(57)【要約】【課題】露出させた鉄筋を容易に通電可能な状態にすることができる鉄筋コンクリート構造物のコンクリート剥離方法を提供する。【解決手段】鉄筋１０を通電加熱することにより、鉄筋コンクリート構造物からコンクリートを剥離するコンクリート剥離方法であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属Ｍの金属塩４１を含有する表面処理剤４０を、露出させた鉄筋１０の表面１１に接触させて、鉄筋１０の表面１１の付着物を除去するとともに、金属Ｍを析出させる析出工程と、析出させた金属Ｍ（導電性被膜１２）を介して、鉄筋１０に通電を行う通電加熱工程と、を含むものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋を通電加熱することにより、鉄筋コンクリート構造物からコンクリートを剥離するコンクリート剥離方法であって、
鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有する表面処理剤を、露出させた鉄筋の表面に接触させて、前記鉄筋の表面の付着物を除去するとともに、前記金属を析出させる析出工程と、
前記析出させた金属を介して、前記鉄筋に通電を行う通電加熱工程と、を含む、
ことを特徴とするコンクリート剥離方法。
【請求項２】
前記析出工程は、前記表面処理剤を常温で接触させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート剥離方法。
【請求項３】
前記表面処理剤は、銅塩を含有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート剥離方法。
【請求項４】
前記表面処理剤は、酸性を呈する、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のコンクリート剥離方法。
【請求項５】
前記表面処理剤は、液体吸収性又は保液性を有する基材に含浸されているか、あるいは、ペースト化又はゲル化されて基材に積層されている、
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のコンクリート剥離方法。
【請求項６】
前記液体吸収性又は保液性を有する基材は、紙、不織布、布帛、スポンジのいずれかである、
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート剥離方法。
【請求項７】
鉄筋コンクリート構造物から露出した鉄筋の表面を処理する表面処理治具であって、
鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有する表面処理剤が、液体吸収性又は保液性を有する基材に含浸されているか、あるいは、ペースト化又はゲル化されて基材に積層されている、
ことを特徴とする表面処理治具。
【請求項８】
鉄筋コンクリート構造物から露出した鉄筋の表面を処理するための表面処理剤であって、
鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有しており、
前記鉄筋の表面に接触されることで、前記金属を析出する、
ことを特徴とする表面処理剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物のコンクリート剥離方法、鉄筋の表面処理治具及び表面処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高層建築物（ビル）、原子炉建屋、橋脚、ダムなどの鉄筋コンクリート構造物を解体する際に、露出させた一部の鉄筋に高電流を流して、鉄筋自体を抵抗発熱体として利用して、通電加熱を行い、鉄筋の表面に被覆されているコンクリートを剥離するコンクリート剥離方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１には、鉄筋コンクリート構造物を建築する際に、あらかじめ解体用の電気加熱ヒータを鉄筋とともに埋設させることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、露出させた鉄筋に切込を形成し、電流を印加する電極端子を挿入・圧接させて、通電可能にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１１１０７０号公報
【特許文献２】特開昭５９−０６５１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にみられる方法では、既存の鉄筋コンクリート構造物に適用することができない。一方、特許文献２にみられる方法では、鉄筋コンクリート構造物が概して巨大であるため、数１０から数１００か所の切込を行う必要があり、作業性が良好であるとはいえない。
【０００７】
そこで、本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、露出させた鉄筋を容易に通電可能な状態にすることができる鉄筋コンクリート構造物のコンクリート剥離方法、鉄筋の表面処理治具及び表面処理剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る１つの態様は、鉄筋を通電加熱することにより、鉄筋コンクリート構造物からコンクリートを剥離するコンクリート剥離方法であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有する表面処理剤を、露出させた鉄筋の表面に接触させて、前記鉄筋の表面の付着物を除去するとともに、前記金属を析出させる析出工程と、前記析出させた金属を介して、前記鉄筋に通電を行う通電加熱工程と、を含むものである。
（２）上記（１）の態様において、前記析出工程は、前記表面処理剤を常温で接触させてもよい。
（３）上記（１）又は（２）までのいずれか１つの態様において、前記表面処理剤は、銅塩を含有してもよい。
（４）上記（１）から（３）までのいずれか１つの態様において、前記表面処理剤は、酸性を呈してもよい。
（５）上記（１）から（４）までのいずれか１つの態様において、前記表面処理剤は、液体吸収性又は保液性を有する基材に含浸されているか、あるいは、ペースト化又はゲル化されて基材に積層されてもよい。
（６）上記（５）の態様において、前記液体吸収性又は保液性を有する基材は、紙、不織布、布帛、スポンジのいずれかであってもよい。
（７）本発明に係る更に別の１つの態様は、鉄筋コンクリート構造物から露出した鉄筋の表面を処理する表面処理治具であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有する表面処理剤が、液体吸収性又は保液性を有する基材に含浸されているか、あるいは、ペースト化又はゲル化されて基材に積層されているものである。
（８）本発明に係る別の１つの態様は、鉄筋コンクリート構造物から露出した鉄筋の表面を処理するための表面処理剤であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属の金属塩を含有しており、前記鉄筋の表面に接触されることで、前記金属を析出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、露出させた鉄筋を容易に通電可能な状態にすることができる鉄筋コンクリート構造物のコンクリート剥離方法、鉄筋の表面処理治具及び表面処理剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態のコンクリート剥離方法を適用する鉄筋コンクリート構造物を示す（ａ）概略断面図、（ｂ）概略正面図である。
【図２】（ａ）実施形態の表面処理治具、（ｂ）変形例の表面処理治具の使用状態を示す概略図である。
【図３】表面処理剤で鉄筋を表面処理する（ａ）処理前の状態、（ｂ）処理中の状態、（ｃ）処理後の状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の実施形態においては、全体を通じて、同一の部材には同一の符号を付している。
【００１２】
まず、本発明に係る実施形態のコンクリート剥離方法を適用する鉄筋コンクリート構造物１について説明する。図１は、本発明に係る実施形態のコンクリート剥離方法を適用する鉄筋コンクリート構造物１を示す（ａ）概略正面図、（ｂ）概略断面図である。
【００１３】
解体される鉄筋コンクリート構造物１は、低層から高層までの建築物（ビル）、原子炉建屋、橋脚、橋梁、ダム、崖の法面や河川の堤防など巨大な人工構造物の一部である。
【００１４】
また、鉄筋コンクリート構造物１は、いわゆるＲＣ構造だけでなく、ＳＲＣ構造、Ｓ構造なども含むものであり、すなわち、鉄筋１０には、いわゆる鉄筋１０だけでなく、Ｈ型鋼などの鉄骨も含むものである。一方、コンクリート２０も、いわゆるコンクリート２０だけでなく、モルタルも含むものであり、鉄筋コンクリート構造物１は、これらの鉄骨やモルタルを排除したものを意味するものではない。鉄筋１０は、リブや節を有する異形棒鋼で、呼び名（径）Ｄ１０からＤ２５のものがよく用いられている。
【００１５】
鉄筋コンクリート構造物１を解体するに際して、コンクリート２０に埋設されている鉄筋１０を外部に露出させる事前工事を行う必要がある。そこで、鉄筋コンクリート構造物１に対してブレーカやコアボーリングなどで溝切り又は削孔して、コンクリート２０の一部を除去し、２ｍから５ｍ間隔で複数の作業用凹所２２を形成するとよい（図１参照）。
【００１６】
この作業用凹所２２は、一定長さの鉄筋１０の外周面がすべて露出され、電極導線の巻付け作業が行えるように、鉄筋１０の周囲のコンクリート２０が除去されているとよく、削孔作業の効率性の点から、横筋に対して平行となるように矩形状に溝切りしてもよい。ただし、作業用凹所２２は、縦筋に対して平行に溝切りしてもよいし、局所的に丸孔に削孔してもよい。
【００１７】
つぎに、表面処理治具３０について説明する。図２は、（ａ）実施形態の表面処理治具３０、（ｂ）変形例の表面処理治具１３０の使用状態を示す概略図である。図３は、表面処理剤４０で鉄筋１０を表面処理する（ａ）処理前の状態、（ｂ）処理中の状態、（ｃ）処理後の状態を示す概略図である。
【００１８】
表面処理治具３０は、露出した鉄筋１０の表面１１に導電率の高い金属Ｍを析出させるものである。表面処理治具３０は、例えば、紙や不織布、ガーゼなどの布帛、発泡スポンジなど液体吸収性又は保液性を有する基材３１で形成されており、後述する表面処理剤４０が含浸又は滲み込まされている。
【００１９】
基材３１は、鉄筋１０に巻き付けて使用し易いように、あらかじめ所定の寸法で形成された枚葉状であってもよく、必要な長さだけ切り取ることができるロール状に巻回されていてもよい。基材３１の厚みは、０．１ｍｍ以上であるとよく、不織布やスポンジであれば最大５ｍｍから１０ｍｍであってもよい。なお、薄い基材３１の場合は、二重又は三重など複数回巻き付けて使用するとよい。
【００２０】
表面処理剤４０は、銅、ニッケル、コバルト、錫や銀などの金属Ｍの金属塩４１を含有している。例えば、金属Ｍが銅の場合は、硫酸銅、硝酸銅又は炭酸銅などであるとよい。
【００２１】
また、表面処理剤４０は、金属Ｍの析出反応を活性化させるために塩酸、硫酸、硝酸などの強酸を含有しているが、酸性を呈するものであれば、リン酸、クエン酸、酢酸などの弱酸であってもよい。
【００２２】
このような表面処理剤４０の配合率は、例えば、溶媒として水が８０重量％、金属塩４１が５重量％、塩酸が１５重量％であるとよいが、混合する溶媒、金属塩４１、酸の種類に応じて、適宜調整するとよい。
【００２３】
ここで、鉄筋１０に析出させる金属Ｍについて補足説明すると、金属Ｍは、鉄と比較して陽イオンになり難いものである。言い換えると、金属Ｍは、鉄と比較して電子を放出し難く、イオン化し難いものである。
【００２４】
主な元素について、陽イオンになり難い順序は、以下のとおりである。
（１）アルミニウム（Ａｌ）＞亜鉛（Ｚｎ）＞鉄（Ｆｅ）
（２）鉄（Ｆｅ）＞コバルト（Ｃｏ）＞ニッケル（Ｎｉ）＞錫（Ｓｎ）>鉛（Ｐｂ）＞銅（Ｃｕ）＞水銀（Ｈｇ）＞銀（Ａｇ）＞パラジウム（Ｐｄ）＞白金（Ｐｔ）＞金（Ａｕ）
【００２５】
つまり、鉄は、アルミニウムよりも陽イオンになり難いが、ニッケル、銅、銀、金よりも陽イオンになり易いことになる。しかしながら、パラジウム、白金、金など貴金属の金属塩４１も使用可能であるが、高価であり、鉄筋コンクリート構造物１の解体作業に使用するのは実用的でない。ただし、これらを鉄筋１０に析出させる金属Ｍから積極的に排除するものではない。
【００２６】
一方、金属Ｍ（金属塩４１）としての銅は、比較的安価で、入手し易く、さらに、鉄よりも導電性が５倍から６倍程度高いため、導電性被膜１２を形成する金属Ｍとしては、好適であるといえる。また、アルミニウムから鉛（鉄も含む）までは、酸化還元電位がマイナスであるため、イオン状態である方が安定しており、銅から金までは、酸化還元電位がプラスであるため、元素状態である方が安定していることからも、金属Ｍとしては銅が好適であるといえる。
【００２７】
最後に、鉄筋コンクリート構造物１のコンクリート剥離方法について説明する。
鉄筋コンクリート構造物１からコンクリート２０を剥離するコンクリート剥離方法は、例えば、前工程と、析出工程と、通電加熱工程と、剥離工程とを含んでいる。
【００２８】
前工程では、図１に示したような作業用凹所２２を鉄筋コンクリート構造物１に形成する。
【００２９】
析出工程では、表面処理治具３０などを用いて、上述した鉄よりも陽イオンになり難い金属Ｍの金属塩４１を含有する表面処理剤４０を、露出させた鉄筋１０の表面１１に接触させて、鉄と金属Ｍとの間で電子を授受し、鉄筋１０の表面１１に金属Ｍを析出させる。この析出工程は、常温で行ってもよく、１５分から３０分の反応時間で完了する。
【００３０】
ここで、金属塩４１を銅塩とした場合の析出反応について説明する（図３も参照）
鉄筋１０の地肌が表面１１に露出している場合の析出反応の反応式は、
（Ａ）  Ｆｅ＋Ｃｕ２＋→Ｆｅ２＋(Ｆｅ３＋）＋Ｃｕ
となる。
【００３１】
ところで、鉄筋コンクリート構造物１のコンクリート２０はアルカリ性を呈するため、鉄筋１０の表面１１に赤錆が発生することは、稀にしか起こらないが、クラックが入って、空気に触れたり、湿気が結露したりして、表面１１に付着物１３として赤錆や黒錆などの酸化物が発生することがある。また、腐食防止のために、溶融亜鉛めっき鉄筋（めっき鉄筋）が用いられていることや、あるいは、鉄筋１０の熱間加工時に発生するミルスケールと称される黒錆が除去されることなく、用いられることもある。
【００３２】
鉄筋１０の表面１１に付着物１３として黒錆が付着・形成されている場合の析出反応の反応式は、
（Ｂ）  ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３＋４Ｃｕ２＋→Ｆｅ２＋  ｏｒ  ２Ｆｅ３＋＋４Ｃｕ＋２Ｏ２
になると推測されるから、黒錆が溶解し、銅が析出することなる。
なお、ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３は、Ｆｅ３Ｏ４と称されることもある。
【００３３】
鉄筋１０の表面１１に付着物１３として赤錆が付着・形成されている場合の析出反応の反応式は、
（Ｃ）  ＦｅＯ＋Ｃｕ２＋→Ｆｅ２＋＋Ｃｕ＋１／２・Ｏ２
になるから、赤錆が溶解し、銅が析出することなる。
【００３４】
一方、鉄筋１０の表面１１に付着物１３としての亜鉛めっきが施されている場合の析出反応の反応式は、
（Ｄ）  Ｚｎ＋Ｃｕ２＋→Ｚｎ２＋＋Ｃｕ
になるから、亜鉛めっきが溶解し、銅が析出することなる。
【００３５】
このように、鉄筋１０の表面１１に付着物１３として酸化物が発生していたとしても、本実施形態の表面処理剤４０で処理することで、酸化物の除去と同時に導電性の高い銅（金属Ｍ）を析出させることができる。なお、表面処理剤４０が金属塩４１以外に強酸などの酸を含んでいる場合は、他の反応が起きることもある。
【００３６】
そして、通電加熱工程は、析出された金属Ｍによって形成された導電性被膜１２を介して、鉄筋１０に通電を行う。具体的には、導電性被膜１２を形成した領域に、電源に接続された電極（電線）を巻き付けたり、連結具で端子を接続したりするとよい。その後、高電流（例えば、５００Ａ以上）を印加して、鉄筋１０に通電を行う。
【００３７】
通電加熱工程を行うことにより、鉄筋１０は、１０００℃程度の高温になって、熱膨張する。また、コンクリート２０内に閉じ込められた空気や水分も、間接的に加熱されて膨張する。この鉄筋１０の熱膨張や空気の膨張により、鉄筋１０周囲の常温に近いコンクリート２０に亀裂が入るようになる。また、鉄筋１０とコンクリート２０との密着性も失われる。
【００３８】
そこで、剥離工程では、導電性被膜１２で被覆された箇所などで鉄筋１０を切断し、鉄筋１０を手前に引っ張り、引き剥がすことで、鉄筋１０より外側に存在するコンクリート表層２１ごと剥離させることができる。なお、剥離工程の前に、剥離させるコンクリート表層２１の領域にハンマーなどで外力を加えることで、亀裂を促進させたりしてもよいし、そのまま打撃破壊して、あるいは、それに加えてブレーカで破壊して、コンクリート表層２１を剥離させてもよい。
【００３９】
以上説明したとおり、本発明に係る実施形態のコンクリート剥離方法は、鉄筋１０を通電加熱することにより、鉄筋コンクリート構造物１からコンクリート２０を剥離するコンクリート剥離方法であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属Ｍの金属塩４１を含有する表面処理剤４０を、露出させた鉄筋１０の表面１１に接触させて、鉄筋１０の表面１１の付着物１３を除去するとともに、鉄よりも電導性の高い金属Ｍを析出させる析出工程と、析出させた金属Ｍを介して、鉄筋１０に通電を行う通電加熱工程と、を含むものである。これにより、露出させた鉄筋１０を容易に通電可能な状態にすることができる。
【００４０】
実施形態の析出工程では、鉄筋１０の表面１１に、酸化物（黒錆、赤錆など）、亜鉛めっきなどの付着物１３が付着・形成された状態であっても、付着物１３を溶解させて、鉄筋１０に金属Ｍを析出させることができる。
【００４１】
実施形態の析出工程では、表面処理剤４０を常温で接触させる。この表面処理剤４０は常温でも十分に金属Ｍの析出反応が起こるため、反応温度を上げるヒータなどの加熱手段を必要としない。
【００４２】
実施形態の表面処理治具３０は、鉄筋コンクリート構造物１から露出した鉄筋１０の表面１１を処理する表面処理治具３０であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属Ｍの金属塩４１を含有する表面処理剤４０が、液体吸収性又は保液性を有する基材３１に含浸されているものである。これにより、鉄筋コンクリート構造物１から露出させた鉄筋１０を容易に通電可能な状態にすることができる。また、表面処理剤４０が基材３１に含浸されているため、この表面処理治具３０は携帯性に優れており、建築物の解体工事現場での使用に適している。
【００４３】
実施形態の表面処理剤４０は、鉄筋コンクリート構造物１から露出した鉄筋１０の表面１１を処理するための表面処理剤４０であって、鉄と比較して陽イオンになり難い金属Ｍの金属塩４１を含有しており、鉄筋１０の表面１１に接触されることで、鉄よりも電導性の高い金属Ｍを析出させるものである。これにより、鉄筋コンクリート構造物１から露出させた鉄筋１０を容易に通電可能な状態にすることができる。
【００４４】
実施形態の表面処理剤４０に銅塩を用いた場合、鉄筋１０の表面１１に形成する導電性被膜１２として、導電性に優れ、安価な銅を析出させることができる。
【００４５】
実施形態の表面処理剤４０は、酸性を呈する。これにより、銅などの金属Ｍの析出反応を促進させることができる。また、鉄筋１０の表面１１に赤錆などの酸化物が発生していても、酸により溶解することができ、除去することができる。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【００４７】
（変形例）
上記実施形態の表面処理治具３０では、表面処理剤４０が基材３１に含浸されていたが、表面処理剤４０がペースト化又はゲル化されて、可撓性を有する又は有しない基材１３１に積層された表面処理治具１３０であってもよい（図２（ｂ）参照）。
【００４８】
可撓性を有する基材１３１は、例えば、プラスチック樹脂製のシートやフィルムなどの薄く、露出した鉄筋１０に巻き付けられるようなものがよい。なお、この基材１３１も、液体吸収性を有していてもよい。
【００４９】
一方、可撓性を有さない基材１３１は、例えば、半割の円筒状に形成されたもので、露出した鉄筋１０を２つの半割体で取り囲むようにして、取り付けられるようなものがよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、表面処理治具３０，１３０を用いて、表面処理剤４０を鉄筋１０に接触させたが、横梁などに形成された作業用凹所２２に、表面処理剤４０がある程度の時間、貯留できるような場合は、塗布したり浸したりしてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、一本の縦筋の鉄筋１０の上下に金属Ｍを析出させたが、横筋で連結された隣接又は近傍の縦筋の鉄筋１０それぞれに金属Ｍを析出させてもよく、給電装置の一方の電極側を複数の鉄筋１０に、他方の電極側を１本の鉄筋１０に接続するようにしてもよく、電流の通電ルートは、これらに限らず、他の通電ルートでもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１      鉄筋コンクリート構造物
１０    鉄筋、１１  表面、１２  導電性被膜、１３  付着物
２０    コンクリート、２１  コンクリート表層、２２  作業用凹所
３０    表面処理治具、３１  基材
４０    表面処理剤、４１  金属塩
１３０  表面処理治具、１３１  基材
Ｍ      金属
【図１】
2020059997.tif 000003
【図２】
2020059997.tif 000004
【図３】
2020059997.tif 000005