JP2939490B2 - 鉄筋コンクリートの錆抑止方法 - Google Patents

鉄筋コンクリートの錆抑止方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、既製の鉄筋コンクリー
ト特に塩分を含む鉄筋コンクリートの錆抑止方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】鉄筋コンクリート工事を行うさい、塩分
を含む原料(たとえば、海砂)を配合したコンクリート
混練物を用いて打設することがよく行われてきた。そこ
で問題となるのが、硬化後における塩分による鉄筋の腐
食であり、以前よりその防錆あるいは錆抑止手段として
亜硝酸塩が利用されていることはよく知られている。
【0003】その亜硝酸塩の利用の仕方を大別すると二
つの方法が有り、一つはコンクリート原料を混練するさ
い、適量の亜硝酸塩を混入し成形する方法であり、もう
一つは既製のコンクリート表面に亜硝酸塩処理をし含浸
させる方法である。
【0004】後者の場合、既製コンクリート中に埋設さ
れている鉄筋は既にある程度の錆が発生しているため、
それ以上の錆の進行を抑止し、もってコンクリートの強
度その他の特性劣化を防ぐということになる。
【0005】たとえば、鉄筋コンクリート表面に亜硝酸
塩、炭酸塩などの無機塩類の水溶液を塗布し含浸させる
という方法である。さらに改良を加えた方法として含浸
させた亜硝酸塩溶液の飛散を防止するために、前記塗布
後にスチレンブタジエンゴムディスパージョン、酢酸ビ
ニル系エマルジョンなどの高分子化合物を用いたポリマ
ーセメント組成物を上塗りし硬化させる方法がある(特
開昭60−204683)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来方法中、最後
に示した改良方法が優れているが、それでも錆抑止能は
表1にも示すとおり決して十分なものとはいえず、より
一層の錆抑止改良技術の開発が待たれていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、亜
硝酸塩を中心に錆の進行抑止について、より効果的な方
法を検討した結果、亜硝酸塩として亜硝酸リチウムを使
用し、さらに、前記従来法で使用されていたポリマーセ
メント組成物にも亜硝酸リチウムを組み合わせると、予
想しえない顕著な効果を発揮することを知見して、以下
に詳述する発明を導いた。
【0008】すなわち本発明の要旨は、既製鉄筋コンク
リートに亜硝酸リチウム溶液を塗布し、含浸させたの
ち、ポリマーセメント組成物を上塗りする鉄筋コンクリ
ートの錆抑止方法において、該ポリマーセメント組成物
に対して亜硝酸リチウムを混合してなる鉄筋コンクリー
トの錆抑止方法である。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、硬化した鉄筋コンクリート表面に亜硝酸リチウム
混合したポリマーセメント組成物を上塗りすることによ
って、内蔵する鉄筋表面に亜硝酸リチウムを作用させ、
錆抑止効果を向上させた点に特徴がある。
【0010】鉄筋コンクリートは設計仕様によって配筋
位置が決められており、したがって各鉄筋と上塗りされ
亜硝酸リチウム混合ポリマーセメント組成物との距離
はまちまちである。ところで、一般の鉄筋コンクリート
は、構造上最外殻(たとえば鉄筋コンクリート柱を断面
で見たとき)に配された鉄筋が強度を保持する上で重要
であることから、その鉄筋の劣化原因である錆の進行を
抑止しうる位置に該ポリマーセメント組成物を処置する
必要がある。
【0011】つまり鉄筋コンクリートのかぶり厚さが問
題となる。その厚さは概ね2−3cmであり、本発明は
そのような位置の鉄筋の保護を主な狙いとしたものであ
る。もとより最外殼鉄筋より深奥に配された鉄筋であっ
ても、適宜ポリマーセメント組成物に混合する亜硝酸リ
チウム濃度を高めることによって、効果的に抑止でき
る。
【0012】また配されている鉄筋の形状も種々である
が、たとえ異形鉄筋が用いられた既製コンクリートであ
っても、亜硝酸リチウムは鉄筋の裏側へ回り込み、鉄筋
表面全体の錆の進行を抑止する。以上については、もと
より鉄筋コンクリート表面に直接塗布・含浸させた亜硝
酸リチウム溶液も抑止作用を有しているが、その効果を
飛躍的に向上させたのが本発明である。
【0013】亜硝酸リチウムをポリマーセメント組成物
と混合する方法は、本発明では特に限定しないが、望ま
しくはそれに使用される水に亜硝酸リチウムを予め溶解
させたのち、他の原料と混合するとよい。
【0014】ポリマーセメント組成物と亜硝酸リチウム
との混合割合は、本発明では特に限定しないが好ましく
は該組成物に対して亜硝酸塩を1.0重量%以上、特に
好ましくは2−5重量%である。
【0015】次にポリマーセメント組成物について説明
する。この組成物は、原料として慣用のポリマー、セメ
ント、骨材が採用され、水と混練して製造される。具体
例を挙げれば、ポリマーとしてはスチレンブタジエンゴ
ムディスパージョン(SRBディスパージョン)、酢酸
ビニル系エマルジョン、アクリル樹脂系エマルジョンな
どが、セメントとしてはポルトランドセメント、混合セ
メントなどが示される。好ましい組み合わせは、スチレ
ンブタジエンゴムディスパージョンと普通ポルトランド
セメントである。骨材は多くの場合、川砂やけい砂が用
いられるが本発明でも利用される。その他本発明では石
灰石粉、けい石粉、パーライト、焼成ひる石などを必要
に応じて混合することもできる。
【0016】それらの配合割合は常法にしたがって行え
ばよく、たとえばセメント基準でいえばポリマー(固形
分)は0.5−25重量%、骨材は50−70重量%、
水は30−40重量%配合するのが好ましい。
【0017】以上の要領でつくられた亜硝酸リチウム
合ポリマーセメント組成物の上塗りは、鉄筋コンクリー
ト表面に亜硝酸リチウム溶液を塗布・含浸させたのちい
つ行ってもよいが、望ましくは含浸後表乾に至る前に行
うのがよい。そうすれば、鉄筋コンクリート表面が湿潤
状態にあり、該ポリマーセメント組成物との接着も良好
になり、混合されている亜硝酸リチウムの鉄筋コンクリ
ートへの拡散もスムーズであるので一層好ましい。なお
上塗り方法は刷毛塗り、吹き付け法など常法にしたが
う。
【0018】亜硝酸リチウム混合ポリマーセメント組成
物の上塗り厚さは、亜硝酸リチウムの濃度のほか該鉄筋
コンクリートの用途(たとえば装飾性を要する場合な
ど)をも勘案して適宜決めることになるが、塗り欠きの
生ずる恐れの無いようにするには1mm以上の厚さに上
塗りするのがよい。作業の迅速性や経済性を考慮すると
2−5mm程度にするのが好ましい。
【0019】本発明が対象とする既製の鉄筋コンクリー
トは、形状、材令、配筋仕様、配合仕様等々特別な限定
はない。
【0020】本発明は、腐食の大きい塩分を含む鉄筋コ
ンクリートの錆の進行抑止に特に有効な方法であるが、
塩分を含まない通常の鉄筋コンクリートにあっても中性
化による鉄筋の腐食があり、そのような鉄筋コンクリー
ト、またかぶりが欠損し鉄筋が露出して錆が発生しやす
い状況にある鉄筋コンクリートへの利用も本発明に含ま
れる。なお後者の場合には露出した鉄筋に亜硝酸リチウ
ム溶液を塗布後、亜硝酸リチウム混合ポリマーセメント
組成物を上塗りしたのち、欠損部分全体を補修用モルタ
ル又はコンクリートを用いて修復するのが好適である。
【0021】鉄筋コンクリート表面に直接塗布する亜硝
酸リチウム溶液は、慣用の方法で調製し、塗布・含浸さ
せる。一例を挙げれば、亜硝酸リチウムを水に濃度10
−50%に溶解し、刷毛などを用いて鉄筋コンクリート
表面に亜硝酸リチウムが10−300g/mになるよ
うに塗布したのち、しばらく放置して、該溶液を十分に
含浸させる。その後は、できれば鉄筋コンクリートが表
乾状態に達する前に、上記説明にしたがって亜硝酸リチ
ウム混合ポリマーセメント組成物を上塗りするのが好ま
しいのは前述したとおりである。以下、本発明を実施例
に基づいて説明する。
【0022】
【実施例】亜硝酸リチウムを混合又はしないポリマーセ
メント組成物をつくり、鉄筋コンクリート表面に上塗り
して、錆の進行抑止効果を判断した。
【0023】(鉄筋コンクリートの製造) 普通ポルトランドセメント、砕石(最大寸法10mm)
及び海砂(絶乾状態においてNaCl換算で0.2重量
%)を用い、該セメント303kg/m、W/C=6
0%、s/a=48%のコンクリート混練物をつくっ
た。
【0024】一方、鉄筋はJIS G 3108「みが
き棒鋼用一般鋼材」に規定された錆の発生していないみ
がき棒鋼(長さ10×直径1cm)を準備した。
【0025】そのみがき棒鋼2本を、内寸が深さ10c
m、巾10cm、長さ14cmの型枠の巾方向に、上面
より2.5cm、鉄筋間隔4cm、鉄筋と側壁との間が
4cmの位置に配設し、固定した。
【0026】次いで、その型枠に上記コンクリート混練
物を投入し、振動成形したのち、表面をならしたのち、
湿空中に24時間放置し、脱型した。
【0027】得られた成形体はJCI(日本コンクリー
ト工学協会)が定めた乾湿繰返し法(70°C、RH9
8%条件で3日間、10°C、RH50%条件で4日間
を1サイクル)に準じて10サイクル行ない、内蔵する
鉄筋に錆を発生させたのち、成形体上面以外の面をエポ
キシ樹脂でコートして、鉄筋コンクリート供試体を多数
製造した。供試体の一を破壊して棒鋼を観察したところ
班点状の錆が随所に見られた。
【0028】(亜硝酸リチウム溶液の塗布・含浸) 亜硝酸リチウムを常法にしたがって、亜硝酸リチウム2
5%溶液を調製した。その亜硝酸リチウム溶液を供試体
上面に表1に示す量塗布し、3時間放置して含浸させ
た。
【0029】(亜硝酸リチウム混合ポリマーセメント組
成物の上塗り) 亜硝酸リチウム混合ポリマーセメント組成物は、普通ポ
ルトランドセメントに対してスチレンブタジエンゴムデ
ィスパージョン(固形分)10重量%、けい砂(粒径
0.025−0.2mm)58重量%及び亜硝酸リチウ
ムがポリマーセメント組成物に対し表1に示す割合にな
るように溶解させた水32重量%配合し、混練してつく
った。
【0030】該組成物を、前述した亜硝酸リチウム溶液
で処理た供試体上面に厚さ2mm及び5mmに上塗り
し、3日間湿空養生(20°C、RH90%)した。
【0031】(錆の進行とその状況) さらに上塗りされた供試体は、前記JCIの乾湿繰返し
法(条件は同一)にしたがって処理し、錆を進行させ
た。
【0032】その後すべての供試体を破壊し、棒鋼を取
り出し、両端1cmを除く8cmの部分の表面(25.
1cm)の錆の生じている面積を測定したのち、各供
試体について棒鋼2本の錆面積率の平均値を算出し、そ
の結果を表1に併記した。以上から本発明は、鉄筋コン
クリートに埋設されている鉄筋の錆進行を大幅に抑止す
る効果を有していることが判明した。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明にしたがえば、亜硝酸リチウム溶
を含浸させた鉄筋コンクリート表面にポリマーセメト
組成物を単に上塗りした従来法に比して、きわめて単純
な手段であるにかかわらず、顕著な錆抑止効果を発揮す
る。しかも従来法で使用されていた材料をそのまま利用
するので、実施化は容易である。その結果、塩分含有鉄
筋コンクリートはもとより一般の鉄筋コンクリートも含
め、それらの耐久性改善に寄与できることは大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 22:08) 103:61 111:26 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 41/65 C04B 28/02 - 28/08 C04B 22/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄筋コンクリートに亜硝酸リチウム溶
    を塗布し、含浸させたのち、ポリマーセメント組成物
    を上塗りする鉄筋コンクリートの錆抑止方法において、
    該ポリマーセメント組成物に対して亜硝酸リチウムを混
    合することを特徴とする鉄筋コンクリートの錆抑止方
    法。
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笠井、小林編 セメント.コンクリート用混和材料 昭和61年5月 技術書院発行 357−359頁

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