コンクリート主任技士の試験対策として、今回は「配(調)合設計」および「環境・耐久性」の分野から、ASR、塩害と並ぶコンクリートの重大な劣化現象である「中性化（炭酸化）」に関する問題をお届けします。
中性化が進行するメカニズムや速度、および影響を及ぼす要因（セメントの種類や水セメント比など）は、択一・記述ともに超頻出の必須テーマです。
【問題】コンクリートの中性化（炭酸化）とその影響に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- (1) コンクリートの中性化は、空気中の二酸化炭素（CO₂）がコンクリート内部に拡散し、セメント水和物である水酸化カルシウム（Ca(OH)₂）などと反応して、炭酸カルシウム（CaCO₃）に変化することで、コンクリートのアルカリ性が低下する現象である。
- (2) 中性化の進行速度は、一般に「ルートt則（中性化深さy = a√t、ここでtは材齢、aは中性化速度係数）」に従う。
- (3) 同一の水セメント比において、高炉セメントB種を用いたコンクリートは、普通ポルトランドセメントを用いたコンクリートに比べて、一般に中性化の進行速度が遅い。
- (4) コンクリート自体の強度や緻密性が高くなる（水セメント比が小さくなる）ほど、外部からの二酸化炭素の浸入が抑制されるため、中性化速度係数aの値は小さくなる。
【正解】
(3)
【解説】
- (1) 正しい： 中性化の化学的なメカニズムに関する正しい記述です。強アルカリ性（pH12〜13）を保っていた水酸化カルシウムが、二酸化炭素と反応して炭酸カルシウム（ほぼ中性のpH8.5〜10程度）へと変化していきます。
- (2) 正しい： 中性化深さと時間の関係式です。中性化は時間の経過（t）とともに進みますが、その深さ（y）は時間の「平方根（√t）」に比例して遅くなっていきます。この物理法則（拡散現象の基本）は非常に重要です。
- (3) 誤り（これが正解）： 混合セメントの特徴を問う超定番の引っ掛けです。高炉セメントB種などの混合セメントは、スラグが水酸化カルシウムと反応（潜在水硬性・ポゾラン反応）して内部組織を緻密化させますが、その過程でコンクリート内部の「アルカリ源（水酸化カルシウム）」をあらかじめ消費してしまいます。そのため、二酸化炭素が浸入してきたときに中和（中性化）されやすく、結果として普通ポルトランドセメントよりも中性化の進行速度は「早く」なります。
- (4) 正しい： 中性化を抑制する配合上の要因です。水セメント比（W/C）を小さくすると、硬化後のコンクリート内部の毛細管空隙が著しく減少して緻密になるため、二酸化炭素が奥へと拡散しにくくなり、中性化速度が大幅に遅くなります。
要点チェック（中性化のポイント）：
- メカニズム： 水酸化カルシウム ＋ 二酸化炭素 ➔ 炭酸カルシウム ＋ 水
- 混合セメント（高炉B種など）： 普通セメントより中性化が「早い」（アルカリ源となるカルシウム分がポゾラン反応等で事前に消費されるため）。
- 鉄筋への影響： 中性化が鉄筋位置まで達すると、酸・水・二酸化炭素の侵入を防いでいた不動態被膜が失われ、鉄筋が腐食（発錆）します。
「高炉セメントB種は耐久性に優れる（塩害には強い）が、中性化には弱い（早い）」という特徴の二面性は、記述問題の書き分けでも必須の知識です。それぞれの特性が起こる原理とセットで覚えておきましょう。