JP2021031333A - Diagnostic tool for degradation of concrete structure - Google Patents
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物の劣化診断ツールに関する。 The present invention relates to a deterioration diagnostic tool for concrete structures.
これまでコンクリート構造物の劣化診断技術について様々な開発がなされてきた。
この種の技術として、例えば、特許文献1に記載の技術が一般的に知られている。特許文献1には、コンクリート構造物からコンクリートをコアリングして分析する破壊型検査方法が記載されている。
So far, various developments have been made on deterioration diagnosis technology for concrete structures.
As this kind of technique, for example, the technique described in Patent Document 1 is generally known. Patent Document 1 describes a destructive inspection method for coring and analyzing concrete from a concrete structure.
しかしながら、コアリング作業によってコンクリート構造物を部分的に破壊する必要がある。また、より簡便な手法が要求されている。
現在、非壊型検査方法の開発が進められている。例えば、特許文献2には、モルタルパネルをコンクリート構造物に液状のエポキシ系接着剤で取り付けて、それを一定期間後に剥ぎ取って回収し、塩分量を測定することにより、コンクリート構造物が設置されている箇所の塩分量を評価する方法が提案されている。
However, it is necessary to partially destroy the concrete structure by the coring work. In addition, a simpler method is required.
Currently, the development of a non-destructive inspection method is in progress. For example, in Patent Document 2, a concrete structure is installed by attaching a mortar panel to a concrete structure with a liquid epoxy adhesive, peeling it off after a certain period of time, collecting it, and measuring the amount of salt. A method for evaluating the amount of salt in the concrete area has been proposed.
しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献2に記載のモルタルパネルにおいて、強度、製造安定性、ひび割れ防止の点で改善の余地があることが判明した。 However, as a result of examination by the present inventor, it has been found that the mortar panel described in Patent Document 2 has room for improvement in terms of strength, production stability, and crack prevention.
一般的に、モルタルパネルはモルタル組成物を蒸気養生により硬化することで得られる。
発明者の知見によれば、蒸気養生の温度や湿度などの条件によっては、モルタルパネルの表面にひび割れなどが生じる可能性があることが判明した。
Generally, the mortar panel is obtained by curing the mortar composition by steam curing.
According to the inventor's knowledge, it has been found that the surface of the mortar panel may be cracked depending on the conditions such as the temperature and humidity of steam curing.
そこで、硬化方法として、蒸気養生ではなく、急硬材を使用する方法について検討を進めた。
セメント急硬材には、通常、カルシウムアルミネートが用いられる。
しかしながら、カルシウムアルミネートは、可使時間が短く、製造安定性が低下する結果を示した。
カルシウムアルミネートにカルボン酸を併用することを検討したところ、可使時間を比較的長くすることが可能であるが、急硬性が不十分となり、強度が低下する恐れがあった。
さらに検討を進めた結果、カルボン酸に代えて、カルボン酸の塩をカルシウムアルミネートと併用することで、可使時間を比較的長くしつつも、ゲルタイムを短く、すなわち急硬性を高められることが判明した。
Therefore, as a curing method, we proceeded with the study of a method using a hardened material instead of steam curing.
Calcium aluminate is usually used for cement hardeners.
However, calcium aluminate has shown a result that the pot life is short and the production stability is lowered.
When it was examined to use a carboxylic acid in combination with calcium aluminate, it was possible to extend the pot life relatively, but the rapid hardness was insufficient, and there was a risk that the strength would decrease.
As a result of further studies, by using a salt of carboxylic acid in combination with calcium aluminate instead of carboxylic acid, it is possible to shorten the gel time, that is, to increase the rapid hardness while making the pot life relatively long. found.
このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩をカルシウムアルミネートと併用することで、水と調合しただけでは固まりにくい(すなわち可使時間が長い)が、セメントと混合するとセメントを急硬化させることが可能な(急硬性が高い)急硬材を用いることによって、強度や製造安定性に優れ、ひび割れが抑制されたモルタルパネルを実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。 Further diligent research based on these findings revealed that by using a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms in combination with calcium aluminate, it is difficult to harden (that is, the pot life is long) just by mixing with water. , We found that it is possible to realize a mortar panel with excellent strength and manufacturing stability and suppressed cracking by using a hardened material that can rapidly harden cement when mixed with cement (highly hardened). The invention was completed.
本発明によれば、
コンクリート構造物のおかれた環境に曝露される主面と、前記コンクリート構造物またはその近傍に存在する構造体に対する貼り付け面となる裏面とを有する、板状のモルタルパネルで構成されるコンクリート構造物の劣化診断ツールであって、
前記モルタルパネルは、急硬材およびセメントを含むモルタル組成物の硬化体で構成されており、
前記急硬材が、カルシウムアルミネートと、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩とを含む、
コンクリート構造物の劣化診断ツールが提供される。
According to the present invention
A concrete structure composed of a plate-shaped mortar panel having a main surface exposed to the environment in which the concrete structure is placed and a back surface serving as a sticking surface to the structure existing in or near the concrete structure. It is a deterioration diagnosis tool for things
The mortar panel is composed of a cured product of a mortar composition containing a hardener and cement.
The hardened material contains calcium aluminate and a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms.
Deterioration diagnostic tools for concrete structures are provided.
本発明によれば、強度、製造安定性に優れており、ひび割れが抑制されたコンクリート構造物の劣化診断ツールが提供される。 According to the present invention, there is provided a deterioration diagnosis tool for a concrete structure which is excellent in strength and manufacturing stability and in which cracks are suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. Further, the figure is a schematic view and does not match the actual dimensional ratio. In this embodiment, the front-back, left-right, up-down directions are defined and described as shown in the figure. However, this is provided for convenience in order to briefly explain the relative relationships of the components. Therefore, it does not limit the direction in which the product according to the present invention is manufactured or used.
本実施形態のコンクリート構造物の劣化診断ツールの概要を説明する。 The outline of the deterioration diagnosis tool of the concrete structure of this embodiment will be described.
図1(a)は、劣化診断ツールの一例を模式的に示す斜視図、図1(b)は、図1(a)のA−A矢視の断面図である。 FIG. 1A is a perspective view schematically showing an example of a deterioration diagnosis tool, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A.
図1の劣化診断ツール100は、板状のモルタルパネル10と、モルタルパネル10の裏面14に設けられた密着層20とを備える。
The
モルタルパネル10は、コンクリート構造物のおかれた環境に曝露される主面12と、コンクリート構造物またはその近傍に存在する構造体に対する貼り付け面となる裏面14とを有する。
The
密着層20は、その両面が接着可能な接着面で構成され、モルタルパネル10の裏面14に接着する主面22と、構造物に接着可能な裏面24とを有する。
The
本実施形態の劣化診断ツール100を用いることにより、コンクリート構造物への密着安定性を向上させ、被着体の劣化を抑制できるため、コンクリート構造物の劣化診断を安定的に行うことができる。また、劣化診断時に、劣化診断ツール100の取り付け作業や回収作業が容易となる。
By using the
図2は、劣化診断ツールを用いたコンクリート構造物の劣化診断方法について説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining a deterioration diagnosis method of a concrete structure using a deterioration diagnosis tool.
劣化診断方法の概要は、例えば、図2のコンクリート構造物200や構造体210の表面に、劣化診断ツール100を貼付固定し、一定の測定期間の後、回収し、分析するものである。
The outline of the deterioration diagnosis method is, for example, to attach and fix the
劣化診断は、例えば、道路、鉄道、橋梁、土木構造物、建築物、港湾設備、プラント、および電力施設等の長期間維持管理されるコンクリート構造物を対象とする。海岸付近、湾岸付近、海洋中等の塩害環境に曝露されるコンクリート構造体の劣化度合いについて評価できる。 Deterioration diagnosis targets concrete structures that are maintained for a long period of time, such as roads, railroads, bridges, civil engineering structures, buildings, port facilities, plants, and electric power facilities. It is possible to evaluate the degree of deterioration of concrete structures exposed to salt-damaged environments such as near the coast, near the bay, and in the ocean.
劣化診断ツール100が設置場所は、コンクリート構造物200の表面や、コンクリート構造物200の近傍に存在する構造体210(例えば、土研式飛散塩分捕集器等)の表面としてもよい。設置面には、曲面や段差、凹凸部分がなく、平坦面がよい。設置面において、劣化診断ツール100を取り付ける前に、水分や汚れを洗浄により除去してもよい。
The place where the
具体的な設置場所について、コンクリート構造物200が橋である場合について説明すると、コンクリート構造物200として、橋梁の桁202、橋脚床板204、橋脚壁面206等が挙げられる。コンクリート構造物200の近傍に存在する構造体210の壁面に劣化診断ツール100を設置してもよい。あるいは、コンクリート構造物200中のいずれかの部位について、海側と山側とのそれぞれに設置してもよい。調査対象における設置数は、特に限定されないが、複数(例えば、3個以上)としてもよい。
Explaining the case where the
固定期間は、例えば、1ヶ月程度としてもよいが、数ヶ月〜1年程度としてもよい。 The fixed period may be, for example, about one month, but may be about several months to one year.
分析において、環境曝露後における劣化診断ツール100の塩化物イオン量および/または中性化深さを測定し、設置したコンクリート構造物200の劣化度合いについて、精度良く推定できる。
In the analysis, the chloride ion amount and / or the neutralization depth of the
<劣化診断ツール100>
劣化診断ツール100を構成するモルタルパネル10は、板状であれば形状を特に限定せずに使用できるが、裏面14の垂直方向から見たときの形状が、略正方形状または略長方形状としてもよい。ロット間の製造バラツキを抑制できる。
<Deterioration Diagnosis Tool 100>
The
モルタルパネル10の厚みは、例えば、3mm〜20mm、好ましくは4mm〜15mm、より好ましくは5mm〜10mmである。上記下限値以上とすることで、長い測定期間にも使用可能となる。一方、上記上限値以下とすることで、狭い場所にも設置することができるため、実環境に近い状態での評価が可能となる。
The thickness of the
本明細書中、「〜」は、特に明示しない限り、上限値と下限値を含むことを表す。 In the present specification, "~" means that an upper limit value and a lower limit value are included unless otherwise specified.
モルタルパネル10の主面12および裏面14の面積は、例えば、5cm2〜100cm2、好ましくは10cm2〜50cm2としてもよい。上記下限値以上とすることで、分析精度が向上する。また、製造安定性も高くできる。一方、上記上限値以下とすることで、取扱性が良好となる。
Area of the
モルタルパネル10の圧縮強度は、例えば、15N/mm2〜30N/mm2、好ましくは16N/mm2〜28N/mm2、より好ましくは17N/mm2〜25N/mm2である。上記下限値以上とすることで、回収時におけるモルタルパネル10の破損を抑制できる。一方、上記上限値以下とすることで、塩化物イオン量の測定などの分析時に、モルタルパネル10を微粉砕しやすくなり、測定サンプルの準備が容易となる。
モルタルパネル10の圧縮強度は、JIS A 1108に準拠して測定される。
Compressive strength of
The compressive strength of the
モルタルパネル10にける塩化物イオンの見掛けの拡散係数は、例えば、10cm2/年以上50cm2/年以下、好ましくは20cm2/年以上45cm2/年以下である。これにより、コンクリート構造物の状態を安定的に評価できる。
モルタルパネル10にける塩化物イオンの見掛けの拡散係数は、JSCE−G 572−2018
The apparent diffusion coefficient of chloride ions in the
The apparent diffusion coefficient of chloride ions in the
モルタルパネル10の裏面14に設置される密着層20は、シート状であればよく、その両面が接着可能な接着面を有する両面テープで構成されてもよい。
The
密着層20は、粘着剤からなる粘着層を備えてもよい。粘着層は、少なくとも主面22および裏面24のそれぞれに設けられていればよく、単層または複数層で構成されてもよい。密着層20は、複数層の粘着層の間に不織布やアクリルフォームなどの基材を有してもよい。
The
粘着剤は、公知の粘着材料が用いられるが、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、エポキシ系粘着剤などが用いられる。この中でも、コンクリート構造物への接着性や耐久性の観点から、アクリル系粘着剤が用いられる。 As the pressure-sensitive adhesive, a known pressure-sensitive adhesive material is used. For example, an acrylic pressure-sensitive adhesive, a silicone-based pressure-sensitive adhesive, an epoxy-based pressure-sensitive adhesive, or the like is used. Among these, acrylic adhesives are used from the viewpoint of adhesiveness and durability to concrete structures.
密着層20は、裏面14に対して垂直な方向から見たとき、1個のモルタルパネル10の面内方向において、単体で構成されてもよいが、複数枚で構成されていてもよい。
The
密着層20の形状は、裏面14に対して垂直な方向から見たとき、モルタルパネル10の外形に沿った形状でもよく、例えば、略正方形状または略長方形状でもよい。
The shape of the
密着層20の厚みは、例えば、0.3mm〜3.0mm、好ましくは0.4mm〜2.5mm、より好ましくは0.5mm〜2.0mmである。上記下限値以上とすることで、長い測定期間にも使用可能となる。一方、上記上限値以下とすることで、狭い場所にも設置することができるため、実環境に近い状態での評価が可能となる。
The thickness of the
密着層20は、モルタルパネル10の裏面14の全体を被覆してもよい、部分的に被覆してもよい。すなわち、モルタルパネル10の裏面14に対して垂直な方向から見たときに、裏面14の周縁領域の少なくとも一部に、密着層20が貼り付けされていない部分が形成されていてもよい。さらには、裏面14の周縁領域の全周囲に密着層20が形成されない領域があってもよい。
これにより、コンクリート構造物200に密着層20を介してモルタルパネル10を貼り付けたときに、コンクリート構造物200とモルタルパネル10との間に間隙が形成されるため、モルタルパネル10の引き剥がしが容易となる。よって、劣化診断ツール100の作業性を高めることができる。
The
As a result, when the
モルタルパネル10の裏面14に対して垂直な方向から見たときに、裏面14を被覆する密着層20の被覆面積は、裏面14の全面積に対して、例えば、85%〜95%、好ましくは87%〜93%である。上記下限値以上とすることで、長い測定期間にも使用可能となる。一方、上記上限値以下とすることで、測定期間経過後、モルタルパネル10の取り外し作業が容易となる。
When viewed from a direction perpendicular to the
図3は、劣化診断ツール100の変形例の模式図であり、(a)は、劣化診断ツール100の側面図、(b)は、裏面側の上面図である。
3A and 3B are schematic views of a modified example of the
劣化診断ツール100は、密着層20の裏面24に剥離可能な剥離層50を備えてもよい。
裏面24側の密着層20(両面テープ)から剥離層50(カバーフィルム)を剥がすことで、劣化診断ツール100の設置が可能な状態となる。よって、劣化診断ツール100の作業性を高められる。
なお、密着層20の裏面24とは、モルタルパネル10裏面と密着した主面22とは反対側に位置する面である。また、剥離層50により密着層20の接着面を保護することにより、使用の前にかかる接着面(裏面24)が汚染されることを抑制できる。
The
By peeling the release layer 50 (cover film) from the adhesion layer 20 (double-sided tape) on the
The
剥離層50は、公知の材料で構成されるが、例えば、シリコーン処理平面紙(剥離紙)、ポリエステル等で構成されてもよい。
The
また、劣化診断ツール100において、曝露面である劣化診断ツール100の主面12が露出されていればよく、その他の面、例えば、劣化診断ツール100の側面16に遮蔽層30が設けられてもよい。
例えば、略正方形状または直方形状を有するモルタルパネル10の4つの側面16のすべてに、遮蔽層30が被覆されてもよい。
Further, in the
For example, all four
遮蔽層30は、塩化物イオンまたは二酸化炭素を遮蔽するものであればよく、金属層に粘着材層が積層した金属シールテープ、例えばアルミテープを用いてもよい。側面16の全体がアルミテープで被覆されていてよい。これにより、環境曝露面を1面(主面12)とすることで、安定的な評価が可能な劣化診断ツール100を実現できる。
The
遮蔽層30には、図3(a)に示すように、ラベル40が形成されていてもよい。ラベル40は、印刷や筆記されたものでもよいが、刻印であってもよい。刻印のラベル40は、長期の測定期間後も認識性に優れる。例えば、アルミテープに刻印を施したものを遮蔽層30に使用できる。
As shown in FIG. 3A, a
ラベル40は、ロット番号、製造年月日などの各種情報を示すものとしてもよい。あるいは、設置前の初期のモルタルパネル10の質量などの初期情報を含んでもよい。これにより、トレーサビリティ性に優れた劣化診断ツール100となる。
The
モルタルパネル10は、セメントおよび急硬材を含むモルタル組成物の硬化体で構成されてもよい。
The
以下、モルタル組成物の原料や添加剤について説明する。
本実施形態に係るモルタル組成物は、原料として、急硬材、セメント、細骨材、および水を含むものである。
Hereinafter, the raw materials and additives of the mortar composition will be described.
The mortar composition according to the present embodiment contains hard materials, cement, fine aggregates, and water as raw materials.
本実施形態の急硬材は、カルシウムアルミネートと、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩とを含む。
炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩をカルシウムアルミネートと併用することで、特異的に、水と調合しただけでは固まりにくい(すなわち可使時間が長い)が、セメントと混合するとセメントを急硬化させることが可能な(急硬性が高い)急硬材を製造することができる。したがって、モルタル組成物の製造安定性および強度を向上できる。
The hardened material of the present embodiment contains calcium aluminate and a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms.
By using a salt of a carboxylic acid having 1 to 10 carbon atoms in combination with calcium aluminate, it is difficult to harden by simply mixing it with water (that is, it has a long pot life), but when it is mixed with cement, the cement suddenly becomes hard. It is possible to produce a hardened material that can be hardened (highly hardened). Therefore, the production stability and strength of the mortar composition can be improved.
(カルシウムアルミネート)
カルシウムアルミネートとは、水硬性材料の技術分野において、酸化アルミニウム(Al2O3)と酸化カルシウム(CaO)を主成分として含み、水和活性を有する物質を総称するものである。ここで、「主成分」とは、カルシウムアルミネート全体中の酸化アルミニウムと酸化カルシウムの合計含量が、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上であることを意味する。
(Calcium aluminumate)
Calcium aluminate is a general term for substances having hydration activity, which contain aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and calcium oxide (CaO) as main components in the technical field of hydraulic materials. Here, the "main component" means that the total content of aluminum oxide and calcium oxide in the entire calcium aluminate is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more. means.
カルシウムアルミネートとしては、結晶質、非晶質のいずれも使用可能である。急硬性をより高める観点からは、非晶質のもの、例えば、溶融後に急冷して製造した非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。 As the calcium aluminate, either crystalline or amorphous can be used. From the viewpoint of further enhancing the rapid hardness, an amorphous substance, for example, an amorphous calcium aluminate produced by quenching after melting is preferable.
カルシウムアルミネート中のCaO/Al2O3モル比は、好ましくは1.0以上3.0以下、より好ましくは1.7以上2.5以下である。このモル比を適切に調整することで、急硬性を一層高めることができ、また、得られるセメント組成物の初期強度をより高めうる。 CaO / Al 2 O 3 molar ratio in the calcium aluminate is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.7 to 2.5. By appropriately adjusting this molar ratio, the rapid hardness can be further increased, and the initial strength of the obtained cement composition can be further increased.
カルシウムアルミネート中の不純物(CaOとAl2O3以外の成分)の含有率は、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。不純物が15質量%以下であることで、急硬性を一層高めることができ、また、得られるセメント組成物の初期強度をより高めうる。
ここで、不純物としては、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化硫黄などが代表的に挙げられる。その他、有機物、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、酸化チタン、酸化鉄、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、これらがCaOやAl2O3の一部に置換又は固溶したものなども不純物として挙げられる。もちろん、不純物はこれらのみに限定されない。
The content of impurities ( components other than CaO and Al 2 O 3 ) in the calcium aluminate is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less. When the impurities are 15% by mass or less, the rapid hardness can be further enhanced, and the initial strength of the obtained cement composition can be further enhanced.
Here, typical examples of impurities include silicon oxide, magnesium oxide, and sulfur oxide. Other organic, alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, titanium oxide, iron oxide, alkali metal halides, alkaline earth metal halides, alkali metal sulfates, some of these are CaO, Al 2 O 3, or the Examples of impurities include those substituted or solid-dissolved in. Of course, impurities are not limited to these.
カルシウムアルミネートのガラス化率は、反応活性の面で70%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。この値を適切とすることで、得られるセメント組成物の初期強度をより高めうる。
ガラス化率は、測定サンプルについて、粉末X線回折法により結晶鉱物のメインピーク面積Sを予め測定し、その後1000℃で2時間加熱後、(1から10℃)/分の冷却速度で徐冷し、粉末X線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積S0を求め、これらのS0及びSの値を用い、次の式を用いてガラス化率χを算出する。
ガラス化率χ(%)=100×(1−S/S0)
The vitrification rate of calcium aluminate is preferably 70% or more, more preferably 90% or more in terms of reaction activity. By making this value appropriate, the initial strength of the obtained cement composition can be further increased.
The vitrification rate is determined by measuring the main peak area S of crystalline minerals in advance by powder X-ray diffraction method for the measurement sample, then heating at 1000 ° C. for 2 hours, and then slowly cooling at a cooling rate of (1 to 10 ° C.) / min. Then, the main peak area S 0 of the crystalline mineral after heating by the powder X-ray diffraction method is obtained, and the vitrification rate χ is calculated by using the values of these S 0 and S and using the following formula.
Vitrification rate χ (%) = 100 × (1-S / S 0 )
カルシウムアルミネートの粒度は、初期強度発現性の面で、ブレーン比表面積値3000cm2/g以上が好ましく、5000cm2/g以上がより好ましい。上限は、例えば9000cm2/g以下である。この値を適度に大きくすることで、急硬性を一層高めることができ、そして得られるセメント組成物の初期強度をより高めうる。また、この値を適度に小さくすることで、可使時間を一層長くしうる。 The particle size of the calcium aluminate, in terms of initial strength development is preferably more than Blaine specific surface area 3000cm 2 / g, 5000cm 2 / g or more is more preferable. The upper limit is, for example, 9000 cm 2 / g or less. By increasing this value moderately, the rapid hardness can be further increased, and the initial strength of the obtained cement composition can be further increased. Further, by appropriately reducing this value, the pot life can be further extended.
カルシウムアルミネートの具体例として、アルミナセメントを挙げることができる。すなわち、急硬材を製造するためのカルシウムアルミネート原料として、市販のアルミナセメントなどを利用してもよい。
アルミナセメントの具体例としては、アルミナセメント1号、アルミナセメント2号などを挙げることができる。これらは、デンカ株式会社やAGC株式会社から購入可能である。
Alumina cement can be mentioned as a specific example of calcium aluminate. That is, commercially available alumina cement or the like may be used as a calcium aluminate raw material for producing a hardened material.
Specific examples of alumina cement include alumina cement No. 1 and alumina cement No. 2. These can be purchased from Denka Co., Ltd. and AGC Co., Ltd.
本実施形態の急硬材においては、1種のみのカルシウムアルミネートを用いてもよいし、性状/物性等が異なる2種以上のカルシウムアルミネートを組み合わせて用いてもよい。 In the hardened material of the present embodiment, only one type of calcium aluminate may be used, or two or more types of calcium aluminate having different properties / physical properties may be used in combination.
(炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩)
本明細書において、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩とは、炭素数1以上10以下のカルボン酸のカルボキシ基のプロトンが、陽イオンで置換された化合物のことをいう。換言すると、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩は、出発物質として炭素数1以上10以下のカルボン酸を準備し、これを適当な塩基性物質などと反応(中和反応)させて得られるものである。
炭素数は、より好ましくは1以上8以下、さらに好ましくは1以上5以下、特に好ましくは1以上3以下、とりわけ好ましくは1または2である。
(Salt of carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms)
In the present specification, the salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms means a compound in which the proton of the carboxy group of the carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms is substituted with a cation. In other words, a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms is obtained by preparing a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms as a starting material and reacting (neutralizing reaction) with an appropriate basic substance or the like. Is something that can be done.
The number of carbon atoms is more preferably 1 or more and 8 or less, still more preferably 1 or more and 5 or less, particularly preferably 1 or more and 3 or less, and particularly preferably 1 or 2.
炭素数1以上10以下のカルボン酸は、モノカルボン酸であってもよいし、ポリカルボン酸(例えばジカルボン酸やトリカルボン酸)であってもよい。コスト等の観点からはモノカルボン酸であることが好ましい。 The carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms may be a monocarboxylic acid or a polycarboxylic acid (for example, a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid). From the viewpoint of cost and the like, a monocarboxylic acid is preferable.
炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩における「炭素数1以上10以下のカルボン酸」としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、ヒドロキシカルボン酸(ヒドロキシ基を有するカルボン酸)などを挙げることができる。これらのうち、入手容易性、コスト、効果等の兼ね合いから、ギ酸または酢酸が好ましい。
なお、急硬性を特に高めたり、急硬剤の可使時間を特に長くしたりする観点からは、炭素数1以上10以下のカルボン酸は、ヒドロキシカルボン酸ではないことが好ましい。
The "carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms" in the salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 carbon atoms includes formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid, and hydroxycarboxylic acid. (Carboxylic acid having a hydroxy group) and the like can be mentioned. Of these, formic acid or acetic acid is preferable from the viewpoint of availability, cost, effect, and the like.
It is preferable that the carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms is not a hydroxycarboxylic acid from the viewpoint of particularly increasing the fast-hardening property and particularly extending the pot life of the quick-hardening agent.
カルボン酸塩は、好ましくはカルボン酸の金属塩である。具体的には、カルボン酸塩は、カルボン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、バリウム塩などでありうる。これらの中でも、カルボン酸塩は、カルボン酸のカルシウム塩であることが好ましい。 The carboxylic acid salt is preferably a metal salt of a carboxylic acid. Specifically, the carboxylic acid salt can be a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, a magnesium salt, a calcium salt, a barium salt, or the like of a carboxylic acid. Among these, the carboxylate is preferably a calcium salt of a carboxylic acid.
別観点として、カルボン酸塩は、前述のように、炭素数が比較的小さいカルボン酸の塩であることが好ましい。より具体的には、カルボン酸塩は、好ましくはギ酸の塩または酢酸の塩、より好ましくはギ酸の金属塩または酢酸の金属塩である。
本発明者らの知見として、ギ酸や酢酸の如き炭素数が比較的少ないカルボン酸の塩は、公知の炭素数が多い(炭素数10超の)カルボン酸の塩に比べ、急硬剤の可使時間を長くしやすく、また、セメントと混合したときの急硬性に優れる傾向を示す。
As another viewpoint, the carboxylic acid salt is preferably a salt of a carboxylic acid having a relatively small number of carbon atoms, as described above. More specifically, the carboxylic acid salt is preferably a salt of formic acid or a salt of acetic acid, more preferably a metal salt of formic acid or a metal salt of acetic acid.
According to the findings of the present inventors, a salt of a carboxylic acid having a relatively small number of carbon atoms such as formic acid and acetic acid can be used as a hardener as compared with a known salt of a carboxylic acid having a large number of carbon atoms (more than 10 carbon atoms). It tends to be used for a long time and has excellent rapid hardness when mixed with cement.
カルボン酸塩として最も好ましくは、酢酸カルシウムまたはギ酸カルシウムである。 The most preferred carboxylate is calcium acetate or calcium formate.
カルボン酸塩の量は、所望する可使時間や急硬性などのバランスを考慮して適宜調整すればよい。
セメントとの混合前の可使時間の長さと、セメントとの混合後の急硬性とのバランスの点などからは、カルボン酸塩の量は、カルシウムアルミネート100質量部に対し、好ましくは0.1質量部以上50質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上25質量部以下、さらに好ましくは0.15質量部以上10質量部以下である。
本実施形態の急硬材は、カルボン酸塩を1種のみ含んでも、2種以上含んでもよい。後者の場合、2種以上のカルボン酸塩の合計量が上記数値範囲内であることが好ましい。
The amount of the carboxylate may be appropriately adjusted in consideration of the desired balance such as pot life and rapid hardness.
From the viewpoint of the balance between the length of pot life before mixing with cement and the rapid hardness after mixing with cement, the amount of carboxylate is preferably 0. It is 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less, more preferably 0.1 part by mass or more and 25 parts by mass or less, and further preferably 0.15 parts by mass or more and 10 parts by mass or less.
The hardened material of the present embodiment may contain only one type of carboxylate or two or more types. In the latter case, it is preferable that the total amount of the two or more kinds of carboxylates is within the above numerical range.
(石膏)
本実施形態の急硬材は、好ましくは、さらに石膏を含んでもよい。石膏を含むことにより、セメントと混合する前の可使時間をより長く設計しやすい。
(plaster)
The hardened material of the present embodiment may preferably further contain gypsum. The inclusion of gypsum facilitates the design of longer pot life before mixing with cement.
使用可能な石膏は特に限定されない。また、種類の異なる石膏を併用することも排除されない。
石膏の例としては、半水石膏や無水石膏を挙げることができる。強度発現性の面では無水石膏が好ましい。無水石膏としてより具体的には、弗酸副生無水石膏や天然無水石膏を挙げることができる。
石膏を水に浸漬させたときのpHについては、pH8以下の弱アルカリから酸性のものが好ましい。このpHが適度に低いことで、石膏成分の溶解度を低くすることができ、初期の強度発現性をより高めることができる。なお、ここでのpHは、石膏/イオン交換水=1g/100gの20℃における希釈スラリーのpHをイオン交換電極等により測定したものである。pHは、3以上8以下がより好ましく、5以上7以下がさらに好ましい。
The plaster that can be used is not particularly limited. In addition, the combined use of different types of gypsum is not excluded.
Examples of gypsum include hemihydrate gypsum and anhydrous gypsum. Anhydrous gypsum is preferable in terms of strength development. More specific examples of anhydrous gypsum include phosphoric acid by-product anhydrous gypsum and natural anhydrous gypsum.
As for the pH when the gypsum is immersed in water, a weak alkaline to acidic pH of 8 or less is preferable. When this pH is appropriately low, the solubility of the gypsum component can be lowered, and the initial strength development can be further enhanced. The pH here is the pH of a diluted slurry of gypsum / ion-exchanged water = 1 g / 100 g at 20 ° C. measured by an ion-exchange electrode or the like. The pH is more preferably 3 or more and 8 or less, and further preferably 5 or more and 7 or less.
石膏の粒度は、初期強度発現性と、一層長い可使時間の観点から、ブレーン比表面積値で3000cm2/g以上が好ましく、5000cm2/g以上がより好ましい。また、一層長い可使時間の観点から、この値は30000cm2/g以下が好ましく、20000cm2/g以下がより好ましい。 The particle size of the gypsum, and the initial strength development, in terms of longer pot life, preferably 3000 cm 2 / g or more in Blaine specific surface area value, 5000 cm 2 / g or more is more preferable. From the viewpoint of longer pot life, this value is preferably from 30000cm 2 / g, more preferably at most 20000 cm 2 / g.
石膏の量は、カルシウムアルミネート100質量部に対して、好ましくは50質量部以上250質量部以下、より好ましくは70質量部以上200質量部以下である。
石膏の量を50質量部以上とすることで、より長い可使時間を得ることができる。また、石膏の量を250質量部以下とすることで、急硬剤とセメントを混合して得られる硬化物(コンクリート)の初期強度を高めうる。
The amount of gypsum is preferably 50 parts by mass or more and 250 parts by mass or less, and more preferably 70 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of calcium aluminate.
By setting the amount of gypsum to 50 parts by mass or more, a longer pot life can be obtained. Further, by setting the amount of gypsum to 250 parts by mass or less, the initial strength of the cured product (concrete) obtained by mixing the hardener and cement can be increased.
(その他成分)
本実施形態の急硬材は、所望の効果を著しく損なわない範囲で、上記以外の任意の成分を含んでもよい。
一例として、本実施形態の急硬材は、可使時間や急硬性の微調整などの目的で、比較的少量の有機酸またはその塩(炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩に該当しないもの)、炭酸塩、重金属炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化アルカリ、硫酸塩、亜硫酸塩などを含んでもよい。もちろん、本実施形態の急硬材は、これら成分を含まなくてもよい。
(Other ingredients)
The hardened material of the present embodiment may contain any component other than the above as long as the desired effect is not significantly impaired.
As an example, the hardened material of the present embodiment does not correspond to a relatively small amount of an organic acid or a salt thereof (a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms) for the purpose of fine-tuning the pot life and the quick-hardening property. Things), carbonates, heavy metal carbonates, calcium hydroxide, alkali hydroxides, sulfates, sulfites, etc. may be included. Of course, the hardened material of the present embodiment does not have to contain these components.
なお、本実施形態の急硬材は、通常、ポルトランドセメントなどの、カルシウムアルミネート以外の(アルミナセメント以外の)水硬性のセメント成分は含まない。 The hardened material of the present embodiment usually does not contain a hydraulic cement component other than calcium aluminate (other than alumina cement) such as Portland cement.
本実施形態の急硬材は、通常、(1)まず、水に対し、凝結調整剤(任意)と、急硬材とを投入して第一液を調合し、(2)その第一液を、水で練ったセメント(第二液)と混合する、という手順で使用してもよい。 In the hardened material of the present embodiment, usually, (1) first, a coagulation adjusting agent (optional) and a hardened material are added to water to prepare a first liquid, and (2) the first liquid. May be used in the procedure of mixing with water-kneaded cement (second liquid).
セメントとして、公知の普通セメント、高炉セメントなどを使用できる。 As the cement, known ordinary cement, blast furnace cement and the like can be used.
細骨材として、ケイ石系細骨材(硅砂、セメント強さ用標準砂等)、アルミナ質細骨材等を使用できる。ケイ石系骨材やアルミナ質系骨材はセメントや塩化物イオンとほとんど反応しない。このため、モルタルパネルを用いた劣化診断安定性を向上できる。 As the fine aggregate, siliceous fine aggregate (silk sand, standard sand for cement strength, etc.), alumina fine aggregate, etc. can be used. Silica-based aggregates and alumina-based aggregates hardly react with cement and chloride ions. Therefore, the stability of deterioration diagnosis using the mortar panel can be improved.
細骨材には、石灰石系骨材を含まない構成としてもよい。石灰石系骨材を用いると、カルシウムアルミネートモノカーボネート水和物やカルシウムアルミネートヘミカーボネート水和物が生成し、モルタルパネルを用いた劣化診断安定性が低下する恐れがある。 The fine aggregate may be configured not to contain a limestone-based aggregate. When a limestone-based aggregate is used, calcium aluminate monocarbonate hydrate and calcium aluminate hemicarbonate hydrate are produced, which may reduce the stability of deterioration diagnosis using a mortar panel.
水は、特に限定されないが、水道水などを使用してもよい。 The water is not particularly limited, but tap water or the like may be used.
水/セメント比(W/C比)は、適度に調整すればよいが、例えば、30%〜70%としてもよい。上記下限値以上とすることで、モルタルパネルの緻密さが適度になり、上記上限値以下とすることで、過度なポーラス化を抑制できる。 The water / cement ratio (W / C ratio) may be adjusted appropriately, but may be, for example, 30% to 70%. By setting it to the above lower limit value or more, the density of the mortar panel becomes appropriate, and by setting it to the above upper limit value or less, excessive porosity can be suppressed.
セメントと細骨材との比率は、例えば、質量比で、1:0.5〜1:4としてもよい。細骨材の比率を0.5以上とすることで、均一なモルタルパネルの製造が可能となる。また、モルタルパネルの緻密さを適度に調整できる。一方、細骨材の比率を4以下とすることで、均一なモルタルパネルの製造が可能となり、モルタルパネルを用いた劣化診断安定性を向上できる。 The ratio of cement to fine aggregate may be, for example, 1: 0.5 to 1: 4 in terms of mass ratio. By setting the ratio of the fine aggregate to 0.5 or more, it is possible to manufacture a uniform mortar panel. In addition, the fineness of the mortar panel can be adjusted appropriately. On the other hand, by setting the ratio of the fine aggregate to 4 or less, a uniform mortar panel can be manufactured, and deterioration diagnosis stability using the mortar panel can be improved.
モルタル組成物は、必要に応じて、減水剤、増粘材、消泡剤などの添加剤を含んでもよい。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、分散剤、硬化促進剤、遅延剤等の他の添加剤を含んでもよい。 The mortar composition may contain additives such as a water reducing agent, a thickener, and an antifoaming agent, if necessary. These may be used alone or in combination of two or more. Further, other additives such as a dispersant, a curing accelerator, and a retarding agent may be contained as long as the object of the present invention is not impaired.
減水剤は、特に限定されないが、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系減水剤、芳香族アミノスルホン酸塩系減水剤、メラミンホルマリン樹脂スルホン酸塩系減水剤等を使用できる。
ポリアルキルアリルスルホン酸塩系減水剤として、例えば、メチルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びアントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物等の塩等が挙げられる。
その他、リグニンスルホン酸塩系減水剤、ポリオール系減水剤、及びオキシカルボン酸塩系減水剤等の一般減水剤を使用してもよい。これらを単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The water reducing agent is not particularly limited, but a polyalkylallyl sulfonate-based water reducing agent, an aromatic aminosulfonate-based water reducing agent, a melamine formalin resin sulfonate-based water reducing agent, and the like can be used.
Examples of the polyalkylallyl sulfonate-based water reducing agent include salts of methylnaphthalene sulfonic acid formalin condensate, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, anthracene sulfonic acid formalin condensate and the like.
In addition, general water reducing agents such as lignin sulfonate-based water reducing agent, polyol-based water reducing agent, and oxycarboxylic acid salt-based water reducing agent may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
減水剤は、セメント100質量部に対して、例えば、0.05質量部〜2.0質量部含まれていてもよい。減水剤を添加することで、モルタルが劣化し、大きくバラツキがあるポーラス構造が形成されることを抑制できる。 The water reducing agent may be contained, for example, 0.05 parts by mass to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. By adding the water reducing agent, it is possible to prevent the mortar from deteriorating and forming a porous structure with large variations.
増粘剤は、特に限定されないが、メチルセルロース系、ポリエチレングリコールやエチレンオキサイド系、ポリアクリルアマイド等のアクリル系、及びポリビニルアルコール系等が挙げられるが、既に、水中不分離性混和剤として市販されているものを使用できる。増粘剤は、セメント100質量部に対して、例えば、0.05質量部〜2.0質量部含まれていてもよい。 The thickener is not particularly limited, and examples thereof include methyl cellulose type, polyethylene glycol and ethylene oxide type, acrylic type such as polyacrylic amide, and polyvinyl alcohol type, and are already commercially available as an inseparable admixture in water. You can use what you have. The thickener may be contained, for example, 0.05 parts by mass to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
消泡剤は、特に限定されないが、オキシアルキレン系消泡剤(ポリエーテル系消泡剤)、シリコーン系消泡剤、アルコール系消泡剤、鉱油系消泡剤、脂肪酸系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤等を使用できる。消泡剤は、セメント100質量部に対して、例えば、0.05質量部〜2.0質量部含まれていてもよい。 The defoaming agent is not particularly limited, but is an oxyalkylene defoaming agent (polyether defoaming agent), a silicone defoaming agent, an alcohol defoaming agent, a mineral oil defoaming agent, a fatty acid defoaming agent, and a fatty acid. Ester-based defoamers and the like can be used. The defoaming agent may be contained, for example, 0.05 parts by mass to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement.
減水剤、増粘材および消泡剤の配合比率を適切に制御することで、ポーラス構造のバラツキが抑制されたモルタルパネルを実現することが可能になる。 By appropriately controlling the blending ratio of the water reducing agent, the thickener and the defoaming agent, it becomes possible to realize a mortar panel in which the variation of the porous structure is suppressed.
原料(セメント、水、細骨材)や添加剤、W/C比を調整することで、コンクリートに比べて塩化物イオンの拡散係数が高いモルタルパネルを実現できる。これにより、飛来塩分を効率的に取り込むことが可能となり、短期間での分析や劣化診断が可能となる。 By adjusting the raw materials (cement, water, fine aggregate), additives, and W / C ratio, a mortar panel with a higher chloride ion diffusion coefficient than concrete can be realized. This makes it possible to efficiently take in flying salt, and enables analysis and deterioration diagnosis in a short period of time.
モルタル組成物は、上述の各材料(原料および添加剤)を混合する方法により得ることができる。混合方法は、特に限定されないが、それぞれの材料を施工時に混合しても良いし、予めその一部、或いは全部を混合しておいても差し支えない。材料の混練には混合装置を用いてもよい。混練時の回転速度や混練時間、材料の投入順序を、適宜設定する。 The mortar composition can be obtained by a method of mixing the above-mentioned materials (raw materials and additives). The mixing method is not particularly limited, but each material may be mixed at the time of construction, or a part or all of them may be mixed in advance. A mixing device may be used for kneading the materials. Set the rotation speed, kneading time, and material charging order at the time of kneading as appropriate.
混合装置として、公知の装置を使用可能であり、例えば、傾胴ミキサー、オムニミキサー、プロシェアミキサー、ヘンシェルミキサー、V型ミキサー及びナウターミキサー等が挙げられる。 As the mixing device, a known device can be used, and examples thereof include a tilting mixer, an omni mixer, a proshare mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, and a Nauter mixer.
<モルタルパネルの製造方法>
本実施形態に係るモルタルパネル10は、上記モルタル組成物を硬化することで得られる。
モルタルパネルの製造方法は、特に限定されないが、例えば、モルタル組成物を型枠内に流し入れる工程、モルタル組成物を硬化する工程を含んでもよい。
<Manufacturing method of mortar panel>
The
The method for producing the mortar panel is not particularly limited, and may include, for example, a step of pouring the mortar composition into the mold and a step of curing the mortar composition.
図4は、モルタルパネルの製造に用いる型枠60の一例を模式的に示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of a
図4の型枠60は、モルタルパネル成形用型枠であり、型枠60内の成形空間66内にモルタル組成物を充填して、主面12、裏面14および側面16を備えるモルタルパネル10を成型できる。成形空間66は、モルタルパネル10の立体形状に合わせた構造を有してよく、例えば、略正方形や略直方体で構成されていてもよい。
The
型枠60の成形空間66は、モルタルパネル1枚分の体積で構成されてもよく、複数枚分の体積で構成されてもよい。成形空間66は、複数の仕切り板64で区画されてもよい。区画された個々の成形空間66は、モルタルパネル1枚分の体積で構成される。
The
型枠60は、金属材料で構成されていてもよく、繰り返し使用時の耐久性や製造安定性の観点から、金属材料として、鋼材を用いてもよい。
The
型枠60は、1または複数の金属部材で構成されてもよい。複数の金属部材が固定治具により固定されて、型枠60が構成される。固定治具を外すと脱型できるため、脱型が容易となる。
The
仕切り板64は、型枠60に固定されていればよく、型枠60と一体化して設けられてもよく、取り外し自在の可動板でもよい。型枠60を可動板で構成することで、脱型が容易となる。
The
上記の型枠60を用いてモルタル組成物の流し込みを行う。モルタルパネル10の側面16の一面に対応する枠を有しない型枠60の上面開口から、モルタル組成物を流し込み、成形空間66を充填させる。上面開口からはみ出たものは、スキージなどの器具を使用して除去してよい。また、上面開口部分のモルタル組成物に平滑処理を施してもよい。
The mortar composition is poured using the
振動装置を用いて型枠60を振動させてもよい。モルタル組成物の流し込み時や、流し込み後に型枠60を振動させてもよい。これにより、ロット間のバラツキを抑制できる。
The
次に、モルタル組成物が充填された型枠60を室温で所定時間、静置することによりモルタル組成物を硬化することができる。硬化条件として、例えば、15℃〜25℃、相対湿度70%〜85%で、3時間〜5時間静置してもよい。
Next, the mortar composition can be cured by allowing the
その後、型枠60の脱型を行い、1個または複数個のモルタルパネル10が得られる。
After that, the
1個のモルタルバーからダイヤモンドカッターで切断して、複数個のモルタルパネル10を得てもよい。モルタルパネル10におけるロット間のバラツキを抑制する観点から、仕切り板64を用いて、1つの型枠60から複数のモルタルパネル10を成形する手法が好ましい。
A plurality of
得られたモルタルパネル10に密着層20を貼付けて劣化診断ツール100を得る。
劣化診断ツール100は、包装袋に収容して保管してもよい。モルタルパネル10の諸特性のバラツキが少ないものを複数個選別し、それを同じ包装袋に収容してもよい。
The
The
図5は、劣化診断ツール100を包装袋310に収容してなるパッケージ300の模式図を示す。
FIG. 5 shows a schematic view of a
図5のパッケージ300は、1枚または2枚以上の劣化診断ツール100と、劣化診断ツール100を収容する包装袋310とを備えるものである。
The
包装袋310は、例えば、3枚の劣化診断ツール100を収容してもよい。複数枚の劣化診断ツール100は、包装袋310中で積層した状態で収容されてもよい。モルタルパネル10の間には密着層20の裏面24上に設けられた剥離層50が、緩衝材の機能を発揮し得る。積層することでモルタルパネル10が互いに接触して破損してしまうことを抑制できる。
The
包装袋310は、アルミラミネートフィルムで構成されたアルミパウチでもよい。アルミラミネートフィルムは、アルミニウム層と樹脂層とが積層されたラミネートフィルムであってもよい。なお、包装袋310は、アルミニウムや樹脂以外にも、ガスバリア性を高め、水蒸気透過率を低くする目的で、他の材料を含んでもよい。
The
包装袋310の厚みは、特に限定されないが、50μm以上300μm以下であり、より好ましくは80μm以上250μm以下であり、さらに好ましくは100μm以上200μm以下である。上記下限値以上とすることで、包装袋310の機械的強度やガスバリア性を向上できる。上記上限値以下とすることで、包装袋310の取扱性が向上する。
The thickness of the
包装袋310の形態としては、例えば、スタンディングパウチ、2方シール、3方シール、4方シール等が用いられる。
As the form of the
包装袋310の内部は、脱気されていてもよく、不活性ガス雰囲気に保たれていてもよい。
The inside of the
包装袋310には、開閉自在なチャック320が設けられていてもよい。包装袋310から取り出した劣化診断ツール100を、測定期間経過後に再度、包装袋310に収容できる。
The
また、チャック320付きの包装袋310には、表面に筆記可能なシール(ラベル)が設けられていてもよい。これにより、回収時にも、劣化診断ツール100の識別が容易となる。
Further, the
パッケージ300は、段ボール箱やプラスチックケースなどの箱に梱包される。すなわち、梱包箱は、複数のパッケージ300と、これを収容する箱を備える。これにより、パッケージ300の搬送効率を高めることができる。
The
梱包箱中、パッケージ300の周囲の少なくとも一部が緩衝材で覆われていてもよい。緩衝材には、公知の緩衝材、例えば、気泡緩衝シートや紙などが使用し得る。
In the packing box, at least a part around the
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of these Examples.
<急硬材の調製>
下記の表1の原料比率に基づいて、カルシウムアルミネート、石膏およびカルボン酸の塩を、プロシェアミキサ(WB型、太平洋機工株式会社製)を用いて混合し、急硬材A〜Eを得た。
<Preparation of hard material>
Based on the raw material ratios in Table 1 below, salts of calcium aluminate, gypsum and carboxylic acid are mixed using a Prosheer mixer (WB type, manufactured by Pacific Machinery & Engineering Co., Ltd.) to obtain hardened materials A to E. It was.
得られた急硬材A〜Eのそれぞれと、凝結調整剤(デンカ株式会社製、デンカセッターD−100)0.375gと、水474gとを十分に練り合わせ、第一液A〜Eを調合した。 Each of the obtained hard materials A to E, 0.375 g of a coagulation adjuster (Denka Setter D-100, manufactured by Denka Co., Ltd.) and 474 g of water were sufficiently kneaded to prepare the first liquids A to E. ..
<モルタル組成物の調製>
(試験例1)
得られた第一液A 3g、セメント(デンカ社製、普通セメント)628.0g、減水剤(第一工業製薬社製、セルフロー110P、ポリアルキルアリルスルホン酸塩系減水剤)2.4g、増粘剤(信越化学工業社製、MH4000P2、メチルセルロース系増粘剤)3.4g、消泡剤(サンノプコ社製、SN デフォーマー 14HP、ポリエーテル系消泡剤)3.4gを秤量し、混合した。
これらの混合物に、標準砂((一社)セメント協会、セメント強さ試験用標準砂)1350.0g、水(水道水)376.8gを加え(水/セメント比:60%)、ミキサーを用いて、混練を行い、モルタル組成物Aを得た。
<Preparation of mortar composition>
(Test Example 1)
The obtained first liquid A 3 g, cement (Denka, ordinary cement) 628.0 g, water reducing agent (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Cellflow 110P, polyalkylallyl sulfonate-based water reducing agent) 2.4 g, increased. 3.4 g of a thickener (MH4000P2 manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd., methylcellulose-based thickener) and 3.4 g of a defoaming agent (SN Deformer 14HP manufactured by San Nopco Co., Ltd., polyether-based defoaming agent) were weighed and mixed.
To these mixtures, add 1350.0 g of standard sand ((one company) Cement Association, standard sand for cement strength test) and 376.8 g of water (tap water) (water / cement ratio: 60%), and use a mixer. The mixture was kneaded to obtain a mortar composition A.
(試験例2〜5)
第一液Aに代えて、第一液B〜Eを用いた以外は、モルタル組成物Aと同様にして、モルタル組成物B〜Eを得た。
(Test Examples 2-5)
Mortar compositions B to E were obtained in the same manner as in the mortar composition A except that the first liquids B to E were used instead of the first liquid A.
(試験例6)
セメント(デンカ社製、普通セメント)628.0g、増粘剤(信越化学工業社製、MH4000P2、メチルセルロース系増粘剤)3.4g、消泡剤(サンノプコ社製、SN デフォーマー 14HP、ポリエーテル系消泡剤)3.4gを秤量し、混合した。これらの混合物に、標準砂((一社)セメント協会、セメント強さ試験用標準砂)1350.0g、水(水道水)376.8gを加え(水/セメント比:60%)、ミキサーを用いて、混練を行い、モルタル組成物Fを得た。
(Test Example 6)
Cement (Denka, ordinary cement) 628.0 g, thickener (Shin-Etsu Chemical, MH4000P2, methylcellulose thickener) 3.4 g, defoamer (Sannopco, SN deformer 14HP, polyether) 3.4 g of antifoaming agent) was weighed and mixed. To these mixtures, add 1350.0 g of standard sand ((one company) Cement Association, standard sand for cement strength test) and 376.8 g of water (tap water) (water / cement ratio: 60%), and use a mixer. The mixture was kneaded to obtain a mortar composition F.
<モルタルパネルの作製>
(実施例1)
可動式の仕切り板64で仕切られた複数の成形空間66を備える図4の型枠60を準備する。
テーブルバイブレータを用いて、型枠60を下記の条件で振動させつつ、調製直後のモルタル組成物Aを、型枠60の成形空間66のそれぞれに流し込んだ。
テーブルバイブレータの振動条件:
・時間:6分
・振動電動機の回転数:2800±50rpm
・振動台:全振幅0.8±0.05mm
<Making a mortar panel>
(Example 1)
A
Using a table vibrator, the mortar composition A immediately after preparation was poured into each of the
Vibration condition of table vibrator:
・ Time: 6 minutes ・ Vibration motor rotation speed: 2800 ± 50 rpm
・ Shaking table: Total amplitude 0.8 ± 0.05mm
流し込みの後、モルタル組成物Aの調製直後を起点として3時間、25℃、相対湿度80%の室内中で型枠60を静置した。
静置後、型枠60の固定治具を取り外し、型枠60を脱型して、板状のモルタルパネルAを得た。
モルタルパネルAは、厚み:約5mm×縦:約4cm×横:約4cmの略直方形状を有していた。
After the pouring, the
After standing, the fixing jig of the
The mortar panel A had a substantially rectangular shape having a thickness of about 5 mm × a length of about 4 cm × a width of about 4 cm.
(実施例2、3)
モルタル組成物Aに代えて、モルタル組成物B、Cを用いた以外は、実施例1と同様にして、板状のモルタルパネルB、Cを得た。
(Examples 2 and 3)
Plate-shaped mortar panels B and C were obtained in the same manner as in Example 1 except that the mortar compositions B and C were used instead of the mortar composition A.
(比較例1、2)
モルタル組成物Aに代えて、モルタル組成物D、Eを用いた以外は、実施例1と同様にして、板状のモルタルパネルD、Eを得た。
(Comparative Examples 1 and 2)
Plate-shaped mortar panels D and E were obtained in the same manner as in Example 1 except that the mortar compositions D and E were used instead of the mortar composition A.
(比較例3)
モルタル組成物Aに代えて、モルタル組成物Fを用い、室内で静置することに代えて、下記の蒸気養生を行った以外は、実施例1と同様にして、板状のモルタルパネルFを得た。
(Comparative Example 3)
A plate-shaped mortar panel F was formed in the same manner as in Example 1 except that the mortar composition F was used instead of the mortar composition A and the following steam curing was performed instead of allowing the mortar composition F to stand indoors. Obtained.
20℃、相対湿度80%の恒温恒湿室内に、型枠を静置し、下記の条件で蒸気養生を行った。
蒸気養生の条件:
・20℃を、4時間保持する。
・20℃から80℃まで、1時間かけて昇温する。
・80℃を、8時間保持する。
・自然冷却で、20℃まで降温する。
The mold was allowed to stand in a constant temperature and humidity chamber at 20 ° C. and a relative humidity of 80%, and steam curing was performed under the following conditions.
Conditions for steam curing:
-Hold at 20 ° C for 4 hours.
-The temperature is raised from 20 ° C. to 80 ° C. over 1 hour.
-Hold at 80 ° C. for 8 hours.
・ By natural cooling, the temperature drops to 20 ° C.
得られたモルタルパネルについて、以下の評価項目について評価を行った。結果を表2に示す。
表2中、「−」は評価を行わなかったことを示す。
The obtained mortar panel was evaluated for the following evaluation items. The results are shown in Table 2.
In Table 2, "-" indicates that the evaluation was not performed.
(強度)
モルタル組成物を型枠60に流し込み、未だ硬化が十分進行していない段階での強度を指触で測定した。そして、以下3段階で評価した。
◎:型枠を脱型しても形は崩れず、また、セメント組成物を指で押しても凹まなかった。
○:型枠を脱型しても形は崩れなかったが、セメント組成物を指で押すとやや凹む状態であった。あるいは、型枠を脱型しても形は崩れなかったが、セメント組成物を指で押すと凹む状態であった。
×:型枠を脱型すると形が崩れてしまう状態であった。
(Strength)
The mortar composition was poured into the
⊚: The shape did not change even when the mold was removed, and the cement composition did not dent even when pressed with a finger.
◯: The shape did not change even when the mold was removed, but it was slightly dented when the cement composition was pressed with a finger. Alternatively, the shape did not change even when the mold was removed, but it was in a dented state when the cement composition was pressed with a finger.
X: The shape was lost when the mold was removed.
実施例1〜3のモルタルパネルは、比較例2と比べて、初期硬度に優れる結果を示すことが分かった。比較例2の急硬材Eを用いると、ゲルタイム(急硬材をセメントと混合した後、その混合物が流動性を失うまでの時間)が比較的長くなるためと推察される。 It was found that the mortar panels of Examples 1 to 3 showed superior results in initial hardness as compared with Comparative Example 2. It is presumed that when the hardened material E of Comparative Example 2 is used, the gel time (the time from mixing the hardened material with cement until the mixture loses fluidity) becomes relatively long.
(製造安定性)
所定量のモルタル組成物を3つ個の型枠60に、順次流し込んだ。最初と最後の型枠60から得られたモルタルパネルについて、密度、質量のバラツキを評価した。
モルタルパネルの密度・質量のバラツキが抑制されており、実用上問題ない範囲である場合を○、モルタルパネルの密度・質量のバラツキが大きく、実用上使用できない場合を×と評価した。
(Manufacturing stability)
A predetermined amount of mortar composition was sequentially poured into three
The case where the variation in density and mass of the mortar panel was suppressed and there was no problem in practical use was evaluated as ◯, and the case where the variation in density and mass of the mortar panel was large and could not be used in practical use was evaluated as x.
実施例1〜3のモルタルパネルは、比較例1と比べて、製造安定性に優れる結果を示すことが分かった。また、比較例1に用いたモルタル組成物Dは、比較的短時間で硬化が進むため、型枠への充填作業性が、実施例1〜3と比べて低くなる結果を示した。
比較例1の急硬材Dを用いると、急硬材を水や凝結調整剤と混合して調合した液を静置し、固形分(粗大粒子)の生成が認められるまでの可使時間が比較的短くなるためと推察される。
It was found that the mortar panels of Examples 1 to 3 showed excellent production stability as compared with Comparative Example 1. Further, since the mortar composition D used in Comparative Example 1 was cured in a relatively short time, the filling workability in the mold was lower than that in Examples 1 to 3.
When the hardened material D of Comparative Example 1 is used, the liquid prepared by mixing the hardened material with water or a coagulation regulator is allowed to stand, and the pot life until the formation of solid content (coarse particles) is observed. It is presumed that it will be relatively short.
(モルタルパネルの表面状態:ひび割れ・変色)
得られたモルタルパネルの表面外観を目視で観察し、状態を確認した。
モルタルパネルにおいて、ひび割れや変色が生じていない場合を○、ひび割れ・変色の少なくとも一方が生じた場合を×と評価した。
(Surface condition of mortar panel: crack / discoloration)
The surface appearance of the obtained mortar panel was visually observed to confirm the condition.
In the mortar panel, the case where no crack or discoloration occurred was evaluated as ◯, and the case where at least one of the crack or discoloration occurred was evaluated as x.
実施例1〜3のモルタルパネルは、比較例3と比べて、表面に割れや変色が抑制される結果を示すことが分かった。比較例3の蒸気養生の場合、ボイラー等で発生させた水蒸気により表面に変色が生じること、水蒸気の湿度や温度条件によっては表面にひび割れが生じる可能性があることが推察される。
また、実施例1〜3のモルタルパネルは、比較例3と比べて短時間に硬化させることが可能であった。
It was found that the mortar panels of Examples 1 to 3 showed results in which cracks and discoloration were suppressed on the surface as compared with Comparative Example 3. In the case of the steam curing of Comparative Example 3, it is presumed that the surface may be discolored by the steam generated by the boiler or the like, and that the surface may be cracked depending on the humidity and temperature conditions of the steam.
Further, the mortar panels of Examples 1 to 3 could be cured in a shorter time than that of Comparative Example 3.
<劣化診断ツールの作製>
実施例1〜3のモルタルパネルA〜Cを用いて劣化診断ツールを作製した。
まず、アクリル系粘着両面テープ(3M社製、4485、テープ厚み:0.5mm、片面に剥離紙付き)を、縦:3.8cm×横:3.8cmにカットした。カットしたテープの粘着面を、モルタルパネルの裏面に図1(a)に示すように貼り付けた。
続いて、アルミ製シールの粘着面を、モルタルパネルの側面の4面の全体に、図3(b)に示すように貼り付けた。以上より、劣化診断ツールA〜Cを得た。
<Making a deterioration diagnosis tool>
Deterioration diagnosis tools were prepared using the mortar panels A to C of Examples 1 to 3.
First, an acrylic adhesive double-sided tape (manufactured by 3M, 4485, tape thickness: 0.5 mm, with release paper on one side) was cut into a length of 3.8 cm and a width of 3.8 cm. The adhesive surface of the cut tape was attached to the back surface of the mortar panel as shown in FIG. 1 (a).
Subsequently, the adhesive surfaces of the aluminum seal were attached to all four side surfaces of the mortar panel as shown in FIG. 3 (b). From the above, deterioration diagnosis tools A to C were obtained.
得られた劣化診断ツールA〜Cの両面テープから剥離紙を剥離して、その粘着面を、屋外のコンクリート構造物の平坦面に接着させた。劣化診断ツールA〜Cを、数ヶ月(1ヶ月以上、1年未満)の間暴露した後、回収して、分析することにより、各モルタルパネル中に含まれる全塩化物イオン量について分析することができた。また、設置後から回収まで、モルタルパネルの割れも抑制されており、設置耐久性に優れることが分かった。
したがって、実施例の劣化診断ツールを用いることで、劣化診断ツールを固定した付近のコンクリートの状況を安定的に推定することができる。
The release paper was peeled off from the obtained double-sided tapes of the deterioration diagnosis tools A to C, and the adhesive surface was adhered to the flat surface of the outdoor concrete structure. To analyze the total amount of chloride ions contained in each mortar panel by exposing the deterioration diagnostic tools A to C for several months (1 month or more and less than 1 year), and then collecting and analyzing them. Was made. In addition, it was found that cracking of the mortar panel was suppressed from the time of installation to the time of recovery, and the installation durability was excellent.
Therefore, by using the deterioration diagnosis tool of the example, it is possible to stably estimate the condition of the concrete in the vicinity where the deterioration diagnosis tool is fixed.
10 モルタルパネル
12 主面
14 裏面
16 側面
20 密着層
22 主面
24 裏面
30 遮蔽層
40 ラベル
50 剥離層
60 型枠
64 仕切り板
66 成形空間
100 劣化診断ツール
200 コンクリート構造物
202 桁
204 橋脚床板
210 構造体
300 パッケージ
310 包装袋
320 チャック
10
Claims (9)
前記モルタルパネルは、急硬材およびセメントを含むモルタル組成物の硬化体で構成されており、
前記急硬材が、カルシウムアルミネートと、炭素数1以上10以下のカルボン酸の塩とを含む、
コンクリート構造物の劣化診断ツール。 A concrete structure composed of a plate-shaped mortar panel having a main surface exposed to the environment in which the concrete structure is placed and a back surface serving as a sticking surface to the structure existing in or near the concrete structure. It is a deterioration diagnosis tool for things
The mortar panel is composed of a cured product of a mortar composition containing a hardener and cement.
The hardened material contains calcium aluminate and a salt of a carboxylic acid having 1 or more and 10 or less carbon atoms.
Deterioration diagnostic tool for concrete structures.
前記急硬材中、前記カルボン酸の塩が、カルボン酸の金属塩を含む、
コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to claim 1.
In the hardened material, the salt of the carboxylic acid contains a metal salt of the carboxylic acid.
Deterioration diagnostic tool for concrete structures.
前記急硬材中、前記カルシウムアルミネート中のCaO/Al2O3モル比が1.0以上3.0以下である、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to claim 1 or 2.
The fastest hardwood, CaO / Al 2 O 3 molar ratio in said calcium aluminate is 1.0 to 3.0, degradation diagnostic tools of the concrete structure.
前記急硬材が石膏を含む、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 3.
A tool for diagnosing deterioration of concrete structures in which the hardened material contains gypsum.
前記急硬材中、前記カルシウムアルミネート100質量部に対する前記カルボン酸の塩の量が0.1質量部以上50質量部以下である、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 4.
A tool for diagnosing deterioration of a concrete structure in which the amount of the salt of the carboxylic acid in the hardened material is 0.1 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the calcium aluminate.
前記モルタルパネルの前記裏面に密着層を備える、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 5.
A deterioration diagnosis tool for a concrete structure provided with an adhesion layer on the back surface of the mortar panel.
JIS A 1108に準拠して測定される、前記モルタルパネルの圧縮強度は、15N/mm2以上30N/mm2以下である、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 6.
Is measured according to JIS A 1108, the compressive strength of the mortar panel is 15N / mm 2 or more 30 N / mm 2 or less, the deterioration diagnostic tools of the concrete structure.
前記モルタルパネルの厚みは、3mm以上20mm以下である、コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 7.
A deterioration diagnosis tool for concrete structures in which the thickness of the mortar panel is 3 mm or more and 20 mm or less.
前記モルタルパネルの側面に、塩化物イオンまたは二酸化炭素を遮蔽する遮蔽層が設けられている、
コンクリート構造物の劣化診断ツール。 The deterioration diagnosis tool for a concrete structure according to any one of claims 1 to 8.
A shielding layer that shields chloride ions or carbon dioxide is provided on the side surface of the mortar panel.
Deterioration diagnostic tool for concrete structures.
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