JP5997204B2 - コンクリート保護材、コンクリート構造物の補修方法、コンクリート構造物の含浸誘導剤、及びコンクリート構造物の欠陥充填剤 - Google Patents
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Description
コンクリート保護剤は、アルカリ金属ケイ酸塩と、二酸化珪素と、アルカリ性電解水と、を含む。なお、コンクリート改質剤には、その用途に応じて、所定の添加剤が含まれていても良い。
アルカリ金属ケイ酸塩は、主として、カルシウムイオンとの反応を介して、コンクリート構造物にてC−S−Hゲルを生成するためのものである。アルカリ金属ケイ酸塩は、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、及びケイ酸リチウム等がある。
二酸化珪素は、主として、コンクリート構造物の欠陥を充填する作用と、アルカリ金属ケイ酸塩の擬集を促す作用と得るためのものである。二酸化珪素の擬集作用によれば、二酸化珪素を核とするアルカリ金属ケイ酸塩を集めて、集合体を形成する。この集合体の大きさは、均一のもの(図2(A)参照)よりも、ばらついているもの(図2(B)参照)ほうが、コンクリート構造物の欠陥に対する充填効率が高い、すなわち、劣化原因物質の通り道は狭くなる。この結果、コンクリート構造物の保護効果が向上する。二酸化珪素としては、前述の作用を奏するものであれば特に限定されないが、非晶質シリカ、中でも乾式シリカであることが好ましい。例えば、レオロシール 親水性CP,QSシリーズ(株式会社トクヤマ CAS番号7631−86−9)等がある。
このアルカリ性電解水は、pHが11以上であることが好ましい。また、アルカリ性電解水のpHの上限は、特に限定されないが、コンクリート構造物に供給した場合、アルカリ骨材反応が起こらない程度、すなわち、コンクリートアルカリ総量の記載(Na2O換算 3.0kg/m3以下)となる範囲であればよい。
コンクリート改質剤は、カルシウムイオンが溶解したアルカリ性電解水である。なお、必要に応じて、アルカリ性電解水に、所定の溶質が添加されていてもよい。
コンクリート構造物の補修方法は、コンクリート改質剤をコンクリート構造物へ供給する改質剤供給工程と、コンクリート保護剤をコンクリートへ供給する保護剤供給工程とを有する。改質剤供給工程では、カルシウムイオンを含むアルカリ性電解水をコンクリート改質剤としてコンクリート構造物に塗布する。保護剤供給工程では、上述のコンクリート保護剤をコンクリート改質剤としてコンクリート構造物に塗布する。なお、改質剤供給工程や保護剤供給工程各工程においては、スプレーで吹き付ける等、所定の薬剤がコンクリート構造物と接触する方法であれば特に限定されない。
次に、コンクリート改質剤の製造設備について説明する。
以下、実験1〜2の手順を説明する。
コンクリート板のサンプルは、300mm四方、厚み50mmの板状に形成されたものである。その配合は、セメント:砂=1:3であり、水セメント比は65%である。
保護剤Aは、以下の成分を含む無機コロイドゾルである。
ナトリウムシリケート 15.7 重量%
カリウムシリケート 4.3 重量%
アルカリ性電解水 79.7 重量%
二酸化珪素 0.3 重量%
保護剤Bは、以下の成分を含む無機コロイドゾルである(製品名 RCガード 株式会社エービーシー紹介)。
ナトリウムシリケート 10〜20 重量%
カリウムシリケート 20〜40 重量%
水(H2O) 40〜70 重量%
図4に示すように、サンプルAの上に計量管Tを立て、シーリング材で固定した(図7参照)。その後、計量管Tに水を溜めた。水位は、5mmであった。蒸発を防ぐために、計量管T内の水面にはパラフィンを配し、試験を開始した。試験開始から所定の経過時間において、水位の変化を調べた。経過時間ごとの水の変化は、表1に示す。なお、試験を行なった環境は、温度23±2℃、湿度50±5%であった。
サンプルAに代えて、サンプルBを用いたこと以外は、実験1と同様にして行なった。
コンクリート板のサンプルに保護剤Aを塗布したもの(以下、サンプルCと称する)と、コンクリート板のサンプルに何も塗布していないもの(以下、サンプルDと称する)とを用意した。保護剤Aの塗布量は0.25リットル/m2とした。養生時間は14日間とした。
透水比=サンプルCの透水量/サンプルDの透水量×100
コンクリート板のサンプルに保護剤Aを塗布したもの(以下、サンプルEと称する)と、コンクリート板のサンプルに何も塗布していないもの(以下、サンプルFと称する)とを用意した。コンクリート板のサンプルは、一辺が100mmの立方体であり、コンクリートの配合は、呼び強度=21、スランプ=8、粗骨材の最大寸法=25であり、水セメント比は65%である。保護剤Aの塗布量は0.25リットル/m2とした。養生時間は14日間とした。
中性化深さ比=サンプルEの中性化深さ/サンプルFの中性化深さ×100
次のようにして、コンクリート改質剤をつくった。50gの乳酸カルシウム(株式会社武蔵野科学研究所)を、1000mlの水道水(25℃)に溶かした。なお、当該水道水は、表4の採水地点番号5〜7のものを用いた。このようにして得られた水を図3に示すコンクリート改質剤の製造設備2の水槽10に注ぎ、電気分解を行ない、電気分解によって得られたアルカリ性電解水を、コンクリート改質剤とした。ICP発光分光分析法(JIS K0101 No49)に基づき、コンクリート改質剤のCaイオン量を測定したところ、コンクリート改質剤のCaイオン量は、2.5×105mg/Lであった。
Claims (5)
- アルカリ金属を含むケイ酸塩と、
アルカリ性電解水と、
前記アルカリ性電解水に対して非溶解状態の二酸化珪素と、を含み、
前記二酸化珪素の含有重量よりも、前記ケイ酸塩の含有重量の方が大きいことを特徴とするコンクリート保護材。 - 前記アルカリ金属は、ナトリウム、カリウム、及びリチウムのうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート保護材。
- 前記アルカリ金属は、ナトリウムと、カリウム又はリチウムの少なくとも1つと、を含むことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート保護材。
- 前記二酸化珪素を核として前記ケイ酸塩が凝集していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のコンクリート保護材。
- コンクリート改質材をコンクリート構造物へ供給する改質剤供給工程と、
前記改質剤供給工程の後に行なわれ、請求項1乃至4のうちいずれか1項記載のコンクリート保護材を前記コンクリート構造物へ供給する保護剤供給工程と、を有し、
前記コンクリート改質材はアルカリ性電解水と、カルシウムイオンとを含む
ことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
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