(57)【要約】【課題】  コンクリートの表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅を効果的に生成させ、コンクリートの中性化を抑制して鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めるコンクリートの表面処理方法とコンクリート材を提供すること。【解決手段】  テトラクロロ銅酸の溶液である薬液をコンクリートの表面に塗布し、上記コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を生成させることで、上記コンクリート材の表面処理を効果的に行い、上記コンクリート材の内部への二酸化炭素の吸収による劣化を防止するもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラクロロ銅酸の溶液である薬液をコンクリートの表面に接触させ、上記コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を生成させることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液は、塩化第２銅溶液に塩酸を加えたものであることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液に酸性度低下剤を添加することを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記酸性度低下剤は上記薬液のｐＨが２〜５になる量だけ添加されることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記酸性度低下剤は銅粉又はアンモニア水又は炭酸水素アンモニウム水溶液にアンモニア水を加えた溶液であることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液を霧状にして上記コンクリートの表面に吹き付け、養生期間経過後表面を洗浄・研磨することを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記コンクリートの表面に薬液保持枠を設置し、
上記コンクリートの表面の上記薬液保持枠によって囲まれた部分に上記薬液を投入・撹拌し、養生期間経過後表面を洗浄・研磨することを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項８】
請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液保持枠は樹脂製の型材によって構成されていることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項９】
請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液保持枠は粘土によって構成されていることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項１０】
請求項７〜請求項９の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記コンクリートの表面には処理領域と非処理領域を区画するためのマスキングテープが貼り付けられていて、
上記薬液保持枠はこのマスキングテープ上に設置されていることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項１１】
請求項７〜請求項１０の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液保持枠には少なくとも上記薬液保持枠の内側を覆うビニールシートが設置されていることを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項１２】
請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、
上記薬液保持枠は２本のアングル材とＴ字型仕切部材であり、
上記２本のアングル材を上記コンクリート材の表面に平行に設置・固定し、
上記２本のアングル材に跨って上記Ｔ字型仕切部材を設置することを特徴とするコンクリートの表面処理方法。
【請求項１３】
表層にテトラクロロ銅酸銅又はテトラクロロ銅酸イオン又は塩化アンモニウム存在下でのテトラアンミン銅イオンとコンクリートのカルシウムの反応により生成された炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅が含まれていることを特徴とするコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの表面処理方法とコンクリート材に係り、特に、コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を効果的に生成させ、コンクリートの中性化を抑制して鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めることができるように工夫したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンクリートの表面処理方法とコンクリート材の構成を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。この特許文献１は、本件特許出願人によるものである。
特許文献１に記載されたコンクリート及びコンクリートブロックの着色を兼ねた中性化防止工法は、コンクリートの表面に、水に可溶な銅の塩類（硫酸銅、塩化銅、硝酸銅等）の飽和水溶液、または、上記水溶液をグリセリンや澱粉のりなどに混合したものを塗布し、上記コンクリートの表層の炭酸カルシウムや水酸化カルシウムと上記銅の塩類を化学反応させ、銅の塩基性炭酸塩を生成させて上記コンクリートの中性化を防止するものである。
【０００３】
コンクリートは、通常、自身に含まれる水酸化カルシウムによって高アルカリ状態となっており、内部の鉄筋が酸化被膜で覆われることによって腐食が防止されているが、上記コンクリートが二酸化炭素を吸収することにより中性化されると、上記鉄筋の酸化被膜が破壊され鉄筋が腐食してしまう。鉄筋が腐食すると錆が発生して体積が増加し、上記コンクリートにクラックが発生してしまう。
これに対してコンクリートの表層に銅の塩基性炭酸塩が生成されると、二酸化炭素の吸収が防止され、これにより上記コンクリートの中性化が抑制され、上記鉄筋の腐食ひいてはコンクリートにおけるクラックの発生が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２２８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、水に可溶な銅の塩類（硫酸銅、塩化銅、硝酸銅等）の飽和水溶液、または上記水溶液をグリセリンや澱粉のりなどに混合したものをコンクリートの表面に塗布しても、上記コンクリートの表層に銅の塩基性炭酸塩が効果的に生成されているとは言い難く、その結果、コンクリートの中性化を抑制し鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を十分に得られないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を効果的に生成させ、コンクリートの中性化を抑制して鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めることが可能なコンクリートの表面処理方法とコンクリート材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１によるコンクリートの表面処理方法は、テトラクロロ銅酸の溶液である薬液をコンクリートの表面に接触させ、上記コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を生成させることを特徴とするものである。
また、請求項２によるコンクリートの表面処理方法は、請求項１記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液は、塩化第２銅溶液に塩酸を加えたものであることを特徴とするものである。
また、請求項３によるコンクリートの表面処理方法は、請求項１又は請求項２記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液に酸性度低下剤を添加することを特徴とするものである。
また、請求項４によるコンクリートの表面処理方法は、請求項３記載のコンクリートの表面処理方法において、上記酸性度低下剤は上記薬液のｐＨが２〜５になる量だけ添加されることを特徴とするものである。
また、請求項５によるコンクリートの表面処理方法は、請求項３又は請求項４記載のコンクリートの表面処理方法において、上記酸性度低下剤は銅粉又はアンモニア水又は炭酸水素アンモニウム水溶液にアンモニア水を加えた溶液であることを特徴とするものである。
また、請求項６によるコンクリートの表面処理方法は、請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液を霧状にして上記コンクリートの表面に吹き付け、養生期間経過後表面を洗浄・研磨することを特徴とするものである。
また、請求項７によるコンクリートの表面処理方法は、請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記コンクリートの表面に薬液保持枠を設置し、上記コンクリートの表面の上記薬液保持枠によって囲まれた部分に上記薬液を投入・撹拌し、養生期間経過後表面を洗浄・研磨することを特徴とするものである。
また、請求項８によるコンクリートの表面処理方法は、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は樹脂製の型材によって構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項９によるコンクリートの表面処理方法は、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は粘土によって構成されていることを特徴とするものである。
また、請求項１０によるコンクリートの表面処理方法は、請求項７〜請求項９の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記コンクリートの表面には処理領域と非処理領域を区画するためのマスキングテープが貼り付けられていて、上記薬液保持枠はこのマスキングテープ上に設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項１１によるコンクリートの表面処理方法は、請求項７〜請求項１０の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠には少なくとも上記薬液保持枠の内側を覆うビニールシートが設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項１２によるコンクリートの表面処理方法は、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は２本のアングル材とＴ字型仕切部材であり、上記２本のアングル材を上記コンクリート材の表面に平行に設置・固定し、上記２本のアングル材に跨って上記Ｔ字型仕切部材を設置することを特徴とするものである。
また、請求項１３によるコンクリート材は、表層にテトラクロロ銅酸銅又はテトラクロロ銅酸イオン又は塩化アンモニウム存在下でのテトラアンミン銅イオンとコンクリートのカルシウムの反応により生成された炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅が含まれていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明の請求項１によるコンクリートの表面処理方法によると、テトラクロロ銅酸の溶液である薬液をコンクリートの表面に接触させ、上記コンクリートの表層に炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅を生成させるので、コンクリートの表層に炭酸銅又は塩基性炭酸銅を効果的に生成させ、コンクリートの中性化を抑制して鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めることができる。
また、請求項２によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項１記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液は、塩化第２銅溶液に塩酸を加えたものであるので、上記薬液を容易に得ることができる。
また、請求項３によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項１又は請求項２記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液に酸性度低下剤を添加するので、上記薬液の酸性度を下げることで上記コンクリート材の腐食を防止し、より効果的コンクリートの表面処理を行うことができる。
また、請求項４によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項３記載のコンクリートの表面処理方法において、上記酸性度低下剤は上記薬液のｐＨが２〜５になる量だけ添加されるので、酸性度を適度に調整してより効果的コンクリートの表面処理を行うことができる。
また、請求項５によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項３又は請求項４記載のコンクリートの表面処理方法において、上記酸性度低下剤は銅粉又はアンモニア水又は炭酸水素アンモニウム水溶液にアンモニア水を加えた溶液であるため、容易に上記薬液の酸性度を下げることができる。
また、請求項６によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液を霧状にして上記コンクリートの表面に吹き付け、養生期間経過後表面を洗浄・研磨するので、コンクリートの表面処理を容易に行うことができる。
また、請求項７によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項１〜請求項５の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記コンクリートの表面に薬液保持枠を設置し、上記コンクリートの表面の上記薬液保持枠によって囲まれた部分に上記薬液を投入・撹拌し、養生期間経過後表面を洗浄・研磨するので、上記薬液の流出を防止して、上記コンクリートの表面処理を効果的に行うことができる。また、薬液の回収も容易である。
また、請求項８によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は樹脂製の型材によって構成されているので、容易にコンクリートの表面処理を行うことができる。
また、請求項９によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は粘土によって構成されているので、容易にコンクリートの表面処理を行うことができる。
また、請求項１０によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項７〜請求項９の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記コンクリートの表面には処理領域と非処理領域を区画するためのマスキングテープが貼り付けられていて、上記薬液保持枠はこのマスキングテープ上に設置されているので、簡易な構成により上記薬液の漏れを防止できる。
また、請求項１１によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項７〜請求項１０の何れかに記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠には少なくとも上記薬液保持枠の内側を覆うビニールシートが設置されているので、上記薬液の漏れだしを確実に防止し、効果的に表面処理を行うことができる。
また、請求項１２によるコンクリートの表面処理方法によると、請求項７記載のコンクリートの表面処理方法において、上記薬液保持枠は２本のアングル材とＴ字型仕切部材であり、上記２本のアングル材を上記コンクリート材の表面に平行に設置・固定し、上記２本のアングル材に跨って上記Ｔ字型仕切部材を設置するので、容易にコンクリートの表面処理を行うことができる。
また、請求項１３によるコンクリート材によると、表層にテトラクロロ銅酸銅又はテトラクロロ銅酸イオン又は塩化アンモニウム存在下でのテトラアンミン銅イオンとコンクリートのカルシウムの反応により生成された炭酸銅及び又は塩基性炭酸銅が含まれているので、効果的に内部の中性化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、コンクリート壁に薬液を吹き付ける状態を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の説明に要した図で、図２（ａ）は、表面処理を施さないコンクリートサンプルの二酸化炭素の吸収を示すタコグラフであり、円周方向に日数をとり放射方向に二酸化炭素の圧力をとってその時間変化を示したものであり、図２（ｂ）は、表面処理を施さないコンクリート材を二酸化炭素を充填した密封容器内に設置した際、二酸化炭素の圧力が０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期と二酸化炭素の圧力が０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期を示す表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の説明に要した図で、図３（ａ）は、この第１の実施の形態によるコンクリートサンプルの二酸化炭素の吸収を示すタコグラフであり、円周方向に日数をとり放射方向に二酸化炭素の圧力をとってその時間変化を示したものであり、図３（ｂ）は、この第１の実施の形態によるコンクリート材を二酸化炭素を充填した密封容器内に設置した際、二酸化炭素の圧力が０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期と二酸化炭素の圧力が０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期を示す表である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図で、コンクリート床に薬液保持枠を設置し表面処理を施す状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図で、コンクリート床に薬液保持枠を設置し表面処理を施す状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示す図で、コンクリート床に薬液保持枠を設置し表面処理を施す状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態を示す図で、図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１乃至図３を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
この第１の実施の形態では、図１に示すように、薬液１を噴霧器３によってコンクリート壁５に吹き付けることにより、上記コンクリート壁５の表面処理を行う。
上記コンクリート壁５の内部には図示しない鉄筋があるが、上記表面処理により上記コンクリート壁５内に二酸化炭素が吸収されることを防止し、これにより、コンクリートの中性化を抑制して上記鉄筋の腐食を防止し、上記コンクリート壁５におけるクラックの発生を防止する。
【００１１】
上記薬液１は、テトラクロロ銅酸（Ｈ２（ＣｕＣｌ４））溶液に酸性度低下剤としての銅粉を添加したものである。上記テトラクロロ銅酸は、塩化第２銅（ＣｕＣｌ２）溶液に塩酸（ＨＣｌ）を加えたもので、テトラクロロ銅酸は錯イオン（テトラクロロ銅酸イオン、（ＣｕＣｌ４）２−）の形態をとっている。
なお、塩酸には沈殿を防止する効果もある。
この第１の実施の形態では、塩化第２銅溶液と塩酸を混合してテトラクロロ銅酸溶液としての５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に対して、酸性度低下剤としての銅粉を溶解させ、薬液１を作成する。上記塩化第２銅溶液と上記銅粉の割合であるが、薬液の酸性度がｐＨ２〜ｐＨ５程度になるように決定される。
上記テトラクロロ銅酸溶液としての塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としての銅粉を溶解させると、次の式（Ｉ）に示す化学反応が起こる。
Ｈ２（ＣｕＣｌ４）＋Ｃｕ＋１／２Ｏ２→Ｃｕ（ＣｕＣｌ４）＋Ｈ２Ｏ
―――（Ｉ）
すなわち、上記薬液１には、テトラクロロ銅酸銅（Ｃｕ（ＣｕＣｌ４））が溶解されている。
【００１２】
上記噴霧器３は、図１に示すように、薬液１が保持される薬液保持容器７と、先端に図示しない小孔が形成されたノズル９と、このノズル９の後端側に設置されたポンプ１１と、から構成されている。上記ポンプ１１を操作して伸縮させると、上記ノズル９の先端の図示しない小孔から上記薬液１が霧状に噴射される。
【００１３】
上記薬液１が上記コンクリート壁５の表面に付着すると、次の式（ＩＩ）、（ＩＩＩＩ）に示す化学反応が起こる。
Ｃｕ（ＣｕＣｌ４）＋２ＣａＣＯ３→２ＣｕＣＯ３＋２Ｃａ２＋＋４Ｃｌ−
―――（ＩＩ）
Ｃｕ（ＣｕＣｌ４）＋ＣａＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋２Ｃａ２＋＋４Ｃｌ−―――（ＩＩＩ）
すなわち、テトラクロロ銅酸銅（Ｃｕ（ＣｕＣｌ４））と上記コンクリート壁５の表層の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）や水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が反応し、炭酸銅（ＣｕＣＯ３）や塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２）が生成される。
なお、上記塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２）の炭酸銅（ＣｕＣＯ３）と水酸化銅（Ｃｕ（ＯＨ）２）の割合は、ｐＨ等の条件により異なる。
【００１４】
次に、コンクリート壁５の表面処理を行う作業について説明する。
予め、テトラクロロ銅酸溶液である薬液１を作成しておく。この第１の実施の形態では、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としての銅粉を溶解させる。
次に、上記薬液１を噴霧器３の薬液保持容器７に充填する。
次に、コンクリート壁５の表面を清掃する。
次に、所定の期間、上記コンクリート壁５の表面を養生させる。
次に、上記噴霧器３を用いて上記薬液１を上記コンクリート壁５の表面に吹き付ける。
上記薬液１は、比較的粘度が高く、ある程度は上記コンクリート壁５の表面に保持されるが、上記コンクリート壁５の表面に沿って下側に垂れてしまうため、必要に応じて複数回にわたって吹き付ける。
また、必要に応じて、斑が出ないように、図示しない刷毛を用いて、吹き付けた薬液１を上記コンクリート壁５に塗る。
次に、所定の期間、上記コンクリート壁５を放置する。
上記コンクリート壁５の表層では、この間に、前記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の化学反応が起き、上記コンクリート壁５の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅が生成される。
次に、上記コンクリート壁５の表面を洗浄し、その後、研磨することで残留物を取り除く。
【００１５】
次に、上記生成された炭酸銅や塩基性炭酸銅の作用について説明する。
この炭酸銅や塩基性炭酸銅により上記コンクリート壁５内部への二酸化炭素の吸収が防止され、これにより上記コンクリート壁５の中性化が抑制される。その結果、上記コンクリート壁５内の図示しない鉄筋の表面の酸化被膜が上記中性化によって失われることはなく、上記鉄筋の腐食による錆の発生から体積が増加して上記コンクリート壁５にクラックが生じることもない。
【００１６】
ここで、上記コンクリート壁５内部への二酸化炭素の吸収が防止されることを実験により確認したので説明する。図２（ａ）は、密封容器内に本実施の形態による表面処理を施していない円柱形状（直径７５ｍｍ、高さ１５０ｍｍ）のコンクリート材を入れるともに二酸化炭素を封入し、上記密封容器内の圧力変化を測定したタコグラフである。この場合は、図２（ａ）に示すように、上記密封容器内の二酸化炭素が上記コンクリート材に吸収されてしまうことで、上記密封容器内の圧力が４日目には０．０３ＭＰａまで低下し、３０日後には０．０１ＭＰａ程度まで低下している。
また、図２（ｂ）は、上記密封容器内の圧力が０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期と０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期を示す表で、０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期は９時間、０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期は１０８時間となっている。
【００１７】
一方、図３（ａ）は、密封容器内に本実施の形態による表面処理を施した円柱形状（直径７５ｍｍ、高さ１５０ｍｍ）のコンクリート材を入れるとともに二酸化炭素を封入し、上記密封容器内の圧力変化を測定したタコグラフであり、図３（ａ）に示すように、上記密封容器内の圧力が４日目には０．０５ＭＰａまで低下し、３０日後には０．０３ＭＰａ程度まで低下している。
また、図３（ｂ）は、上記密封容器内の圧力が０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期と０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期を示す表で、０．１ＭＰａから０．０５ＭＰａに半減する半減期は１００時間、０．０５ＭＰａから０．０２５ＭＰａに半減する半減期は測定不能なほどの長期間となっている。
つまり、本実施の形態による表面処理を施していない場合には、より多くの二酸化炭素がコンクリートに吸収されるために密封容器内の圧力が大きく低下しているのに対して、本実施の形態による表面処理を施した場合には、二酸化炭素の吸収を抑制することができるため、密封容器内の圧力低下は小さい。
なお、上記密封容器内は、１日の中で１８℃〜３５℃の範囲で温度変化している。
【００１８】
次に、この第１の実施の形態による効果について説明する。
まず、テトラクロロ銅酸（Ｈ２（ＣｕＣｌ４））溶液に酸性度低下剤として銅粉を添加した薬液１を用いることにより、コンクリート壁５の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅を効果的に生成させることができ、それによって、コンクリートの中性化を抑制し鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めることができる。
また、この場合は、酸性度低下剤として銅粉を混ぜることにより上記薬液１の酸性度がｐＨ２〜５の範囲で低下しているので、上記薬液１によるコンクリート壁５の腐食を防止し、上記コンクリート壁５の表面処理を効果的に行うことができる。
また、上記コンクリート壁５の表層の炭酸銅や塩基性炭酸銅には、殺菌作用があり、上記コンクリート壁５の衛生状態を改善することができる。
また、上記コンクリート壁５の表面の藻の発生も防止することができ、これにより、滑り止めとしての効果も得られる。
また、上記コンクリート壁５の表層の炭酸銅や塩基性炭酸銅は、上記コンクリート壁５を構成する炭酸カルシウムや水酸化カルシウムから生成されるので、上記コンクリート壁５に強固に結合されており、例えば、塗料のように劣化して剥離してしまうことが無く、長期間にわたってその効果を保持させることができる。
また、上記薬液１を噴霧器３によって霧状にして上記コンクリート壁５の表面に吹き付けるので、上記コンクリート壁５の表面処理を容易に行うことができる。
また、上記薬液１は、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液としたものに酸性度低下剤として銅粉を添加したものであるため、粘度が比較的高く、上記コンクリート壁５の表面にある程度保持されるので、吹き付け回数も少なくて済む、等、表面処理を容易に行うことができる。
また、塩化第２銅溶液と塩酸と銅粉を混合するだけで、上記薬液１を容易に得ることができる。
【００１９】
次に、図４、図５を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態の場合は、コンクリート床２１上に薬液保持枠２３を設置し、その内側に薬液１を投入して、上記コンクリート床２１の表面処理を行うものである。
【００２０】
図４に示すように、上記薬液保持枠２３は次のような構成をなしている。まず、所定の四角形状の領域を区画するためのマスキングテープ２５が貼り付けられている。このマスキングテープ２５の上には、例えば、樹脂製（例えば、塩化ビニル）の４つのアングル材２７、２７、２７、２７が設置されている。これら４つのアングル材２７、２７、２７、２７は固定用テープ２９によって上記マスキングテープ２５及びコンクリート床２１に固定されている。また、上記４つのアングル材２７、２７、２７、２７を内側から外側に掛けて覆うようにビニールシート３１が設置されている。このビニールシート３１の内周端は固定用テープ３３によって上記マスキングテープ２５に固定されている。
なお、使用する薬液１は前記第１の実施の形態における薬液１と同じものであり、その説明を省略する。
【００２１】
次に、コンクリート床２１の表面処理を行う作業について説明する。
予め、テトラクロロ銅酸溶液である薬液１を作成しておく。この第１の実施の形態では、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としての銅粉を溶解させる。
次に、上記コンクリート床２１の清掃を行う。
次に、上記コンクリート床２１上にマスキングテープ２５、２５、２５、２５を貼り付け、その上に、アングル材２７、２７、２７、２７を設置・固定する。上記アングル材２７、２７、２７、２７は固定用テープ２９、２９、２９、２９によって固定する。
次に、上記アングル材２７、２７、２７、２７をビニールシート３１で覆い、上記ビニールシート３１を固定用テープ３３、３３、３３、３３によって上記マスキングテープ２５、２５、２５、２５に固定する。
次に、上記薬液１を上記薬液保持枠２３の内側に投入する。
次に、所定の期間放置する。この間に、前記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の化学反応が起き、上記コンクリート床２１の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅が生成される。また、この間、上記薬液保持枠２３内で上記薬液１を撹拌し、上記コンクリート床２１の上記薬液保持枠２３で囲まれた範囲で均一に上記化学反応が起きるようにする。
なお、上記コンクリート床２１は、例えば、水産加工場のような場合には、排水の為に傾斜して設けられている。そのため、投入された薬液１が片側に寄ってしまい反対側のコンクリート床２１に効率良く接触しないことが懸念される。上記撹拌はこのような点も考慮した作業である。
次に、上記薬液１を回収したあと、上記薬液保持枠２３を除去して、上記コンクリート床２１の表面を洗浄し、その後、研磨することで残留物を取り除く。
【００２２】
この場合も、上記コンクリート床２１表層で、前記第１の実施の形態と同様の化学反応が起き、上記コンクリート床２１の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅が生成される。
【００２３】
次に、この第２の実施の形態による効果について説明する。
前記第１の実施の形態の場合と略同様の効果を奏することができる。
また、上記薬液保持枠２３を設置するので、薬液１の流出が防止され、上記コンクリート床２１の表面処理を効果的に行うことができる。また、薬液１を容易に回収することができる。
また、マスキングテープ２５により、表面処理領域をそれ以外の非表面処理領域から区画することができることは勿論のこと、その上にアングル材２７、２７、２７、２７を設置し、それを内側から外側に掛けて覆うようにビニールシート３１が設置されているので、上記薬液１の非表面処理領域への漏れを確実に防止することができる。
【００２４】
次に、図６、図７を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態の場合は、前記第２の実施の形態と略同様であるが、コンクリート床２１上に異なる構成の薬液保持枠４１を設置するものである。
図６に示すように、上記薬液保持枠４１は、前記第２の実施の形態におけるアングル材２７、２７、２７、２７の代わりに粘土４３を設置したものである。
なお、その他の構成は前記第２の実施の形態と同じであり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。
【００２５】
この第３の実施の形態の場合は、前記第２の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができるとともに、上記薬液保持枠４１を粘土４３によって構成しているので、薬液保持枠４１の組立作業の容易化を図ることができる。
【００２６】
次に、図８、図９を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態の場合は、更に別の構成の薬液保持枠５１を使用するものである。この薬液保持枠５１は、図８、図９に示すように、コンクリート床２１に平行に貼り付けられたマスキングテープ５３、５３と、これらマスキングテープ５３、５３の上に平行に設置・固定された樹脂製（例えば、塩化ビニル）のアングル材５５、５５と、これらアングル材５５、５５に跨って設置されたゴム製のＴ字型仕切部材５７、５７と、から構成されている。上記Ｔ字型仕切部材５７、５７の下端（図９中下側部分）は上記コンクリート床２１に当接されている。
なお、その他の構成は前記第２、第３の実施の形態と同じであり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明を省略する。
【００２７】
以上の構成を基に、この第４の実施の形態による作用を説明する。
まず、コンクリート床２１の表面処理を行う作業について説明する。
予め、テトラクロロ銅酸溶液である薬液１を作成しておく。この第１の実施の形態では、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としての銅粉を溶解させる。
次に、上記コンクリート床２１の清掃を行う。
次に、上記コンクリート床２１上にマスキングテープ５３、５３を貼り付け、その上に、アングル材５５、５５を設置・固定し、これらアングル材５５、５５に跨ってＴ字型仕切部材５７、５７を設置して薬液保持枠５１を構成する。
次に、上記薬液保持枠５１内に薬液１を投入する。
次に、所定の期間放置する。この間に、前記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の化学反応が起き、上記コンクリート床２１の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅が生成される。また、この間、上記薬液保持枠５１内で上記薬液１を撹拌し、上記コンクリート床２１の上記薬液保持枠５１で囲まれた範囲で均一に上記化学反応が起きるようにする。
次に、上記薬液保持枠５１を除去して、上記コンクリート床２１の表面を洗浄し、その後、研磨することで残留物を取り除く。
【００２８】
この場合も、上記コンクリート床２１表面で、前記第１の実施の形態と同様の化学反応が起き、上記コンクリート床２１の表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅が形成される。
【００２９】
次に、この第４の実施の形態による効果について説明する。
まず、前記第２、第３の実施の形態の場合と略同様の効果を奏することができるとともに、薬液保持枠５１の組立を更に容易化することができる。すなわち、上記２本のアングル材５５、５５を平行に設置し、上記２本のアングル材５５、５５に跨って上記Ｔ字型仕切部材５７、５７を設置するだけでよいからである。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
この場合は、前記第１乃至第４の実施の形態で使用された薬液１とは別の酸性度低下剤を添加して使用する。すなわち、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、テトラクロロ銅酸としての５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に対して、更に酸性度低下剤としてのアンモニア水を混合させた薬液１を用いる。上記塩化第２銅溶液と上記アンモニア水の割合は、前記第５の実施の形態の場合と同様に、薬液の酸性度がｐＨ２〜ｐＨ５程度になるように決定される。
因みに、この実施の形態の場合には、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液２５ｋｇに対して７重量％濃度のアンモニア水が上記塩化第２銅溶液の体積の１／３が混合されている。
【００３１】
この第５の実施の形態の場合は、上記テトラクロロ銅酸溶液としての塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としてのアンモニア水を混合させると、次の式（ＩＶ）に示す化学反応が起こる。
Ｈ２（ＣｕＣｌ４）＋２ＮＨ３→（ＮＨ４）２（ＣｕＣｌ４）―――（ＩＶ）
すなわち、上記薬液には、テトラクロロ銅酸アンモニウム（（ＮＨ４）２（ＣｕＣｌ４））が溶解されている。
また、上記薬液の酸性度が下がり、ｐＨは、例えば、２〜５となっている。
上記薬液が上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表面に付着すると、次の式（Ｖ）、（ＶＩ）のような化学反応が起こる。
（ＮＨ４）２（ＣｕＣｌ４）＋ＣａＣＯ３→ＣｕＣＯ３＋２ＮＨ４＋＋Ｃａ２＋＋４Ｃｌ−―――（Ｖ）
２（ＮＨ４）２（ＣｕＣｌ４）＋ＣａＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋４ＮＨ４＋＋２Ｃａ２＋＋８Ｃｌ−―――（ＶＩ）
すなわち、テトラクロロ銅酸アンモニウム（（ＮＨ４）２（ＣｕＣｌ４））が電離したテトラクロロ銅酸イオンと上記コンクリート壁５の表層の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）や水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が反応し、炭酸銅（ＣｕＣＯ３）や塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２）が生成される。
【００３２】
この第５の実施の形態の場合も、前記第１乃至第４の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
また、この場合も、薬液の酸性度が低下し、上記薬液のｐＨが、例えば、２〜５となっているので、上記薬液によるコンクリート壁５やコンクリート床２１の腐食を防止し、効果的に上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表面処理を行うことができる。
【００３３】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
この場合も、前記第１乃至第４の実施の形態で使用された薬液１とは別の酸性度低下剤を添加して使用する。すなわち、塩化第２銅溶液と塩酸を混合して、テトラクロロ銅酸溶液としての５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成し、この塩化第２銅溶液に対して、更に酸性度低下剤としての炭酸水素アンモニウム水溶液とアンモニア水を混合させた薬液を用いる。この実施の形態の場合も、前記第４、第５の実施の形態の場合と同様に、薬液の酸性度がｐＨ２〜ｐＨ５程度になるようにそれぞれの割合が決定される。
因みに、この実施の形態の場合には、５０重量％濃度の塩化第２銅溶液５０ｍｌに対して、炭酸水素アンモニウム４０ｇを水５０ｍｌに溶解させた水溶液と、７重量％濃度のアンモニア水１０ｍｌを混合させている。
【００３４】
この第６の実施の形態の場合は、上記テトラクロロ銅酸溶液としての塩化第２銅溶液に酸性度低下剤としての炭酸水素アンモニウム水溶液とアンモニア水を混合させると、次の式（ＶＩＩ）に示す化学反応が起こる。
Ｈ２（ＣｕＣｌ４）＋８ＮＨ４ＨＣＯ３→（Ｃｕ（ＮＨ３）４）２＋＋ＣＯ３２―＋４ＮＨ４Ｃｌ＋７Ｈ２Ｏ＋７ＣＯ２―――（ＶＩＩ）
すなわち、上記薬液は、上記テトラクロロ銅酸（Ｈ２（ＣｕＣｌ４））が炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４ＨＣＯ３）と反応し、テトラアンミン銅（ＩＩ）イオン（（Ｃｕ（ＮＨ３）４）２＋）が溶解されたものとなっている。
また、上記薬液の酸性度が下がり、ｐＨは、例えば、２〜５となっている。
上記薬液が上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表面に付着すると、次の式（ＶＩＩＩ）のような化学反応が起こる。
（Ｃｕ（ＮＨ３）４）２＋＋ＣＯ３２―＋４ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ→ＣｕＣＯ３＋４ＮＨ４＋＋４ＨＣＯ３――――（ＶＩＩＩ）
すなわち、テトラアンミン銅（ＩＩ）イオン（（Ｃｕ（ＮＨ３）４）２＋）と上記コンクリート壁５の表層の炭酸イオン（ＣＯ３２―）や二酸化炭素（ＣＯ２）及び水（Ｈ２Ｏ）が反応し、炭酸銅（ＣｕＣＯ３）が生成される。
なお、上記式（ＶＩＩＩ）の反応は、上記式（ＶＩＩ）の反応により生成した塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）が共存する条件で進行する。
【００３５】
この第６の実施の形態の場合も、前記第１乃至第５の実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
また、この場合も、薬液の酸性度が低下し、上記薬液のｐＨが、例えば、２〜５となっているので、上記薬液によるコンクリート壁５やコンクリート床２１の腐食を防止し、効果的に上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表面処理を行うことができる。
【００３６】
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。この第７の実施の形態では、前記第１乃至第６の実施の形態で使用された薬液１の代わりに、テトラクロロ銅酸（Ｈ２（ＣｕＣｌ４））溶液そのものを薬液１として用いる。上記テトラクロロ銅酸は、塩化第２銅（ＣｕＣｌ２）溶液に塩酸（ＨＣｌ）を加えたものである。上記薬液中ではテトラクロロ銅酸は錯イオン（テトラクロロ銅酸イオン、（ＣｕＣｌ４）２−）の形態をとっている。
この実施の形態では、塩化第２銅溶液と塩酸を混合してテトラクロロ銅酸溶液としての５０重量％濃度の塩化第２銅溶液を作成する。
【００３７】
上記薬液１が上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表面に付着すると、次の式（ＩＸ）、（Ｘ）に示す化学反応が起こる。
Ｈ２（ＣｕＣｌ４）＋ＣａＣＯ３→ＣｕＣＯ３＋Ｃａ２＋＋２Ｈ＋＋４Ｃｌ−―――（ＩＸ）
２Ｈ２（ＣｕＣｌ４）＋ＣａＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２→ＣｕＣＯ３・Ｃｕ（ＯＨ）２＋２Ｃａ２＋＋４Ｈ＋＋８Ｃｌ−―――（Ｘ）
すなわち、テトラクロロ銅酸（Ｈ２（ＣｕＣｌ４））が電離したテトラクロロ銅酸イオンと上記コンクリート壁５やコンクリート床２１の表層の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）や水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が反応し、上記コンクリート壁５の表層に炭酸銅（ＣｕＣＯ３）や、塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２）が生成される。
なお、上記塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ３・Ｃａ（ＯＨ）２）の炭酸銅（ＣｕＣＯ３）と水酸化銅（Ｃｕ（ＯＨ）２）の割合は、ｐＨ等の条件により異なる。
【００３８】
この第７の実施の形態の場合も、前記第１乃至第６の実施の形態と略同様の作用・効果を奏する。
また、塩化第２銅溶液と塩酸を混合するだけで、上記薬液１を容易に得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は、前記第１乃至第７の実施の形態に限定されない。
例えば、薬液に添加される酸性度低下剤の量や、酸性度低下剤を添加された後の薬液のｐＨには様々な場合が考えられる。
また、薬液保持枠の形状や大きさも、様々な場合が考えられる。
また、アングル材の材質にもさまざまな場合がある。
その他、本願発明は図示した構成に限定されるものではなく、様々な変形が考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、コンクリートの表面処理方法とコンクリート材に係り、特に、コンクリートの表層に炭酸銅や塩基性炭酸銅を効果的に生成させ、コンクリートの中性化を抑制して鉄筋の腐食を防止し、コンクリートにおけるクラックの発生を防止する効果を高めることができるように工夫したものに関し、例えば、水産加工場のコンクリート床の表面処理に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１  薬液
５  コンクリート壁
２１  コンクリート床
２３  薬液保持枠
２５  マスキングテープ
２７  アングル材
３１  ビニールシート
４１  薬液保持枠
４３  アングル材
５１  薬液保持枠
５５  アングル材
５７  Ｔ字型仕切部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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