JP2002314287A - 電磁シールドコンクリート及びコンクリートパネル - Google Patents
電磁シールドコンクリート及びコンクリートパネルInfo
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】鉄筋に腐食を生じさせ難い電磁シールドコンク
リートを提供する。 【解決手段】セメントに磁性粒体とヘマタイト（Fe
2O3）粒体とを混練し、四電極法によるコンクリート抵
抗率を20ｋΩ・cm以上とする。好ましくは磁性粒体の主
成分をマグネタイト（Fe3O4、三四酸化鉄）とする。更
に好ましくは、マグネタイトに対するヘマタイトの比率
を100〜500重量％とする。マグネタイト粒体及びヘマタ
イト粒体として、マグネタイト及びヘマタイトを含む鉄
鉱石粒体、砂鉄及び／又は製鉄所ダストを用いることが
できる。
リートを提供する。 【解決手段】セメントに磁性粒体とヘマタイト（Fe
2O3）粒体とを混練し、四電極法によるコンクリート抵
抗率を20ｋΩ・cm以上とする。好ましくは磁性粒体の主
成分をマグネタイト（Fe3O4、三四酸化鉄）とする。更
に好ましくは、マグネタイトに対するヘマタイトの比率
を100〜500重量％とする。マグネタイト粒体及びヘマタ
イト粒体として、マグネタイト及びヘマタイトを含む鉄
鉱石粒体、砂鉄及び／又は製鉄所ダストを用いることが
できる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は電磁シールドコンク
リート及びコンクリートパネルに関し、とくにコンクリ
ート中に配設する鉄筋が劣化し難い電磁シールドコンク
リート及びコンクリートパネルに関する。
リート及びコンクリートパネルに関し、とくにコンクリ
ート中に配設する鉄筋が劣化し難い電磁シールドコンク
リート及びコンクリートパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】情報化の進展に伴い、オフィスビル等に
おいて電波通信の利用が進み、また無線LANシステム（L
ocal Area Network System）や屋内PHS（Personal Hand
y Phone System）等の普及に応じて、コンピュータや精
密機器の障害防止、機密保持・盗聴防止等のセキュリテ
ィ、混信の防止、電波の効率的利用等の面から、建造物
の電磁シールドに対する要求が高まっている。
おいて電波通信の利用が進み、また無線LANシステム（L
ocal Area Network System）や屋内PHS（Personal Hand
y Phone System）等の普及に応じて、コンピュータや精
密機器の障害防止、機密保持・盗聴防止等のセキュリテ
ィ、混信の防止、電波の効率的利用等の面から、建造物
の電磁シールドに対する要求が高まっている。
【０００３】従来の建造物の電磁シールドは、金属箔や
金網等の導電性の電磁シールド部材により建造物又はそ
の中の電磁シールド空間の床、天井、側壁等の全壁面を
被覆する方法によることが多い。電磁シールド部材とし
ては、電解銅箔や銀メッキによる不織布、亜鉛メッキの
鋼板や金網、デッキプレートなどの建築構造材料や、カ
ーボン繊維等を混入した無機材料等が用いられる。但
し、電磁シールド部材で全壁面を被覆する方法は、部材
の継目等から電波が漏洩し易いので、部材を隙間なく敷
設するための施工に非常に手間を要する問題点がある。
とくに狭い隙間から漏洩し易い高周波数帯（例えばGHz
帯）の電波のシールド施工には手間がかかっていた。
金網等の導電性の電磁シールド部材により建造物又はそ
の中の電磁シールド空間の床、天井、側壁等の全壁面を
被覆する方法によることが多い。電磁シールド部材とし
ては、電解銅箔や銀メッキによる不織布、亜鉛メッキの
鋼板や金網、デッキプレートなどの建築構造材料や、カ
ーボン繊維等を混入した無機材料等が用いられる。但
し、電磁シールド部材で全壁面を被覆する方法は、部材
の継目等から電波が漏洩し易いので、部材を隙間なく敷
設するための施工に非常に手間を要する問題点がある。
とくに狭い隙間から漏洩し易い高周波数帯（例えばGHz
帯）の電波のシールド施工には手間がかかっていた。
【０００４】電磁シールド部材で全壁面を被覆する方法
に対し、電磁波損失材料を混練した電磁シールドコンク
リート（以下、単にシールドコンクリートということが
ある。）を用い、建造物又は電磁シールド空間の壁や床
自体に電磁シールド性能を持たせる方法が提案されてい
る。壁や床自体に電磁シールド性能を持たせることがで
きれば、導電性部材の敷設の手間を省くことができ、シ
ールド施工の簡易化・省力化が図れる。
に対し、電磁波損失材料を混練した電磁シールドコンク
リート（以下、単にシールドコンクリートということが
ある。）を用い、建造物又は電磁シールド空間の壁や床
自体に電磁シールド性能を持たせる方法が提案されてい
る。壁や床自体に電磁シールド性能を持たせることがで
きれば、導電性部材の敷設の手間を省くことができ、シ
ールド施工の簡易化・省力化が図れる。
【０００５】シールドコンクリートの一例は、例えば特
開平11-012014号公報が開示するように、セメント５〜4
0重量％と砂鉄60〜95重量％とを必須成分とし、JIS K 6
911（体積・表面抵抗率試験方法）による体積抵抗値が1
09Ω・cm以下のセメント硬化物を与えるセメント組成物
である。このシールドコンクリートは、60〜95重量％と
いう多量の砂鉄を入れてコンクリートの導電率を高める
（抵抗率を低くする）ことにより、前記導電性の電磁シ
ールド部材による被覆と同様の原理によって建造物内空
間の電磁シールドを実現しようとするものである。
開平11-012014号公報が開示するように、セメント５〜4
0重量％と砂鉄60〜95重量％とを必須成分とし、JIS K 6
911（体積・表面抵抗率試験方法）による体積抵抗値が1
09Ω・cm以下のセメント硬化物を与えるセメント組成物
である。このシールドコンクリートは、60〜95重量％と
いう多量の砂鉄を入れてコンクリートの導電率を高める
（抵抗率を低くする）ことにより、前記導電性の電磁シ
ールド部材による被覆と同様の原理によって建造物内空
間の電磁シールドを実現しようとするものである。
【０００６】また、鋼系材料や炭素系材料の混入により
導電率を高めたシールドコンクリートも提案されてい
る。例えば特開平5-222785号公報は、図１０に示すよう
に、壁部11内に設けた電磁遮蔽部材12と、床部13に形成
した炭素繊維等を混入した導電性コンクリート14と、導
電性コンクリート14内に配設した金属メッシュ15とを備
え、導電性コンクリート14を介して壁部11の電磁遮蔽部
材12と床部13の金属メッシュ15とを電気的に接続する電
磁遮蔽床を開示する。
導電率を高めたシールドコンクリートも提案されてい
る。例えば特開平5-222785号公報は、図１０に示すよう
に、壁部11内に設けた電磁遮蔽部材12と、床部13に形成
した炭素繊維等を混入した導電性コンクリート14と、導
電性コンクリート14内に配設した金属メッシュ15とを備
え、導電性コンクリート14を介して壁部11の電磁遮蔽部
材12と床部13の金属メッシュ15とを電気的に接続する電
磁遮蔽床を開示する。
【０００７】他のシールドコンクリートの一例として、
例えば特開昭53-025898号公報は、製鉄プロセスに於い
て高炉より発生するフェライト、マグネタイト、セメン
タイト等を主成分とする磁性ダストをセメント等のボー
ド材料に配合した電磁波吸収体を開示する。このシール
ドコンクリートは、電波吸収特性があるフェライト等の
磁性体の混練によりコンクリートに電磁波吸収特性を持
たせたものである。
例えば特開昭53-025898号公報は、製鉄プロセスに於い
て高炉より発生するフェライト、マグネタイト、セメン
タイト等を主成分とする磁性ダストをセメント等のボー
ド材料に配合した電磁波吸収体を開示する。このシール
ドコンクリートは、電波吸収特性があるフェライト等の
磁性体の混練によりコンクリートに電磁波吸収特性を持
たせたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の導電性
コンクリートは、実際の建造物に適用した場合に、コン
クリート中に配設した鉄筋等に腐食を生じさせ易く、建
造物の強度劣化を招く危険性がある。鉄筋腐食のメカニ
ズムは、反応式(1)で表すように、コンクリート中の酸
素と水とが鉄筋と反応して錆の原因になる水酸化第一鉄
Fe(OH)2が生成されることによると考えられている。式
(1)は反応式(2)及び(3)で構成され、式(2)及び(3)から
電子の移動を伴うことが分かる。コンクリート中に電子
を流れ易くする物質が混入していると式(1)の反応が促
進され、コンクリート中の鉄筋の腐食が進行する。例え
ば、大地を流れる迷走電流等が建造物の基礎部分から導
電性コンクリートに流入すると、該コンクリートと鉄筋
との間に電流が流れて鉄筋の腐食が進行する。コンクリ
ート中の鉄筋が腐食すると、腐食生成物の膨張により被
りコンクリートがひび割れや剥離（コンクリートの浮
き）を起こし、建造物の強度劣化に繋がる。
コンクリートは、実際の建造物に適用した場合に、コン
クリート中に配設した鉄筋等に腐食を生じさせ易く、建
造物の強度劣化を招く危険性がある。鉄筋腐食のメカニ
ズムは、反応式(1)で表すように、コンクリート中の酸
素と水とが鉄筋と反応して錆の原因になる水酸化第一鉄
Fe(OH)2が生成されることによると考えられている。式
(1)は反応式(2)及び(3)で構成され、式(2)及び(3)から
電子の移動を伴うことが分かる。コンクリート中に電子
を流れ易くする物質が混入していると式(1)の反応が促
進され、コンクリート中の鉄筋の腐食が進行する。例え
ば、大地を流れる迷走電流等が建造物の基礎部分から導
電性コンクリートに流入すると、該コンクリートと鉄筋
との間に電流が流れて鉄筋の腐食が進行する。コンクリ
ート中の鉄筋が腐食すると、腐食生成物の膨張により被
りコンクリートがひび割れや剥離（コンクリートの浮
き）を起こし、建造物の強度劣化に繋がる。
【０００９】
【化１】 Fe＋1/2・02＋H20→Fe(OH)2 ……………………………………(1) Fe-→Fe2+＋2e- …………………………………………………(2) 1/2・02＋H20＋2e-→20H- ………………………………………(3)
【００１０】上述した磁性ダストを混練したシールドコ
ンクリートも、磁性ダストに含まれるマグネタイト（Fe
3O4）が導電性（４×10-3Ω・cm）であるため、やはり
コンクリート中の鉄筋腐食のおそれがある。このように
従来のシールドコンクリートでは鉄筋腐食の問題が実用
化上の障害となっており、実用化のためには鉄筋腐食の
問題の解決が求められている。
ンクリートも、磁性ダストに含まれるマグネタイト（Fe
3O4）が導電性（４×10-3Ω・cm）であるため、やはり
コンクリート中の鉄筋腐食のおそれがある。このように
従来のシールドコンクリートでは鉄筋腐食の問題が実用
化上の障害となっており、実用化のためには鉄筋腐食の
問題の解決が求められている。
【００１１】そこで本発明の目的は、鉄筋の腐食を生じ
させ難い電磁シールドコンクリートを提供するにある。
させ難い電磁シールドコンクリートを提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】コンクリートの鉄筋腐食
に対する影響度（以下、腐食性という。）は、コンクリ
ートの抵抗率（比抵抗）から把握することができる（防
錆管理（1998-5）、p14-18、除村ほか、「コンクリート
構造物の鉄筋腐食診断システム」）。コンクリートの抵
抗率は、単位長さ・単位面積当たりの抵抗値ρ（＝Ｒ・
Ｓ／Ｌ）として定義することができ、鉄筋を取り巻く環
境の腐食性を示す。通常、コンクリートの抵抗率は図９
に示す四電極法（Wenner法）により求められる。四電極
法とは、コンクリート21の表面に４本の電極C1、C2、
P1、P2を一直線上に等間隔ａで設置し（Wenner配置）、
外側の電極C1、C2の間に電流Ｉを流した時の内側の電極
P1、P2の間の電圧差Ｖを測定し、式（4）から抵抗率ρ
を求める方法である。但し、式（4）ではコンクリート
全体の抵抗率ρが一定であると仮定した。図中の符号24
は式(4)に基づく抵抗率測定器を示す。
に対する影響度（以下、腐食性という。）は、コンクリ
ートの抵抗率（比抵抗）から把握することができる（防
錆管理（1998-5）、p14-18、除村ほか、「コンクリート
構造物の鉄筋腐食診断システム」）。コンクリートの抵
抗率は、単位長さ・単位面積当たりの抵抗値ρ（＝Ｒ・
Ｓ／Ｌ）として定義することができ、鉄筋を取り巻く環
境の腐食性を示す。通常、コンクリートの抵抗率は図９
に示す四電極法（Wenner法）により求められる。四電極
法とは、コンクリート21の表面に４本の電極C1、C2、
P1、P2を一直線上に等間隔ａで設置し（Wenner配置）、
外側の電極C1、C2の間に電流Ｉを流した時の内側の電極
P1、P2の間の電圧差Ｖを測定し、式（4）から抵抗率ρ
を求める方法である。但し、式（4）ではコンクリート
全体の抵抗率ρが一定であると仮定した。図中の符号24
は式(4)に基づく抵抗率測定器を示す。
【００１３】
【数１】 ρ＝２πａ・Ｖ／Ｉ＝２πａ・Ｒ ……………………………（4）
【００１４】一般に、コンクリートの抵抗率が低い場合
は腐食性が大きく、抵抗率が大きい場合は腐食性が小さ
い。従来の塩分による鉄筋腐食の調査等から、コンクリ
ートの腐食性と抵抗率との間には表１に示す関係がある
ことが知られている（前記文献参照）。表１によれば、
抵抗率が５ｋΩ・cm未満の場合は腐食性が非常に大き
く、20ｋΩ・cm以上であれば腐食性は非常に小さい。更
に、実際のコンクリート中の鉄筋腐食の目視観察結果と
抵抗率との比較から、抵抗率が30ｋΩ・cm以上であれば
鉄筋の腐食が全く認められないか又は腐食の程度が小さ
いことが報告されている（前記文献参照）。
は腐食性が大きく、抵抗率が大きい場合は腐食性が小さ
い。従来の塩分による鉄筋腐食の調査等から、コンクリ
ートの腐食性と抵抗率との間には表１に示す関係がある
ことが知られている（前記文献参照）。表１によれば、
抵抗率が５ｋΩ・cm未満の場合は腐食性が非常に大き
く、20ｋΩ・cm以上であれば腐食性は非常に小さい。更
に、実際のコンクリート中の鉄筋腐食の目視観察結果と
抵抗率との比較から、抵抗率が30ｋΩ・cm以上であれば
鉄筋の腐食が全く認められないか又は腐食の程度が小さ
いことが報告されている（前記文献参照）。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明者は、普通ポルトランドセメントと
砂とを混練した普通のコンクリート（以下、普通コンク
リートという。）のパネル、炭素繊維を２重量％混入し
た導電性コンクリートのパネル、鋼繊維を3.4重量％及
び6.4重量％混入した導電性コンクリートのパネルをそ
れぞれ試作し、各々の抵抗率を四電極法により計測する
実験を行った。実験結果を表２に示す。表２から、普通
コンクリートのコンクリート抵抗率は57ｋΩ・cmであ
り、腐食性は非常に小さいのに対し、炭素繊維や鋼繊維
を混入した導電性コンクリートのコンクリート抵抗率は
５ｋΩ・cm未満であり、腐食性は非常に大きいことが確
認できた。本発明者は、表１において腐食性が非常に小
さいとされた20ｋΩ・cm以上の抵抗率、好ましくは普通
コンクリートと同程度の抵抗率を与える電磁シールドコ
ンクリートの研究開発の結果、本発明の完成に至ったも
のである。
砂とを混練した普通のコンクリート（以下、普通コンク
リートという。）のパネル、炭素繊維を２重量％混入し
た導電性コンクリートのパネル、鋼繊維を3.4重量％及
び6.4重量％混入した導電性コンクリートのパネルをそ
れぞれ試作し、各々の抵抗率を四電極法により計測する
実験を行った。実験結果を表２に示す。表２から、普通
コンクリートのコンクリート抵抗率は57ｋΩ・cmであ
り、腐食性は非常に小さいのに対し、炭素繊維や鋼繊維
を混入した導電性コンクリートのコンクリート抵抗率は
５ｋΩ・cm未満であり、腐食性は非常に大きいことが確
認できた。本発明者は、表１において腐食性が非常に小
さいとされた20ｋΩ・cm以上の抵抗率、好ましくは普通
コンクリートと同程度の抵抗率を与える電磁シールドコ
ンクリートの研究開発の結果、本発明の完成に至ったも
のである。
【００１７】
【表２】
【００１８】本発明の電磁シールドコンクリートは、セ
メントに磁性粒体とヘマタイト（Fe 2O3）粒体とを混練
し、四電極法によるコンクリート抵抗率を20ｋΩ・cm以
上としてなるものである。好ましくは、磁性粒体とヘマ
タイト粒体との混練によりコンクリート抵抗率を30ｋΩ
・cm以上とする。
メントに磁性粒体とヘマタイト（Fe 2O3）粒体とを混練
し、四電極法によるコンクリート抵抗率を20ｋΩ・cm以
上としてなるものである。好ましくは、磁性粒体とヘマ
タイト粒体との混練によりコンクリート抵抗率を30ｋΩ
・cm以上とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】磁性粒体は、電波吸収特性がある
各種の金属磁性粒体及び／又は金属酸化物磁性粒体とす
ることができる。好ましくは磁性粒体の主成分をマグネ
タイト（Fe3O 4、三四酸化鉄）とする。後述するよう
に、マグネタイトは鉄鉱石、砂鉄、製鉄所ダスト中に含
まれており、経済的に且つ安定的に入手できる。製鉄所
ダストとは、高炉その他の製鉄所の作業施設から発生す
る煤塵、粉塵を乾式又は湿式集塵機にて捕集した環境集
塵ダストであり、製鉄所の副産物として大量に排出され
るのでシールドコストの低減が図れる。但し、磁性粒体
はマグネタイトに限定されず、各種のフェライト又はフ
ェライトとマグネタイトとの混合粒体等を用いることが
でき、例えば上述した製鉄プロセスで発生するフェライ
ト、マグネタイト、セメンタイト等の混合磁性ダストを
磁性粒体として用いてもよい。
各種の金属磁性粒体及び／又は金属酸化物磁性粒体とす
ることができる。好ましくは磁性粒体の主成分をマグネ
タイト（Fe3O 4、三四酸化鉄）とする。後述するよう
に、マグネタイトは鉄鉱石、砂鉄、製鉄所ダスト中に含
まれており、経済的に且つ安定的に入手できる。製鉄所
ダストとは、高炉その他の製鉄所の作業施設から発生す
る煤塵、粉塵を乾式又は湿式集塵機にて捕集した環境集
塵ダストであり、製鉄所の副産物として大量に排出され
るのでシールドコストの低減が図れる。但し、磁性粒体
はマグネタイトに限定されず、各種のフェライト又はフ
ェライトとマグネタイトとの混合粒体等を用いることが
でき、例えば上述した製鉄プロセスで発生するフェライ
ト、マグネタイト、セメンタイト等の混合磁性ダストを
磁性粒体として用いてもよい。
【００２０】本発明は、磁性粒体と共にヘマタイト（Fe
2O3、酸化第二鉄）をコンクリート中に混練する。本発
明者は、導電性の磁性粒体を用いた場合であっても、磁
性粒体と共にヘマタイトを混練することによりコンクリ
ート抵抗率を20ｋΩ・cm以上となし得ることを実験的に
見出した。即ち、ヘマタイトは絶縁性であり、それのみ
を混練したコンクリートはシールド性能をほとんど有し
ていないが、磁性粒体と共に混練した場合は磁性粒体に
よるコンクリートの抵抗率の低下を抑える働きがある。
磁性粒体に対するヘマタイト粒体の比率は、所要の電磁
シールド性能及びコンクリート抵抗率が得られる範囲内
において任意に選択可能であるが、磁性粉体としてマグ
ネタイトを用いる場合は、マグネタイトに対するヘマタ
イトの比率を100〜500重量％とすることが好ましい。10
0重量％未満の場合は、マグネタイトの導電性によりコ
ンクリート抵抗率が20ｋΩ・cm未満となるおそれがあ
る。またヘマタイトの比率を余り大きくすると、シール
ド性能を担うマグネタイトの相対的割合が小さくなり、
所要の電磁シールド性能が得られないおそれがある。
2O3、酸化第二鉄）をコンクリート中に混練する。本発
明者は、導電性の磁性粒体を用いた場合であっても、磁
性粒体と共にヘマタイトを混練することによりコンクリ
ート抵抗率を20ｋΩ・cm以上となし得ることを実験的に
見出した。即ち、ヘマタイトは絶縁性であり、それのみ
を混練したコンクリートはシールド性能をほとんど有し
ていないが、磁性粒体と共に混練した場合は磁性粒体に
よるコンクリートの抵抗率の低下を抑える働きがある。
磁性粒体に対するヘマタイト粒体の比率は、所要の電磁
シールド性能及びコンクリート抵抗率が得られる範囲内
において任意に選択可能であるが、磁性粉体としてマグ
ネタイトを用いる場合は、マグネタイトに対するヘマタ
イトの比率を100〜500重量％とすることが好ましい。10
0重量％未満の場合は、マグネタイトの導電性によりコ
ンクリート抵抗率が20ｋΩ・cm未満となるおそれがあ
る。またヘマタイトの比率を余り大きくすると、シール
ド性能を担うマグネタイトの相対的割合が小さくなり、
所要の電磁シールド性能が得られないおそれがある。
【００２１】
【表３】
【００２２】磁性粒体及びヘマタイト粒体として、表３
に示すように、マグネタイト及びヘマタイトを含み且つ
マグネタイトに対するヘマタイトの比率が150〜300重量
％程度の鉄鉱石の粒体、砂鉄及び／又は製鉄所ダストを
用いることができる。同表の製鉄所ダストのようにマグ
ネタイト及びヘマタイト以外の混合物（この場合は純
鉄）を含む場合であっても、混合物の量がコンクリート
の抵抗率やシールド性能に与える影響が無視できる程度
であれば、とくに問題はない。
に示すように、マグネタイト及びヘマタイトを含み且つ
マグネタイトに対するヘマタイトの比率が150〜300重量
％程度の鉄鉱石の粒体、砂鉄及び／又は製鉄所ダストを
用いることができる。同表の製鉄所ダストのようにマグ
ネタイト及びヘマタイト以外の混合物（この場合は純
鉄）を含む場合であっても、混合物の量がコンクリート
の抵抗率やシールド性能に与える影響が無視できる程度
であれば、とくに問題はない。
【００２３】セメントに対する磁性粒体及びヘマタイト
粒体の混練割合は、所要のコンクリート抵抗率及び電磁
シールド性能が得られる範囲内において任意に選択可能
であるが、磁性粉体としてマグネタイトを用いる場合
は、50〜500重量％とすることが望ましい。50重量％未
満では所要の電磁シールド性能が得られないおそれがあ
り、500重量％より大きくするとコンクリート抵抗率が2
0ｋΩ・cmより小さくなるおそれがある。但し、電磁シ
ールド性能及びコンクリート抵抗率は、セメントに対す
る磁性粒体及びヘマタイト粒体の混練割合によって変化
するだけでなく、磁性粒体とヘマタイト粒体との比率に
よっても変化し得る。なお、磁性粒体及びヘマタイト粒
体を細骨材程度の粒径とし、細骨材として利用すること
ができる。必要に応じて、セメントに対し柔軟性向上に
足る量の通常のコンクリート細骨材（例えば砂等）等を
混練してもよい。
粒体の混練割合は、所要のコンクリート抵抗率及び電磁
シールド性能が得られる範囲内において任意に選択可能
であるが、磁性粉体としてマグネタイトを用いる場合
は、50〜500重量％とすることが望ましい。50重量％未
満では所要の電磁シールド性能が得られないおそれがあ
り、500重量％より大きくするとコンクリート抵抗率が2
0ｋΩ・cmより小さくなるおそれがある。但し、電磁シ
ールド性能及びコンクリート抵抗率は、セメントに対す
る磁性粒体及びヘマタイト粒体の混練割合によって変化
するだけでなく、磁性粒体とヘマタイト粒体との比率に
よっても変化し得る。なお、磁性粒体及びヘマタイト粒
体を細骨材程度の粒径とし、細骨材として利用すること
ができる。必要に応じて、セメントに対し柔軟性向上に
足る量の通常のコンクリート細骨材（例えば砂等）等を
混練してもよい。
【００２４】本発明の電磁シールドコンクリートのシー
ルド性能を確認するため、表３に示すロメラル鉱石の粒
体を使用し、その鉱石粒体を表４に示すように16.2、2
5.2、及び33.5重量％（セメントに対して108、176、及
び243重量％）の割合で混練した３種類の電磁シールド
コンクリートＡ〜Ｃを調製した。各コンクリートで厚さ
ｄ＝５cmの試験パネル体（以下、パネルＡ〜Ｃというこ
とがある。）を試作し、パネルＡ〜Ｃにより各電磁シー
ルドコンクリートＡ〜Ｃのシールド性能を計測した。な
お、本実験で用いたロメラル鉱石粒体の粒径は数10μｍ
〜数百μｍであり、通常のコンクリート細骨材の粒径に
比べて細かいものであったため、高性能ＡＥ減衰剤をセ
メントに対して２〜３重量％程度添加することによりコ
ンクリートスランプ値を適当な値とした。
ルド性能を確認するため、表３に示すロメラル鉱石の粒
体を使用し、その鉱石粒体を表４に示すように16.2、2
5.2、及び33.5重量％（セメントに対して108、176、及
び243重量％）の割合で混練した３種類の電磁シールド
コンクリートＡ〜Ｃを調製した。各コンクリートで厚さ
ｄ＝５cmの試験パネル体（以下、パネルＡ〜Ｃというこ
とがある。）を試作し、パネルＡ〜Ｃにより各電磁シー
ルドコンクリートＡ〜Ｃのシールド性能を計測した。な
お、本実験で用いたロメラル鉱石粒体の粒径は数10μｍ
〜数百μｍであり、通常のコンクリート細骨材の粒径に
比べて細かいものであったため、高性能ＡＥ減衰剤をセ
メントに対して２〜３重量％程度添加することによりコ
ンクリートスランプ値を適当な値とした。
【００２５】先ず、各パネルＡ〜Ｃのコンクリート抵抗
率を四端子法で計測した。計測結果を表５に示す。表５
は、鉄鉱石粒体を16.2〜33.5重量％（セメントに対し10
8〜243重量％）の割合で混練したコンクリートの抵抗率
が何れも40ｋΩ・cm以上であることを示す。また本発明
者は、更なる実験により、ロメラル鉱石の混練量が増え
るとコンクリート抵抗率は小さくなる傾向があり、ロメ
ラル鉱石を80重量％（セメントに対し540重量％）混練
するとコンクリート抵抗率が１ｋΩ・cm程度にまで小さ
くなることを確認した。
率を四端子法で計測した。計測結果を表５に示す。表５
は、鉄鉱石粒体を16.2〜33.5重量％（セメントに対し10
8〜243重量％）の割合で混練したコンクリートの抵抗率
が何れも40ｋΩ・cm以上であることを示す。また本発明
者は、更なる実験により、ロメラル鉱石の混練量が増え
るとコンクリート抵抗率は小さくなる傾向があり、ロメ
ラル鉱石を80重量％（セメントに対し540重量％）混練
するとコンクリート抵抗率が１ｋΩ・cm程度にまで小さ
くなることを確認した。
【００２６】
【表４】
【表５】
【００２７】シールド性能の測定装置として、図３に示
すように、ベクトルネットワークアナライザ（VNA）34
と電波発信器35及び受信器（ホーンアンテナ）36とを用
いた。発信器35及び受信器36を隔壁32で仕切られたシー
ルドルーム31a、31bにそれぞれ隔壁32の所定位置と対向
させて配置し、その隔壁32の所定位置に設けた試験用開
口部33に試験パネル体30を嵌め込み、試験パネル体30と
隔壁32との間を電波が漏れないように密着させて固定し
た。シールドルーム31a、31bの内面と隔壁32の両面とを
電波吸収部材で被覆することにより、外部からの進入電
波やシールドルーム内面での反射電波が受信器36で受信
されるのを防止した。
すように、ベクトルネットワークアナライザ（VNA）34
と電波発信器35及び受信器（ホーンアンテナ）36とを用
いた。発信器35及び受信器36を隔壁32で仕切られたシー
ルドルーム31a、31bにそれぞれ隔壁32の所定位置と対向
させて配置し、その隔壁32の所定位置に設けた試験用開
口部33に試験パネル体30を嵌め込み、試験パネル体30と
隔壁32との間を電波が漏れないように密着させて固定し
た。シールドルーム31a、31bの内面と隔壁32の両面とを
電波吸収部材で被覆することにより、外部からの進入電
波やシールドルーム内面での反射電波が受信器36で受信
されるのを防止した。
【００２８】電波周波数として１〜５GHz帯域を使用
し、発信器35から試験パネル体30の面に対して垂直とな
るように電波を送出し、試験パネル体30を透過した電波
を受信器36で受信し、アナライザー34で透過電波の振幅
を測定した。また隔壁32の開口部33から試験パネル体30
を取り外し、開口部33の空隙を介して受信した電波の振
幅を測定し、パネル30の透過電波の振幅との比（透過係
数Ｔ）から試験パネル体30のシールド性能（電磁波減衰
量）を求めた。なおシールド性能と透過係数Ｔとの関係
は下記(5)式で表される。この実験結果を図１に示す。
し、発信器35から試験パネル体30の面に対して垂直とな
るように電波を送出し、試験パネル体30を透過した電波
を受信器36で受信し、アナライザー34で透過電波の振幅
を測定した。また隔壁32の開口部33から試験パネル体30
を取り外し、開口部33の空隙を介して受信した電波の振
幅を測定し、パネル30の透過電波の振幅との比（透過係
数Ｔ）から試験パネル体30のシールド性能（電磁波減衰
量）を求めた。なおシールド性能と透過係数Ｔとの関係
は下記(5)式で表される。この実験結果を図１に示す。
【００２９】
【数２】 シールド性能＝-20・log（透過係数Ｔ）…………………………(5)
【００３０】図１から分かるように、電磁シールドコン
クリートＡ、Ｂ及びＣは周波数が高くなるほどシールド
性能が大きくなる。また、ロメラル鉱石の混練量が増え
るほどシールド性能が大きくなる傾向がある。この傾向
は、コンクリート中のマグネタイトの混練量が増大した
ことによると考えられる。要するに、ロメラル鉱石の混
練量を増やすとコンクリート抵抗率は減少するが、シー
ルド性能は増大する。従って、コンクリート抵抗率を20
ｋΩ・cm以上とする範囲内において、シールド対象周波
数の電波に対して所要のシールド性能を与えるように、
セメントに対するロメラル鉱石の混練量を定めることが
できる。
クリートＡ、Ｂ及びＣは周波数が高くなるほどシールド
性能が大きくなる。また、ロメラル鉱石の混練量が増え
るほどシールド性能が大きくなる傾向がある。この傾向
は、コンクリート中のマグネタイトの混練量が増大した
ことによると考えられる。要するに、ロメラル鉱石の混
練量を増やすとコンクリート抵抗率は減少するが、シー
ルド性能は増大する。従って、コンクリート抵抗率を20
ｋΩ・cm以上とする範囲内において、シールド対象周波
数の電波に対して所要のシールド性能を与えるように、
セメントに対するロメラル鉱石の混練量を定めることが
できる。
【００３１】また本発明者は、表３に示す砂鉄や製鉄所
ダストについても、セメントに対する混練量が増加する
とコンクリート抵抗率は減少し、シールド性能が増大す
ることを実験的に確認した。すなわち、マグネタイトに
対するヘマタイトの比率がロメラル鉱石と異なる場合で
あっても、20ｋΩ・cm以上のコンクリート抵抗率と所要
のシールド性能とを与えるように、セメントに対するマ
グネタイト及びヘマタイトの混練量を定めることができ
る。なお、抵抗率が20ｋΩ・cmより小さくなるため混練
量を増やせず、所要のシールド性能が得られない場合
は、後述するように多孔質骨材の混練やコンクリート厚
の調整によって電磁シールドコンクリートのシールド性
能を高めることができる。
ダストについても、セメントに対する混練量が増加する
とコンクリート抵抗率は減少し、シールド性能が増大す
ることを実験的に確認した。すなわち、マグネタイトに
対するヘマタイトの比率がロメラル鉱石と異なる場合で
あっても、20ｋΩ・cm以上のコンクリート抵抗率と所要
のシールド性能とを与えるように、セメントに対するマ
グネタイト及びヘマタイトの混練量を定めることができ
る。なお、抵抗率が20ｋΩ・cmより小さくなるため混練
量を増やせず、所要のシールド性能が得られない場合
は、後述するように多孔質骨材の混練やコンクリート厚
の調整によって電磁シールドコンクリートのシールド性
能を高めることができる。
【００３２】本発明の電磁シールドコンクリートは、抵
抗率を20ｋΩ・cm以上とするので腐食性が非常に小さ
く、コンクリート中に配設した鉄筋が腐食し難い。鉄筋
建造物の壁やスラブに使用した場合でも、鉄筋腐食によ
り強度劣化を招くおそれが小さい。磁性材料及びヘマタ
イトの混練量の調節により、更に腐食性が小さい30Ω・
cm以上の抵抗率、好ましくは普通コンクリートと同程度
の抵抗率とすることも容易に可能である。しかもGHz帯
電波に対するシールド性能が大きいので、実用的な電磁
シールドコンクリートといえる。
抗率を20ｋΩ・cm以上とするので腐食性が非常に小さ
く、コンクリート中に配設した鉄筋が腐食し難い。鉄筋
建造物の壁やスラブに使用した場合でも、鉄筋腐食によ
り強度劣化を招くおそれが小さい。磁性材料及びヘマタ
イトの混練量の調節により、更に腐食性が小さい30Ω・
cm以上の抵抗率、好ましくは普通コンクリートと同程度
の抵抗率とすることも容易に可能である。しかもGHz帯
電波に対するシールド性能が大きいので、実用的な電磁
シールドコンクリートといえる。
【００３３】こうして本発明の目的である「鉄筋の腐食
を生じさせ難い電磁シールドコンクリート」の提供が達
成できる。
を生じさせ難い電磁シールドコンクリート」の提供が達
成できる。
【００３４】
【実施例】磁性粒体及びヘマタイトを混練した電磁シー
ルドコンクリートは、一般に普通コンクリートより比重
が大きくなる。例えば、普通コンクリートの比重が2.20
であるのに対し、鉄鉱石粒体を25.2重量％の割合で混練
した電磁シールドコンクリートＢ（表４参照）の比重は
2.60程度となる。本発明では電磁シールドコンクリート
の軽量化を図るため、粗骨材を多孔質骨材とすることが
好ましい。多孔質骨材としては、内部がポーラス状の人
工軽量骨材、例えば岩石を高温加熱処理したバーミキュ
ライト、パーライト、ロックウール、メサライト（日本
メサライト株式会社製）等を用いることができる。
ルドコンクリートは、一般に普通コンクリートより比重
が大きくなる。例えば、普通コンクリートの比重が2.20
であるのに対し、鉄鉱石粒体を25.2重量％の割合で混練
した電磁シールドコンクリートＢ（表４参照）の比重は
2.60程度となる。本発明では電磁シールドコンクリート
の軽量化を図るため、粗骨材を多孔質骨材とすることが
好ましい。多孔質骨材としては、内部がポーラス状の人
工軽量骨材、例えば岩石を高温加熱処理したバーミキュ
ライト、パーライト、ロックウール、メサライト（日本
メサライト株式会社製）等を用いることができる。
【００３５】本発明者は、粗骨材として内部がポーラス
状の人工軽量骨材を用いた電磁シールドコンクリートＤ
（表４参照）を調製し、その試験パネル体（以下、パネ
ルＤという。）を試作した。このパネルＤのコンクリー
ト抵抗率はパネルＢと同程度であり、比重は2.18であっ
た。この実験から、粗骨材として多孔質骨材を用いるこ
とにより、磁性粒体及びヘマタイトの混練にも拘わら
ず、電磁シールドコンクリートの比重を普通コンクリー
トと同等にできることが確認できた。
状の人工軽量骨材を用いた電磁シールドコンクリートＤ
（表４参照）を調製し、その試験パネル体（以下、パネ
ルＤという。）を試作した。このパネルＤのコンクリー
ト抵抗率はパネルＢと同程度であり、比重は2.18であっ
た。この実験から、粗骨材として多孔質骨材を用いるこ
とにより、磁性粒体及びヘマタイトの混練にも拘わら
ず、電磁シールドコンクリートの比重を普通コンクリー
トと同等にできることが確認できた。
【００３６】また、パネルＤの強度は40N/mm2であり、
普通コンクリートと同程度であった。すなわち、多孔質
骨材を使用した場合は一般的に強度が低下するが、多孔
質骨材を粒径が細かい磁性粒体及びヘマタイト粒体と混
練することにより、電磁シールドコンクリートの強度を
普通コンクリートと同等にできることが確認できた。
普通コンクリートと同程度であった。すなわち、多孔質
骨材を使用した場合は一般的に強度が低下するが、多孔
質骨材を粒径が細かい磁性粒体及びヘマタイト粒体と混
練することにより、電磁シールドコンクリートの強度を
普通コンクリートと同等にできることが確認できた。
【００３７】更に、パネルＤのシールド性能を測定した
ところ、図２に示すように、パネルＢよりも高いシール
ド性能を示した。このことは、粗骨材として多孔質骨材
を使用することにより、通常のコンクリート粗骨材を用
いた場合に比し、電磁シールドコンクリートのシールド
性能が高まることを示す。多孔質骨材の使用によってシ
ールド性能が高まる原理の詳細は不明であるが、多孔質
骨材の混練によってコンクリート中に多数の微小空隙が
形成され、空隙内の空気とコンクリートとの境界面で電
波の反射が起こり、反射された電波がコンクリートに吸
収されるからと考えられる。つまり、多孔質骨材の混練
によりコンクリート中の電波伝播距離が長くなり、電波
の反射と吸収の効率が高まると考えられる。多孔質骨材
の混練によりどの程度シールド性能が高まるかは微小間
隙の散在の状態によって異なり得るが、多孔質骨材の混
練割合の調節によりシールド性能を増減させることも考
えられる。
ところ、図２に示すように、パネルＢよりも高いシール
ド性能を示した。このことは、粗骨材として多孔質骨材
を使用することにより、通常のコンクリート粗骨材を用
いた場合に比し、電磁シールドコンクリートのシールド
性能が高まることを示す。多孔質骨材の使用によってシ
ールド性能が高まる原理の詳細は不明であるが、多孔質
骨材の混練によってコンクリート中に多数の微小空隙が
形成され、空隙内の空気とコンクリートとの境界面で電
波の反射が起こり、反射された電波がコンクリートに吸
収されるからと考えられる。つまり、多孔質骨材の混練
によりコンクリート中の電波伝播距離が長くなり、電波
の反射と吸収の効率が高まると考えられる。多孔質骨材
の混練によりどの程度シールド性能が高まるかは微小間
隙の散在の状態によって異なり得るが、多孔質骨材の混
練割合の調節によりシールド性能を増減させることも考
えられる。
【００３８】以上の実験により、粗骨材として多孔質骨
材を使用した電磁シールドコンクリート（以下、軽量電
磁シールドコンクリートという。）は、普通コンクリー
トと同等の抵抗率、比重及び強度を有し、高い電磁シー
ルド性能を示すことが確認できた。つまり、この軽量電
磁シールドコンクリートは、建造物構造上に特別な対策
を施すことなく普通コンクリートに代えて使用すること
が可能であり、建造物の壁やスラブに所要の電磁シール
ド性能を付与することができる。しかも抵抗率が高いの
で鉄筋腐食のおそれがなく、極めて実用的な電磁シール
ドコンクリートである。
材を使用した電磁シールドコンクリート（以下、軽量電
磁シールドコンクリートという。）は、普通コンクリー
トと同等の抵抗率、比重及び強度を有し、高い電磁シー
ルド性能を示すことが確認できた。つまり、この軽量電
磁シールドコンクリートは、建造物構造上に特別な対策
を施すことなく普通コンクリートに代えて使用すること
が可能であり、建造物の壁やスラブに所要の電磁シール
ド性能を付与することができる。しかも抵抗率が高いの
で鉄筋腐食のおそれがなく、極めて実用的な電磁シール
ドコンクリートである。
【００３９】但し、磁性粒体及びヘマタイトを混練した
電磁シールドコンクリートは、一般に普通コンクリート
より電波反射率が若干大きくなる。本発明者は、ロメラ
ル鉱石を33.5重量％（セメントに対して243重量％）混
練した電磁シールドコンクリートＣ（表４参照）と普通
コンクリートとを用いて厚さ15cmのパネル体を製作し、
無線LANで用いる2.4GHz帯の電波に対する反射特性を確
認する実験を行った。実験結果を図１１及び図１２に示
す。図１１は普通コンクリートのパネルの反射特性を示
し、電波入射角＝０のときの反射係数｜Ｒ｜が0.38（反
射減衰量8.4dB）であることを示す。これに対し、図１
２は電磁シールドコンクリートＣのパネルの反射特性を
示し、電波入射角＝０のときの反射係数｜Ｒ｜が0.58
（反射減衰量4.7dB）であり、普通コンクリートに比し
電波の反射が若干大きいことを示す。電波反射が大きく
なると反射波の対策等が必要となる場合があるので、本
発明の電磁シールドコンクリートの反射特性を普通コン
クリートと同程度以下とすることが望ましい。
電磁シールドコンクリートは、一般に普通コンクリート
より電波反射率が若干大きくなる。本発明者は、ロメラ
ル鉱石を33.5重量％（セメントに対して243重量％）混
練した電磁シールドコンクリートＣ（表４参照）と普通
コンクリートとを用いて厚さ15cmのパネル体を製作し、
無線LANで用いる2.4GHz帯の電波に対する反射特性を確
認する実験を行った。実験結果を図１１及び図１２に示
す。図１１は普通コンクリートのパネルの反射特性を示
し、電波入射角＝０のときの反射係数｜Ｒ｜が0.38（反
射減衰量8.4dB）であることを示す。これに対し、図１
２は電磁シールドコンクリートＣのパネルの反射特性を
示し、電波入射角＝０のときの反射係数｜Ｒ｜が0.58
（反射減衰量4.7dB）であり、普通コンクリートに比し
電波の反射が若干大きいことを示す。電波反射が大きく
なると反射波の対策等が必要となる場合があるので、本
発明の電磁シールドコンクリートの反射特性を普通コン
クリートと同程度以下とすることが望ましい。
【００４０】本発明者は、電磁シールドコンクリートの
電磁波入射面側に磁性粒体及びヘマタイトの含まれない
普通コンクリートの薄層を設けることにより、電波の反
射が抑えられることを実験的に見出した。図１３は、電
磁シールドコンクリートＣ（表４参照）の厚さ14cmのパ
ネル表面に普通コンクリートの厚さ１cmの薄層を塗布し
たパネル体の反射特性を示す。同図から、普通コンクリ
ートの薄層を設けることにより、電磁シールドコンクリ
ートの反射係数｜Ｒ｜を普通コンクリートより小さい0.
25（反射減衰量12dB）とすることができることが確認で
きた。反射係数が普通コンクリートより小さくなる理由
は、普通コンクリートではコンクリート透過時にも電波
反射が起こるのに対し、電磁シールドコンクリートに進
入した電波は吸収され反射が起こり難いからからと考え
られる。
電磁波入射面側に磁性粒体及びヘマタイトの含まれない
普通コンクリートの薄層を設けることにより、電波の反
射が抑えられることを実験的に見出した。図１３は、電
磁シールドコンクリートＣ（表４参照）の厚さ14cmのパ
ネル表面に普通コンクリートの厚さ１cmの薄層を塗布し
たパネル体の反射特性を示す。同図から、普通コンクリ
ートの薄層を設けることにより、電磁シールドコンクリ
ートの反射係数｜Ｒ｜を普通コンクリートより小さい0.
25（反射減衰量12dB）とすることができることが確認で
きた。反射係数が普通コンクリートより小さくなる理由
は、普通コンクリートではコンクリート透過時にも電波
反射が起こるのに対し、電磁シールドコンクリートに進
入した電波は吸収され反射が起こり難いからからと考え
られる。
【００４１】以上の実験により、磁性粒体及びマグネタ
イトが混練した電磁シールドコンクリートの表面に、磁
性粒体及びヘマタイトの含まれない普通コンクリートの
薄層を設けることにより、抵抗率、比重及び強度だけで
なく、電波反射特性をも普通コンクリートと同等以下と
することができる。前記コンクリート薄層は、例えば現
場打ちした電磁シールドコンクリート壁の表面に普通コ
ンクリートを所定厚さで塗布することにより形成するこ
とができる。前記コンクリート薄層の厚さは、電磁シー
ルドコンクリート壁の厚さと所望の反射特性とに基づい
て、適宜調節することが可能である。
イトが混練した電磁シールドコンクリートの表面に、磁
性粒体及びヘマタイトの含まれない普通コンクリートの
薄層を設けることにより、抵抗率、比重及び強度だけで
なく、電波反射特性をも普通コンクリートと同等以下と
することができる。前記コンクリート薄層は、例えば現
場打ちした電磁シールドコンクリート壁の表面に普通コ
ンクリートを所定厚さで塗布することにより形成するこ
とができる。前記コンクリート薄層の厚さは、電磁シー
ルドコンクリート壁の厚さと所望の反射特性とに基づい
て、適宜調節することが可能である。
【００４２】本発明の電磁シールドコンクリートにより
パネルを形成し、そのパネルを用いて建造物の壁やスラ
ブ、仕切壁等に所要の電磁シールド性能を持たせること
もできる。電磁シールドコンクリートをＰＣパネルや室
内仕切壁等に応用した場合のパネル接続部の電磁シール
ドを確認するため、表６に示す組成の電磁シールドコン
クリートＥ及びＦを用いてパネル（以下、パネルＥ、Ｆ
という。）を試作した。コンクリートＥは普通の粗骨材
を用いたもの、コンクリートＦは多孔質骨材を用いたも
のである。また、磁性粒体及びヘマタイト粒体として、
表３に示すロメラル鉱石の粒体を使用した。
パネルを形成し、そのパネルを用いて建造物の壁やスラ
ブ、仕切壁等に所要の電磁シールド性能を持たせること
もできる。電磁シールドコンクリートをＰＣパネルや室
内仕切壁等に応用した場合のパネル接続部の電磁シール
ドを確認するため、表６に示す組成の電磁シールドコン
クリートＥ及びＦを用いてパネル（以下、パネルＥ、Ｆ
という。）を試作した。コンクリートＥは普通の粗骨材
を用いたもの、コンクリートＦは多孔質骨材を用いたも
のである。また、磁性粒体及びヘマタイト粒体として、
表３に示すロメラル鉱石の粒体を使用した。
【００４３】
【表６】
【００４４】先ずパネルＥについて、図４（Ａ）に示す
ような長さＬの１枚の矩形パネルと、同図（Ｂ）に示す
ような長さＬ／２の２枚の矩形パネルとを用い、突合せ
部分におけるシールド性能を計測した。同図（Ｂ）のパ
ネルは、突合せ面を突合せ方向に対して直交向きとした
もの（以下、直交突合せ面パネルという。）である。２
枚の直交突合せ面パネルＥを０mm、３mm、５mm、及び10
mmの間隙ｔで突合せたものを図３の試験用開口部33に嵌
め込み、それぞれのシールド性能を測定した。測定結果
を図５のグラフに示す。また図５には、長さＬの１枚の
パネルのシールド性能も併せて示す（同図の点線グラ
フ）。
ような長さＬの１枚の矩形パネルと、同図（Ｂ）に示す
ような長さＬ／２の２枚の矩形パネルとを用い、突合せ
部分におけるシールド性能を計測した。同図（Ｂ）のパ
ネルは、突合せ面を突合せ方向に対して直交向きとした
もの（以下、直交突合せ面パネルという。）である。２
枚の直交突合せ面パネルＥを０mm、３mm、５mm、及び10
mmの間隙ｔで突合せたものを図３の試験用開口部33に嵌
め込み、それぞれのシールド性能を測定した。測定結果
を図５のグラフに示す。また図５には、長さＬの１枚の
パネルのシールド性能も併せて示す（同図の点線グラ
フ）。
【００４５】また、図４（Ｃ）のように、突合せ面を突
合せ方向に対して斜交する傾斜面としたパネル（以下、
傾斜突合せ面パネルという。）を用い、２枚の傾斜突合
せ面パネルＥを０mm、３mm、５mm、及び10mmの間隙ｔで
突合せたものを図３の試験用開口部33に嵌め込み、それ
ぞれのシールド性能を測定した。測定結果を図６のグラ
フに示す。図５及び６の比較から、突合せ間隙ｔが０〜
３mm程度である場合は、直交突合せに比し傾斜突合せの
方が突合せ間隙ｔからの電波漏洩を有効に防止すること
ができ、特に３GHz以上の高周波帯において１枚のパネ
ルと同程度のシールド性能が得られることが確認でき
た。
合せ方向に対して斜交する傾斜面としたパネル（以下、
傾斜突合せ面パネルという。）を用い、２枚の傾斜突合
せ面パネルＥを０mm、３mm、５mm、及び10mmの間隙ｔで
突合せたものを図３の試験用開口部33に嵌め込み、それ
ぞれのシールド性能を測定した。測定結果を図６のグラ
フに示す。図５及び６の比較から、突合せ間隙ｔが０〜
３mm程度である場合は、直交突合せに比し傾斜突合せの
方が突合せ間隙ｔからの電波漏洩を有効に防止すること
ができ、特に３GHz以上の高周波帯において１枚のパネ
ルと同程度のシールド性能が得られることが確認でき
た。
【００４６】但し、傾斜突合せ面の構造は図４（Ｃ）の
例に限定されず、例えば隣接パネルとの突合せ部位に凹
部又は凸部を設け、隣接パネルの突合せ部位に設けた凸
部又は凹部と相互に嵌合させることにより、突合せ間隙
ｔからの電波漏洩を防止することも可能である。
例に限定されず、例えば隣接パネルとの突合せ部位に凹
部又は凸部を設け、隣接パネルの突合せ部位に設けた凸
部又は凹部と相互に嵌合させることにより、突合せ間隙
ｔからの電波漏洩を防止することも可能である。
【００４７】すなわち、本発明の電磁シールドコンクリ
ートによりＰＣパネルや室内仕切壁を製作する場合は、
突合せ面を突合せ方向に対して斜交する傾斜面とするこ
とが好ましい。図１０に示すように、導電性コンクリー
トパネルにより建造物のスラブ13等を構築する場合は、
パネルの接続部に１mm程度の突合せ間隙が生じることが
避けられないため、パネルの継目16を電磁シールドテー
プで塞ぐ等の電波漏れ対策が別途必要であった。本発明
のコンクリートパネルでは、突合せ面を傾斜面とするこ
とにより、特に３GHz以上の高周波帯において突合せ間
隙からの電波漏洩の防止が期待できるので、施工の容易
化・迅速化を図ることができる。
ートによりＰＣパネルや室内仕切壁を製作する場合は、
突合せ面を突合せ方向に対して斜交する傾斜面とするこ
とが好ましい。図１０に示すように、導電性コンクリー
トパネルにより建造物のスラブ13等を構築する場合は、
パネルの接続部に１mm程度の突合せ間隙が生じることが
避けられないため、パネルの継目16を電磁シールドテー
プで塞ぐ等の電波漏れ対策が別途必要であった。本発明
のコンクリートパネルでは、突合せ面を傾斜面とするこ
とにより、特に３GHz以上の高周波帯において突合せ間
隙からの電波漏洩の防止が期待できるので、施工の容易
化・迅速化を図ることができる。
【００４８】また、パネルＦについても図４（Ａ）に示
す１枚の矩形パネルと、同図（Ｂ）に示す２枚の直交突
合せ面パネルと、同図（Ｃ）に示す傾斜突合せ面パネル
を試作し、接続部のシールド性能を確認した。直交突合
せの場合の測定結果を図７のグラフに示し、傾斜突合せ
の場合の測定結果を図８のグラフに示す。これらのグラ
フから、多孔質骨材を混入した傾斜突合せ面のコンクリ
ートパネルは、２GHz以上の高周波帯に対して突合せ間
隙からの電波漏洩の防止できることが確認できた。
す１枚の矩形パネルと、同図（Ｂ）に示す２枚の直交突
合せ面パネルと、同図（Ｃ）に示す傾斜突合せ面パネル
を試作し、接続部のシールド性能を確認した。直交突合
せの場合の測定結果を図７のグラフに示し、傾斜突合せ
の場合の測定結果を図８のグラフに示す。これらのグラ
フから、多孔質骨材を混入した傾斜突合せ面のコンクリ
ートパネルは、２GHz以上の高周波帯に対して突合せ間
隙からの電波漏洩の防止できることが確認できた。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁シー
ルドコンクリートは、セメントに磁性粒体とヘマタイト
粒体とを混練し、四電極法によるコンクリート抵抗率を
20ｋΩ・cm以上とするので、次の顕著な効果を奏する。
ルドコンクリートは、セメントに磁性粒体とヘマタイト
粒体とを混練し、四電極法によるコンクリート抵抗率を
20ｋΩ・cm以上とするので、次の顕著な効果を奏する。
【００５０】（イ）抵抗率が大きく、鉄筋に対する腐食
性が非常に小さいので、鉄筋建造物の強度劣化を招くお
それが少ない。 （ロ）従来の電磁シールド部材を敷設する方法に比し、
電磁シールド施工の工期短縮と省力化を図ることができ
る。 （ハ）多孔質骨材の混練により軽量化を図ることがで
き、建造物構造上の特別な対策を必要とせずに普通コン
クリートと同様に使用することができる。 （ニ）多孔質骨材の混練により、抵抗率、比重及び強度
を普通コンクリートと同等に維持しつつ、シールド性能
を高めることができる。 （ホ）パネルとして使用する場合は、電磁シールドコン
クリートの表面に普通コンクリートの薄層を設けること
により、抵抗率、比重、強度電及び電波反射率が普通コ
ンクリートパネルと同程度である電磁シールドパネルを
製作することができる。 （ヘ）パネルとして使用する場合は、隣接パネルとの突
合せ面を突合せ方向に対して斜交する傾斜面とすること
により、突合せ間隙からの電波漏洩の防止も期待でき
る。
性が非常に小さいので、鉄筋建造物の強度劣化を招くお
それが少ない。 （ロ）従来の電磁シールド部材を敷設する方法に比し、
電磁シールド施工の工期短縮と省力化を図ることができ
る。 （ハ）多孔質骨材の混練により軽量化を図ることがで
き、建造物構造上の特別な対策を必要とせずに普通コン
クリートと同様に使用することができる。 （ニ）多孔質骨材の混練により、抵抗率、比重及び強度
を普通コンクリートと同等に維持しつつ、シールド性能
を高めることができる。 （ホ）パネルとして使用する場合は、電磁シールドコン
クリートの表面に普通コンクリートの薄層を設けること
により、抵抗率、比重、強度電及び電波反射率が普通コ
ンクリートパネルと同程度である電磁シールドパネルを
製作することができる。 （ヘ）パネルとして使用する場合は、隣接パネルとの突
合せ面を突合せ方向に対して斜交する傾斜面とすること
により、突合せ間隙からの電波漏洩の防止も期待でき
る。
【図１】は、本発明の電磁シールドコンクリートのシー
ルド性能を示すグラフである。
ルド性能を示すグラフである。
【図２】は、多孔質骨材を混練した電磁シールドコンク
リートのシールド性能を示すグラフである。
リートのシールド性能を示すグラフである。
【図３】は、シールド性能の測定方法の説明図である。
【図４】は、本発明のコンクリートパネルの接続部の説
明図である。
明図である。
【図５】は、普通の骨材を用いたコンクリートパネルの
接続部のシールド性能を示すグラフの一例である。
接続部のシールド性能を示すグラフの一例である。
【図６】は、普通の骨材を用いたコンクリートパネルの
接続部のシールド性能を示すグラフの他の一例である。
接続部のシールド性能を示すグラフの他の一例である。
【図７】は、多孔質骨材を用いたコンクリートパネルの
接続部のシールド性能を示すグラフの一例である。
接続部のシールド性能を示すグラフの一例である。
【図８】は、多孔質骨材を用いたコンクリートパネルの
接続部のシールド性能を示すグラフの他の一例である。
接続部のシールド性能を示すグラフの他の一例である。
【図９】は、四電極法の説明図である。
【図１０】は、従来の導電性コンクリートを用いた電磁
シールド方法の説明図である。
シールド方法の説明図である。
【図１１】は、普通コンクリートパネルの反射特性を示
すグラフの一例である。
すグラフの一例である。
【図１２】は、本発明の電磁シールドコンクリートパネ
ルの反射特性を示すグラフの一例である。
ルの反射特性を示すグラフの一例である。
【図１３】は、図１２の電磁シールドコンクリートパネ
ルの表面に普通コンクリート薄層を設けたパネル体の反
射特性を示すグラフの一例である。
ルの表面に普通コンクリート薄層を設けたパネル体の反
射特性を示すグラフの一例である。
11…壁部 12…電磁遮蔽部材 13…床部 14…導電性コンクリート 15…金属メッシュ 16…コンクリート継目 21…コンクリート 22…鉄筋 24…抵抗率測定器 31…電磁シールドルーム 32…隔壁 33…試験用開口部 34…ネットワークアナライザ
ー 35…電波発信器 36…電波受信器 Ｃ、Ｐ…電極
ー 35…電波発信器 36…電波受信器 Ｃ、Ｐ…電極
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 14:02） Ｃ０４Ｂ 111:90 111:90 (72)発明者 桜本 文敏 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 横田 依早弥 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 宮本 克巳 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2E001 DH01 EA01 HA04 JB01 4G012 PA02 PA11 5E321 AA44 BB22 BB25 BB60 GG05 GH10
Claims (12)
- 【請求項１】セメントに磁性粒体とヘマタイト（Fe
2O3）粒体とを混練し、四電極法によるコンクリート抵
抗率を20ｋΩ・cm以上としてなる電磁シールドコンクリ
ート。 - 【請求項２】請求項１のコンクリートにおいて、前記磁
性粒体の主成分をマグネタイト（Fe3O4）としてなる電
磁シールドコンクリート。 - 【請求項３】請求項２のコンクリートにおいて、マグネ
タイト粒体に対するヘマタイト粒体の比率を100〜500重
量％としてなる電磁シールドコンクリート。 - 【請求項４】請求項２又は３のコンクリートにおいて、
マグネタイトとヘマタイトとを含む鉄鉱石粒体、砂鉄及
び／又は製鉄所ダストをセメントに混練し、四電極法に
よるコンクリート抵抗率を20ｋΩ・cm以上としてなる電
磁シールドコンクリート。 - 【請求項５】請求項１から４の何れかのコンクリートに
おいて、粗骨材として多孔質骨材を混練してなる電磁シ
ールドコンクリート。 - 【請求項６】請求項５のコンクリートにおいて、前記多
孔質骨材を人工軽量骨材としてなる電磁シールドコンク
リート。 - 【請求項７】セメントに磁性粒体とヘマタイト（Fe
2O3）粒体とを混練し且つ四電極法によるコンクリート
抵抗率を20ｋΩ・cm以上とした電磁シールドコンクリー
トにより形成したコンクリートパネル。 - 【請求項８】請求項７のパネルにおいて、前記磁性粒体
の主成分をマグネタイト（Fe3O4）としてなるコンクリ
ートパネル。 - 【請求項９】請求項７又は８のパネルにおいて、粗骨材
として多孔質骨材を混練してなるコンクリートパネル。 - 【請求項１０】請求項７から８の何れかのパネルにおい
て、前記電磁シールドコンクリートのパネル層の電磁波
入射面側に磁性粒体及びヘマタイトの含まれない普通コ
ンクリートの薄層を重畳させて設けてなるコンクリート
パネル。 - 【請求項１１】請求項７から１０の何れかのパネルにお
いて、隣接パネルとの突合せ面を突合せ方向に対して斜
交する傾斜面としてなるコンクリートパネル。 - 【請求項１２】請求項７から１０の何れかのパネルにお
いて、隣接パネルとの突合せ部位に凹部又は凸部を設
け、該隣接パネルの突合せ部位に設けた凸部又は凹部と
嵌合可能としてなるコンクリートパネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116826A JP4062578B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電磁シールドコンクリート及び電磁シールド方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001116826A JP4062578B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電磁シールドコンクリート及び電磁シールド方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314287A true JP2002314287A (ja) | 2002-10-25 |
| JP4062578B2 JP4062578B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=18967490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001116826A Expired - Fee Related JP4062578B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | 電磁シールドコンクリート及び電磁シールド方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4062578B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105819755A (zh) * | 2015-08-14 | 2016-08-03 | 安方高科电磁安全技术(北京)有限公司 | 水泥砂浆 |
| CN106770653A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 大连理工大学 | 一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料 |
| CN112777977A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-05-11 | 东北电力大学 | 一种赤铁矿混凝土及其配比设计方法 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116826A patent/JP4062578B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN106770653A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-31 | 大连理工大学 | 一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料 |
| CN106770653B (zh) * | 2016-12-05 | 2024-02-20 | 大连理工大学 | 一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料 |
| CN112777977A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-05-11 | 东北电力大学 | 一种赤铁矿混凝土及其配比设计方法 |
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| JP4062578B2 (ja) | 2008-03-19 |
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