JP2007177585A - Carbon dioxide fixing surface layer and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon dioxide fixing surface layer capable of easily being formed in a required domain and effectively fixing carbon dioxide in the atmosphere. <P>SOLUTION: The carbon dioxide fixing surface layer is constituted by spraying a concrete composition containing an organic fiber 14 consisting of water, cement, admixture, aggregate and alkali decomposite resin or ultraviolet ray decomposite resin on a slope 12 or the surface of a building, and it is characterized that the carbon dioxide fixing surface layer 10 formed by providing a cavity hole resulting from the organic fiber making three dimensional orientation in the concrete composition is formed and that carbon dioxide in the atmosphere can be fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、法面などの任意の建造物の表面に配置される、セメント系材料の反応を利用して大気中の二酸化炭素を効率よく固定化しうる表面層、及び、そのような二酸化炭素固定化表面層を容易に形成しうる製造方法に関する。   The present invention provides a surface layer that can efficiently fix carbon dioxide in the atmosphere by utilizing a reaction of a cementitious material, which is disposed on the surface of an arbitrary building such as a slope, and such carbon dioxide fixing. The present invention relates to a production method capable of easily forming a surface layer.

我国のCO排出量は年間約12億5000万トンに達し、世界の約5.1%を占めるに至っている。1997年の京都議定書における我国のCO排出量削減の目標値は1990年比6%削減であるが、現行の対策では、7%の増加となることが予想され、内閣に設置された地球温暖化対策推進本部を中心に関係各分野での早急な有効方策の実施が求められている。
一方、CO抑制対策の柱の一つに「革新的技術開発の強化」が揚げられており、省エネ、太陽光発電などの技術と並んで、いったん排出されたCOを貯蔵・固定化する技術の開発が揚げられている。具体的な研究課題として、プランクトンなどの海洋生物や、樹木などの利用技術、電気化学的手法、地中隔離などの技術が提案されているが、COをいかに効率よく、低コストで固定するかが将来的な課題として研究途上である。
Japan's CO 2 emissions amount to about 1,250 million tons per year, accounting for about 5.1% of the world. The target for reducing CO 2 emissions in the 1997 Kyoto Protocol is 6% reduction compared to 1990, but the current measure is expected to increase by 7%. There is a need to implement effective measures as soon as possible in related fields centered on the headquarters for the promotion of industrialization.
On the other hand, “strengthening innovative technology development” is one of the pillars of CO 2 suppression measures, and it stores and immobilizes CO 2 once exhausted along with technologies such as energy saving and solar power generation. The development of technology is raised. As specific research subjects, marine organisms such as plankton, utilization techniques such as trees, electrochemical techniques, and techniques such as underground sequestration have been proposed, but how efficiently CO 2 is fixed at low cost. Kaga is in the process of research as a future issue.

土木建築建造物に使用されるセメントコンクリートは、硬化後、主要な化学成分である、水酸化カルシウムや、カルシウムシリケート水和物が大気中のCOと反応し、炭酸カルシウムを生じる過程で徐々にアルカリ性を失う、いわゆる炭酸化・中性化現象を生じる性質がある。炭酸化・中性化現象は、コンクリート中の鉄筋の発錆につながるため、従来は炭酸化を抑制する技術が多く研究されてきた。本発明は、逆にこの反応を利用することにより、建物の外壁を構成するセメントコンクリート成型体にCOを積極的に固定する技術を提案するものである。 Cement concrete used for civil engineering buildings is gradually cured in the process of calcium carbonate and calcium silicate hydrate, the main chemical component, reacting with CO 2 in the atmosphere to generate calcium carbonate after hardening. Loss of alkalinity, so-called carbonation / neutralization. Since carbonation / neutralization phenomenon leads to rusting of reinforcing steel in concrete, many techniques for suppressing carbonation have been studied in the past. On the contrary, the present invention proposes a technique for positively fixing CO 2 to a cement concrete molded body constituting the outer wall of a building by utilizing this reaction.

一般のコンクリートの炭酸化反応は、硬化したセメント水和物に含まれる水酸化カルシウムが大気中よりコンクリートに浸透した二酸化炭素と反応し炭酸カルシウムを生じる以下の反応式で表すことができる。
Ca(OH) + CO → CaCO + H
上式の反応により、大気中の二酸化炭素が炭酸カルシウムとしてコンクリート中に固定され、大気中の二酸化炭素がコンクリート成型体への固定化により減少することになる。コンクリート中の炭酸カルシウムは安定な反応物として存在し、分解しにくいため、二酸化炭素はそのままコンクリート中に固定される状態が続く。このような反応は、通常、大気中の二酸化炭素が徐々にコンクリート成型体中に浸透、拡散し、セメント水和物中に含まれる水酸化カルシウムと接触することにより生起、進行する。
The carbonation reaction of general concrete can be expressed by the following reaction formula in which calcium hydroxide contained in the hardened cement hydrate reacts with carbon dioxide that has penetrated into the concrete from the atmosphere to generate calcium carbonate.
Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O
By the above reaction, carbon dioxide in the atmosphere is fixed in the concrete as calcium carbonate, and carbon dioxide in the atmosphere is reduced by immobilization on the concrete molding. Since calcium carbonate in concrete exists as a stable reactant and is difficult to decompose, carbon dioxide remains fixed in the concrete as it is. Such a reaction usually occurs and proceeds when carbon dioxide in the atmosphere gradually permeates and diffuses into the concrete molding and comes into contact with calcium hydroxide contained in the cement hydrate.

従来、一般的に使用されるコンクリート成型体は、コンクリートの微細構造が緻密であり、気体の拡散係数が小さく、大気中の二酸化炭素の浸透速度は極めて緩慢であるため、上式で表される如き炭酸化の進行速度は極めて緩やかであり、大気中の二酸化炭素を固定化する特性は極めて弱いといえる。例えば、一般の土木建築物のコンクリートでは、表層から20mm程度の深さまで炭酸化反応が進行するには約50年程度の時間を要し、コンクリート中への二酸化炭素の固定量も限定されている。
一方、コンクリート成型体に透水性、通気性を与えたり、爆裂を防止するなどの目的で、種々の多孔質コンクリートが提案されている。
Conventionally, a concrete molded body generally used is expressed by the above formula because the microstructure of the concrete is dense, the diffusion coefficient of gas is small, and the penetration rate of carbon dioxide in the atmosphere is extremely slow. Such carbonation progresses very slowly, and it can be said that the characteristic of fixing carbon dioxide in the atmosphere is extremely weak. For example, in general civil engineering concrete, it takes about 50 years for the carbonation reaction to proceed from the surface layer to a depth of about 20 mm, and the amount of carbon dioxide fixed in the concrete is also limited. .
On the other hand, various porous concretes have been proposed for the purpose of imparting water permeability and air permeability to a concrete molded body or preventing explosion.

例えば、骨材とセメントとの配合量を調整し、骨材間に空隙を保持させて多孔質コンクリートを得る方法(例えば、特許文献1〜3参照。)や、軽量気泡コンクリートいわゆるALCコンクリートのように大量の空気をコンクリート中に連行する方法、空隙形成材料をコンクリート組成物に混入し、硬化後に空隙材料を収縮或いは分解させ空隙を形成する方法(例えば、特許文献4参照。)などが提案されている。しかしながら、これらの方法では、形成される空隙の体積が大きいため、コンクリートの圧縮強度や曲げ強度など力学特性が大きく損われる欠点があり、また、空隙面積が大きいために、二酸化炭素の吸着に有用なコンクリート表面積の増加が十分に得られず、二酸化炭素を効果的に固定化するには至ってはいない。
このように、一般に法面や建造物の表面に配置して、積極的に二酸化炭素を吸収、固定化しうる表面層の形成は、大気中の二酸化炭素量抑制の観点から熱望されているのが現状である。
特開平8−105052号公報 特開平9−205875号公報 特開平11−268969号公報 特開2003−277164公報
For example, a method of obtaining a porous concrete by adjusting the blending amount of aggregate and cement and maintaining a gap between the aggregates (for example, refer to Patent Documents 1 to 3), lightweight cellular concrete, so-called ALC concrete, etc. A method of entraining a large amount of air into the concrete, a method of mixing a void forming material into the concrete composition, and shrinking or decomposing the void material after curing (see, for example, Patent Document 4), etc. ing. However, in these methods, since the volume of voids formed is large, there is a disadvantage that mechanical properties such as compressive strength and bending strength of concrete are greatly impaired, and because the void area is large, it is useful for adsorption of carbon dioxide. The concrete surface area cannot be increased sufficiently, and carbon dioxide cannot be effectively fixed.
As described above, the formation of a surface layer that can be actively absorbed and immobilized on a slope or a building surface is generally eagerly desired from the viewpoint of suppressing the amount of carbon dioxide in the atmosphere. Currently.
JP-A-8-105052 JP-A-9-205875 JP 11-268969 A JP 2003-277164 A

上記問題点を考慮してなされた本発明の目的は、法面などの任意の領域に容易に形成可能な、大気中の二酸化炭素を効果的に固定化しうる表面層、及び、その簡易な製造方法を提供することにある。   An object of the present invention made in consideration of the above problems is a surface layer that can be easily formed in an arbitrary region such as a slope and can effectively fix carbon dioxide in the atmosphere, and simple production thereof. It is to provide a method.

本発明者らは、モルタル、コンクリート中へ大気中の二酸化炭素を大幅に浸透しやすくし、効率よく二酸化炭素を固定化しうる炭酸化反応を非常に促進するコンクリート組成物を用いて、吹き付け法により層を形成することで、上記問題点を解決しうることを見出し、本発明を成すに至った。
即ち、本発明は以下に示す構成である。
<1> 法面、トンネルの内壁或いは建造物の表面に、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けて構成され、コンクリート組成物中に三次元配向された該有機繊維に起因する空洞孔を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化表面層。
<2> 前記コンクリート組成物に含まれるアルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維の長さが20mm以下であり、該有機繊維がコンクリート組成物中にプレミックスにより混合されてなる<1>記載の二酸化炭素固定化表面層。
<3> 前記コンクリート組成物を建造物表面に吹き付ける際、前記有機繊維がコンクリート組成物中で三次元配向している<1>記載の二酸化炭素固定化表面層。
<4> 前記二酸化炭素固定化表面層の表面における二酸化炭素固定化量が0.8kg/m以上であることを特徴とする<1>乃至<3>のいずれか1項に記載の二酸化炭素固定化表面層。
The inventors of the present invention use a concrete composition that greatly facilitates carbonation reaction that can significantly immobilize carbon dioxide in the atmosphere and can efficiently fix carbon dioxide into mortar and concrete, and by spraying method. It has been found that the above problems can be solved by forming a layer, and the present invention has been achieved.
That is, the present invention has the following configuration.
<1> A concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin is sprayed on the slope, the inner wall of the tunnel or the surface of the building. A carbon dioxide-immobilized surface layer that is configured and has cavity holes due to the organic fibers that are three-dimensionally oriented in the concrete composition and immobilizes carbon dioxide in the atmosphere.
<2> The length of an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin contained in the concrete composition is 20 mm or less, and the organic fiber is mixed in the concrete composition by a premix <1 > The carbon dioxide fixed surface layer described.
<3> The carbon dioxide-immobilized surface layer according to <1>, wherein the organic fiber is three-dimensionally oriented in the concrete composition when the concrete composition is sprayed on a building surface.
<4> The carbon dioxide according to any one of <1> to <3>, wherein the amount of carbon dioxide immobilized on the surface of the carbon dioxide-immobilized surface layer is 0.8 kg / m 2 or more. Immobilized surface layer.

<5> 法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に二酸化炭素を固定化しうる表面層を形成する二酸化炭素固定化表面層の製造方法であって、法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に繊維配向用の突起物を設け、その後、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けにより敷設し、コンクリート組成物中に三次元配向された該有機繊維を分解、減容させてコンクリート組成物表層部に空洞孔を設ける、二酸化炭素固定化表面層の製造方法。
<6> 前記繊維配向用の突起物が、棒状、板状、或いは、櫛状の形状を有する固体であることを特徴とする<5>に記載の二酸化炭素固定化表面層の製造方法。
<7> 法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に二酸化炭素を固定化しうる表面層を形成する二酸化炭素固定化表面層の製造方法であって、法面、トンネルの内壁又は建造物にコンクリート組成物吹きつけ用の保護壁を形成する工程と、該保護壁に向かって、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂、或いは、紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けにより敷設する工程と、該コンクリート組成物が硬化した後、コンクリートが硬化した領域に近接してさらにコンクリート組成物を吹き付けにより敷設する工程と、を有し、前記各工程を所望の表面層を形成するまで繰り返すことを特徴とする二酸化炭素固定化表面層の製造方法。
<8> 前記コンクリート組成物に含まれるアルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維の長さが20mm以下であり、該有機繊維がコンクリート組成物中にプレミックスにより混合されている<5>乃至<7>のいずれか1項記載の二酸化炭素固定化表面層の製造方法。
<5> A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer that forms a surface layer capable of immobilizing carbon dioxide on a slope, an inner wall of a tunnel, or a surface of a building, the slope, an inner wall of a tunnel, or a surface of a building Protrusions for fiber orientation are provided on the surface, and then a concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-degradable resin is laid by spraying. A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer, wherein the organic fibers that are three-dimensionally oriented in the composition are decomposed and reduced in volume to provide a cavity hole in the surface layer portion of the concrete composition.
<6> The method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer according to <5>, wherein the fiber alignment protrusion is a solid having a rod shape, a plate shape, or a comb shape.
<7> A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer that forms a surface layer capable of immobilizing carbon dioxide on a slope, an inner wall of a tunnel, or a surface of a building. A step of forming a protective wall for spraying the composition, and water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin toward the protective wall A step of laying the concrete composition by spraying, and a step of laying the concrete composition by spraying in the vicinity of the region where the concrete is hardened after the concrete composition is hardened. A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer, which is repeated until a desired surface layer is formed.
<8> The length of the organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin contained in the concrete composition is 20 mm or less, and the organic fiber is mixed in the concrete composition by a premix <5 The manufacturing method of the carbon dioxide fixed surface layer of any one of> thru | or <7>.

本発明において用いられる、二酸化炭素固定化表面層を形成するコンクリート組成物は、水、セメント、混和材料、骨材に、アルカリ分解性樹脂からなる有機繊維及び紫外線分解性樹脂からなる有機繊維のうち少なくとも1種を含有することを特徴とし、このコンクリート組成物を混練し、任意の法面や建造物の表面に吹きつけ法によって適用し、硬化した後、アルカリ或いは紫外線によりコンクリート組成物中に含まれる樹脂からなる有機繊維が分解し、二酸化炭素の固定化に有用な空隙を有する表面部が形成される。
二酸化炭素固定化能を有する前記コンクリート組成物には、空隙を形成するための分解性有機繊維に加え、二酸化炭素吸収を有する種々の化合物を添加することができる。
The concrete composition for forming the carbon dioxide-fixed surface layer used in the present invention is water, cement, admixture, aggregate, organic fiber made of alkali-decomposable resin, and organic fiber made of UV-decomposable resin. This concrete composition is characterized by containing at least one, kneaded, applied by spraying to any slope or building surface, cured, and then contained in the concrete composition by alkali or ultraviolet light The organic fiber made of resin is decomposed, and a surface portion having voids useful for fixing carbon dioxide is formed.
In addition to the degradable organic fibers for forming voids, various compounds having carbon dioxide absorption can be added to the concrete composition having carbon dioxide fixing ability.

なお、本発明の二酸化炭素固定化表面層の表面における二酸化炭素固定化量は、前記の如く0.8kg/m以上であることが好ましい。通常のンクリート構造物の表面における二酸化炭素固定化量は、0.30〜0.40kg/mであることを考慮すれば、この二酸化炭素固定化表面層が優れた二酸化炭素固定化能を有することがわかる。 In addition, it is preferable that the carbon dioxide fixed amount in the surface of the carbon dioxide fixed surface layer of this invention is 0.8 kg / m < 2 > or more as mentioned above. Considering that the carbon dioxide immobilization amount on the surface of a normal concrete structure is 0.30 to 0.40 kg / m 2 , this carbon dioxide immobilization surface layer has an excellent carbon dioxide immobilization ability. I understand that.

セメントモルタル、コンクリートの炭酸化は、セメントの水和反応によって形成される水酸化カルシウムが大気中よりコンクリート中に浸透した二酸化炭素と反応して炭酸カルシウムとなる反応によって生じる。炭酸カルシウムは化学的に安定な化合物であり、通常の環境条件のコンクリート中では分解されにくいため、コンクリート中に浸透した二酸化炭素は炭酸カルシウムとしてコンクリート中に固定されることになる。
本発明の表面層は、モルタル、コンクリート中のセメント水和物の炭酸化反応を促進するため、より多くの二酸化炭素がモルタル、コンクリート中に浸透するよう、モルタル、コンクリートに、分解性の繊維を応用した多数の微細な空隙が形成されており、且つ、このような表面層はコンクリートの吹き付け法を利用して容易に形成できる。このため、このような表面層を法面や建造物の表面に形成することで、法面、トンネルの内壁や建造物の表面を保護するとともに、該表面に空気中の二酸化炭の優れた固定化能を発現させることができる。
また、吹き付け法を利用することで、二酸化炭素固定化に有用な、薄く、且つ、大面積の表面層を容易に形成することができるという利点をも有する。
Carbonation of cement mortar and concrete is caused by a reaction in which calcium hydroxide formed by cement hydration reacts with carbon dioxide that has penetrated into the concrete from the atmosphere to form calcium carbonate. Since calcium carbonate is a chemically stable compound and is not easily decomposed in concrete under normal environmental conditions, carbon dioxide that has penetrated into the concrete is fixed in the concrete as calcium carbonate.
Since the surface layer of the present invention accelerates the carbonation reaction of cement hydrate in mortar and concrete, decomposable fibers are added to mortar and concrete so that more carbon dioxide can penetrate into mortar and concrete. Many applied fine voids are formed, and such a surface layer can be easily formed by using a concrete spraying method. For this reason, by forming such a surface layer on the slope or the surface of the building, the slope, the inner wall of the tunnel and the surface of the building are protected, and excellent fixation of carbon dioxide in the air is secured to the surface. A chemical ability can be expressed.
Further, by using the spraying method, there is an advantage that a thin and large surface layer useful for fixing carbon dioxide can be easily formed.

本発明によれば、法面などの任意の領域に容易に形成可能な、大気中の二酸化炭素を効果的に固定化しうる表面層を得ることができ、且つ、本発明の二酸化炭素固定化表面層の製造方法によれば、大気中の二酸化炭素を効果的に固定化しうる表面層を任意に領域に簡易に形成することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a surface layer that can be easily formed in an arbitrary region such as a slope and can effectively immobilize carbon dioxide in the atmosphere, and the carbon dioxide-immobilized surface of the present invention. According to the method for producing a layer, a surface layer capable of effectively fixing carbon dioxide in the atmosphere can be easily formed in any region.

本発明の二酸化炭素固定化表面層は、法面や建造物の表面に、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けし、硬化することで得られ、好ましくは、直径10μm〜200μmの空隙もしくは同径の断面を有する空洞孔を0.05容積%〜10容積%設けてなり、大気中の二酸化炭素を効果的に固定化することができる。   The carbon dioxide-immobilized surface layer of the present invention has a concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin on a slope or a building surface. It is obtained by spraying an object and curing, preferably 0.05% by volume to 10% by volume of voids having a diameter of 10 μm to 200 μm or a cross section having the same diameter, and carbon dioxide in the atmosphere. It can be effectively fixed.

以下、本発明の種々の態様について、図を参照して説明する。
図1は、本発明の二酸化炭素固定化表面層10の第一の態様の例を示す断面図である。
二酸化炭素固定化表面層10は、二酸化炭素固定化能に優れたコンクリート組成物を地山12の法面に吹き付け法により敷設して形成されたものである。
二酸化炭素固定化能に優れたコンクリート組成物中には、分解性の繊維14が三次元配向するように分散されており、この分解性の繊維が、コンクリート組成物の硬化後、養生中にアルカリ成分により分解(減容)するか、或いは、紫外線により分解して、微少な空洞孔を形成する。
このように、二酸化炭素固定化表面層10内に、二酸化炭素固定化能を効率的に付与するためには、分解性繊維14がコンクリート組成物内で三次元配向するように分散することが重要であるが、そのための一つの方法として、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる長さが20mm以下の有機繊維14を、コンクリート組成物中にプレミックスにより混合し、それを法面などに吹きつけ法により適用する方法がある。
Hereinafter, various aspects of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a first embodiment of a carbon dioxide-immobilized surface layer 10 of the present invention.
The carbon dioxide-immobilized surface layer 10 is formed by laying a concrete composition excellent in carbon dioxide-fixing ability on the slope of the natural ground 12 by a spraying method.
In the concrete composition excellent in carbon dioxide fixing ability, the degradable fibers 14 are dispersed so as to be three-dimensionally oriented, and these degradable fibers are alkalinized during curing after the concrete composition is cured. It is decomposed (reduced volume) by the components, or decomposed by ultraviolet rays to form minute hollow holes.
Thus, in order to efficiently impart the carbon dioxide fixing ability in the carbon dioxide fixed surface layer 10, it is important that the degradable fibers 14 are dispersed so as to be three-dimensionally oriented in the concrete composition. However, as one method for that purpose, an organic fiber 14 made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin and having a length of 20 mm or less is mixed into the concrete composition by a premix, and this is used as a slope or the like. There is a method to apply by spraying method.

ここで、プレミックス法とは、コンクリートの練混時点において繊維を混合することを指す。なお、その他の繊維の混合法としては、コンクリート組成物の圧送の時点で混入する方法(ホースに繊維注入口をつけて吹き付ける方法)があり、これを吹付け形成法と称する。   Here, the premix method refers to mixing fibers at the time of mixing concrete. In addition, as another fiber mixing method, there is a method of mixing at the time of pumping the concrete composition (a method of spraying a hose with a fiber injection port), which is called a spray forming method.

ここで用いられる有機繊維は、コンクリート組成物を吹き付けた後、分解、減容してコンクリート組成物中に空隙を形成する機能を有する分解性の繊維を選択する必要がある。有機繊維の長さが20mmを超えると、プレミックスによる均一分散が困難になる。ここで用いる有機繊維については、以下に詳述するが、本態様に使用する場合には、形状が直径5〜100μm、長さ50μm〜20mmのものが好ましく、より好ましくは直径10〜50μm、長さ1〜15mmであり、さらに好ましくは直径10〜25μm、長さ5〜10mmである。   As the organic fiber used here, it is necessary to select a degradable fiber having a function of forming a void in the concrete composition by decomposing and reducing the volume after spraying the concrete composition. If the length of the organic fiber exceeds 20 mm, uniform dispersion by the premix becomes difficult. The organic fibers used here will be described in detail below, but when used in this embodiment, those having a diameter of 5 to 100 μm and a length of 50 μm to 20 mm are preferable, and more preferably a diameter of 10 to 50 μm and a length. It is 1-15 mm in thickness, More preferably, it is 10-25 micrometers in diameter, and 5-10 mm in length.

図2は、本発明の二酸化炭素固定化表面層20の第2の態様を示す概略断面図である。 二酸化炭素固定化表面層12は、繊維を配向させるための突起物22を予め所定の間隔で設けた地山12の法面に、二酸化炭素固定化能に優れたコンクリート組成物を吹き付け法により敷設して形成されたものである。
図2に示すように、地山12の表面に所定の間隔で突起物22を設けることで、コンクリート組成物を吹きつけ形成法により適用した場合、コンクリート組成物がその障害物(突起物)22により複雑な流動経路をとり、これにより組成物中の有機繊維が三次元配向され、二酸化炭素固定化に有用な空孔が均一に形成される。この方法によれば、有機繊維は、その長さや形状にかかわらず三次元配向されるため、有機繊維として、長さが50μm〜500mmといった広い範囲にわたって好適に使用しうる。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the carbon dioxide-immobilized surface layer 20 of the present invention. The carbon dioxide-fixed surface layer 12 is laid by spraying a concrete composition excellent in carbon dioxide-fixing ability on the slope of the natural ground 12 in which protrusions 22 for orienting fibers are provided in advance at predetermined intervals. Is formed.
As shown in FIG. 2, when the concrete composition is applied by the spray forming method by providing the protrusions 22 at a predetermined interval on the surface of the natural ground 12, the concrete composition is the obstacle (projection) 22. By taking a more complicated flow path, organic fibers in the composition are three-dimensionally oriented, and pores useful for carbon dioxide fixation are uniformly formed. According to this method, since the organic fiber is three-dimensionally oriented regardless of its length and shape, the organic fiber can be suitably used over a wide range of 50 μm to 500 mm in length.

次に、第2の態様における突起物22について説明する。この突起物22は、吹き付けられたコンクリート組成物の流動方向に影響を与える形状で、所定の間隔で形成される。効果の観点からは、太さは円柱換算で、直径1mm〜20mm程度が好ましく、5mm〜10mmであることがさらに好ましい。長さは、所望の表面層の厚さにより適宜決定され、20mm〜100mm程度が好ましく、40mm〜80mmであることがさらに好ましい。
また、突出物22の配置密度は、1m当たり4〜400個程度が好ましく、25〜45個の範囲であることがより好ましい。
突出物を構成する素材としては特に制限はなく、コンクリート組成物の吹きつけによる大きな変形や破損が生じない限り、どのようなものであってもよいが、コンクリート組成物による劣化や経時的な強度低下のない、耐久性に優れたものという観点からは、例えば、鋼、プラスチック、ガラス、炭素、ゴムなどの素材製であることが好ましく挙げられる。また、金属材料をもちいる場合には、コンクリート組成物の中性化に伴う炭酸化の影響を抑制するため、防錆処理されたものを用いることが好ましい。
突出物を法面や建造物表面に固定化する方法としては、それを構成する材質にもよるが、突出物を1つ1つ個別に敷設する方法、ネット状に連続に形成した状態で敷設する方法などが挙げられる。また、ラス網の如き金属の網状体に、所定の間隔で突出部を設けたもの、不織布や合成樹脂フィルムに樹脂製の突出部を密着させたものなどのシート状、網状体を法面全体に固定するといった方法をとることもできる。
本態様では、突出物は棒状のものを用いたが、必ずしもこれには限定されず、板状の突出物を均等に設けてもよく、櫛歯状のものを用いることもできる。
この突出物はトンネルの内壁、特に天井近傍に配置することで、繊維配向に有用であるばかりでなく、形状によっては保護壁としての機能をも有することがある。
Next, the protrusion 22 in the second aspect will be described. The protrusions 22 have a shape that affects the flow direction of the sprayed concrete composition, and are formed at predetermined intervals. From the viewpoint of the effect, the thickness is preferably about 1 mm to 20 mm in diameter and more preferably 5 mm to 10 mm in terms of a cylinder. The length is appropriately determined depending on the thickness of the desired surface layer, preferably about 20 mm to 100 mm, and more preferably 40 mm to 80 mm.
Further, the arrangement density of the protrusions 22 is preferably about 4 to 400 per 1 m 2 , and more preferably 25 to 45.
There are no particular restrictions on the material constituting the protrusion, and any material may be used as long as it does not cause large deformation or breakage due to spraying of the concrete composition. From the viewpoint of being excellent in durability with no deterioration, it is preferably made of a material such as steel, plastic, glass, carbon, rubber or the like. Moreover, when using a metal material, in order to suppress the influence of carbonation accompanying neutralization of a concrete composition, it is preferable to use what was rust-proofed.
As a method of fixing the protrusions to the slope or the building surface, depending on the material that composes the protrusions, it is possible to lay the protrusions individually one by one or in a net-like state. The method of doing is mentioned. In addition, sheet-like and net-like bodies such as lath nets with protrusions at predetermined intervals, non-woven fabrics and synthetic resin films with resin protrusions adhered to the entire slope It is also possible to take a method of fixing to
In this embodiment, the protrusions are rod-shaped, but the protrusions are not necessarily limited to this, and plate-like protrusions may be provided equally, or comb-like protrusions may be used.
By arranging the protrusions on the inner wall of the tunnel, particularly in the vicinity of the ceiling, the protrusions are not only useful for fiber orientation, but may have a function as a protective wall depending on the shape.

図3及び図4は、本発明の二酸化炭素固定化表面層の別の形成方法を示す概略断面図である。吹き付け方法による施工で有機繊維を三次元配向させる別の方法としては、吹き付け方向を法面や建造物の表面に対して垂直に近い方向より行うことが好ましく、このため、断面形状が菱形となるように、極力細長く仕上げる方法が挙げられる。
即ち、吹き付けの性質上、圧縮空気により圧送されたコンクリート組成物は、施工面に押しつけられるように打設されるため、有機繊維は、吹き付け面に平行に配列されやすい。繊維が法面に沿うように二次元配向されると、表面層の最表面から深部に至る空隙が形成され難くなり、二酸化炭素固定化能が低下する可能性がでてくる。しかしながら、局所的に一定方向から吹き付けを行い、このような菱形の硬化部分を順次作製することで繊維長に依存しない繊維の三次元配向を実現するものである。
ここで、三次元配向とは、三次元的に繊維がランダムに存在している配向(X,Y,Zの空間に繊維がランダムな位置・ランダムな方向で存在する配向)を指す。
図3は、表面層30を形成する地山12の法面の傾斜が急峻な場合の表面層30の形成方法を示す。このように傾斜が急峻である場合、地山12の法面の最上部において、地面に垂直な保護壁32を配置し、図中に矢印で示す方向よりコンクリート組成物を吹き付け、まず、表面層のうち(1)で示される領域を形成する。(1)の領域が安定した後、この側面を保護壁32に代えて同様の吹き付けを行い(2)の領域を形成する。これを下方にむかって順次繰り返し、法面全体に表面層を形成する。また、(1)、(2)、(3)、・・・で示される各領域毎に保護壁を設置して、上部領域が安定化し、完全に硬化する前に順次、各領域の吹き付けを行ってもよい。
3 and 4 are schematic cross-sectional views showing another method for forming the carbon dioxide-immobilized surface layer of the present invention. As another method of three-dimensionally orienting organic fibers by construction by the spraying method, it is preferable to perform the spraying direction from a direction that is nearly perpendicular to the slope or the surface of the building, and thus the cross-sectional shape becomes a rhombus Thus, a method of finishing as long as possible is mentioned.
That is, due to the nature of spraying, the concrete composition pumped by compressed air is placed so as to be pressed against the construction surface, so that the organic fibers are easily arranged in parallel to the spraying surface. When the fibers are two-dimensionally oriented along the slope, it becomes difficult to form a void from the outermost surface of the surface layer to the deep portion, and the carbon dioxide fixing ability may be lowered. However, the three-dimensional orientation of the fiber independent of the fiber length is realized by spraying locally from a certain direction and sequentially producing such diamond-shaped cured portions.
Here, the three-dimensional orientation refers to an orientation in which fibers are three-dimensionally present at random (an orientation in which fibers are present at random positions and directions in the X, Y, and Z spaces).
FIG. 3 shows a method of forming the surface layer 30 when the slope of the slope of the natural ground 12 forming the surface layer 30 is steep. When the slope is steep in this way, a protective wall 32 perpendicular to the ground is disposed at the top of the slope of the natural ground 12, and the concrete composition is sprayed from the direction indicated by the arrow in the figure. The region indicated by (1) is formed. After the area (1) is stabilized, this side surface is replaced with the protective wall 32 and the same spraying is performed to form the area (2). This is repeated sequentially toward the lower side to form a surface layer on the entire slope. In addition, a protective wall is installed for each area indicated by (1), (2), (3),..., And each area is sprayed sequentially before the upper area is stabilized and completely cured. You may go.

図4は、表面層40を形成する地山42の法面の傾斜が緩やかな場合の表面層40の形成方法を示す。このように傾斜が緩やかな場合、地山42の法面の下部において、図中に矢印で示す方向よりコンクリート組成物を吹き付け、まず、表面層の最下部である(1)で示す領域を形成する。この場合には、地面や法面自体が保護壁としての機能を有するため、斜面の角度によっては、保護壁を人工的に設けず、地面や法面或いは建造物に形成された凹凸などを保護壁として機能させることができる。この二酸化炭素固定化能に優れたコンクリート組成物の安定化後、当該領域(1)の上面に、同様の方向からコンクリート組成物を吹き付け、(2)で示す領域を形成する。これと同様の工程を上方にむかって順次繰り返し、法面全体に表面層40を形成する。
図3及び図4で示した態様の如く、部分的に、一定の方向、即ち、法面に対して垂直に近い、即ち、地面に水平に近い方向から、局所的な領域にコンクリート組成物を吹き付けて表面層の一部分を形成することで、有機繊維の配向を設計通りの三次元配向とすることができる。この場合、有機繊維の配合は、プレミックス法によるものであっても、吹き付け時に有機繊維のみを供給して混合する方法によるものであっても同様の効果が得られる。
本発明の二酸化炭素固定化表面は、その内部に補強を目的として、鉄筋などの金属材料や無機繊維などの補強材を配置することができる。
FIG. 4 shows a method of forming the surface layer 40 when the slope of the slope of the natural ground 42 forming the surface layer 40 is gentle. When the slope is gentle, the concrete composition is sprayed from the direction indicated by the arrow in the figure at the lower part of the slope of the natural ground 42, and first, the region indicated by (1), which is the lowest part of the surface layer, is formed. To do. In this case, since the ground and slope itself have a function as a protective wall, depending on the angle of the slope, the protective wall is not artificially provided and the unevenness formed on the ground, slope or building is protected. Can function as a wall. After stabilizing the concrete composition excellent in carbon dioxide fixing ability, the concrete composition is sprayed from the same direction on the upper surface of the region (1) to form the region shown in (2). The same process is sequentially repeated upward, and the surface layer 40 is formed on the entire slope.
As in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the concrete composition is partially applied to the local region from a certain direction, that is, a direction that is perpendicular to the slope, that is, a direction that is almost horizontal to the ground. By spraying and forming a part of the surface layer, the orientation of the organic fibers can be made to the three-dimensional orientation as designed. In this case, the same effect can be obtained regardless of whether the organic fiber is blended by a premix method or by a method in which only the organic fiber is supplied and mixed at the time of spraying.
The carbon dioxide-immobilized surface of the present invention can be provided with a reinforcing material such as a metal material such as a reinforcing bar or inorganic fiber for the purpose of reinforcement.

以下、本発明の二酸化炭素固定化表面を構成する二酸化炭素固定化能に優れたコンクリート組成物について説明する。   Hereinafter, the concrete composition excellent in the carbon dioxide fixing ability which comprises the carbon dioxide fixed surface of this invention is demonstrated.

〔二酸化炭素固定化コンクリート組成物〕
本発明の表面層形成に用いられる大気中の二酸化炭素を固定化しうる二酸化炭素固定化成型体は、少なくともその表層部に直径10μm〜200μmの空隙もしくは同径の断面を有する空洞孔を、0.05容積%〜10容積%の範囲で設けてなるものである。この空隙は、アルカリ分解性樹脂或いは紫外線分解性樹脂の有機繊維をコンクリート組成物中に含有させ、コンクリート硬化後、アルカリ雰囲気下に晒すか、自然光、或いは、人工的に紫外線を照射するなどの手段により、これらの樹脂を分解、減容させて形成される。空隙量や空隙間隔は、含有させる樹脂からなる有機繊維のサイズ、添加量などにより容易に調整することができる。
本発明の効果は、コンクリート組成物の硬化体表層部に形成された空隙、空洞孔の存在により達成される。本発明でいう表層部とは、コンクリート硬化体からなる表面層の断面において表面からの深さ方向で0〜100mm程度、即ち、大気と接触する最表面から100mmまでの深さの範囲を指し、この領域に前記の如き空隙、空洞孔を有することで本発明の効果を達成しうる。空隙が形成される深さは本発明の表面層の厚みとの関係で最大深度が決定される。空隙は、底部、即ち、法面や建造物の表面との界面まで均一に存在していてもよいが、深さ方向の表面近傍のみに形成されていてもよい。
[CO2 fixed concrete composition]
The carbon dioxide-immobilized molded body capable of immobilizing carbon dioxide in the atmosphere used for forming the surface layer of the present invention has a void having a diameter of 10 μm to 200 μm or a hollow hole having a cross section of the same diameter in at least the surface layer portion. It is provided in the range of 05 volume% to 10 volume%. These voids are made by, for example, containing an organic fiber of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin in a concrete composition, and exposing it to an alkali atmosphere after curing the concrete, or irradiating natural light or artificial ultraviolet rays. Thus, these resins are formed by decomposing and reducing the volume. The amount of voids and the space between the voids can be easily adjusted depending on the size of the organic fiber made of the resin to be contained, the amount added, and the like.
The effects of the present invention are achieved by the presence of voids and cavity holes formed in the surface layer of the hardened body of the concrete composition. The surface layer referred to in the present invention refers to a depth range from about 0 to 100 mm in the depth direction from the surface in the cross section of the surface layer made of a concrete hardened body, that is, from the outermost surface in contact with the atmosphere to 100 mm, The effect of the present invention can be achieved by having the voids and cavity holes as described above in this region. The depth at which the voids are formed is determined by the relationship with the thickness of the surface layer of the present invention. The air gap may exist uniformly up to the bottom, that is, the interface with the slope or the surface of the building, but may be formed only in the vicinity of the surface in the depth direction.

これら空隙を形成する有機繊維を構成する樹脂は、アルカリ雰囲気下、或いは、紫外線照射により分解して減容、或いは消滅する特性を有するものであれば、特に制限はないが、アルカリにより速やかに加水分解する脂肪族ポリエステル、ポリアクリル酸などの生分解性樹脂、アルカリにより加水分解するポリエチレンテレフタレート等や、紫外線照射により分解するポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂などが好ましく挙げられる。
なかでも、脂肪族ポリエステルは、コンクリート組成物に混入する前は、繊維強度が十分に高く、良好な取扱い性を有しているが、コンクリート組成物に混入させて、硬化させ、セメント系成型体を形成した場合、アルカリ雰囲気に曝されることで、繊維を構成する樹脂が加水分解して低分子化し、ガス化し、成型体中で良好な空隙を形成するという観点から特に好ましい。
The resin constituting the organic fibers forming these voids is not particularly limited as long as it has a characteristic of being reduced in volume or disappearing by being decomposed by irradiation with ultraviolet rays or by irradiation with ultraviolet rays. Preferable examples include aliphatic polyesters that decompose, biodegradable resins such as polyacrylic acid, polyethylene terephthalate that hydrolyzes with alkali, polypropylene resins that decompose by ultraviolet irradiation, and acrylic resins.
In particular, aliphatic polyester has sufficiently high fiber strength and good handling properties before being mixed into a concrete composition, but it is mixed into a concrete composition and cured to form a cement-based molded body. Is formed, it is particularly preferable from the viewpoint that the resin constituting the fiber is hydrolyzed and reduced in molecular weight, gasified, and forms good voids in the molded body.

このようなアルカリ雰囲気下において加水分解性を有する樹脂として、まず、脂肪族ポリエステル樹脂を例に挙げて説明する。
本発明において用いられる脂肪族ポリエステル樹脂は、単独重合樹脂、共重合樹脂のいずれであってもよいが、自己縮重合および/または開環重合によって得られる単独重合樹脂が好ましい。このような単独重合脂肪族ポリエステル樹脂は公知の種々の樹脂を用いることができるが、より具体的には、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ3−ヒドロキシブチレートおよびポリカプロラクトンからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
前記例示の単独重合脂肪族ポリエステル樹脂は、いずれも生分解性樹脂として知られているが、アルカリ雰囲気下で加水分解して容易に低分子量化するため、本発明に好適に用いられる。
First, an aliphatic polyester resin will be described as an example of the resin having hydrolyzability in such an alkaline atmosphere.
The aliphatic polyester resin used in the present invention may be either a homopolymer resin or a copolymer resin, but is preferably a homopolymer resin obtained by self-condensation polymerization and / or ring-opening polymerization. As such a homopolymerized aliphatic polyester resin, various known resins can be used, and more specifically, selected from the group consisting of polylactic acid, polyglycolic acid, poly-3-hydroxybutyrate and polycaprolactone. At least one is preferred.
Any of the above exemplified homopolymerized aliphatic polyester resins is known as a biodegradable resin, but is preferably used in the present invention because it is easily hydrolyzed and reduced in molecular weight under an alkaline atmosphere.

また、本発明においては、ポリマー分子内に、前記各樹脂の構成単位を2種以上有する共重合脂肪族ポリエステル樹脂、あるいは前記各樹脂の構成単位とその他の構成単位を有する共重合脂肪族ポリエステル樹脂も用いることができる。
これらの樹脂の中で、経済性や、カーボンニュートラル、効果などの点から、特に発酵法による乳酸を原料とするポリ乳酸が好ましい。
本発明においては、有機繊維の素材として、これらの脂肪族ポリエステル樹脂を、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
Further, in the present invention, a copolymerized aliphatic polyester resin having two or more structural units of each resin in a polymer molecule, or a copolymerized aliphatic polyester resin having a structural unit of each resin and other structural units. Can also be used.
Among these resins, polylactic acid using lactic acid obtained by fermentation as a raw material is particularly preferable from the viewpoints of economy, carbon neutrality, and effects.
In the present invention, these aliphatic polyester resins may be used alone or in combination of two or more as the organic fiber material.

空隙を形成する場合、脂肪族ポリエステル樹脂は、紡糸など公知の方法により繊維状に成形して用いる。有機繊維に成形する場合、その紡糸方法については特に制限はなく、従来、熱可塑性樹脂の紡糸において慣用されている公知の方法の中から、任意の方法を適宜選択して用いることができる。また、紡糸繊維を、必要に応じ公知の方法で延伸処理してもよい。繊維状に成形された樹脂は、コンクリート内部で、細長い連続的な空隙を形成するため、効果の観点から好ましい。
また、前記の脂肪族ポリエステル樹脂には、成形性、紡糸性や、繊維にした場合のアルカリ加水分解性以外の物性を向上させるなどのために、本発明の目的が損なわれない範囲で、他の熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニールアルコール、ポリアセタール、芳香族ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミドなどを併用してもよく、また、可塑剤等の公知の添加剤を適宜添加することもできる。
When forming voids, the aliphatic polyester resin is used after being formed into a fiber by a known method such as spinning. In the case of forming into an organic fiber, the spinning method is not particularly limited, and an arbitrary method can be appropriately selected from known methods conventionally used in spinning thermoplastic resins. Moreover, you may extend | stretch a spinning fiber by a well-known method as needed. The resin molded into a fiber form is preferable from the viewpoint of effect because it forms a long and narrow continuous void inside the concrete.
In addition, the aliphatic polyester resin has other properties within the range in which the object of the present invention is not impaired in order to improve moldability, spinnability, and physical properties other than alkali hydrolyzability in the case of fibers. These thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polyacetal, aromatic polyester, polystyrene, polyamide, etc. may be used in combination, and known additives such as plasticizers may be added as appropriate.

このような素材からなる本発明のセメント系成型体用有機繊維は、アルカリ雰囲気下において加水分解性を有しており、したがって、セメント配合物に混入させて、セメント系成型体を形成した場合、セメント水和物が本来有するアルカリ雰囲気に曝されることで、該繊維を構成する樹脂が加水分解する。例えば、ポリ乳酸繊維を用いた場合、セメント水和物中に一定期間、具体的には、概ね4週間程度おくことにより、減容し、空隙が形成される。   The organic fiber for a cement-based molded body of the present invention made of such a material has hydrolyzability in an alkaline atmosphere. Therefore, when mixed with a cement compound to form a cement-based molded body, The resin constituting the fiber is hydrolyzed by exposure to an alkali atmosphere inherent in cement hydrate. For example, when polylactic acid fibers are used, the volume is reduced and voids are formed by leaving the cement hydrate for a certain period, specifically, approximately 4 weeks.

脂肪族ポリエステル樹脂からなる有機繊維をコンクリート組成物に配合する場合、有機繊維としては、形状が、直径5〜100μm、長さ50μm〜20mmのものが好ましく、より好ましくは直径10〜50μm、長さ1〜15mmであり、さらに好ましくは直径10〜25μm、長さ5〜10mmである。
上述したように、有機繊維をコンクリート組成物中にプレミックスして吹き付けを行い、有機繊維の三次元配向を達成しようとする場合には、有機繊維の長さは20mm以下であることが好ましい。
なお、有機繊維の形状は、電子顕微鏡或いは高倍率の光学顕微鏡による映像を用いて常法により測定することができる。
In the case of blending an organic fiber made of an aliphatic polyester resin into a concrete composition, the organic fiber preferably has a shape having a diameter of 5 to 100 μm and a length of 50 μm to 20 mm, more preferably a diameter of 10 to 50 μm and a length. It is 1-15 mm, More preferably, it is 10-25 micrometers in diameter, and 5-10 mm in length.
As described above, when the organic fiber is premixed in the concrete composition and sprayed to achieve the three-dimensional orientation of the organic fiber, the length of the organic fiber is preferably 20 mm or less.
The shape of the organic fiber can be measured by an ordinary method using an image obtained with an electron microscope or a high-magnification optical microscope.

本発明における該コンクリート組成物は、前述のアルカリ分解性或いは紫外線分解性樹脂からなる有機繊維と、水、セメント、混和材料、骨材を含有することを特徴とする。本発明においては、コンクリート組成物を吹き付け法により打設するため、有機繊維は必ずしもコンクリート組成物中に配合されていなくてもよく、吹き付け時に後から供給し、コンクリート組成物中に添加する方法をとることも可能である。
コンクリート組成物中の有機繊維の配合量としては、二酸化炭素固定化能や形成される表面層の強度などを考慮すると、組成物全量に、0.05〜1.0体積%の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.5体積%、さらに好ましくは0.3〜0.5体積%である。なお、この含有量は、形成された表面層中におけるものであり、有機繊維を後添加する場合にも標記範囲となるように、供給条件、供給量などを適宜選択することが好ましい。
形成された表面層は、水、セメント、混和材料、骨材、化学混和剤よりなるコンクリート組成物からなり、用途に応じて各種材料の、重量比を適宜調整することができる。
The concrete composition according to the present invention is characterized in that it contains organic fibers made of the aforementioned alkali-decomposable or ultraviolet-decomposable resin, water, cement, an admixture, and an aggregate. In the present invention, since the concrete composition is placed by the spraying method, the organic fiber does not necessarily have to be blended in the concrete composition. It is also possible to take.
As a compounding amount of the organic fiber in the concrete composition, in consideration of carbon dioxide fixing ability and strength of the surface layer to be formed, the total amount of the composition is in a range of 0.05 to 1.0% by volume. Is preferable, more preferably 0.05 to 0.5% by volume, and still more preferably 0.3 to 0.5% by volume. In addition, this content is in the formed surface layer, and it is preferable to appropriately select the supply conditions, the supply amount, and the like so as to be within the marked range even when organic fibers are added later.
The formed surface layer is made of a concrete composition composed of water, cement, an admixture, an aggregate, and a chemical admixture, and the weight ratio of various materials can be appropriately adjusted according to the application.

コンクリート組成物には、二酸化炭素固定化能を向上させる観点から、二酸化炭素を吸着しうる微粉末または吸着剤(以下、適宜、二酸化炭素吸着物質と称する)、酸化カルシウム(CaO)微粉末などの添加剤を含有することができる。
ここで、コンクリート組成物に配合可能な二酸化炭素を吸着しうる微粉末または吸着剤としては、γ−2CaO・SiOを含有するスラグが好ましく挙げられる。このようなγ−2CaO・SiOを含有するスラグとしては、例えば、ステンレススラグ、製鋼スラグが挙げられる。該スラグは、ブレーン比表面積が3000cm/g以上であることを要し、4000〜10000cm/gの範囲であることがより好ましい。なお、スラグのブレーン比表面積は、JIS R 5201に記載のブレーン法により、或いは、レーザー回析粒度計を用いる方法により測定することができる。
該スラグを二酸化炭素吸着物質として使用する場合には、コンクリート組成物中に含まれるセメントの含有量に対して15〜45質量%の範囲であることが好ましく、この範囲において優れた二酸化炭素吸着能が発現され、力学的特性にも優れる。
In the concrete composition, from the viewpoint of improving the carbon dioxide immobilization ability, fine powder or adsorbent that can adsorb carbon dioxide (hereinafter referred to as carbon dioxide adsorbing material as appropriate), calcium oxide (CaO) fine powder, etc. Additives can be included.
Here, as the fine powder or adsorbent capable of adsorbing carbon dioxide that can be blended in the concrete composition, slag containing γ-2CaO · SiO 2 is preferably mentioned. Examples of such slag containing γ-2CaO · SiO 2 include stainless steel slag and steelmaking slag. The slag is required to be Blaine specific surface area of 3000 cm 2 / g or more, and more preferably in the range of 4000~10000cm 2 / g. The specific surface area of slag can be measured by the brane method described in JIS R 5201 or by a method using a laser diffraction particle size meter.
When the slag is used as a carbon dioxide adsorbing substance, it is preferably in the range of 15 to 45% by mass with respect to the cement content contained in the concrete composition. Is expressed and has excellent mechanical properties.

二酸化炭素を吸着しうる微粉末または吸着剤の他の好ましい例としては、ゼオライト微粉末、シリカゲル微粉末、アルミナ微粉末、甲殻類微粉末からなる群より選択される微粉末が挙げられる。なかでも、好ましくはゼオライト微粉末及び甲殻類微粉末である。甲殻類は、カルシウムを多量に含有するため、微粉末にすると優れた二酸化炭素吸着能を示す。
これら微粉末の粒径は、1μm〜3mm程度が好ましく、さらに好ましくは10μm〜1mmの範囲である。
これら微粉末を二酸化炭素吸着物質として用いる場合、その含有量はコンクリート組成物に含まれるセメントの含有量に対して5〜30質量%の範囲であることが好ましい。この範囲において、顕著な二酸化炭素吸収効果が発現され、コンクリート成形体の力学的特性には影響を与える懸念はない。
Other preferable examples of the fine powder or adsorbent capable of adsorbing carbon dioxide include fine powder selected from the group consisting of zeolite fine powder, silica gel fine powder, alumina fine powder, and crustacean fine powder. Of these, zeolite fine powder and crustacean fine powder are preferable. Since crustaceans contain a large amount of calcium, when they are made fine powder, they exhibit excellent carbon dioxide adsorption ability.
The particle size of these fine powders is preferably about 1 μm to 3 mm, more preferably 10 μm to 1 mm.
When these fine powders are used as a carbon dioxide adsorbing substance, the content thereof is preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the content of cement contained in the concrete composition. In this range, a remarkable carbon dioxide absorption effect is exhibited, and there is no concern of affecting the mechanical properties of the concrete molded body.

本発明に用いうるCaO微粉末としては、CaOを含有し、且つ、ブレーン比表面積が2000cm/g以上であるものを用いる。
CaOを主成分とする微粉末は、生石灰や石灰系膨脹材などをブレーン比表面積が2,000cm/g以上の微粉末状に粉砕したものを用いることができる。このような微粉末は、石灰系混和材と同様に、混和材料としても使用することができる。
微粉末のブレーン比表面積は3000cm/g以上であることを要し、3000〜4000cm/gの範囲であることがより好ましい。
CaO微粉末は、コンクリート組成物中に0.5〜2.0容積%の範囲で含まれることが好ましく、この範囲において優れた二酸化炭素吸着能が発現され、成形体の力学的特性にも優れる。
As the CaO fine powder that can be used in the present invention, one containing CaO and having a brain specific surface area of 2000 cm 2 / g or more is used.
As the fine powder mainly composed of CaO, a powder obtained by pulverizing quick lime, lime-based expansion material, or the like into a fine powder having a Blaine specific surface area of 2,000 cm 2 / g or more can be used. Such a fine powder can be used as an admixture as well as a lime-based admixture.
Blaine specific surface area of fine powder required to be at 3000 cm 2 / g or more, and more preferably in the range of 3000~4000cm 2 / g.
The CaO fine powder is preferably contained in the concrete composition in the range of 0.5 to 2.0% by volume. In this range, excellent carbon dioxide adsorption ability is expressed, and the mechanical properties of the molded article are also excellent. .

本発明において表面層の素材であるコンクリート組成物に用いられるセメントとしては特に制限はなく、形成されるセメント系成型体の用途に応じて、各種セメント類の中から、適宜選択することができる。セメントとして、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、などが使用できる。
前記混和材料としては特に制限はなく形成されるセメント系表面層の用途に応じて、各種セメント、コンクリート用混和材料から適宜種類、使用量を選択できる。混和材料としては、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフュームなどが一般的に使用できる。
また、骨材の種類や量は特に制限はなく、形成される成型体の用途に応じて、骨材の種類及び配合割合を適宜選択することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a cement used for the concrete composition which is a raw material of a surface layer in this invention, According to the use of the cement-type molded object formed, it can select from various cements suitably. As the cement, ordinary Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, and the like can be used.
There is no restriction | limiting in particular as said admixture, According to the use of the cement-type surface layer formed, a kind and usage-amount can be suitably selected from various cement and the admixture for concrete. As the admixture, blast furnace slag fine powder, fly ash, silica fume and the like can be generally used.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the kind and quantity of aggregate, According to the use of the molded object formed, the kind and mixing ratio of aggregate can be selected suitably.

本発明の表面層を形成するコンクリート組成物には、通常セメントに配合されている各種添加剤、例えば減水剤、空気連行剤、消泡剤などを、適宜配合することができる。
本発明で用いられるコンクリート組成物の水とセメントの重量比は、形成される表面層の設置場所や用途に応じて適宜選択することができるが、大気中の二酸化炭素との炭酸化反応を促進するためには、水と結合材の重量比は30%以上70%以下が好ましく、より好ましくは40%以上65%以下である。
In the concrete composition forming the surface layer of the present invention, various additives usually added to cement, for example, a water reducing agent, an air entraining agent, an antifoaming agent and the like can be appropriately added.
The weight ratio of water and cement in the concrete composition used in the present invention can be appropriately selected according to the installation location and application of the surface layer to be formed, but promotes the carbonation reaction with carbon dioxide in the atmosphere. For this purpose, the weight ratio of water to the binder is preferably 30% or more and 70% or less, more preferably 40% or more and 65% or less.

本発明の二酸化炭素固定化表面層は、前記した空隙形成用の分解性樹脂からなる有機繊維を含有する二酸化炭素固定化コンクリート組成物を混練し、吹き付け法により所望の領域に打設し、硬化した後、アルカリ或いは紫外線によりコンクリート組成物中に含まれる樹脂微粒子もしくは樹脂からなる有機繊維を分解させ、二酸化炭素の固定化に有用な空隙を有する表層部を形成することにより製造することができる。
アルカリ雰囲気下に暴露した場合には、アルカリに接触した成形体の表面領域から徐々に樹脂が分解(/減容)し、空隙が形成される。アルカリ雰囲気の特性やアルカリ雰囲気への接触条件を制御することにより、表面層の表層部のみに空隙を形成することができる。また、空隙形成用の分解性樹脂を含まないコンクリート組成物を先に吹き付け、その表面に空隙形成用の分解性樹脂を含んだコンクリートを打設、硬化して空隙を形成させることにより、表層部のみに空隙を有する表面層を形成することもできる。
このように、空隙は少なくとも二酸化炭素の固定化に関与する表層部に形成されていればよいが、コンクリートのさらなる深部まで均一に形成されていてもかまわない。
The carbon dioxide-immobilized surface layer of the present invention is kneaded with a carbon dioxide-immobilized concrete composition containing organic fibers made of a degradable resin for forming voids as described above, and is placed in a desired region by a spraying method and cured. Then, it can be produced by decomposing the resin fine particles or the organic fibers made of the resin contained in the concrete composition with alkali or ultraviolet rays to form a surface layer portion having voids useful for fixing carbon dioxide.
When exposed in an alkaline atmosphere, the resin gradually decomposes (/ volume reduction) from the surface area of the molded body in contact with the alkali, and voids are formed. By controlling the characteristics of the alkaline atmosphere and the contact conditions with the alkaline atmosphere, voids can be formed only in the surface layer portion of the surface layer. In addition, by spraying a concrete composition that does not contain a decomposable resin for forming voids first, placing concrete containing a decomposable resin for forming voids on the surface, and curing to form a void, the surface layer portion It is also possible to form a surface layer having voids only.
Thus, although the space | gap should just be formed in the surface layer part which is concerned with fixation of a carbon dioxide at least, it may be uniformly formed to the further deep part of concrete.

このような空隙を有する表層部において空隙の開口部から徐々に二酸化炭素が浸透し、コンクリート組成物中においてセメントの水和反応の反応生成物である水酸化カルシウムと反応して炭酸カルシウムを形成し、二酸化炭素の固定化がなされる。   Carbon dioxide gradually permeates from the openings in the surface layer having such voids, and reacts with calcium hydroxide, which is a reaction product of cement hydration in the concrete composition, to form calcium carbonate. Carbon dioxide is fixed.

表層部に形成された空隙のサイズや形状は、成型体断面を電子顕微鏡で観察することにより、検知できる。また、空隙率は水銀圧入ポロシメータなどにより測定することができる。
ここで用いられる二酸化炭素固定化成形体形成用のコンクリート組成物は、従来のセメントコンクリート組成物に比較して大気中の二酸化炭素による炭酸化反応が早く進行し、セメント成型体中に炭酸カルシウムとして固定される量が増大する効果を持つとともに、力学特性は従来と同程度の成型体を得ることができる。
The size and shape of the gap formed in the surface layer portion can be detected by observing the cross section of the molded body with an electron microscope. The porosity can be measured with a mercury intrusion porosimeter or the like.
The concrete composition for forming a carbon dioxide-fixed molded body used here has a faster carbonation reaction with carbon dioxide in the atmosphere than conventional cement-concrete compositions, and is fixed as calcium carbonate in the cement molded body. In addition to the effect of increasing the amount to be formed, it is possible to obtain a molded product having the same mechanical properties as the conventional one.

次に、吹き付け法の詳細についてのべる。
法面や建築物の表面にコンクリート組成物を吹き付け法により打設するための装置としては、コンクリートの吹き付けに一般に用いられる装置、例えば、空気圧縮機、計量機、吹付け機,ミキサーなどを用いればよく,材料分離や吹付け時のはね返りの観点から,スクイーズ式やピストン式のポンプ圧送吹付け機が好ましい。また、
吹き付け条件としては、圧送距離200m以内、直高50m以内が好ましい。
Next, the details of the spraying method will be described.
As a device for placing a concrete composition on a slope or the surface of a building by a spraying method, a device generally used for spraying concrete, for example, an air compressor, a meter, a sprayer, a mixer, etc., is used. A squeeze type or piston type pump pressure sprayer is preferable from the viewpoint of material separation and rebound during spraying. Also,
The spraying conditions are preferably a pumping distance of 200 m or less and a direct height of 50 m or less.

本発明の表面層においては、その内部に鉄筋や枠材などの補強材を配置して強度を向上させることも可能である。
本発明に使用される二酸化炭素固定化表面層は、主として中性化を促進することにより二酸化炭素の効率的な固定化を達成しているために、通常のコンクリートからなる表面層に比較してアルカリ雰囲気の中性化が早いため、補強材として中に用いられる鉄筋、鉄骨は酸化されにくい素材を用いたもの、耐久性に優れた防錆加工を施したものを選択することが好ましい。
即ち、成形体に補強材として、鉄筋や鉄骨をもちいる場合、表面を防錆処理したものを用いることが好ましい。防錆処理としては、公知の方法、例えば、亜鉛メッキ処理やエポキシ樹脂などの樹脂系材料による表面被覆などが挙げられる。また、鉄材に代えて、酸化されにくいステンレススチール、チタン、ニッケルなどの金属材、錆びることのないFRP筋(ガラス繊維や炭素繊維を樹脂で固めた複合補強筋)などを補強材として埋設することも好ましい。さらに、炭素繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維,アラミド繊維など非鋼製繊維混入によるタフネス増加を計ることにより構造物を無筋化することも可能である。
さらに、炭素繊維、ステンレス繊維、及び、ビニロン繊維からなる群より選択される補強用繊維をコンクリート組成物に分散、混合することも好ましい態様である。
In the surface layer of the present invention, it is also possible to improve the strength by arranging a reinforcing material such as a reinforcing bar or a frame material therein.
Since the carbon dioxide-immobilized surface layer used in the present invention achieves efficient fixation of carbon dioxide mainly by promoting neutralization, it is compared with a surface layer made of ordinary concrete. Since the neutralization of the alkaline atmosphere is quick, it is preferable to select a reinforcing bar used as a reinforcing material or a steel frame using a material that is not easily oxidized, or a material that has been subjected to a rust prevention process that is excellent in durability.
That is, when a reinforcing bar or a steel frame is used as a reinforcing material in the molded body, it is preferable to use a rust-proof surface. Examples of the rust prevention treatment include known methods such as surface coating with a resin material such as galvanization treatment and epoxy resin. Also, instead of iron materials, embed metal materials such as stainless steel, titanium and nickel that are not easily oxidized, and FRP bars (composite reinforcing bars made of glass fiber and carbon fiber solidified with resin) that do not rust as reinforcements. Is also preferable. Furthermore, it is also possible to make the structure streaky by measuring the toughness increase due to mixing of non-steel fibers such as carbon fiber, vinylon fiber, polypropylene fiber, and aramid fiber.
Furthermore, it is also a preferable aspect that a reinforcing fiber selected from the group consisting of carbon fiber, stainless steel fiber, and vinylon fiber is dispersed and mixed in the concrete composition.

本発明の二酸化炭素固定化表面層における二酸化炭素固定化量が0.8g/m以上であることが効果の観点から好ましく、さらに好ましくは、1.5kg/m以上である。
本発明の表面層の厚みは、表面層が形成される地山の法面や建造物の表面に状態や使用目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、3cm〜15cmの範囲であることが好ましい。
The amount of carbon dioxide immobilized in the carbon dioxide-immobilized surface layer of the present invention is preferably 0.8 g / m 2 or more from the viewpoint of the effect, and more preferably 1.5 kg / m 2 or more.
The thickness of the surface layer of the present invention is appropriately selected according to the state and purpose of use on the slope of the natural ground on which the surface layer is formed or the surface of the building, but generally in the range of 3 cm to 15 cm. Preferably there is.

本発明の表面層は。ビルなどの建築物の外壁、地山や堤防などの法面などに配置することで、表面の強度向上が計れ、且つ、二酸化炭素の吸収能が高い表面を任意の領域に形成しうる。   The surface layer of the present invention. By arranging it on the outer wall of a building such as a building, or a slope such as a natural mountain or embankment, the surface strength can be improved, and a surface having a high carbon dioxide absorption capacity can be formed in an arbitrary region.

本発明において二酸化炭素固定化表面層が有する二酸化炭素固定化能を推定する方法としては、本願出願人が先に提案した特願2005−145628明細書に記載の方法を適用することができる。
即ち、該コンクリート建造物に用いられる二酸化炭素固定化成形体の二酸化炭素固定化能に応じて、成形体が大気に接触した時間を発生時Tより、解体時などの固定化終了時Tまでの間に吸収する二酸化炭素の量を推定する方法であり、より具体的には、発生時Tからの経過時間tにおけるコンクリート製ガス吸収素材の炭酸化深度cを、炭酸化速度方程式c=f(t)で表し、更に建造物に用いられる二酸化炭素固定化成形体のうち既に炭酸化した領域と未炭酸化領域との境界面sの面積をSとして、炭酸化がdc(表面からの深さ)だけ進行したときの体積部分に含まれる炭素の密度をaとして、炭酸化深度cに達したときのガス吸収量WをW(c)=∫(a×S)dcと表して、これら両式から所定時間内での温室効果ガス吸収量を推定するものである。
As a method for estimating the carbon dioxide fixing ability of the carbon dioxide fixing surface layer in the present invention, the method described in the specification of Japanese Patent Application No. 2005-145628 previously proposed by the applicant of the present application can be applied.
That is, according to the carbon dioxide fixing ability of the carbon dioxide-fixed molded body used in the concrete building, the time when the molded body is in contact with the atmosphere is from T 0 at the time of occurrence to T S at the end of fixation such as at the time of dismantling. More specifically, the carbonation depth c of the concrete gas-absorbing material at the elapsed time t from the time T 0 is expressed as the carbonation rate equation c = Further, carbon dioxide is expressed as dc (depth from the surface), where S is the area of the boundary surface s between the already carbonized region and the non-carbonized region in the carbon dioxide fixed molded body used in the building. A) The density of carbon contained in the volume portion when it has progressed by a is defined as a, and the gas absorption amount W when the carbonation depth c is reached is expressed as W (c) = ∫ (a × S) dc. Greenhouse gas absorption within a specified time from both methods It is intended to estimate the amount.

コンクリートの炭酸化反応は一般に中性化反応とも呼ばれるが、その炭酸化(中性化)速度式としては、ルート則と呼ばれるc=A×tを用いることができる。ここでcは反応量、Aは炭酸化速度係数、tは経過時間である。また、nは実験的に決定される定数で一般的にはn=0.5である。 Carbonation of concrete is also commonly referred to as neutralization reaction but, as its carbonation (neutralization) rate equation can be used c = A × t n, called the root law. Here, c is the reaction amount, A is the carbonation rate coefficient, and t is the elapsed time. N is a constant determined experimentally, and generally n = 0.5.

炭酸化速度式c=A×t0.5中の炭酸化速度係数Aは、従来様々な研究が行われているが、簡単には水セメント比(W/C)に依存するAと、それ以外の要因に依存する定数Rとで、A=A×Rで表すことができる、Rは炭酸化率と呼ばれる定数であり、コンクリートの属性による係数をA、仕上げ材による係数をA、環境(温湿度、二酸化炭素濃度)の区分による係数をAとすると、R=A×A×Aとなる。 The carbonation rate coefficient A in the carbonation rate equation c = A × t 0.5 has been studied variously in the past, but simply, A Q depending on the water cement ratio (W / C), A constant R depending on other factors, which can be expressed as A = A Q × R, where R is a constant called a carbonation rate, A P is a coefficient due to the attribute of concrete, and A is a coefficient due to the finishing material. If the coefficient according to the classification of S and the environment (temperature and humidity, carbon dioxide concentration) is A E , R = A P × A S × A E.

に関しては、例えば実験的にW/C≧0.6であるときに次の数式1が知られており、又、W/C≦0.6であるときに数式2が知られている(岸谷 著「鉄筋コンクリートの耐久性」鹿島建設技術研究所出版部 1963年刊)。 For the A Q, for example, the following formula 1 are known when experimentally a W / C ≧ 0.6, also Equation 2 is known when a W / C ≦ 0.6 (Kishitani, “Durability of Reinforced Concrete” published by Kashima Construction Technology Research Institute, 1963).

[数式1]
={(W/C)−0.25}/[0.3×{1.15+3(W/C)}]0.5
[Formula 1]
A Q = {(W / C) −0.25} / [0.3 × {1.15 + 3 (W / C)}] 0.5

[数式2]
={4.6×(W/C)−1.76}/√(7.2)
なお、上述のW(c)=∫(a×S)dcを用いれば任意の形状のコンクリート建造物の温室効果ガスの吸収量を計測することができるが、平板状のコンクリート板に関しては、W/S=∫abcとすることで単位表面積当りの吸収量を求めることもできる。
このようにして本発明の表面層における二酸化炭素固定化能を推定し、その設計に役立てることができる。
本発明の表面層を大気と接するように、任意の位置に設置することで、二酸化炭素固定化能を有する領域を形成しうる。配置する場所としては、具体的には、例えば、戸建て住宅、ビルディングなどの建築物の表面、橋脚や橋梁床版、擁壁、ダムやトンネルなどの土木建造物表面、地山、護岸などの法面、トンネルの内壁などが挙げられる。
[Formula 2]
A Q = {4.6 × (W / C) −1.76} / √ (7.2)
In addition, if the above-mentioned W (c) = ∫ (a × S) dc is used, it is possible to measure the amount of greenhouse gas absorbed in a concrete building of an arbitrary shape. The absorption amount per unit surface area can also be obtained by setting / S = ∫abc.
In this way, the carbon dioxide fixing ability in the surface layer of the present invention can be estimated and used for the design.
By installing the surface layer of the present invention at an arbitrary position so as to be in contact with the atmosphere, a region having carbon dioxide fixing ability can be formed. Specifically, for example, the surface of a building such as a detached house or a building, the surface of a bridge pier, a bridge deck, a retaining wall, a civil engineering structure such as a dam or a tunnel, a natural ground, a seawall, etc. And the inner wall of the tunnel.

以下、本発明を、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に制限されるものではない。
(コンクリート組成物の配合)
普通ポルトランドセメントと水、砂(骨材)を含有するセメント組成物100質量部中に、下記表1に示す量の分解性樹脂からなる有機繊維を配合して、水/セメント組成物比(W/C 比)が55%、セメント組成物と砂の比率が1/3のモルタルを調製してコンクリート組成物を調製した。
また、比較のために、アルカリ分解性有機繊維に代えて、一般の建材に補強材として使用される分解性を有しない有機繊維を配合し、同一混入量にてコンクリート組成物を調製して比較例とした。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not restrict | limited to these description.
(Concrete composition mix)
An organic fiber composed of degradable resin in the amount shown in Table 1 below is blended in 100 parts by mass of cement composition containing ordinary Portland cement, water and sand (aggregate), and the water / cement composition ratio (W A concrete composition was prepared by preparing a mortar having a / C ratio of 55% and a cement composition to sand ratio of 1/3.
For comparison, instead of alkali-decomposable organic fibers, general building materials are blended with non-degradable organic fibers used as reinforcing materials, and concrete compositions are prepared with the same mixing amount for comparison. As an example.

[使用材料]
セメント:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)比重3.15
水:水道水
砂:木更津産山砂、表乾密度2.65g/cm、吸水率0.46%、実積率60.4%、粗粒率6.70
AE減水剤:チューポールEX20(竹本油脂社製)
消泡剤:AFK−2(竹本油脂社製)
[Materials used]
Cement: Normal Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement) 3.15 specific gravity
Water: Tap water Sand: Kisarazu mountain sand, surface dry density 2.65 g / cm 3 , water absorption 0.46%, actual volume ratio 60.4%, coarse grain ratio 6.70
AE water reducing agent: Tupole EX20 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)
Antifoaming agent: AFK-2 (manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.)

有機繊維:
ポリ乳酸樹脂を溶融紡糸した繊維(表中にPLA繊維と記載、以下同様)、繊維径20μm、長さ5.0mm
Organic fiber:
Polylactic acid resin melt-spun fiber (described as PLA fiber in the table, hereinafter the same), fiber diameter 20 μm, length 5.0 mm

[コンクリート組成物の配合]
表1にコンクリート組成物の配合を示す。表中で使用した各材料の詳細は上記の通りである。なお、下記表1中、W/Cは、水/結合材比を、S/Cは砂/セメント比を表す。
[Concrete composition]
Table 1 shows the composition of the concrete composition. Details of each material used in the table are as described above. In Table 1 below, W / C represents the water / binder ratio, and S / C represents the sand / cement ratio.

Figure 2007177585
Figure 2007177585

[二酸化炭素固定化表面層の製造]
前記表1に記載のコンクリート組成物について、水、セメント、砂および有機繊維または樹脂微粒子を所定量ミキサ(ホバート社製 SK−30Sミキサ、容量30L)に投入し、3分間練り混ぜた。この際、練りあがったモルタルの空気量が一定の値(5.0容量%)と成るよう、AE減水剤および消泡剤を適量添加し調整した。
練り混ぜ後、モルタルポンプ(新明和工業製 MM−105HA)および空気圧縮機(MEIJI社製G−75K)にて圧送し、角度45度の法面に吹き付けて表面層を形成し、100mmの二酸化炭素固定化表面層を形成した。
[Production of carbon dioxide fixed surface layer]
About the concrete composition of the said Table 1, water, cement, sand, organic fiber, or resin fine particles were thrown into a predetermined amount mixer (SK-30S mixer by Hobart, capacity 30L), and it kneaded for 3 minutes. At this time, an appropriate amount of AE water reducing agent and antifoaming agent was added and adjusted so that the amount of air in the mortar after kneading became a constant value (5.0% by volume).
After kneading, the mixture is pumped with a mortar pump (MM-105HA manufactured by Shin Meiwa Kogyo Co., Ltd.) and an air compressor (G-75K manufactured by MEIJI) and sprayed on a slope with an angle of 45 degrees to form a surface layer. A carbon-immobilized surface layer was formed.

[二酸化炭素固定化能の評価]
促進中性化後、形成された表面層にφ10cmのコアカッターにてコア抜きし、それを割裂して二酸化炭素固定量を測定した。
二酸化炭素固定量測定は、破断塊の断面からコンクリート組成物片を採取し、ボールミルで粉砕し,#200ふるいを通過するものをスクリーニングし、熱重量測定装置(TG8110C、株式会社リガク製)を用いて粉末試料中の炭酸カルシウムに含まれる二酸化炭素重量を測定した。その結果、二酸化炭素固定化量は、1.92kg/mであった。
通常のコンクリート組成物により、表面層を形成し、同様に評価したところ、二酸化炭素固定化量は0.34kg/mであり、本発明の表面層は、通常のコンクリート組成物による表面層に比較して、二酸化炭素を5倍以上の高効率で固定化していることが確認された。
[Evaluation of carbon dioxide fixation capacity]
After accelerated neutralization, the formed surface layer was cored with a core cutter of φ10 cm, and it was split to measure the amount of carbon dioxide fixed.
For measurement of carbon dioxide fixed amount, a piece of concrete composition is collected from the cross section of the broken mass, ground with a ball mill, screened through a # 200 sieve, and a thermogravimetric measurement device (TG8110C, manufactured by Rigaku Corporation) is used. Thus, the weight of carbon dioxide contained in the calcium carbonate in the powder sample was measured. As a result, the carbon dioxide immobilization amount was 1.92 kg / m 2 .
When a surface layer was formed with a normal concrete composition and evaluated in the same manner, the amount of carbon dioxide immobilized was 0.34 kg / m 2 , and the surface layer of the present invention was converted into a surface layer with a normal concrete composition. In comparison, it was confirmed that carbon dioxide was immobilized at a high efficiency of 5 times or more.

有機繊維をプレミックスする方法により得られた、本発明の二酸化炭素固定化表面層の第一の態様の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the 1st aspect of the carbon dioxide fixed surface layer of this invention obtained by the method of premixing organic fiber. 繊維を配向させるための突起物を設けた地山の法面に二酸化炭素固定化表面層を形成した一態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the one aspect | mode which formed the carbon dioxide fixed surface layer in the slope of the natural ground provided with the protrusion for orientating a fiber. 勾配が急峻な法面に二酸化炭素固定化表面層を形成する方法を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the method of forming a carbon dioxide fixed surface layer on the slope with a steep slope. 勾配が緩やかな法面に二酸化炭素固定化表面層を形成する方法を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the method of forming a carbon dioxide fixed surface layer in the slope with a gentle gradient.

符号の説明Explanation of symbols

10、20、30、40 二酸化炭素固定化表面
12、42 地山
14 有機繊維
22 突出物
10, 20, 30, 40 Carbon dioxide fixed surface 12, 42 Ground mountain 14 Organic fiber 22 Projection

Claims (8)

法面、トンネルの内壁或いは建造物の表面に、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けて構成され、コンクリート組成物中に三次元配向された該有機繊維に起因する空洞孔を有し、大気中の二酸化炭素を固定化する二酸化炭素固定化表面層。   It is constructed by spraying a concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin on the slope, the inner wall of the tunnel or the surface of the building, A carbon dioxide-immobilized surface layer that has voids due to the organic fibers that are three-dimensionally oriented in a concrete composition and immobilizes carbon dioxide in the atmosphere. 前記コンクリート組成物に含まれるアルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維の長さが20mm以下であり、該有機繊維がコンクリート組成物中にプレミックスにより混合されてなる請求項1記載の二酸化炭素固定化表面層。   The length of the organic fiber which consists of alkali-decomposable resin or ultraviolet-decomposable resin contained in the concrete composition is 20 mm or less, and the organic fiber is mixed in the concrete composition by a premix. Carbon dioxide fixed surface layer. 前記コンクリート組成物を法面、トンネルの内壁或いは建造物の表面に吹き付ける際、前記有機繊維がコンクリート組成物中で三次元配向している請求項1記載の二酸化炭素固定化表面層。   The carbon dioxide-immobilized surface layer according to claim 1, wherein the organic fibers are three-dimensionally oriented in the concrete composition when the concrete composition is sprayed on a slope, an inner wall of a tunnel or a surface of a building. 前記二酸化炭素固定化表面層の表面における二酸化炭素固定化量が0.8kg/m以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の二酸化炭素固定化表面層。 The carbon dioxide fixed surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon dioxide fixed amount on the surface of the carbon dioxide fixed surface layer is 0.8 kg / m 2 or more. layer. 法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に二酸化炭素を固定化しうる表面層を形成する二酸化炭素固定化表面層の製造方法であって、法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に繊維配向用の突起物を設け、その後、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けにより敷設し、コンクリート組成物中に三次元配向された該有機繊維を分解、減容させてコンクリート組成物表層部に空洞孔を設ける、二酸化炭素固定化表面層の製造方法。   A method of manufacturing a carbon dioxide-immobilized surface layer that forms a surface layer capable of immobilizing carbon dioxide on a slope, an inner wall of a tunnel, or a surface of a building, and fiber orientation on the slope, the inner wall of a tunnel, or the surface of a building After that, a concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin is laid by spraying. A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer, wherein the organic fibers that are three-dimensionally oriented are decomposed and reduced in volume to provide cavity holes in the surface layer portion of the concrete composition. 前記繊維配向用の突起物が、棒状、板状、或いは、櫛状の形状を有する固体であることを特徴とする請求項5に記載の二酸化炭素固定化表面層の製造方法。   6. The method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer according to claim 5, wherein the fiber alignment protrusion is a solid having a rod shape, a plate shape, or a comb shape. 法面、トンネルの内壁又は建造物の表面に二酸化炭素を固定化しうる表面層を形成する二酸化炭素固定化表面層の製造方法であって、法面、トンネルの内壁又は建造物にコンクリート組成物吹きつけ用の保護壁を形成する工程と、該保護壁に向かって、水、セメント、混和材料、骨材、及び、アルカリ分解性樹脂、或いは、紫外線分解性樹脂からなる有機繊維を含有するコンクリート組成物を吹き付けにより敷設する工程と、該コンクリート組成物が安定した後、コンクリートが安定した領域に近接してさらにコンクリート組成物を吹き付けにより敷設する工程と、を有し、前記各工程を所望の表面層を形成するまで繰り返すことを特徴とする二酸化炭素固定化表面層の製造方法。   A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer that forms a surface layer capable of immobilizing carbon dioxide on a slope, an inner wall of a tunnel, or a surface of a building, wherein a concrete composition is blown onto the slope, the inner wall of a tunnel, or a structure. A step of forming a protective wall for attachment, and a concrete composition containing water, cement, an admixture, an aggregate, and an organic fiber made of an alkali-decomposable resin or an ultraviolet-decomposable resin toward the protective wall A step of laying an object by spraying, and a step of laying the concrete composition by spraying in the vicinity of a region where the concrete is stabilized after the concrete composition is stabilized, and each step is performed on a desired surface. A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer, which is repeated until a layer is formed. 前記コンクリート組成物に含まれるアルカリ分解性樹脂又は紫外線分解性樹脂からなる有機繊維の長さが20mm以下であり、該有機繊維がコンクリート組成物中にプレミックスにより混合されている請求項5乃至請求項7のいずれか1項記載の二酸化炭素固定化表面層の製造方法。   The length of the organic fiber which consists of alkali-decomposable resin or ultraviolet-decomposable resin contained in the said concrete composition is 20 mm or less, and this organic fiber is mixed by the premix in the concrete composition. Item 8. A method for producing a carbon dioxide-immobilized surface layer according to any one of Items 7 to 8.
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