JP4398447B2 - プレストレストコンクリートタンク - Google Patents

Description

この発明は、浄水池または配水池用のプレストレストコンクリートタンクに関するものである。

従来、例えば、配水池に用いられるプレストレストコンクリートタンクでは、上水に含まれる残留塩素によるコンクリートの劣化を防止するために、内面塗装を施していた。

また、道路とか橋梁とか建築物とかに用いられるコンクリートに、結合材がポルトランドセメントと高炉スラグ微粉末とからなるコンクリートを使用することが知られていた（例えば、特許文献１参照）。そして、この高炉スラグ微粉末入りのコンクリートは、高炉スラグ微粉末を含まないコンクリートに比して、塩素浸透に対する抵抗性が高いと考えられていた。

特開２００５−１５４２１３号公報

ところで、前記従来のプレストレストコンクリートタンクにおいては、残留塩素に対する耐久性を高めるために内面塗装を施す必要があり、コスト高となっていた。また、内面塗装を点検したり再塗装したりする等のメンテナンスを定期的に行なわなければならなかった。

また、前述のような高炉スラグ微分末入りのコンクリートは、知られていたものの、そのコンクリートを、例えば配水池用のプレストレストコンクリートタンクに用いるという発想はなかった。

この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、建設コストを下げるとともに、メンテナンス費用を低減することができる、プレストレストコンクリートタンクを提供することにある。

この発明に係るプレストレストコンクリートタンクは、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係るプレストレストコンクリートタンクは、浄水池または配水池用のタンクである。このプレストレストコンクリートタンクにおいて、側壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満である。そして、前記側壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出している。すなわち、このプレストレストコンクリートタンクでは、側壁を形成するコンクリートの結合材に、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを用いることで、タンク内の残留塩素に対する側壁の耐久性を高めて、側壁の内面塗装を省略している。しかも、その高炉スラグ微粉末の比表面積を、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満とすることで、その比表面積の平均値が５０００ｃｍ ² ／ｇ以上となり、これにより、タンク内の残留塩素に対する側壁の耐久性を確実に高めることができる。

また、請求項２に記載の発明に係るプレストレストコンクリートタンクは、請求項１に記載のプレストレストコンクリートタンクにおいて、底壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満である。そして、前記底壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出している。すなわち、このプレストレストコンクリートタンクでは、側壁だけでなく、底壁を形成するコンクリートの結合材に、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを用いることで、タンク内の残留塩素に対する底壁の耐久性を高めて、底壁の内面塗装を省略している。しかも、その高炉スラグ微粉末の比表面積を、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満とすることで、その比表面積の平均値が５０００ｃｍ ² ／ｇ以上となり、これにより、タンク内の残留塩素に対する底壁の耐久性を確実に高めることができる。

また、請求項３に記載の発明に係るプレストレストコンクリートタンクは、請求項２に記載のプレストレストコンクリートタンクにおいて、天壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満である。そして、前記天壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出している。すなわち、このプレストレストコンクリートタンクでは、側壁と底壁だけでなく、天壁を形成するコンクリートの結合材に、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを用いることで、タンク内の残留塩素に対する天壁の耐久性を高めて、天壁の内面塗装を省略している。しかも、その高炉スラグ微粉末の比表面積を、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満とすることで、その比表面積の平均値が５０００ｃｍ ² ／ｇ以上となり、これにより、タンク内の残留塩素に対する天壁の耐久性を確実に高めることができる。

この発明に係るプレストレストコンクリートタンクによれば、次の効果がある。

請求項１に記載されたプレストレストコンクリートタンクによれば、側壁の内面塗装を省略することで、建設コストを下げるとともに、その側壁の内面塗装に関わるメンテナンスを省いて全体のメンテナンス費用を低減することができる。

請求項２に記載されたプレストレストコンクリートタンクによれば、側壁と底壁の内面塗装を省略することで、建設コストを下げるとともに、それら側壁と底壁の内面塗装に関わるメンテナンスを省いて全体のメンテナンス費用を低減することができる。

請求項３に記載されたプレストレストコンクリートタンクによれば、側壁と底壁と天壁の内面塗装を省略することで、建設コストを下げるとともに、それら側壁と底壁と天壁の内面塗装に関わるメンテナンスを省いて全体のメンテナンス費用を低減することができる。

以下、この発明に係るプレストレストコンクリートタンクを実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す。図中符号１は、配水池用のプレストレストコンクリートタンク（以下、ＰＣタンクと称す。）である。このＰＣタンク１は、例えば、円筒形状に形成されており、側壁２と底壁３と天壁４とを備えている。そして、これら側壁２と底壁３と天壁４は、コンクリート製であって、特に、側壁２にはプレストレスが導入されている。

ここで、ＰＣタンク１において、側壁２を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有している。そして、このＰＣタンク１は、側壁２を形成するコンクリートが、タンク内に露出している。さらに、この実施の形態にあっては、底壁３を形成するコンクリートと、天壁４を形成するコンクリートも、それらコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有している。そして、ＰＣタンク１は、これら底壁３と天壁４を形成するコンクリートが、タンク内に露出している。つまり、このＰＣタンク１は、側壁２と底壁３と天壁４とがタンク内に露出する、内面無塗装のＰＣタンクとなっている。なお、側壁２、底壁３、天壁４のそれぞれを形成するコンクリートの結合材は、４０〜６０質量％のポルトランドセメントと、同じく４０〜６０質量％の高炉スラグ微粉末とを有するのが好ましく、特に、４０〜５５質量％のポルトランドセメントと、４５〜６０質量％の高炉スラグ微粉末とを有するのが好適である。

また、側壁２を形成するコンクリートにおける高炉スラグ微粉末、底壁３を形成するコンクリートにおける高炉スラグ微粉末、そして、天壁４を形成するコンクリートにおける高炉スラグ微粉末は、それぞれ、比表面積の平均値が、５０００ｃｍ²／ｇ以上となっている。この高炉スラグ微粉末の比表面積の上限は、特に限定されないが、一般的な供給状況からは、１００００ｃｍ²／ｇ未満あるいは１００００ｃｍ²／ｇ以下のものが容易に入手可能である。日本工業規格には、そのＡ６２０６に、コンクリート用高炉スラグ微分末の規定があり、この規定における、高炉スラグ微分末６０００（比表面積５０００ｃｍ²／ｇ以上、７０００ｃｍ²／ｇ未満）、あるいは高炉スラグ微粉末８０００（比表面積７０００ｃｍ²／ｇ以上、１００００ｃｍ²／ｇ未満）のものを採用すれば、前述した、比表面積の平均値５０００ｃｍ²／ｇ以上となる。

このＰＣタンク１によると、側壁２を形成するコンクリートと、底壁３を形成するコンクリートと、天壁４を形成するコンクリートにおいて、それらコンクリートの結合材に、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを用いることで、タンク内の残留塩素に対する側壁２と底壁３と天壁４の耐久性を高めて、それら側壁２と底壁３と天壁４の内面塗装を省略している。このように、側壁２の内面塗装と底壁３の内面塗装と天壁４の内面塗装とのそれぞれを省略することで、建設コストを下げるとともに、それら内面塗装に関わるメンテナンス（つまり、内面塗装の状態を定期的に点検したり、再塗装したりする）を省いて全体のメンテナンス費用を低減することができる。特に、側壁２の内面塗装と底壁３の内面塗装と天壁４の内面塗装というように、タンク全体の内面塗装を省くことで、内面塗装のメンテナンスに伴う、タンク内の水を抜いてタンクの稼動を停止するということも、必要がなく、タンクの稼働率を上げることができる。

そして、側壁２を形成するコンクリートと、底壁３を形成するコンクリートと、天壁４を形成するコンクリートにおいて、高炉スラグ微粉末の比表面積の平均値を、５０００ｃｍ²／ｇ以上とすることで、タンク内の残留塩素に対する側壁２と底壁３と天壁４（すなわち、タンク全体）の耐久性を確実に高めることができる。

図２に、実験用のコンクリート供試体における、表面からの深さと塩化物イオン量との関係を表わしたグラフを示す。ここで、供試体としては、
（１） 結合材として普通ポルトランドセメント（Ｃ）を使用した従来のコンクリート（Ｎ）
（２） 結合材として普通ポルトランドセメント（Ｃ）と高炉スラグ微粉末６０００（ＢＦＳ）とを使用したコンクリート（ＢＳＰＣ）
とを用いる。これら供試体の配合を、表１に示す。この表からわかるように、コンクリートの結合材は、５０質量％のポルトランドセメントと、同じく５０質量％の高炉スラグ微粉末を有している。

図２のグラフは、これら供試体が、１００００ｐｐｍの塩素ガス中（気中）と、その塩素ガスと平衡状態にある水の中（水中）とに、各々８週間置かれたときの、塩化物イオン量の値である。このグラフにおいて、従来のコンクリート（Ｎ）では、塩化物イオンは、表面からの深さが１０ｍｍを越えて、内部まで浸透している。これに対して、結合材としてポルトランドセメントと高炉スラグ微分末とを使用したコンクリート（ＢＳＰＣ）では、塩化物イオンの浸透は、概ね、表面からの深さが１０ｍｍの範囲内に留まっている。このことは、（Ｎ）と（ＢＳＰＣ）とを比較した場合、（Ｎ）の方が、コンクリート表面から３０ｍｍ程度内側に配置された鉄筋の位置まで塩化物イオンが到達しやすいことを示している。これは、（ＢＳＰＣ）が（Ｎ）と比較して、鉄筋が錆びることを抑制する効果が高いことを表わしている。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、ＰＣタンク１は、配水池用のＰＣタンクでなくとも、配水池と同様に残留塩素を有する浄水池用のＰＣタンクであってもよい。

また、側壁２と底壁３と天壁４のそれぞれに、結合材に高炉スラグ微粉末を含むコンクリートを用いているが、この高炉スラグ微分末を含むコンクリートを、側壁２のみに用いてもよく、また、側壁２と底壁３のみ、あるいは側壁２と天壁４のみに用いても構わない。また、ＰＣタンク１は、側壁２と底壁３と天壁４との全体がコンクリート製であるが、天壁４は、合成樹脂製等、コンクリート製でなくともよい。

また、参考ではあるが、結合材として用いられる高炉スラグ微分末は、比表面積の平均値が５０００ｃｍ²／ｇ以上であるのが望ましいが、５０００ｃｍ²／ｇ未満であっても構わない。

また、ＰＣタンク１は、コンクリートが現場打設されて形成されたものであっても、また、工場生産されたプレキャスト部材が組み合わされたものであってもよい。ここで、コンクリートの結合材として用いられるポルトランドセメントは、現場打設される場合には、普通ポルトランドセメントが好ましく、プレキャスト部材の場合には、早強ポルトランドセメントが好ましい。

この発明の一の実施の形態の、ＰＣタンクの断面図である。 供試体において塩化物イオン量の測定値を示すグラフである。

１ ＰＣタンク（プレストレストコンクリートタンク）
２ 側壁
３ 底壁
４ 天壁

Claims (3)

1. 浄水池または配水池用の、プレストレストコンクリートタンクであって、
   側壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満であり、
   前記側壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出してなる、プレストレストコンクリートタンク。
2. 底壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満であり、
   前記底壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出してなる、請求項１に記載のプレストレストコンクリートタンク。
3. 天壁を形成するコンクリートの結合材は、３０〜６０質量％のポルトランドセメントと、４０〜７０質量％の高炉スラグ微粉末とを有し、かつ、その高炉スラグ微粉末は、比表面積が、５０００ｃｍ ² ／ｇ以上、１００００ｃｍ ² ／ｇ未満であり、
   前記天壁を形成するコンクリートが、タンク内に露出してなる、請求項２に記載のプレストレストコンクリートタンク。

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