(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打設後のコンクリート構造体の処理方法であって、
前記コンクリート構造体の表面を、自動的に湿潤させる湿潤工程と、湿潤された前記構造体の表面を乾燥させる乾燥工程と、を繰り返す湿潤−乾燥工程と、
前記コンクリート構造体の表面の水分量を自動的に検出し、前記湿潤−乾燥工程における次回の湿潤を制御する湿潤制御工程と、
前記湿潤−乾燥工程の繰り返しを終了する湿潤−乾燥制御工程と、を含み、
前記湿潤−乾燥制御工程は、
一定の時間毎に前記コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を検出し、前記検出されたアルカリ濃度が、アルカリ成分の急激な放出が終了する値となった段階で、前記湿潤−乾燥工程を終了させる、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記湿潤工程は、散水を開始した後、一定時間散水を行ない停止する機能を有した、散水装置を用いて行なう、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記水分量の検出は、赤外線センサーを用いて行なう、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記湿潤−乾燥制御工程が終了した後、自動的にコンクリート構造体の処理環境の換気、除湿をする、換気・除湿工程を含む、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を自動的に検出し、検出されたアルカリ濃度に基づき、前記換気・除湿工程を終了する換気・除湿制御工程を含む、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記コンクリート構造体の処理環境の温度、湿度、風速を自動的に検出し、前記コンクリート構造体の表面の水分蒸発速度を求める要素として検出された温度、湿度、風速に基づき、前記換気・除湿を行なう換気・除湿装置を制御する換気・除湿装置制御工程と、を含む、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記コンクリート構造体の処理環境は、コンクリート構造体の内部である、コンクリート構造体の処理方法。
【請求項８】
美術館、博物館または半導体産業の施設用に打設されたコンクリート構造体のアルカリ除去のために行なわれる、請求項１〜７に記載のコンクリート構造体の処理方法。
【請求項９】
打設後のコンクリート構造体の処理装置であって、
前記コンクリート構造体の表面に水を供給して、湿潤させる散水装置と、
前記コンクリート構造体の表面の水分量を検出する水分量検出装置と、
前記コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を検出するアルカリ濃度検出装置と、
検出された水分量と、アルカリ濃度に基づき散水装置を制御する、演算制御部と、
を含み、前記演算制御部は、
散水装置を始動させ湿潤処理を行なった後、散水装置を停止し乾燥状態へ移行させる処理を繰り返す、繰り返し制御を行なうとともに、
前記繰り返し制御において、検出された水分量に基づき前記散水装置よる次回の散水の開始のタイミングを制御し、
一定の時間毎に前記コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を検出し、前記検出されたアルカリ濃度が、アルカリ成分の急激な放出が終了する値となった段階で前記繰り返し制御を終了させることを含む、コンクリート構造体の処理装置。
【請求項１０】
請求項９において、
さらに、コンクリート構造体の処理環境の換気、除湿をする、換気・除湿装置を含み、
前記演算制御部は、前記検出されたアルカリ濃度に基づき、換気・除湿装置の停止を制御する手段を含む、コンクリート構造体の処理装置。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
前記コンクリート構造体の処理環境の温度、湿度および風速を検出する検出装置を含み、
前記演算制御部は、前記コンクリート構造体の表面の水分蒸発速度を求める要素として検出された温度、湿度および風速に基づき、換気、除湿装置の動作を制御する手段を含む、コンクリート構造体の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造体の処理方法および処理装置に関し、特に、打設後のコンクリート構造体から早期にアルカリ物質を除去することができる処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
新設の美術館や博物館における特有の問題として、躯体コンクリートから発生するアルカリ物質の問題がある。このような問題の解決のために、建造物の竣工後、約１年間にわたって放置し、長期間のいわゆる「コンクリートの枯らし期間」をおき、その間に機械的な換気や除湿を行なうことにより、アルカリ物質などの有害物質を除去していた。
【０００３】
しかし、この方法では、建造物の竣工後に長期間の放置期間（コンクリートの枯らし期間）を要し、建造物の利用が遅れるという問題がある。そこで本発明者は、この問題を解決するための手段として、湿潤−乾燥を１サイクルとして、このサイクルを所定回数繰り返し、アルカリ除去の期間を短縮できる処理方法を発明し、すでに特許を取得している。（特許第３１９４７１８号）
本発明の目的は、打設後のコンクリート構造体からのアルカリ物質の除去を、自動的に行ない、早期で安全にできるようにする処理方法および処理装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の打設後のコンクリート構造体の処理方法は、前記コンクリート構造体の表面を、自動的に湿潤させる湿潤工程と、前記湿潤された前記構造体表面を乾燥させる乾燥工程と、を繰り返す湿潤−乾燥工程と、前記コンクリート構造体の表面の水分量を自動的に検出し、前記湿潤−乾燥工程における次回の湿潤を制御する湿潤制御工程と、コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を自動的に検出し、検出結果に基づき、前記繰り返しを制御する湿潤−乾燥制御工程とを含む。
【０００５】
すなわち、本発明によれば、湿潤−乾燥工程を自動的に連続して繰り返す処理をすることにより、打設後のコンクリートからアルカリ物質、例えばアンモニア、カルシウム化合物、カリウム化合物、アミン類などを短期間に多量に除去することができ、その結果、コンクリートの枯らし期間を大幅に短縮することができる。
【０００６】
前記湿潤は、散水を開始した後、一定時間散水を行ない停止する機能を有した散水装置により行なうことができ、前記水分量の検出は、赤外線センサーを用いて行なうことができる。
【０００７】
本発明では、前記湿潤−乾燥制御工程が終了した後、自動的にコンクリート構造体の処理環境の換気、除湿をする、換気・除湿工程を含むことができる。
【０００８】
この換気・除湿工程の際に、コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を自動的に検出し、検出されたアルカリ濃度に基づき、前記換気・除湿工程を終了する換気・除湿制御工程を含むことができる。また、コンクリート構造体の処理環境の温度、湿度、風速を自動的に検出し、コンクリート構造体の表面の水分蒸発速度を求める要素として検出された温度、湿度、風速に基づき、前記換気・除湿工程を行なう換気・除湿装置制御工程とを含むことができる。
【０００９】
すなわち、本発明では、換気・除湿工程を行なうことによりアンモニア等のアルカリ物質を室内から強制的に排気することができ、換気・除湿制御工程により、換気・除湿工程を適切な時期に自動的に終了することができる。また、換気・除湿装置制御工程により、換気・除湿工程中に換気および除湿装置を制御し、コンクリートのひび割れを防止することができる。
【００１０】
本発明のコンクリート構造体の処理方法は、構造体の内部を対象として行なうことができる。
【００１１】
本発明のコンクリート構造体の処理方法は、発生するアルカリ成分が少ないことが要求される建造物、特に美術館、博物館または半導体産業の施設用に打設されたコンクリート構造体のアルカリ物質の除去のために行なうことができる。
【００１２】
本発明の打設後のコンクリート構造体の処理装置は、前記コンクリート構造体の表面に水を供給して、湿潤させる散水装置と、前記コンクリート構造体の表面の水分量を検出する水分量検出装置と、前記コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度を検出するアルカリ濃度検出装置と、検出された水分量と、アルカリ濃度に基づき散水装置を制御する、演算制御部と、を含み、前記演算制御部は、散水装置を始動させ湿潤処理を行なった後、散水装置を停止し乾燥状態へ移行させる処理を繰り返す、繰り返し制御を行なうとともに、前記繰り返し制御において、検出された水分量に基づき前記散水装置よる次回の散水の開始のタイミングを制御し、検出されたアルカリ濃度に基づき前記繰り返し制御を終了する。
【００１３】
本発明の打設後のコンクリート構造体の処理装置によれば、コンクリート構造体からのアルカリ物質の除去を自動的に、早期でかつ安全に行なうことができる。
【００１４】
さらに、コンクリート構造体の処理環境の換気、除湿をする、換気・除湿装置を含むことができ、前記演算制御部は、前記検出されたアルカリ濃度に基づき、換気・除湿装置の停止を制御する手段を含むことができる。
【００１５】
他には、前記コンクリート構造体の処理環境の温度、湿度および風速を検出する検出装置を含むことができ、前記演算制御部は、前記コンクリート構造体の表面の水分蒸発速度を求める要素として検出された温度、湿度および風速に基づき、換気、除湿装置の動作を制御する手段を含むことができる。
【００１６】
本発明の打設後のコンクリート構造体の処理装置によれば、換気・除湿工程を自動的に行なうことができ、アンモニア等のアルカリ物質を室内から強制的に排気することができる。換気・除湿工程中は、換気および除湿装置を制御することができ、コンクリートのひび割れを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明のコンクリート構造体の処理装置１００、演算制御部４０について図１、２を用いて説明する。コンクリート表面を湿潤させる散水装置５０、コンクリートの表面の水分量を検出する水分量検出装置１０およびアルカリ濃度検出装置３０があり、各装置は、演算制御部４０に接続されている。
【００１９】
演算制御部４０の繰り返し制御４２は、散水装置５０を制御し、演算制御部４０の湿潤制御部４２ａは、検出されたコンクリート表面の水分量のデータを受信し、そのデータに基づき散水装置５０を制御する。
【００２０】
演算制御部４０の湿潤−乾燥制御４２ｂは、検出されたアルカリ濃度のデータを受信し、そのデータに基づき散水装置５０を制御する。
【００２１】
さらに、この演算制御部４０には、温度、湿度、風速検出装置２０、換気装置６０および除湿装置７０が接続される。
【００２２】
演算制御部４０の換気・除湿制御部４４は、検出されたアルカリ濃度のデータを受信し、そのデータに基づき換気装置６０および除湿装置７０を制御する。
【００２３】
演算制御部４０の換気・除湿装置制御部４６は、検出された温度、湿度、風速のデータを受信し、そのデータに基づき、換気装置６０および除湿装置７０の制御を行なう。
【００２４】
次に、本発明の処理方法について図３を用いて説明する。
【００２５】
本実施の形態では、壁、柱、天井および床を有するコンクリート構造体の内部を対象として、本発明の処理方法を行なう場合の説明をする。まず、潤湿−乾燥工程（ステップ１）が行なわれ、具体的には、以下のようなプロセスを有する。
【００２６】
（ａ）湿潤−乾燥工程
まず、湿潤工程があり、コンクリート構造体の表面に散水が行なわれる。この散水処理では、演算制御部４０の繰り返し制御部４２は、散水装置５０に散水開始の命令を行ない、壁、柱および天井に散水し、床については、水深が２〜３ｃｍ程度の水が張れるように散水することが望ましい。
【００２７】
散水装置５０は、散水を開始した後、一定時間散水を行ない停止する機能を有したものを用いることができ、自動的に散水を終了する。
【００２８】
散水装置５０の停止をもって、乾燥工程に移行する。乾燥させる方法としては、自然乾燥で行なう。処理環境によっては、乾燥工程を加熱装置を用いて、温度３０〜４０℃、相対湿度４０〜５０％の室内環境において行うことができる。
【００２９】
湿潤−乾燥工程では、湿潤工程と、乾燥工程とが繰り返し行なわれる。この工程においては、繰り返し工程の中で次回の散水のタイミングの制御するために（イ）湿潤制御が行なわれ、繰り返し工程の終了をするために（ロ）湿潤−乾燥制御を行なう。（イ）、（ロ）について詳細を以下に述べる。
【００３０】
（イ）湿潤制御（散水のタイミングの制御）
前述の湿潤−乾燥工程において、次回の湿潤のタイミングは、コンクリート表面の水分量に基づいて決定される。具体的には、コンクリート表面の水分量検出装置１０により、コンクリート表面の水分量が自動的に検出される。検出された水分量は、演算制御部４０の湿潤制御部４２ａに伝達される。湿潤制御部４２ａは、検出された水分量が６〜７％以下である場合は、散水装置５０に始動の命令を伝達し、散水が開始され、検出された水分量が６〜７％を超えている場合は、水分量が６〜７％以下になるまで、乾燥工程が引き続き行なわれる。このようにして、湿潤工程と乾燥工程を繰り返す湿潤−乾燥工程において、湿潤工程の開始のタイミングを制御することができる。
【００３１】
コンクリート表面の水分量の検出は、赤外線センサーもしくは高周波センサーで行うことができる。
【００３２】
（ロ）湿潤−乾燥制御（繰り返しの終了）
前述の湿潤−乾燥工程において、繰り返しは、コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度に基づき終了される。具体的には、湿潤−乾燥工程が行なわれている間、アルカリ濃度検出装置３０により、コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度が自動的に検出され、検出されたアルカリ濃度は、演算制御部４０の湿潤−乾燥制御部４２ｂに伝達される。湿潤−乾燥制御部４２ｂは、アルカリ濃度が第１の基準値以下になった場合は（ステップ２）、前記検出された水分量の値にかかわらず、散水装置５０に散水開始の命令は行なわれない。このようにして、湿潤−乾燥工程を終了する。アルカリ濃度が第１の基準値を超える場合は、散水装置５０に始動の命令を伝達し、アルカリ濃度が第１の基準値以下になるまで再び湿潤−乾燥工程が行なわれる。
【００３３】
第１の基準値とは、本発明のコンクリート構造体の処理方法において水に溶け得るアルカリ物質の除去が終了したときをいう。本実施の形態では、第１の基準値は、図４に示す値Ａである。図４は、アルカリ濃度を縦軸、経過日数を横軸にしてグラフにしたものである。グラフからわかるようにアルカリ成分は、処理開始当初は大量に放出されている。アルカリ濃度（ＣａＯ量）が７８ｍｇ／ｌに達した後は、放出量は減少し、長期間にわたり少しづつ減少していく。本発明の湿潤−乾燥工程は、アルカリ成分の急激な放出が終了するまでの期間、すなわちアルカリ濃度がＡの値になるまでこの工程を行なえばよい。
【００３４】
湿潤−乾燥工程は、日数にしては、１０日間〜１４日間にわたって行なうことができ、湿潤−乾燥処理は、４２回〜６３回繰り返すことが好ましい。
【００３５】
（ｂ）換気，除湿工程
上述した湿潤−乾燥工程が終了した後、コンクリート構造体の処理環境の換気および除湿が行なわれる。具体的には、演算制御部４０は、換気装置６０および除湿装置７０にコンクリート構造体の処理環境の換気および除湿の開始を命令し、換気・除湿が行なわれる（ステップ３）。換気・除湿工程は、防爆型（例えばプラスチック製）送風器および除湿乾燥機を用いて行うことができる。
【００３６】
換気・除湿工程において、この工程の終了を決定するための（イ）換気・除湿制御、および、この工程中にコンクリートのひび割れを防止するための（ロ）換気・除湿装置制御を行なう。以下に（イ）、（ロ）について詳細を述べる。
【００３７】
（イ）換気・除湿制御（換気・除湿工程の終了）
本発明では、（ａ）湿潤−乾燥工程の後に換気・除湿を行なうことで、さらにアルカリ物質の除去を行なうことができ、この換気・除湿は、コンクリート構造体の用途に適したアルカリ濃度に達するまで行なう。
【００３８】
換気・除湿工程の終了の時期は、検出されるアルカリ濃度により決定することができる。アルカリ濃度検出装置３０により、コンクリート構造体の処理環境のアルカリ濃度が自動的に検出され、検出されたアルカリ濃度は、演算制御部４０の換気・除湿制御部４４に伝達される。換気・除湿制御部４４は、アルカリ濃度が第２の基準値以下になった場合（ステップ４）、換気装置６０および除湿装置７０に停止の命令を行ない、換気装置６０および除湿装置７０は停止する（ステップ５）。アルカリ濃度が第２の基準値を超える場合は、後述する水分蒸発速度が所定の値を超えていないことを確認した後（ステップ６）、引き続き換気・除湿工程は行なわれる。
【００３９】
ここで第２の基準値とは、建造物の目的に応じたアルカリ濃度の値である。例えば、美術館、博物館であれば、２０〜３０ｐｐｂ以下が好ましいとされている。
【００４０】
（ロ）換気・除湿装置制御（ひび割れの防止）
換気、除湿時にはコンクリートのひび割れが起こることがある。本発明の換気・除湿工程において、このひび割れを防止するために、換気装置６０および除湿装置７０の制御が行なわれる。具体的には、コンクリート構造体の処理環境の温度、湿度、風速が自動的に検出され、検出されたデータは演算制御部４０の換気・除湿装置制御部４６に伝達される。換気・除湿装置制御部４６は、検出結果から水分蒸発速度を算出し、水分蒸発速度がコンクリートのひび割れが起こりうる値になった場合は（ステップ６）、換気装置６０および除湿装置７０に停止の命令を行なう（ステップ７）。その後、換気装置６０および除湿装置７０の風速の強度、出力の調整（ステップ８）などを行なった後、アルカリ濃度が第２の基準値以下に達するまでさらに、換気・除湿処理を行なう。
【００４１】
算出された水分蒸発速度が、所定の値に達していない場合は、引き続き換気・除湿が行なわれ、検出されるアルカリ濃度が第２の基準値以下に達するまで行なわれる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、検出された温度、湿度、風速から水分蒸発速度を求めており、間接的に換気装置６０および除湿装置７０の動作を制御しているが、コンクリートのひび割れが起こりうる水分蒸発速度の目安となる温度、湿度、風速から直接的に換気装置６０および除湿装置７０の動作を制御してもよい。
【００４３】
この換気、除湿処理は、コンクリート構造体（部屋）の大きさなどによって異なるが、例えば９０〜１００日間にわたって行われることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンクリート構造体の処理装置を示した図である。
【図２】本発明のコンクリート構造体の処理装置の演算制御部を示した図である。
【図３】本発明のコンクリート構造体の処理方法の過程を示した図である。
【図４】本発明の湿潤−乾燥工程の終了を決定する第１の基準値に関するグラフで、放出されるアルカリ濃度と、経過日数のグラフである。
【符号の説明】
１０    コンクリート表面の水分量検出装置
２０    温度、湿度、風速検出装置
３０    アルカリ濃度検出装置
４０    演算制御部
４２    繰り返し制御部
４２ａ  湿潤制御部
４２ｂ  湿潤−乾燥制御部
４４    換気・除湿制御部
４６    換気・除湿装置制御部
５０    散水装置
６０    換気装置
７０    除湿装置
１００  処理装置
【図１】
0003771150.tif 000002
【図２】
0003771150.tif 000003
【図３】
0003771150.tif 000004
【図４】
0003771150.tif 000005