(57)【要約】【課題】コンクリートのひび割れ自己補修できるようにしたコンクリート用骨材とひび割れ後の強度を強くするコンクリートを提供することを目的とするものである。【解決手段】セラミック製の容器１２の内部空間１２に液状のコンクリート補修剤１４を収容したものを、コンクリート用骨材１０とする。コンクリート２２にひび割れ２４が生じた場合には、コンクリート用骨材１０のセラミック製の容器１２が割れ、容器１２内の液状のコンクリート補修剤１４がコンクリート２２のひび割れ箇所２４に流出して、そのひび割れ箇所２４をコンクリート補修剤１４で埋めると共に、コンクリート同士を接着する。コンクリート用骨材１０と鋼繊維２８とを混合してコンクリートを作ることによって、ひび割れ箇所２４の割れ幅を小さくして、そこを埋めるコンクリート補修剤１４の厚みを薄くして、そのひび割れ箇所２４のその後の強度を強くする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック製の容器の内部の空間にコンクリート同士を接着する液状のコンクリート補修剤を密閉収容することを特徴とするコンクリート用骨材。
【請求項２】
前記容器の内部に前記コンクリート補修剤と共に液状の中性化防止剤と液状の含浸性塗布防水剤のうちの少なくとも１つを収容することを特徴とする請求項１記載のコンクリート用骨材。
【請求項３】
前記セラミックに水を保持する穴を多数形成したことを特徴とする請求項１記載のコンクリート用骨材。
【請求項４】
コンクリート補修剤にコンクリートと明らかに区別できる色を着色するか、前記容器の内部の空間にコンクリートと明らかに区別できる色の着色剤を収容するかの少なくともいずれかとすることを特徴とする請求項１記載のコンクリート用骨材。
【請求項５】
セラミック製の容器の内部にコンクリート同士を接着する液状のコンクリート補修剤を密閉収容した骨材と鋼繊維とをセメントと共に混合したことを特徴とするコンクリート。
【請求項６】
前記容器の内部に前記コンクリート補修剤と共に液状の中性化防止剤と液状の含浸性塗布防水剤のうちの少なくとも１つを収容することを特徴とする請求項５記載のコンクリート。
【請求項７】
前記セラミックに水を保持する穴を多数形成したことを特徴とする請求項５記載のコンクリート。
【請求項８】
コンクリート補修剤にコンクリートと明らかに区別できる色を着色するか、前記容器の内部の空間にコンクリートと明らかに区別できる色の着色剤を収容するかの少なくともいずれかとすることを特徴とする請求項５記載のコンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート用の骨材と、その骨材を使用したコンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートは、セメントと骨材と水とを混合し、それを乾燥して作るものである。コンクリート用骨材としては、一般には土石が使用されているが、最近では種々の廃棄物から有害物質を除去したものが使用されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３９８４５号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリートには、地震による剪断力や長期振動等によって、ひび割れが発生する。このひび割れの補修には、その割れ目に接着剤を塗り込んでいるが、割れ目から内部までは接着剤が浸透せず、コンクリートのひび割れを完全に補修することができないという欠点があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、コンクリートにひび割れが発生してもそのひび割れを自己補修できるようにしたコンクリート用骨材を提供することを目的とするものである。
本発明は更に、発生するひび割れの割れ幅を小さくすることで、その後の強度を強くするようにしたコンクリートを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンクリート用骨材は、セラミック製の容器の内部にコンクリート同士を接着する液状のコンクリート補修剤を密閉収容するようにしたものである。本発明に係るコンクリート用骨材は、前記容器の内部に前記コンクリート補修剤と共に液状の中性化防止剤と液状の含浸性塗布防水剤のうちの少なくとも１つを収容するようにしたものである。本発明に係るコンクリート用骨材は、前記セラミックに水を保持する穴を多数形成するようにしたものである。
【０００７】
本発明に係るコンクリートは、セラミック製の容器の内部にコンクリート同士を接着する液状のコンクリート補修剤を密閉収容した骨材と鋼繊維とをセメントと共に混合したものである。本発明に係るコンクリートは、前記容器の内部に前記コンクリート補修剤と共に液状の中性化防止剤と液状の含浸性塗布防水剤のうちの少なくとも１つを収容するようにしたものである。本発明に係るコンクリートは、前記セラミックに水を保持する穴を多数形成するようにしたものである。
【０００８】
【作用】
密閉したセラミック製の容器の内部空間に液状のコンクリート補修剤を収容したものを、コンクリート用骨材とする。この骨材を使用して作るコンクリートにひび割れが生じた場合には、ひび割れ箇所に位置するコンクリート用骨材のセラミック製の容器が割れ、容器内部の液状のコンクリート補修剤が外部に流出して、ひび割れ箇所をコンクリート補修剤が埋めると共に、ひび割れ箇所の対面するコンクリート同士を接着する。これによって、コンクリートにひび割れが発生しても、コンクリート補修剤によってそのひび割れ箇所を自動的に自己補修することができる。
【０００９】
前記コンクリート用骨材と共に鋼繊維を混合してコンクリートを作る。コンクリートにひび割れが発生した場合に、鋼繊維がひび割れのわれ幅を小さくして、容器のわれ幅を小さくする。これによって、ひび割れのわれ幅を埋めるコンクリート補修剤の厚みを小さくでき、接着後のコンクリートの強度を増大させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るコンクリート用骨材の断面図である。コンクリート用骨材１０は、セラミック製の容器１２と、その容器１２の内部に密閉的に収容する接着剤としてのコンクリート補修剤１４とから成る。セラミック製の容器１２は、内部に空間１６を形成したセラミック製の一端閉鎖の筒状の本体１８と、その本体１８の開口部を密閉状態で閉鎖する蓋２０とから成る。蓋２０の素材は本体１８と同じセラミックを素材とするのが望ましいが、セラミックに限るものではない。本体１８の素材であるセラミックは、水の分子を保持できる大きさの穴（図示せず）を互いに連絡しないようにして多数点在させるものが望ましい。即ち、本発明で使用するセラミックは、表面に露出する各穴が水分を保持できるものが望ましいが、セラミックの厚みを液体が通過しないようにする。
【００１１】
容器１２の本体１８の内部の空間１６に収容されるコンクリート補修剤１４は、ひび割れたコンクリートの空間を埋めると共にそのひび割れ箇所における対向するコンクリート同士を接着するものである。コンクリート補修剤１４は、容器１２内に密閉されている間は何十年もの長期にわたって液状（液体またはゾルの状態）を保ち、密閉状態から開放されて大気に所定の時間触れると、乾燥してコンクリートのひび割れを接着してそのひび割れ空間を埋めると共に、ひび割れ面同士を接着させるものである。
【００１２】
容器１２の本体１８の内部空間１６には、コンクリート補修剤１４を入れるが、このコンクリート補修剤１４の他に液状（液体またはゾルの状態）の中性化防止剤と液状（液体またはゾルの状態）の含浸性塗布防水剤の一方または両方を混合しても良い。コンクリートは長年の間に中性化するが、中性化防止剤はコンクリートに染み込んで、その染み込んだ箇所のコンクリートの中性化を防止するものである。含浸性塗布防水剤はコンクリートに染み込んで、その染み込んだ箇所のコンクリートに水が染み込むのを防止するものである。更に、含浸性塗布防水剤は、紫外線の浸透を防止するので、コンクリートの紫外線による劣化を防止する。
【００１３】
本体１８の内部の空間１６にコンクリート補修剤１４等を入れた後、本体１８の開口部を蓋２０で閉じ、コンクリート補修剤１４等を容器１２内に密閉する。
容器１２がセラミック等の堅い素材で作られているので、容器１２内に密閉されたコンクリート補修剤１４等は、容器１２が強い力で破壊されない限り外部に流出することはない。容器１２は外形形状が例えば円筒形で、各寸法が例えば直径が１０〜１５ミリ、高さが３０〜５０ミリ、厚みが２〜３ミリである。しかし、形状や寸法は、これに限るものではない。
【００１４】
コンクリートにおいてはその内部に、コンクリート用骨材１０が多数混合存在する。このため、コンクリートにひび割れが発生すると、そのひび割れの延長上には必ず複数のコンクリート用骨材１０が位置し、ひび割れを発生させる剪断力によってそのひび割れの延長上に位置する全てのコンクリート用骨材１０のが破壊される。
【００１５】
ここで、本発明のコンクリート用骨材１０を使用したコンクリートにひび割れ生じた状態の断面図を図２に示す。コンクリート２２のひび割れ２４の箇所に位置する容器１２にもひび割れ２６が発生し、容器１２内のコンクリート補修剤１４等が容器１２にもひび割れ箇所２６から外部に流出する。この外部に流出したコンクリート補修剤１４がコンクリート２２のひび割れ２４の空間を埋めると共に、ひび割れ箇所２４のコンクリート２２同士を接着する。このように、本発明のコンクリート用骨材１０を使用すれば、コンクリート２２にひび割れ２４が発生しても、容器１２から外部に流出するコンクリート補修剤１４によって、ひび割れ２４の自己補修を行うことができる。コンクリート補修剤１４によって接着した箇所の強度は、コンクリートより更に強くなる。
【００１６】
容器１２の内部に、コンクリート補修剤１４の他に中性化防止剤を混合した場合には、その中性化防止剤はコンクリートに染み込んでコンクリートの中性化を防止する。コンクリート補修剤１４の他に含浸性塗布防水剤を混合した場合には、その含浸性塗布防水剤はコンクリートに染み込んで紫外線の浸透を防止し、紫外線によるコンクリートの劣化を防止する。
【００１７】
コンクリート補修剤１４を内部に収容する容器１２（少なくとも本体１８）の素材をセラミックとしたのは、骨材としてセメントと混練りする際に容器１２が割れないようにする点と、コンクリートにひび割れが発生する際の剪断力によって容器１２が割れるようにする点の両方を満たすためである。そのセラミックに、水の分子を収容できる大きさの穴を多数形成するものとすれば、コンクリートを作る際の水セメント比で水を多くしても、養生の間にセラミックに形成した穴が余剰水を吸収する。水セメント比で水を多くした場合には、施工がし易いが、完成したコンクリートの組織が粗くて強度が弱くなる。しかし、水を保持できる穴を多数形成したセラミックを容器１２の素材とすることで、セラミックの多数の穴が養生期間中に余剰水を吸い込むので、施工がし易く、細かい組織で強い強度のコンクリートを作ることができる。
【００１８】
コンクリート補修剤１４にコンクリートの色と明らかに区別できる色を着色するか、容器１２の空間１６にコンクリート補修剤１４と共に着色剤（コンクリートの色と明らかに区別できる色の着色剤）を入れるかの少なくともいずれかとする。コンクリートの表面にひび割れが達した場合に、視覚によって極めて見つけ難いひび割れもある。しかし、ひび割れ２４を埋めるコンクリート補修剤１４にとコンクリートの色と明らかに区別できる色が混ざっているので、コンクリートの外側からひび割れ２４を容易に見つけ出すことができる。これによって、時間の経過に応じてどれだけのひび割れが発生するかを認識して、その後の改良に役立たせることができる。
【００１９】
本発明のコンクリート用骨材１０を使用してコンクリートを作る場合に、セメントと水の他に、鋼繊維を混合する。図３に鋼繊維を混合したコンクリートにひび割れ生じた状態の断面図を図３に示す。コンクリート２２を作る場合に、多数のコンクリート用骨材１０と共に、多数の鋼繊維（針金状や棒状の鋼も含むものとする）２６も混合する。コンクリート２２にひび割れ２４が発生した場合に、鋼繊維２８の端がひび割れたコンクリートの両側にわたって存在している場合には、鋼繊維２８が存在しない場合と比べて、ひび割れ２４の割れ幅を小さくすることができる。この結果、容器１２の割れ幅を小さくして、容器１２からコンクリート２２のひび割れ箇所２４へのコンクリート補修剤１４の流出量を少なくすることができる。同じひび割れ２４でも、割れ幅が小さいと、そこを埋めるコンクリート補修剤１４の厚みが薄くなる。接着剤の厚みが薄いほど接着力は強力になり、自己補修箇所のその後の強度が増大する。
【００２０】
本発明における「コンクリート」は、モルタルも含むものとする。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るコンクリート用骨材によれば、コンクリートにひび割れ発生した場合に、ひび割れの箇所に位置するコンクリート用骨材が破壊され、その内部に収容したコンクリート補修剤が外部に流出してひび割れの空間を埋めると共に、ひび割れた箇所のコンクリート同士を接着する。即ち、本発明のコンクリート用骨材を使用したコンクリートでは、ひび割れが発生しても、コンクリート補修剤によって、ひび割れの自己補修を行うことができる。これによって、トンネルの天井等からのコンクリート壁面の落下を防止することができる。
また、コンクリート壁面の点検作業の作業回数を減少することができ、点検作業コストを大幅に低減することができる。
【００２２】
容器の内部にコンクリート補修剤の他に中性化防止剤を混合することで、ひび割れが発生した場合に、中性化防止剤でコンクリートの中性化を防止することができる。容器の内部にコンクリート補修剤の他に含浸性塗布防水剤を混合することで、ひび割れが発生した場合に、含浸性塗布防水剤でコンクリートの紫外線による劣化を防止することができる。コンクリート補修剤をコンクリートとは明らかに区別できる色を着色するか、容器の内部にコンクリートとは明らかに区別できる色の着色剤を入れることによって、コンクリートのひび割れ箇所を外部から容易に認識することができ、その後の改良に役立たせることができる。
【００２３】
コンクリート用骨材と鋼繊維とを混合してコンクリートを作ることによって、ひび割れ幅を小さくし、ひび割れ箇所を埋めるコンクリート補修剤の厚みを薄くして、そのひび割れ箇所のその後の強度を強くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート用骨材の断面図である。
【図２】本発明のコンクリート用骨材を使用したコンクリートにひび割れ生じた状態を示す断面図である。
【図３】本発明のコンクリート用骨材と鋼繊維とを使用したコンクリートにひび割れ生じた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  コンクリート用骨材
１２  容器
１４  コンクリート補修剤
１６  空間
１８  本体
２２  コンクリート
２４  ひび割れ
２８  鋼繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004338968.tif 000005