JP2015074578A - Method for improving quality of reinforced concrete structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for improving the quality of a reinforced concrete structure, capable of optimizing the progress of carbonization of the reinforced concrete structure by simple means, thereby enhancing the durability of the reinforced concrete structure.SOLUTION: The method for improving the quality of a reinforced concrete structure includes: an electric current application step of applying electric current between a steel bar 5 disposed in an uncured concrete 4 placed inside a conductive formwork 1 and the conductive formwork 1; and a carbonization step of carbonizing a predetermined portion in the range from the surface layer of the concrete 4 to less than the covering depth by supplying a carbonization source to the concrete 4 after the electric current application step.

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法に関する。更に詳しくは、鉄筋コンクリート構造物の表層を緻密化し、更には、鉄筋の耐腐食性をも向上させて、鉄筋コンクリート構造物の耐久性を向上させることができる品質向上方法に関する。   The present invention relates to a method for improving the quality of a reinforced concrete structure. More specifically, the present invention relates to a quality improvement method capable of improving the durability of a reinforced concrete structure by densifying the surface layer of the reinforced concrete structure and further improving the corrosion resistance of the reinforcing bar.

コンクリート構造物について、溶脱等による早期劣化を防止するための方法として、コンクリート構造物の表面を、ポリマーセメントや高分子膜剤等のコーティング剤で被覆することにより、コンクリート構造物の耐久性を高める品質向上方法が公知である。   As a method for preventing early deterioration due to leaching of concrete structures, the surface of the concrete structure is coated with a coating agent such as polymer cement or a polymer film agent to increase the durability of the concrete structure. Quality improvement methods are known.

このようなコーティング剤の添加によってコンクリート構造物の品質を向上させる方法における更なる改良方法として、有機高分子化合物やその他の外添材料を、電気泳動によってコンクリート表面の細孔に融着させる方法も提案されている（特許文献１及び２参照）。   As a further improvement method in the method of improving the quality of a concrete structure by adding such a coating agent, there is a method in which an organic polymer compound or other external additive material is fused to pores on the concrete surface by electrophoresis. It has been proposed (see Patent Documents 1 and 2).

又、その一方で、コンクリート構造物の耐久性を向上させるための他のアプローチとして、コンクリート構造物を構成するセメント系マトリクス表層部の一部を炭酸ガス等によって強制的に中性化する処理（以下「炭酸化処理」と言う）を行うことにより、セメント系マトリクス自体の耐久性を高める方法も知られている。これは、炭酸化処理による反応生成物が、僅かに膨張してセメント系マトリクスの空隙を埋めることによって、緻密で化学的に安定した層を形成することができるためであるとされている。これにより、コンクリート構造物のセメント系マトリクスからのカルシウムイオンの溶脱や、外部からの塩化物イオン等の侵入を抑制して、コンクリート構造物の耐久性を高めることができる（特許文献３及び４参照）。   On the other hand, as another approach for improving the durability of the concrete structure, a part of the surface portion of the cement-based matrix constituting the concrete structure is forcibly neutralized with carbon dioxide gas ( A method of enhancing the durability of the cementitious matrix itself by performing “carbonation treatment” hereinafter) is also known. This is because the reaction product produced by the carbonation treatment is slightly expanded to fill the voids in the cementitious matrix, thereby forming a dense and chemically stable layer. Thereby, the leaching of calcium ions from the cement-based matrix of the concrete structure and the penetration of chloride ions from the outside can be suppressed, and the durability of the concrete structure can be improved (see Patent Documents 3 and 4). ).

特開平１０−１１４５８５号公報JP-A-10-114585 特開平１０−２１２１７６号公報JP-A-10-212176 特開２００６−１８２５８３号公報JP 2006-182583 A 特開２００７−２２８７８号公報JP 2007-22878 A

上記の通り、コンクリート構造物において、セメント系マトリクスの表層部を各種のコーティング剤の添加によって被覆して、コンクリート構造物の耐久性を高める方法については、従来、様々な手段が開示されている。しかしながら、これらは、セメント系マトリクス自体の品質を向上させるものではなく、形成された被覆層自体の耐久性が尚不十分であることに起因して定期的な補修が必須となる場合が多く、又、被覆層表面の意匠性や加工性に問題があり、それを補うための更なる表面処理が必要となる場合がある等の課題を抱えていた。   As described above, various methods have conventionally been disclosed for a method of enhancing the durability of a concrete structure by coating the surface layer portion of the cement-based matrix in the concrete structure by adding various coating agents. However, these do not improve the quality of the cementitious matrix itself, and periodic repairs are often required due to the insufficient durability of the formed coating layer itself, In addition, there is a problem in the design and workability of the surface of the coating layer, and there is a problem that further surface treatment may be required to compensate for it.

一方、セメント系マトリクス自体の物性の改善を目的とした炭酸化処理による品質改善方法については、セメント系マトリクスの表層部の所定の深さ範囲のみを、十分に炭酸化させる必要があったが、表層部に炭酸化の進行を限定しようとすると、必要な炭酸化が十分に進まず、又、表層部に十分な炭酸化を進行させようとすると、セメント系マトリクス内に配置されている鉄筋の周囲にまで中性化が進行し、コンクリート構造物の耐久性が反って低下してしまうという問題があった。このように、特に鉄筋コンクリート構造物における炭酸化処理について、炭酸化の進行を簡便に最適化することができる更なる改良方法が求められていた。   On the other hand, for the quality improvement method by carbonation treatment for the purpose of improving the physical properties of the cementitious matrix itself, only a predetermined depth range of the surface layer portion of the cementitious matrix had to be sufficiently carbonated. If it is attempted to limit the progress of carbonation to the surface layer portion, the necessary carbonation does not proceed sufficiently, and if sufficient carbonation is attempted to proceed to the surface layer portion, the reinforcing bars arranged in the cementitious matrix There was a problem that neutralization progressed to the surroundings and the durability of the concrete structure was warped and lowered. Thus, there has been a demand for a further improvement method that can easily optimize the progress of carbonation, particularly for carbonation treatment in reinforced concrete structures.

本発明は上記状況に鑑みてなされたものであり、鉄筋コンクリート構造物の炭酸化の進行を、簡便な手段によって最適化することができ、それにより鉄筋コンクリート構造物の耐久性を顕著に高めることができる鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and the progress of carbonation of a reinforced concrete structure can be optimized by simple means, whereby the durability of the reinforced concrete structure can be remarkably enhanced. An object is to provide a method for improving the quality of a reinforced concrete structure.

本発明者らは、硬化前段階の未硬化のコンクリートに、導電性型枠と鉄筋をそれぞれ陰極と陽極とした通電処理を行い、これにより上記コンクリート内に電気泳動を引き起こすことにより、コンクリートの炭酸化の進行を最適化して、鉄筋コンクリート構造物の耐久性を顕著に向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。   The present inventors performed an energization treatment on the uncured concrete before curing using a conductive mold and a reinforcing bar as a cathode and an anode, respectively, thereby causing electrophoresis in the concrete, thereby It was found that the durability of the reinforced concrete structure can be remarkably improved by optimizing the progress of the conversion, and the present invention has been completed. Specifically, the present invention provides the following.

（１） 鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法であって、導電性型枠の内部に打設した未硬化のコンクリート内に配設されている鉄筋と、前記導電性型枠と、の間に通電する通電工程と、前記通電工程の後に、前記コンクリートに炭酸化源を供給して、該コンクリートの表層から、かぶり深さ未満の範囲の一定部分を炭酸化する炭酸化工程と、を含む鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   (1) A method for improving the quality of a reinforced concrete structure, in which an electric current is applied between a reinforcing bar disposed in uncured concrete placed inside a conductive mold and the conductive mold. A reinforced concrete structure comprising: an energization step; and a carbonation step of supplying a carbonation source to the concrete after the energization step, and carbonating a certain portion within a range less than a cover depth from the surface layer of the concrete. Quality improvement method.

（１）の発明によれば、未硬化のコンクリートに対する通電によって、電気泳動を引き起こし、これにより、炭酸化の進行を最適化し、安定的に、鉄筋コンクリート構造物の表層部の品質を向上させることができる。又、鉄筋周辺のｐＨを高めることによる構造物内の鉄筋の耐腐食性を高めることもできる。更に、鉄筋に微振動が生じることにより、締固め効果も生じ、これらの効果が併せて奏されることにより、鉄筋コンクリート構造物の耐久性は顕著に向上する。尚、鉄筋コンクリート構造物の表層部には、Ｃ−Ｓ−Ｈ（３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・３Ｈ２Ｏ）やＣａ（ＯＨ）２等の水和物が多量に生成されて表層付近が緻密化するため、意匠性の面においても、鉄筋コンクリート構造物の品質が向上する。 According to the invention of (1), it is possible to cause electrophoresis by energization of uncured concrete, thereby optimizing the progress of carbonation and stably improving the quality of the surface layer portion of the reinforced concrete structure. it can. Further, the corrosion resistance of the reinforcing bars in the structure can be increased by increasing the pH around the reinforcing bars. Furthermore, the micro-vibration is generated in the reinforcing bars, so that a compacting effect is also produced. By combining these effects, the durability of the reinforced concrete structure is remarkably improved. In addition, in the surface layer portion of the reinforced concrete structure, a large amount of hydrates such as C—S—H (3CaO.2SiO 2 .3H 2 O) and Ca (OH) 2 is generated, and the vicinity of the surface layer becomes dense. In terms of design, the quality of the reinforced concrete structure is improved.

（２） 前記通電前に、前記未硬化のコンクリートにカルシウム源を添加する（１）に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   (2) The method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to (1), wherein a calcium source is added to the uncured concrete before the energization.

（２）の発明によれば、鉄筋コンクリート構造物の耐久性向上の効果を更に確実に、且つ、効率よく発現させることができる。   According to the invention of (2), the effect of improving the durability of the reinforced concrete structure can be expressed more reliably and efficiently.

（３） 前記炭酸化工程においては、炭酸水溶液を、前記導電性型枠の内周面に配置された帯水層から前記コンクリートの表層へ向けて排出することによって炭酸化処理を行う（１）又は（２）に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   (3) In the carbonation step, carbonation is performed by discharging a carbonic acid aqueous solution from the aquifer disposed on the inner peripheral surface of the conductive mold toward the surface layer of the concrete (1). Or the quality improvement method of the reinforced concrete structure as described in (2).

（３）の発明によれば、大規模な炭酸化処理設備を要することなく、より簡便に炭酸化処理を実施することができる。これにより、耐久性に優れる鉄筋コンクリート構造物の生産性を更に高めることができる。   According to the invention of (3), the carbonation treatment can be carried out more easily without requiring a large-scale carbonation treatment facility. Thereby, productivity of the reinforced concrete structure excellent in durability can be further improved.

（４） 前記帯水層がポーラスコンクリートで形成されている（３）に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   (4) The method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to (3), wherein the aquifer is formed of porous concrete.

（４）の発明によれば、（３）の発明の奏する効果を、簡便且つ確実に発現させることができる。   According to the invention of (4), the effects produced by the invention of (3) can be expressed easily and reliably.

（５） （１）から（４）のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法によって表層が炭酸化処理されている鉄筋コンクリート構造物。   (5) A reinforced concrete structure whose surface layer is carbonized by the method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to any one of (1) to (4).

（５）の発明によれば、耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造物を高い生産性の下で提供することができる。   According to invention of (5), the reinforced concrete structure excellent in durability can be provided under high productivity.

本発明によれば、鉄筋コンクリート構造物の炭酸化の進行を、簡便な手段によって最適化することができ、それにより鉄筋コンクリート構造物の耐久性を顕著に高めることができる鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a method for improving the quality of a reinforced concrete structure, which can optimize the progress of carbonation of the reinforced concrete structure by a simple means, thereby significantly enhancing the durability of the reinforced concrete structure. Can be provided.

本発明の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法について、その通電工程の実施態様（通電前）の説明に供する模式図である。It is a schematic diagram with which it uses for description of the embodiment (before electricity supply) of the electricity supply process about the quality improvement method of the reinforced concrete structure of this invention. 本発明の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法について、その通電工程の実施態様（通電後）の説明に供する模式図である。It is a schematic diagram with which it uses for description of the embodiment (after electricity supply) of the electricity supply process about the quality improvement method of the reinforced concrete structure of this invention. 本発明の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法について、その炭酸化工程の好ましい実施態様の説明に供する模式図である。It is a schematic diagram with which it uses for description of the preferable embodiment of the carbonation process about the quality improvement method of the reinforced concrete structure of this invention.

以下、本発明の実施態様について説明する。尚、本発明は以下の実施態様に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following embodiments.

［全体工程概要］
本発明の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法（以下、単に「品質向上方法」とも言う）の実施態様について、その全体工程の概要を説明する。 [Overview of overall process]
The outline of the overall process of the embodiment of the method for improving the quality of a reinforced concrete structure of the present invention (hereinafter also simply referred to as “quality improving method”) will be described.

本発明の品質向上方法は、セメント系マトリクスと、鉄筋と、からなる鉄筋コンクリートをその品質向上処理の対象とする。そして、セメント系マトリクスを構成する未硬化のコンクリートに通電する通電工程と、当該通電工程後に、セメント系マトリクスの表層から、所定深さ範囲の一定部分を炭酸化する炭酸化工程と、を一連の処理として行うことにより、鉄筋コンクリート構造物の品質を向上させる方法である。   In the quality improvement method of the present invention, a reinforced concrete composed of a cement-based matrix and a reinforcing bar is a target for the quality improvement process. Then, a series of an energization process for energizing uncured concrete constituting the cement matrix, and a carbonation process for carbonating a certain portion of a predetermined depth range from the surface layer of the cement matrix after the energization process. It is a method of improving the quality of a reinforced concrete structure by performing as a treatment.

一般に、鉄筋コンクリート構造物は所望の大きさと形状を有する型枠内に未硬化のコンクリートを流し込み、型枠内で水和反応による硬化を進行させることによって製造される。本発明の品質向上方法は、このような一般的な鉄筋コンクリートの製造プロセス内において実施可能な方法であり、本発明の方法を、鉄筋コンクリートの製造プロセスの一部として採用することによって、耐久性に優れる鉄筋コンクリート構造物を高い生産性で製造することができる。   In general, a reinforced concrete structure is manufactured by pouring uncured concrete into a mold having a desired size and shape and proceeding hardening by a hydration reaction in the mold. The quality improvement method of the present invention is a method that can be carried out in such a general reinforced concrete manufacturing process, and is excellent in durability by adopting the method of the present invention as a part of the reinforced concrete manufacturing process. Reinforced concrete structures can be manufactured with high productivity.

図１及び図２は、本発明の品質向上方法の一工程である通電工程の実施態様を模式的に示す図である。図１及び図２に示す通り、本発明の品質向上方法においては、導電性型枠１と、鉄筋５と、それらの間を導通可能な導線３と、及び導通に必要な電流を供給する電源２を備える設備により、必要な通電工程を行うことができる。   FIG.1 and FIG.2 is a figure which shows typically the embodiment of the electricity supply process which is 1 process of the quality improvement method of this invention. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the quality improvement method of the present invention, the conductive mold 1, the reinforcing bar 5, the conductive wire 3 that can conduct between them, and the power source that supplies the current necessary for conduction. A necessary energization process can be performed by the equipment provided with 2.

炭酸化工程については、従来公知の様々な炭酸化処理方法で行うことができる。但し、図３に示す通り、本願特有の炭酸化源の供給方法によって行うことがより好ましい。即ち、導電性型枠１の内周面に配置された帯水層１１からコンクリート４の表層へ向けて炭酸水溶液７を排出することによって、酸化処理を行うことがより好ましい。この方法によれば、従来公知の一般的な炭酸化処理によるよりも、更に、簡便に、且つ、高い生産性で耐久性に優れた鉄筋コンクリート構造物を製造することができる。   About a carbonation process, it can carry out by various conventionally well-known carbonation processing methods. However, as shown in FIG. 3, it is more preferable to carry out by a carbonation source supply method unique to the present application. That is, it is more preferable to perform the oxidation treatment by discharging the aqueous carbonate solution 7 from the aquifer 11 disposed on the inner peripheral surface of the conductive mold 1 toward the surface layer of the concrete 4. According to this method, it is possible to manufacture a reinforced concrete structure that is simpler, more productive, and superior in durability than that of a conventionally known general carbonation treatment.

尚、上記のコンクリートに用いるセメント系硬化体材料としては、普通ポルトランドセメント等の一般的セメント材料を特に制限なく用いることができる。尚、ポルトランドセメントには、普通ポルトランドセメントの他、早強、超早強、中庸熱、低熱等の種類があるが、これら種々のポルトランドセメントの１種又は２種以上を配合するものを用いることもできる。なかでも、普通ポルトランドセメント及び低熱ポルトランドセメントの１種又は２種を使用したものを特に好ましく用いることができる。又、上記のセメント材料は、上記の各種セメントに加えて、更にγＣ２Ｓを含有するものも好ましく用いることができる。 In addition, as cement system hardening body material used for said concrete, common cement materials, such as normal Portland cement, can be especially used without a restriction | limiting. In addition to normal Portland cement, there are various types of Portland cement, such as early strength, ultra-early strength, moderate heat, low heat, etc. Use one that contains one or more of these various Portland cements. You can also. Especially, what uses 1 type or 2 types of normal Portland cement and low heat Portland cement can be used especially preferable. In addition to the various cements, those containing γC 2 S can also be preferably used as the cement material.

又、本発明の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法の実施時における上記セメント系硬化体材料の水／セメント比は、一般的な方法による場合の施工時における水／セメント比と概ね同様の範囲である４５〜５５％程度であればよい。   In addition, the water / cement ratio of the cement-based hardened material at the time of carrying out the method for improving the quality of the reinforced concrete structure of the present invention is in the same range as the water / cement ratio at the time of construction in the case of a general method. What is necessary is just about 45 to 55%.

［通電工程］
図１に示す通り、通電工程は、鉄筋５が配設されている未硬化のコンクリート４に通電することにより、未硬化のコンクリート４内に電気泳動を引き起こす工程である。 [Energization process]
As shown in FIG. 1, the energization process is a process of causing electrophoresis in the uncured concrete 4 by energizing the uncured concrete 4 in which the reinforcing bars 5 are arranged.

導電性型枠１は、導電性の材料によって構成することによって、通電時に電極として作用可能なものであればよい。導電性材料を用いた型枠であれば特に限定されず、金属製の型枠であってもよいし、必要な部分にのみ導電性材料を積層したものであってもよい。例えば、ステンレス製の型枠や、或いは、内表面にアルミ層を積層した型枠等を例示することができる。導電性型枠１の形状と大きさについては、通常の鉄筋コンクリートの打設時に用いる型枠と同様に所望の形状及び大きさを有するものであればよい。電源２、導線３については、本発明の目的を達成可能なものであれば従来公知の備品、装置等を適宜用いることができる。   The conductive mold 1 may be any one that can act as an electrode when energized by being made of a conductive material. The mold is not particularly limited as long as it is a mold using a conductive material, and may be a metal mold or a laminate of a conductive material only on a necessary portion. For example, a stainless steel mold or a mold having an inner layer laminated with an aluminum layer can be exemplified. About the shape and magnitude | size of the conductive mold 1, what is necessary is just to have a desired shape and magnitude | size similarly to the mold used at the time of placement of normal reinforced concrete. As for the power source 2 and the conductive wire 3, conventionally known fixtures, devices and the like can be appropriately used as long as the object of the present invention can be achieved.

図２に示す通り、通電工程においては、コンクリート４の打設終了後、その硬化前に、導電性型枠１が陰極、一方、導電性型枠から最も近い位置、即ちコンクリート４の表面に近い、浅い位置に配設されている鉄筋５が陽極となるように電源２から導線３を通じて電圧をかける。コンクリート４の中には、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）６等の陽イオンが多く存在するが、これらが導電性型枠１からなる陰極に引きつけられるため電気泳動が起こる。 As shown in FIG. 2, in the energization process, the conductive mold 1 is the cathode, on the other hand, the position closest to the conductive mold, that is, the surface of the concrete 4, after the concrete 4 is placed and before it is cured. A voltage is applied from the power source 2 through the conductor 3 so that the rebar 5 disposed in a shallow position becomes an anode. In the concrete 4, there are many cations such as calcium ions (Ca 2+ ) 6 and the like, but since these are attracted to the cathode made of the conductive mold 1, electrophoresis occurs.

このカルシウムイオン６は、例えば、コンクリート４に元来含まれるカルシウム成分由来のものであってもよいが、通電工程の前に、イオン化可能なカルシウム源として、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）等の塩基性塩からなるカルシウム源を別途添加しておくことがより好ましい。本発明の品質向上方法の効果を発現させるためには、セメントマトリクス中のカルシウム量は、１ｍ３当り１ｋｇ〜５０ｋｇ程度であることが好ましい。 This calcium ion 6 may be derived from, for example, a calcium component originally contained in the concrete 4, but calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is used as an ionizable calcium source before the energization step. More preferably, a calcium source comprising a basic salt such as is added separately. In order to express the effect of the quality improvement method of the present invention, the amount of calcium in the cement matrix is preferably about 1 kg to 50 kg per 1 m 3 .

本発明の方法において、好ましい程度の電気泳動を起こすために必要な電圧は、例えば、セメント系マトリクス表面から、最も近い鉄筋までの深さであるかぶり深さが０．０５〜０．１ｍ程度である鉄筋コンクリート構造物を処理対象とする場合で、０．５〜１０Ｖ程度、好ましくは１〜５Ｖ程度である。   In the method of the present invention, for example, the voltage necessary for causing a preferred degree of electrophoresis is such that the cover depth, which is the depth from the cementitious matrix surface to the nearest rebar, is about 0.05 to 0.1 m. In the case where a certain reinforced concrete structure is to be treated, it is about 0.5 to 10V, preferably about 1 to 5V.

図２に示す通り、上記の電気泳動によって、コンクリート４中に含まれるカルシウムイオン６は、陰極である導電性型枠１の側、即ちコンクリート４の表層に向けて泳動され、通電工程後においては、コンクリート４の表層部付近にカルシウムイオン６が偏在する状態となる。   As shown in FIG. 2, by the above electrophoresis, the calcium ions 6 contained in the concrete 4 are migrated toward the conductive mold 1 side which is a cathode, that is, toward the surface layer of the concrete 4, and after the energization process. The calcium ions 6 are unevenly distributed in the vicinity of the surface layer portion of the concrete 4.

尚、上記の電気泳動による他の効果として、コンクリート４と導電性型枠１の間に引きつけられた水によって形成される水膜により、硬化後の導電性型枠１の離脱も容易となるという好ましい他の効果もある。   In addition, as another effect by the above-mentioned electrophoresis, the water film formed by the water attracted between the concrete 4 and the conductive mold 1 makes it easy to remove the conductive mold 1 after curing. There are other preferred effects as well.

通電工程によって引き起こされる電気泳動により、コンクリート４においては、陰極とした導電性型枠１に近い表層部にカルシウムイオン（Ｃａ２＋）６が偏在し、一方、鉄筋５の周辺には、水酸化物イオン（ＯＨ−）（図示せず）が、偏在する状態となる。適当な時間が経過したら電流を止め、このカルシウムイオン（Ｃａ２＋）６がコンクリート４の表層近辺に偏在した状態において、引き続き以下の炭酸化工程を行う。 Due to the electrophoresis caused by the energization process, in the concrete 4, calcium ions (Ca 2+ ) 6 are unevenly distributed in the surface layer portion close to the conductive mold 1 serving as the cathode, and on the other hand, hydroxide around the reinforcing bars 5 Ions (OH − ) (not shown) are unevenly distributed. When an appropriate time elapses, the current is stopped, and the following carbonation step is subsequently performed in a state where the calcium ions (Ca 2+ ) 6 are unevenly distributed in the vicinity of the surface layer of the concrete 4.

［炭酸化工程］
通電工程によって、上記のように、カルシウムイオン６が、その表層近辺に偏在している状態となっているコンクリート４に対して、炭酸化処理を行う。 [Carbonation process]
By the energization process, as described above, the calcium ion 6 is carbonized on the concrete 4 in a state of being unevenly distributed in the vicinity of the surface layer.

炭酸化処理は、図３に示す本願特有の炭酸化源の供給方法によって行うことが好ましい。この炭酸化源の供給方法は、図３に示す通り、導電性型枠１の内層面に帯水層１１を設け、帯水層１１から、炭酸化源となる炭酸水溶液７を、コンクリート４の表層へ向けて排出することによって行う。   The carbonation treatment is preferably performed by a method of supplying a carbonation source unique to the present application shown in FIG. As shown in FIG. 3, this carbonation source supply method is provided with an aquifer 11 on the inner surface of the conductive mold 1, and from the aquifer 11, an aqueous carbonate solution 7 serving as a carbonation source is supplied to This is done by discharging toward the surface.

帯水層１１は、炭酸水溶液７を十分に保持できて且つ容易に排出できる吸排水性能を有するものであり、所望の強度等を有する材料からなるものであれば、特段限定されないが、代表的な帯水層材料として、ポーラスコンクリートを好ましく用いることができる。   The aquifer 11 is not particularly limited as long as it has a water absorption / drainage performance that can sufficiently hold the carbonic acid aqueous solution 7 and can be easily discharged, and is made of a material having a desired strength. As a suitable aquifer material, porous concrete can be preferably used.

この方法によって炭酸化源を供給する場合には、ポーラスコンクリート等からなる帯水層１１を導電性型枠１の内装面に設置後、未硬化のコンクリートを打設し、その後、帯水層１１に炭酸水溶液７を適宜注入して、帯水層１１からコンクリート４の表層に向けて炭酸水溶液７が排出されるようすればよい。或いは、帯水層１１に、導電性型枠１への設置に先駆けて、予め、炭酸水溶液７を十分に含ませておくことによって、同様にコンクリート４の表層へ炭酸水溶液７を排出させることも可能である。   In the case of supplying a carbonation source by this method, an aquifer 11 made of porous concrete or the like is placed on the interior surface of the conductive mold 1, and then uncured concrete is cast, and then the aquifer 11 The carbonic acid aqueous solution 7 may be appropriately injected into the water to discharge the carbonic acid aqueous solution 7 from the aquifer 11 toward the surface layer of the concrete 4. Alternatively, prior to installation in the conductive mold 1 in the aquifer 11, the aqueous carbonate solution 7 may be discharged to the surface layer of the concrete 4 in the same manner by sufficiently containing the aqueous carbonate solution 7 in advance. Is possible.

炭酸化源となる炭酸水溶液７としては、Ｎａ２ＣＯ３やＫ２ＣＯ３を等のＣＯ３を含む各種の炭酸水溶液を用いることができる。又、炭酸化源はこれに限らず、例えば、様々な状態にあるＣＯ２を溶解させた液体を適宜用いることができる。例えば、マイクロバブルやナノバブルレベルでＣＯ２を大量に溶解させた水も炭酸化源として好ましく用いることができる。 As the carbonic acid aqueous solution 7 serving as a carbonation source, various carbonic acid aqueous solutions containing CO 3 such as Na 2 CO 3 and K 2 CO 3 can be used. The carbonation source is not limited to this, and for example, a liquid in which CO 2 in various states is dissolved can be used as appropriate. For example, water in which a large amount of CO 2 is dissolved at the microbubble or nanobubble level can be preferably used as the carbonation source.

この炭酸化処理により、コンクリート４内において、Ｃａ（ＯＨ）２が、ＣａＣＯ３となることにより、鉄筋コンクリート構造物の耐久性能（主に溶脱抵抗性）が向上する。尚、本発明の品質向上方法における炭酸化処理は、必ずしも、上記方法に限られず、従来公知の設備、機材を用いた既存の炭酸化処理方法によって行うこともできる。 By this carbonation treatment, Ca (OH) 2 becomes CaCO 3 in the concrete 4, thereby improving the durability performance (mainly leaching resistance) of the reinforced concrete structure. In addition, the carbonation process in the quality improvement method of this invention is not necessarily restricted to the said method, It can also carry out by the existing carbonation process method using a conventionally well-known installation and equipment.

炭酸化を十分に進行させるためには、本発明の方法によるコンクリート４の養生を、数分〜数時間程度の期間行う。この養生期間にコンクリート４の炭酸化が進行し、これにより、コンクリート４の表層部分が顕著に緻密化され、コンクリート４を用いた鉄筋コンクリート構造物の長期耐久性が十分に向上する。又、上記の養生後、更に、従来の湿潤養生を必要に応じて追加的に行ってもよい。この追加的な養生によって、更に、鉄筋コンクリート構造物の長期耐久性を高めることができる場合もある。いずれの場合であっても、従来方法よる養生によってのみ養生を行う場合よりも、短い期間で、適切な炭酸化を進行させてトータルの養生期間を短縮することができる。   In order to sufficiently promote carbonation, the concrete 4 is cured by the method of the present invention for a period of several minutes to several hours. Carbonation of the concrete 4 proceeds during this curing period, whereby the surface layer portion of the concrete 4 is remarkably densified, and the long-term durability of the reinforced concrete structure using the concrete 4 is sufficiently improved. Further, after the above curing, a conventional wet curing may be additionally performed as necessary. This additional curing may further increase the long-term durability of the reinforced concrete structure. In any case, the total curing period can be shortened by advancing appropriate carbonation in a shorter period than in the case of curing only by curing according to the conventional method.

以上説明した本発明の品質向上方法によれば、通電処理によって、カルシウムイオン６をコンクリート４の表層付近に偏在させた状態で炭酸化処理を行うことにより、従来、かぶり深さとの関係で進行の最適化制御が困難であった炭酸化処理が、従来よりも容易に制御できるようになった。これにより、長期に亘る使用を前提とする鉄筋コンクリート構造物の長期耐久性を、従来方法よりも容易、且つ、確実に向上させることができる。又、通電処理によって、型枠からの脱形が容易になって生産性が高まることや、コンクリート表面の意匠性の向上等も同時に望める点も同時に望めることにより、鉄筋コンクリート構造物の品質を高める上で、総合的に極めて優れた方法となっている。   According to the quality improvement method of the present invention described above, by performing the carbonation treatment in a state where the calcium ions 6 are unevenly distributed in the vicinity of the surface layer of the concrete 4 by the energization treatment, conventionally, the progress is made in relation to the fog depth. Carbonation, which was difficult to optimize, can now be controlled more easily than before. Thereby, the long-term durability of the reinforced concrete structure on the premise of long-term use can be improved more easily and reliably than the conventional method. In addition, it is possible to improve the quality of the reinforced concrete structure by encouraging the demolding from the mold and improving the productivity, and simultaneously improving the design of the concrete surface. Therefore, it is an extremely excellent method overall.

又、本発明の品質向上方法によれば、従来の炭酸化養生に必要であった大型の炭酸化養生装置が不必要になること等により、鉄筋コンクリート構造物の製造における作業性と生産性の向上にも寄与することができる。   In addition, according to the quality improvement method of the present invention, workability and productivity in the manufacture of reinforced concrete structures are improved by eliminating the need for a large-scale carbonation curing device that was necessary for conventional carbonation curing. Can also contribute.

１ 導電性型枠
１１ 帯水層
２ 電源
３ 導線
４ コンクリート
５ 鉄筋
６ カルシウムイオン
７ 炭酸水溶液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive form 11 Aquifer 2 Power supply 3 Conductor 4 Concrete 5 Reinforcement 6 Calcium ion 7 Carbonic acid aqueous solution

Claims (5)

鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法であって、
導電性型枠の内部に打設した未硬化のコンクリート内に配設されている鉄筋と、前記導電性型枠と、の間に通電する通電工程と、
前記通電工程の後に、前記コンクリートに炭酸化源を供給して、該コンクリートの表層から、かぶり深さ未満の範囲の一定部分を炭酸化する炭酸化工程と、を含む鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。 A method for improving the quality of a reinforced concrete structure,
An energization step of energizing between the reinforcing bars disposed in the uncured concrete placed inside the conductive mold and the conductive mold;
After the energization step, a carbonation source is supplied to the concrete, and a carbonation step of carbonizing a certain portion in a range less than the cover depth from the surface layer of the concrete, a method for improving the quality of a reinforced concrete structure . 前記通電前に、前記未硬化のコンクリートにカルシウム源を添加する請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   The method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to claim 1, wherein a calcium source is added to the uncured concrete before the energization. 前記炭酸化工程においては、炭酸水溶液を、前記導電性型枠の内周面に配置された帯水層から前記コンクリートの表層へ向けて排出することによって炭酸化処理を行う請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   In the said carbonation process, carbonation processing is performed by discharging | emitting carbonic acid aqueous solution toward the surface layer of the said concrete from the aquifer arranged in the internal peripheral surface of the said electroconductive formwork. The quality improvement method of the reinforced concrete structure as described. 前記帯水層がポーラスコンクリートで形成されている請求項３に記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法。   The method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to claim 3, wherein the aquifer is formed of porous concrete. 請求項１から４のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の品質向上方法によって表層が炭酸化処理されている鉄筋コンクリート構造物。   A reinforced concrete structure whose surface layer is carbonized by the method for improving the quality of a reinforced concrete structure according to any one of claims 1 to 4.
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