(57)【要約】【課題】  コンクリートの内部表層付近に形成される空隙を減少させ、コンクリートの緻密化を図ることを可能にしたコンクリートの湿潤養生方法を提供する。【解決手段】  型枠内に生コンクリートを打ち込んで硬化したコンクリート１１を形成し、型枠を脱型した後にコンクリート１１に対して水分３と共に繊維材１を吹き付けて該コンクリート１１の外表面を湿潤状態の繊維材１で被覆し、養生期間が経過した後にコンクリート１１から繊維材１を除去する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠内に生コンクリートを打ち込んで硬化したコンクリートを形成し、前記型枠を脱型した後に前記コンクリートに対して水分と共に繊維材を吹き付けて該コンクリートの外表面を湿潤状態の繊維材で被覆し、養生期間が経過した後に前記コンクリートから前記繊維材を除去することを特徴とするコンクリートの湿潤養生方法。
【請求項２】
養生期間中に前記繊維材に対して加水を行うことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートの湿潤養生方法。
【請求項３】
前記繊維材に木質繊維材を用い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の湿潤養生方法。
【請求項４】
前記繊維材に含ませる水分として、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム及び炭酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有するｐＨ７以上のアルカリ性水溶液を使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコンクリートの湿潤養生方法。
【請求項５】
前記コンクリートの外表面に形成される前記繊維材からなる被覆層の最小厚さを５ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコンクリートの湿潤養生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートを湿潤状態で養生する方法に関し、更に詳しくは、コンクリートの内部表層付近に形成される空隙を減少させ、コンクリートの緻密化を図ることを可能にしたコンクリートの湿潤養生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物においては、コンクリート品質を確保するため、打込み後の初期にコンクリートを出来るだけ長く湿潤状態に保持することが望ましい。そのため、コンクリートの養生方法として、型枠を脱型した後、コンクリートをシートで覆ったり、コンクリートに対して散水したりすることが一般的に行われている。また、近年では、養生を目的としてコンクリートの外表面に樹脂系の被覆膜を形成すること（例えば、特許文献１〜４参照）も提案されている。
【０００３】
しかしながら、コンクリートをシートで覆ったり、コンクリートに対して散水したりする手法では、コンクリートの鉛直面や底面等において湿潤状態を維持することが水平面の場合に比べて難しいという欠点がある。また、コンクリートの鉛直面や底面等では、いずれの手法においてもコンクリートの外表面に対して水分を効果的に供給することができないため、未水和セメントの水和反応を十分に進行させることができず、その結果、コンクリートの更なる緻密化を実現することができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６２５３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１９２５９号公報
【特許文献３】特開２００７−３０８３５４号公報
【特許文献４】特開２００９−１３３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、コンクリートの内部表層付近に形成される空隙を減少させ、コンクリートの緻密化を図ることを可能にしたコンクリートの湿潤養生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明のコンクリートの湿潤養生方法は、型枠内に生コンクリートを打ち込んで硬化したコンクリートを形成し、前記型枠を脱型した後に前記コンクリートに対して水分と共に吸水性を有する繊維材を吹き付けて該コンクリートの外表面を湿潤状態の繊維材で被覆し、養生期間が経過した後に前記コンクリートから前記繊維材を除去することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、型枠を脱型した後、コンクリートに対して水分と共に吸水性を有する繊維材を吹き付けて該コンクリートの外表面を湿潤状態の繊維材で被覆することにより、未水和セメントの水和反応を十分に進行させることができるので、コンクリートの内部表層付近に形成される空隙を減少させ、コンクリートの緻密化を図ることが可能になる。
【０００８】
しかも、本発明では、吹付け工法により繊維材をコンクリートの外表面に付着させるので、コンクリートの鉛直面や底面は勿論のこと、複雑な形状を有する部位についても湿潤養生を確実に行うことができる。
【０００９】
本発明において、養生期間中に繊維材に対して加水を行うことが好ましい。繊維材は吹付け時に水分を含んでいるため必ずしも加水を必要としないものの、加水を行うことで湿潤状態での養生を確実に行うことができる。
【００１０】
繊維材には木質繊維材を用いることが好ましい。木質繊維材は良好な吸水性を有するためコンクリートの湿潤養生に好適である。
【００１１】
繊維材に含ませる水分としては、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム及び炭酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有するｐＨ７以上のアルカリ性水溶液を使用することが好ましい。このような潮解性を有する化合物を含有するアルカリ性水溶液を使用した場合、そのアルカリ性水溶液の蒸気圧が小さいため繊維材が乾燥し難くなる。更に、繊維材が乾燥し難いと、繊維材の除去作業が容易になるという利点もある。
【００１２】
また、コンクリートの外表面に形成される繊維材からなる被覆層の最小厚さは５ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、コンクリートの湿潤状態での養生を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のコンクリートの湿潤養生方法で使用される吹付け装置の一例を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明のコンクリートの湿潤養生方法を示す一部切り欠き斜視図である。
【図３】実験において使用されたコンクリートの試験体を示す斜視図である。
【図４】透気試験の結果を示すグラフである。
【図５】塩化物イオン浸透深さ及び中性化深さの測定結果を示すグラフである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は細孔径分布の測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明のコンクリートの湿潤養生方法で使用される吹付け装置の一例を示すものである。図１に示すように、この吹付け装置は、圧縮空気を利用して繊維材１を送給する圧送装置２と、水分３を貯留する貯水タンク４と、取込用ホース５を介して貯水タンク４の水分３を取り込み、それを加圧して送給するポンプ６とを備えている。圧送装置２の送給用ホース７とポンプ６の送給用ホース８は共にノズル９に連結され、このノズル９において両者の流路が合流するようになっている。そのため、ノズル９の先端からは繊維材１と水分３とが混合状態で放出される。
【００１５】
図２は本発明のコンクリートの湿潤養生方法を示すものである。本発明では、先ず、不図示の型枠内に生コンクリートを打ち込んで硬化したコンクリート１１を形成する。型枠内にコンクリート１１を形成する方法としては、従来から公知の方法を採用することができ、また、コンクリート１１を構成するセメントの配合等も特に限定されるものではない。
【００１６】
型枠を脱型した後、例えば、図１に示す吹付け装置を用い、図２に示すように、ノズル９の先端から繊維材１と水分３との混合物を放出し、コンクリート１１に対して水分３と共に繊維材１を吹き付けてコンクリート１１の外表面を湿潤状態の繊維材１で被覆し、コンクリート１１の外表面上に繊維材１からなる被覆層１２を形成する。
【００１７】
コンクリート１１の養生期間中は繊維材１が完全に乾燥しないように噴霧器等で必要に応じて加水を行うようにする。噴霧器を用いた場合、繊維材１からなる被覆層１２を剥離させることなく水分補給を行うことができるという利点があるが、他の散水手段により加水を行うことも可能である。なお、養生期間は特に限定されるものではないが、養生効果をより効果的に発揮させるためには、養生期間をなるべく長くとることが好ましい。
【００１８】
養生期間が経過した後、コンクリート１１から繊維材１を撤去する。繊維材１を撤去する際には、繊維材１に含まれる水分３を多くすることにより、コンクリート１１の外表面から繊維材１からなる被覆層１２を取り外し易くなる。撤去された繊維材１は、乾燥させて再粉砕することにより、再利用することも可能である。
【００１９】
上述したコンクリート１１の湿潤養生方法によれば、型枠を脱型した後、コンクリート１１に対して水分３と共に繊維材１を吹き付けて該コンクリート１１の外表面を湿潤状態の繊維材１で被覆することにより、養生期間中にコンクリート１１の外表面に水分３が十分に供給されるので、未水和セメントの水和反応を十分に進行させることができる。そのため、コンクリート１１の内部表層付近に形成される空隙を減少させ、コンクリート１１を従来よりも緻密化することができる。
【００２０】
しかも、吹付け工法により繊維材１をコンクリート１１の外表面に付着させるので、コンクリート１１の鉛直面や底面、更には複雑な形状を有する部位についても湿潤養生を確実に行うことができる。
【００２１】
上述した湿潤養生方法において、繊維材１としては、天然木質繊維のパルプを使用することができ、例えば、新聞残紙のパルプを主原料とすることができる。このようなパルプからなる繊維材１は、湿潤状態でコンクリート１１の外表面上に吹き付けられたとき、繊維同士の絡み合いにより安定的な被覆層１２を形成し、しかも良好な保水性を呈するものとなる。なお、天然木質繊維のパルプからなる繊維材１は６０重量％以上のパルプを含有することが好ましいが、一体性や保水性を高めるための添加剤等を適宜配合することができる。
【００２２】
繊維材１に含ませる水分３としては、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム及び炭酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有するｐＨ７以上のアルカリ性水溶液を使用すると良い。特に、炭酸カリウムが好ましい。このような潮解性を有する化合物を含有するアルカリ性水溶液を使用した場合、そのアルカリ性水溶液の蒸気圧が小さいため繊維材１が乾燥し難くなる。更に、繊維材１が乾燥し難いと、繊維材１の除去作業が容易になる。また、養生終了後においてもコンクリート１１の外表面が乾燥し難くなる。
【００２３】
上述した湿潤養生方法において、コンクリート１１の外表面に形成される繊維材１からなる被覆層１２の厚さは必ずしも均一である必要はないが、被覆層１２の最小厚さは５ｍｍ以上とするのが良い。被覆層１２の最小厚さとして５ｍｍ以上を確保することにより、コンクリート１１の外表面に対する水分供給を十分に行うことができ、その湿潤状態での養生を確実に行うことができる。
【実施例】
【００２４】
〔実験方法〕
表１に示すコンクリートの配合に基づいてコンクリートの試験体を形成し、そのコンクリートの試験体について表２に示す実験ケース１〜６の条件に基づいて養生を行った。各試験体（Ｔ）は、図３に示すような立方体をなし、その寸法を幅５００ｍｍ×奥行５００ｍｍ×高さ９００ｍｍとした。コンクリートの打込み後２日で型枠を脱型し、試験体の鉛直面に対して直ちに養生を開始した。また、試験体の天端面には乾燥防止用のアルミテープを貼り付けた。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
【表２】
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【００２７】
実験ケース１においては、養生を行わずに試験体の外表面が露出する状態とした。実験ケース２〜５においては、試験体に対して水分と共に木質繊維材を吹き付けて外表面を湿潤状態の木質繊維材で被覆した。特に、実験ケース２では、木質繊維材の吹付け平均厚さを約２０ｍｍとし、養生期間中に加水を行わなかった。実験ケース３では、木質繊維材の吹付け平均厚さを約２０ｍｍとし、養生期間中に噴霧器による加水を２日に１回行った。実験ケース４では、木質繊維材の吹付け平均厚さを約２０ｍｍとし、養生期間中に噴霧器による加水を２日に１回行い、吹付け時及び加水時に炭酸カリウムを含有するアルカリ性水溶液（濃度：１ｍｏｌ／リットル）を使用した。実験ケース５では、木質繊維材の吹付け平均厚さを約３０ｍｍとし、養生期間中に噴霧器による加水を２日に１回行った。実験ケース６では、試験体の外表面に樹脂系の被覆膜（乳剤型）を形成した。
【００２８】
養生は材齢１４日まで行い、実験ケースの違いに因らずコンクリート表層の含水状態が同程度となった材齢４２日に透気試験（トレント法）を実施した。その後、試験体から円柱状のコアを採取し、１０％ＮａＣｌ溶液への浸漬、２０℃・６０％ＲＨ・ＣＯ2濃度５％での促進中性化を５６日間行い、塩化物イオンの浸透深さ及び中性化深さの測定を実施した。また、採取したコアで細孔径分布の測定も実施した。細孔径分布は、コンクリート表面からの深さ方向で０〜１５ｍｍ、１５〜３０ｍｍ、３０〜４５ｍｍの範囲からそれぞれ試験片を切り出し、水銀圧入法によって測定した。なお、透気試験は試験体の底面からの高さが１５０ｍｍ、４５０ｍｍ、７５０ｍｍの３ヶ所で実施し、塩化物イオン浸透試験及び促進中性化試験はコア３本の平均値を求め、細孔径分布は試験体の底面からの高さが４５０ｍｍの位置で測定を行った。
【００２９】
〔実験結果〕
図４は透気試験の結果を示すものである。図４において、横軸は透気係数（×１０-16ｍ2）を示し、縦軸は試験体底面からの高さ（ｍｍ）を示す。図４に示すように、実験ケース２〜５では実験ケース１，６に比べて透気係数が小さくなっており、コンクリートが緻密であることが判る。つまり、吹付け方式の湿潤養生では養生なしや膜養生の場合に比べてコンクリートが緻密化していた。
【００３０】
図５は塩化物イオン浸透深さ及び中性化深さの測定結果を示すものである。図５において、縦軸は深さ（ｍｍ）を示す。図５に示すように、実験ケース２〜５では実験ケース１，６に比べて塩化物イオン浸透深さ及び中性化深さが小さくなっていることが判る。この結果からも、透気係数と同様に吹付け方式の湿潤養生による優れた養生効果が確認できる。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｃ）は細孔径分布の測定結果を示すものである。図６（ａ）〜（ｃ）において、横軸は細孔直径（μｍ）を示し、縦軸は細孔量（ｍｌ／ｇ）を示す。また、図６（ａ）はコンクリート表面からの深さ方向で０〜１５ｍｍの範囲での測定結果を示し、図６（ｂ）はコンクリート表面からの深さ方向で１５〜３０ｍｍの範囲での測定結果を示し、図６（ｃ）はコンクリート表面からの深さ方向で３０〜４５ｍｍの範囲での測定結果を示す。図６（ａ）〜（ｃ）の結果より、表層部（深さ０〜１５ｍｍ）では吹付け方式の湿潤養生（実験ケース２〜５）によって細孔直径０．１μｍ以上の細孔量が少なくなっていることが判る。これは湿潤養生によって未水和セメントの水和反応が進行し、空隙が埋まったためと考えられる。一方、内部（深さ３０〜４５ｍｍ）では養生手法の違いによる差が見られないため、養生効果は特に表層部において発揮されることが判る。
【００３２】
実験ケース２（加水なし）と実験ケース３（加水あり）との対比より、吹付け方式の湿潤養生において、養生期間中に加水を行った場合、養生効果が若干ながら改善されることが判る（例えば、図４参照）。但し、本試験は養生を室内で１２日間行ったものであり、この条件では養生効果の点で顕著な差異は見られなかった。しかしながら、屋外等で風や日差しの影響を受ける場合や養生期間を長くする場合においては、定期的な加水により養生効果が増大することは明らかである。
【００３３】
実験ケース３（加水あり）と実験ケース４（炭酸カリウム水溶液）との対比より、吹付け時及び加水時に用いる溶液の種類による品質上の差異は殆ど見られなかった。これは、いずれの場合も養生期間においてコンクリートの外表面に対して十分に水分補給がされているからである。但し、実験ケース４においては、木質繊維材を撤去する作業が容易であり、しかも養生終了後においてもコンクリート表面が乾き難いという特徴を有していた。これは炭酸カリウムの潮解性によるものと考察される。
【００３４】
実験ケース３（吹付け平均厚さ約２０ｍｍ）と実験ケース５（吹付け平均厚さ約３０ｍｍ）との対比より、木質繊維材の吹付け量の違いがコンクリート品質に与える影響は殆どないことが判る。なお、実験ケース３では木質繊維材からなる被覆層の最小厚さが７．３ｍｍであり、実験ケース５では木質繊維材からなる被覆層の最小厚さが５．９ｍｍであり、いずれの場合も５ｍｍ以上の厚さが確保されていた。
【符号の説明】
【００３５】
１  繊維材
２  圧送装置
３  水分
４  貯水タンク
５，７，８  ホース
６  ポンプ
９  ノズル
１１  コンクリート
１２  被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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