JP2000290057A - 劣化および汚れを低減するコンクリート組成物 - Google Patents

劣化および汚れを低減するコンクリート組成物

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JP2000290057A JP10185899A JP10185899A JP2000290057A JP 2000290057 A JP2000290057 A JP 2000290057A JP 10185899 A JP10185899 A JP 10185899A JP 10185899 A JP10185899 A JP 10185899A JP 2000290057 A JP2000290057 A JP 2000290057A
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composition
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健郎 三井
Toshio Yonezawa
敏男 米澤
Yosaku Ikeo
陽作 池尾
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 建築構造物、土木構造物、製品のコンクリー
ト地の酸による変色および表面劣化に抵抗する劣化およ
び汚れを低減するコンクリート組成物を提供する。 【解決手段】 セメントまたは混和材料を含む粉体材料
とともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材
を使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物
で、上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収
縮低減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併
用することができるコンクリート組成物であって、セメ
ントのクリンカー鉱物組成中のビーライト量が45〜5
5重量%の範囲内にあり、かつそのブレーン値が320
0〜4200cm2/g である高ビーライト系ポルトランド
セメントを用い、水とセメントとの重量比を30〜55
%とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築構造物や土木構造
物又は製品用としてのコンクリート自身が酸による変色
および表面劣化に対して強い抵抗性を示すことができる
劣化および汚れを低減するコンクリート組成物および、
これを用いたコンクリ−ト部材に関する。
【0002】
【従来の技術】土木、建築構造物、製品におけるコンク
リートの表面は、塵埃の付着や微生物の繁殖、ひびわれ
や表面の劣化等により経時的に汚染されていく。特に、
自動車の排気ガス、煤煙等に起因するといわれる大気中
の硫黄酸化物や窒素酸化物等は酸性雨の原因となり、降
雨によってコンクリート表面を侵食する。コンクリート
は本来pH12以上の高アルカリ性であるが、酸にさら
されることにより、表面のアルカリ性が徐々に失われ中
性化したり、セメント水和物が溶解し、表層が侵食され
る。また一部の微生物の中には代謝により酸を発生しコ
ンクリート表面を侵食するものもみられる。
【0003】以上のような酸の作用により、コンクリー
ト表面は侵食され、色調の変化や、粗さが増したり、塵
埃が付着しやすくなり美観を損なうばかりでなく、耐久
性の低下をもたらし構造物の共用期間の短縮につながる
場合がある。かかるコンクリートの劣化は、外気による
コンクリートの中性化と共にその表面層に存する微細孔
が次第にクラックへと進展することによるものであるこ
とが知られている。
【0004】従来、叙上の表面変色、劣化阻止の手段と
しては、例えば特公平1−40794号公報にあって
は、風化や火災などにより中性化したり凍害もしくは塩
害などにより劣化したコンクリート層にアルカリ付与並
びに強化剤を塗布もしくは吹付け含浸させることにより
アルカリ性を付与すると同時に劣化ぜい弱部分を強化す
るべく、アルカリを付与するための溶液として水酸化カ
ルシウム飽和溶液を用い強化剤としてはコロイダルシリ
カ溶液を別々に用い、更に基材に密着性の良い変性高分
子シリカバイダー及び特殊な焼成無機顔料からなる塗料
でコートすることにより呼吸性のある耐薬性、耐候性の
ある塗膜を形成しRC躯体を再生延命する、との提案が
なされている。
【0005】また、特公昭63−20799号公報にあ
っては、珪酸リチウムと亜硝酸リチウムを特定濃度に含
有する水溶液は安定性が良好であって、これを鉄筋コン
クリート表面から含浸させるとその浸透深さが深く、し
かも含浸後に乾燥させたコンクリートの表面層が乾燥す
ることによって、亜硝酸リチウムを含有した状態で珪酸
リチウムが硬化反応を起こし、セメント系材料に、その
表面から水溶液が含浸した部位にわたる改質表面層が形
成され、緻密かつ耐水性が良好であり、更に埋め込まれ
た金属の発錆も極度に抑制される、との提案がなされて
いる。
【0006】さらに、特公平3−2828号公報にあっ
ては、珪酸アルカリ水溶液にポリマーエマルジョンを添
加した処理液をセメント系材料の表面から含浸させ、次
いでこれを乾燥することによって得られたセメント系材
料は、該処理液の含浸硬化によって得られる改質表面層
の厚さは減少することなく、更にその表面の耐水性が著
しく増大し、改質表面層からのアルカリ分の溶出が極度
に低下し、改質表面層の表面において劣化が著しく防止
される効果が得られること、また、この改質表面層の表
面は、各種上塗り材との接着強度を高める性質を有し、
この改質層表面にセメント、モルタル、合成樹脂塗料等
を塗被することによって、一層良好にセメント系材料の
劣化を防止できる、との提案がなされている。
【0007】さらには、特許第2738547号にあっ
ては、コンクリート躯体表面にコロイダルシリカで表面
を被覆した樹脂粒子からなるシリカ複合樹脂エマルジョ
ンを塗布乾燥させることにより、その上に、塗布する無
機イオン浸透性ポリマーセメント系結合剤から溶出する
無機イオン類がコンクリート躯体へ浸透することを妨げ
ることなく、且つ、塗布の時の急激な水分の躯体への吸
収を最低限度に抑えることにより、コンクリート躯体の
緻密化ができ、中性化に対する耐久性向上が得られる、
との提案がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】叙上の如く、既設のコ
ンクリート表面にシラン系の浸透性吸水防止剤を塗布し
たり、クリア等の樹脂塗料を表面に塗布して、酸がコン
クリートに直接作用しないように保護するところの後処
理膜保護の提案では、浸透性吸水防止剤や表面保護塗料
は、経年的に劣化し、数年で効果を失ってしまう。また
樹脂塗料の種類によっては塗布と同時にコンクリート表
面の色調を変化させたり、光沢が発生することにより、
打放しコンクリートの外観が劣化してしまう場合があっ
たり、劣化とともに塗料自体が色調の変化を起こして美
観を損ねる場合がある。
【0009】本発明は、叙上の非恒久性に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、打設固化後のコンク
リート表面に浸透性吸水防止剤や樹脂塗装を施さなくと
も、コンクリート自身が酸による侵食に対して強い抵抗
性を持ち、後処理膜保護を要することなくして経時的な
変色を防止し、かつその効果が長期間持続するようなコ
ンクリート組成物を提供することにある。
【0010】また、本発明は上記のコンクリ−ト組成物
を土木、建築構造物のコンクリ−ト部材に適用し、コン
クリ−ト構造物の劣化や、変色およびそれに付随して発
生する汚れの進行を防止するようなコンクリ−ト部材を
提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
以下のセメント組成物ならびにそれを用いたコンクリ−
ト組成物により達成される。 (1)本発明のコンクリ−ト組成物は、セメントまたは
混和材料を含む粉体材料とともに、一般のコンクリ−ト
と同様の細骨材、粗骨材を使用し、水を加えて練り混ぜ
たコンクリ−ト組成物で、上記以外に、界面活性剤、科
学混和剤、膨張剤、収縮低減剤、ポリマ−エマルジョ
ン、顔料、粘着剤等を併用することができるコンクリ−
ト組成物であって、セメントのクリンカ−鉱物組成中の
ビ−ライト量が45〜60重量%の範囲内にあり、かつ
そのブレ−ン値が3200〜4200cm2/g である高ビ
−ライト系ポルトランドセメントを用い、かつ、水とセ
メントの重量比を30〜55%にしたものである。
【0012】(2)セメント組成物に、セメントのクリ
ンカ−鉱物組成中のビ−ライト量が45〜60重量%の
範囲にありかつそのブレ−ン値が3200〜4200cm
2/gである高ビ−ライト系ポルトランドセメント70〜
93重量部とシリカフュ−ム7〜30重量部とを含む組
成物を結合して用い、水と結合剤との重量比を30〜5
5%にしたものである。
【0013】(3)セメント組成物に、セメントのクリ
ンカ−鉱物組成中のビ−ライト量が45〜60重量%の
範囲にありかつそのブレ−ン値が3200〜4200cm
2/gでである高ビ−ライト系ポルトランドセメント30
〜70重量部高炉スラグ微粉末70〜30重量部とを含
むセメント組成物を用い、水と結合材との重量比を30
〜55%にしたものである。
【0014】(4)前記(3)の結合材70〜93重量
部とシリカフュ−ム7〜30重量部とを含むセメント組
成物を結合材として用い、水と結合材との重量比を30
〜55%にしたものである。 (5)前記(2)ないし(4)のコンクリ−ト組成物に
おいて、シリカフュ−ムの炭素含有量を1.0重量%以
下としたものである。
【0015】(6)前記(2)(3)ないし(4)のコ
ンクリ−ト組成物において、結合材中のFe23 量を
2.0%以下としたものである。 (7)セメント組成物に、Fe23 量が2.0%以下で
あるセメントを用い、水と結合材との重量比を30〜5
5%にしたものである。 (8)セメント組成物に普通ポルトランドセメント70
〜93重量部に対してシリカフュ−ム7〜30重量部を
含むセメント組成物を用い、水と結合材との重量比を3
0〜55%にしたものである。
【0016】(9)セメント組成物に普通ポルトランド
セメント30〜70重量部に対して高炉スラグ微粉末7
0〜30重量部を含むセメント組成物を用い、水と結合
材との重量比を30〜55%にしたものである。 (10)前記(9)のセメント組成物70〜93重量部
に対して、シリカフュ−ム7〜30重量部を含むセメン
ト組成物を結合材として用い、水と結合材との重量比を
30〜55%にしたものである。
【0017】(11)前記(8)ないし(10)のコン
クリ−ト組成物において、シリカフュ−ムの炭素含有量
を1.0重量%以下としたものである。 (12)前記(8)(9)、(10)ないし(11)の
コンクリ−ト組成物において、結合材中のFe23 量を
2.0%以下としたものである。 (13)前記(1)〜(12)のコンクリ−ト組成物を
用いて、コンクリ−ト部材を製造し、土木、建築構造物
に適応したものである。
【0018】
【作用】本発明者等は、既述のコンクリートの難点の原
因は耐酸性に劣る水和物と表面層に存在の微細孔とにあ
ると考え、耐酸性の水和物の生成(化学)と微細孔の存
在を許容しない緻密結晶の生成(物理)とを目指し、さ
らには、含有される鉄分の多い程に、鉄の酸化による変
色が生じることを勘案して種々実験の結果、上記のコン
クリート組成物をもって好結果を得たものである。
【0019】この現象の解明は十分になされていない
が、以下の理由によるものと解される。すなわち、所謂
ポルトランドセメントには、セメントクリンカーの組成
化合物とその特性を示す表3中の組成化合物の含有量を
変えることにより、図1に示す各種のポルトランドセメ
ント(普通・早強・超早強・中庸熱・低熱・耐硫酸塩の
6種類)が製造される。
【0020】叙上のセメントとこれ以外の一般的なセメ
ントの特性と用途は下記の通りである。 a.普通ポルトランドセメント 工事用または製品用と
して多量に使用される、最も一般的なものである。 b.早強ポルトランドセメント 早期に高い強度(3日
で普通ポルトランドセメントの7日に相当)が得られ、
しかも長期にわたって強度増進が大きい。プレストレス
トコンクリート、寒中コンクリート、工期短縮を要する
工事、工場製品などに使用される。 c.超早強ポルトランドセメント 早強ポルトランドセ
メントよりさらにC3 Sを多くし、粉末度を細かくして
あり、早強ポルトランドセメントの3日強度を1日で発
現する。緊急工事、寒中工事、グラウト用などに使用さ
れる。 d.中庸熱ポルトランドセメント 水和熱を下げるため
にC3 SとC2 Aを減じ、C2 Sを多くしてあり、ダム
などマスコンクリートに使用される。初期強度は小さい
が、長期強度が大きい。 e.低熱ポルトランドセメント 1997年4月に新た
に追加されたポルトランドセメントで、水和熱を下げる
ために、中庸熱ポルトランドセメントよりもさらにC2
Sが多く、C2 S含有量が40%以上と規定されてい
る。中庸熱ポルトランドセメントよりも水和熱が低く、
マスコンクリート、高強度コンクリート、高流動コンク
リートに使用される。初期強度は小さいが、長期強度は
大きい。 f.耐硫酸塩ポルトランドセメント 硫酸塩との反応性
を小さくしてあり、硫酸塩を含む土壌地帯での工事に適
し、耐海水性にも優れている。ほとんどが中近東方面へ
輸出される。 g.高炉セメント 高炉スラグを混合したものである。
高炉スラグは潜在水硬性があって、ポルトランドセメン
トの刺激によって次第に硬化する。初期強度は小さい
が、長期強度は大きい。多量に混和すると水和熱を小さ
くすることができ、化学抵抗性、耐熱性、水密性、アル
カリ骨材反応防止効果などに優れる。ダム、河川、港湾
工事や一般のコンクリート工事にも広く使われる。 h.シリカセメント 純度の高いけい石などの粉末を混
合したもので、オートクレープ養生をする製品に使用さ
れる。
【0021】建築構造物や土木構造物又は製造用として
通常採用されているのは工期の長期化をもたらすおそれ
のない普通ポルトランドセメントである。このものは、
図1に示される如く、C3 Sを主成分とするが、これは
表3に示される如く強度の発現は早期であるが、水和
熱、収縮、化学抵抗性の諸特性のいずれにおいても
「中」を示すものである。
【0022】
【表3】
【0023】本発明者等は、これが既述したコンクリー
トの容易なる中性化と表面層の微細孔の存在の因と捉
え、表3中のC2 Sの水和熱(大)、収縮(大)、化学
抵抗性(大)の理想的特性に注目した。市販のC2 Sを
最も多く含むセメントは低熱ポルトランドセメントであ
るので、これを用い、強度発現の遅さを補なうと共に緻
密性を付与する目的でブレーン値を大きめに設定して上
述の化学、物理的改善を試みたところ好結果が得られた
ものである。
【0024】一方、化学的改善は、C2 Sの水和物にの
み頼ることなく、高炉スラグ微粉末、シリカフュームと
の反応をも付加することにより一層良質の反応物が得ら
れ、これはC3 Sとの反応でも期し得ることから高ビー
ライト系ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメ
ントを用い高炉スラグ微粉末、シリカフュームを添加し
たところ好結果が得られたものである。この際の普通ポ
ルトランドセメントは強度発現の遅さの心配はないこと
から別段ブレーン値の大きめ設定は不要である。
【0025】さらに、鉄分の酸化による変色現象を極力
おさえるべく、Fe23 の重量比が普通は普通ポルトラ
ンドセメント2.9%、低熱ポルトランドセメント3.
5%を低め、つまり、2.0%以下におさえてみたとこ
ろ好結果が得られたものである。上記の組成物におい
て、界面活性剤としては、リグニンスルフォン酸塩、お
よびその誘導体、オキシカルボン酸塩、ポリカルボン酸
塩、ナフタレンスルフォン酸ホルマリン高縮合物、メラ
ミンスルフォン酸ホルマリン高縮合物等が挙げられる。
この界面活性剤には通常、AE減水剤、高性能減水剤、
高性能AE減水剤あるいは流動化剤と称するものを使
う。
【0026】本発明のコンクリート組成物の製造方法
は、一般のコンクリートと同様に上記材料および水をミ
キサーにて混練する方法をとる。本発明におけるビーラ
イト量45〜60重量%は、ビーライト量が45重量%
未満では、酸にさらされる環境条件におかれた場合に、
コンクリート表面の色の変化が大きかったり、表面の平
滑さもしくは粗さの変化が大きく、美観や耐久性を損ね
る。逆にビーライト量が60重量%を越えると、セメン
トの水和による強度発現が遅れ、コンクリート表面の緻
密さが失われ酸に対する劣化の度合いが大きくなること
に由る。
【0027】ブレーン値3200〜4200cm2/g は、
ブレーン値は、コンクリートの強度発現、水和熱、流動
性等に影響を及ぼし、ブレーン値が小さい場合、水和熱
が低く流動性もよくなるが、強度発現が遅くなる。その
ため、型枠の存置期間が長くなること等、工期延長につ
ながる。一方、ブレーン値が大きい場合は、強度発現は
早くなるが、水和熱が高くなることや流動性が悪くなる
という問題がある。また、粉砕するためのエネルギーも
多く要する。ビーライト量は45〜60重量%のセメン
トにおいてはブレーン値が3200cm2/g 以下では強度
発現が遅いため、工期の延長を必要とすることが考えら
れる。ブレーン値が4200cm2/g 以上では、コンクリ
ートの打設のために必要な流動性を確保するために、セ
メント分散剤を多量に必要とすることや、セメントの粉
砕に多くのエネルギーを必要とするためにコストアップ
につながる。このことから、汚染防止を目的とするコン
クリート構造物等に使用するためには、ビーライト量が
45〜60重量%のセメントのブレーン値は3200〜
4200cm2/g であることが望ましいことに由る。
【0028】水とセメントとの重量比30〜55%は、
水とセメントの重量比が小さいほど、酸による変色や表
面劣化を防止する効果が高い。水とセメントとの重量比
が55%を超えると、コンクリート表面の強度や緻密さ
が低下し、劣化に対する抵抗力は大きく低下する。水と
セメントとの重量比は30〜55%にすることが望まし
いことに由る。
【0029】シリカフューム7〜30重量部は、シリカ
フュームの混入は、コンクリートの緻密さやコンクリー
ト中の可溶性分の低減に効果があると考えられ、コンク
リートの酸性水による変色および表面劣化を防止する効
果はさらに向上する。混入量7%以下では混入しないも
のに対する変色および劣化防止効果は大きな差は見られ
ない。30%を超える混入量では、コンクリートのワー
カビリティ等の流動性能の管理が難しくなることや、コ
ストアップにつながる。そのため、シリカフュームの添
加量は、7〜30%が望ましいことに由る。
【0030】シリカフュームの炭素含有量1.0重量%
以下は、シリカフュームはコンクリート用混和剤として
一般に使用されるもの(例えば、シリカフュームを用い
たコンクリートの調合設計・施工指針、日本建築学会に
示される品質を有するシリカフューム)が使用できる。
ただし、一般に使用されるシリカフュームは、シリカフ
ューム中に含まれるカーボンの影響により、コンクリー
トの色調が黒色に近くなる。このため、コンクリートの
色調を普通コンクリートとほぼ同様にしたい場合は、特
に、シリカフューム中のカーボン含有量が1.0重量%
以下のシリカフュームを使用することが望ましいことに
由る。
【0031】高炉スラグ微粉末70〜30重量部は、高
炉スラグの混入は、コンクリートの緻密さやコンクリー
ト中の可溶性分の低減に効果があると考えられる。高炉
スラグの混入量30%以下では混入しない時との大きな
差はみられない。70%を超える混入量では、コンクリ
ートの強度低下につながる。そのため、高炉スラグの添
加量は、70〜30%が望ましいことに由る。
【0032】Fe23 の重量比2.0%以下は、コンク
リートまたはモルタルが酸の影響で変色するのはセメン
ト中に含まれる鉄分の影響が大きく、鉄が酸化して錆色
に変色するといわれ、このためセメント、結合材中に含
まれる鉄分を減らすことにより、鉄分による変色の影響
を小さくし、変色を押さえるのに、2.0%以下で有効
であったことに由る。
【0033】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例と比
較例との対比のもとに説明する。なお、実施例及び比較
例におけるコンクリートの性状の評価方法は以下の通り
である。 a.コンクリートの酸による変色判定試験(特願平10
−057615) コンクリート表面に、pH=3.5の酸性水を、時間当
たりの散水量が一定となるよう散水した。散水量は時間
当たりの降水量換算で1,500mmとした。1回の酸性
水の散水は30分とし、次の30分は乾燥させた。これ
を10回繰り返した。酸性水の散水前後のコンクリート
表面の色の変化を、JIS Z 8729に準拠した測定器で測定
し、L*,a*,b*値で評価した。 b.コンクリートの酸による劣化判定試験 上記の酸による変色判定試験と同様に、酸性水を散水し
た後、表面の粗さを触針式の表面粗さ計で測定した。表
面の粗さはRa値、カットオフ値0.08mmで表した。
【0034】表1に実施例および比較例の材料および調
合を示す。表1中の細骨材は川砂(比重2.65,吸水
率1.29%)、粗骨材は硬質砂岩枠石(比重2.6
4、吸水率0.83%)を用いた。科学混和剤はAE減
水剤標準型を用いた。コンクリ−トの練り混ぜは、容量
55lパン型強制練りミキサ−にて行い、全材料をミキ
サ−に投入後90秒間練り混ぜた。練り混ぜ終了後、試
験体を型枠に打設し、所定の材例まで、温度20℃、湿
度95%の恒温恒湿室内で養生後、試験を行った。
【0035】
【表1】
【0036】また、表2には、実施例及び比較例の、酸
による変色と表面粗さの試験前後の差の試験結果を示
す。
【0037】
【表2】
【0038】実施例1および実施例2はセメントクリン
カ−鉱物組成中のビ−ライト量がそれぞれ50重量%お
よび60重量%であるセメントを用い、水結合材比を5
0%としたものである。実施例3は実施例1のセメント
の20重量%を、シリカフュ−ムで置換したものを結合
材とし、水結合材比を50%としたものである。シリカ
フュ−ムは粉体シリカフュ−ムであり、SiO2 含有量
92.7%、炭素量1.8%のものを使用した。
【0039】実施例4は実施例3のシリカフュ−ムの代
りに、粉体シリカフュ−ムにSiO 2 含有量93.0
%、炭素量0.2%のものを使用した。実施例5は、セ
メントクリンカ−鉱物組成中のビ−ライト量が50重量
%であるセメント50重量%と高炉スラグ微粉末50重
量%を混合したものを結合材とし、水結合材比を50%
としたものである。高炉スラグ微粉末は、比表面積43
20cm2/g のものを用いた。
【0040】実施例6は実施例5の結合材90重量%
に、実施例4に記した粉体シリカフュ−ムを10重量%
混合したものを結合材として用い、水結合比を50%と
したものである。実施例7は、セメントクリンカ−鉱物
組成中のビ−ライト量が23重量%であり、Fe23
が0.2%であるセメントを用い、水結合材比を50%
としたものである。
【0041】実施例8は、セメントクリンカ−鉱物組成
中のビ−ライト量が22重量%である普通ポルトランド
セメント80重量%に、実施例3に記したシリカヒュ−
ム20重量%を混合したものを結合材として用い、水結
合材比を50%としたものである。実施例9は、実施例
8のシリカフュ−ムの代りに、粉体シリカフュ−ムにS
iO2 含有量93.0%、炭素量0.2%のものを使用
した。
【0042】実施例10は、セメントクリンカ−鉱物組
成中のビ−ライト量が22重量%である普通ポルトラン
ドセメント50重量%に、実施例5に記した高炉スラグ
微粉末50重量%を混合したものを結合材として用い、
水結合材比を50%としたものである。実施例11は、
実施例10の結合材90重量%に、実施例4に記したシ
リカフュ−ム10重量%を混合したものを結合材として
用い、水結合材比を50%としたものである。
【0043】比較例1および2は、セメントクリンカ−
鉱物組成中のビ−ライト量が22重量%および36%の
ポルトランドセメントおよび中庸熱ポルトランドセメン
トを用い、水結合材比を50%としたものであり、土
木、建築構造部に一般的に使用されるコンクリ−トであ
る。比較例3は、セメントクリンカ−鉱物組成中のビ−
ライト量が50重量%の高ビ−ライトセメントを結合と
して用いているが、水結合材比を60%としたものであ
る。
【0044】実施例はいずれも、比較例に対して、酸性
水による変色および表面粗さの変化とも小さくなってお
り、変化が少ない。よって本発明によるコンクリート組
成物は、酸性水による変色および表面劣化の防止に有効
であることが明らかである。請求項13のものは、前記
請求項5に該当するコンクリ−ト組成物を用いて、コン
クリ−ト部材を製作し、劣化、変色および汚れの進行を
防止したものである。製作した部材の形状を図1に示
す。試験体は、建築物外壁を模擬したもので、高さ2.
5m、幅1.8m、壁厚0.3mのコンクリ−ト打放し
壁である。パラペット部分はコンクリ−ト直仕上げであ
り、天端は水平である。
【0045】実施例13は、本請求項5に該当するコン
クリ−ト組成物を使用した調合であり、比較例4は、一
般に使用されている普通コンクリ−トである。試験体
は、実施例、比較例とも一体づつ製作した。使用したコ
ンクリ−ト組成物の材料を下記の表4に示す。
【0046】
【表4】
【0047】また、表5にコンクリ−トの調合を示す。
【0048】
【表5】
【0049】表4および表5に示した材料、調合によ
り、レディミクストコンクリ−ト工場にてコンクリ−ト
をそれぞれ製造した。コンクリ−トはアジテ−タ車によ
り、試験場まで運搬し、化粧合板を使用した型枠中に打
設した。コンクリ−トの品質試験結果を表6に示す。
【0050】
【表6】
【0051】コンクリ−ト打設後、材齢7日で型枠を脱
型し、材齢2年まで、雨がかりがありかつ日射量の少な
い屋外に暴露し、所定の材齢で部材の表面粗さおよび色
を測定した。部材の表面粗さおよび色の変化の所定位置
は、図1に示す測定A、BおよびCとした。測定点Aは
天端より20cm下の高さ、測定点Bは高さが試験体の
中央位置、測定点Cは試験体底部から20cm高い位置
である。
【0052】表7に試験結果を示す。
【0053】
【表7】
【0054】表7より、実施例の壁試験体は、比較例に
比べ、表面粗さの変化及び明度とも材齢の経過による変
化量が小さく、表面劣化および汚れの進行の防止に硬化
があることがわかる。
【0055】
【発明の効果】以上の如く、本発明によるならば、コン
クリート建築構造物、土木構造物、製品のコンクリート
地自体において、酸による劣化が予想される条件下で、
変色や表面の劣化が小さく、恒久的にコンクリート表面
の美観や耐久性を損なわない効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明コンクリ−ト部材の試験体の形状の説明
図である。
【図2】ポルトランドセメントの組成化合物を示すグラ
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 7:02) 111:23 (72)発明者 池尾 陽作 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) 4G012 MB01 PA01 PA04 PB32 PC02 PC08 PC09 PD03

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    のクリンカー鉱物組成中のビーライト量が45〜60重
    量%の範囲内にあり、かつそのブレーン値が3200〜
    4200cm2/g である高ビーライト系ポルトランドセメ
    ントを用い、水とセメントとの重量比を30〜55%に
    したことを特徴とする劣化および汚れを低減するコンク
    リート組成物。
  2. 【請求項2】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    のクリンカー鉱物組成中のビーライト量が45〜60重
    量%の範囲内にあり、かつそのブレーン値が3200〜
    4200cm2/g である高ビーライト系ポルトランドセメ
    ント70〜93重量部とシリカフュ−ム7〜30重量部
    とから成るものを用い、水と結合材との重量比を30〜
    55%にしたことを特徴とする劣化および汚れを低減す
    るコンクリート組成物。
  3. 【請求項3】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    のクリンカー鉱物組成中のビーライト量が45〜60重
    量%の範囲内にあり、かつそのブレーン値が3200〜
    4200cm2/g である高ビーライト系ポルトランドセメ
    ント30〜70重量部と高炉スラグ微粉末70〜30重
    量部とからなるセメント組成物を用い、かつ水と結合材
    との重量比を30〜55%にしたことを特徴とする劣化
    および汚れを低減するコンクリート組成物。
  4. 【請求項4】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    のクリンカー鉱物組成中のビーライト量が45〜60重
    量%の範囲内にあり、かつそのブレーン値が3200〜
    4200cm2/g である高ビーライト系ポルトランドセメ
    ント30〜70重量部と高炉スラグ微粉末7〜30重量
    部とからなるセメント組成物70〜93重量部に対し、
    シリカフュ−ムを70〜30重量部の割合で添加しか
    つ、水と結合材との重量比を30〜55%にしたことを
    特徴とする劣化および汚れを低減するコンクリート組成
    物。
  5. 【請求項5】シリカフュ−ムの炭素含有量を1.0重量
    %以下とした、請求項2、4記載の劣化および汚れを低
    減するコンクリート組成物。
  6. 【請求項6】結合材中のFe23 の量を重量比で2.0
    %以下にした請求項2、3、4記載の劣化および汚れを
    低減するコンクリート組成物。
  7. 【請求項7】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    組成物にセメント組成物にセメント組成中のFe23
    を2.0%以下に調整したセメントを用い、かつ水とセ
    メントとの重量比を30〜55%にしたことを特徴とす
    る劣化および汚れを低減するコンクリート組成物。
  8. 【請求項8】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    組成物に普通ポルトランドセメント93〜70重量部と
    シリカフューム7〜30重量部とを含むセメント組成物
    で、かつ水と結合材との重量比を30〜55%にしたこ
    とを特徴とする劣化および汚れを低減するコンクリート
    組成物。
  9. 【請求項9】セメントまたは混和材料を含む粉体材料と
    ともに、一般のコンクリートと同様の細骨材、粗骨材を
    使用し、水を加えて練り混ぜたコンクリート組成物で、
    上記以外に、界面活性剤、化学混和剤、膨張剤、収縮低
    減剤、ポリマーエマルジョン、顔料、増粘剤等を併用す
    ることができるコンクリート組成物であって、セメント
    組成物に普通ポルトランドセメント30〜70重量部と
    高炉スラグ微粉末70〜30重量部とを含むセメント組
    成物で、かつ水と結合材との重量比を30〜55%にし
    たことを特徴とする劣化および汚れを低減するコンクリ
    ート組成物。
  10. 【請求項10】請求項9のセメント組成物70〜93重
    量部に対してシリカフュ−ム7〜30重量部の割合でシ
    リカフュ−ムを添加し、かつ水と結合材との重量比を3
    0〜55%にしたことを特徴とする劣化および汚れを低
    減するコンクリート組成物。
  11. 【請求項11】シリカフュ−ムの中の炭素含有量を重量
    比で1.0%以下にした、請求項8、10記載の劣化お
    よび汚れを低減するコンクリート組成物。
  12. 【請求項12】結合材中のFe23 量を重量比で2.0
    %以下にした請求項8、9または11記載のコンクリー
    ト組成物。
  13. 【請求項13】請求項1〜13記載の、劣化および汚れ
    を低減するコンクリート組成物を用いることにより、劣
    化、変色および汚れに対する抵抗性を有する土木、建築
    構造物の部材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005035877A (ja) * 2003-06-27 2005-02-10 Shinichi Numata 耐酸性コンクリート
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