JP2000248643A

JP2000248643A - コンクリート構造物からのアンモニアガス低減方法およびコンクリートからのアンモニアガス発生量の予測方法

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Publication number: JP2000248643A
Application number: JP11049046A
Authority: JP
Inventors: Sadatoshi Ono; 定俊大野; Shigeki Seko; 繁喜瀬古; Toshio Yonezawa; 敏男米澤; Toshitami Ro; 俊民呂; Takeshi Ishiguro; 武石黒
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-12
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: JP3887504B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コンクリートに用いるセメントや骨材の選
択、コンクリート中に混入すべき低減用混和材料の種類
と混入量を、構造物に要求される性能及び施工する際の
作業性やコストに関する条件を勘案しながら適正に決定
する。【解決手段】コンクリート構造物からのアンモニアガ
スによる影響を受けないアンモニアガス濃度レベルを予
め設定すると共に、建築構造上の設計諸条件と工事期間
の環境条件を予め設定し、この供用性能及び設計条件に
基づいてコンクリートから発生するアンモニアガス発生
量の許容量を予測、設定し、この許容量に対して、コン
クリートから発生するアンモニアガス発生量を調整する
に当たり、セメントの種類、骨材の種類、水結合材比の
選択、コンクリートに対するアンモニアガス低減用混和
材料の種類、アンモニアガス低減用混和材料の添加量、
及びコンクリート表面へのアンモニアガス吸着材料或い
はアンモニアガス分解材料の塗付、添付のうちの少なく
とも１つ以上を調整する。

Description

【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
物からのアンモニアガス低減方法およびコンクリートか
らのアンモニアガス発生量の予測方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、油絵などの美術品は、空気中
のアンモニアガスの存在によって変色したりすることが
知られている。特に、美術館などの建設工事において
は、打設したコンクリートから長期にわたり微量である
が、アンモニアガスの発生が大きな問題となっており、
こうしたアンモニアガスの低減技術の確立が強く求めら
れている。

【０００３】一般的には、美術館、博物館の建設工事で
は、美術品に対するアンモニアガスの影響が少なくなる
ように、２年程度の長期の枯らし期間を設けている。こ
の枯らし期間は、コンクリートが十分に乾燥し、アンモ
ニアガスの発生量が十分に低減するまで行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、美術館建設
後、所要の枯らし期間が要求されることは、建設コスト
や美術館運営上の観点からも効率的でないことは明らか
である。

【０００５】また、アンモニアガスを吸着除去するフィ
ルターなどを、開館後設置して空気質環境を調整する方
法が取られる場合がある。しかし、現状においては、コ
ンクリートから発生するアンモニアガスの定量的な評価
に基づいた対策となっていないために、低減対策として
効率的でなかったり、十分な効果が得られない場合があ
る。

【０００６】さらに、コンクリート工事以後、コンクリ
ート表面にアンモニアガスを吸着する壁紙やボードを取
り付ける方法や、ケミカルフィルターなどにアンモニア
ガスを補足する方法なども対策として取られている。し
かし、意匠上あるいは建築物の機能上の問題で、コンク
リート表面の全てにこうしたアンモニアガス吸着シート
を貼ることが困難であったり、ケミカルフィルターを用
いた換気設備のような高価な設備を投入できない場合も
往々にしてある。

【０００７】また、コンクリートから発生するアンモニ
アガス量は、材料やコンクリートの乾燥程度により大き
な差があり、ガス発生量が多い場合には、こうした吸着
処理だけでは対処しきれない場合がある。さらに、コン
クリートからのアンモニアガス発生量が通常以下のレベ
ルであっても、部屋の大きさやレイアウトなど換気が十
分にされない環境下では同様な問題が発生するため、最
適なアンモニアガス濃度を達成できない場合もある。

【０００８】一方、コンクリートから発生するアンモニ
アガスを低減するに際して、コンクリート強度の違い、
使用するセメントや骨材の種類、コンクリートの乾燥条
件、部屋の大きさや換気条件などの違いについて考慮さ
れることがなく、条件によっては、アンモニアガス濃度
を効果的に低減することができないといった問題点があ
った。

【０００９】また、建設工事の期間も工事の規模や契約
により異なっており、所定のアンモニアガス濃度を達成
すべき時間的な要因も正確には考慮されていないという
問題もあった。これに加え、コンクリートから発生する
アンモニアガス濃度を低減するコンクリートを製造する
には、適切なセメント材料の選択や骨材の選択を始め、
低減処理剤の適用などの方策が採られるが、これらの方
法の選択を誤ると、低減効果が得られないばかりか、場
合によっては多大なコストアップを招く可能性がある。

【００１０】また、コンクリートに混入すべきアンモニ
アガス低減用の混和材料（混和剤を含む）の種類、混入
量、組み合せはアンモニアガスの発生量の程度に影響す
るばかりでなく、コンクリートの硬化時間や強度に影響
を与えるために、構造物の施工に実際に用いる場合のコ
ストや施工性に大きく影響する。これらのことから、打
設後のコンクリート構造物の置かれる空気環境を十分に
配慮して、最終的に求められるアンモニアガス濃度環境
を確保しつつ、構造物の施工時のコンクリートの作業
性、品質、工期およびコストを適正な範囲内とするよう
な技術が求められていた。

【００１１】本発明は、上記のような事情に鑑みなされ
たものであり、その目的は、コンクリートに用いるセメ
ントや骨材の選択、コンクリート中に混入すべき低減用
混和材料の種類と混入量を、構造物に要求される性能お
よび施工するに当たっての作業性やコストに関する条件
を勘案しながら適正に決定するための技術の提供をする
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
コンクリート構造物からのアンモニアガスによる影響を
受けないアンモニアガス濃度レベルを予め設定すると共
に、建築構造上の設計諸条件と工事期間の環境条件を予
め設定し、この供用性能および設計条件に基づいてコン
クリートから発生するアンモニアガス発生量の許容量を
予測、設定し、この許容量に対して、コンクリートから
発生するアンモニアガス発生量を調整するに当たり、コ
ンクリートのセメントの種類、骨材の種類、水結合材比
の選択、該コンクリートに対するアンモニアガス低減用
混和材料の種類、該アンモニアガス低減用混和材料の添
加量、およびコンクリート表面へのアンモニアガス吸着
材料あるいはアンモニアガス分解材料の塗付、添付のう
ちの少なくとも１つ以上を調整することを特徴とする。

【００１３】請求項２に係る発明は、コンクリートをチ
ャンバー内に入れ、発生するアンモニアガス量とセメン
トの種類、骨材の種類、水結合材比、調合、および該コ
ンクリートに添加するアンモニアガス低減用混和材料の
種類および混入率との関係を予め調べて、予測対象のコ
ンクリートの材料条件に応じたアンモニアガス発生ポテ
ンシャルを決定しておき、請求項１における供用性能お
よび設計条件に基づいてコンクリートから発生するアン
モニアガス発生量の許容量の予測に際し、試験条件と現
実のコンクリート間の環境条件を補正することにより、
アンモニアガス発生量を算定することを特徴とする。

【００１４】（作用）請求項１記載のコンクリートから
のアンモニアガス低減方法は、美術品などの収蔵品がア
ンモニアガスによって変色などの不具合を起こすことの
ないような、アンモニアガス濃度レベルを予め設定して
おき、この供用性能と建築構造の各部屋毎の大きさや換
気量、およびコンクリート打設量、表面積、コンクリー
ト打設から構造物の供用が開始されるまでの期間などの
各種の条件に基づいて、コンクリートに許容されるアン
モニアガス発生量を決定する。

【００１５】このアンモニアガス発生量の許容値に対し
て、コンクリートのセメントの種類、骨材の種類、水結
合材比の選択、該コンクリートに対するアンモニアガス
低減用混和材料（混和剤を含む）の種類、このアンモニ
アガス低減用混和材料（混和剤を含む）の添加重、およ
びコンクリート部材外部におけるアンモニアガス吸着材
料あるいはアンモニアガス分解材料の塗付、添付のうち
の少なくとも１つまたはそれ以上を調整することをによ
り、コンクリートのアンモニアガス発生量を許容値以下
に調整することができる。

【００１６】上記のような構成のために、このコンクリ
ート建造物のアンモニアガス発生量の低減方法において
は、要求性能に応じてコンクリート用材料の選択、強
度、コンクリートに混入される混和材（剤）の種類や混
入量の違いを発生するアンモニアガス量の制御に反映さ
せることができる。請求項２記載のコンクリートからの
アンモニアガス発生量の予測方法は、コンクリートに許
容されるアンモニアガス発生量を予測する方法であっ
て、構成材料、調合、混入用アンモニアガス低減材、外
部処理用アンモニアガス低減材と経過時間、環境条件の
効果を予め把握しておき、予測される低減効果を累積す
ることによって、設計上設定されたアンモニアガス濃度
レベルを達成することを可能とするものである。

【００１７】これにより、設定されたアンモニアガス濃
度レベルを達成するための最も経済的で、かつ現実的な
対処方法の選択が可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態により
説明する。

【００１９】図１は、本実施形態のフローチャートを示
す（請求項１、２に対応）。このフローチャートに基づ
いて説明する。本実施の形態のコンクリート構造物から
発生するアンモニアガス低減方法は、図１に示すように
大きく分けて、要求性能の決定、調整量の算定、材料調
合選定、調合による低減効果の確認、低減材使用の検
討、およびその効果の確認の各ステップから構成され
る。

【００２０】［ステップＳ１］最初のステップＳ１で
は、対象となる部屋のアンモニアガス濃度の要求性能を
決定している。要求性能は、建築物あるいは対象とする
部屋の用途、目的に応じて決められるものである。

【００２１】ここでは、一例として美術品の収蔵庫とし
て使用される場合について説明する。収蔵される美術品
の中に重要な美術品が含まれる場合を考慮してアンモニ
アガス濃度のレベルを建物の竣工時において２０ｐｐｂ
と設定する。この２０ｐｐｂのアンモニアガス濃度値
は、重要な美術品に対し安全な濃度であると一般に考え
られている。この値は美術品の種類や重要度に応じて変
更することができる。また、他の用途に対するアンモニ
アガス濃度値については、さらに厳しい値を設定するこ
ともできる。

【００２２】［ステップＳ２］次のステップＳ２では、
建築物の設計図書から、部屋の面積と容積、コンクリー
ト面の面積、換気量、コンクリート打設から竣工までの
期間などから、低減すべきコンクリートのアンモニアガ
ス量を算出する。

【００２３】ここでは、一例として部屋の面積９６
ｍ²、部屋の容積２３０ｍ³、コンクリート面の面積１６
０ｍ²、コンクリート打設から竣工までの期間を４５週
と設定した。この工事期間中の換気条件は、部屋の壁、
屋根、開口部の取付状況に応じて３回ほど条件が変わる
設定とした。アンモニアガス濃度の予測に際しては、コ
ンクリートから発生するアンモニアガス量の経時的な変
化を近似的に数式化したものを用いることにより予測さ
れる。

【００２４】室内のモデルは単室、複室のいずれのモデ
ルでも同じである。一般的には、竣工前の部屋の空気室
環境を予測するという目的に関しては、単室のモデルで
十分である。また、コンクリート打設後、竣工前の段階
では設備的な換気は積極的には行われないか、行われた
としても設備機器が配置された後の短時間であるので、
部屋の開口部分の面積に応じて換気量、漏洩量を含めた
空気の入れ替え量を考慮すればよい。

【００２５】また、この場合工事の進行状況に応じて開
口比率が大きく変化するので、変化の状況に応じて段階
に分けてモデル化するものとする。循環空気量、空気の
混合比率なども厳密には考慮されるべきであるが、工事
期間中の実際と予測の目的を考慮して、これらの値は一
定あるいは１と仮定して問題はない。ある部屋の任意の
時間におけるアンモニアガス濃度を予測するには、例え
ば以下の式を用いることができる。

【００２６】Ｃ_iＶ_r＝Ｃ_i-1Ｖ_r＋ｋ（ｑ₀Ｃ。−ｑ_iＣ_i）＋Ｓ（ｉ）−Ｒ・・・式１Ｃ_i，Ｃ_i-1：対象としている時間ｉあるいはｉ−１にお
ける室内アンモニアガス濃度Ｖ_r：室容量ｑ_i：取入れ外気量と漏入量の和ｑ₀：排出空気量と漏出量の和（但し、ｑ_i＝ｑ。）Ｓ（ｉ）：対象としている時間ｉにおけるコンクリート
壁面からのアンモニアガス発生量Ｒ：室内自然消失量ここで、Ｓは任意の時間におけるコンクリート壁面から
のアンモニアガス発生量で、下記の式２のように表され
る。

【００２７】Ｓ（ｔ）＝Ａ_cＮ（ｔ）・・・式２Ａ_c：コンクリートの部屋に面する面積Ｎ（ｔ）は任意の時間におけるコンクリートの単位面積
当たりのアンモニアガス発生量である。Ｎ（ｔ）は一定
の試験条件で、試験体を用いて求められた単位面積当た
りのアンモニアガス発生量Ｎ_ex（ｔ）を表わす以下の式
３を用いて表すことができる。

【００２８】Ｎ_ex（ｔ）＝αexp（−βｔ）・・・式３ここで、α，βはコンクリート材料種別による発生強度
と発生速度を表す係数である。式３は、実験的に求めら
れたアンモニアガス発生曲線であるが、実環境と比べ湿
度、温度、ガス濃度勾配（ガス拡散速度）などの諸条件
の違いにより、実環境とはガスの発生速度が異なってい
る。このため、実環境のガス濃度を予測するためには、
これらの環境条件の違いを適切に補正する必要がある。
コンクリート材料から発生するアンモニアガスの総量は
基本的には同じであると考えられるので、アンモニアガ
スの総発生量は同じとして、発生速度のみを補正する方
法が妥当である。

【００２９】よって、式３に、試験体と実際の環境条件
の差を補正する係数ｋ_eを導入して、下記の式４のよう
に補正することができる。Ｎ（ｔ）＝ｋ_eαexp（−βｋ_eｔ）・・・式４ここで、ｋ_eの値は実験法の評価方法にも依存するが、
通常０．１〜１．０の間の値を取る。

【００３０】式４を用いて、式１をコンクリート打設後
の時間ゼロから任意の時間（通常は、竣工時）までの期
間について、換気量やアンモニア発生量などの経時変化
を考慮して逐次計算することにより、予測する部屋の任
意の時間におけるアンモニアガス濃度が求められる。本
式を用いてコンクリートに求められる許容値を計算する
と、後述する評価実験（図２）で１．５ｍｍｇ／ｍ²／
ｄａｙ（材令７日）のアンモニアガスを発生する一般的
なコンクリートを用いた場合、実環境におけるコンクリ
ート打設後４５週後におけるコンクリートのアンモニア
ガス発生量は８０μｇ／ｍ²／ｄａｙ（≒５６０μｇ／
ｍ²／週）となり、予測する部屋のアンモニアガス濃度
は７０ｐｐｂとなる。設計要求性能は２０ｐｐｂである
ので、５０ｐｐｂ分のアンモニアガス発生量を低減する
必要がある。すなわち、材令４５週以降におけるコンク
リート単位表面積あたりのアンモニアガス発生量が１１
μｇ／ｍ²／ｄａｙ（≒７５μｇ／ｍ²／週）以下となる
必要がある。この値を、初期材令（７日）における評価
試験法の値に換算すると、０．３５ｍｍｇ／ｍ²／ｄａ
ｙがアンモニア発生量の許容値となる。これに対し、一
般的なコンクリートのアンモニアガス発生量は、約１．
５ｍｍｇ／ｍ²／ｄａｙ程度であるので、この値と許容
値との差１．１５ｍｍｇ／ｍ²／ｄａｙが低減量の目標
値となる。言い換えれば、目標の低減量を達成するため
には、コンクリートから発生するアンモニガス量を約４
〜５分の１にしなければならないことになる。

【００３１】［ステップＳ３］次のステップＳ３では、
１．１５ｍｍｇ／ｍ²／ｄａｙの低減分に対して、コン
クリートの構成材料、あるいは調合の選択により低減が
可能であるかについて検討する。検討対象とした工事で
は、３つのコンクリートプラントがあり、セメントの種
類の選択、限定された範囲での細骨材と粗骨材の選択、
およびＡＥ減水剤の選択が可能である。

【００３２】コンクリート材料から発生するアンモニア
ガス量については、以下のような方法で実験的に評価す
ることができる。この評価方法は、図２に示すように、
評価するコンクリート試験体１をデシケータ（チャンバ
ー）２内に入れる。次に、ボンベ４内の不活性ガス（Ｎ
₂ガス）を一定量で流す。ポンプ６を作動させ、流量計
５の弁を調整して一定量（ここでは２リッター／分）の
不活性ガスが流れるように調整する。

【００３３】不活性ガスは、デシケータ（チャンバー）
２内を通り、コンクリート試験体１から発生するアンモ
ニアガスと一緒になってから、インピンジャー３を通
る。インピンジャー３内には純水が入っており、ここを
通るアンモニアガスは純水中に溶けることにより、捕集
される。純水に溶けたアンモニアガスは、アンモニアイ
オンとして存在している。所定の時間（ここでは６時
間）窒素ガスを透過させた後、純粋をサンプリングし、
この純水中に溶けたアンモニアイオンをイオンクロマト
により定量分析する。

【００３４】同様な評価は、コンクリート試験体１を一
定期間デシケータ（チャンバー）２内に入れ、内部に放
出されたアンモニガスを検知管、あるいは測定装置など
で直接分析する方法でも測定可能である。予め上記の方
法で各種のコンクリート材料の種類がアンモニアガス発
生量に及ぼす影響を評価した結果の一例を表１から表５
に示す。

【００３５】表１は、セメント材料によるアンモニアガ
ス発生量の違いを示す。表２は、セメント添加用石膏種
類によるアンモニアガス発生量の違いを示す。表３は、
セメント添加鋼滓スラグ量によるアンモニアガス発生量
の違いを示す。表４は、細骨材種類によるアンモニアガ
ス発生量の違いを示す。表５は、ＡＥ減水剤種類による
アンモニアガス発生量の違いを示す。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】構成材料のうち、アンモニアガス発生量への影響が大き
いものは、セメントと細骨材であり、粗骨材の種類の影
響は大きくない。ＡＥ減水剤の多くはアンモニアガス発
生量に大きな影響を及ぼさないが、ある種のものは影響
を与える。

【００３６】セメントの種類に関しては、１００ｐｐｍ
以上の窒素含有量のセメント（表１のＡ，Ｂ）を用いる
と、コンクリートのアンモニアガス発生量が大きくな
り、またコンクリートに用いる単位セメント量が増加し
てもアンモニアガス発生量が大きくなる。また、セメン
トを構成する材料の中では、鉄滓スラグの添加量が多い
もの、かつ凝結調整のために添加される石膏に天然二水
石膏を用いたセメント（表２のＡ）は、アンモニアガス
の発生量が多くなっている。

【００３７】コンクリートの力学的な諸性能を考える
と、鉄滓スラグの添加量が少なく、チタン石膏、排脱石
膏（表２のＢ，Ｃ）などの天然二水石膏以外の石膏を添
加したセメントを用いることが、コンクリートのアンモ
ニアガス発生量を抑える上で有効となる。ＡＥ減水剤お
よび高性能ＡＥ減水剤は、通常、アンモニアの発生源と
なるものはないが、その製造過程においてアンモニアイ
オンを含む物質を触媒として使う場合があり、こうした
場合にはＡＥ減水剤および高性能ＡＥ減水剤にアンモニ
アイオンが含まれることになる。ＡＥ減水剤および高性
能ＡＥ減水剤の使用量は、セメントや骨材に比べて少な
いが、アンモニアイオンの含有率が１００μｇ／ｇ以上
になる（表５のＥ，Ｆ）と、コンクリートのアンモニア
ガス発生量を増加させるので、１００μｇ／ｇ以下の含
有率のＡＥ減水剤あるいは高性能減水剤をセメント重量
の１％以下の範囲で用いることにより、コンクリートの
アンモニアガス発生量の低減が可能となる。

【００３８】また、細骨材は、表４に示すように、その
種類によって、コンクリートのアンモニアガス発生に比
較的大きな影響を及ぼす。原因としては骨材表面に付着
した有機物と鉱物中の含有される窒化物の両者が考えら
れるが、川砂や海砂のなかに比較的アンモニアガス発生
量を増加させる種類が多い。定量的には、特に１５０ｐ
ｐｍ以上のアンモニアイオン含有量の細骨材を用いる
と、コンクリートのアンモニアガス発生量の増加が顕著
であり、この量は細骨材の使用量とも関係している。コ
ンクリートの一般的な性能も考慮すると、１５０ｐｐｍ
以下のアンモニアイオン含有量の細骨材をｓ／ａ＝５５
％以下の範囲で用いることにより、コンクリートから発
生するアンモニアガスに対する細骨材の影響を小さくす
ることが可能となる。

【００３９】上記各項目は、アンモニアガス低減コンク
リートの調合を決定する上での基本方針となるが、実際
の建設工事では強度などの設計条件を満たす必要がある
と共に、使用可能な材料が限られるので、制約条件を考
慮した上で、使用可能な材料を評価し、上記方針に従っ
て材料選定と調合を決定するものとする。この項目がス
テップＳ３に当たる。

【００４０】図３は打設したコンクリートから発生する
アンモニアガス量の予測曲線で、単位面積当たりの発生
量として表している。最初に、図２に示すような実験に
基づいて、試験体レベルの発生量が、式３の形で表され
る。この実験条件では、実環境と比べ湿度、温度、ガス
濃度勾配（ガス拡散速度）などの諸条件が異なり、実環
境とはガスの発生速度よりも早くなっている。このた
め、実環境のアンモニアガス発生量を予測するために、
環境条件の違いを、発生速度を式４のように補正した予
測曲線が、図３に示す結果である。

【００４１】標準コンクリート、材料選定後、低減剤混
入後の各コンクリートのアンモニアガス発生曲線は式４
のように表される。その結果を表６に示す。また、図４
は特定の建築空間を対象として、その空間のガス濃度を
予測した結果である。

【００４２】ここでは、対象とする部屋の容積を２３０
ｍ³とし、５面がコンクリート製の壁、スラブ、天井
で、有効なコンクリート表面積を１５９ｍ²と仮定し
た。また、養生期間における換気率の違いを、天井が施
工されるまでの期間、ドア、サッシなどが取り付けられ
るまでの期間、ドア、サッシなどが取り付けられた後の
期間の３段階に分類して換気率をそれぞれ、５０％、１
５％、１０％と設定した。これらの諸条件は設計図面や
従来の建設作業空間の換気率の測定結果に基づいて決め
られる。

【００４３】図４の予測結果は、上記の条件を式１に代
入すると共に、式２のコンクリート壁面からのアンモニ
アガス発生量として、式４を用いて、コンクリート打設
後から、１３０週経過後までについて、逐次計算した結
果である。その結果を表６に示す。計算結果の評価につ
いては、図１のステップＳ２に記述しているので省略す
る。

【表６】［ステップＳ４］コンクリートの設計強度から定まる水
セメント比はｗ／ｃ＝５５％であるが、ｗ／ｃが４０〜
６０％の範囲では、Ｗ／Ｃはアンモニアガス発生量に大
きな影響を及ぼさないので、ここでは調合上の水セメン
ト比は変化させないこととした。この方針に従って使用
可能な材料を評価した結果、セメント（総窒素量８２ｐ
ｐｍ）、細骨材（山砂、アンモニアイオン溶出量８５ｐ
ｐｍ以下）、粗骨材（石灰岩砕石）、ＡＥ減水剤（表５
中Ａに相当）が、アンモニアガス発生量を低減するのに
有効であると判断された。また、これらの材料を用いて
ｗ／ｃ＝５５％としてコンクリートを製造し、アンモニ
アガス発生量を評価した結果、発生量は仮定した標準コ
ンクリートの４６％（評価試験で約０．６７ｍｍｇ／ｍ
²／ｄａｙ）程度となった。

【００４４】ただし、許容値の０．３５ｍｍｇ／ｍ²／
ｄａｙに対しては、これを満足する値とはなっておら
ず、構成材料の調整に加え低減剤の混入などの対策が必
要であることが示唆される。［ステップＳ５］材料の調整のみによる低減効果を確認
するために、上記結果に適合するように式３の値を調整
して、前述した予測計算を再度実施すると、予測する部
屋のアンモニアガス濃度はコンクリート打設後４５週後
において５０ｐｐｂと予測される。設計要求性能は２０
ｐｐｂであるので、さらに３０ｐｐｂ分のアンモニアガ
ス発生量をさらに低減する必要がある。この濃度を達成
するためには、発生量をさらに低減する必要がある。

【００４５】［ステップＳ６］次のステップＳ６では、
上記ステップＳ５でさらに低減が必要とされた分に対し
て、コンクリートにアンモニアガス低減用混和剤を添加
することにより低減が可能であるかについて検討する。
コンクリート中のような高アルカリ環境下においても、
アンモニアガス吸着性能を示す混入用低減材には幾つか
のタイプがある。ここでは、ステップＳ６を選択する場
合、アンモニア低減用混和剤のコストを考慮すると共
に、予め標準的なコンクリート試験体を用いて測定して
おいた低減効果を考慮して、アンモニアガス低減用のシ
リカ質混和材をセメント重量に対して１５％程度添加す
ることとする。上記ステップＳ５で実験的に検討した結
果に基づくと、低減効果は無添加のものに比ベアンモニ
アガス発生量を約５０％にまで低減することができ、評
価の結果、発生量は０．３２ｍｍｇ／ｍ²／ｄａｙとな
った。

【００４６】［ステップＳ７］この結果に適合するよう
に式３の値を調整して、予測計算による確認を再度実施
すると、予測する部屋のアンモニアガス濃度がコンクリ
ート打設後４５週後において２９ｐｐｂと予測される。
設計要求性能は２０ｐｐｂであるので、さらに９ｐｐｂ
分のアンモニアガス発生量をさらに低減する必要があ
る。

【００４７】［ステップＳ８］および［ステップＳ９］
さらに９ｐｐｂ分のアンモニアガス低減量に対し、ステ
ップＳ８のコンクリート表面にアンモニアガス吸着シー
トを貼るか、ステップＳ９の空調設備の換気量およびア
ンモニアガス除去フィルターを増設するか、のいずれか
の方法によって低減することを検討する。

【００４８】設備機器の設置は工程上、材令５０週前後
になることを配慮して、ここではステップＳ８のコンク
リート表面にアンモニアガス吸着固定シートを貼付する
方法を採用する。対象となるアンモニアガス低減濃度は
９ｐｐｂと高くなり、対象となる部屋の大きさからアン
モニアガスの総量を求め、これを吸収できるシートの吸
着容量から計算して、コンクリート壁の露出の内、壁の
１面である１４．４ｍ ²分にアンモニアガス吸着固定シ
ートを貼付することとした。

【００４９】［ステップＳ１０］ここで適用したアンモ
ニアガス吸着シートの吸着速度は、予め図２と同様な試
験条件あるいは室内実験から求めた実験式に基づいて計
算することができる。アンモニアガス吸着シートを材令
３７週で貼付するとして、室内のアンモニアガス濃度の
予測計算による確認を実施すると、アンモニアガス濃度
はコンクリート打設後４５週後において１７ｐｐｂと予
測され、この段階で目標性能が満たされたことになる。

【００５０】もし、設計上の要求性能が高いか、低減効
果が不充分で、さらなる低減が必要な場合には、もう一
度ステップＳ８またはＳ９に戻り、アンモニアガス吸着
フィルターの増強を行うか、コンクリート表面に貼るア
ンモニアガス吸着シートの面積を増やし、目標性能が達
成されるかについて検討する。

【００５１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、建築物の要求
性能に応じて、コンクリートから発生するアンモニアガ
ス量の許容値を定めておき、所定の許容値を満足するよ
うにコンクリート材料の選定、アンモニアガスを低減す
るコンクリート用混和剤の混入、アンモニアガス低減の
ためのコンクリートの処理などを効率的に組み合わせて
実施することにより、建築物内のアンモニアガス濃度を
所定の性能値以内にするものであるから、所定の工事期
間内に要求されるアンモニアガス濃度レベルに低減する
ことが可能となる。

【００５２】また、請求項２の発明によれば、構成材
料、調合、混入用アンモニアガス低減材、外部処理用ア
ンモニアガス低減材と経過時間、環境条件の効果を予め
把握しておき、予測される低減効果を累積することによ
って、設計上設定されたアンモニアガス濃度レベルを達
成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるアンモニアガス低減方法の
フローチャートである。

【図２】コンクリート試験体を用いたアンモニアガス発
生量の測定を示す説明図である。

【図３】アンモニアガス発生量予測曲線である。

【図４】アンモニアガス濃度予測曲線である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米澤敏男千葉県印西市大塚一丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者呂俊民千葉県印西市大塚一丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者石黒武千葉県印西市大塚一丁目５番地１株式会社竹中工務店技術研究所内Ｆターム(参考） 2E001 DH23 EA01 HA04 JA01 JA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート構造物からのアンモニアガ
スによる影響を受けないアンモニアガス濃度レベルを予
め設定すると共に、建築構造上の設計諸条件と工事期間
の環境条件を予め設定し、この供用性能および設計条件に基づいてコンクリートか
ら発生するアンモニアガス発生量の許容量を予測、設定
し、この許容量に対して、コンクリートから発生するアンモ
ニアガス発生量を調整するに当たり、コンクリートのセメントの種類、骨材の種類、水結合材
比の選択、該コンクリートに対するアンモニアガス低減
用混和材料の種類、該アンモニアガス低減用混和材料の
添加量、およびコンクリート表面へのアンモニアガス吸
着材料あるいはアンモニアガス分解材料の塗付、添付の
うちの少なくとも１つ以上を調整することを特徴とする
コンクリート構造物からのアンモニアガス低減方法。
【請求項２】コンクリートをチャンバー内に入れ、発
生するアンモニアガス量とセメントの種類、骨材の種
類、水結合材比、調合、および該コンクリートに添加す
るアンモニアガス低減用混和材料の種類および混入率と
の関係を予め調べて、予測対象のコンクリートの材料条
件に応じたアンモニアガス発生ポテンシャルを決定して
おき、請求項１における供用性能および設計条件に基づいてコ
ンクリートから発生するアンモニアガス発生量の許容量
の予測に際し、試験条件と現実のコンクリート間の環境条件を補正する
ことにより、アンモニアガス発生量を算定することを特
徴とするコンクリートからのアンモニアガス発生量の予
測方法。