(57)【要約】【課題】ＰＣ構造物においてコンクリート内部に浸透した塩分によって鋼材が腐食するのを防止することができるグラウトを提供する。【解決手段】セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、有機系収縮低減剤と、水とを含有するグラウトであって、上記水の配合割合が、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して２５〜３８重量部であり、上記グラウトの硬化体が、以下の（１）、（２）のうち少なくとも１つを満たすことを特徴とする。（１）ＪＳＣＥ−Ｋ５２４−１９９９で規定される表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法における材齢２８日での塩分浸透深さが６ｍｍ以下。（２）ＡＳＴＭ  Ｃ１２０２−９７で規定される急速塩化物透過性試験方法における材齢９１日での通過電荷量が５０００クーロン以下。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、有機系収縮低減剤と、水とを含有するグラウトであって、上記水の配合割合が、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して２５〜３８重量部であり、上記グラウトの硬化体が、以下の（１）、（２）のうち少なくとも１つを満たすものであるグラウト。
（１）ＪＳＣＥ−Ｋ５２４−１９９９で規定される表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法における材齢２８日での塩分浸透深さが６ｍｍ以下。
（２）ＡＳＴＭ  Ｃ１２０２−９７で規定される急速塩化物透過性試験方法における材齢９１日での通過電荷量が５０００クーロン以下。
【請求項２】
上記セメントが高ビーライト系セメントである請求項１に記載のグラウト。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のグラウト用セメント系グラウト組成物であって、セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、粉末状有機系収縮低減剤とがプレミックスされてなるセメント系グラウト組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木、建築分野で使用され、プレストレストコンクリート（ＰＣ）構造物（以下、ＰＣ構造物と呼ぶ）を製造する際のＰＣグラウトとして好適なグラウトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣ構造物を製造する工法の一つとして、ポストテンション工法、すなわち、部材コンクリート硬化物に金属やプラスチック製などのシース管を埋め込んでダクトを形成し、ダクトの中にＰＣ鋼材を配置した後に緊張させることで部材コンクリートにプレストレスを導入する工法がある。ここで、ＰＣ鋼材と部材コンクリート硬化物との間の一体性を確保するなどの目的で、ダクト内にはグラウト（以下、ＰＣグラウトと呼ぶ）が注入される。
【０００３】
ＰＣグラウトには、一般的に、材料の分離がなくブリーディングの発生がないこと、安定して良好な流動性を有し空隙を残さずダクト内に注入できること、橋梁などの振動が絶えず生じる建築物への適用において、曲げ強度が高く外部応力に対する抵抗性を有することなどについて、高い性能が求められている。従来のグラウトとして、例えば、特開２０００−２６１５１号公報には、良好な流動性と強度発現性を得るために、セメントに、骨材や膨張材、活性シリカを添加したグラウトが記載されている。しかし、特開２０００−２６１５１号公報などの先行技術では、長期間の使用によるＰＣ鋼材の腐食について、必ずしも考慮されておらず、実際にはこの面での改善が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６１５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の要請に鑑み、ＰＣ構造物を長期間使用しても塩分等の浸透により鋼材が腐食するのを有効に防止することができるグラウトを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する手段】
上記目的を達成するために、本発明のグラウトは、セメントと、シリカフュームと、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤と、有機系収縮低減剤と、水とを含有するグラウトであって、上記水の配合割合が、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して２５〜３８重量部であり、上記グラウトの硬化体が、以下の（１）、（２）のうち少なくとも１つを満たすことを特徴とする。
（１）ＪＳＣＥ−Ｋ５２４−１９９９で規定される表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法における材齢２８日での塩分浸透深さが６ｍｍ以下。
（２）ＡＳＴＭ  Ｃ１２０２−９７で規定される急速塩化物透過性試験方法における材齢９１日での通過電荷量が５０００クーロン以下。
【０００７】
本発明者らは、上記配合とし、かつグラウト硬化体の塩分浸透深さ又は通過電荷量が上記の所定の値以下となるようにして、すなわち塩分の浸透を遮断する遮塩性を高くすることによって、ＰＣ鋼材を腐食から効果的に保護することができるグラウトが得られることを見い出した。
【０００８】
上記セメントとしては、高ビーライト系セメントが好ましい。高ビーライト系セメントは、普通ポルトランドセメント等に比べ、自己収縮が一般に小さく、硬化体にひび割れが生じにくいという特徴がある。なお、自己収縮とは、外部から水の供給が無い状態で養生した場合（封緘養生）において、セメントペーストの骨格が形成された後、セメントの水和に伴ってペースト中の水が消費され、メニスカスが形成されることにより負圧を発生し、体積収縮を生じる現象をいう。また、高ビーライト系セメントは、封緘養生した場合でも、普通ポルトランドセメント等に比べ、材齢２８日以降の長期材齢においては高い曲げ強度を有するという特徴がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るグラウトの好適な実施の形態について詳細に説明する。
１．塩化物イオンの浸透深さ及び急速塩化物透過性
本発明のグラウトは、硬化体の状態において、「表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法」（ＪＳＣＥ−Ｋ５２４−１９９９）における材齢２８日での塩分浸透深さを６ｍｍ以下とするか、又は「急速塩化物透過性試験方法」（ＡＳＴＭ  Ｃ１２０２−９７）における材齢９１日での通過電荷量を５０００クーロン以下にすることを必須とする。なお、表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法は、塩分を自然に浸透させることにより塩分の浸透の実際をみる方法であり、塩化物溶液を測定面から浸透させて、その浸透深さを測定する試験である。また、急速塩化物透過性試験方法は、塩分を強制的に浸透させることにより塩分の浸透能力をみる方法であり、電気的に塩化物イオンをコンクリート中に通過させて、その時の通過電荷量を測定する試験である。通過電荷量は塩化物イオンの通過量を示し、通過電荷量が低い方が遮塩性が高い。
【００１０】
ＰＣ建造物において、コンクリート内部に塩分が浸透して塩分が一定量蓄積されると、鋼材の腐食が発生する。したがって、本発明に係るグラウトは、上記配合とし、かつ、上記の所定の遮塩性（塩分浸透深さが６ｍｍ以下、又は通過電荷量が５０００クーロン以下）を有することによって、コンクリート内部に浸透した塩分が鋼材に達するのを防止することができ、鋼材の腐食を防止することができる。特に、塩分浸透深さは５ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以下がより好ましい。また、通過電荷量は４０００クーロン以下が好ましく、３０００クーロン以下がより好ましい。
【００１１】
２．使用材料
本発明の必須成分であるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、ハイフローセメント等の高ビーライト系セメントなどを使用することができる。また、本発明ではスラグやフライアッシュ等のシリカフューム以外のセメント混和材を含んだセメントもセメントという。その中でも、グラウト硬化体の自己収縮を低減するとともに、高い曲げ強度を得るため、上記したように、高ビーライト系セメントを使用することが好ましい。高ビーライト系セメントとは、普通ポルトランドセメントの主成分であるエーライトの含有量を減らし、中庸熱ポルトランドセメントより更にビーライト含有量を多くして、水和熱を一層低くした低熱ポルトランドセメントをいう。高ビーライト系セメントとしては、ビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）を４０重量％以上含有するものが好適に使用できる。特に、ビーライト含有量が５０重量％以上であり、ブレーン比表面積が４５００ｃｍ２／ｇ以下のものがより好ましい。低粘性化して良好な流動性を長時間確保するために好適だからである。
【００１２】
本発明の必須成分であるシリカフュームは、グラウトを低粘性化して良好な流動性を確保することができるとともに、ブリーディングの防止を図るために配合する。また、シリカフュームを添加することにより、グラウトの硬化体はより緻密化し遮塩性も高められる。シリカフュームとしては、カーボン含有量が１．５重量％未満であり、平均粒径が０．２０μｍ以下であるものが好ましい。カーボン含有量が１．５重量％未満の場合、高い流動性を長時間確保し易くなるので、注入圧の増加や充填不良が生じ難くなる。また、施工上外観も良好となる。平均粒径が０．２０μｍ以下の場合、良好な材料分離防止効果が得られ、ブリーディングが生じないため充填不良を防止でき、ＰＣ鋼材と部材コンクリートの一体性が良好に確保できる。特に、平均粒径が０．１２〜０．１７μｍの範囲のものがより好ましい。平均粒径がこの範囲の場合、上記に加え、流動性の経時変化も少なくなるとともに、自己収縮も生じ難い傾向となるからである。
【００１３】
本発明の必須成分であるセメント分散剤は、ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする。これは、低水比でも低粘性による良好な流動性を長時間確保するために使用する。ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤は、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物やメラミンスルホン酸ホルマリン高縮合物を主成分とする従来の分散剤に比べ、流動化性能及び流動性の保持性が高い。
このセメント分散剤は、ポリアルキレングリコール鎖を有するポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とする液を乾燥粉末化することにより粉末状で得ることができる。粉末物を用いると、水以外の材料をプレミックスした形態で供給できるため都合が良い。上記の高分子化合物としては、−ＣＯＯＭ基（Ｍは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム又は有機アミンを示す）及びポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）アクリル酸系共重合体、又はポリアルキレングリコールアルケニルエーテル−無水マレイン酸共重合体（ただし、多価金属塩を除く）等が好ましい。ポリアルキレングリコール鎖としては、炭素数２〜４のポリアルキレングリコール鎖が好ましく、より好ましくは−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ（Ｒａ）Ｏ）ｂ−で示されるものである。ここで、Ｒａは水素原子又はメチル基を示し、ｂは２〜２００が好ましい。また、乾燥粉末化する前に、上記の液に、亜硫酸塩などの還元性無機化合物と、アミン系化合物などの還元性有機化合物とを添加することが好ましい。これらの各添加量（固形分）は、ポリカルボン酸系高分子化合物の固形分含有量の０．０１〜２．５重量％とすることが好ましい。また、上記の液はｐＨ７〜９に調整しておくことが好ましい。乾燥粉末化は混練攪拌を行いながら実施することが好ましい。（特開２００１−００２７８８号公報に記載の粉末状水硬性組成物用分散剤は、本発明のセメント分散剤として用いることができる）。
【００１４】
本発明の必須成分である有機系収縮低減剤は、自己収縮を抑制し密実な硬化体を形成することにより遮塩性を高めるために使用する。有機系収縮低減剤を構成する有機系収縮低減成分としては、下記式（Ｉ）で表されるアルキレンオキシド重合物を化学構造の骨格に有するものなどが使用できる。
Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２      ・・・（Ｉ）
式中、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立して、水素基、アルキル基、フェニル基、シクロアルキル基等であり、Ａは炭素数２〜３の１種のアルキレン基又はランダム若しくはブロック重合させた２種のアルキレン基であり、ｎは２〜２０の整数である。特に、Ｒ２が水素基である有機系収縮低減成分が好適に使用できる（特公昭５９−３４３０号公報に記載のものを含む）。
有機系収縮低減剤としては、液状の有機系収縮低減成分を混練水に添加すればよい。なお、ＰＣグラウトプレミックス品として調製する必要がある場合には、吸油性を有する無機系又は有機系の粉状体に、液状の有機系収縮低減成分を予め含浸させ、粉末状の形態にした粉状物とすればよい。無機系の粉状体としては、繊維状マグネシウムオキサイド等、有機系の粉状体としては、フェノール樹脂等を用いることができる（特開平２−１６４７５４号公報に記載のものを含む）。
【００１５】
上記有機系収縮低減剤は、一般的には通常セメント硬化体の乾燥収縮を低減するために使用する。セメント硬化体の乾燥収縮は、一般に、乾燥によるメニスカスの形成により硬化体の毛細管中に引張応力が生じ、これが硬化体に弾性的な体積収縮を引き起こすと考えられている。また、有機系収縮低減剤は、硬化体空隙中の水の表面張力を低下させる作用があり、これにより毛細管中の引張応力が低下し、収縮量が低減する。一方、自己収縮の発生機構は、水和の進行に伴う自己乾燥により、硬化体の毛細管中に引張応力が生じて体積が収縮すると考えられているため、有機系収縮低減剤の添加は、自己収縮の低減にも効果がある。特に、自己収縮の低減の温度依存性が小さく、安定した曲げ強度の確保にも間接的に寄与する。さらに、有機系収縮低減剤の添加は、自己収縮の低減に加え、夏場のような高温下でもＰＣグラウトの流動性の経時的な低下を防ぐ効果もある。
【００１６】
なお、本発明のグラウトは、上記成分以外の他の成分、例えば、細骨材、石灰石微粉末等の不活性微粒子、防錆剤、増粘剤、消泡剤などを必要に応じて適宜含むものであっても良い。
【００１７】
３．各使用材料の配合割合
セメントとシリカフュームの配合割合は、重量比で、セメント／シリカフューム＝８０／２０〜９８／２の割合で配合することが好ましい。この配合割合であれば、グラウトの硬化体を緻密化して遮塩性が高められるとともに、ブリーディングを防止して低粘性で良好な充填性を確保することが容易となる。より好ましいセメントとシリカフュームの配合割合は、重量比でセメント／シリカフューム＝８８／１２〜９６／４である。
【００１８】
セメント分散剤の配合割合は、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、０．０５〜０．４重量部が好ましく、より好ましくは０．１〜０．３重量部である。配合割合を０．０５〜０．４重量部の範囲にすることで、グラウトの硬化体を緻密化して遮塩性が高められるとともに、ブリーディングを生じることなく、良好な流動性を確保することができる。
【００１９】
有機系収縮低減剤の配合割合は、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対し、通常、０．２〜４重量部、好ましくは０．４〜２．５重量部である。有機系収縮低減剤の配合量が、０．２重量部以上にすることで、自己収縮の抑制効果や曲げ強度の改善効果をより効果的に発揮することができ、遮塩性も高められる。また、４重量部以下の配合量にすることで、ブリーディングの発生や凝結遅延による曲げ強度の低下を生じることなく、自己収縮を低減することができる。また、粉状物にした有機系収縮低減剤を使用する場合の配合割合は、その粉状物中の有機系収縮低減成分量が前記配合割合になるようにすることが好ましい。
【００２０】
水の配合割合は、グラウトの硬化体が所定の遮塩性を有するために、セメントとシリカフュームの合計１００重量部に対して、２５〜３８重量部とする必要がある。水の配合割合が３８重量部を超えると、グラウトの硬化体が緻密化されにくいため遮塩性が低下する。一方、水の配合割合が２５重量部未満の場合、流動性の低下が生じ好ましくない。好ましくは３０〜３８重量部の範囲である。
以上の配合とすることにより前記２種類の遮塩性能試験での各所定値を満たし易い。
【００２１】
４．製造方法その他
水や液状のセメント分散剤や液状の有機系収縮低減剤を除く上記の各使用材料は、例えば、工場で従来通りの方法で既調合（プレミックス）され、通常袋詰めなどの形態で施工現場に供給される。そして、施工現場でミキサを用いて水等と混練され、グラウトが製造される。この場合、セメント分散剤や有機系収縮低減剤のいずれも粉末状のものを用いれば施工現場では水を添加するだけで良いので施工がより簡便になる。ここで使用されるミキサは特に限定されるものではなく、一般にグラウト製造で使用されている混練機なら何れのものを用いて行ってもよく、例えば、グラウトミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、ハンドミキサなどを使用することができる。得られたグラウトは、従来の注入方法によりダクトなどに注入され、その後に硬化する。本発明のグラウトの硬化体は、従来のグラウトに比べて遮塩性に優れ、鋼材を腐食から保護することができる。なお、本発明のグラウトにおいて水以外の各使用材料が既調合（プレミックス）されたものをセメント系グラウト組成物という。
【００２２】
【実施例】
以下、試験例に基づいて本発明にかかるグラウトについて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
〔使用材料〕
・セメント
・シリカフューム
セメントとしては普通ポルトランドセメント、高ビーライト系セメントを用いた。これらの化学成分及び粉末度（比表面積）を表１に示す。また、用いたシリカフュームの化学成分、平均粒径及び粉末度（比表面積）を表２に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
・ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤
ポリカルボン酸系高分子化合物を主成分とするセメント分散剤として、商品名：コアフローＮＦ−１００（主成分：ポリカルボン酸基含有多元ポリマー）（太平洋セメント株式会社製）（略号：ＳＰ）を用いた。なお、このセメント分散剤は、以下の製造方法により製造した。メタクリル酸ナトリウム５４モル％、メタリルスルホン酸ナトリウム７モル％、メチルアクリレート８モル％、メトキシポリ（ｎ＝４０）エチレングリコールメタクリルレート１６モル％並びにメトキシポリ（ｎ＝２３）エチレングリコールメタクリルレート１５モル％を重合させてなる分子量１１９００の高分子化合物を主成分とする固形分濃度４５％の水溶液各８００ｇに、ｐＨ調整のために１０重量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液７５．２ｇを加えて常温で約３分間撹拌し、次いで、亜硫酸ソーダ及びトリエタノールアミンを、高分子化合物の固形分１００重量部に対して各０．５重量部添加し３分間撹拌した。これを処理容積が１Ｌのニーダー型混練撹拌機に入れて温度９０℃、３０ｔｏｒｒの減圧下で混練しながら濃縮・乾燥を行った。得られた粉粒体を粉砕機で粉砕し、分級して粒径５０〜５００μｍの粉末（ＳＰ）を製造した。尚、該粉末の含水率は２．１重量％であった。
【００２７】
・有機系収縮低減剤
有機系収縮低減剤として、粉末状の収縮低減剤である商品名：テトラガードＰＷ（主成分：オキシアルキレンアルキルエーテル、有効成分：６０％）（太平洋マテリアル株式会社製）（略号：ＴＧ２）を使用した。
【００２８】
・増粘剤
増粘剤として、商品名：ＳＥＢ−０４Ｔ（信越化学工業株式会社製）（略号：ＭＣ）を使用した。
・水
水として水道水を使用した。
【００２９】
〔グラウトの製造その１〕
各材料を表３に表す配合量となるように、あらかじめプレミックスし、これを所定量の水にハンドミキサ（回転数１０００ｒｐｍ）で練混ぜながら１分間で投入し、さらに３分間混練してグラウトを作製した。
【００３０】
【表３】
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【００３１】
〔試験方法その１〕
得られたグラウトについて、以下の試験を実施した。
▲１▼遮塩性その１
（表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法）
土木学会基準「表面被覆材の塩化物イオンの浸透深さ試験方法（ＪＳＣＥ−Ｋ５２４−１９９９）」に準拠して材齢２８日及び材齢９１日での塩化物イオン浸透深さと塩分量をそれぞれ測定した。詳しくは、先ず、グラウトを一辺１００ｍｍの立方体に成型して試験体を得た。試験体は、１日養生した後、試験体の両端部、打設面及び底面の計４面をエポキシ樹脂塗料で密封し、さらに所定の材齢（２８日と９１日の２種）までそれぞれ封緘養生を行った。次に、試験体をＪＩＳＡ  ６２０５附属書１の３．２．１の塩分溶液に浸漬することにより、塩化物イオンを浸透させた。その後、エポキシ樹脂塗料で覆われていない２面を通るように割裂し、その割裂面に０．１Ｎの硝酸銀水溶液を噴霧した。図１及び図２は、試験体の割裂面を示す模式図である。硝酸銀水溶液の噴霧により、割裂面１０は発光変色部分１２を呈した。この変色部分１２について、図１に示すように、２５ｍｍ間隔で片面３箇所、合計６箇所（Ｎｏ．１〜６）の深さ１４を１ｍｍまで測定し、その平均値を塩化物イオン浸透深さとした。また、図２に示すように、深さ方向１０ｍｍ間隔で片面３箇所をカットし、合計６つの塩分量試料ａ〜ｆを採取し、日本コンクリート工学協会「コンクリート構造物の腐食・防食に関する試験方法ならびに基準（案）」のＪＣＩ−ＳＣ４（硬化コンクリート中に含まれる塩分の分析法）及びＪＣＩ−ＳＣ５（硬化コンクリート中に含まれる全塩分の簡易分析方法）に準拠して化学分析し、塩分量（％）をそれぞれ測定した。これらの結果を表４に示す。
【００３２】
▲２▼遮塩性その２
（急速塩化物透過性試験方法）
米国材料試験協会規格「急速塩化物透過性試験方法（ＡＳＴＭ−Ｃ１２０２−９７）」に準拠して材齢９１日での通過電荷量を測定した。詳しくは、先ず、グラウトを直径１００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの円柱形状に成型して供試体を得た。この供試体を材齢９１日まで封緘養生した後、真空飽水処理した。一方、測定には急速塩化物透過性試験装置（ＡＴ１００型、三菱化学株式会社製）を用いた。図３はその急速塩化物透過性試験装置の概略を示す模式図である。図３に示すように、２つの容器４１、４３との間に供試体４０を挟み込んだ。容器４１、４３内には電極として銅網４５がそれぞれ設けられており、容器４１が＋電極側に、容器４３が−電極側となるように、銅網４５は電源４７に接続されている。次に、容器４１に０．３ＮのＮａＯＨ水溶液を、容器４３に３．０重量％のＮａＣｌ水溶液をそれぞれ注入し、供試体４０の容器に接する面の全面を溶液で覆った。なお、図３では図を簡略化するため、容器４１、４３と供試体４０とは離れているように示されているが、実際には、供試体４０は溶液と直に接している。そして、電源４７によって３０Ｖの直流電圧を印加させ、容器４３中の塩化物イオンを供試体４０に透過させた。６時間にわたって印加を続け、この間に供試体４０を通過した電荷量を測定した。その結果を表４に示す。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
表４に示すように、試験例Ｉ−１〜Ｉ−３、Ｉ−５、Ｉ−６及びＩ−８〜Ｉ〜１６では、材齢２８日での塩化物イオン浸透深さが５ｍｍ以下で、かつ通過電荷量も３０００クーロン以下であり、どちらの試験によっても高い遮塩性を示した。一方、従来型グラウトの試験例Ｉ−４では、材齢２８日での塩化物イオン浸透深さが約９ｍｍと深くまで塩化物イオンが浸透しており、また通過電荷量も約１３０００クーロンと高く、どちらの試験においても高い遮塩性を得ることはできなかった。また、シリカフュームを含まない試験例Ｉ−７は、材齢２８日での塩化物イオン浸透深さが６ｍｍ以上まで塩化物イオンが浸透しており、また通過電荷量も６４００クーロンと高く、どちらの試験においても高い遮塩性を得ることはできなかった。
【００３５】
なお、塩化物イオン浸透深さ試験の試験例Ｉ−１及びＩ−４の結果に基づき、以下の式から年数の経過に対する塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ３）の変化を予測した。その結果を図４に示す。なお、予測条件としては、かぶり厚さを２５ｍｍとし、海岸付近のコンクリート建造物を想定して、海岸から１００ｍ（飛来塩分量４．５ｋｇ／ｍ３）と１０００ｍ（飛来塩分量１．５ｋｇ／ｍ３）の両方の条件で予測した。
Ｃ（ｘ，ｔ）＝Ｃ０（１−（ｘ／２（Ｄｔ）０．５））＋Ｃ（ｘ，０）
式中、Ｃ（ｘ，ｔ）は深さｘ（ｃｍ）、時刻ｔ（ｄａｙ）における混入塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ３）であり、Ｃ（ｘ，０）は初期混入塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ３）であり、Ｃ０は表面塩化物イオン濃度（ｋｇ／ｍ３）であり、Ｄは塩化物イオンの拡散係数（ｃｍ２／ｄａｙ）である。
【００３６】
図４に示すように、試験例Ｉ−１では、ＰＣ鋼材の腐食が始まると規定される１．２ｋｇ／ｍ３の塩化物イオン濃度に達するのに、海岸から１００ｍの場合で約４年、海岸から１０００ｍの場合では約２０年と予測され、グラウト材とＰＣ鋼材のみで予測したことを考慮すると、ＰＣ鋼材の腐食に対してかなり高い効果を有することがわかった。一方、試験例Ｉ−４では、１．２ｋｇ／ｍ３の塩化物イオン濃度に達するのに、海岸から１００ｍの場合で約２年半、海岸から１０００ｍの場合でも約３年半と予測され、かなり早期にＰＣ鋼材の腐食が始まることがわかった。なお、コンクリート構造体は、ＰＣ鋼材とグラウト材の他にシースやコンクリートなどがあるため、実際に１．２ｋｇ／ｍ３の塩化物イオン濃度に達するのには、更に時間が経過することを要する。このことを考慮すれば、本発明に係る試験例Ｉ−１〜Ｉ−３、Ｉ−５、Ｉ−６及びＩ−８〜１６では、実用上十分な耐腐食性能を得られることが了解される。
【００３７】
〔グラウトの製造その２〕
各材料を、表５に表す配合量となるように、あらかじめプレミックスし、水を基材１００重量部に対して所定量加えハンドミキサ（回転数１１００ｒｐｍ）を用いて５分間混練してグラウトを製造した。
【００３８】
【表５】
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【００３９】
〔試験方法その２〕
得られたグラウトについて以下の試験を実施した。試験結果を表６及び表７に示す。
▲３▼流動性
ＪＰロート流下時間測定方法
土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ＪＳＣＥ−Ｆ５３１−１９９９）」に準じて混練直後、３０分経過後及び６０経過後のＪＰロート流下時間を測定した。２０℃の温度で、ロート落ち口の内径は１４ｍｍのものを使用した。
▲４▼ブリーディング
ブリーディング率測定方法
土木学会基準「ＰＣグラウト試験方法（ポリエチレン袋方法）（ＪＳＣＥ−Ｆ５３２−１９９９）に準じて材齢２０時間でのブリーディング率を測定した。
▲５▼自己収縮
自己収縮量測定方法
「ＪＩＳ  Ｒ  ６２０２−１９９７付属書１（膨張材のモルタルによる膨張性試験方法）」で規定される型枠と拘束器具を使用して試験体を成形した。材齢２４時間で脱型した後、外界との水分の出入りがないように試験体の開放面（硬化体面）をアルミ箔粘着テープでシールし、付属書に準じた方法で試験体の測長（基長）を行った。その後、材齢２８日、５６日及び８４日で測長を行い、各材齢における測長値の基長に対する変化割合（×１０−６）を自己収縮量として算出した。自己収縮量は２０℃で測定した。
▲６▼曲げ強度
曲げ強度測定方法
「セメントの物理試験方法（ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１−１９９２）」に準じて測定した。なお、供試体は２０℃で封緘養生し、材齢２８日、５６日及び８４日で曲げ強度を測定した。
【００４０】
【表６】
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【００４１】
【表７】
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【００４２】
表６に示すように、試験例ＩＩ−１〜ＩＩ−７では、混練直後のＪＰロート流下時間が５秒未満で、かつ６０分経過後の流下時間の増加が２秒未満であり、良好な充填性を確保するために必要である安定して高い流動性を得ることができた。また、表６に示すように、これら試験例は、材齢２０時間でのブリーディング率が０．０％であり、ブリーディング防止機能も良好であった。加えて、表７に示すように、これら試験例は、材齢２８〜８４日の自己収縮量が２０℃で−３００×１０−６未満であり、ひび割れなどが生じる危険が少ない硬化体を作製することができた。また、表７に示すように、これら試験例は、材齢２８〜８４日の曲げ強度が２０℃で７Ｎ／ｍｍ２以上であり、外部応力に対する抵抗性も良好であった。
【００４３】
試験例ＩＩ−１１及び１２は、混練直後のＪＰロート流下時間が５秒未満で、かつ６０分経過後の流下時間の増加が２秒未満であり、良好な充填性を確保するために必要である安定して高い流動性を得ることができた。しかし、表６に示すように、いずれの配合においても少量ではあるがブリーディングが０．１％発生し、ＰＣ鋼材やシースとの付着力が減少することが予想され、ＰＣ構造物の耐久性の向上を図ることが難しくなると考えられる。
【００４４】
表７に示すように、試験例ＩＩ−８〜１０は、自己収縮量が材齢８４日で−３００×１０−６以上となり、ひび割れ等の発生が懸念される。試験例ＩＩ−８はシリカフューム添加量が過多であるため、試験例ＩＩ−９は水粉体比が低すぎるため、試験例ＩＩ−１０は収縮低減剤の添加量が過少の配合のため、自己収縮量が大きくなったと考えられる。
【００４５】
上記の結果によれば、本発明に係る配合のグラウトである試験例ＩＩ−１〜ＩＩ−７は、流動性、ブリーディング、自己収縮性、曲げ強度の面で好適であることが了解される。
【００４６】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明のグラウトは、上記組成とし、かつ、高い遮塩性を備えるので、鋼材が腐食するのを防止することができる。また、本発明のグラウトは、高い流動性を安定して長時間保持することができ、分離抵抗性にも優れブリーディングを生じることがなく、水／結合材比が低い（４０％未満）場合でも自己収縮が小さく、さらに、曲げ強度が高くＰＣ構造物においても高耐久化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塩化物イオン浸透深さ試験において、塩化物イオン浸透深さの測定位置を示す図である。
【図２】塩化物イオン浸透深さ試験において、塩分量を測定する試料の採取位置を示す図である。
【図３】急速塩化物透過性試験装置の概要を示す模式図である。
【図４】本発明に係るグラウト材の経過年数に対する塩化物イオン濃度の変化を予測したグラフである。
【符号の説明】
１０  供試体の割裂面
１２  発光変色部分
１４  塩化物イオン浸透深さ
３０  グラウト供試体
３１  ＮａＯＨ用容器
３３  ＮａＣｌ用容器
３５  銅網
３７  ３０Ｖ直流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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