凍結防止剤の性能等の取りまとめ調査について

長谷川 崇1

1北陸技術事務所 雪害防災減災課 （〒950－1101 新潟市西区山田2310-5）

道路除雪作業で散布される凍結防止剤について，市場に流通している凍結防止剤を対象に，

性能，生産場所，納入期間，価格，環境性能等の調査を行い，取りまとめた結果について報告

するものである．

キーワード 除雪，凍結防止剤，性能比較

1. はじめに

冬期道路交通の安全を確保するためには，凍結防止剤

の散布による路面の凍結防止，凍結融解，圧雪除去作業

の補助散布等が必需であるが，一方では道路構造物等へ

の塩害の影響が懸念されている．

本報告では，「塩害抑制効果のある凍結防止剤」とい

う観点での凍結防止剤の性能，生産場所，納入期間，価

格，散布方法，保管方法，環境性能等の取りまとめ結果

を報告するものである．

写真-1 冬期間の凍結防止剤の散布状況

写真-2 塩害による構造物損傷状況（橋梁）

2. 凍結防止剤の種類

市場に流通している凍結防止剤について，どの様な種

類があるのかを過去の文献やインターネット等から情報

収集し，その中から「塩害抑制効果のある凍結防止剤」

について整理した．

(1) 前提条件の整理 凍結防止剤散布により発生する塩害への対応として以

下の４つが考えられる．

市場にある凍結防止剤は「②抑制」効果のあるものの

みが販売されている．よって，塩害を抑制する効果があ

る凍結防止剤について整理を行った．

(2) 塩害抑制効果のある凍結防止剤の整理 道路構造物の塩害とは，コンクリート中の鋼材が塩化

物イオンにより腐食が促進され，コンクリートのひび割

れ・はく離・鋼材の断面欠損等を生じる劣化現象である．

このことより，塩害抑制効果のある凍結防止剤を以下の

２つに分類した． ①塩化物を含まない凍結防止剤 （塩害の発生要因である塩化物を含まないもの）

①予防道路構造物に塩害が発生しないように予防する対応。

②抑制道路構造物に発生した塩害がこれ以上促進しないように塩害発生を抑制する対応。

③防止道路構造物に発生した塩害がこれ以上促進しないように塩害発生を止める対応。

④除去 道路構造物に発生した塩害を取り除く対応。

表-1 前提条件の整理

②塩化物を含む凍結防止剤 （塩害の発生要因である塩化物を含むが，原塩よ りは塩害の発生が小さいもの）

上記の２分類について，過去の文献等を参考とし市場

にある凍結防止剤を整理すると表-2のとおりとなる．

表-2 塩害抑制効果のある凍結防止剤の整理

3. 凍結防止剤の評価の設定

(1) 評価項目の設定 整理された凍結防止剤について，評価項目を設定した．

設定にあたっては「2005除雪・防雪ハンドブック（除雪

編）」より凍結防止剤が備えるべき要件を整理し，比較

する項目を表-3のとおり設定した．

表-3 凍結防止剤の評価項目の整理

4. 凍結防止剤の評価

凍結防止剤の効果に関する調査や研究等は，北陸地方

整備局をはじめ，他の地方整備局，他研究機関で多くの

成果が上げられてきた．今回はその調査等の成果値を元

に評価を行うものである．

(1) 性能の評価 ①基本的な性質の整理 性能評価を行うに当たって，まずは各々の凍結防

止剤について最低融点温度等の基本的な性質を過去の

文献から取りまとめ，表-4のとおり整理した． 塩化カルシウムや塩化マグネシウムは，水に溶け

やすく，水溶熱が発生することから，散布した後すぐ

に融氷するという速効性に優れる．また、最低融点温

度が低いことから，気温が低い場所での融氷性が高い

というと特徴もある．北海道等の気温が低い地域で使

用されている事例がある．

②融氷性能（速効性・溶解性・持続性）の整理 気温-5℃と-10℃の条件下で凍結防止剤散布量10gあ

たりの融氷量についての調査結果を，過去の文献より

図-1，-2のとおり整理した． 速効性、溶解性、持続性を併せても「塩化カルシウ

ム」や「塩化ナトリウム（原塩）」が気温条件－５℃

でも－１０℃でも安定した性能を発揮している．「酢

酸系」については－５℃の条件では効果は発揮されて

いるが，－１０℃の条件では性能が落ちる傾向である．

区 分 種 別 水への 溶けや すさ

水溶熱(cal/g)

最低融点温度

（℃）

最低融点の 溶液の飽和濃

度(%)

基 準 塩化ﾅﾄﾘｳﾑ △ -20.7 -21 23.8

塩化物を含まない凍結防止

剤

ＣＭＡ （酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸ゙ ﾈｼｳﾑ） × 44.3 -25 33

ギ酸ﾅﾄﾘｳﾑ系 － － -23 －

尿素 ○ -55.9 -12 32

尿素系 － － -12 －

塩化物を含む凍結防止剤

塩化ｶﾙｼｳﾑ ◎ 68 -55 39.6

塩化ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ ◎ 14.5 -33 44

塩化物混合系 （塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ｶﾙｼｳﾑ） － － -22.9 －

塩化物混合系 （塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ﾏｸ゙ ﾈｼｳﾑ） － － -20.2 －

塩化カリウム △ -59.6 -11 19.5

塩化ｶﾙｼｳﾑ溶液 － － -55 －

写真-3 各種凍結防止剤(原塩・ギ酸ナトリウム系)

～「2005除雪・防雪ハンドブック（除雪編）」の備えるべき要件～

①凍結温度が低く，溶解性，速効性に優れ，効果の持続性が良いこと

②価格が安く，供給量が豊富で容易に入手できること

③必要な特に使用できるよう，貯蔵しやすく運搬しやすいこと

④運搬及び散布しやすいなど取り扱いに優れていること

⑤散布による副次的なマイナス影響が少ないこと

■凍結防止剤の評価項目 ①融氷性能 ：凍結温度(最低融点温度)

：速効性(5分程度での融氷量)

：溶解性(3時間の融氷量の合計)

：持続性(1時間後～3時間後の間での融氷量)

②使用のしやすさ ：価格・散布方法(散布量)、

：生産場所・運搬方法・納入期間

： 保管方法

③散布による副次的 ：道路構造物への塩害発生

なマイナス影響 ：スケーリング劣化の発生

表-4 凍結防止剤の基本的な性質

①塩化物を含まない凍結防止剤　　・酢酸系 ・ＣＡＭ（酢酸カルシウムマグネシウム）　　・ギ酸ナトリウム ・尿素系

②塩化物を含む凍結防止剤　　・塩化ナトリウム ・塩化物混合系（塩化ナトリウム＋塩化カルシウム）　　・塩カルシウム ・塩化物混合系（塩化ナトリウム＋塩化マグネシウム）　　・塩化マグネシウム ・塩化物混合系（塩化ナトリウム＋酢酸化合物）

(2) 使用のしやすさ評価 価格，生産場所，保管方法，運搬方法（納入期間），

散布方法等をメーカーヒアリングや過去の文献等により

調査し取りまとめた．過去の文献で調査形跡はあるが，

メーカーより回答が得られなかったものは「－」で記し

ている． ※ただし各販売メーカーの商品に対する回答であり，

実際はこの限りではないものもある． ①価格・散布方法の整理 図-3のとおり，現行で活用されている塩化ナトリウ

ム（原塩）が，圧倒的に安価であった．

また散布量と併せて見ても，どの凍結防止剤も少

なくとも20g/㎡は散布しており，塩化ナトリウム（原

塩）が有利と考えられる．

②生産場所，運搬方法・納入期間の整理 表-6のとおり，「海外から輸入されるもの」と「国

内で生産されるもの」に分かれる． 「海外から輸入されるもの」については，中国，オ

ーストラリア，アメリカ等からの船便による輸入が多

い回答であった．輸入されるものは海外でのストック

量が多く，１度に輸入される量が大量のため，凍結防

止剤販売者は各地の港等に倉庫を借り大量なストック

持って早急な現場への供給体制を採っている．しかし

価格の安い塩化ナトリウム（原塩）では倉庫でのスト

ックが可能だが，価格が高い他の凍結防止剤では多量

のストックが販売者の負担となり困難である．倉庫で

のストックができないと納期が非常に長くなる． 「国内で生産されるもの」については，北海道や

関西，四国方面等での工場生産が多いという回答であ

った．トラックでの陸路運送が主であり，種類によっ

ては，注文の当日～翌日くらいでの配送が可能である．

しかし生産量は輸入されるものと比べと少なく，年間

を通じて日本全国への安定した早急な供給体制を確保

するのは，困難と思われる． 上記から，安定した早急な供給体制を考えると，塩

化ナトリウム（原塩）が有利と考えられる．

区分 凍結防止剤の種類 散布方法 散布量

基準 塩化ナトリウム（原塩） 予防散布20g/㎡（-３℃以上）30g/㎡（-３℃～-6℃）40g/㎡（-6℃以下）

ＣＭＡ（酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

予防散布20～30g/㎡最大50ｇ/㎡（-7℃～-10℃）

酢酸化合物 予防散布20～50ｇ/㎡（-４℃以上）

ギ酸ナトリウム 予防散布20～30g/㎡最大50ｇ/㎡（-15℃以上）

尿素 － －

尿素系 予防散布150g～200g/㎡（0℃～-10℃）

塩化物を含まない

凍結防止剤

区分 凍結防止剤の種類 散布方法 散布量

塩化カルシウム 予防散布 20g/㎡（0℃～-4℃）

塩化マグネシウム 予防散布 50g/㎡（-33℃まで）

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ｶﾙｼｳﾑ）

予防散布20～30g/㎡（-8℃以上）融雪散布の場合は適宜

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

予防散布20～30g/㎡（-8℃以上）融雪散布の場合は適宜

塩化カルシウム水溶液（塩化ｶﾙｼｳﾑ＋防錆剤）

予防散布 40cc/㎡（-７℃以上）

酢酸化合物（酢酸化合物＋塩化ﾅﾄﾘｳﾑ）

予防散布20～50ｇ/㎡（-４℃以上）

塩化物を含む

凍結防止剤

図-1 気温-５℃での融氷量

表-5 凍結防止剤の散布量比較）

図-2 気温-１０℃での融氷量

図-3 気凍結防止剤の価格比較(円/kg)

③保管方法の整理 固結を防ぐ為に基本的な保管方法として，湿度を

低く抑えることと，直射日光を避けることが上げられ

る．種類によっては固結しにくいものもあるが，湿度

の多い地域では，保管の工夫が必要である．

(3) 散布による副次的なマイナス影響の評価 凍結防止剤による道路構造物への塩害発生の要因とし

て，金属腐食量及びスケーリング劣化（凍結融解の繰り

返しによるコンクリート等の剥離現象）について，過去

の文献より調査結果を取りまとめて整理を行った． ①金属腐食量の整理 表-8のとおり，塩化ナトリウム（原塩）を基準値と

し，塩分濃度毎の金属腐食量について，凍結防止剤散

布後の路面塩分濃度（約４％～６％）に近い凍結防止

剤濃度３％と５％での調査結果を整理した． 塩化物を含まない凍結防止剤は，全種類が塩化

ナトリウム（原塩）よりも大幅に金属腐食量が少なく

特に酢酸化合物が優れている．一方，塩化物を含む凍

結防止剤については塩化ナトリウム（原塩）よりも金

属腐食量が多かったが酢酸との化合物であると金属腐

食量が少ない結果であった．

②スケーリング劣化の整理 表-9のとおり，塩化ナトリウム（原塩）を基準値と

し，凍結防止剤による凍結融解の繰り返しによるコン

クリート等の剥離現象であるスケーリング劣化につい

て整理した．

区分 凍結防止剤の種類 主な生産場所 運搬方法 (納入期限）

基準 塩化ナトリウム（原塩）

○海外より輸入（中国、オー　ストラリア等）※各港等の倉庫を借り大量　 なストック持つ

○海外工場より船で輸送

○各港の倉庫よりトラック等の陸路輸送

○ストックがない場合　 船輸送　　　　２週間程度

○ストックがある場合　 陸路輸送　　・県内なら１日　　　　　　　　 ・隣県でも２～３日

ＣＭＡ（酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

○海外より輸入（アメリカ等)　 受注生産

○海外工場より船で輸送○国内メーカーよりトラック等の陸路運送

　 船輸送　　 ２ヶ月程度　 陸路運送　２週間○計　２ヶ月半程度

酢酸化合物○国内で生産　 受注生産

○国内工場よりトラック等の陸路輸送○陸路輸送　１週間程度　　　　　　　　　(場所による）

ギ酸ナトリウム○海外より輸入（中国等）　 受注生産

○海外工場より船で輸送○国内メーカーよりトラック等の陸路運送

　 船輸送　　 ２ヶ月程度　 陸路運送　２週間○計　２ヶ月半程度

尿素 － － －

尿素系 －○国内工場よりトラック等の陸路輸送　 荷姿は20kgポリ袋

○陸路輸送　３～４日程度　　　　　　　　　(場所による）

塩化物を含まない

凍結防止剤

区分 凍結防止剤の種類 主な生産場所運搬方法

（納入期限）運搬方法

（納入期限）

塩化カルシウム○国内で生産。　 数十万ｔ／年、　約１万トｔ／月程度は生産

○国内工場から船で輸送　　１週間～２週間(場所による）

○船輸送　１週間～２週間　　　　　　　 (場所による）

塩化マグネシウム○原材料を海外（中国等）か　 ら輸入し、　 国内で加工・出荷

○国内工場よりトラック等の陸路輸送

※材料は海外から船で１か月

○工場ストックがない場合　 船輸送　　　　１ヶ月程度

○工場ストックがある場合　 陸路輸送　　１～２日程度

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ｶﾙｼｳﾑ）

○海外より輸入(中国等)　 受注生産

○海外工場より船で輸送 ○船輸送　　２週間～１ヶ月程度

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

○海外より輸入(中国等)　 受注生産

○海外工場より船で輸送 ○船輸送　　２週間～１ヶ月程度

塩化カルシウム水溶液（塩化ｶﾙｼｳﾑ＋防錆剤）

○国内で生産　 受注生産

○国内工場からタンクローリーで陸路輸送○陸路輸送　１週間程度　　　　　　　　　(場所による）

酢酸化合物（酢酸化合物＋塩化ﾅﾄﾘｳﾑ）

○国内で生産　 受注生産

○国内工場よりトラック等の陸路輸送 ○陸路輸送 １週間程度

塩化物を含む

凍結防止剤

区分 凍結防止剤の種類 保管方法

基準 塩化ナトリウム（原塩）○風通しの良く乾燥し　 た場所に保管

ＣＭＡ（酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

○原塩と同じ。※５年程度は固結せず、　 固結してもすぐに崩れる。

酢酸化合物

○直射日光を避け、換気の　 良いなるべく涼しい乾燥し た場所に密閉して保管す ること。

ギ酸ナトリウム○原塩と同じ。 １年以上は固結しない。

尿素 －

尿素系○吸湿性があり乾燥した場　 所に保管

塩化物を含まない

凍結防止剤

区分 凍結防止剤の種類 保管方法

塩化カルシウム○吸湿性があり密閉した　 容器に保管

塩化マグネシウム○潮解性があり、湿気を　 避け、開封のまま保管 しない。

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ｶﾙｼｳﾑ）

○原塩と同じ

塩化物混合系（塩化ﾅﾄﾘｳﾑ・塩化ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

○原塩と同じ

塩化カルシウム水溶液（塩化ｶﾙｼｳﾑ＋防錆剤）

○タンクに保管し、年１回の　 貯槽点検と洗浄が必要

酢酸化合物（酢酸化合物＋塩化ﾅﾄﾘｳﾑ）

○直射日光を避け、換気の　 良いなるべく涼しい乾燥し た場所に密閉して保管す ること。

塩化物を含む

凍結防止剤

３％濃度 ５％濃度３％と５％の平均

基準 塩化ナトリウム（原塩） 47.3mdd 49.3mdd 48.3mdd 1

ＣＭＡ（酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

0.3mdd 0.1mdd 0.2mdd 0.004

酢酸化合物 0.2mdd 0.1mdd 0.15mdd 0.003

ギ酸ナトリウム 0.6mdd － 0.6mdd 0.012

尿素 6.5mdd 5.8mdd 6.2mdd 0.13

蒸留水 5.4mdd 5.4mdd 5.4mdd 0.11

区分 凍結防止剤の種類

金属腐食量

塩化ナトリウムを「1」としたときの比率

塩化物を含まない

凍結防止剤

３％濃度 ５％濃度３％と５％の平均

塩化カルシウム 70.2mdd 72.7mdd 71.5mdd 1.5

塩化マグネシウム 61.0mdd 61.0mdd 1.3

酢酸化合物（酢酸化合物＋塩化ﾅﾄﾘｳﾑ）

7.1mdd 7.4mdd 7.2mdd 0.15

塩化ナトリウムを「1」としたときの比率

区分 凍結防止剤の種類

金属腐食量

塩化物を含む

凍結防止剤

表-6 凍結防止剤の生産場所・運搬方法

表-7 凍結防止剤の保管方法

表-8 金属腐食量の調査

※mddとは【g／㎡・日】を１０倍した値

スケーリングの試験条件 ①凍結融解試験は-20 ℃の冷凍庫内で12 時間、15℃の 室内で12 時間を1サイクルとし、20 回の凍結融解 繰返しを与えて実施。

②スケーリング抑制効果については、所定のサイクル の後、試料を分離し、2.5㎜ふるい上に残った試料の 質量の残存率により評価。

酢酸ナトリウム，酢酸カリウムは塩化物を含まな

いが，塩化ナトリウム（原塩）よりも劣化が激しい

という結果であった．また，マグネシウム系を加え

ると劣化が非常に少ないという結果であった．

5. まとめ

性能，使用のしやすさ，散布による副次的なマイ

ナス影響の整理結果を総評する．

①融氷性能では，「塩化カルシウム」や「塩化ナ

トリウム（原塩）」が気温条件－５℃でも－１０℃

でも安定した性能を発揮していた． ②使用しやすさでは，「塩化ナトリウム（原塩）」

が圧倒的に安価であり，各地の港等に大量なストッ

クを持っての早急な供給体制を可能としていた．ま

た仮に原塩が天候不良等で長期に渡り輸入できない

場合は，塩化カルシウムが国内である程度の生産量

があり対応できることが確認できた．

③散布による副次的なマイナス影響では，金属腐

食量だけを考えれば，酢酸系やギ酸ナトリウム等が

有効な結果であったが，スケーリング劣化ではマグ

ネシウム系の凍結防止剤が優れており，酢酸系があ

まり良くないという結果も出ていた．万能に飛び抜

けて効果を発揮している凍結防止剤はなかった．

上記より，塩化ナトリウム（原塩）の評価が全体

的に安定しており，現場で使用しやすい凍結防止剤

と考えられる．

スケーリング耐久性指標ＳＤＩ

３％濃度

基準 塩化ナトリウム（原塩） 16.90% 1

ＣＭＡ（酢酸ｶﾙｼｳﾑ・ﾏｸﾞﾈｼｳﾑ）

98.90% 5.9

酢酸ナトリウム 12.20% 0.7

酢酸カリウム 9.20% 0.5

酢酸カルシウム 17.40% 1.03

酢酸マグネシウム 100.00% 5.9

尿素 － －

水 99.90% 5.9

区分 凍結防止剤の種類塩化ナトリウムを

「1」としたときの比率

塩化物を含まない

凍結防止剤

スケーリング耐久性指標ＳＤＩ

３％濃度

塩化カルシウム 45.90% 2.7

塩化マグネシウム 100.00% 5.9

酢酸化合物（酢酸化合物＋塩化ﾅﾄﾘｳﾑ）

－ －

区分 凍結防止剤の種類塩化ナトリウムを

「1」としたときの比率

塩化物を含む

凍結防止剤

表-9 スケーリング劣化の調査

表-10 性能等の取りまとめ（総評）

※「残存率」での評価のため 1.0 を下回る数値が劣化となる.