(57)【要約】【課題】コンクリート構造物としての強度を維持でき、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示し、且つ安価な耐酸性雨コンクリート及びその原料となる組成物を提供すること。【解決手段】本発明の耐酸性雨コンクリート組成物は、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材と、骨材と、水とを含み、前記結合材中のフライアッシュ量が３８〜４２質量％であり、水結合材比が３８〜４２質量％であることを特徴とし、酸性雨の影響を受け易い橋梁やダム等の各種コンクリート構造物に利用可能である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材と、骨材と、水とを含み、前記結合材中のフライアッシュ量が３５〜４５質量％であり、水結合材比が３８〜４２質量％であることを特徴とする耐酸性雨コンクリート組成物。
【請求項２】
フライアッシュが、JIS A 6201に規定される物性を充足する請求項１記載の組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の組成物を硬化させた、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示す耐酸性雨コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示し、橋梁、ダム、ビル等に利用可能な耐酸性雨コンクリート組成物及び耐酸性雨コンクリートに関する。
【背景技術】
【０００２】
酸性雨は、自動車、工場等から排出された排気ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物が、大気中で太陽光により光化学反応を起し、硫酸や硝酸といった強い酸に変化し、これが雨に溶け込むことが原因となっている。このような酸性雨は、通常、ｐＨが３．０〜５．６程度であるが、セメント水和物に対して分解能を示し、長期的には、セメント構造物を劣化させ、悪影響を及ぼす可能性が高い。特に最近、近隣諸国の大気汚染が問題視されており、我が国の酸性雨におけるｐＨの低下や、酸性雨が生じる範囲の拡大が予想され、該酸性雨対策が重要な課題となりつつある。
【０００３】
ところで、従来、下水路や下水施設等におけるｐＨが２．０以下、特に１．０以下の環境下においても耐えうる耐酸性コンクリートが種々提案され、施工されている(特許文献１〜５等)。
しかしながら、これらの耐酸性コンクリートは、優れた耐酸性及び強度を得るために、多種多様な材料を組み合わせる必要があり、コスト的に高価なものになっている。また、これらの耐酸性コンクリートは、基本的にｐＨ２．０以下にも耐えうることを目的としているため、ｐＨ３．０〜５．６程度の酸性雨に対する使用については意図されていない。
【特許文献１】特開２００４−３３１４５８号公報
【特許文献２】特開２００３−１４６７２０号公報
【特許文献３】特開２００６−３２７８３４号公報
【特許文献４】特開２００５−３５８７７号公報
【特許文献５】特開２００２−１２８５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、コンクリート構造物としての強度を維持でき、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示し、且つ安価な耐酸性雨コンクリート及びその原料となる組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、結合材として、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュを用い、結合材中のフライアッシュの置換率と、水結合材比を特定な割合とすることで、少ない構成材料において上記課題が解決しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明によれば、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材と、骨材と、水とを含み、前記結合材中のフライアッシュ量が３８〜４２質量％であり、水結合材比が３８〜４２質量％であることを特徴とする耐酸性雨コンクリート組成物が提供される。
また、本発明によれば、上記組成物を硬化させた、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示す耐酸性雨コンクリートが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の耐酸性雨コンクリートは、特に、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材を用い、該結合材中のフライアッシュ量を特定割合とし、且つ水結合材比を特定割合とした組成物を硬化させたものであるので、コンクリート構造物としての強度を維持でき、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示し、且つ従来の下水等に使用されている耐酸性コンクリートよりも安価である。
従って、酸性雨対策が必要となる橋梁、ダム、コンクリート構造物への利用が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の組成物は、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材と、骨材と、水とを含む。
前記早強ポルトランドセメントは、初期強度発現性を有するので、普通ポルトランドセメントを用いるよりも、本発明の組成物の施工性を良好にすることができ、また、フライアッシュを含んでいても、結合材として普通ポルトランドセメントを用いた場合と同程度の初期強度を発言させることができる。
前記フライアッシュは、通常、火力発電所等において集塵装置で採取されたものを使用することができる。特に、安定した効果を得るために、JIS A 6201に規定される物性を充足するフライアッシュの使用が好ましい。
結合材中のフライアッシュの配合割合は、３５〜４５質量％、好ましくは３８〜４２質量％である。この範囲外では、酸性雨に耐えうる耐酸性と、得られるコンクリートの機械的強度を両立して得ることが困難になるおそれがある。
【０００８】
前記骨材としては、細骨材、粗骨材が挙げられる。
細骨材としては、川砂、砕砂、スラグ等のコンクリートに通常使用される細骨材を用いることができる。細骨材は、通常、１０ｍｍふるいを全部通り、５ｍｍふるいを質量で８５％以上通る骨材をいう。
細骨材を用いる場合の配合割合は、通常、本発明の組成物全量に対して、２５〜４０質量％、好ましくは３０〜３５質量％である。
粗骨材は、通常のコンクリートに使用される粗骨材を用いることができる。粗骨材は、通常５ｍｍふるいに質量で８５％以上とどまる骨材を言い、所望する強度等を考慮して、最大寸法２０ｍｍ又は４０ｍｍの粗骨材を用いることができる。
粗骨材を用いる場合の配合割合は、通常、本発明の組成物全量に対して、３５〜５０質量％、好ましくは４０〜４５質量％である。
【０００９】
本発明の組成物において、水結合材比、即ち、水／(早強ポルトランドセメント及びフライアッシュ)は、３８〜４２質量％である。水結合比がこの範囲外の場合には、得られるコンクリートの機械的強度が低下するおそれがある。
【００１０】
本発明の組成物には、上記必須の材料に加えて、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤等の混和剤を加えることができる。また、コンクリート材料として、通常これらに使用される各種添加剤を用いることもできるが、コスト的には含まない方が好ましく、含まない場合であっても目的とする課題は十分に達成することができる。
【００１１】
本発明の耐酸性雨コンクリートは、上記本発明の組成物を硬化させることにより得ることができる。
前記硬化は、通常、組成物をミキサ等の混合機を用いて混合し、所望の型枠等を用いて硬化させることができる。
本発明の耐酸性雨コンクリートは、コンクリート構造物としての強度を維持でき、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示すので、酸性雨の影響を受け易い橋梁やダム等の各種コンクリート構造物に利用することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１及び比較例１〜３
表１に示す組成のコンクリート組成物を準備し、ミキサを用いて十分に混合撹拌した後、所定の型枠に入れて、硬化させ、養生させた。尚、表１中のＯＰＣは普通ポルトランドセメントを、ＨＰＣは早強ポルトランドセメントを、Ｗは水を、Ｃはセメントを、Ｆはフライアッシュを、Ｓは細骨材を、Ｇは粗骨材を、ＡｄはＡＥ減水剤を、Ｗ／(Ｃ+Ｆ)は水結合材比を、Ｆ／(Ｃ＋Ｆ)は結合材中のフライアッシュ割合を、(s／a)は骨材中の細骨材率をそれぞれ示す。
得られたコンクリートについて、養生２８日後のコンクリートをｐＨ３．０の酸性水に浸漬し、浸漬時間経過ごとの質量変化を測定した。結果を図１に示す。
また、材齢と圧縮強度の関係を測定した。結果を図２に示す。尚、圧縮強度は、JIS 
により測定した。
【００１３】
【表１】
2009249272.tif 000002
【００１４】
図１の結果より、実施例１のフライアッシュの割合では、比較例に比して質量減少率が低く、比較例１のフライアッシュを用いない普通ポルトランドセメントを用いた場合に比して、質量減少率を４０％低減することができ、酸性雨に耐えうる耐酸性能を有することがわかった。
図２の結果より、実施例１のコンクリートは、基準である比較例１のフライアッシュを用いない普通ポルトランドセメントを用いた場合のコンクリートと同程度の強度発現性を示すことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例及び比較例において行った、得られたコンクリートの酸性水に対する浸漬時間ごとの質量変化を示すグラフである。
【図２】実施例及び比較例において行った、得られたコンクリートの材齢と圧縮強度の関係を示すグラフである。
【図１】
2009249272.tif 000003
【図２】
2009249272.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月28日(2008.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、結合材として、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュを用い、結合材中のフライアッシュの置換率と、水結合材比を特定な割合とすることで、少ない構成材料において上記課題が解決しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明によれば、早強ポルトランドセメント及びフライアッシュからなる結合材と、骨材と、水とを含み、前記結合材中のフライアッシュ量が３５〜４５質量％であり、水結合材比が３８〜４２質量％であることを特徴とする耐酸性雨コンクリート組成物が提供される。
また、本発明によれば、上記組成物を硬化させた、ｐＨ３．０〜５．６の酸性雨に対して耐酸性を示す耐酸性雨コンクリートが提供される。