JP2011127158A - 鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウム型ゼオライトと、セメント、及び水を練混ぜて硬化させたコンクリートの内部に犠牲陽極材を設置し、犠牲陽極材の周りに陽極の不導態の生成を避けるのに充分なpHを持った電解質溶液を含有する多孔性材料を付設し、犠牲陽極材とコンクリート内部の鋼材を電気的に接続してなる、塩害とアルカリシリカ反応による、鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法であり、リチウム型ゼオライトが、EDI型、ABW型またはこれらの加熱処理物である前記鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法、である。
【選択図】なし
Description
なお、本発明における部や%は、特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明で云うコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートの総称である。
このうち、EDI型とABW型はアロフェンやカオリナイトを原料とし、水酸化リチウム水溶液を100℃未満で作用させることにより簡便に合成できる。
一方、LTAの合成は100℃を超える加圧条件下での水熱処理が必要であり、また、直接的にリチウムを含有するLTAを合成することが難しく、一般的には、ナトリウムを含有するA型ゼオライトを水熱合成により得た後、イオン交換反応によりリチウムを担持させることが行われている。このため、ナトリウムを完全にリチウムに置換することが難しく、LTAでは十分なアルカリシリカ反応の抑制効果が得られない場合もある。したがって、本発明では、EDI型とABW型を選定することが好ましい。
加熱処理温度は、ゼオライトにより異なる。例えば、EDI型の場合は、200〜700℃であることが好ましい。リチウム含有EDI型ゼオライトを200〜700℃で加熱処理すると、非晶質物質に変化する。すなわち、200℃まではEDI型ゼオライトの結晶構造を保ち、200℃以上になると結晶から非晶質に変化する。そして、700℃までは非晶質の状態にあるが、700℃を超えると結晶化してユークリプタイトへと変化する。
ABW型の場合は300〜650℃が好ましい。リチウムを含有するABW型ゼオライトを300〜650℃で加熱処理すると、無水のABW型ゼオライトに変化する。すなわち、300℃まではABW型ゼオライトの結晶構造を保ち、300℃以上になると、全く異なる結晶構造に変化して無水のABW型ゼオライトになる。そして、650℃までは無水のABW型ゼオライトの状態にあるが、650℃を超えるとγ−ユークリプタイトへと変化する。そして、さらに加熱すると、900〜1000℃でβ−ユークリプタイトへと変化する。
加熱処理条件が上記の温度範囲にないと、十分なアルカリ−シリカ反応による膨張抑制効果や塩害抑制効果が得られない場合がある。
乾燥装置としては、特に限定されるものではなく、ドラムドライヤー、棚段乾燥機、筒型乾燥機、ロータリーキルン、電気炉などを使用することができる。
コンクリート内部の鉄筋に、それより標準電極電位の低い金属を電気的に接続すると、鉄筋自体の電位が低くなる。そのため、電位を測定することで、その数値から有効性を判断できる。
電位の測定は、コンクリート内部の鉄筋の犠牲陽極材を設置した面を測定点とし、鉛照合電極を用い測定する。このとき犠牲陽極材と鉄筋の接続を切り離せるようにしておき、接続を切り離した直後のインスタントオフ電位と、24時間経過後の電位(24時間後オフ電位)を測定し、これらの差から復極量を算出する。復極量が大きいほど鉄筋を防食する効果が大きい。
セメント100部に対して、表1に示すリチウム型ゼオライトを10部混合し、水/結合材比50%としたコンクリート(モルタル)を調製し、10×10×40cmの試験体を作製した。試験体の軸方向の中央に鉄筋を配置し、試験体の内部に犠牲陽極材Iを設置した。鉄筋と犠牲陽極材にそれぞれリード線をつなぎ、コンクリート試験体の外部で、電気的接続のオン−オフ操作ができるようにした。
コンクリート内部の犠牲陽極材を設置した面で、鉄筋の中心に相当する点を測定点とし、鉛照合電極を用いて、インスタントオフ電位と24時間後オフ電位を測定し、それらの差から復極量を算出した。なお、復極量を測定するとき以外は、鉄筋と犠牲陽極材を電気的に接続した状態とした。また、防錆効果、圧縮強度、塩化物イオン浸透深さを調べた。結果を表1に併記する。
リチウム型ゼオライトA:リチウム含有EDI型ゼオライト(Li−EDI)、Li2O含有量7.1%、Na2OとK2Oの含有量の合計0.5%、BET比表面積50m2/g。
リチウム型ゼオライトB:リチウム含有ABW型ゼオライト(Li−ABW)、Li2O含有量9.0%、Na2OとK2Oの含有量の合計0.4%、BET比表面積40m2/g。
リチウム型ゼオライトC:リチウム含有EDI型ゼオライト(Li−EDI)を400℃で加熱処理して得られた非晶質物質、Li2O含有量9.0%、Na2OとK2Oの含有量の合計0.3%、BET比表面積30m2/g。
リチウム型ゼオライトD:リチウム含有ABW型ゼオライト(Li−ABW)を400℃で加熱処理して得られた無水のLi−ABW、Li2O含有量10.8%、Na2OとK2Oの含有量の合計0.1%、BET比表面積20m2/g。
市販のアルカリシリカ反応抑制剤(1):Ca型ゼオライト
市販のアルカリシリカ反応抑制剤(2):亜硝酸リチウム水溶液(濃度30%)
セメント:普通ポルトランドセメント、市販品
砂:サヌカイト質輝石安山岩、JIS A 1145(化学法)に準じて測定。溶解シリカ量が750mmol/l、アルカリ濃度減少量が200mmol/lで、無害でないものと判定された。
水:水道水
犠牲陽極材I:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた亜鉛塊(pH=13.5)
アルカリシリカ反応性試験(モルタルバー法):JIS A 1146に準じて測定。長さ変化率が0.100%未満のものは、アルカリシリカ反応の抑制効果あり、0.100%以上のものは、抑制効果なしと判定した。
防錆効果:コンクリート(モルタル)に内在塩化物イオンとして、塩化物イオン換算で10kg/m3となるように塩化ナトリウムを加えた。試験体を40℃に加温して鉄筋の腐食を促進させ、鉄筋の錆の有無を確認した。鉄筋に錆が発生しなかった場合は良、1/10の面積以内で錆が発生した場合は可、1/10の面積を超えて錆が発生した場合は不可とした。
復極量:材齢6ヶ月において、鉛照合電極を用い、コンクリート内部の鉄筋と犠牲陽極材の電気的接続を切断した直後のインスタントオフ電位と、切断して24時間経過後の24時間後オフ電位を測定し、下式により復極量を算出した。
復極量(mV)=[Eio(mV)]−[Eof(mV)]
Eio:インスタントオフ電位
Eof:24時間後オフ電位
圧縮強度:JIS R 5201に準じて材齢28日の圧縮強度を測定した。
アロフェンと水酸化リチウムを原料として、水熱合成によりリチウム型ゼオライトを合成した。この際、Li2O/Al2O3モル比を2.0とし、SiO2/Al2O3モル比は1.73とし、反応温度を60または90℃とし、反応時間を24時間とし、攪拌を行いながら反応させた。得られた合成物を固液分離後、60℃の温水で洗浄し、70℃で乾燥した。アロフェンは10kgを使用し、水酸化リチウムは水に溶解させて使用した。水酸化リチウムの溶液は100kgとした。合成物を粉末X線回折法(XRD)にて同定した結果、反応温度を60℃とした場合にはEDI型ゼオライトであった。また、反応温度が90℃の場合にはABW型ゼオライトであった。
アロフェン:栃木県産のものを水ひ精製したもの、市販品、SiO2含有量33.6%、Al2O3含有量33.1%、Fe2O3含有量2.3%、CaO含有量0.4%、MgO含有量0.1%、Na2O含有量0.03%、K2O含有量0.02%、強熱減量30.1%
水酸化リチウム:市販品
水:水道水
表2のように、セメント100部に対するリチウム型ゼオライトAの使用量を変えたこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
表3に示すように、犠牲陽極材を変えたこと以外は、実施例1と同様に行った。なお、比較のために、従来の防錆材を用いて同様に行った。結果を表3に併記する。
犠牲陽極材II:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、亜鉛/アルミニウムの比が1/1である亜鉛アルミニウム合金(pH=13.5)
犠牲陽極材III:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、アルミニウム塊(pH=13.5)
犠牲陽極材IV:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、マグネシウム塊(pH=12.0)
犠牲陽極材V:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、亜鉛/マグネシウムの比が1/1である亜鉛マグネシウム合金(pH=13.5)
犠牲陽極材VI:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、アルミニウム/マグネシウムの比が1/1であるアルミニウムマグネシウム合金(pH=13.5)
犠牲陽極材VII:アルカリシリカ反応抑制剤としてLiOHを含有する多孔質モルタルで覆われた、亜鉛/アルミニウム/マグネシウムの比が1/1/1である亜鉛アルミニウムマグネシウム合金(pH=13.8)
市販の防錆材イ:亜硝酸リチウム
市販の防錆材ロ:亜硝酸型ハイドロカルマイト
Claims (8)
- リチウム型ゼオライトと、セメント、及び水を練混ぜて硬化させたコンクリートの内部に犠牲陽極材を設置し、犠牲陽極材の周りに陽極の不導態の生成を避けるのに充分なpHを持った電解質溶液を含有する多孔性材料を付設し、犠牲陽極材とコンクリート内部の鋼材を電気的に接続してなる、塩害とアルカリシリカ反応による、鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- リチウム型ゼオライトが、EDI型、ABW型またはこれらの加熱処理物であることを特徴とする、請求項1に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- リチウム型ゼオライトのリチウムの含有量が、Li2O換算で5質量%以上である、請求項1または2に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- リチウム型ゼオライトのNa2OとK2Oの含有量の合計が0.5質量%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- セメント100質量部に対して、リチウム型ゼオライトが1〜20質量部である請求項1〜4のいずれか1項に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- 多孔性材料がアルカリシリカ反応抑制剤を含有してなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- アルカリシリカ反応抑制剤がリチウムイオンを含有してなる、請求項6に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
- 犠牲陽極材の金属が、亜鉛、アルミニウム、及びマグネシウムからなる群より選ばれた一種又は二種以上を含む金属または合金であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の鉄筋コンクリートの複合劣化の抑制方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016035095A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | デンカ株式会社 | コンクリート内の鋼材の防食機能を有したスペーサー部材およびその設置方法 |
JP2017181363A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社ピーエス三菱 | 流電陽極のバックフィル構造及びその生成方法 |
JP2022044497A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 鉄筋コンクリート構造物被覆構造及び被覆用部材 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
JP2009078939A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材及びセメント組成物 |
JP2009097049A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 犠牲陽極材を用いたコンクリートの電気化学的防食方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016035095A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | デンカ株式会社 | コンクリート内の鋼材の防食機能を有したスペーサー部材およびその設置方法 |
JP2017181363A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 株式会社ピーエス三菱 | 流電陽極のバックフィル構造及びその生成方法 |
JP2022044497A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 鉄筋コンクリート構造物被覆構造及び被覆用部材 |
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