(57)【要約】【課題】コンクリート、特に高強度コンクリートにおいて、ブリージングを速やかに進行させ、コンクリートの表面の乾燥を防ぎ、ひび割れの発生を抑える。【解決手段】クラスターを細分化処理した水を用いてコンクリートを練り混ぜてコンクリートを製造する。または、練り混ぜられたコンクリート中の水のクラスターを細分化処理する。このとき、細分化処理は、マイクロ波を発生する核磁気共鳴装置、磁界を発生する磁気装置又は遠赤外線を発生する遠赤外線装置などの細分化処理装置を、練り混ぜに用いる水又は練り混ぜられたコンクリートが通過する配管に取り付けて行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水のクラスターを細分化処理し、この水を用いてコンクリートを練り混ぜて、コンクリートの性質を改良することを特徴とするコンクリートの改質方法。
【請求項２】
コンクリートを練り混ぜ、このコンクリート中の水のクラスターを細分化処理して、コンクリートの性質を改良することを特徴とするコンクリートの改質方法。
【請求項３】
前記細分化処理は、練り混ぜに用いる水又はコンクリートが通過する配管に、この水又はコンクリート中の水のクラスターを細分化する細分化処理装置を取り付けて行うことを特徴とする請求項１または２に記載のコンクリートの改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート建物等に使用されるコンクリート、特に高強度コンクリートの改質方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート建物等に使用されるコンクリートは、建物の品質向上と部材断面の縮小を図るため、従来使用されてきたものに比べ、大幅に高強度化してきている（例えば、特許文献１参照。）。このことは、鉄筋コンクリートの超高層建物で特に顕著である。
【特許文献１】特開平６−１７２０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、高強度コンクリートを梁やスラブに用いると、ひび割れの発生が多くなるという問題がある。すなわち、高強度コンクリートは、従来のコンクリートより単位セメント量（コンクリート１ｍ3当たりのセメント量）が大幅に多くなり、コンクリートの粘性が非常に大きくなる。そのため、高強度コンクリートを梁やスラブに使用すると、ブリージング（部材に打設されたコンクリートの中の余剰水が時間の経過に伴って上昇し、表面に浮いてくる現象）が非常に遅くなり、梁やスラブの表面はすぐに乾燥し、ひび割れが発生しやすくなるという問題である。
【０００４】
本発明の課題は、コンクリート、特に高強度コンクリートにおいて、その性質を改良して、ブリージングを速やかに進行させ、コンクリートの表面の乾燥を防ぎ、ひび割れの発生を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明のコンクリートの改質方法は、水のクラスターを細分化処理し、この水を用いてコンクリートを練り混ぜて、コンクリートの性質を改良することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明のコンクリートの改質方法は、コンクリートを練り混ぜ、このコンクリート中の水のクラスターを細分化処理して、コンクリートの性質を改良することを特徴とする。
【０００７】
図１に示すように、水の分子１（Ｈ2Ｏ）の構造は、２個の水素原子と１個の酸素原子がＨ−Ｏ−Ｈの形で結合している。電気的には、水の分子１は酸素側が（−）、水素側が（＋）の極性を持っている。このため、自然界の水は、水分子１が数十個から数百個凝集してできたクラスター２（集合体）、つまり大きなクラスター２の集まりとなっている。
【０００８】
一方、このクラスター２は、例えば図２に示すように、外部よりエネルギー３を供給することで小さく分解できることが知られている。ここで、本発明において細分化処理とは、水（水分子１）のクラスター２を小さくすることを意味する。細分化処理を行うために、外部より供給するエネルギー３としては、例えばマイクロ波、磁界、遠赤外線などが挙げられる。
【０００９】
このように、コンクリートの練り混ぜに用いる水のクラスターを細分化処理し、又は練り混ぜられたコンクリート中の水のクラスターを細分化処理する。すなわち、コンクリートの練り混ぜに用いる水又は練り混ぜられたコンクリート中の水のクラスターが小さく分解される。これにより、打設されたコンクリートにおいて、クラスターが小さくなった余剰水はセメント粒子や細骨材の隙間を通りやすくなるため、ブリージングが速やかに進行し、コンクリート表面がブリージング水により養生され、コンクリート表面での初期のひび割れの発生を抑制することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のコンクリートの改質方法において、前記細分化処理は、練り混ぜに用いる水又はコンクリートが通過する配管に、この水又はコンクリート中の水のクラスターを細分化する細分化処理装置を取り付けて行うことを特徴とする。
【００１１】
このように、練り混ぜに用いる水又はコンクリート中の水のクラスターを細分化する細分化処理装置を、それらが通過する配管に取り付けることにより、細分化処理を容易に行うことができる。ここで、細分化処理装置としては、マイクロ波を発生する核磁気共鳴装置、磁界を発生する磁気装置又は遠赤外線を発生する遠赤外線装置などが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コンクリート中の水分子の大きなクラスター（集合体）が小さく細分化されるので、打設されたコンクリートにおいて、クラスターが小さくなった余剰水はセメント粒子や細骨材の隙間を通りやすくなり、ブリージングが速やかに進行し、コンクリート表面がブリージング水により養生され、コンクリート表面での初期のひび割れの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１に示すように、水の分子１（Ｈ２Ｏ）の構造は、２個の水素原子と１個の酸素原子がＨ−Ｏ−Ｈの形で結合し、２個の水素原子と１個の酸素原子の間の角度は１０４．５°となっている。電気的には、水の分子１は酸素側が（−）、水素側が（＋）の極性を持っている。このため、自然界の水は、水分子１が数十個から数百個凝集してできたクラスター２（集合体）、つまり大きなクラスター２の集まりとなっている。コンクリートを製造する際に通常用いられる水道水もこのような状態にある。
【００１４】
このように、自然界の水は、クラスターが大きいため、密実な高強度コンクリートではブリージングしにくくなる。そして、ブリージングが遅くなることにより、高強度コンクリートが打設された梁やスラブの表面はすぐに乾燥し、ひび割れが発生しやすい。ここで、フレッシュコンクリート（まだ固まっていないコンクリート）中の水分の半分程度は、コンクリートの水和反応に必要のない余剰水である。余剰水は、コンクリートの混練、施工性の確保等に必要なものである。
【００１５】
そこで、コンクリートを練り混ぜる前に、練り混ぜに用いる水のクラスターを細分化処理し、この水を用いて練り混ぜてコンクリートを製造する。このとき、細分化処理は、例えばいわゆる生コン工場内で練り混ぜに用いる水が通過する配管に、水のクラスターを細分化する細分化処理装置を取り付けて行う。
【００１６】
また、別の実施形態として、コンクリートを練り混ぜた後に、現場で打設するまでの間に、練り混ぜられたコンクリート中の水のクラスターを細分化処理して、コンクリートの性質を改良する。このとき、細分化処理は、例えば生コン工場内で練り混ぜられたコンクリートをコンクリートミキサー車などに積み込む際に、又は現場でポンプ車から打設する際に、コンクリートが通過する配管に、コンクリート中の水のクラスターを細分化する細分化処理装置を取り付けて行う。
【００１７】
ここで、細分化処理とは、例えば図２に示すように、水（水分子１）のクラスター２を小さくすることを意味する。細分化処理を行うために、外部よりエネルギー３、例えばマイクロ波、磁界、遠赤外線などを供給する。その細分化処理装置としては、マイクロ波を発生する核磁気共鳴装置、磁界を発生する磁気装置あるいは遠赤外線を発生する遠赤外線装置などの周知の装置を用いることができる。なお、これらの装置を単独で用いてもよいし、併用してもよい。
【００１８】
練り混ぜに用いる水又は練り混ぜられたコンクリート中の水を細分化処理することにより、打設されるコンクリートの性質を改良することができる。すなわち、以下の効果が得られる。
【００１９】
（１）クラスターが小さくなった余剰水はセメント粒子や細骨材の隙間を通りやすくなるため、密実な高強度コンクリートにおいてもブリージングが速やかに進行する。そして、コンクリート表面が乾燥することなく、ブリージング水により養生されるため、コンクリート表面での初期のひび割れ発生が少なくなる。
【００２０】
（２）ブリージングが速やかに進行するため、梁やスラブの上面にはブリージング水が滞留し、コンクリート表面のコテ仕上げが容易となる。また、ブリージング終了時間が早くなるためコテ仕上げ時間を短縮することができる。
【００２１】
（３）コンクリート中の水のクラスターが小さいため、コンクリート中の水の分散がより均一化され、コンクリートはより密実となりコンクリート強度が上昇する。
【００２２】
（４）ブリージングが促進されるため、コンクリートの中に残る水分量が減少する。これによりコンクリートの乾燥収縮量が減少し、乾燥収縮に起因する長期的なひび割れの発生も減少する。
【００２３】
（５）コンクリート中の水のクラスターが小さいため、型枠表面に集まる水滴が小さくなり、コンクリート部材表面の仕上がり状態が良好になる。これにより、コンクリート部材の耐久性の向上が期待される。
【００２４】
（６）水のクラスターを細分化する細分化処理装置を、それが通過する配管などに取り付けるだけで、コンクリートの製造、施工の手間を繁雑にすることなく、細分化処理を容易に行うことができる。
【００２５】
なお、以上の実施の形態においては、改質の対象を高強度コンクリートとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、普通強度のコンクリートに用いても良い。
また、細分化処理、細分化処理装置も上記のものに限定されるものではなく、水のクラスターを細分化できる手段であればよい。また、細分化処理装置を配管に取り付けることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば水又はコンクリートが容れられた槽内に装置を取り付けてもよい。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】水分子の構造を示す模式図である。
【図２】水分子のクラスターの細分化処理を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  水分子
２  クラスター
３  エネルギー
【図１】
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【図２】
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