概要を表７に示す。試験条件は、JIS K 7350-4：2008「プラスチック－試験室光源による暴露試験方法－第4部：オープンフレームカーボンアークランプ」およびJIS A 1415：1999「高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法」に準拠して行った。また、噴霧条件を表８に示す。表８に示すように、JIS K 7350-4の「6.3噴霧条件」の「噴霧サイクル１」とした。試験時間は、前述したように、暴露6年，12年，20年を想定し、1500時間，3000時間，5000時間とした。
<Accelerated weather resistance test>
The accelerated weathering test was carried out using a sunshine weather meter that meets the standard of JIS B 7753:2007 "Sunshine carbon arc lamp type light resistance tester and weather resistance tester". The outline of the sunshine weather meter is shown in Table 7. The test conditions were in accordance with JIS K 7350-4:2008 "Plastics - Exposure test method with laboratory light source - Part 4: Open flame carbon arc lamp" and JIS A 1415:1999 "Exposure test method with laboratory light source for polymeric building materials". The spray conditions are shown in Table 8. As shown in Table 8, the "
なお、JIS規格となっている促進耐候性試験機は、サンシャインカーボンアーク灯式（JIS B 7753：2007）の他に下記のものがある。
JIS B 7751：2007 紫外線カーボンアーク灯式の耐光性試験機及び耐候性試験機
JIS B 7754：1991 キセノンアークランプ式耐光性及び耐候性試験機
いずれの試験機においても、試験体の厚さが大きすぎると、試験機の光源からの距離が近くなりすぎ、試験体の劣化が早くなるため、試験可能な厚さに限界がある。具体的には、試験中に試験体がホルダから落下しないようにするためには、厚さの限度は２ｃｍ（20ｍｍ）程度とする必要がある。本実施形態では、試験体（モルタル試験体１０）の厚さを20ｍｍに定めているので上記の試験機で促進耐候性試験を行うことができる。
In addition to the sunshine carbon arc lamp type (JIS B 7753:2007), the following accelerated weather resistance testers are JIS standards.
JIS B 7751: 2007 UV carbon arc light resistance tester and weather resistance tester
JIS B 7754: 1991 Xenon arc lamp type light resistance and weather resistance tester
In any of the testers, if the thickness of the test specimen is too large, the distance from the light source of the tester becomes too close, and the test specimen deteriorates quickly, so there is a limit to the thickness that can be tested. Specifically, in order to prevent the test specimen from falling from the holder during the test, the thickness limit needs to be about 2 cm (20 mm). In this embodiment, the thickness of the test specimen (mortar test specimen 10) is set to 20 mm, so that the accelerated weather resistance test can be performed with the above tester.
また、試験方法は、下記のJIS規格がある。
JIS A 1415：2013 高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法
JIS K 7350-1：1995 プラスチック－実験室光源による暴露試験方法 第1部：通則
JIS K 7350-2：2008
プラスチック－実験室光源による暴露試験方法－第2部：キセノンアークランプ
JIS K 7350-3：2008
プラスチック－実験室光源による暴露試験方法－第3部：紫外線蛍光ランプ
さらに、塗料の促進耐候試験方法として、下記のJIS規格がある。
JIS K 5600-7-7 促進耐候性及び促進耐光性（キセノンランプ法）
JIS K 5600-7-8 促進耐候性（紫外線蛍光ランプ法）
In addition, the test method is based on the following JIS standards.
JIS A 1415:2013 Exposure test method for polymeric building materials using laboratory light sources
JIS K 7350-1: 1995 Plastics - Exposure test method using laboratory light source Part 1: General rules
JIS K 7350-2: 2008
Plastics -- Exposure test methods using laboratory light sources -- Part 2: Xenon arc lamp
JIS K 7350-3: 2008
Plastics - Exposure test methods using laboratory light sources - Part 3: UV fluorescent lamps In addition, the following JIS standard exists as an accelerated weathering test method for paints.
JIS K 5600-7-7 Accelerated weather resistance and accelerated light resistance (xenon lamp method)
JIS K 5600-7-8 Accelerated weather resistance (ultraviolet fluorescent lamp method)
＜促進中性化試験＞
クリヤ塗料２を塗布したモルタル試験体１０の促進中性化試験は、JIS A 1153に準拠して行った。試験材齢は、1週，4週，8週，13週，26週とし、モルタル試験体１０を各材齢で切断して中性化深さを測定した。図５は、促進中性化試験によるモルタル試験体１０の切断箇所を示す図である。なお、図５では、クリヤ塗料２およびエポキシ樹脂３の図示（ハッチング）を省略している。また、モルタル試験体１０の各切断面はエポキシ樹脂でシールを施した。
<Accelerated Neutralization Test>
The accelerated carbonation test of the
≪試験結果≫
＜フレッシュ性状＞
フレッシュ性状試験は、１バッチ目の練上がり直後と、１バッチ目と２バッチ目を合わせた直後に行った。フレッシュ性状試験の結果を表９に示す。空気量は目標値4.5±1.5%を満足した。
<Test Results>
<Fresh properties>
The fresh property test was carried out immediately after the first batch was mixed and immediately after the first and second batches were combined. The results of the fresh property test are shown in Table 9. The air content satisfied the target value of 4.5±1.5%.
モルタルの圧縮強度の試験結果を表１０，表１１に示す。モルタル平板試験体と同じ養生条件とした供試体の材齢35日の圧縮強度は22.6Ｎ/mm２であった。なお、モルタル平板試験体の促進中性化試験および促進耐候性試験は、材齢35日より開始した。この結果より、圧縮強度には特に問題がないことを確認した。
The test results of the compressive strength of the mortar are shown in Tables 10 and 11. The compressive strength of the specimen, which was cured under the same conditions as the mortar plate specimens, at an age of 35 days was 22.6 N/ mm2 . The accelerated carbonation test and accelerated weathering test of the mortar plate specimens were started at an age of 35 days. These results confirmed that there were no particular problems with the compressive strength.
＜中性化深さ＞
図６および図７は、促進材齢と中性化深さの関係を示す図である。なお、図６は、促進耐候性試験なし（耐候性試験０時間）、図７は、促進耐候性試験あり（耐候性試験１５００時間）の結果をそれぞれ示している。図６において、クリヤ塗料を塗布した試験体（試験体Ｎｏ.２～Ｎｏ.８）では、塗布していない試験体（試験体Ｎｏ.１）よりも、同一材齢における中性化深さが小さくなっている（中性化抑制効果）。また、促進材齢２６週において、塗布していない試験体の中性化深さはモルタル試験体の厚さ（20mm）にほぼ達しているが、クリヤ塗料を塗布した試験体では、5mm以下である。図７においてもほぼ同様に傾向がみられる。また図７において、クリヤ塗料を塗布していない試験体No１ｂ（封かんあり）は、クリヤ塗料を塗布していない試験体No１ａ（封かんなし）よりも中性化深さが小さくなっている。
<Neutralization depth>
Figures 6 and 7 show the relationship between accelerated age and carbonation depth. Figure 6 shows the results without accelerated weathering test (0 hours of weathering test), and Figure 7 shows the results with accelerated weathering test (1500 hours of weathering test). In Figure 6, the carbonation depth of the specimens coated with clear paint (specimens No. 2 to No. 8) is smaller than that of the specimen without clear paint (specimen No. 1) at the same age (carbonation suppression effect). At an accelerated age of 26 weeks, the carbonation depth of the specimen without clear paint almost reaches the thickness of the mortar specimen (20 mm), but that of the specimen coated with clear paint is 5 mm or less. A similar tendency is seen in Figure 7. In Figure 7, the carbonation depth of specimen No. 1b (sealed) without clear paint is smaller than that of specimen No. 1a (unsealed) without clear paint.
＜中性化速度係数＞
図８および図９は、促進材齢と中性化速度係数の関係を示す図である。なお、図８は、促進耐候性試験なし（耐候性試験０時間）、図９は、促進耐候性試験あり（耐候性試験１５００時間）の結果をそれぞれ示している。クリヤ塗料を塗布した試験体（試験体Ｎｏ.２～Ｎｏ.８）では、塗布していない試験体（試験体Ｎｏ.１）よりも中性化速度係数が小さくなっている。
<Neutralization rate coefficient>
Figures 8 and 9 show the relationship between accelerated age and carbonation rate coefficient. Note that Figure 8 shows the results without accelerated weathering test (weathering test for 0 hours), and Figure 9 shows the results with accelerated weathering test (weathering test for 1500 hours). The carbonation rate coefficients of the specimens coated with clear paint (specimens No. 2 to No. 8) are smaller than that of the specimen without clear paint (specimen No. 1).
＜促進耐候性試験による中性化深さ、中性化速度係数、中性化率の推移＞
図１０は、促進耐候性試験による中性化深さの推移を示す図であり、図１１は、促進耐候性試験による中性化速度係数の推移を示す図であり、図１２は、促進耐候性試験による中性化率の推移を示す図である。なお、中性化率とは、仕上げ材を施していないコンクリートの中性化深さに対する、仕上げ材を施したコンクリートの中性化深さの比（後述の式５参照）である（日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説JASS5鉄筋コンクリート工事より）。これらの各図の横軸は、促進耐候性試験の試験時間である。
<Changes in carbonation depth, carbonation rate coefficient, and carbonation rate through accelerated weathering tests>
Fig. 10 shows the progress of carbonation depth in accelerated weathering test, Fig. 11 shows the progress of carbonation rate coefficient in accelerated weathering test, and Fig. 12 shows the progress of carbonation rate in accelerated weathering test. Note that carbonation rate is the ratio of carbonation depth of concrete with finishing material to that of concrete without finishing material (see
図に示すように、耐候性試験３０００時間（暴露１２年に相当）においてもクリヤ塗料を塗布した試験体では中性化が抑制されている。 As shown in the figure, even after 3,000 hours of weather resistance testing (equivalent to 12 years of exposure), neutralization was suppressed in the test specimens coated with clear paint.
≪建物寿命の予測について（予測方法１）≫
図１３は、建物寿命の予測方法の一例を示すフロー図である。ここでは、中性化速度係数を用いて建物寿命を予測する。
<<Prediction of Building Lifespan (Prediction Method 1)>>
13 is a flow diagram showing an example of a method for predicting the lifespan of a building, in which the lifespan of a building is predicted using a carbonation rate coefficient.
まず、図１３に示すように、仕上げを施した試験体、または、仕上げのない試験体の作製を行う（Ｓ１０１）。なお、本実施形態において、仕上げを施した試験体は、モルタル基板１の塗布面１Ａに、クリヤ塗料２を塗布したモルタル試験体１０（試験体Ｎｏ.２～Ｎｏ.８）であり、仕上げのない試験体は、モルタル基板１にクリヤ塗料２を塗布していない試験体（試験体Ｎｏ.１）である。
First, as shown in FIG. 13, a finished test specimen or an unfinished test specimen is prepared (S101). In this embodiment, the finished test specimens are mortar test specimens 10 (test specimens No. 2 to No. 8) in which
次に、試験体を用いて促進耐候性試験を行う（Ｓ１０２：第１ステップに相当）。この促進耐候性試験により、試験体のコンクリート（モルタル）表面、あるいは、試験体表面の仕上げ材（ここではクリヤ塗料２）を劣化させる。劣化させる期間は、複数点（複数期間）とする。例えば、JIS B 7753：2007で規定されるサンシャインカーボンアーク灯式の耐候性試験機を用いて、JIS K 7350-4：2008「プラスチック－実験室光源による暴露試験方法－第4部：オープンフレームカーボンアークランプ」およびJIS A 1415：2013「高分子系建築材料の実験室光源による暴露試験方法」に準じて試験を行う場合、促進試験250時間が、関東圏での屋外暴露１年に相当することが知られている。ここでは、促進耐候性試験を３つの期間（1500時間，3000時間，5000時間）について行う（それぞれ、屋外暴露6年，12年，20年に相当）。
Next, an accelerated weathering test is performed using the test specimen (corresponding to S102: first step). This accelerated weathering test deteriorates the concrete (mortar) surface of the test specimen or the finishing material (
次に、促進耐候性試験を行った試験体を用いて促進中性化試験を行う（Ｓ１０３：第２ステップに相当）。すなわち、促進耐候性試験により、コンクリート表面あるいは仕上げ材が劣化した試験体に対し、促進中性化試験を行う。中性化深さの測定は、JIS A 1153：2012「コンクリート促進中性化試験方法」に準じて、促進材齢1週，4週，8週，13週，26週とする。または、26週以下のこれら以外の促進材齢での測定でもよい。26週までの促進材齢で中性化深さが試験体の厚み（20mm）以上に達する場合は、26週より以前の中性化深さ測定値を用いて、最小二乗法により26週目の中性化深さを推定すればよい。 Next, an accelerated carbonation test is conducted using the specimens that have undergone the accelerated weathering test (corresponding to S103: second step). In other words, an accelerated carbonation test is conducted on specimens whose concrete surface or finishing material has deteriorated due to the accelerated weathering test. The carbonation depth is measured at accelerated ages of 1, 4, 8, 13, and 26 weeks in accordance with JIS A 1153:2012 "Accelerated carbonation test method for concrete". Alternatively, measurements at other accelerated ages up to 26 weeks may be performed. If the carbonation depth reaches the thickness of the specimen (20 mm) or more at an accelerated age up to 26 weeks, the carbonation depth at 26 weeks can be estimated by the least squares method using the carbonation depth measurement values prior to 26 weeks.
また、中性化深さの測定値（または推定値）から、下記の（式１）より、時間の経過とともに変化する中性化速度係数Ａを求める（Ｓ１０４）。 In addition, the neutralization rate coefficient A, which changes over time, is calculated from the measured (or estimated) neutralization depth using the following (Equation 1) (S104).
Ｃ=Ａ√ｔ ・・・・・（式１）
Ｃ：中性化深さ（mm）
Ａ：中性化速度係数（mm/√週）
ｔ：促進材齢（週）
（日本建築学会：建築工事標準仕様書・同解説JASS5鉄筋コンクリート工事（2018年）より）
具体的には、複数点の耐候性試験の促進時間（屋外暴露の経過時間）と、中性化速度係数Ａの関係から、最小二乗法により、中性化速度係数の経時変化の曲線式または直線式（自然環境下での材齢Ｔを変数とする関数）を求める。図１４は、耐候性試験の促進時間と中性化速度係数の関係を示す図である。図１４では、３つの促進時間についてそれぞれ中性化速度係数が求められており、この複数店のデータから最小二乗法により回帰曲線または回帰直線を求めている。これにより、任意の材齢における中性化速度係数Ａを推定できる。
C=A√t (Equation 1)
C: Carbonation depth (mm)
A: Carbonation rate coefficient (mm/√week)
t: Accelerated age (weeks)
(From the Architectural Institute of Japan: Standard Specifications for Building Construction and Commentary JASS5 Reinforced Concrete Construction (2018))
Specifically, from the relationship between the accelerated time (elapsed time of outdoor exposure) of the weathering test at multiple points and the carbonation rate coefficient A, a curve equation or a linear equation (a function with the material age T under natural environment as a variable) of the change over time of the carbonation rate coefficient is obtained by the least squares method. Fig. 14 is a diagram showing the relationship between the accelerated time of the weathering test and the carbonation rate coefficient. In Fig. 14, the carbonation rate coefficient is obtained for each of three accelerated times, and a regression curve or regression line is obtained by the least squares method from the data from multiple stores. This makes it possible to estimate the carbonation rate coefficient A at any material age.
なお、促進中性化試験は、温度20℃，相対湿度60%RH，ＣＯ２濃度5.0%の環境下で行なうこととする（一方、自然環境のＣＯ２濃度は、屋外が0.05%程度、屋内が0.10%～0.20%程度の数値が一般に用いられることが多い）。このように、高いＣＯ２濃度の環境下で促進中性化試験を行なう。 The accelerated carbonation test is carried out in an environment with a temperature of 20°C, a relative humidity of 60%RH, and a CO2 concentration of 5.0% (on the other hand, the CO2 concentration in the natural environment is generally around 0.05% outdoors and around 0.10% to 0.20% indoors). In this way, the accelerated carbonation test is carried out in an environment with a high CO2 concentration.
次に、自然環境下での気温による係数β１、湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数β２、ＣＯ２濃度による係数β３を求める（Ｓ１０５）。 Next, a coefficient β 1 depending on the temperature in the natural environment, a coefficient β 2 depending on the humidity and the effect of moisture on the concrete, and a coefficient β 3 depending on the CO 2 concentration are calculated (S105).
そして、自然環境下での中性化深さＣが鉄筋のかぶり厚さに達する材齢Ｔ（週）を求める（Ｓ１０６）。 Then, the age T (weeks) at which the neutralization depth C in the natural environment reaches the cover thickness of the rebar is calculated (S106).
まず、以下の（式２）により、自然環境下での実暴露における中性化速度係数Ａ１を求める。
Ａ１=ｋ・α１・α２・α３・β１・β２・β３ ・・・・・（式２）
Ａ１：自然環境下での実暴露における中性化速度係数（mm/√年）
k：中性化速度に関する定数（mm/√年）
α１：コンクリートの種類（骨材の種類）による係数
α２：セメントの種類による係数
α３：調合（水セメント比）による係数
β１：気温による係数
β２：湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数
β３：ＣＯ２濃度による係数
（日本建築学会：鉄筋コンクリート造建築物の耐久性設計施工指針・同解説（2016年）より）
First, the neutralization rate coefficient A1 in actual exposure under a natural environment is calculated using the following (Equation 2).
A1 = k α1 α2 α3 β1 β2 β3 (Equation 2)
A1 : Neutralization rate coefficient in actual exposure under natural environment (mm/√year)
k: constant related to the carbonation rate (mm/√year)
α1 : Coefficient due to type of concrete (type of aggregate) α2 : Coefficient due to type of cement α3 : Coefficient due to mix (water-cement ratio) β1 : Coefficient due to temperature β2 : Coefficient due to humidity and the effect of moisture on concrete β3 : Coefficient due to CO2 concentration (From the Architectural Institute of Japan: Guidelines and Commentary on Durability Design and Construction of Reinforced Concrete Buildings (2016))
中性化速度に関する係数k、コンクリートの種類（骨材の種類）による係数α１、セメントの種類による係数α２、調合（水セメント比）による係数α３は、促進中性化試験により既に反映されている。なお、中性化速度に関する係数ｋには、仕上げの影響による係数も含まれるものとする。したがって、下記の（式３）によって、促進中性化試験により得られた中性化速度係数Ａを実暴露における中性化速度係数Ａ１に換算することができる。 The coefficient k relating to the carbonation rate, the coefficient α1 depending on the type of concrete (type of aggregate) , the coefficient α2 depending on the type of cement, and the coefficient α3 depending on the mix (water-cement ratio) have already been reflected by the accelerated carbonation test. Note that the coefficient k relating to the carbonation rate also includes a coefficient due to the influence of finishing. Therefore, the carbonation rate coefficient A obtained by the accelerated carbonation test can be converted to the carbonation rate coefficient A1 in actual exposure by the following (Equation 3).
さらに、促進中性化試験で求めた中性化速度係数を用いて、自然環境下での中性化深さを求める場合、β１,β２,β３を考慮すると、（式４）が得られる。 Furthermore, when determining the neutralization depth under natural conditions using the neutralization rate coefficient obtained in the accelerated neutralization test, taking β 1 , β 2 , and β 3 into consideration, (Equation 4) is obtained.
Ｃ=Ａ・β１・β２・β３・√Ｔ ・・・・・（式４）
Ｃ：中性化深さ（mm）
Ａ：中性化速度係数（mm/√週）
β１：気温による係数
β２：湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数
β３：ＣＯ２濃度による係数
Ｔ：材齢（週）
C = A β 1 β 2 β 3 √T (Equation 4)
C: Carbonation depth (mm)
A: Carbonation rate coefficient (mm/√week)
β 1 : Coefficient due to temperature β 2 : Coefficient due to humidity and the effect of moisture on concrete β 3 : Coefficient due to CO 2 concentration T: Age of material (weeks)
複数点の材齢Ｔにおける中性化深さＣを（式４）にて算出し、例えば横軸を材齢Ｔ、縦軸を中性化深さＣとしたグラフにプロットする。そして、最小二乗法などで、材齢Ｔと中性化深さＣの関係の回帰曲線または回帰直線を求める。この回帰式によって、中性化深さＣが、鉄筋のかぶり厚に到達する材齢Ｔを求める（Ｓ１０６）。これにより、建物寿命を予測することができる。 The carbonation depth C at multiple material ages T is calculated using (Equation 4) and plotted, for example, on a graph with material age T on the horizontal axis and carbonation depth C on the vertical axis. Then, a regression curve or regression line of the relationship between material age T and carbonation depth C is obtained using the least squares method or the like. This regression equation is used to determine the material age T at which carbonation depth C reaches the cover thickness of the rebar (S106). This makes it possible to predict the building's lifespan.
以上、説明したように、本実施形態ではモルタル基板１の塗布面１Ａにクリヤ塗料２を塗布したモルタル試験体１０を用いており、モルタル試験体１０の促進耐候性試験を行なうステップＳ１０２（第１ステップ）と、促進耐候性試験後のモルタル試験体１０を用いて促進中性化試験を行なうステップＳ１０３（第２ステップ）と、を有している。これにより、クリヤ塗料２を塗布していても暴露試験により近い、正確な中性化速度の試験結果を得ることができる。よって、中性化速度についての評価（建物寿命の予測など）の精度を高めることができる。
As explained above, this embodiment uses a
≪建物寿命の予測について（予測方法２）≫
図１５は、建物寿命の予測方法の別の例を示すフロー図である。ここでは、中性化率を用いて建物寿命を予測する。
<<Prediction of Building Lifespan (Prediction Method 2)>>
15 is a flow diagram showing another example of a method for predicting the lifespan of a building, in which the lifespan of a building is predicted using a carbonation rate.
まず、図１５に示すように、仕上げを施した試験体、および、仕上げのない試験体の作製を行う（Ｓ２０１）。なお、本実施形態において、仕上げを施した試験体は、モルタル基板１の塗布面１Ａにクリヤ塗料２を塗布したモルタル試験体１０（試験体Ｎｏ.２～Ｎｏ.８）であり、仕上げのない試験体は、モルタル基板１にクリヤ塗料２を塗布していない試験体（試験体Ｎｏ.１）である。
First, as shown in FIG. 15, a finished test specimen and an unfinished test specimen are prepared (S201). In this embodiment, the finished test specimens are mortar test specimens 10 (test specimens No. 2 to No. 8) in which
次に、各試験体を用いて促進耐候性試験を行う（Ｓ２０２）。促進耐候性試験については図１３のステップＳ１０２と同じであるので説明を省略する。 Next, an accelerated weathering test is performed using each test specimen (S202). The accelerated weathering test is the same as step S102 in FIG. 13, so a description thereof is omitted.
次に、促進耐候性試験を行った試験体を用いて促進中性化試験を行う（Ｓ２０３）。促進中性化試験についても、図１３のステップＳ１０３と同じであるので説明を省略する。 Next, an accelerated carbonation test is performed using the test specimens that have been subjected to the accelerated weathering test (S203). The accelerated carbonation test is the same as step S103 in FIG. 13, so a description thereof is omitted.
次に、26週の中性化深さ測定値（または推定値）から、下記の（式５）より、時間の経過とともに変化する中性化率を求める（Ｓ２０３）。 Next, the carbonation rate that changes over time is calculated from the carbonation depth measurement (or estimated value) at 26 weeks using the following (Equation 5) (S203).
中性化率=ｃ１/ｃ２ ・・・・・（式５）
ｃ１：仕上げを施したコンクリートの中性化深さ
ｃ２：仕上げを施していないコンクリートの中性化深さ
複数点の耐候性試験の促進時間（屋外暴露の経過時間）と中性化率の関係から、最小二乗法により、中性化率の経時変化の曲線式または直線式（自然環境下での材齢Ｔを変数とする関数）を求める。図１６は、耐候性試験の促進時間と中性化率の関係を示す図である。この場合においても、複数点のデータから任意の材齢での中性化率を推定することができる。
Neutralization rate= c1 / c2 (Equation 5)
c1 : Carbonation depth of finished concrete c2 : Carbonation depth of unfinished concrete From the relationship between the accelerated time (elapsed time of outdoor exposure) of the weathering test at multiple points and the carbonation rate, a curve equation or a linear equation (a function with the material age T under natural environment as a variable) of the change over time of the carbonation rate is obtained by the least squares method. Fig. 16 is a diagram showing the relationship between the accelerated time of the weathering test and the carbonation rate. Even in this case, the carbonation rate at any material age can be estimated from the data at multiple points.
次に、中性化率を用いて建物寿命の予測を行う。ここでは、まず、既往の文献（コンクリート工学年次論文集，Vol.28，No.1，2006年，pp.665-670）から（式６）を用いて、仕上げを施していないコンクリートの中性化速度係数Ａ０を求める（Ｓ２０４）。そして、（式７）の右辺に時間の経過とともに変化する中性化率（ｃ１/ｃ２）を乗じれば、（式８）に示すように、仕上げを施したコンクリートの中性化深さＣ１が求められる。 Next, the carbonation rate is used to predict the lifespan of a building. First, the carbonation rate coefficient A0 of unfinished concrete is calculated using (Equation 6) from a previous paper (Proceedings of the Japan Concrete Institute, Vol. 28, No. 1, 2006, pp. 665-670) (S204). Then, by multiplying the right-hand side of (Equation 7) by the carbonation rate ( c1 / c2 ) that changes over time, the carbonation depth C1 of finished concrete can be calculated as shown in (Equation 8).
Ａ０=23.8(1/√f－0.13) ・・・・・（式６）
Ｃ=Ａ０√Ｔ ・・・・・（式７）
Ｃ：屋外暴露での（仕上げを施していない）コンクリートの中性化深さ（mm）
Ａ０：既往の文献から求めた中性化速度係数（mm/√年）
ｆ：標準養生供試体の材齢28日の圧縮強度（N/mm2）
Ｔ：材齢（年）
A 0 =23.8(1/√f-0.13) ... (Equation 6)
C=A 0 √T (Equation 7)
C: Carbonation depth of (unfinished) concrete exposed outdoors (mm)
A 0 : Carbonation rate coefficient obtained from previous literature (mm/√year)
f: Compressive strength of standard cured specimen at 28 days (N/ mm2 )
T: Age (years)
Ｃ１=ｃ１/ｃ２×Ａ０√Ｔ ・・・・・（式８）
Ｃ１：屋外暴露での仕上げを施したコンクリートの中性化深さ（mm）
ｃ１：仕上げを施したコンクリートの中性化深さ（促進中性化試験の測定値）
ｃ２：仕上げを施していないコンクリートの中性化深さ（促進中性化試験の測定値）
ここでも複数点の材齢での中性化深さＣ１を（式８）により算出し、材齢Ｔと中性化深さＣ１の関係の回帰曲線または回帰直線を求めればよい。この回帰式より中性化深さＣ１が、鉄筋のかぶり厚さに到達する材齢Ｔを求める（Ｓ２０６）。これによって、建物寿命を予測することができる。
C1 = c1 / c2 × A0√T (Equation 8)
C1 : Carbonation depth of concrete with finish exposed outdoors (mm)
c1 : Carbonation depth of finished concrete (measured value in accelerated carbonation test)
c2 : Carbonation depth of unfinished concrete (measured value in accelerated carbonation test)
Here, the carbonation depth C1 at multiple material ages is calculated using (Equation 8), and a regression curve or regression line of the relationship between the material age T and the carbonation depth C1 is obtained. The material age T at which the carbonation depth C1 reaches the cover thickness of the reinforcing bar is obtained using this regression equation (S206). This makes it possible to predict the lifespan of the building.
なお、仕上げのないコンクリートの中性化速度係数が既に分かっている場合、前述の（式１）の右辺に、時間の経過とともに変化する中性化率（ｃ１/ｃ２）を乗じれば、中性化深さが鉄筋位置まで到達する材齢、すなわち建物寿命を予測することができる。 If the carbonation rate coefficient of unfinished concrete is already known, the right-hand side of the above formula (1) can be multiplied by the carbonation rate ( c1 / c2 ), which changes over time, to predict the age at which the carbonation depth will reach the reinforcing bars, i.e., the lifespan of the building.
このように中性化率を用いても、中性化速度係数を用いる場合と同様に、中性化速度についての評価（建物寿命の予測など）の精度を高めることができる。また、この中性化率を用いる場合では、中性化速度係数を用いる場合における係数（気温による係数β１、湿度およびコンクリートに作用する水分の影響による係数β２、ＣＯ２濃度による係数β３）を求めなくてもよく、簡易に評価することができる。 Using the carbonation rate in this way can improve the accuracy of the evaluation of the carbonation rate (such as prediction of the life of a building) in the same way as using the carbonation rate coefficient. Furthermore, when using this carbonation rate, it is not necessary to calculate the coefficients (coefficient β1 due to air temperature, coefficient β2 due to the influence of moisture on humidity and concrete , and coefficient β3 due to CO2 concentration) used when using the carbonation rate coefficient, and evaluation can be simplified.
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
===Other embodiments===
The above-mentioned embodiment is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be modified or improved without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention includes equivalents thereof.
前述の実施形態では、モルタル基板１を用いていたが、他のセメント組成物（例えばコンクリート）で基板を作製してもよい。
In the above embodiment, a
前述の実施形態では、モルタル基板１の塗布面１Ａにクリヤ塗料２を塗布していたが、これには限られず、他の被覆材を設けてもよい。例えば、樹脂塗装、樹脂フィルム、タイル、石材等仕上げ材などを施工してもよい。
In the above embodiment, the
また、前述の実施形態では、モルタル基板１の塗布面１Ａ以外の面（５面）にはエポキシ樹脂を塗布してシールしていたが、これには限られず、他のシール材を施工してもよい。
In addition, in the above embodiment, the surfaces (five surfaces) other than the
１ モルタル基板
１Ａ 塗布面（所定面）
２ クリヤ塗料（被覆材）
３ エポキシ樹脂
１０ モルタル試験体
1
2 Clear paint (coating material)
3
Claims (8)
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、
前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第２試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、ＣＯ２濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen having a cement composition, comprising:
A first step of subjecting the specimen to an accelerated weathering test;
A second step of performing an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step;
having
The accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test for an accelerated material age of a predetermined period,
When the carbonation depth of the test specimen after the specified period is less than the thickness of the test specimen, a carbonation rate coefficient is calculated from the results of the specified period accelerated carbonation test;
The test specimen includes a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, or a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface,
predicting a period until the carbonation depth of the actual structure in the natural environment reaches a predetermined value from a coefficient based on the temperature in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed, a coefficient based on humidity and the effect of moisture acting on the actual structure, a coefficient based on CO2 concentration, and the carbonation rate coefficient;
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、
前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ以上の場合、前記所定期間よりも短い複数の期間における前記促進中性化試験の結果から、所定算出式により前記所定期間の中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、又は、前記所定面に前記被覆材を設けてない第２試験体があり、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での気温による係数と、湿度及び前記実構造物に作用する水分の影響による係数と、ＣＯ２濃度による係数と、前記中性化速度係数から、前記自然環境下での前記実構造物の中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen having a cement composition, comprising:
A first step of subjecting the specimen to an accelerated weathering test;
A second step of performing an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step;
having
The accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test for an accelerated material age of a predetermined period,
When the carbonation depth of the test specimen after the predetermined period is equal to or greater than the thickness of the test specimen, a carbonation rate coefficient for the predetermined period is calculated using a predetermined calculation formula from the results of the accelerated carbonation test for a plurality of periods shorter than the predetermined period;
The test specimen includes a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, or a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface,
predicting a period until the carbonation depth of the actual structure in the natural environment reaches a predetermined value from a coefficient based on the temperature in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed, a coefficient based on humidity and the effect of moisture acting on the actual structure, a coefficient based on CO2 concentration, and the carbonation rate coefficient;
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記試験体は、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材が設けられたものである、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen according to claim 1 or 2, comprising:
The test specimen is a substrate formed from the cement composition and a coating material provided on a predetermined surface of the substrate.
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記試験体の厚さの限度は、２０ｍｍ程度である、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen according to any one of claims 1 to 3, comprising:
The thickness of the test specimen is limited to about 20 mm.
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記所定期間は２６週である、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen according to any one of claims 1 to 4, comprising:
The predetermined period is 26 weeks.
A method for evaluating a test specimen, comprising:
複数の期間における前記中性化速度係数をそれぞれ算出し、
複数の前記中性化速度係数を用いて、前記中性化深さが前記所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen according to any one of claims 1 to 5, comprising:
Calculating the neutralization rate coefficient for each of a plurality of time periods;
predicting a period until the neutralization depth reaches the predetermined value using a plurality of the neutralization rate coefficients;
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、
前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ未満の場合、前記所定期間促進中性化試験の結果から、中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、及び、前記所定面に前記被覆材を設けていない第２試験体があり、
前記第１試験体の中性化深さと前記第２試験体の中性化深さの比である中性化率と、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での前記被覆材を設けた部分の中性化深さと、
前記実構造物の標準養生供試体の材齢２８日の圧縮強度に基づいて求められる前記自然環境下での前記被覆材を設けていない部分の中性化速度係数と、
から、前記自然環境下での前記実構造物の前記被覆材を設けた部分の前記中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen having a cement composition, comprising:
A first step of subjecting the specimen to an accelerated weathering test;
A second step of performing an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step;
having
The accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test for an accelerated material age of a predetermined period,
When the carbonation depth of the test specimen after the specified period is less than the thickness of the test specimen, a carbonation rate coefficient is calculated from the results of the specified period accelerated carbonation test;
The test specimens include a first test specimen having a coating material provided on a predetermined surface of a substrate formed from the cement composition, and a second test specimen having no coating material provided on the predetermined surface;
a carbonation rate, which is a ratio of the carbonation depth of the first test body to the carbonation depth of the second test body;
the carbonation depth of the portion where the covering material is provided in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed; and
a carbonation rate coefficient of a portion where the covering material is not provided under the natural environment, which is obtained based on the compressive strength of a standard cured specimen of the actual structure at 28 days old; and
and predicting a period until the carbonation depth of the portion of the actual structure provided with the covering material in the natural environment reaches a predetermined value.
A method for evaluating a test specimen, comprising:
前記試験体の促進耐候性試験を行なう第１ステップと、
前記第１ステップ後の前記試験体を用いて促進中性化試験を行なう第２ステップと、
を有し、
前記促進中性化試験は、促進材齢が所定期間の所定期間促進中性化試験であり、
前記所定期間後における前記試験体の中性化深さが前記試験体の厚さ以上の場合、前記所定期間よりも短い複数の期間における前記促進中性化試験の結果から、所定算出式により前記所定期間の中性化速度係数を算出し、
前記試験体として、前記セメント組成物で形成された基板の所定面に被覆材を設けた第１試験体、及び、前記所定面に前記被覆材を設けていない第２試験体があり、
前記第１試験体の中性化深さと前記第２試験体の中性化深さの比である中性化率と、
前記試験体の実構造物が設置される自然環境下での前記被覆材を設けた部分の中性化深さと、
前記実構造物の標準養生供試体の材齢２８日の圧縮強度に基づいて求められる前記自然環境下での前記被覆材を設けていない部分の中性化速度係数と、
から、前記自然環境下での前記実構造物の前記被覆材を設けた部分の前記中性化深さが所定値に達するまでの期間を予測する、
ことを特徴とする試験体の評価方法。 A method for evaluating a test specimen having a cement composition, comprising:
A first step of subjecting the specimen to an accelerated weathering test;
A second step of performing an accelerated carbonation test using the test specimen after the first step;
having
The accelerated carbonation test is a predetermined period accelerated carbonation test for an accelerated material age of a predetermined period,
When the carbonation depth of the test specimen after the predetermined period is equal to or greater than the thickness of the test specimen, a carbonation rate coefficient for the predetermined period is calculated using a predetermined calculation formula from the results of the accelerated carbonation test for a plurality of periods shorter than the predetermined period;
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the carbonation depth of the portion where the covering material is provided in the natural environment in which the actual structure of the test specimen is installed; and
a carbonation rate coefficient of a portion where the covering material is not provided under the natural environment, which is obtained based on the compressive strength of a standard cured specimen of the actual structure at 28 days old; and
and predicting a period until the carbonation depth of the portion of the actual structure provided with the covering material in the natural environment reaches a predetermined value.
A method for evaluating a test specimen, comprising:
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|---|
| 河野政典，仕上塗材の経時劣化を考慮した中性化抑制効果に関する研究，日本建築学会構造系論文集，第584号，日本，15頁～21頁 |
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