JP7276756B1 - Manufacturing method of concrete using carbon dioxide nanobubble water - Google Patents

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Abstract

【課題】二酸化炭素の削減効果及びコンクリートの緻密化の効果の高いCO2ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法を提供する。【解決手段】二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法において、コンクリートを製造する際の練り水に直径1μm以下の二酸化炭素ガスの微細気泡を含有する二酸化炭素ナノバブル水を用いてコンクリートを製造する。また、二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム溶液を混合したものを練り水として用いる。【選択図】なしA method for producing concrete using CO2 nanobubble water, which is highly effective in reducing carbon dioxide and densifying concrete, is provided. In a method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water, concrete is produced using carbon dioxide nanobubble water containing fine carbon dioxide gas bubbles with a diameter of 1 μm or less in kneading water for producing concrete. . A mixture of carbon dioxide nanobubble water and a calcium hydroxide solution is used as kneading water. [Selection figure] None

Description

本発明は、二酸化炭素ナノバブル水(COナノバブル水)を用いたコンクリートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water ( CO2 nanobubble water).

近年、地球温暖化の要因と考えられている二酸化炭素を削減することが地球規模で叫ばれており、日本でも急速に二酸化炭素の削減に取り組まなければならない状況となっている。また、一方でコンクリート構造物の性能規定化の世界的な流れの中で構造物の長寿命化(高耐久化)に対する関心が高まっており、そのような状況下でコンクリートの要求性能の一つとして緻密化が求められている。このため、二酸化炭素を炭酸カルシウムとしてコンクリート中に固定化してコンクリートを緻密化・高品質化することが研究されている。 In recent years, the reduction of carbon dioxide, which is considered to be a cause of global warming, has been called out on a global scale. On the other hand, in the global trend of specifying the performance of concrete structures, there is a growing interest in extending the life (high durability) of structures. As such, densification is required. For this reason, research is being conducted to fix carbon dioxide as calcium carbonate in concrete to make the concrete denser and of higher quality.

そこで、本願発明者らは、微細気泡装置にCOを封入することで、COナノバブル水(NBW)を製造することが可能であることから、COナノバブル水を用いてコンクリート構造物を製造することにより、二酸化炭素の削減とコンクリート構造物の緻密化の問題を両方解決できるのではないかと考えるに至った。 Therefore, the inventors of the present application have found that it is possible to produce CO2 nanobubble water (NBW) by enclosing CO2 in a microbubble device, so that CO2 nanobubble water can be used to produce concrete structures. I came to think that it might be possible to solve both the problem of carbon dioxide reduction and the densification of concrete structures by doing so.

例えば、特許文献1には、炭酸バブル水を準備する工程と炭酸バブル水を、セメント硬化体を有する物質に導入する第1の炭酸バブル水導入工程とを有し、セメント硬化体を高品質化する方法が開示されている(特許文献1の特許請求の範囲の請求項1、明細書の段落[0019]~[0038]等参照)。 For example, Patent Document 1 has a step of preparing carbonated bubble water and a first carbonated bubble water introduction step of introducing the carbonated bubble water into a substance having a hardened cement body, thereby improving the quality of the hardened cement body. (See claim 1 of Patent Document 1, paragraphs [0019] to [0038] of the specification, etc.).

また、特許文献2には、貯水可能な貯水域11を有し、貯水域11の内壁面がセメント系硬化体で構成されているコンクリート製貯水構造体1の炭酸化養生方法において、貯水域11を閉空間として空間内を減圧する減圧工程と、貯水域11に、二酸化炭素溶解水2Aを注水する注水工程と、を行うコンクリート製貯水構造体の炭酸化養生方法が開示されている(特許文献2の特許請求の範囲の請求項1、明細書の段落[0025]~[0034]等参照)。 Further, Patent Document 2 discloses a carbonation curing method for a concrete water storage structure 1 having a water storage area 11 capable of storing water, the inner wall surface of the water storage area 11 being composed of a cement-based hardening body, wherein the water storage area 11 is a closed space, and a water injection step of pouring carbon dioxide-dissolved water 2A into the water storage area 11 is disclosed. 2 claim 1, paragraphs [0025] to [0034] of the specification, etc.).

しかし、特許文献1に記載のセメント硬化体を高品質化する方法や特許文献2に記載のコンクリート製貯水構造体の炭酸化養生方法は、いずれも既に硬化したセメント硬化体やコンクリート製貯水構造体に炭酸バブル水を養生水として用いるものであった。このため、既に水和反応が進行した後に炭酸水を供給するため緻密化できるとされているものの充分ではないだけでなく、二酸化炭素の削減効果も十分ではなかった。なお、後述のように、本願の発明者の実験によれば、養生水に二酸化炭酸ナノバブル水(NBW)を用いてもコンクリートの顕著な緻密化の効果は確認することはできなかった。 However, the method for improving the quality of the cement hardened body described in Patent Document 1 and the carbonation curing method for the concrete water storage structure described in Patent Document 2 both of the already hardened cement hardened body and the concrete water storage structure. Carbonated bubble water was used as curing water. For this reason, since carbonated water is supplied after the hydration reaction has already progressed, although it is said that densification can be achieved, not only is it not sufficient, but also the effect of reducing carbon dioxide is not sufficient. As will be described later, according to experiments conducted by the inventors of the present application, it was not possible to confirm a remarkable effect of densifying concrete even when carbon dioxide nanobubble water (NBW) was used as the curing water.

特開2014-214030号公報JP 2014-214030 A 特開2015-54806号公報JP 2015-54806 A

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、二酸化炭素の削減効果及びコンクリートの緻密化の効果の高いCOナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to produce concrete using CO 2 nanobubble water, which has a high effect of reducing carbon dioxide and densifying concrete. It is to provide a manufacturing method.

請求項1に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法は、二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法であって、コンクリートを製造する際の練り水に、一方向に加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成する1pass(方式)、又は濃度が高くなるように循環させて繰り返し加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成するloop(方式)のいずれかの方式で生成されて少なくとも5分以上経過した直径100nm以下の二酸化炭素ガスの微細気泡を含有する二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム溶液を混合したものを用いてコンクリートを製造することを特徴とする。 A method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water according to claim 1 is a method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water, and is a method of pressurizing and dissolving in one direction in kneading water when producing concrete. At least 5 minutes at least 5 minutes Concrete is produced using a mixture of carbon dioxide nanobubble water containing fine carbon dioxide gas bubbles having a diameter of 100 nm or less and a calcium hydroxide solution .

請求項に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法は、請求項1に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法において、前記コンクリートの養生水に水酸化カルシウム溶液を用いることを特徴とする。 The method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water according to claim 2 is the method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water according to claim 1, wherein a calcium hydroxide solution is used as curing water for the concrete. Characterized by

請求項1及び2に係る発明によれば、コンクリートの緻密化及び高品質化することができるとともに、二酸化炭素の排出を削減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the invention which concerns on Claim 1 and 2 , while being able to make concrete dense and quality-improving, emission of a carbon dioxide can be reduced.

図1は、W/C=65%透水試験の練り水に機能水を用いた材齢7日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 1 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 7 days using functional water as kneading water in a W/C=65% water permeability test. 図2は、同上の透水試験の練り水に機能水を用いた材齢28日供試体による6日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 2 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 6 days using a 28-day-old specimen using functional water as kneading water in the water permeability test. 図3は、同上の透水試験の練り水に機能水を用いて水道水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 3 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 7 days of a 28-day-old specimen cured with tap water using functional water as kneading water for the water permeability test. 図4は、同上の透水試験の練り水に純水を用いて材齢7日まで純水で養生し、材齢7日から機能水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。Fig. 4 shows the cumulative water permeability of a 28-day-old specimen that was cured with pure water until 7 days of material age, and cured with functional water from 7 days of material age, using pure water as the kneading water for the same water permeability test. 2 is a bar graph showing amounts; 図5は、W/C=35%透水試験の練り水に機能水を用いて水道水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 5 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 7 days of a 28-day-old specimen cured with tap water using functional water as kneading water for a W/C=35% water permeability test. 図6は、同上の透水試験の練り水に純水を用いて材齢7日まで水道水で養生し、材齢7日から機能水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。Fig. 6 shows the cumulative water permeability for 7 days using a 28-day-old specimen cured with tap water until 7 days old using pure water as the kneading water for the water permeability test, and then cured with functional water from 7 days old. 2 is a bar graph showing amounts; 図7は、W/C=35%透水試験の練り水に機能水を用いて純水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 7 is a bar graph showing the cumulative water permeability over 7 days of a 28-day-old specimen cured with pure water using functional water as kneading water for a W/C=35% water permeability test. 図8は、同上の透水試験の練り水に純水を用いて機能水で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 8 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 7 days of a 28-day-old specimen cured with functional water using pure water as kneading water in the water permeability test. 図9は、同上の透水試験の練り水に機能水を用いて水酸化カルシウムCa(OH)飽和上澄み液で養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。FIG. 9 is a bar graph showing the cumulative water permeability for 7 days of a 28-day-old test piece cured with calcium hydroxide Ca(OH) 2 saturated supernatant using functional water as kneading water in the water permeability test. 図10は、同上の透水試験の練り水に機能水を用いて材齢7日まで純水で養生し、材齢7日から機能水を噴霧して養生した材齢28日供試体による7日間の累積透水量を示す棒グラフである。Fig. 10 shows a 28-day-old test specimen that was cured with pure water until 7 days of material age using functional water as the kneading water for the same water permeability test, and then sprayed with functional water from 7 days of material age. is a bar graph showing the cumulative water permeation amount.

以下、本発明に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法の一実施形態について説明する。 An embodiment of a concrete manufacturing method using carbon dioxide nanobubble water according to the present invention will be described below.

<二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法>
本発明の実施形態に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法(以下、単に本コンクリートの製造方法ともいう。)では、先ず、コンクリートの用途に応じて、所定の単位水量(W)、所定の水・セメント比(W/C)、所定の細骨材率(S/A)、所定の空気量(a)となるように配合を決定し、必要な各材料の量を算出する。
<Method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water>
In the concrete manufacturing method using carbon dioxide nanobubble water according to the embodiment of the present invention (hereinafter also simply referred to as the present concrete manufacturing method), first, a predetermined unit water amount (W), A mixture is determined so as to achieve a predetermined water/cement ratio (W/C), a predetermined fine aggregate ratio (S/A), and a predetermined air content (a), and the required amount of each material is calculated.

そして、本コンクリートの製造方法では、決定した配合に応じた量のセメント、粗骨材、細骨材、各種混和材及び混和剤に、練り水として、所定の単位水量(W)となる二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を用いてコンクリートを製造する。 Then, in the concrete manufacturing method of the present invention, the amount of cement, coarse aggregate, fine aggregate, various admixtures and admixtures according to the determined composition is added as kneading water to a predetermined unit water amount (W) of carbon dioxide Concrete is produced using nanobubble water (CO 2 NBW).

ここで、二酸化炭素ナノバブル水とは、ナノオーダー(1μm以下)の直径の二酸化炭素ガスの微細気泡を含有する水のことを指しており、ナノオーダーの二酸化炭素ガスの微細気泡に加え、マイクロオーダー(1~100μm)の微細二酸化炭素ガスを含有するマクロナノバブル水を含む概念である。 Here, carbon dioxide nanobubble water refers to water containing fine bubbles of carbon dioxide gas with a diameter of nano-order (1 μm or less). The concept includes macro-nanobubble water containing fine carbon dioxide gas (1 to 100 μm).

また、二酸化炭素ナノバブルの生成方法としては、二酸化炭素気体と水を混合し、高速で旋回させることで二酸化炭素の気泡を作る「旋回流方式」、二酸化炭素気体に圧力をかけ、水中に溶け込ませて、一気に開放することで二酸化炭素の気泡を作る「加圧溶解方式」、オリフィス等の微細孔へ二酸化炭素気体に圧力をかけて通すことで二酸化炭素の気泡を作る「微細孔方式」、超音波でキャビテーションを起こし水中の二酸化炭素気体を膨張させて二酸化炭素の気泡を作る「超音波方式」など、が例示される。しかし、二酸化炭素ナノバブル水の生成方法は、特に限定されるものではなく、マイクロオーダー(1~100μm)の微細二酸化炭素ガスを含有するマクロナノバブル水を生成できる方法であればよい。 In addition, as a method for generating carbon dioxide nanobubbles, there is a "swirling flow method" in which carbon dioxide gas and water are mixed and swirled at high speed to create carbon dioxide bubbles. The "pressurized dissolution method" that creates carbon dioxide bubbles by releasing them all at once, the "microporous method" that creates carbon dioxide bubbles by applying pressure to carbon dioxide gas through fine holes such as orifices, and the super Examples include the “ultrasonic method,” which causes cavitation with sound waves to expand carbon dioxide gas in water to form carbon dioxide bubbles. However, the method for generating carbon dioxide nanobubble water is not particularly limited, and any method may be used as long as it can generate macro-nanobubble water containing fine carbon dioxide gas of micro order (1 to 100 μm).

但し、本コンクリートの製造方法では、ダン・タクマ社製の製造装置を用いて、前記「加圧溶解方式」の1pass方式又は2分間のloop方式で二酸化炭素ナノバブル水を生成する。安価で容易に短時間で二酸化炭素ナノバブル水を大量に生成することができるからである。 However, in the present concrete manufacturing method, carbon dioxide nanobubble water is generated by the 1-pass method or the 2-minute loop method of the above-mentioned “pressure dissolution method” using a manufacturing apparatus manufactured by Dan-Takuma. This is because a large amount of carbon dioxide nanobubble water can be produced easily and inexpensively in a short time.

なお、二酸化炭素ナノバブル水は製造装置から製造後に少なくとも5分以上経過したものを使うことで所定の効果を発揮する。その間、オープンな状態で放置しておいてもよく、また容器に入れて長期間保管してもよい。練り水として、もしくは水酸化カルシウム飽和溶液との混合用の水としての利用は、製造から数か月経過したものであっても効果は変わらない。 It should be noted that the carbon dioxide nanobubble water exerts a predetermined effect by using the water that has been produced by the production apparatus for at least 5 minutes. In the meantime, it may be left open or stored in a container for a long period of time. When used as kneading water or as water for mixing with a saturated calcium hydroxide solution, the effect does not change even if several months have passed since the production.

本発明に係る二酸化炭素ナノバブルは直径が200nmよりも微小であり、長期に安定化したものである。100nmよりも小さなものが大量に含まれるため、その計測は難しいが、二酸化炭素ナノバブルに含まれる二酸化炭素の分量は水溶液の体積に対して0.03%以下である。これは超音波を利用した方法であり、二酸化炭素ナノバブル水に超音波を放射して溶液中から浮上してきた気泡をルシャテリエ瓶などにトラップし、得られた気体の容量と二酸化炭素濃度を測定することにより求められる。 Carbon dioxide nanobubbles according to the present invention have a diameter smaller than 200 nm and are stable for a long period of time. Since a large amount of particles smaller than 100 nm are included, measurement is difficult, but the amount of carbon dioxide included in the carbon dioxide nanobubbles is 0.03% or less with respect to the volume of the aqueous solution. This is a method using ultrasonic waves, in which ultrasonic waves are emitted to carbon dioxide nanobubble water, and the bubbles that rise from the solution are trapped in a Le Chatelier bottle or the like, and the volume and carbon dioxide concentration of the resulting gas are measured. It is required by

但し、本発明に係る二酸化炭素バブルは製造から数か月たった状況でも分かる通り、溶存二酸化炭素とは無関係なものである。水溶液に超音波を放射すると溶解している二酸化炭素も一部が気泡としてガス化するため、二酸化炭素ナノバブル自体の容積を正確に測ることは出来ない。方法として二酸化炭素ナノバブル水に塩酸などの強酸を加えてpHを4程度にまで低下した後に、窒素ガスなどの二酸化炭素を含まない気体で3時間程度バブリングを行う。これにより大部分の溶解二酸化炭素を空気中に放出できる。その後に水酸化ナトリウムなどの塩基を加えてpHを7程度の中性領域に戻した後で超音波を照射する。これにより本技術に係る二酸化炭素ナノバブルに含まれる気泡量(二酸化炭素量)が水溶液の体積の0.03%以下であることが分かる。なお、ナノバブルは真球に近い気泡であり、表面張力の効果により加圧された状態で存在している。大部分のナノバブルは100nmよりも小さく、気泡内部の圧力は30気圧よりも高い。そのため、正確な二酸化炭素ナノバブルの体積(トータル量)は大気圧環境下で求めた二酸化炭素量の1/30以下の値である。 However, the carbon dioxide bubbles according to the present invention have nothing to do with dissolved carbon dioxide, as can be seen even after several months of production. When ultrasonic waves are emitted to an aqueous solution, some of the dissolved carbon dioxide gasifies as bubbles, so the volume of the carbon dioxide nanobubbles themselves cannot be measured accurately. As a method, a strong acid such as hydrochloric acid is added to carbon dioxide nanobubble water to lower the pH to about 4, and then a gas not containing carbon dioxide such as nitrogen gas is bubbled for about 3 hours. This allows most of the dissolved carbon dioxide to be released into the air. After that, a base such as sodium hydroxide is added to return the pH to a neutral range of about 7, and then ultrasonic waves are applied. From this, it can be seen that the amount of bubbles (the amount of carbon dioxide) contained in the carbon dioxide nanobubbles according to the present technology is 0.03% or less of the volume of the aqueous solution. Note that nanobubbles are bubbles that are nearly spherical, and exist in a state of being pressurized by the effect of surface tension. Most nanobubbles are smaller than 100 nm and the pressure inside the bubble is higher than 30 atmospheres. Therefore, the accurate volume (total amount) of carbon dioxide nanobubbles is 1/30 or less of the amount of carbon dioxide obtained under atmospheric pressure.

また、本コンクリートの製造方法では、二酸化炭素ナノバブル水に加え、練り水に、水酸化カルシウム飽和溶液を二酸化炭素ナノバブル水に対して重量%で25%~50%置換して混合したものを用いることが好ましい。水酸化カルシウムのイオン化したCa2+やOHがコンクリートの毛細管空隙内に侵入してコンクリートの緻密化することができるからである。 In addition to the carbon dioxide nanobubble water, in the method for producing the present concrete, a mixture obtained by substituting 25% to 50% by weight of the carbon dioxide nanobubble water with a calcium hydroxide saturated solution in the kneading water is used. is preferred. This is because ionized Ca 2+ and OH of calcium hydroxide can penetrate into the capillary voids of the concrete and densify the concrete.

そして、本コンクリートの製造方法では、コンクリートの養生水として、水酸化カルシウムの飽和上澄み水(水酸化カルシウム飽和溶液)を用いて所定の強度が発現するまで養生する。練り水と同様に、養生水として供給される水酸化カルシウムのイオン化したCa2+やOHがコンクリートの毛細管空隙内に侵入してコンクリートの緻密化することができるだけでなく、コンクリートの微細な初期の亀裂に入り込み、コンクリートのひび割れを抑制することができるからである。 In the present method for producing concrete, as the curing water for the concrete, supernatant water saturated with calcium hydroxide (calcium hydroxide saturated solution) is used to cure the concrete until a predetermined strength is obtained. As with kneading water, ionized Ca 2+ and OH of calcium hydroxide supplied as curing water can not only penetrate into the capillary voids of concrete to densify concrete, This is because it can enter cracks and suppress cracking of concrete.

以上説明した本発明の実施形態に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法によれば、コンクリートの緻密化することができ、高品質化・高耐久性化することができる。また、コンクリートの重量に対しては微量ではあるが、二酸化炭素を産業として大量に使用されるコンクリート内に固定化して、二酸化炭素の排出を抑制することができる。 According to the concrete manufacturing method using the carbon dioxide nanobubble water according to the embodiment of the present invention described above, the concrete can be densified, and the quality and durability of the concrete can be improved. In addition, carbon dioxide can be immobilized in concrete, which is used in large amounts in industry, although the amount is very small with respect to the weight of concrete, thereby suppressing the emission of carbon dioxide.

また、本実施形態に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法によれば、練り水や養生水として水酸化カルシウム溶液を使用するので、イオン化したCa2+やOHがコンクリートの毛細管空隙内に侵入してコンクリートの緻密化することができるだけでなく、コンクリートのひび割れを抑制することができる。 In addition, according to the concrete manufacturing method using carbon dioxide nanobubble water according to the present embodiment, since a calcium hydroxide solution is used as kneading water and curing water, ionized Ca 2+ and OH are generated in the capillary voids of concrete. It can not only penetrate into the concrete and densify the concrete, but also suppress the cracking of the concrete.

以上、本発明の実施形態に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The concrete manufacturing method using carbon dioxide nanobubble water according to the embodiments of the present invention has been described in detail above. It is nothing more than an indication of Therefore, the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these.

特に、コンクリートとして、結合材としてセメントを用いて骨材を結合するものを例示して説明したが、本発明に係るコンクリートは、広義の意味でのコンクリートを指し、セメントを用いて骨材を結合するものに限られず、石灰、石膏、アスファルト、プラスチックなどの結合材で粗骨材や細骨材からなる骨材を固めた複合材料を含むものである。練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用いた場合は、二酸化炭素を炭酸カルシウムとしてコンクリート中の微細空間に固定化することができると考えられるからである。 In particular, as concrete, cement is used as a binding material to bind aggregates, but the concrete according to the present invention refers to concrete in a broad sense, and cement is used to bind aggregates. Composite materials in which coarse aggregates and fine aggregates are solidified with binders such as lime, gypsum, asphalt, and plastics. This is because, when carbon dioxide nanobubble water is used as the kneading water, it is believed that carbon dioxide can be converted into calcium carbonate and fixed in the microscopic spaces in the concrete.

<W/C=65%透水試験>
次に、本発明に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法の効果を検証するために行った透水試験について説明する。本透水試験は、供試体として複数種類のコンクリート版を作成し、透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測した。
<W / C = 65% water permeability test>
Next, a water permeability test performed to verify the effect of the method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water according to the present invention will be described. In this water permeability test, multiple types of concrete slabs were prepared as specimens, water permeability tests were performed, and the cumulative water permeability (ml) was measured.

供試体のコンクリートの基本配合は、(1)単位水量(W)=175(kg/m)(2)水・セメント比(W/C)=65%(3)細骨材率(S/A)=50%(4)空気量(a)=4.5%となるように配合した。より具体的には、次の表1となるように配合した。 The basic composition of the concrete of the specimen is: (1) Unit water content (W) = 175 (kg/m 3 ) (2) Water/cement ratio (W/C) = 65% (3) Fine aggregate ratio (S/ A) = 50% (4) Air content (a) = 4.5%. More specifically, they were blended as shown in Table 1 below.

Figure 0007276756000001
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(練り水に機能水(CONBW))
また、供試体のコンクリートの製造には、前述の本発明の実施形態に係る二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法と同様に、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を含有する機能水(以下、単に機能水ともいう。)を用いた。供試体のコンクリートの製造に用いた機能水は、製造条件が異なるA,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を用いた。A,B,Cの3種類のタイプは、次の表2に示すように、製造条件として塩化ナトリウム(NaCl)と、塩化カリウム(KCl)と、硫酸カルシウム2水和水(CaSO・2HO)と、硝酸マグネシウム6水和水(Mg(NO)・6HO)の成分、及び二酸化炭素ナノバブル水の製造方式が異なるものである。
(Functional water (CO 2 NBW) in kneading water)
In addition, in the production of concrete as a specimen, functional water containing carbon dioxide nanobubble water in kneading water (hereinafter referred to as It is simply called functional water.) was used. Three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) A, B, and C with different manufacturing conditions were used as the functional water used to manufacture concrete specimens. As shown in Table 2 below, the three types A, B, and C are manufactured under the conditions of sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl), and calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 2H 2 O), the components of magnesium nitrate hexahydrate water (Mg(NO 3 )·6H 2 O), and the manufacturing method of carbon dioxide nanobubble water are different.

Figure 0007276756000002
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また、供試体としては、比較のために、純水、水酸化カルシウムCa(OH)溶液を練り水に使用したものも製造した。その上、機能水として、3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水に、練り混ぜる直前に二酸化炭素ナノバブル水に対して水酸化カルシウム飽和溶液を重量%で25~50%置換して加えたものも使用し、計8種類の練り水で製造したコンクリートからなる供試体を作成し、透水試験を行った。 For comparison, a specimen was also produced using pure water and a calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution as kneading water. In addition, as functional water, 25 to 50% by weight of calcium hydroxide saturated solution is added to the carbon dioxide nanobubble water by replacing the carbon dioxide nanobubble water by 25 to 50% by weight to three types of carbon dioxide nanobubble water just before kneading. Then, specimens were prepared from concrete prepared with a total of 8 types of kneading water, and a water permeability test was conducted.

なお、表2に示す二酸化炭素ナノバブル水の製造方式の1pass(方式)とは、単純に一方向に加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成することを指し、2分間loop(方式)とは、濃度を高くなるように2分間循環させて繰り返し加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成することを指している。 In addition, 1 pass (method) of the carbon dioxide nanobubble water production method shown in Table 2 refers to simply generating carbon dioxide nanobubbles by a pressure dissolution method in one direction, and a 2-minute loop (method) is It refers to generating carbon dioxide nanobubbles by repeatedly pressurizing and dissolving by circulating for 2 minutes so as to increase the concentration.

以上の計8種類の異なる水を練り水に用いて製造したコンクリート版の供試体を材齢7日の翌日から7日間透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図1に示し、材齢28日から6日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図2に示す。 Concrete slab specimens manufactured using the above eight different types of water for kneading were subjected to water permeability tests for 7 days from the day after the 7th day of material age, and the cumulative water permeability (ml) was measured. Fig. 2 shows the cumulative water permeability (ml) measured by conducting a water permeability test from 28 days to 6 days.

図1のグラフに示すように、純水を練り水に用いた供試体と比べて全ての場合で累積透水量が減少しており、練り水に前述の機能水を用いた場合は、コンクリートを緻密化して高品質化すする効果があることが分かる。つまり、コンクリートの練り水に、二酸化炭素ナノバブル水を用いるとコンクリートを緻密化に寄与することが分かった。 As shown in the graph in Fig. 1, the cumulative permeation amount decreased in all cases compared to the test specimens using pure water as the mixing water. It can be seen that there is an effect of densification and quality improvement. In other words, it was found that the use of carbon dioxide nanobubble water as the kneading water for concrete contributes to the densification of concrete.

また、材齢7日のコンクリート効果の初期には、水酸化カルシウム溶液を練り水に使用した場合でもコンクリートの緻密化に寄与することが分かった。それに加え、練り水に、二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム飽和溶液を25%~50%置換して混合したものを用いると、さらにコンクリートの緻密化に寄与することが分かった。 Moreover, it was found that even when a calcium hydroxide solution was used as the kneading water, it contributed to the densification of the concrete at the early stage of the concrete effect of 7 days old. In addition, it was found that the use of a mixture of carbon dioxide nanobubble water substituted with 25% to 50% saturated calcium hydroxide solution as the kneading water further contributes to the densification of the concrete.

そして、図2に示すように、コンリートにおいて所定強度が発現したと考えられる28日からの6日間の透水試験では、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用いたA,B,Cの3種類のタイプ全てにおいて大幅にコンクリートの緻密化が促進されたことが分かる。一方、水酸化カルシウム溶液を混合したものは、コンクリートの緻密化が促進されておらず、二酸化炭素ナノバブル水の効果が大きいことが分かる。 Then, as shown in FIG. 2, in the water permeability test for 6 days from the 28th, when it is considered that the concrete developed a predetermined strength, three types A, B, and C using carbon dioxide nanobubble water as kneading water were tested. It can be seen that the densification of concrete was greatly promoted in all cases. On the other hand, when the calcium hydroxide solution was mixed, the densification of the concrete was not promoted, indicating that the effect of the carbon dioxide nanobubble water was great.

(練り水に機能水+養生水に水道水)
次に、前述と同様に、計8種類の異なる水を練り水に用いて製造したコンクリート版の供試体に、水道水を養生水として使用して材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図3に示す。
(Functional water for kneading water + tap water for curing water)
Next, in the same manner as described above, a concrete slab specimen manufactured using a total of 8 different types of water for kneading was cured using tap water as curing water until the material age was 28 days, and then cured for 7 days. Fig. 3 shows the results obtained by conducting a water permeability test and measuring the cumulative water permeability (ml).

図3のグラフは、図2に示した結果と略同じ結果となり、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用いたA,B,Cの3種類のタイプ全てにおいて大幅にコンクリートの緻密化が促進されたことが分かる。一方、水酸化カルシウム溶液を混合したものは、コンクリートの緻密化が促進されておらず、二酸化炭素ナノバブル水の効果が大きいことが分かる。 The graph in FIG. 3 shows almost the same results as those shown in FIG. 2, and the densification of concrete was greatly promoted in all three types A, B, and C using carbon dioxide nanobubble water as kneading water. I understand. On the other hand, when the calcium hydroxide solution was mixed, the densification of the concrete was not promoted, indicating that the effect of the carbon dioxide nanobubble water was great.

(練り水に純水+養生水に機能水)
次に、コンクリートの基本配合を、前述のように、(1)単位水量(W)=175(kg/m3)(2)水・セメント比(W/C)=65%(3)細骨材率(S/A)=50%(4)空気量(a)=4.5%となるように配合(表1の配合)し、練り水に純水を使用して同一配合の8つの供試体を製造した。そして、表2に示したA,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を製造して、前述の機能水と同様に、計8種類の異なる水を養生水に用いて材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図4に示す。
(pure water for kneading water + functional water for curing water)
Next, the basic composition of concrete is as described above: (1) Unit water content (W) = 175 (kg / m3) (2) Water / cement ratio (W / C) = 65% (3) Fine aggregate Ratio (S/A) = 50% (4) Air content (a) = 4.5% (composition shown in Table 1), and pure water was used as kneading water to prepare 8 samples of the same composition. A sample was manufactured. Then, three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) of A, B, and C shown in Table 2 are produced, and a total of eight different types of water are used as curing water in the same manner as the functional water described above. Fig. 4 shows the cumulative water permeation amount (ml) measured by performing a water permeability test for 7 days after curing until the material age is 28 days.

図4のグラフに示すように、A,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を養生水に使用した場合でも、純水を養生水として使用した場合より全て累積透水量が上回る結果となった。つまり、養生水に二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を使用してもコンクリートの緻密化の効果は見られなかった。 As shown in the graph of FIG. 4, even when three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), A, B, and C, are used as curing water, all are cumulative than when pure water is used as curing water. As a result, the amount of water permeation exceeded. In other words, even if carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) was used as the curing water, no concrete densification effect was observed.

一方、養生水に水酸化カルシウムCa(OH)飽和上澄み液を使用した場合、コンクリートの緻密化の効果が確認できた。A,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム飽和溶液を25%~50%置換して混合したものを使用した場合でもコンクリートの緻密化の効果が確認できた。 On the other hand, when calcium hydroxide Ca(OH) 2 saturated supernatant was used as curing water, the effect of densification of concrete was confirmed. The effect of densifying concrete was confirmed even when three types of carbon dioxide nanobubble water, A, B, and C, were mixed with 25% to 50% of calcium hydroxide saturated solution.

これは、コンクリート中の毛細管空隙の径が約100nmしかないため、二酸化炭素ナノバブルの多くが侵入できなかったものと考えられる。一方、水酸化カルシウム溶液は、イオン化したCa2+やOHが毛細管空隙内に侵入できたためと考えられる。 This is probably because most of the carbon dioxide nanobubbles could not penetrate because the diameter of the capillary voids in the concrete was only about 100 nm. On the other hand, in the calcium hydroxide solution, it is considered that ionized Ca 2+ and OH were able to penetrate into the capillary spaces.

<W/C=35%透水試験>
次に、前述の供試体とは配合条件である水セメント比が大きく異なる複数種類のコンクリート版を作成し、材齢28日から7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測し、前述のW/C=65%透水試験の結果と同様になるか否かを検証した。
<W / C = 35% water permeability test>
Next, multiple types of concrete slabs with water-cement ratios, which are mixing conditions that differ greatly from the above-mentioned test specimen, were prepared, and a water permeability test was conducted from 28 days to 7 days, and the cumulative water permeability (ml) was measured. Then, it was verified whether or not it was the same as the result of the W/C = 65% water permeability test described above.

本試験の供試体のコンクリートの基本配合は、(1)単位水量(W)=165(kg/m)(2)水・セメント比(W/C)=35%(3)細骨材率(S/A)=43%(4)空気量(a)=4.5%となるように配合した。より具体的には、次の表3となるように配合した。 The basic composition of concrete for this test is as follows: (1) Unit water content (W) = 165 (kg/m 3 ) (2) Water/cement ratio (W/C) = 35% (3) Fine aggregate ratio (S/A) = 43% (4) Air content (a) = 4.5%. More specifically, they were blended as shown in Table 3 below.

Figure 0007276756000003
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(練り水に機能水(CONBW))
先ず、練り水に機能水を使用した場合の効果を検証するために、供試体のコンクリート製造の際の練り水に機能水を用いた。機能水は、W/C=65%透水試験と同様に、表2に示したA,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を用いた。
(Functional water (CO 2 NBW) in kneading water)
First, in order to verify the effect of using functional water as kneading water, functional water was used as kneading water when producing concrete specimens. Three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), A, B, and C shown in Table 2, were used as the functional water, as in the W/C=65% water permeability test.

また、W/C=65%透水試験と同様に、比較のために、純水、水酸化カルシウムCa(OH)溶液を練り水に使用したものも製造した。その上、機能水として、3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水に、練り混ぜる直前に二酸化炭素ナノバブル水に対して重量%で25~50の水酸化カルシウム溶液を加えたものも使用し、W/C=65%透水試験と同様に、計8種類の練り水で製造したコンクリートからなる供試体を作成し、透水試験を行った。 As in the W/C=65% water permeability test, pure water and calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution were used as kneading water for comparison. In addition, as the functional water, three types of carbon dioxide nanobubble water were added with a calcium hydroxide solution of 25 to 50% by weight based on the carbon dioxide nanobubble water immediately before kneading, and W / In the same manner as the C=65% water permeability test, a water permeability test was carried out by preparing specimens made of concrete produced with eight types of kneading water.

以上の計8種類の異なる水を練り水に用いて製造したコンクリート版の供試体を、養生水として水道水を使用して材齢28日まで養生し、材齢28日の翌日から7日間透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図5に示す。 Concrete slab specimens manufactured using a total of eight different types of water as kneading water were cured using tap water as curing water until the age of 28 days. Fig. 5 shows the cumulative water permeation amount (ml) measured by the test.

図5のグラフに示すように、W/C=65%透水試験と同様に、純水を練り水に用いた供試体と比べて全ての場合で累積透水量が減少しており、練り水に前述の機能水を用いた場合にコンクリートを緻密化して高品質化する効果があることが分かる。つまり、コンクリートの練り水に、二酸化炭素ナノバブル水を用いるとW/C=35%のコンクリートでもコンクリートを緻密化できることが確認できた。 As shown in the graph of FIG. 5, similarly to the W/C = 65% water permeability test, the cumulative water permeability decreased in all cases compared to the test specimen using pure water as the kneading water. It can be seen that the use of the above-mentioned functional water has the effect of densifying concrete and improving its quality. In other words, it was confirmed that even a concrete having a W/C ratio of 35% can be densified by using carbon dioxide nanobubble water as the concrete kneading water.

また、W/C=65%透水試験と同様に、材齢7日のコンクリート効果の初期には、水酸化カルシウム溶液を練り水に使用した場合でもコンクリートの緻密化に寄与することが確認できた。それに加え、練り水に、二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム飽和溶液を25%~50%置換して混合したものを用いると、さらにコンクリートの緻密化に寄与することが分かった。 As in the W/C = 65% water permeability test, it was confirmed that even when the calcium hydroxide solution was used as the kneading water, it contributed to the densification of the concrete at the early stage of the concrete effect at the age of 7 days. . In addition, it was found that the use of a mixture of carbon dioxide nanobubble water substituted with 25% to 50% saturated calcium hydroxide solution as the kneading water further contributes to the densification of the concrete.

(練り水に純水+養生水に機能水)
次に、コンクリートの基本配合を、前述のように、(1)単位水量(W)=165(kg/m)(2)水・セメント比(W/C)=35%(3)細骨材率(S/A)=43%(4)空気量(a)=4.5%となるように配合し、練り水に純水を使用して同一配合の8つの供試体を製造した。そして、表2に示したA,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を製造して、前述の機能水と同様に、計8種類の異なる水を養生水に用いて材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図6に示す。
(pure water for kneading water + functional water for curing water)
Next, the basic composition of concrete is as described above: (1) Unit water content (W) = 165 (kg/m 3 ) (2) Water/cement ratio (W/C) = 35% (3) Fine bone Material ratio (S/A) = 43% (4) Air content (a) = 4.5%, pure water was used as kneading water, and 8 specimens with the same composition were produced. Then, three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) of A, B, and C shown in Table 2 are produced, and a total of eight different types of water are used as curing water in the same manner as the functional water described above. Fig. 6 shows the cumulative water permeation amount (ml) measured by performing a water permeability test for 7 days after curing until the material age is 28 days.

図6のグラフに示すように、A,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を養生水に使用した場合でも、純水を養生水として使用した場合と比べて、Bタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)だけ累積透水量が下回るもののAタイプ及びCタイプの二酸化炭素ナノバブル水は、逆に累積透水量が増加する結果となった。つまり、養生水に二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を使用しても顕著なコンクリートの緻密化の効果は見られなかった。 As shown in the graph of FIG. 6, even when three types of carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) of A, B, and C are used as curing water, compared with the case of using pure water as curing water , Type B carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) has a lower cumulative water permeation rate, but Type A and C carbon dioxide nanobubble water results in an increase in cumulative water permeation rate. In other words, even if carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) was used as the curing water, no significant concrete densification effect was observed.

一方、養生水に水酸化カルシウムCa(OH)溶液を使用した場合、W/C=65%透水試験と同様に、コンクリートの緻密化の効果が確認できた。A,B,Cの3種類のタイプの二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム飽和溶液を25%~50%置換して混合したものを使用した場合でもコンクリートの緻密化の効果が確認できた。これもW/C=65%透水試験と同様の結果である。 On the other hand, when a calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution was used as the curing water, the effect of densifying concrete was confirmed as in the W/C=65% water permeability test. The effect of densifying concrete was confirmed even when three types of carbon dioxide nanobubble water, A, B, and C, were mixed with 25% to 50% of calcium hydroxide saturated solution. This is also the same result as the W/C=65% water permeability test.

(練り水に機能水+養生水に機能水)
前述のように、W/C=65%透水試験及びW/C=35%透水試験の結果では、練り水に機能水である二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を使用した場合の緻密化の効果が確認できたとともに、養生水に機能水を用いた場合の有用性が確認できなった。この結果を受け、練り水に機能水を使用するとともに、養生水に緻密効果が確認できた水酸化カルシウムCa(OH)飽和上澄み液を使用した場合の有用性と、養生水の供給方法を噴霧養生に変更して機能水を供給した場合の検証を行った。
(Functional water for kneading water + Functional water for curing water)
As described above, in the results of the W/C = 65% water permeability test and the W/C = 35% water permeability test, the densification when carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), which is functional water, is used as kneading water. The effect was confirmed, and the usefulness of using functional water as curing water could not be confirmed. Based on this result, we investigated the usefulness of using functional water for kneading water and the supernatant liquid saturated with calcium hydroxide Ca(OH) 2 , which was confirmed to have a dense effect, and the method of supplying curing water. Verification was performed when functional water was supplied after changing to spray curing.

比較するために、pattern1として、再度練り水に機能水を使用し、養生水に純水を使用して材齢0日~材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図7に示す。 For comparison, as pattern 1, functional water is used again for kneading water, pure water is used for curing water, and the material is aged from 0 to 28 days, and then a water permeability test is performed for 7 days. FIG. 7 shows the measured cumulative water permeation amount (ml).

具体的には、前述のように、(1)単位水量(W)=165(kg/m3)(2)水・セメント比(W/C)=35%(3)細骨材率(S/A)=43%(4)空気量(a)=4.5%の表3の配合で、5種類の供試体を作成した。 Specifically, as described above, (1) unit water content (W) = 165 (kg / m3) (2) water / cement ratio (W / C) = 35% (3) fine aggregate rate (S / A) = 43% (4) Air content (a) = 4.5%.

また、今回は、練り水に、(1)純水、(2)水酸化カルシウムCa(OH)溶液、(3)Aタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(4)Bタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(5)Cタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)の計5種類のみを使用して供試体を作成し、透水試験を行った。 In addition, this time, the kneading water was (1) pure water, (2) calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution, (3) A type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), (4) B type carbon dioxide A total of five types of nanobubble water (CO 2 NBW) and (5) C-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) were used to prepare specimens, and a water permeability test was conducted.

pattern2は、練り水に純水を使用し、養生水に機能水を使用して材齢0日~材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図8に示す。 Pattern 2 uses pure water for kneading water, uses functional water for curing water, cures from 0 days to 28 days of age, and then conducts a water permeability test for 7 days and the cumulative water permeability (ml) is shown in FIG.

但し、機能水の場合も、今回は、(1)純水、(2)水酸化カルシウムCa(OH)飽和上澄み液、(3)Aタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(4)Bタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(5)Cタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)の計5種類のみを使用して供試体を作成して透水試験を行った。 However, even in the case of functional water, this time, (1) pure water, (2) calcium hydroxide Ca(OH) 2 saturated supernatant, (3) A type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), (4) A water permeation test was performed by using only five types of B-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) and (5) C-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW).

pattern3は、練り水に(1)純水、(2)水酸化カルシウムCa(OH)溶液、(3)Aタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CO2NBW)、(4)Bタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(5)Cタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)の計5種類の機能水(比較のため純水含む)を使用した。但し、養生水には、水酸化カルシウムCa(OH)溶液を使用して材齢0日~材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図9に示す。 Pattern 3 is kneaded water with (1) pure water, (2) calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution, (3) A type carbon dioxide nanobubble water (CONBW), (4) B type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), and (5) C-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW). However, calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution is used for the curing water, and the material is aged from 0 to 28 days. FIG. 9 shows the measured values.

pattern4は、練り水に(1)純水、(2)水酸化カルシウムCa(OH)溶液、(3)Aタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(4)Bタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(5)Cタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)の計5種類の機能水(比較のため純水含む)を使用した。 Pattern 4 is kneading water containing (1) pure water, (2) calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution, (3) A type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), (4) B type carbon dioxide nanobubble water ( CO 2 NBW) and (5) C-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW).

そして、養生水にも、(1)純水、(2)水酸化カルシウムCa(OH)溶液、(3)Aタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(4)Bタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)、(5)Cタイプ二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)の計5種類の機能水(比較のため純水含む)を使用した。但し、養生水の供給方法は、材齢7日までは、純水で養生し、その後、供試体の表面から1日に5分間、養生水を噴霧する噴霧養生とした。このように、材齢7日までの純水の養生後、計5種類の機能水(比較のため純水含む)を使用して材齢8日~材齢28日まで養生し、その後7日間の透水試験を行ってその累積透水量(ml)を計測したものを図10に示す。 And also for the curing water, (1) pure water, (2) calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution, (3) A type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), (4) B type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), (5) C-type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW), a total of five types of functional water (including pure water for comparison) were used. However, the method of supplying the curing water was to cure with pure water until the age of 7 days, and then to spray curing by spraying the curing water from the surface of the specimen for 5 minutes a day. In this way, after curing with pure water up to 7 days of material age, a total of 5 types of functional water (including pure water for comparison) were used to cure from 8 days to 28 days of material age, and then for 7 days. Fig. 10 shows the results obtained by conducting a water permeability test and measuring the cumulative water permeability (ml).

図7のグラフから明らかなように、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用いたA,B,Cの3種類のタイプ全てにおいて大幅にコンクリートの緻密化が促進されたことが分かる。一方、水酸化カルシウム溶液を混合した場合でも、コンクリートの緻密化の効果を確認することができる。 As is clear from the graph of FIG. 7, it can be seen that the densification of concrete was significantly promoted in all three types A, B, and C using carbon dioxide nanobubble water as kneading water. On the other hand, even when a calcium hydroxide solution is mixed, the effect of densifying concrete can be confirmed.

図8のグラフでは、図6のグラフの場合と相違して、養生水にA~Cタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を用いた場合でも、養生水に純水を用いた場合と比べて緻密化の効果は確認できる。しかし、養生水に水酸化カルシウムCa(OH)溶液のみを使用した場合より二酸化炭素ナノバブル水を使用した場合の方が緻密化の効果が低い結果となった。よって、図6の結果も踏まえると、二酸化炭素ナノバブル水をコンクリートの養生水として用いた場合のコンクリートの緻密化の顕著な効果は見られないが、水酸化カルシウムCa(OH)溶液を養生水として用いた場合は、コンクリートの緻密化の顕著な効果を確認することができた。 In the graph of FIG. 8, unlike the graph of FIG. 6, even when A to C type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) is used as the curing water, it is different from the case where pure water is used as the curing water. The effect of densification can be confirmed by comparison. However, the densification effect was lower when carbon dioxide nanobubble water was used than when only calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution was used as curing water. Therefore, based on the results of FIG. 6, no significant effect of densification of concrete is observed when carbon dioxide nanobubble water is used as curing water for concrete, but calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution is used as curing water for concrete. A remarkable effect of densification of concrete was confirmed when it was used as

図9のグラフから明らかなように、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用い、養生水として水酸化カルシウムCa(OH)溶液を使用した場合は、大幅にコンクリートの緻密化が促進されたことが分かる。また、養生水として水酸化カルシウムの飽和溶液と二酸化炭素ナノバブル水を混合した場合でも、コンクリートの緻密化の効果を確認できる。 As is clear from the graph in FIG. 9, when carbon dioxide nanobubble water was used as kneading water and calcium hydroxide Ca(OH) 2 solution was used as curing water, densification of concrete was significantly promoted. I understand. Moreover, even when a saturated solution of calcium hydroxide and carbon dioxide nanobubble water are mixed as curing water, the effect of densifying concrete can be confirmed.

図10のグラフでは、養生水にA~Cタイプの二酸化炭素ナノバブル水(CONBW)を用いた場合でも、養生水に純水を用いた場合と比べて緻密化の効果は確認できる。しかし、図7のグラフと対比すると、コンクリートの緻密化が促進されたと言えず、養生水に二酸化炭素ナノバブル水を用いた効果より、練り水に二酸化炭素ナノバブル水を用いた効果が大きいものと考えられる。よって、養生水として二酸化炭素ナノバブル水を使用した場合は、噴霧による供給でも二酸化炭素ナノバブル水の顕著なコンクリートの緻密化の効果を確認することはできなかった。 In the graph of FIG. 10, even when A to C type carbon dioxide nanobubble water (CO 2 NBW) is used as the curing water, the effect of densification can be confirmed as compared to the case where pure water is used as the curing water. However, when compared with the graph in FIG. 7, it cannot be said that the densification of concrete was promoted, and it is considered that the effect of using carbon dioxide nanobubble water as kneading water is greater than the effect of using carbon dioxide nanobubble water as curing water. be done. Therefore, when the carbon dioxide nanobubble water was used as the curing water, it was not possible to confirm the remarkable concrete densifying effect of the carbon dioxide nanobubble water even when it was supplied by spraying.

Claims (2)

二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法であって、
コンクリートを製造する際の練り水に、一方向に加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成する1pass(方式)、又は濃度が高くなるように循環させて繰り返し加圧溶解方式で二酸化炭素ナノバブルを生成するloop(方式)のいずれかの方式で生成されて少なくとも5分以上経過した直径100nm以下の二酸化炭素ガスの微細気泡を含有する二酸化炭素ナノバブル水に水酸化カルシウム溶液を混合したものを用いてコンクリートを製造すること
を特徴とする二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法。
A method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water,
1 pass (method) that generates carbon dioxide nanobubbles in the kneading water when manufacturing concrete by a pressure dissolution method in one direction, or a repeated pressure dissolution method that circulates so that the concentration increases to generate carbon dioxide nanobubbles. Concrete using a mixture of carbon dioxide nanobubble water containing fine carbon dioxide gas bubbles with a diameter of 100 nm or less that has been generated by any of the loops (methods) for at least 5 minutes or more and a calcium hydroxide solution A method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water, characterized by producing
前記コンクリートの養生水に水酸化カルシウム溶液を用いること
を特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素ナノバブル水を用いたコンクリートの製造方法。
The method for producing concrete using carbon dioxide nanobubble water according to claim 1, wherein a calcium hydroxide solution is used as curing water for the concrete.
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Journal of the JIME,2011年,Vol.46, No.6,pp.56-61

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