(57)【要約】 【課題】  改質処理体によって硬化体の性質を改良する養生装置を提供するとともに、低コストで改質処理体の流出を防ぐことができ、また搬出入作業を行う作業員が改質処理体中で作業することがなく、改質処理体の損失量が少ない硬化体の養生装置を提供することを目的としている。【解決手段】  硬化体Ａが格納されて密閉される容器２が備えられ、容器２内には硬化体Ａの性質を改良する改質処理体Ｃが充填されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化体が格納されて密閉される容器が備えられ、該容器内には前記硬化体の性質を改良する改質処理体が充填されていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項２】
請求項１記載の硬化体の養生装置において、
前記容器は移動可能に配置されていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の硬化体の養生装置において、
前記容器内に前記改質処理体を供給する供給手段が備えられていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の硬化体の養生装置において、
前記容器には、該容器内の前記改質処理体の濃度を検出する濃度検出手段が備えられていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか記載の硬化体の養生装置において、
前記容器内の湿度調整を行う湿度調整手段が備えられていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか記載の硬化体の養生装置において、
前記容器内の温度を上昇させる加熱手段が備えられていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか記載の硬化体の養生装置において、
前記容器内に圧力を加える加圧手段が備えられていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか記載の硬化体の養生装置において、
前記改質処理体には、炭酸ガス又は炭酸水からなり、前記硬化体には、セメント系の硬化性物質からなることを特徴とする硬化体の養生装置。
【請求項９】
請求項８記載の硬化体の養生装置において、
排気ガスを供給する排気ガス供給手段が備えられ、前記容器中の前記改質処理体には排気ガスが含有されていることを特徴とする硬化体の養生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガス等の改質処理体によって、コンクリート製品やモルタル製品などの硬化体の性質を改良しつつ養生することができる硬化体の養生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート製品を養生する方法として、コンクリート製品を高温の水蒸気下で養生する蒸気養生がある。蒸気養生は、コンクリートの促進養生の一つであり、常圧１００℃以下での常圧蒸気養生では主に初期強度を増進させることができ、高圧高温蒸気養生（オートクレーブ養生）では初期強度を増進させるとともに優れた寸法安定性及び耐食性を得ることができる。蒸気養生は、養生室内にコンクリート製品を配置し、養生室内に高温の蒸気を供給して行われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、近年では、炭酸ガス雰囲気中でコンクリート製品を養生させる炭酸化養生が提案されている。この方法によれば、セメントと水との反応によって生成される遊離石灰［Ｃａ（ＯＨ）２］は、炭酸ガス［ＣＯ２］と接触することにより炭酸カルシウム［ＣａＣＯ３］が生成され、体積が膨張する。体積が膨張すると、マトリックス内の空隙は充填されて緻密化されるため、吸水率を減少するとともに強度を増加することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２１１４３３号公報
【特許文献２】特開平５−２４９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の蒸気養生では、初期強度を増進させることができるが、養生後に発現される強度を増加させることはできないという問題が存在する。また、コンクリート製品には微小な空隙が多数形成されているため、長期間圧力が加わると水分や気体が浸透し得るという問題が存在する。
また、上記した炭酸化養生では、高濃度の炭酸ガスは人体及び地球環境に悪影響を及ぼすため、蒸気養生と同様にして行うとすると、炭酸ガスが外に漏れないように養生室の密閉性を確保する必要があり、安全性の確保には相当のコストが必要であるという問題が存在する。また、蒸気養生では、養生室に出入口が設けられ、蒸気養生を行いつつ、作業員が養生期間が経過したコンクリート製品を搬出するとともに新しいコンクリート製品を養生室内に搬入するが、炭酸化養生の場合は、作業員が養生室内に入ってコンクリート製品を出し入れすることは危険を伴う作業となるため好ましくない。また、出入口を開ける度に養生室内の炭酸ガスが外に流出するため、炭酸ガスの損失量が多くなるという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、コンクリート製品等の硬化体の性質を炭酸ガス等の改質処理体によって改良することができる養生装置を提供するとともに、低コストで改質処理体の流出を防ぐことができ、また搬出入作業を行う作業員が改質処理体中で作業することがなく、改質処理体の損失量が少ない硬化体の養生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る硬化体の養生装置は、硬化体が格納されて密閉される容器が備えられ、該容器内には前記硬化体の性質を改良する改質処理体が充填されていることを特徴としている。
このような特徴により、硬化体は、密閉された容器内で改質処理体と反応するため、容器が置かれた空間を密閉する必要はなく、他の硬化体の搬出入を行っても養生中の容器内の改質処理体が流出することはない。
【０００７】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器が移動可能に配置されていることが好ましい。
これによって、硬化体を改質処理体雰囲気中で養生しながら移送することができる。
【０００８】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器内に改質処理体を供給する供給手段が備えられていることが好ましい。
これによって、容器内に適当な量の改質処理体を充填することができ、容器内の改質処理体濃度を硬化体の養生に適した濃度に保つことができる。
【０００９】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器に、該容器内の改質処理体の濃度を検出する濃度検出手段が備えられていること好ましい。
これによって、容器の密閉性を保ったまま容器内の改質処理体の濃度管理を行うことができる。
【００１０】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器内の湿度調整を行う湿度調整手段が備えられていることが好ましい。
これによって、改質処理体で硬化体の性質を改良するのに適した湿度を保つことができる。
【００１１】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器内の温度を上昇させる加熱手段が備えられていることが好ましい。
これによって、改質処理体で硬化体の性質を改良するのに適した温度まで加熱することができる。
【００１２】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、容器内に圧力を加える加圧手段が備えられていることが好ましい。
これによって、容器内に圧力が加えられ、改質処理体と硬化体との反応は促進される。
【００１３】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、改質処理体には、炭酸ガス又は炭酸水からなり、硬化体には、セメント系の硬化性物質からなることが好ましい。
これによって、セメント系の硬化性物質からなる硬化体の表面部分は炭酸化されて緻密化され、強度も増加する。
【００１４】
また、本発明に係る硬化体の養生装置は、排気ガスを供給する排気ガス供給手段が備えられ、容器中の改質処理体には排気ガスが含有されていることが好ましい。
これによって、環境に影響を及ぼす排気ガスを効率的に再利用することができるとともに、省エネルギーを図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る硬化体の養生装置によれば、硬化体が格納されて密閉された容器内には改質処理体が充填されており、硬化体は密閉された容器内で改質処理体と反応するため、容器が置かれた空間を密閉する必要はなく、低コストで改質処理体の流出を防ぐことができる。また、他の硬化体の搬出入を行っても養生中の容器内の改質処理体が流出することはないため、改質処理体がない空間で作業員が硬化体の搬出入作業を行うことができ、また養生中の容器内に充填された改質処理体の損失量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る硬化体の養生装置の第１，第２の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る養生装置１を表す模式図である。図１に示すように、養生装置１は、養生室Ｒ内に配置されており、コンクリート製品（硬化体）Ａが格納されている容器２と、容器２内に炭酸ガス（改質処理体）Ｃを供給する炭酸ガス供給手段３と、容器２内の温度を上昇させるヒーター（加熱手段）４と、容器２内に圧力を加える加圧ユニット（加圧手段）５と、容器２内の湿度調整を行う湿度調整手段６と、炭酸ガス供給手段３，ヒーター４及び加圧ユニット５をそれぞれ制御する制御盤（制御手段）７とから構成されている。
【００１８】
容器２は図示せぬ扉が設けられた移動可能な箱状のものであり、図示せぬ扉が完全に閉じることで密閉性（気密性）が確保されるものである。容器２の外周には、例えばポリエチレンフォームなどからなる断熱材８が被覆されており、容器２が断熱材８で包み込まれた状態となっている。容器２内の底部には基台９が設けられており、コンクリート製品Ａは基台９上に載置されている。なお、容器２は箱状のものに限らず、ポリエチレン等の気密性が確保できる袋状のものでもよい。
【００１９】
また、容器２には、容器２内の炭酸ガスＣ濃度を検出する濃度センサー１０と、容器２内の温度を検出する温度センサー１１と、容器２内の圧力を検出する圧力計１２と、容器２内の湿度を検出する湿度センサー１３とが付設されている。濃度センサー１０，温度センサー１１，圧力計１２、湿度センサー１３には、検出した結果を表示する表示部１０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａが容器２の外側にそれぞれ設けられており、容器２内の炭酸ガスＣ濃度，温度，圧力，湿度はそれぞれ目視確認できる。また、濃度センサー１０，温度センサー１１，圧力計１２よって検出された検出データは制御盤７にそれぞれ伝達される。
【００２０】
炭酸ガス供給手段３は、炭酸ガスＣが貯留された図示せぬタンクと、炭酸ガスＣを送り出す送出部１４と、送出部１４から送り出された炭酸ガスＣが流通するガス供給管１５とから構成されている。容器２に付設されて容器２の内部に連通された第１の接続部１６と送出部１４とはガス供給管１５を介して接続されており、接続管１５は容器２内に連通されている。炭酸ガス供給手段３によって、容器２内には炭酸ガスＣが充填されている。
【００２１】
ヒーター４は、容器２の内部に配置されており、容器２内の天井部に設けられている。ヒーター４は例えば電気ヒーターからなり、容器２内部のほぼ中央の位置に配置されている。
加圧ユニット５は、例えばコンプレッサーやシリンダー、ゴムバッグ等からなるものであり、連通管１７を介して容器２に付設されて容器２の内部に連通された第２の接続部１８に接続されている。
【００２２】
湿度調整手段６は、容器２内に張られた養生水１９と、容器２内に配置された金属塩２０とから構成されている。容器２内の温度や圧力が上昇することで養生水１９が飽和し、容器２の湿度は上昇する。また、金属塩２０を容器２内の湿気に溶解させることによって容器２内の湿度は低下する。湿度調整手段６によって、容器２内の湿度は、３０％〜６５％の範囲に調節される。
【００２３】
制御盤７は、濃度センサー１０，温度センサー１１及び圧力計１２にそれぞれ接続されており、濃度センサー１０，温度センサー１１及び圧力計１２によって検出された検出データを基に炭酸ガス供給手段３，ヒーター４及び加圧ユニット５をそれぞれ制御するものである。制御盤７によって送出部１４は制御され、容器２内の炭酸ガスＣ濃度は５％〜３０％の範囲に調節される。また、制御盤７によってヒーター４は制御され、容器２内の温度は４０℃〜６５℃の範囲に調節される。さらに、制御盤７によって加圧ユニット５を制御され、容器２内の気圧は大気圧〜１０気圧の範囲に調節される。
【００２４】
次に、上記した構成からなる養生装置１の使用方法について説明する。
【００２５】
まず、密閉された容器２内にコンクリート製品Ａを配置する工程を行う。具体的には、容器２の図示せぬ扉をあけて、容器２の中にコンクリート製品Ａを入れて基台９上に載置させる。そして、容器２の図示せぬ扉を閉めて容器２内を密閉する。
【００２６】
次に、炭酸ガス供給手段３によって容器２内に炭酸ガスＣを充填する工程を行う。具体的には、炭酸ガスＣを送出部１４からガス供給管１５内に送り、ガス供給管１５内を流通する炭酸ガスＣをガス供給管１５から第１の接続部１６を経由させて容器２内に流入させる。このとき、濃度センサー１０によって容器２内の炭酸ガスＣ濃度を検出し、検出したデータを制御盤７に伝達する。制御盤７は検出データを基に送出部１４をコントロールし、容器２内の炭酸ガスＣ濃度が５〜３０％になったところで送出部１４を停止させる。また、容器２内の炭酸ガスＣ濃度は、濃度センサー１０の表示部１０ａで確認することができる。
【００２７】
また、ヒーター４によって容器２内を所定温度に調節する工程を行う。具体的には、ヒーター４を稼動させてヒーター４の熱により密閉された容器２内の温度を上昇させる。容器２の周りには断熱材８が被覆されているため、効率的に温度は上昇する。このとき、このとき、温度センサー１１によって容器２内の温度を検出し、検出したデータを制御盤７に伝達する。制御盤７は検出データを基にヒーター４をコントロールし、容器２内の温度が４０〜６５℃になったところでヒーター４を停止させる。また、容器２内の温度は、温度センサー１１の表示部１１ａで確認することができる。
【００２８】
また、加圧ユニット５によって容器２内を所定気圧に調節する工程を行う。具体的には、加圧ユニット５を稼動させて圧力勾配を付加する。このとき、圧力計１２によって容器２内の気圧を測定し、測定したデータを制御盤７に伝達する。制御盤７は測定データを基に加圧ユニット５を制御し、容器２内の気圧が大気圧〜１０気圧になったところで加圧ユニット５による加圧を停止させる。また、容器２内の気圧は、圧力計１２の表示部１２ａで確認することができる。
【００２９】
また、このとき、容器２内の湿度は湿度調整手段６によって任意の湿度になるように管理している。つまり、容器２内に張られた養生水１９が熱又は圧力によって飽和し、容器２内の湿度は上昇する。また、容器２内の金属塩２０が容器２内の湿気に溶解することで、容器２内の湿度の上昇は抑えられ、容器２内の湿度は３０〜６５％に保たれる。また、容器２内の湿度は、湿度センサー１３の表示部１３ａで確認することができる。
【００３０】
なお、炭酸ガスＣが充填された容器２内でのコンクリート製品Ａの養生期間は、コンクリート製品Ａの表面部のみが炭酸化される期間内で行う。特に、コンクリート製品Ａが鉄筋コンクリート造の場合は、内部に埋設されている鉄筋が酸化されて錆びることがないように、養生期間の調整を行う必要がある。
【００３１】
また、コンクリート製品Ａを容器２内で養生しつつ別の場所に運搬する工程を行ってもよい。具体的には、第１の接続部１６からガス供給管１５を外すとともに、第２の接続部１８から連通管１７を外す。このとき、第１，第２の接続部１６，１８を閉塞させて容器２内の密閉性を確保する。そして、容器２内の炭酸ガスＣ濃度を５〜３０％の範囲に、容器２内の温度を４０〜６５℃の範囲に、容器２内の気圧を大気圧〜１０気圧の範囲に、そして容器２内の湿度を３０〜６５％の範囲に保った状態で容器２ごとコンクリート製品Ａを運搬する。また、炭酸ガス供給手段３及び加圧ユニット５を接続したままの状態で運搬することで、運搬中の炭酸ガスＣ濃度，温度，気圧，湿度の調整を行ってもよい。
【００３２】
次に、炭酸化養生を行う従来の養生室（中性化養生槽）を用いてコンクリート試験体を養生する場合と、本願に係る養生装置１を用いて試験体を養生する場合とを比較する実験を行い、当該実験結果に基づいて上記した構成からなる養生装置１の効果を説明する。
【００３３】
図３（ａ）は今回の実験に使用された試験体の使用材料を示す表であり、図３（ｂ）は今回の実験に使用された試験体の配合表であり、図３（ｃ）は今回の実験に使用された試験体のフレッシュ性状を示す表である。
今回の実験では、試験体として、図３（ａ）に示す材料を用いて図３（ｂ）に示す配合で２つの試験体を作成する。２つの試験体のフレッシュ性状は図３（ｃ）に示すとおりであり、２つの試験体を同等のものである。
【００３４】
次に、上記した２つの試験体を、打設から１日間、それぞれ湿空養生して固化させる。このとき、養生温度を２０℃にするとともに、養生湿度を９５％にする。
次に、２つの試験体の脱型をそれぞれ行い、一方の試験体（ＮＯ．１）を中性化養生槽に入れるとともに、他方の試験体（ＮＯ．２）を炭酸ガス濃度が１００％の養生装置１の容器２内に入れて、２つの試験体をそれぞれ２７日間養生する。このとき、中性化養生槽は温度５０℃、湿度６０％、炭酸ガス濃度２０％に設定されている。
【００３５】
図４は上記した実験結果を示す表である。４週間の養生期間後、試験体の中性化された範囲（中性化深さ）と空隙率とをそれぞれ測定すると、図４に示すように、２つの試験体は同等の結果となった。上記した実験結果によって、中性化養生槽で養生された試験体と本願に係る養生装置１で養生された試験体とは、中性化の進行状況が同等となっており、養生装置１によって十分な炭酸化が行えることがわかる。
【００３６】
上記した構成からなる養生装置１によれば、コンクリート製品Ａが格納されて密閉された容器２内には炭酸ガスＣが充填されており、コンクリート製品Ａは密閉された容器２内で炭酸ガスＣと反応するため、容器２が置かれた空間を密閉する必要はなく、低コストで炭酸ガスＣの流出を防ぐことができ、環境への影響を低減することができる。また、炭酸ガスＣの流出をふせぐことができるため、養生中の容器２内に充填された炭酸ガスＣの損失量を少なくなり、経済的である。また、他のコンクリート製品の搬出入を行っても養生中の容器２内の炭酸ガスＣが流出することはないため、炭酸ガスＣがない（微少な）空間で作業員が他のコンクリート製品の搬出入作業を行うことができ、作業員の安全性を確保することができる。
【００３７】
また、容器２が移動可能に配置されているため、コンクリート製品Ａを炭酸ガスＣ雰囲気中で養生しながら移送することができ、他のストックヤードなどに移すことができる。
【００３８】
また、容器２内に炭酸ガスＣを供給する炭酸ガス供給手段３が備えられているため、容器２内に適当な量の炭酸ガスＣを充填することができ、容器２内の炭酸ガスＣ濃度をコンクリート製品Ａの養生に適した濃度に保つことができる。これによって、効果的に炭酸化養生を行うことができ、コンクリート製品Ａの耐久性を向上させることができる。
【００３９】
また、容器２内の炭酸ガスＣの濃度を検出する濃度センサー１０が備えられているため、容器２の密閉性を保ったまま容器２内の炭酸ガスＣの濃度管理を行うことができる。これによって、確実かつ容易に所定の炭酸ガスＣ濃度を保つことができる。
【００４０】
また、容器２内の湿度調整を行う湿度調整手段６が備えられているため、炭酸ガスＣでコンクリート製品Ａの性質を改良する場合に適した湿度を保つことができる。これによって、効果的に炭酸化養生を行うことができ、コンクリート製品Ａの耐久性を向上させることができる。
【００４１】
また、容器２内の温度を上昇させるヒーター４が備えられているため、炭酸ガスＣでコンクリート製品Ａの性質を改良する場合に適した温度を保つことができる。これによって、効果的に炭酸化養生を行うことができ、コンクリート製品Ａの耐久性を向上させることができる。
【００４２】
また、容器２内に圧力を加える加圧ユニット５が備えられているため、容器２内の気圧は上昇し、炭酸ガスＣとコンクリート製品Ａとの反応は促進される。これによって、養生期間を短縮することができる。
【００４３】
また、炭酸ガスＣが充填された容器２内でコンクリート製品Ａは養生されるため、コンクリート製品Ａの表面部分は炭酸化されて緻密化され、強度も増加する。これによって、コンクリート製品Ａの耐久性を向上させることができるとともに、長期の圧力による水分や気体の浸透を防止することができる。
【００４４】
次に、本発明に係る養生装置２の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成部分は説明を省略する。
【００４５】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明に係る養生装置１００を表す模式図である。図２に示すように、養生装置１００には、工場等の排気ガスＤをコンクリート製品Ａが格納された容器１０１内に供給する排気ガス供給手段１０２が備えられており、容器１０１内には、排気ガスＤを含有する混合ガスＢが充填されている。混合ガスＢは、炭酸ガス供給手段１０３によって供給される炭酸ガスＣと、排気ガス供給手段１０２によって供給される排気ガスＤとが混合されて生成されている。
【００４６】
排気ガス供給手段１０２は、工場等から排出される排気ガスＤ内に含まれる塵などを取り除くトラップ１０４と、第１，第２のガス供給管１０５ａ，１０５ｂと、から構成されている。第１のガス供給管１０５ａは工場の排気ダクト等とトラップ１０４との間に介装されており、第２のガス供給管１０５ｂはトラップ１０４と容器１０１に付設された接続部１０６との間に介装されている。炭酸ガス供給手段１０３を構成する送出部１０７に接続された第３のガス供給管１０５ｃは第２のガス供給管１０５ｂに接続されている。また、容器１０１には、排ガス管１０８が接続されており、容器１０１内の混合ガスＢは適宜排出される。
【００４７】
上記した構成からなる養生装置１００には、排気ガスＤを供給する排気ガス供給手段１０２が備えられ、容器１０１中の混合ガスＢには排気ガスＤが含有されているため、環境に影響を及ぼす排気ガスＤを効率的に再利用することができるとともに、省エネルギーを図ることができる。これによって、環境破壊を抑制することができるとともにコストの低減を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明に係る硬化体の養生装置の第１，第２の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、コンクリート製品Ａを養生させるための養生装置１，１００について説明しているが、本発明に係る硬化体は、モルタル製品やその他のセメント系の硬化性物質からなるものでもよく、或いは樹脂製の硬化体でもよい。
【００４９】
また、上記した実施の形態では、改質処理体として炭酸ガスＣが用いられているが、本発明に係る改質処理体は、炭酸水でもよく、容器内を炭酸水で満たしても良い。また、改質処理体は、養生する硬化体に応じて適宜変更可能であり、炭酸ガスＣ以外の気体又は炭酸水以外の液体を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る硬化体の養生装置の第１の実施の形態を説明するための模式図である。
【図２】本発明に係る硬化体の養生装置の第２の実施の形態を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）は中性化養生槽を用いてコンクリート試験体を養生する場合と本願に係る養生装置を用いて試験体を養生する場合とを比較する実験に使用された試験体の使用材料を示す表であり、（ｂ）は実験に使用された試験体の配合表であり、（ｃ）は実験に使用された試験体のフレッシュ性状を示す表である。
【図４】中性化養生槽を用いてコンクリート試験体を養生する場合と本願に係る養生装置を用いて試験体を養生する場合とを比較する実験の実験結果を示す表である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１００  養生装置
２，１０１  容器
３，１０３  炭酸ガス供給手段（供給手段）
４  ヒーター（加熱手段）
５  加圧ユニット（加圧手段）
６  湿度調整手段
１０  濃度センサー（濃度検出手段）
１０２  排気ガス供給手段
Ａ  コンクリート製品（硬化体）
Ｂ  混合ガス（改質処理体）
Ｃ  炭酸ガス（改質処理体）
Ｄ  排気ガス
【図１】
2006143531.tif 000003
【図２】
2006143531.tif 000004
【図３】
2006143531.tif 000005
【図４】
2006143531.tif 000006