(57)【要約】      （修正有）【課題】コンクリートの中性化進行を簡便な方法でかつ飛躍的に抑制する、コンクリートの中性化抑制方法を提供する。【解決手段】骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬し、これにより得られた骨材（改質骨材）を、コンクリート材料として使用することを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法である。前記ケイフッ化マグネシウム溶液は、濃度が１０〜３０質量％のケイフッ化マグネシウム溶液であることを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬し、これにより得られた改質骨材を、コンクリート材料として使用することを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートの中性化抑制方法において、前記ケイフッ化マグネシウム溶液は、濃度が１０〜３０質量％のケイフッ化マグネシウム溶液であることを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンクリートの中性化抑制方法において、前記改質骨材は改質細骨材又は改質粗骨材であることを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリートの中性化抑制方法において、改質細骨材を、コンクリート中に含まれる細骨材の３０質量％以上の量で含むことを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法。
【請求項５】
請求項３記載のコンクリートの中性化抑制方法において、改質粗骨材を、コンクリート中に含まれる粗骨材の５０質量％以上の量で含むことを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートの中性化抑制方法に関し、特にコンクリートに使用する細骨材又は粗骨材を改質することで、コンクリートの中性化を抑制することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、本来アルカリ性を示すため、鉄筋コンクリート構造体において鉄筋の腐食を抑制する機能を有する。
しかし、大気中に含まれる炭酸ガスが時間の経過に伴ってコンクリート中に浸透すると、コンクリートの表面部分から徐々に中性化が進行し、その領域が鉄筋部分にまで到達することで鉄筋腐食が生じている。
【０００３】
かかる中性化の進行は、大気中の炭酸ガスがコンクリートに浸透することを遮蔽することによって抑制される。
従来よりその対策方法としては、外気がコンクリート中へ浸透することを遮蔽するための処理をコンクリート表面に施す方法が広く適用されている。
【０００４】
例えば、特開２００５−３５０２７３号公報には、熱伝導率が０．１（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）以下の断熱性塗料、例えばスチレンブタジエン系、メタクリル酸メチルブタジエン系、アクリルニトリルブタジエン系樹脂塗料を、コンクリート構造物表面に塗布することで、アルカリ骨材反応抑制を目的としたコンクリート構造物表面処理方法が開示されている。
しかし、上記コンクリート表面への表面処理の施工が施されるのは、主としてコンクリート建築構造物であり、道路等の土木構造物に前記表面処理が施されることは稀であり、適用範囲が広範ではない。
【０００５】
また、外気のコンクリート中への浸透は、コンクリートの内部組織を緻密化することによっても抑制されるため、コンクリートの水セメント比を小さくすることにより、コンクリートの中性化の進行を抑制する方法も適用されている。
【０００６】
例えば、特開２００８−１９４９００号公報には、コンクリートを打設した後、直ちに表面に、合成樹脂水性分散体、水溶性樹脂、及び膨潤性粘土鉱物を主体とする有機−無機複合型塗膜養生剤を塗布するとともに、水結合材比を３５％以下とする、高強度コンクリートの処理方法が開示されている。
【０００７】
このような、コンクリートの水セメント比を小さくして、コンクリートの内部組織を緻密化する前記方法も、コンクリートの中性化の進行を抑制するためには有効であるが、水セメント比を小さくするとコンクリート中に含まれる単位セメント量が増し、温度ひび割れ等の原因になる。
さらに、コンクリートそのものを緻密化し、外気の浸透を遮蔽したとしても、一旦ひび割れが発生すればそのひび割れに沿った外気の浸透は助長されてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３５０２７３号公報
【特許文献１】特開２００８−１９４９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述した問題点を解消し、コンクリートの中性化進行を簡便な方法でかつ飛躍的に抑制する、コンクリートの中性化抑制方法を提供するものである。
また、本発明の目的は、上記目的に加えて、コンクリートの流動性を向上させて、施工性を良好にするとともに、圧縮強度が高いコンクリートを得る、コンクリートの中性化抑制方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のコンクリートの中性化抑制方法は、骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬し、これにより得られた改質骨材を、コンクリート材料として使用することを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法である。
好適には、上記本発明のコンクリートの中性化抑制方法において、前記ケイフッ化マグネシウム溶液は、濃度が１０〜３０質量％のケイフッ化マグネシウム溶液であることを特徴とする。
【００１１】
また望ましくは、上記本発明のコンクリートの中性化抑制方法において、前記改質骨材は改質細骨材又は改質粗骨材であることを特徴とする。
更に好ましくは、前記本発明のコンクリートの中性化抑制方法において、改質細骨材を、コンクリート中に含まれる細骨材の３０質量％以上の量で含むか、又は、改質粗骨材を、コンクリート中に含まれる粗骨材の５０質量％以上の量で含むことを特徴とする、コンクリートの中性化抑制方法である。
【００１２】
ここで、改質骨材とは骨材を前記したようにケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬することにより得られた骨材を、また改質細骨材とは細骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬することにより得られた細骨材を、更には改質粗骨材とは粗骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬することにより得られた粗骨材をいうものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンクリートの中性化抑制方法により、コンクリートの中性化進行を簡便な方法でかつ飛躍的に抑制することを可能にするとともに、コンクリートの流動性を向上させて、施工性を良好にし、更に圧縮強度が高いコンクリートを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のコンクリートの中性化抑制方法を以下に詳細に説明する。
本発明のコンクリートの中性化抑制方法は、骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬し、これにより得られた骨材を、コンクリート材料として使用するものである。
【００１５】
すなわち、本発明の中性化抑制方法は、コンクリート材料に使用される骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に十分に浸漬させた改質骨材を用いるだけで、コンクリートの中性化の進行を有効に抑制することを可能とするものである。
【００１６】
コンクリート材料である骨材をケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬させると、骨材に付着した不純物がケイフッ化マグネシウム溶液の強酸性の効果によって除去されるとともに、該骨材がコンクリートの中性化進行を抑制するように十分に改質されるものと考えられる。
【００１７】
特に、ＪＩＳ篩で篩目が７５μｍの篩を通過した微粒分を含む細骨材を、ケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬して、得られた改質細骨材をコンクリート材料として用いることで、得られるフレッシュコンクリートの流動性をも、より良好にし、圧縮強度も向上させることができる。
これは、酸性を示すケイフッ化マグネシウムが該細骨材中に含まれていた微粒分（粘土分も含む）を溶解して有効に除去したからと考えられる。
【００１８】
前記ケイフッ化マグネシウム溶液の濃度は、１０〜３０質量％であることが好ましい。
該濃度が１０〜３０質量％であると、骨材を有効かつ十分に中性化進行を抑制することができるように改質でき、また、該溶液の粘性もさほど増加することがないため、骨材とケイフッ化マグネシウム溶液との接触が十分に可能となり、該骨材が中性化進行を抑制するように容易に改質することができる。
なお、ケイフッ化マグネシウムを水溶液として本発明において用いるが、粘性の点から、溶液として用いるには、濃度約３０質量％が上限に近い濃度である。
【００１９】
また、骨材を前記ケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬させる期間は、該骨材が十分に中性化を抑制するように改質できればその浸漬期間は特に限定されないが、例えば常温で７日以上、４０℃の高温では３日以上の期間で浸漬することが望ましい。
かかる浸漬期間であれば、中性化進行を抑制するように骨材が十分に改質されるからである。
【００２０】
本発明に用いることができる骨材としては、コンクリート中に含まれる細骨材又は粗骨材であり、細骨材をケイフッ化マグネシウムに浸漬して改質細骨材を得る場合には、コンクリート中に含まれる細骨材中の３０質量％以上の配合で該細骨材を該改質細骨材に置換することが望ましい。
または、粗骨材をケイフッ化マグネシウムに浸漬して改質粗骨材を得る場合には、コンクリート中に含まれる粗骨材中の５０質量％以上の配合で該粗骨材を該改質粗骨材に置換することが望ましい。
かかる範囲で置換することで、コンクリートの中性抑制効果をより有効に発現することができる。
更に望ましくは、コンクリート中に含まれる細骨材又は粗骨材のいずれかの材料の全量をそれぞれ改質細骨材又は改質粗骨材として置換することによって、中性化進行の抑制効果が最大限発揮できる。
【００２１】
また骨材としては、天然骨材、人工骨材何れのものを用いてもよく、天然骨材としては、川砂、山砂、海砂、陸砂、川砂利、山砂利、海砂利、火山れきなどが例示でき、また、人工骨材としては、砕砂、砕石、高炉スラグ細骨材、高炉スラグ粗骨材、人工軽量細骨材、人工軽量粗骨材、銅スラグ細骨材、フェロニッケル細骨材、電気炉酸化スラグ細骨材、電気炉スラグ粗骨材、溶融スラグ細骨材、溶融スラグ粗骨材などが例示できる。
【００２２】
このようにして得られた、ケイフッ化マグネシウム溶液に浸漬させた骨材は、その表面に付着した余剰液を乾燥等させて拭い取り、コンクリート用骨材（改質骨材）として使用する。
【００２３】
好適には、該改質骨材をコンクリート材料として使用する場合のコンクリートの配合は特に限定されず、また、任意のコンクリートに適用することができる。
コンクリートを構成するセメントの種類は特に限定されず、例えば、普通、早強などの各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、シリカセメント及びフライアッシュセメントの各種混合セメントや、白色ポルトランドセメント及びアルミナセメント等、市場で入手できる種々のセメントを例示することができ、これらを単独で又は混合して用いることができる。
【００２４】
また、前記セメントには、長期強度の向上、乾燥収縮の緩和のため、ポゾラン活性を有する材料である高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、石英粉末、二水石膏、半水石膏、Ｉ型及びＩＩ型及びＩＩＩ型無水石膏等の混和材を、単独でもしくは併用して、適量配合することも可能である。
また、当該コンクリートには、本発明の効果を損なわない範囲で、膨張材や収縮低減剤等のコンクリート用混和材を配合することも可能である。
【００２５】
また、本発明を適用するコンクリートを調製するための混練水としての量は、使用する材料の種類や配合により変化させることができるため、一義的に決定されるものではないが、通常、水／セメント比で２５〜６０質量％が一般的な配合量である。
【００２６】
このように、任意の組成及び配合のコンクリートに改質骨材を含有させることで、コンクリートの中性化を抑制することができる。
すなわち、上記セメント、細骨材、粗骨材、水及び必要に応じて配合される混和材を、混練りすることでコンクリートを調製することができるが、コンクリート材料としての細骨材を上記改質細骨材に置換し、又は粗骨材を上記改質粗骨材に置換してコンクリートを調製する。
また更に、微粒分を含む山砂等の細骨材であっても、本発明を適用することで、得られるコンクリートの流動性を向上させ、高強度とすることができる。
【実施例】
【００２７】
本発明を以下の実施例および比較例により説明するが、これらに限定されるものではない。
（実施例１〜２、比較例１〜３）
コンクリートを調製するにあたり、以下の材料を用いて調製した。
・セメント  ：商品名  普通ルトランドセメント、住友大阪セメント株式会社製
・細骨材    ：陸砂
・粗骨材    ：砕石２００５
・化学混和剤：商品名  ポゾリス７８Ｓ、ＢＡＳＦポゾリス株式会社製
（リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤）
・水        ：水道水
【００２８】
上記細骨材及び粗骨材を以下のように改質処理して、それぞれ改質細骨材及び改質粗骨材を調製した。
上記細骨材及び粗骨材を、３０質量％のケイフッ化マグネシウム溶液（２０℃）に７日間浸漬させて、改質細孔材及び改質粗骨材を得た。
【００２９】
次の表１に示す配合割合で、各材料を均一に混練りしてコンクリートを調製した。
【００３０】
【表１】
2010222205.tif 000002
【００３１】
（試験例１）
上記実施例１〜２及び比較例１〜３で得られたコンクリートを打設してコンクリート供試体（１００×１００×４００ｍｍ）を作製し、該コンクリート供試体の材齢２８日の圧縮強度と材齢６ヶ月の中性化深さを測定した。その結果を表２に示す。
【００３２】
但し、前記コンクリートの中性化深さは、ＪＩＳ  Ａ１１５３「コンクリートの促進中性化試験方法」に準じて実施し測定した値である。
さらに、前記促進中性化試験により得られた各中性化深さの値より、中性化速度係数を求め、その結果を表２に示す。
ここで、中性化速度係数とは、コンクリートの中性化が進行する材齢（ｔ（日））の対数（ｔ（１／２））と測定した中性化深さ（Ｄ（ｍｍ））による次の式で表される傾き（ａ）を意味するものである。
【００３３】
【数１】
2010222205.tif 000003
【００３４】
また、圧縮強度は、ＪＩＳ  Ａ  １１０８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準じて実施し、測定した値である。
【００３５】
【表２】
2010222205.tif 000004
【００３６】
上記表２より、本発明の実施例１〜２では、比較例１〜３の場合に比べて、コンクリートの圧縮強度が大きく、強度の優れたコンクリートが得られることが明らかとなった。
また、表２中の中性化速度係数から、１０年後の中性化深さを推定すると、実施例１のケースでは５．４ｍｍ、実施例２では３．６ｍｍであるのに対し、比較例１〜３では、５０．１ｍｍ、４８．３ｍｍ、５１．４ｍｍとなり、中性化深さの数値は１０倍程度異なることとなる。
従って、本発明により、コンクリートの長期間における中性化進行が大幅に抑制されることも明らかとなった。
【００３７】
（実施例３、比較例４）
細骨材以外は、上記実施例１に用いた材料と同じ材料を使用して、次の表３に示す配合割合で、各材料を均一に混練りしてコンクリートを調製した。
細骨材としては、篩目が７５μｍのＪＩＳ篩を通過した微粒分を２質量％含む山砂（平均粒径２．７２ｍｍ）を用いた。該微粒分には粘土質のものが０．５質量％含まれていた。
但し、該山砂の平均粒径は  ＪＩＳ  Ａ  １１０２「骨材のふるい分け試験方法」で測定した平均値である。
該山砂を用いて、実施例１と同様の改質処理を施して、改質細骨材を得た。
【００３８】
【表３】
2010222205.tif 000005
【００３９】
（試験例２）
上記実施例３及び比較例４で得られたフレッシュコンクリートを用いて、スランプ値及び含有される空気量（容量％）を測定した。
その結果を表４に示す。
【００４０】
但し、各フレッシュコンクリートのスランプ値（ｃｍ）は、ＪＩＳ  Ａ  １１０１「コンクリートのスランプ試験方法」に準じて実施し、測定した値である。
また、フレッシュコンクリートの空気量（容量％）はＪＩＳ  Ａ  １１２８に準じて実施し、測定した値である。
【００４１】
【表４】
2010222205.tif 000006
【００４２】
上記表４より、本発明の実施例３では、比較例４の場合に比べて、コンクリートのスランプ値が大きくなることが明らかとなり、微粒分を含む骨材を使用したコンクリートの流動性が改善され、また得られたコンクリートは優れた施工性を備えることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のコンクリートの中性化抑制方法は、コンクリート構造物、特に鉄筋コンクリート構造物の腐食をもたらす中性化の抑制を所望する、任意のコンクリート構造物に適用することができ、建築構造物のみならず土木構造物等、広範なコンクリート構造物に適用することができる。