JP5352074B2 - Method for treating concrete molded body using alkaline treatment liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート成形体の処理に用いるアルカリ性処理液及びそれを用いたコンクリート成形体の処理方法に関し、コンクリート構造物やコンクリート成形体において、中性化したコンクリート内部をアルカリ化して回復させる、或いは、コンクリート内部の中性化を抑制することを目的とする浸透性に優れたアルカリ性処理液を用いた簡易なコンクリート成形体の処理方法に関する。 The present invention relates to an alkaline treatment liquid used for treating a concrete molded body and a method for treating a concrete molded body using the same, and in a concrete structure or a concrete molded body, the neutralized concrete interior is alkalized and recovered, or The present invention also relates to a method for treating a simple concrete molded body using an alkaline treatment liquid excellent in permeability, which is intended to suppress the neutralization of concrete.
コンクリート成形体を構成するコンクリートは、通常はアルカリ性を維持しており、内部に配置された鉄筋、鉄骨等の鋼材の酸化反応が抑制されるために錆が発生せず、強度が長期間維持される。しかしながら、経時により、空気中の二酸化炭素の浸透によりアルカリ性が低下し、アルカリ性の低下に伴う成形体の劣化が懸念されている。
近年、省エネルギー、或いは、安全性維持の観点から、コンクリート構造物の長寿命化或いは耐震性、耐久性の維持を目的とした技術が種々提案されている。詳細には、コンクリート構造物の中に配置されている鉄筋、鉄骨等の鋼材の防錆を長期的かつ効果的に維持することを目的として、既存の構造物に適用する方法が望まれている。
現在、一般に行われる方法としては、表面が中性化したコンクリート構造物の表面コンクリートの一部を剥離し、露出した鋼材表面をアルカリ処理し、その後、新たなコンクリートで補修する方法が挙げられるが、これらは、コンクリート成形体の一部を、鉄筋に達する深さまで剥離するなど、工数がかかるという問題があった。
また、コンクリートを剥離することなく、珪酸リチウム溶液を使用して表面塗布を行う工法について、室内試験を行った結果、珪酸リチウム溶液のコンクリートへの浸透は確認できず、鋼材を保護する効果は得られないことがわかった。
The concrete that constitutes the concrete molded body usually maintains alkalinity, and since the oxidation reaction of steel materials such as reinforcing bars and steel frames is suppressed, rust does not occur and the strength is maintained for a long time. The However, with the passage of time, the alkalinity decreases due to the infiltration of carbon dioxide in the air, and there is concern about the deterioration of the molded product due to the decrease in alkalinity.
In recent years, various technologies have been proposed for the purpose of extending the life of concrete structures or maintaining earthquake resistance and durability from the viewpoint of energy saving or safety maintenance. Specifically, there is a demand for a method that can be applied to existing structures in order to maintain long-term and effective rust prevention of steel materials such as reinforcing bars and steel frames arranged in concrete structures. .
Currently, as a generally performed method, there is a method in which a part of surface concrete of a concrete structure having a neutral surface is peeled off, an exposed steel surface is treated with alkali, and then repaired with new concrete. However, these methods have a problem that man-hours are required, such as peeling a part of the concrete compact to a depth that reaches the reinforcing bar.
In addition, as a result of laboratory tests on the method of surface coating using lithium silicate solution without peeling concrete, the penetration of lithium silicate solution into concrete could not be confirmed, and the effect of protecting steel was obtained. I found it impossible.
これに対し、構造物内に存在する鋼材に到達する深さの孔を形成し、そこに導電体を挿入して鋼材に接触させることで鋼材自体を電極として通電し、電気浸透原理を利用してアルカリ剤を鉄筋の近傍まで浸透させ、鉄筋の酸化を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法においても、成形体自体に孔を形成しなければならず、工数がかかるという問題があった。
また、成形体を破壊しない方法として、コンクリート成形体の所定領域を耐アルカリ性シートで被覆、固定化し、固定化されたシート内部にアルカリ剤を注入してコンクリート表面に浸透させる方法（例えば、特許文献２参照。）や、アルカリ剤をコンクリート表面から圧入する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、コンクリート成形体は細骨材、粗骨材を含有しており、成形体内部に存在する空隙が極めて小さいために、通常のアルカリ剤では、鉄筋近傍まで浸透することができず、表面のアルカリ化を達成したに過ぎない。また、後者のように、圧入する場合にも圧入口としてひび割れや作製した目地部分を必要とするものであった。
他方、浸透性アルカリ付与組成物として、少なくとも２種のアルカリ剤を使用し、ゲル化を抑制しながら浸透性を向上させる組成物が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。この方法自体が、コンクリート構造物のひび割れへの浸透を目的としており、数ｎｍ〜数十ｎｍという微細な空隙を有するコンクリート成形体への浸透は困難であった。
In addition, as a method of not destroying the molded body, a predetermined region of the concrete molded body is covered and fixed with an alkali-resistant sheet, and an alkali agent is injected into the fixed sheet to infiltrate the concrete surface (for example, patent document) 2) and a method of press-fitting an alkaline agent from the concrete surface has been proposed (see, for example, Patent Document 3). However, the concrete molded body contains fine aggregates and coarse aggregates, and since the voids existing inside the molded body are extremely small, the normal alkaline agent cannot penetrate to the vicinity of the rebar, and the surface Only alkalinization has been achieved. In addition, as in the latter case, cracks and produced joint portions are required as a pressure inlet even when press-fitting.
On the other hand, as a penetrating alkali-imparting composition, a composition that uses at least two kinds of alkali agents and improves the penetrability while suppressing gelation has been proposed (for example, see Patent Document 4). This method itself is intended to penetrate into the cracks of the concrete structure, and it was difficult to penetrate into the concrete compact having a fine gap of several nm to several tens of nm.
上記問題点を考慮してなされた本発明の目的は、コンクリート成形体に大きな損傷を与えることなく、簡易な方法で、コンクリート成形体内部のアルカリ性を高め、コンクリート内部の鋼材の劣化やそれに起因するコンクリート成形体の劣化及び強度低下を抑制しうるコンクリート成形体の処理方法を提供することにある。 The object of the present invention made in consideration of the above problems is to increase the alkalinity inside the concrete molded body by a simple method without damaging the concrete molded body, resulting in deterioration of the steel material inside the concrete or due to it. and to provide a process how the concrete molded body capable of suppressing the deterioration and decrease in strength of the concrete moldings.
本発明者らは、コンクリート中へアルカリ剤の浸透性を大幅に向上した処理液をコンクリート成形体の表面に特定の方法にて適用することで、上記目的を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の処理方法では、コンクリート浸透性アルカリ性処理液は、コンクリート成形体内部のアルカリ性を向上させる処理に用いられる処理液であって、カチオン界面活性剤を０．１〜１５質量％とアルカリ剤とを含有するｐＨ１１以上のアルカリ性溶液を用いることを特徴とする。
前記アルカリ性の処理液としては、ｐＨ調整用のアルカリ剤として、水酸化ナトリウム、及び、水酸化リチウムからなる群より選択される１種以上のアルカリ剤を用い、且つ、カチオン界面活性剤として、４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤を用いる。
The inventors of the present invention have found that the above object can be solved by applying a treatment solution that has greatly improved the permeability of an alkaline agent into concrete to the surface of a concrete molded body by a specific method. Was completed.
That is, in the treatment method of the present invention , the concrete-permeable alkaline treatment liquid is a treatment liquid used for the treatment for improving the alkalinity inside the concrete molded body, and the alkaline amount of the cationic surfactant is 0.1 to 15% by mass. An alkaline solution containing an agent and having a pH of 11 or more is used .
As the alkaline treatment liquid, one or more alkali agents selected from the group consisting of sodium hydroxide and lithium hydroxide are used as an alkaline agent for adjusting pH, and 4 as cationic surfactant. A quaternary ammonium salt type cationic surfactant is used.
即ちまた、請求項１に係る本発明のコンクリート成形体の処理方法は、コンクリート成形体の表面に、４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤を０．１〜１５質量％と、水酸化ナトリウム、及び、水酸化リチウムからなる群より選択されるアルカリ剤とを含有するｐＨ１１以上のアルカリ性処理液を接触させてコンクリート成形体内部に浸透させ、該コンクリート成形体内部にアルカリ性を付与することを特徴とする。
本発明の処理方法において、コンクリート成形体表面への前記アルカリ性処理液の接触方法としては、コンクリート成形体表面に接触して固定化されたケースに該処理液を満たす方法が適用される。
That is, according to the method for treating a concrete molded body of the present invention according to claim 1 , 0.1-15% by mass of a quaternary ammonium salt type cationic surfactant, sodium hydroxide, and And an alkaline treatment liquid having a pH of 11 or more containing an alkaline agent selected from the group consisting of lithium hydroxide is brought into contact with the inside of the concrete compact to impart alkalinity to the concrete compact. .
In the processing method of the present invention, as a contact method of the alkaline processing liquid to the concrete molded body surface is how to meet the treatment liquid is applied to the immobilized case in contact with the concrete surface of the molded product.
本発明のコンクリート成形体の処理方法によれば、内部に鉄筋を有するコンクリート成形体において、処理終了後の該鉄筋に接触している領域におけるコンクリートを、コンクリート成形体に大きな損傷を与えることなく、ｐＨ１１以上という、鋼材の酸化を抑制しうるアルカリ条件とすることが可能である。
なお、本発明の処理方法が適用されるコンクリート成形体は、水、セメント、混和材料、骨材を含有するコンクリート組成物を硬化して得られるものであれば特に制限はなく、ビルなどの建築物、ダムや橋脚などの土木構造物、コンクリート製の隔壁、ベンチ、オブジェなどのいずれをも包含するものである。
According to the method for treating a concrete molded body of the present invention, in a concrete molded body having a reinforcing bar inside, the concrete in the region that is in contact with the reinforcing bar after the treatment is completed without greatly damaging the concrete molded body, It is possible to set it as the alkaline conditions which can suppress the oxidation of steel materials of pH11 or more.
The concrete molded body to which the treatment method of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is obtained by curing a concrete composition containing water, cement, an admixture, and an aggregate. This includes any structure, civil engineering structures such as dams and piers, concrete partition walls, benches, and objects.
本発明によれば、モルタル、コンクリート中のセメント水和物の炭酸化反応により中性化が進行するコンクリート成形体内部のアルカリ性を、成形体を損傷することなく簡易な方法で回復させることができるため、既存の建造物などに定期的に処理することで、コンクリート中のアルカリ性の環境が維持されるために、内部に存在する鋼材の腐食による強度低下が効果的に抑制され、コンクリート成形体の耐久性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the alkalinity inside the concrete molded object which neutralization advances by carbonation reaction of the cement hydrate in mortar and concrete can be recovered by a simple method, without damaging a molded object. Therefore, by periodically treating existing buildings, etc., the alkaline environment in the concrete is maintained, so the strength reduction due to corrosion of the steel materials existing inside is effectively suppressed, and the concrete molded body Durability can be improved.
本発明によれば、コンクリート成形体に大きな損傷を与えることなく、簡易な方法で、コンクリート成形体内部のアルカリ性を高め、コンクリート内部の鋼材の劣化やそれに起因するコンクリート成形体の強度低下を抑制しうるコンクリート成形体の処理方法を提供することができる。 According to the present invention, the alkalinity inside the concrete molded body is increased by a simple method without damaging the concrete molded body, and the deterioration of the steel material inside the concrete and the resulting decrease in the strength of the concrete molded body are suppressed. how to process the concrete molded body that may be able to provide.
以下、本発明を詳細に説明する。
＜コンクリート浸透性アルカリ性処理液＞
本発明の処理方法に用いられるアルカリ性処理液は、コンクリート内部への浸透性に優れることを特徴とするものであり、４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤を０．１〜１５質量％と、水酸化ナトリウム、及び、水酸化リチウムからなる群より選択されるアルカリ剤とを含有するｐＨ１１以上のアルカリ性溶液である。
（アルカリ剤）
本発明のアルカリ性処理液は、ｐＨが１１以上のアルカリ性を示す処理液を調製しうる特定のアルカリ剤を用いる。処理液はアルカリ剤を水系の溶媒に溶解させて調製する。溶媒としては、水、或いは、水に水性溶剤を添加したものなどが挙げられ、なかでも、取り扱い性などの観点から水が好ましい。溶媒として使用される水は、不純物による影響を低減するといった観点からは、精製水、イオン交換水などが好適なものとして挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Concrete-permeable alkaline treatment solution>
The alkaline treatment liquid used in the treatment method of the present invention is characterized by being excellent in permeability into the concrete. The quaternary ammonium salt type cationic surfactant is 0.1 to 15% by mass, water. An alkaline solution having a pH of 11 or more containing sodium oxide and an alkaline agent selected from the group consisting of lithium hydroxide.
(Alkaline agent)
The alkaline treatment liquid of the present invention uses a specific alkaline agent that can prepare a treatment liquid exhibiting an alkaline pH of 11 or more. The treatment liquid is prepared by dissolving an alkaline agent in an aqueous solvent. Examples of the solvent include water, water added with an aqueous solvent, and water is preferable from the viewpoint of handleability. The water used as the solvent is preferably purified water, ion-exchanged water or the like from the viewpoint of reducing the influence of impurities.
アルカリ性処理液調製に用いられるアルカリ剤としては、効果の観点からは水溶液が強アルカリとなるものが好ましく、具体的には、水酸化ナトリウム、及び、水酸化リチウムからなる群より選ばれ、浸透性向上の観点からは、水酸化リチウムが好ましい。
これらアルカリ剤の添加量は、前記した好ましいｐＨとなるように適宜調整される。
Examples of the alkali agent used in the alkaline processing liquid prepared preferably has an aqueous solution is strongly alkaline in terms of effect, specifically, sodium hydroxide, and is selected from the group consisting of lithium hydroxide, and penetration From the viewpoint of improving the properties, lithium hydroxide is preferable.
The addition amount of these alkali agents is appropriately adjusted so as to achieve the above-described preferable pH.
本発明のアルカリ性処理液には、さらに、カチオン性界面活性剤を含有する。カチオン性界面活性剤としては、脂肪族４級アンモニウム塩、芳香族４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩やイミダゾリニウム塩の如き複素環４級アンモニウム塩から選ばれる４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤であり、好ましくは、脂肪族４級アンモニウム塩である。
浸透性向上効果の観点からは、より具体的には、炭素数８〜１６程度のアルキル基を有するトリメチルアンモニウム塩、炭素数８〜１６程度のアルキル基を有するジメチルアンモニウム塩等が好ましく挙げられる。
これらの４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤は市販品としても入手可能であり、例えば、花王（株）製、コータミンシリーズなどが挙げられる。
The alkaline processing liquid of the present invention further contains a cationic surfactant. As the cationic surfactant, a quaternary ammonium salt type cationic surfactant selected from aliphatic quaternary ammonium salts, aromatic quaternary ammonium salts, heterocyclic quaternary ammonium salts such as pyridinium salts and imidazolinium salts. , and the favorable Mashiku is an aliphatic quaternary ammonium salt.
More specifically, from the viewpoint of the effect of improving permeability, a trimethylammonium salt having an alkyl group having about 8 to 16 carbon atoms, a dimethylammonium salt having an alkyl group having about 8 to 16 carbon atoms, and the like are preferable.
These quaternary ammonium salt-type cationic surfactants are also available as commercial products, and examples thereof include the Kao Co., Ltd. product and the Cotamine series.
前記４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
通常、カチオン性界面活性剤はアルカリ条件では分解などによりその効果を消失する場合が多いが、本発明においては、４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤と特定のアルカリ剤とを含有するアルカリ性処理液がコンクリート成形体内部への優れた浸透性を発現することが確認された。
本発明者らの検討によれば、アルカリ性水溶液、例えば、水酸化リチウム４ｍｏｌ／Ｌの水溶液に４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤０．１質量％以上添加することで表面張力が低下し、コンクリートへの浸透性が向上することが確認された。添加量を１質量％以上とすると表面張力は更に低下し、この傾向はカチオン性界面活性剤の添加量を２０質量％程度までの範囲で確認されているが、カチオン性界面活性剤の添加量が増加すると相対的にアルカリ剤の濃度が低下するため、これらを考慮するとカチオン性界面活性剤の含有量は、アルカリ性処理液中、０．１〜１５質量％の範囲で用いることが好ましく、実用上の効果と経済性の観点からは、１〜５質量％の範囲であることがさらに好ましい。
The quaternary ammonium salt type cationic surfactant may be used alone or in combination of two or more.
Usually, a cationic surfactant often loses its effect due to decomposition under alkaline conditions, but in the present invention, an alkaline treatment containing a quaternary ammonium salt type cationic surfactant and a specific alkaline agent is used. It was confirmed that the liquid exhibited excellent permeability into the concrete compact.
According to the study by the present inventors, the surface tension is reduced by adding 0.1% by mass or more of a quaternary ammonium salt type cationic surfactant to an alkaline aqueous solution, for example, an aqueous solution of lithium hydroxide 4 mol / L, It was confirmed that the permeability to concrete was improved. When the addition amount is 1% by mass or more, the surface tension further decreases, and this tendency has been confirmed within the range of the addition amount of the cationic surfactant up to about 20% by mass. Since the concentration of the alkaline agent is relatively lowered when the amount is increased, the content of the cationic surfactant is preferably in the range of 0.1 to 15% by mass in the alkaline treatment liquid in consideration of these. From the viewpoint of the above effects and economy, it is more preferably in the range of 1 to 5% by mass.
本発明のコンクリート浸透性アルカリ性処理液には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の成分を含むことができる。
添加剤としては、表面からのアルカリ剤の減少を抑制する目的で添加される珪酸ナトリウム、珪酸リチウムなどの水ガラス成分、乾燥収縮低減剤としてのグリコールエーテル系誘導体〔市販品としては、例えば、フローリック社製、ヒビガードがある〕やアミノアルコール類〔市販品としては、例えば、フローリック社製、ヒビガード５００がある〕、浸透性向上剤としての両性界面活性剤〔例えば、アンヒトール（商品名：花王社製）がある〕などを挙げることができる。
The concrete-permeable alkaline treatment liquid of the present invention can contain other components as long as the effects of the present invention are not impaired.
Additives include water glass components such as sodium silicate and lithium silicate, which are added for the purpose of suppressing a decrease in alkali agent from the surface, glycol ether derivatives as drying shrinkage reducing agents (commercially available products such as flow Rick Co., Ltd., Hibigad, etc.) and amino alcohols (commercially available products include, for example, Floric Co., Ltd., Hibigad 500), amphoteric surfactants as permeability improvers [eg Amphitor (trade name: Kao) For example).
＜コンクリート成形体の処理方法＞
次に、本発明のコンクリート浸透性アルカリ性処理液を用いたコンクリート成形体の処理方法について説明する。
本発明のコンクリート成形体の処理方法は、コンクリート成形体の表面に、４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤を０．１〜１５質量％と、水酸化ナトリウム、及び、水酸化リチウムからなる群より選択されるアルカリ剤とを含有するｐＨ１１以上のアルカリ性処理液を接触させてコンクリート成形体内部に浸透させ、該コンクリート成形体内部にアルカリ性を付与することを特徴とする。
ここで用いられるアルカリ性処理液は、前記本発明のコンクリート浸透性アルカリ性処理液である。
<Processing method of concrete compact>
Next, the processing method of the concrete molded object using the concrete permeable alkaline processing liquid of this invention is demonstrated.
The method for treating a concrete molded body of the present invention comprises a surface of a concrete molded body, 0.1 to 15% by mass of a quaternary ammonium salt type cationic surfactant , sodium hydroxide, and lithium hydroxide. An alkaline treatment liquid having a pH of 11 or more containing a selected alkali agent is brought into contact with the inside of the concrete compact to impart alkalinity to the concrete compact.
The alkaline treatment liquid used here is the concrete-permeable alkaline treatment liquid of the present invention.
本発明において、コンクリート成形体表面へ処理液を接触させる方法としては、液層を用いて接触させる、繊維塊状体や織布、不織布などの保水性を有する耐アルカリ性の材料に処理液を含浸させて表面に適用する、など、施工の状況やコンクリートに浸透させる液量などを考慮して種々の方法を適宜選択して適用することができる。 In the present invention, as a method of bringing the treatment liquid into contact with the surface of the concrete molded body, the treatment liquid is impregnated with an alkali-resistant material having water retention properties such as a fiber lump, woven fabric, or non-woven fabric that is brought into contact with the liquid layer. Various methods can be appropriately selected and applied in consideration of the construction situation and the amount of liquid that penetrates into the concrete.
本発明においては、コンクリート成形体表面に接触して固定化されたケースに該処理液を満たす方法が適用される。 In the present invention, how to meet the processing liquid that apply to the case that has been immobilized in contact with the concrete surface of the molded product.
前記コンクリート成形体表面へアルカリ性処理液をそのまま接触させる方法としては、後述するポケット状のケースを成形体表面に固定化し、そこに処理液を満たす方法などが挙げられる。 It said concrete moldings alkaline processing liquid to the surface as a method of contacting it has a pocket-like casing section later immobilized on the surface of the molded product, and a method of satisfying the processing solution therein.
処理液接触の他の手段としては、液体保持性を有する繊維塊状体や不織布などの担持体（以下、保水材と称する）に処理液を含浸させ、コンクリート成形体表面に接触させる方法が挙げられる。
以下、保水材として不織布を用いた場合を例に挙げて説明する。図１は、処理液を不織布１０に含浸させて、コンクリート成形体１２表面に接触させた態様を示す概略断面図である。コンクリート成形体１２表面に、アルカリ性処理液を含浸させた不織布１０を接触させてピン１４で不織布を固定し、成形体との非接触面よりのアルカリ性処理液の蒸発による効果の減少を抑制するため、その表面をポリエステルフィルム等の液不透過性シート１６により被覆している。
保水材としては、織布、不織布、シート状に形成された繊維塊状体、スポンジシートなどの高分子化合物製多孔質体、架橋ポリアクリル酸の如き、吸水性を有する高分子吸収体を不織布製などの適切な液透過性の袋に内包したものなどが挙げられる。
液保持能は繊維や多孔質体を構成する材料の種類や密度などにより目的に応じて調整することができる。なかでも、取り扱い性の観点から不織布が好ましい。
保水材にアルカリ性処理液を含浸させる態様としては、例えば、耐アルカリ性の繊維で構成された繊維塊状体や不織布の繊維間の空隙に処理液を保持させる方法、架橋ポリアクリル酸の如き吸水性を有する高分子材料に処理液を吸収、保持させる方法、或いは、これを組み合わせた方法などが挙げられる。ここで、繊維塊状体はシート状にカーディングされたものをそのまま用いてもよく、保形性を向上させるため、不織布や多孔質フィルムなどの液透過性のシートで被覆したパックの如き態様で用いてもよい。
As other means for contacting the treatment liquid, there is a method of impregnating a treatment liquid (hereinafter referred to as a water retaining material) with a carrier such as a fiber lump or non-woven fabric having liquid retainability and bringing it into contact with the surface of the concrete molded body. .
Hereinafter, the case where a nonwoven fabric is used as the water retaining material will be described as an example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an aspect in which a
As the water retaining material, a woven fabric, a non-woven fabric, a fiber lump formed into a sheet, a porous body made of a polymer compound such as a sponge sheet, and a polymer absorbent having a water absorption property such as crosslinked polyacrylic acid are made of non-woven fabric. And the like encapsulated in an appropriate liquid-permeable bag.
The liquid holding capacity can be adjusted according to the purpose depending on the type and density of the material constituting the fiber or porous body. Among these, a nonwoven fabric is preferable from the viewpoint of handleability.
Examples of the aspect of impregnating the water-retaining material with the alkaline treatment liquid include, for example, a method of holding the treatment liquid in a space between fibers of a fiber block composed of alkali-resistant fibers or non-woven fabric, and water absorption such as crosslinked polyacrylic acid. Examples thereof include a method of absorbing and holding the treatment liquid in the polymer material, or a combination thereof. Here, the fiber agglomerate may be used as it is carded in a sheet form, and in order to improve the shape retention, in a form such as a pack covered with a liquid permeable sheet such as a nonwoven fabric or a porous film. It may be used.
不織布としては、バインダーで繊維間を固定したものよりも、繊維を絡ませたり、繊維の一部を融着させて形成された不織布が耐アルカリ性の観点から好ましい。耐アルカリ性の繊維としては、ポリエステル、アクリル、レーヨンなどが挙げられる。
なかでも、液保持性の観点からは、ポリアクリル酸ナトリウム塩を主成分とするポリマーからなる繊維を含んで構成される高吸水性織布が好ましい。このような不織布は、例えば、カネボウ合繊（株）製のベルオアシスなど、市販品としても入手可能である。
繊維塊状体或いは不織布に処理液を含浸させて接触させる場合も、効果の観点からは、図１に示すように、液不透過製シートで表面を被覆することが好ましい。
また、アルカリ性処理液の浸透により減じた処理液を適宜、不織布に供給して接触を継続する手段を併用することもできる。
As the nonwoven fabric, a nonwoven fabric formed by entanglement of fibers or fusion of a part of the fibers is preferred from the viewpoint of alkali resistance, rather than the one in which the fibers are fixed with a binder. Examples of the alkali resistant fiber include polyester, acrylic, rayon and the like.
Among these, from the viewpoint of liquid retention, a highly water-absorbent woven fabric including fibers made of a polymer mainly composed of sodium polyacrylate is preferable. Such a non-woven fabric is also available as a commercial product such as Beloasis manufactured by Kanebo Gosei Co., Ltd.
In the case of impregnating the fiber block or the nonwoven fabric with the treatment liquid and bringing it into contact, it is preferable to cover the surface with a liquid-impermeable sheet as shown in FIG.
Moreover, the process liquid reduced by permeation | transmission of the alkaline process liquid can also be used together with the means which supplies a nonwoven fabric suitably and continues a contact.
コンクリート成形体表面に処理液を直接接触させる方法の別の態様としては、図２に示すように、コンクリート成形体１２表面に接触するように固定化したポケット状ケース１８に該処理液２０を満たす方法が挙げられる。
このケースは上方が開口された直方体のケースにおいて、成形体と接触する側の側面における壁面を有しないポケット状ケース１８であり、その形状は、必要とされる接触面積に応じて適宜、決定される。即ち、ポケット形状を形成する側壁面の面積が接触面積になる。また、所定の時間、常に形成体に浸透するのに十分な処理液量を維持すると言った観点から、厚みは、０．１ｃｍ〜５．０ｃｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、０．３ｃｍ〜１．０ｃｍの範囲である。
ケース１８の素材としては、耐アルカリ性の観点から、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂などが好ましい。
ポケット状ケース１８は、コンクリート成形体１２表面と処理液とが接触するように、成形体１２表面に固定化されるが、固定化に際してケース１８と成形体１２表面との接触領域は、液漏れ防止の目的でパテなどにより密閉することが好ましい。
効果の持続性の観点から、コンクリート成形体１２内部への浸透によりケース１８内のアルカリ性処理液２０が減少した場合、適宜補充することも好ましい。
As another embodiment of the method of bringing the treatment liquid into direct contact with the surface of the concrete molded body, as shown in FIG. 2, the
This case is a rectangular parallelepiped case having an upper opening, and is a pocket-shaped
As a material of the
The pocket-shaped
From the viewpoint of sustaining the effect, when the
コンクリート成形体表面への処理液のさらなる接触方法として、図３に示すように、コンクリート成形体１２表面に水平方向に連続した溝２２を形成し、該処理液を含浸した繊維塊２４などの保水材を該溝２２中に配置する方法が挙げられる。
繊維塊２４などの保水材としては、前記したものと同様のものを挙げることができるが、溝２２の形状に適合させ、必要量を溝の形状に応じて配置するといった観点からは、繊維塊状体が好ましい。この態様において繊維塊状体の形成に用いる繊維は、耐アルカリ性の繊維や吸水性を有する繊維など、前記不織布を構成する好ましい繊維として挙げたものを同様に使用することができる。
また、溝２２の深さ、単位面積あたりに形成する溝２２の間隔や長さは、目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、アルカリ性処理液の浸透性及び成形体の強度維持の観点から、溝の深さは、０．１ｃｍ〜５．０ｃｍの範囲であることが好ましい。
As a further contact method of the treatment liquid to the surface of the concrete molded body, as shown in FIG. 3, water retaining water such as a
Examples of the water retaining material such as the
The depth of the
アルカリ性処理液のコンクリート成形体との接触時間は、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、数年間隔で行われる内部のアルカリ性維持のための定期な処理に用いる場合には、アルカリ性処理液の浸透深さは０．１ｃｍ〜２．０ｃｍとなることを要し、そのような観点からは、1日〜３ヶ月であることが好ましい。
また、コンクリート構築物の内部に存在する鉄筋などの鋼材周辺までアルカリ性処理液を浸透させようとする場合には、アルカリ性処理液の浸透深さは０．１ｃｍ〜５．０ｃｍとなることを要し、そのような観点からは、1日〜６ヶ月であることが好ましい。
The contact time of the alkaline treatment liquid with the concrete molded body can be appropriately selected according to the purpose. For example, when used for periodic treatment for maintaining the internal alkalinity performed at intervals of several years, it is alkaline. The penetration depth of the treatment liquid needs to be 0.1 cm to 2.0 cm, and from such a viewpoint, it is preferably 1 day to 3 months.
Moreover, when trying to infiltrate the alkaline treatment liquid to the vicinity of steel materials such as reinforcing bars existing in the concrete structure, the penetration depth of the alkaline treatment liquid needs to be 0.1 cm to 5.0 cm, From such a viewpoint, it is preferably 1 day to 6 months.
コンクリート成形体へのアルカリ性処理液の浸透速度は、コンクリート成形体と同じ組成物のコンクリート組成物を調製した試験片により、浸透実験を行い、試験片を切断してフェノールフタレインによる呈色反応を行って浸透深さを測定し、接触時間の平方根で除することで算出することができる。このような実験により予め浸透速度を測定し、同様のコンクリート組成物からなる成形体への必要な接触時間を予想することができる。
また、現場施工の場合には、コンクリート成形体からコアを採取し、表面の呈色反応を行うか、ドリルを用いて所定の深さの小孔を形成し、発生した粉の呈色反応から、所定の深さまでアルカリ化が進行したかを確認することもできる。
The penetration rate of the alkaline treatment liquid into the concrete molding was determined by conducting a penetration test with a test piece prepared with a concrete composition of the same composition as the concrete molding, and cutting the test piece to cause a color reaction with phenolphthalein. It can be calculated by going and measuring the penetration depth and dividing by the square root of the contact time. Through such experiments, the penetration rate can be measured in advance, and the necessary contact time with a molded body made of the same concrete composition can be predicted.
In the case of on-site construction, a core is collected from a concrete molded body and a surface color reaction is performed, or a small hole with a predetermined depth is formed using a drill, and the color reaction of the generated powder It is also possible to confirm whether alkalization has progressed to a predetermined depth.
前記セメント成型体としては、水、セメント、混和材料、骨材、化学混和剤よりなるコンクリート組成物であり、形成されるセメント系成型体の用途に応じて各種材料の、重量比を適宜調整することができる。 The cement molded body is a concrete composition comprising water, cement, an admixture, an aggregate, and a chemical admixture, and the weight ratio of various materials is appropriately adjusted according to the intended use of the formed cement-based molded body. be able to.
本発明において成形体の素材であるコンクリート組成物に用いられるセメントとしては特に制限はなく、形成されるセメント系成型体の用途に応じて、各種セメント類の中から、適宜選択することができる。セメントとして、普通ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、などが使用できる。
前記混和材料としては特に制限はなく形成されるセメント系成型体の用途に応じて、各種セメント、コンクリート用混和材料から適宜種類、使用量を選択できる。混和材料としては、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ、シリカフュームなどが一般的に使用できる。
また、骨材の種類や量は特に制限はなく、形成される成型体の用途に応じて、骨材の種類及び配合割合を適宜選択することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a cement used for the concrete composition which is a raw material of a molded object in this invention, According to the use of the cement-type molded object formed, it can select suitably from various cements. As the cement, ordinary Portland cement, moderately hot Portland cement, low heat Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, and the like can be used.
There is no restriction | limiting in particular as said admixture, According to the use of the cement-type molded object formed, a kind and usage-amount can be suitably selected from various cement and the admixture for concrete. As the admixture, blast furnace slag fine powder, fly ash, silica fume and the like can be generally used.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the kind and quantity of aggregate, According to the use of the molded object formed, the kind and mixing ratio of aggregate can be selected suitably.
本発明の方法を適用するコンクリート成形体には、通常コンクリート成形体に配合されている各種添加剤、例えば減水剤、空気連行剤、消泡剤などを、適宜配合することができる。
前記コンクリート成形体を形成するコンクリート組成物における水とセメントの重量比は、形成されるコンクリート成形体の用途に応じて適宜選択することができるが、水と結合材の重量比は４０％以上７５％以下が好ましく、より好ましくは５０％以上７０％以下である。
In the concrete molded body to which the method of the present invention is applied, various additives usually blended in the concrete molded body, for example, water reducing agents, air entraining agents, antifoaming agents and the like can be appropriately blended.
The weight ratio of water and cement in the concrete composition forming the concrete molded body can be appropriately selected according to the use of the concrete molded body to be formed, but the weight ratio of water and binder is 40% or more and 75. % Or less, more preferably 50% or more and 70% or less.
本発明に係るコンクリート成形体は、前記コンクリート組成物を混練し、成型、硬化して得ることができる。大きさや形状は任意であるが、アルカリ化による強度維持効果の観点からは、その内部に補強材、構造材など種々の目的で鉄筋、鉄骨などの鋼材を配置した成形体に適用して本発明の効果が著しいといえる。
このような成形体としては、ビルや橋脚などの大型構造物のみならず、プレストレス化されたコンクリート成形体であり、ＰＣ鋼材で構成された枠体により補強されている化粧ボードなどのコンクリート成形体も包含される。
The concrete molded body according to the present invention can be obtained by kneading, molding and curing the concrete composition. Although the size and shape are arbitrary, from the viewpoint of the effect of maintaining strength by alkalinization, the present invention is applied to a molded body in which steel materials such as reinforcing bars and steel frames are arranged for various purposes such as reinforcing materials and structural materials. It can be said that the effect of is remarkable.
Such molded bodies include not only large structures such as buildings and piers, but also pre-stressed concrete molded bodies, such as decorative moldings such as decorative boards that are reinforced by a frame made of PC steel. The body is also included.
本発明のアルカリ性処理液を用いたコンクリート成形体の処理方法は、前記構成としたので、コンクリート成形体へのアルカリ性処理液の浸透性に優れるため、コンクリート成形体を破損することなくその内部をアルカリ化することができる。このため、大型の構築物などへも大がかりな装置を必要とせず適用することができ、コンクリート内部の中性化による鉄筋腐食に起因する強度低下を効果的に抑制することができるためその応用範囲は広い。 Since the method for treating a concrete molded body using the alkaline treatment liquid of the present invention has the above-described configuration, the alkaline treatment liquid has excellent permeability to the concrete molded body. Can be For this reason, it can be applied to large structures without the need for large-scale equipment, and the range of applications can be effectively suppressed because it can effectively suppress the strength reduction caused by rebar corrosion due to neutralization inside the concrete. wide.
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に制限されるものではない。
（実験例：コンクリート組成物の配合）
普通ポルトランドセメントと水、砂、砕石（骨材）を含有するセメント組成物であって、水／セメント組成物比（Ｗ／Ｃ 比）が７０％のコンクリート組成物を調製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not restrict | limited to these description.
(Experimental example: Formulation of concrete composition)
A cement composition containing ordinary Portland cement, water, sand, and crushed stone (aggregate), and having a water / cement composition ratio (W / C ratio) of 70%, was prepared.
［使用材料］
セメント：普通ポルトランドセメント(三菱マテリアル社製)、密度３．１６ｇ／ｃｍ３
水：水道水
細骨材１：茨城県鹿島郡神栖町陸砂、表乾密度２．６２ｇ／ｃｍ３、吸水率２．２７％、
粗粒率２．５３
細骨材２：中国福建省福州市川砂、表乾密度２．５９ｇ／ｃｍ３、吸水率１．６０％、
粗粒率３．５６
混合比率（質量比） 砂１：砂２＝８０：２０
粗骨材：栃木県下都賀郡岩舟町砕石２００５、表乾密度２．６６ｇ／ｃｍ３、
吸水率０．７６％、 粗粒率６．５２
ＡＥ減水剤 標準形（Ｉ種）
[Materials used]
Cement: Ordinary Portland cement (Mitsubishi Materials Corporation), density 3.16 g / cm 3
Water: Tap water Fine aggregate 1: Land sand in Kamisu-cho, Kashima-gun, Ibaraki Prefecture, surface dry density 2.62 g / cm 3 , water absorption 2.27%,
Coarse grain ratio 2.53
Fine aggregate 2: Fuzhou city river sand, Fujian, China, surface dry density 2.59g / cm 3 , water absorption 1.60%,
Coarse grain ratio 3.56
Mixing ratio (mass ratio) Sand 1: Sand 2 = 80: 20
Coarse aggregate: Crushed stone, Iwafune-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture, surface dry density 2.66 g / cm 3 ,
Water absorption rate 0.76%, coarse particle rate 6.52
AE water reducing agent standard form (type I)
［コンクリート組成物の配合］
表１にコンクリート組成物の配合を示す。表中で使用した各材料の詳細は上記の通りである。下記コンクリート組成物における水／結合材比は７０．０％、細骨材率は、５０．６％である。
（注）：下記表１中、混和剤の添加量は内割り置換に付き、水に含めている。
[Concrete composition]
Table 1 shows the composition of the concrete composition. Details of each material used in the table are as described above. In the following concrete composition, the water / binder ratio is 70.0%, and the fine aggregate ratio is 50.6%.
(Note): In Table 1 below, the amount of admixture is included in the water due to internal substitution.
［コンクリート組成物による成形体の調製］
前記表１に記載のコンクリート組成物を用いて、前記の、水、セメント、細骨材、粗骨材を所定量ミキサ（強制２軸練ミキサ、容量３ｍ３）に投入し、２０秒間練り混ぜた。この際，練りあがったコンクリートの空気量が一定の値（４．５容量％）と成るよう、ＡＥ減水剤を適量添加し調整した。
このコンクリート組成物により、幅１０ｃｍ、長さ４０ｃｍ、厚さ１０ｃｍのコンクリート成形体を形成した。
[Preparation of molded body by concrete composition]
Using the concrete composition shown in Table 1, the above-mentioned water, cement, fine aggregate, and coarse aggregate are put into a predetermined amount of mixer (forced biaxial mixer, volume 3 m 3 ) and mixed for 20 seconds. It was. At this time, an appropriate amount of AE water reducing agent was added and adjusted so that the amount of air in the concrete that had been kneaded was a constant value (4.5% by volume).
A concrete molded body having a width of 10 cm, a length of 40 cm, and a thickness of 10 cm was formed from this concrete composition.
［コンクリート成形体の前中性化処理］
前記コンクリート成形体について、前中性化を図るため、二酸化炭素濃度５.０％のチャンバー内に静置し、切断面のフェノールフタレインによる呈色反応により、表面からの中性化深さが約３０ｍｍに達するまで中性化の促進を実施した。
[Pre-neutralization treatment of concrete compacts]
In order to pre-neutralize the concrete molded body, it is left in a chamber with a carbon dioxide concentration of 5.0%, and the neutralization depth from the surface is reduced by a color reaction with phenolphthalein on the cut surface. Neutralization was promoted until it reached about 30 mm.
（参考例１）
〔アルカリ性処理液の調製〕
水酸化リチウム １ｍｏｌ／Ｌ水溶液 ９６ｇ
４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤 ４ｇ
（コータミン２４Ｐ、花王（株）製）
上記成分を十分に混合し、液状アルカリ性処理液を得た。処理液のｐＨを測定したところ、ｐＨは、１２．４４であった。
( Reference Example 1)
(Preparation of alkaline treatment solution)
Lithium hydroxide 1mol / L aqueous solution 96g
Quaternary ammonium salt type cationic surfactant 4g
(Coatamine 24P, manufactured by Kao Corporation)
The above components were sufficiently mixed to obtain a liquid alkaline processing liquid. When the pH of the treatment solution was measured, the pH was 12.44.
このようにして得られたアルカリ性処理液を、前記コンクリート成形体表面に、刷毛で、塗布量が３００ｇ／ｍ２となるように塗布し、表面をポリエステルシートで被覆し、測定時期まで静置した。
１３週経過後、成形体を切断して切断面にフェノールフタレインを吹き付け、呈色反応を確認したところ、深さ４．７ｍｍまでｐＨ１２の領域が形成されていた。
The alkaline treatment liquid thus obtained was applied to the surface of the concrete molded body with a brush so that the application amount was 300 g / m 2 , the surface was covered with a polyester sheet, and left until measurement time. .
After 13 weeks, the molded body was cut, and phenolphthalein was sprayed on the cut surface to confirm the color reaction. As a result, a
（比較例１）
実施例１で用いたアルカリ性処理液において、カチオン性界面活性剤を添加しなかった処理液を用いた他は、同様にしてコンクリート成形体の処理を行い、同様に評価した。
その結果、ｐＨ１２の領域深さは、１.５ｍｍであり、アルカリ性処理液は殆ど浸透していないことが確認された。
(Comparative Example 1)
In the alkaline treatment liquid used in Example 1, the concrete molded body was treated in the same manner except that the treatment liquid to which the cationic surfactant was not added was used, and the evaluation was performed in the same manner.
As a result, the region depth at
（参考例２）
参考例１で用いたアルカリ性処理液に、不織布（カネボウベルオアシスシートｔ＝７．０ｍｍ）１０を浸漬させ、十分に吸水させた後、図１に示すように、前記コンクリート成形体１２表面に密着させ、ポリエステルシート１６で被覆し、測定時期まで静置した。この際、不織布の吸水量を単位面積当りに換算すると、５３７５ｇ／ｍ２であった。
１３週経過後、成形体を切断して切断面にフェノールフタレインを吹き付け、呈色反応を確認したところ、深さ９．９ｍｍまでｐＨ１２の領域が形成されていた。
( Reference Example 2)
The alkaline processing solution used in Reference Example 1, a nonwoven fabric (Kanebo Bell Oasis sheet t = 7.0 mm) 10 is immersed, after being sufficiently water, as shown in FIG. 1, close contact with the concrete molded
After 13 weeks, the molded body was cut, and phenolphthalein was sprayed on the cut surface to confirm the color reaction. As a result, a
（比較例２）
実施例２で用いたアルカリ性処理液において、カチオン性界面活性剤を添加しなかった処理液を用いた他は、同様にしてコンクリート成形体の処理を行い、同様に評価した。
その結果、ｐＨ１２の領域深さは、８．７ｍｍであり、カチオン性界面活性剤を添加した場合に比較して、アルカリ性処理液の浸透深さが小さいことが確認された。
(Comparative Example 2)
In the alkaline treatment liquid used in Example 2, the concrete molded body was treated in the same manner except that the treatment liquid to which the cationic surfactant was not added was used, and the evaluation was performed in the same manner.
As a result, the region depth at
（比較例３）
実施例２で用いたアルカリ性処理液において、カチオン性界面活性剤を添加せず、且つ、水酸化リチウム１ｍｏｌ／Ｌ水溶液 ９６ｇに代えて、アルカリ剤として飽和炭酸ナトリウム ９６ｇを添加し、アルカリ性処理液を調製した。この処理液のｐＨは１２．７９であった。この処理液を用いた他は、同様にしてコンクリート成形体の処理を行い、同様に評価した。
その結果、ｐＨ１２の領域深さは、０．０ｍｍであり、アルカリ性処理液は殆ど浸透していないことが確認された。
(Comparative Example 3)
In the alkaline treatment liquid used in Example 2, a cationic surfactant was not added, and 96 g of saturated sodium carbonate was added as an alkaline agent in place of 96 g of lithium hydroxide 1 mol / L aqueous solution. Prepared. The pH of this treatment liquid was 12.79. Except for using this treatment liquid, the concrete molded body was treated in the same manner and evaluated in the same manner.
As a result, the region depth of
（実施例３）
参考例１で用いたアルカリ性処理液２０を、コンクリート成形体１２表面に固定した図２に示す如きアクリル樹脂製のポケット状ケース１８に充填し、液層としてコンクリート成形体１２表面に密着させ、測定時期まで静置した。この際、コンクリート成形体表面とケースとの隙間は５．０ｍｍであり、浸透により減じた処理液については、適宜補充を行った。
１３週経過後、成形体を切断して切断面にフェノールフタレインを吹き付け、呈色反応を確認したところ、深さ１９．５ｍｍまでｐＨ１１の領域が形成されており、実施例１、２に比較しても、アルカリ性処理液の浸透深さが大きく、この方法によれば、アルカリ性処理液の浸透効果がさらに向上することが確認された。
(Example 3)
The
After 13 weeks, the molded body was cut, and phenolphthalein was sprayed on the cut surface to confirm the color reaction. As a result, a pH 11 region was formed up to a depth of 19.5 mm. Even so, it was confirmed that the penetration depth of the alkaline treatment liquid was large, and according to this method, the penetration effect of the alkaline treatment liquid was further improved.
（参考例４）
コンクリート成形体表面に幅５．０ｍｍ、深さ２０．０ｍｍの溝をコンクリートカッターで形成し、参考例１で用いたアルカリ性処理液を含浸した脱脂綿を配置し、測定時期まで静置した。この際、実施例３と同様に浸透により減じた処理液については、適宜補充を行った。
１３週経過後、成形体を切断して切断面にフェノールフタレインを吹き付け、呈色反応を確認したところ、溝に対して拡散方向に平均深さ１９．１ｍｍまでｐＨ１１の領域が形成されていることが確認された。
( Reference Example 4)
A groove having a width of 5.0 mm and a depth of 20.0 mm was formed on the surface of the concrete molded body with a concrete cutter, and absorbent cotton impregnated with the alkaline treatment liquid used in Reference Example 1 was placed and allowed to stand until the measurement time. At this time, in the same manner as in Example 3, the treatment liquid reduced by permeation was appropriately supplemented.
After 13 weeks, the molded body was cut, and phenolphthalein was sprayed on the cut surface to confirm the color reaction. As a result, a pH 11 region was formed in the diffusion direction with respect to the groove to an average depth of 19.1 mm. It was confirmed.
１０ 不織布
１２ コンクリート成形体
１６ 液不透過性シート
１８ ポケット状ケース
２０ アルカリ性処理液
２２ 溝
２４ 繊維塊状体
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