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JP5371192B2 - Sulfate-resistant concrete, concrete structure constructed with the sulfate-resistant concrete, and method for producing sulfate-resistant concrete - Google Patents
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Sulfate-resistant concrete, concrete structure constructed with the sulfate-resistant concrete, and method for producing sulfate-resistant concrete Download PDF

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Description

本発明は、耐硫酸コンクリート及びその耐硫酸コンクリートにて構築されたコンクリート構造物、並びに耐硫酸コンクリートの製造方法に関する。   The present invention relates to a sulfate resistant concrete, a concrete structure constructed with the sulfate resistant concrete, and a method for producing the sulfate resistant concrete.

コンクリートにて構築された下水道施設では、コンクリートの主成分であるセメント成分(Ca(OH))が、微生物の働きで発生する硫酸と反応して溶出し、コンクリートの表面部が腐食により剥離してしまい、コンクリートの強度が低下してしまうという問題があった。 In sewerage facilities constructed of concrete, the cement component (Ca (OH) 2 ), which is the main component of concrete, is eluted by reacting with sulfuric acid generated by the action of microorganisms, and the surface of the concrete peels off due to corrosion. As a result, the strength of the concrete is reduced.

そこで、硫酸と接触するコンクリートの表面に耐硫酸性の塗料を塗布して皮膜を形成したり、樹脂製パネルやポリマーコンクリート製パネル等を取り付けて表面を覆って、硫酸とコンクリートとの接触を防止し、硫酸による腐食を防止する方法が用いられている。   Therefore, a sulfuric acid resistant paint is applied to the concrete surface in contact with sulfuric acid to form a film, or a resin panel or a polymer concrete panel is attached to cover the surface to prevent contact between sulfuric acid and concrete. However, a method for preventing corrosion by sulfuric acid is used.

また、硫酸と接触する部分の構造物、例えば、下水道管を耐硫酸性を有するニッケル・クロム合金(例えば、MCアロイ:商品名、三菱マテリアル株式会社製)等のみで製作する方法も用いられている。   In addition, a method of manufacturing a structure in a part in contact with sulfuric acid, for example, a sewer pipe only with a nickel-chromium alloy having sulfuric acid resistance (for example, MC alloy: trade name, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) is also used. Yes.

しかしながら、コンクリートの表面に耐硫酸性の塗装を塗布したり、樹脂製パネル等を取り付ける方法では、塗料や樹脂製パネル等の材料費及びこれらの塗布作業や設置作業に係る人件費が必要であるため、コンクリートにて構築された構造物の施工費が高くなるという問題点があった。   However, in the method of applying a sulfuric acid resistant coating to the surface of concrete or attaching a resin panel, etc., there is a need for material costs such as paint and resin panels, and labor costs related to the application work and installation work. For this reason, there is a problem that the construction cost of the structure constructed of concrete becomes high.

そして、硫酸と接触する部分の構造物、例えば、下水道管をニッケル・クロム合金等のみで製作する方法では、材料費が高価であるために、コストがかかるという問題点があった。また、ニッケル・クロム合金等のみで小径の下水道管等を製作することは可能であるが、大径の下水道管には所定の強度を確保することができないために適用できないという問題点があった。   Further, in the method of manufacturing the structure in contact with sulfuric acid, for example, the sewer pipe only with nickel / chromium alloy or the like, there is a problem that the cost is high because the material cost is high. In addition, it is possible to manufacture a small-diameter sewer pipe or the like using only nickel-chromium alloy, but there is a problem that it cannot be applied to a large-diameter sewer pipe because the predetermined strength cannot be secured. .

そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、安価で耐硫酸性に優れ、かつ、所定の強度を保持可能な耐硫酸コンクリート及びその製造方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a sulfate-resistant concrete that is inexpensive, excellent in sulfuric acid resistance, and capable of maintaining a predetermined strength, and a method for producing the same. Yes.

上記問題を解決する本発明の耐硫酸コンクリートは、第1の水セメント比とされたコンクリートを硬化させることで形成された第1のコンクリート層と、前記第1の水セメント比よりも大きな水セメント比とされたコンクリートを硬化させることで形成され、かつ、深さ方向の全体が中性化された第2のコンクリート層と、前記第1のコンクリート層と前記第2のコンクリート層の境界部分に設置され、各コンクリート層を連結する網状の連結部材とを備え、前記第1のコンクリート層が前記第2のコンクリート層よりも密実とされた二層構造とされていることを特徴とする。 The sulfate-resistant concrete of the present invention that solves the above problems includes a first concrete layer formed by curing concrete having a first water cement ratio, and a water cement that is larger than the first water cement ratio. The second concrete layer formed by curing the concrete having a specific ratio and neutralized in the whole depth direction, and a boundary portion between the first concrete layer and the second concrete layer. And a net-like connecting member for connecting the concrete layers, wherein the first concrete layer has a two-layer structure that is denser than the second concrete layer.

本発明による耐硫酸コンクリートによれば、中性化された第2のコンクリート層には硫酸と反応するセメント成分のCa(OH) がほとんど存在しない。したがって、第2のコンクリート層の存在するコンクリートの表面部は硫酸と反応せず、腐食を生じない。また、耐硫酸コンクリート自体が第2のコンクリート層を備えるので、従来行っていた耐硫酸性塗装の塗布や樹脂パネルの取り付け等の作業を省くことが可能となる。したがって、材料費や人件費等を削減することが可能となる。さらに、耐硫酸コンクリートは、第2のコンクリート層を工場で中性化して現場に運び込む半工場製品であり、現場で中性化作業を行う必要がないため、現場に大規模な設備を必要としない。さらに、連結部材により、各コンクリート層の連結性を高めることができる。 According to the sulfate-resistant concrete according to the present invention, the neutralized second concrete layer is almost free of Ca (OH) 2 as a cement component that reacts with sulfuric acid . Accordingly, the surface portion of the concrete where the second concrete layer exists does not react with sulfuric acid and does not cause corrosion. In addition, since the sulfate-resistant concrete itself includes the second concrete layer , it is possible to omit operations such as application of a sulfate-resistant coating and attachment of a resin panel which have been conventionally performed. Therefore, it is possible to reduce material costs and labor costs. In addition, sulfate-resistant concrete is a semi-factory product that neutralizes the second concrete layer at the factory and transports it to the site. There is no need for neutralization at the site, so large-scale equipment is required at the site. do not do. Furthermore, the connectivity of each concrete layer can be enhanced by the coupling member.

また、本発明のコンクリート構造物は、請求項1に記載の耐硫酸コンクリートにて構築されることを特徴とする。本発明によるコンクリート構造物によれば、耐硫酸コンクリートにて構築されるために、硫酸による腐食を生じない耐硫酸性にすぐれたコンクリート構造物を構築することが可能となる。したがって、メンテナンス等の回数を少なくすることが可能となる。また、腐食を生じないのでコンクリート構造物の耐久性が向上し、従来よりも長くコンクリート構造物を安全に利用することが可能となる。 Moreover, the concrete structure of the present invention is constructed of the sulfate-resistant concrete according to claim 1. According to the concrete structure of the present invention, since it is constructed of sulfate resistant concrete, it is possible to construct a concrete structure excellent in sulfuric acid resistance that does not cause corrosion due to sulfuric acid. Therefore, it is possible to reduce the number of maintenance and the like. Further, since corrosion does not occur, the durability of the concrete structure is improved, and the concrete structure can be used safely for a longer time than before.

また、本発明の耐硫酸コンクリートの製造方法は、水セメント比の異なる2種類の流動状態のコンクリートをそれぞれ製作し、1つの型枠内に前記2種類の流動状態のコンクリートをそれぞれ順番に充填するとともに、各コンクリートの境界部分に網状の連結部材を設置して硬化させ、一端側のコンクリート層が他端側のコンクリート層よりも密実な二層コンクリートを製作し、前記一端側のコンクリート層の表面を気体が接触しないようにシールし、二酸化炭素雰囲気の中に前記二層コンクリートを置いて、前記他端側のコンクリート層における深さ方向の全体を中性化することを特徴とする。 In the method for producing sulfate-resistant concrete according to the present invention, two types of fluidized concrete having different water-cement ratios are manufactured, and the two types of fluidized concrete are sequentially filled in one mold. At the same time, a net-like connecting member is installed at the boundary portion of each concrete and hardened to produce a two-layer concrete in which the concrete layer on one end side is denser than the concrete layer on the other end side. the surface was sealed so the gas does not contact, at the two-layer concrete into the diacid carbon atmosphere, characterized by neutralizing the whole of the depth direction in the concrete layer of the other end .

本発明による耐硫酸コンクリートの製造方法によれば、他端側のコンクリート層における深さ方向の全体が中性化された耐硫酸コンクリートを製造することが可能である。また、他端側のコンクリート層は、一端側のコンクリート層よりも空隙が多く、二酸化炭素が入りやすいために、一端側のコンクリート層を中性化する場合よりも短時間で他端側のコンクリート層を中性化することが可能となる。したがって、効率よく耐硫酸層を形成することが可能となる。 According to the method of manufacturing sulfuric acid concrete according to the invention, the overall depth of the other end side of the concrete layer is possible to produce resistance to sulfuric concrete is neutralized. Also, the concrete layer on the other end side has more voids than the concrete layer on the one end side, and carbon dioxide can easily enter, so the concrete layer on the other end side can be put in a shorter time than when the concrete layer on one end side is neutralized. It becomes possible to neutralize the layer. Therefore, the sulfuric acid resistant layer can be efficiently formed.

そして、中性化は、二酸化炭素の濃度を制御可能な設備を備えた工場にて実施されるため、中性化する深さ等の管理が容易になる。したがって、品質の高い製品を製作することが可能となる。また、中性化は、機械によって自動で行われるため、安価に耐硫酸層を形成することが可能となる。   And since neutralization is implemented in the factory provided with the equipment which can control the density | concentration of a carbon dioxide, management of the depth etc. to neutralize becomes easy. Therefore, it is possible to produce a high quality product. Moreover, since neutralization is automatically performed by a machine, a sulfuric acid resistant layer can be formed at low cost.

本発明によれば、硫酸と接触しても腐食しない耐硫酸コンクリートを安価に製作することができる。また、この耐硫酸コンクリートを利用することにより、構造物に必要な強度を十分に確保しつつ、耐硫酸性にすぐれたコンクリート構造物を構築することができる。   According to the present invention, sulfate-resistant concrete that does not corrode even in contact with sulfuric acid can be produced at low cost. In addition, by using this sulfate resistant concrete, it is possible to construct a concrete structure excellent in sulfuric acid resistance while sufficiently securing the strength required for the structure.

以下、本発明を下水道施設に適用した場合の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、下水道施設に限らず、温泉地の設備等にも適用できることはいうまでもない。最初に、一般的なコンクリートと硫酸との反応について説明し、次に、本発明による耐硫酸コンクリートについて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention applied to sewer facilities will be described in detail with reference to the drawings. However, it goes without saying that the present invention can be applied not only to sewer facilities but also to hot spring facilities. First, the reaction between general concrete and sulfuric acid will be described, and then the sulfate resistant concrete according to the present invention will be described.

図1は、一般的なコンクリートにて構築された下水道管31内で硫酸による腐食が発生する状態を示す図である。図1に示すように、コンクリートは下水道管31内を通過する下水に接触することにより、水和反応が生じ、水酸化カルシウムが生成される。この反応式を式(1)及び式(2)に示す。
2(CaO)・SiO + 6HO → 3CaO・2SiO・3HO + 3Ca(OH) ……式(1)
2(CaO)・SiO + 4HO → 3CaO・2SiO・3HO + Ca(OH) ……式(2)
式(1)及び式(2)にて生成された水酸化カルシウムは、次に硫酸と反応し2水石膏(CaSO・2HO)を生成する。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which corrosion due to sulfuric acid occurs in a sewer pipe 31 constructed of general concrete. As shown in FIG. 1, when the concrete comes into contact with sewage passing through the sewer pipe 31, a hydration reaction occurs and calcium hydroxide is generated. This reaction formula is shown in Formula (1) and Formula (2).
2 (CaO) 3 · SiO 2 + 6H 2 O → 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O + 3Ca (OH) 2 (1)
2 (CaO) 2 · SiO 2 + 4H 2 O → 3CaO · 2SiO 2 · 3H 2 O + Ca (OH) 2 (2)
The calcium hydroxide produced in formulas (1) and (2) then reacts with sulfuric acid to produce dihydrate gypsum (CaSO 4 .2H 2 O).

下水道管31内の下水・汚泥が嫌気性状態になると、下水・汚泥中の硫酸塩が微生物(硫酸塩還元細菌:sulfate−reducing bacteria)により還元され硫化水素が生成される。この反応式を式(3)に示す。
SO − + 2C + 2HO → HS + 2HCO− ……式(3)
式(3)にて発生した硫化水素は、密閉された下水道施設における気相中で濃縮され、コンクリート壁面の結露中に再溶解する。その後、好気状態で硫黄酸化細菌(Thiobacillus 属等)により酸化され硫酸が生成される。この反応式を(式4)に示す。
S + 2O → HSO……式(4)
When the sewage / sludge in the sewer pipe 31 becomes anaerobic, sulfate in the sewage / sludge is reduced by microorganisms (sulfate-reducing bacteria) to generate hydrogen sulfide. This reaction formula is shown in Formula (3).
SO 4 2− + 2C + 2H 2 O → H 2 S + 2HCO 3 −... (3)
The hydrogen sulfide generated in the formula (3) is concentrated in the gas phase in the sealed sewerage facility and re-dissolved during condensation on the concrete wall surface. Thereafter, it is oxidized by sulfur-oxidizing bacteria (such as Thiobacillus genus) in an aerobic state to produce sulfuric acid. This reaction formula is shown in (Formula 4).
H 2 S + 2O 2 → H 2 SO 4 ...... Formula (4)

こうして、硫酸塩還元細菌(sulfate−reducing bacteria)と硫黄酸化細菌(Thiobacillus属等)の作用によって生成された硫酸(HSO)はコンクリート壁面で、PH1〜2まで濃縮され、コンクリート中に含まれるセメントの水和反応によって生じた水酸化カルシウムと反応し、2水石膏(CaSO・2HO)を生成する。この反応式を式(5)に示す。
SO + Ca(OH) → CaSO・2HO ……式(5)
式(5)に示すように、コンクリートの主成分であるCa(OH) が硫酸の影響で溶け出すことによりコンクリートの強度が低下してしまう。
Thus, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) produced by the action of sulfate-reducing bacteria and sulfur-oxidizing bacteria (Thiobacillus genus, etc.) is concentrated to PH 1-2 on the concrete wall and contained in the concrete. It reacts with calcium hydroxide produced by the hydration reaction of the cement to produce dihydrate gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). This reaction formula is shown in Formula (5).
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 .2H 2 O Formula (5)
As shown in the formula (5), the strength of the concrete is lowered by the dissolution of Ca (OH) 2 which is the main component of the concrete due to the influence of sulfuric acid.

また、前記2水石膏は、さらにコンクリート内のアルミン酸三カルシウムと反応し膨張性の針状結晶であるエトリンガイドを生成する。この反応式を式(6)に示す。
3CaSO・2HO + 3CaO・Al + 26HO → 3CaO・Al・3CaSO・32HO ……式(6)
式(6)にて生じたエトリンガイドは、コンクリート内で結晶水を取り込み膨張して、コンクリートを破壊してしまう。
The dihydrate gypsum further reacts with tricalcium aluminate in the concrete to produce an ethrin guide that is an expandable needle crystal. This reaction formula is shown in Formula (6).
3CaSO 4 · 2H 2 O + 3CaO · Al 2 O 3 + 26H 2 O → 3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSO 4 · 32H 2 O (6)
The ethrin guide generated by the equation (6) takes in crystal water in the concrete and expands, thereby destroying the concrete.

そこで、上述の状況に対処すべく、コンクリートに耐硫酸性を持たせるための方法として、本発明においては、硫酸に接触するコンクリートの表面部のCa(OH)を中性化して減少させることにより、硫酸との反応を防止するものである。 Therefore, in order to deal with the above-described situation, as a method for imparting sulfuric acid resistance to concrete, in the present invention, the Ca (OH) 2 in the surface portion of the concrete in contact with sulfuric acid is neutralized and reduced. Prevents reaction with sulfuric acid.

図2は、本発明の第一実施形態に係る耐硫酸コンクリートにて構築された下水道管1を示す図である。図2に示すように、下水道管1は、所定の深さDだけ中性化された耐硫酸層3を内壁面部に備えた耐硫酸コンクリート5からなる。   FIG. 2 is a view showing a sewer pipe 1 constructed of sulfate-resistant concrete according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the sewer pipe 1 is made of sulfate resistant concrete 5 having an inner wall surface with a sulfate resistant layer 3 neutralized by a predetermined depth D.

下水道管1は、所定の強度を確保するために必要な最小限の厚さLに加えて耐硫酸層3の所定の深さDだけ厚く構築されている。なお、所定の深さD(=耐硫酸層3の厚さ)は、下水道管1の径、下水道管1内を通過する下水の流量等により各現場により適宜設定される。   The sewer pipe 1 is constructed thicker by a predetermined depth D of the sulfuric acid resistant layer 3 in addition to a minimum thickness L necessary for ensuring a predetermined strength. The predetermined depth D (= thickness of the sulfuric acid resistant layer 3) is appropriately set at each site depending on the diameter of the sewer pipe 1, the flow rate of sewage passing through the sewer pipe 1, and the like.

この耐硫酸層3はコンクリートが中性化されているためにCa(OH)を含んでおらず、耐硫酸層3は硫酸と接触しても、上記式(5)に示すような反応を生じない。 This sulfuric acid resistant layer 3 does not contain Ca (OH) 2 because the concrete is neutralized, and even if the sulfuric acid resistant layer 3 comes into contact with sulfuric acid, it reacts as shown in the above formula (5). Does not occur.

次に、耐硫酸層3を形成するための中性化の方法について説明する。中性化は、J I S A 1 1 5 3「コンクリートの促進中性化試験方法」に準拠して行う。
図3は、本発明の第一実施形態に係る耐硫酸コンクリートの製作過程を示す模式図である。
図3に示すように、まず、型枠17内にセメント、砂利、水等を混合した流動状態のコンクリートを充填する。そして、コンクリートを充填した後、16時間以上3日以内に型枠17を取り外し、硬化したコンクリート6を材齢4週まで温度20±2℃の湿潤状態(水中又は相対湿度95%以上の雰囲気中)で養生する。
Next, a neutralization method for forming the sulfuric acid resistant layer 3 will be described. Neutralization is carried out in accordance with JISA 1 1 5 3 “Accelerated neutralization test method for concrete”.
FIG. 3 is a schematic view showing a production process of the sulfate-resistant concrete according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, first, concrete in a fluid state in which cement, gravel, water or the like is mixed is filled in the mold 17. After filling the concrete, the formwork 17 is removed within 16 hours or more and 3 days, and the hardened concrete 6 is kept in a wet state (in water or in an atmosphere with a relative humidity of 95% or more) at a temperature of 20 ± 2 ° C. until the age of 4 weeks. ).

次に、コンクリート6を相対湿度60±5%、温度20±2℃の恒温恒湿室で材齢8週まで静置する。ここで、材齢7〜8週の間にコンクリート6の側面6a〜6d及び底面6eをアルミニウム箔テープでシールして、側面6a〜6d及び底面6eが二酸化炭素に接触することを防止する。   Next, the concrete 6 is allowed to stand until the age of 8 weeks in a constant temperature and humidity chamber having a relative humidity of 60 ± 5% and a temperature of 20 ± 2 ° C. Here, the side surfaces 6a to 6d and the bottom surface 6e of the concrete 6 are sealed with aluminum foil tape during the age of 7 to 8 weeks to prevent the side surfaces 6a to 6d and the bottom surface 6e from coming into contact with carbon dioxide.

例えば、下水道管1をシールする場合においては、図4に示すように、外周面7及び両端面9、11をアルミニウム箔テープでシールして、外周面7及び両端面9、11が二酸化炭素に接触することを防止する。   For example, when sealing the sewer pipe 1, as shown in FIG. 4, the outer peripheral surface 7 and both end surfaces 9, 11 are sealed with an aluminum foil tape, and the outer peripheral surface 7 and both end surfaces 9, 11 are made of carbon dioxide. Prevent contact.

なお、シール方法は、これに限定されるものではなく、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等を塗布する方法を用いてもよい。   The sealing method is not limited to this, and a method of applying an epoxy resin, a polyurethane resin, or the like may be used.

次に、二酸化炭素濃度、温度、湿度を制御可能な制御装置内にコンクリート6を入れて、二酸化炭素濃度5±0.2%、温度20±2℃、相対湿度60±5%の環境条件下で、所定の時間静置し、コンクリート6の表面6f(図3参照)から所定の深さDまでを中性化することにより、耐硫酸層3を備えた耐硫酸コンクリート5が製作される。   Next, the concrete 6 is put in a control device capable of controlling the carbon dioxide concentration, temperature, and humidity, and the environmental conditions are such that the carbon dioxide concentration is 5 ± 0.2%, the temperature is 20 ± 2 ° C., and the relative humidity is 60 ± 5%. Then, by standing for a predetermined time and neutralizing the surface 6f (see FIG. 3) of the concrete 6 to a predetermined depth D, the sulfate resistant concrete 5 provided with the sulfuric acid resistant layer 3 is manufactured.

例えば、下水道管1を制御装置内に入れた場合においては、内周面13から所定の深さDまでを中性化することにより、耐硫酸層3を備えた耐硫酸コンクリート5からなる下水道管1(図2参照)が製作される。   For example, when the sewer pipe 1 is put in the control device, the sewer pipe made of the sulfate-resistant concrete 5 having the sulfate-resistant layer 3 is formed by neutralizing from the inner peripheral surface 13 to the predetermined depth D. 1 (see FIG. 2) is manufactured.

なお、所定の時間は、所望の耐硫酸層3の厚さにより適宜変更されるものであって、中性化進行の予測式等を用いた計算により算出される。   The predetermined time is appropriately changed according to the desired thickness of the sulfuric acid resistant layer 3, and is calculated by calculation using a prediction formula for the progress of neutralization.

以上説明したように、本実施形態の耐硫酸コンクリート5からなる下水道管1には、中性化された耐硫酸層3には硫酸と反応するCa(OH)がほとんど存在しない。したがって、内周面13の表面部に耐硫酸層3を備えた耐硫酸コンクリート5からなる下水道管1は硫酸と反応せず、腐食を生じないので、メンテナンス等の回数を少なくすることが可能となる。また、腐食を生じないので下水道管1の耐久性が向上し、従来よりも長く安全に利用することが可能となる。 As described above, in the sewer pipe 1 made of the sulfate resistant concrete 5 of the present embodiment, the neutralized sulfuric acid resistant layer 3 has almost no Ca (OH) 2 that reacts with sulfuric acid. Accordingly, the sewer pipe 1 made of the sulfate-resistant concrete 5 having the sulfuric acid-resistant layer 3 on the surface portion of the inner peripheral surface 13 does not react with sulfuric acid and does not corrode, so that the number of maintenance and the like can be reduced. Become. Moreover, since corrosion does not occur, the durability of the sewer pipe 1 is improved, and it can be used safely for a longer time than before.

そして、下水道管1の強度を確保するために必要な最小限の厚さLに加えて、さらに所定の深さDだけ厚く構築されるために、下水道管1に必要な強度を十分に確保することが可能となる。   Further, in addition to the minimum thickness L necessary for ensuring the strength of the sewer pipe 1, the structure is further thickened by a predetermined depth D, so that the strength required for the sewer pipe 1 is sufficiently ensured. It becomes possible.

また、耐硫酸コンクリート5自体が耐硫酸層3を備えているので、従来行っていた耐硫酸性塗装の塗布や樹脂パネルの取り付け等の作業を省くことが可能となる。したがって、材料費や人件費等を削減することが可能となる。   In addition, since the sulfuric acid resistant concrete 5 itself includes the sulfuric acid resistant layer 3, it is possible to omit operations such as application of a sulfuric acid resistant coating and attachment of a resin panel which have been conventionally performed. Therefore, it is possible to reduce material costs and labor costs.

さらに、耐硫酸コンクリート5は、コンクリートの表面部を工場で中性化して現場に運び込む半工場製品であり、現場で中性化作業を行う必要がないため、現場に大規模な設備を必要としない。また、中性化は、二酸化炭素の濃度、湿度、温度を制御可能な設備を備えた工場にて実施されるために、中性化する深さ等の管理が容易になる。したがって、品質の高い製品を製作することが可能となる。そして、中性化は、機械によって自動で行われるために、安価に耐硫酸コンクリート5を製作することが可能となる。   Furthermore, the sulfate-resistant concrete 5 is a semi-factory product that neutralizes the concrete surface at the factory and transports it to the site, so there is no need to perform neutralization work at the site, so large-scale equipment is required at the site. do not do. Further, since neutralization is performed in a factory equipped with facilities capable of controlling the concentration, humidity, and temperature of carbon dioxide, it becomes easy to manage the depth of neutralization. Therefore, it is possible to produce a high quality product. And since neutralization is performed automatically by a machine, it becomes possible to manufacture the sulfate-resistant concrete 5 at low cost.

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。第二実施形態においては、第一実施形態と比較して一部異なる方法にて耐硫酸コンクリート21を製作するものである。
まず、水セメント比が異なる2種類の流動状態のコンクリートを製作する。本実施形態においては、水セメント比は、例えば、55%、60%とした。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, portions corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described. In the second embodiment, the sulfate-resistant concrete 21 is manufactured by a method that is partially different from that of the first embodiment.
First, two types of concrete with different water-cement ratios are produced. In the present embodiment, the water cement ratio is, for example, 55% and 60%.

図5は、本発明の第二実施形態に係る耐硫酸コンクリート22の製作過程を示す模式図である。図5に示すように、型枠17内に水セメント比が55%の流動状態のコンクリートを充填した後に、水セメント比が60%の流動状態のコンクリートを充填して、水セメント比が55%のコンクリートからなる下側コンクリート層23と、水セメント比が60%からなる上側コンクリート層25とから構成される二層コンクリート21を製作する。水セメント比が小さい下側コンクリート層23は、上側コンクリート層25よりも密実なコンクリートが形成される。   FIG. 5 is a schematic view showing a production process of the sulfate resistant concrete 22 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, after filling the formwork 17 with fluid concrete having a water cement ratio of 55%, filling the fluid concrete with a water cement ratio of 60%, the water cement ratio is 55%. A two-layer concrete 21 composed of a lower concrete layer 23 made of the above concrete and an upper concrete layer 25 having a water-cement ratio of 60% is manufactured. In the lower concrete layer 23 having a small water-cement ratio, concrete that is denser than the upper concrete layer 25 is formed.

下側コンクリート層23と上側コンクリート層25との境界部分には、二酸化炭素と長時間接触しても成分が変化しない強化プラスチック等を網状に設置し、両コンクリート層23、25を連結するための連結材29として用いる。   At the boundary between the lower concrete layer 23 and the upper concrete layer 25, a reinforced plastic or the like that does not change its component even if it comes into contact with carbon dioxide for a long time is installed in a net shape to connect the two concrete layers 23 and 25 together. Used as connecting material 29.

そして、第一実施形態と同様に、16時間以上3日以内に型枠17を取り外し、湿潤状態で養生して材齢8週まで静置する。ここで、本実施形態においては、図6に示すように、材齢7〜8週の間に、二層コンクリート21の側面22a〜22d及び底面22eをアルミニウム箔テープでシールして、側面22a〜22d及び底面22eが二酸化炭素に接触することを防止する。   And like 1st embodiment, the formwork 17 is removed within 3 hours from 16 hours or more, it cures in a moist state, and it leaves still to a material age of 8 weeks. Here, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the side surfaces 22a to 22d and the bottom surface 22e of the two-layer concrete 21 are sealed with aluminum foil tape during the age of 7 to 8 weeks, and the side surfaces 22a to 22a are sealed. 22d and bottom 22e are prevented from coming into contact with carbon dioxide.

次に、再び第一実施形態と同様に、二酸化炭素濃度、温度、湿度を制御可能な制御装置内にこの二層コンクリート21を入れて所定の時間静置する。なお、本実施形態においては、所定の時間は、上側セメント層25を中性化するために必要な時間であって、中性化進行の予測式等により算出される。
そして、上側セメント層25を中性化させることにより、耐硫酸コンクリート22が製作される。
Next, again, as in the first embodiment, the two-layer concrete 21 is placed in a control device capable of controlling the carbon dioxide concentration, temperature, and humidity, and is allowed to stand for a predetermined time. In the present embodiment, the predetermined time is a time required to neutralize the upper cement layer 25, and is calculated by a prediction formula for the progress of neutralization.
And the sulfate-resistant concrete 22 is manufactured by neutralizing the upper side cement layer 25.

以上説明したように、本実施形態の耐硫酸コンクリート22には、中性化された耐硫酸層3、つまり上側コンクリート層25には硫酸と反応するCa(OH)がほとんど存在しない。したがって、耐硫酸層3を備えた耐硫酸コンクリート22は硫酸と反応せず、腐食を生じない。 As described above, the sulfate-resistant concrete 22 of this embodiment has almost no Ca (OH) 2 that reacts with sulfuric acid in the neutralized sulfuric acid-resistant layer 3, that is, the upper concrete layer 25. Therefore, the sulfuric acid resistant concrete 22 provided with the sulfuric acid resistant layer 3 does not react with sulfuric acid and does not cause corrosion.

また、上側コンクリート層25は下側コンクリート層23よりも空隙が多く、外部から二酸化炭素が入りやすいために、上側コンクリート層25は下側コンクリート層23を中性化する場合よりも短時間で中性化される。
さらに、上側コンクリート層25の厚さは、中性化するための所定の厚さDと同一にすることにより、効率よく耐硫酸層3を形成することが可能となる。
Further, since the upper concrete layer 25 has more voids than the lower concrete layer 23 and carbon dioxide easily enters from the outside, the upper concrete layer 25 is medium in a shorter time than the case where the lower concrete layer 23 is neutralized. Be sexualized.
Furthermore, by making the thickness of the upper concrete layer 25 the same as the predetermined thickness D for neutralization, the sulfuric acid resistant layer 3 can be efficiently formed.

なお、上述したすべての実施形態において、耐硫酸コンクリート1、22の内部に鉄筋等を設置してもよく、この場合は、鉄筋は中性化されないコンクリート部位内に配置され、かつ、設計等により定められる所定のコンクリートの被り厚さ(耐硫酸層3の厚さは含まない)を有するように配置される。   In all the embodiments described above, reinforcing bars and the like may be installed inside the sulfate-resistant concrete 1 and 22. In this case, the reinforcing bars are arranged in a concrete portion that is not neutralized, and depending on the design or the like. It is arranged to have a predetermined concrete covering thickness (not including the thickness of the sulfuric acid resistant layer 3).

一般的なコンクリートにて構築された下水道管内で硫酸による腐食が発生する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the corrosion by a sulfuric acid generate | occur | produces in the sewer pipe constructed | assembled with the general concrete. 本発明の第一実施形態に係る耐硫酸コンクリートにて構築された下水道管を示す図である。It is a figure which shows the sewer pipe constructed | assembled with the sulfate resistant concrete which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る耐硫酸コンクリートの製作過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacture process of the sulfate-resistant concrete which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る耐硫酸コンクリートからなる下水道管を示す図である。It is a figure which shows the sewer pipe which consists of sulfate-resistant concrete which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る耐硫酸コンクリートの製作過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacture process of the sulfate-resistant concrete which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る耐硫酸コンクリートの製作過程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the manufacture process of the sulfate-resistant concrete which concerns on 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 下水道管
3 耐硫酸層
5 耐硫酸コンクリート
6 コンクリート
6a、6b、6c、6d 側面
6e 底面
6f 表面
7 外周面
9、11 端面
13 内周面
21 二層コンクリート
22 耐硫酸コンクリート
22a、22b、22c、22d 側面
22e 底面
23 下側コンクリート層
25 上側コンクリート層
27 型枠
29 連結材
31 下水道管
L 必要最小限の厚さ
D 耐硫酸層の厚さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sewer pipe 3 Sulfuric acid resistant layer 5 Sulfuric acid resistant concrete 6 Concrete 6a, 6b, 6c, 6d Side surface 6e Bottom surface 6f Surface 7 Outer surface 9, 11 End surface 13 Inner surface 21 Double-layer concrete 22 Sulfuric acid resistant concrete 22a, 22b, 22c, 22d side surface 22e bottom surface 23 lower concrete layer 25 upper concrete layer 27 formwork 29 connecting material 31 sewer pipe L necessary minimum thickness D thickness of sulfuric acid resistant layer

Claims (3)

第1の水セメント比とされたコンクリートを硬化させることで形成された第1のコンクリート層と、
前記第1の水セメント比よりも大きな水セメント比とされたコンクリートを硬化させることで形成され、かつ、深さ方向の全体が中性化された第2のコンクリート層と、
前記第1のコンクリート層と前記第2のコンクリート層の境界部分に設置され、各コンクリート層を連結する網状の連結部材とを備え、
前記第1のコンクリート層が前記第2のコンクリート層よりも密実とされた二層構造とされていることを特徴とする耐硫酸コンクリート。
A first concrete layer formed by curing concrete having a first water-cement ratio;
A second concrete layer formed by curing concrete having a water cement ratio larger than the first water cement ratio, and neutralized in the depth direction as a whole;
A net-like connecting member that is installed at a boundary between the first concrete layer and the second concrete layer and connects the concrete layers;
The sulfate-resistant concrete, wherein the first concrete layer has a two-layer structure in which the second concrete layer is more dense than the second concrete layer .
請求項1に記載の耐硫酸コンクリートにて構築されることを特徴とするコンクリート構造物。 A concrete structure constructed of the sulfate-resistant concrete according to claim 1 . 水セメント比の異なる2種類の流動状態のコンクリートをそれぞれ製作し、
1つの型枠内に前記2種類の流動状態のコンクリートをそれぞれ順番に充填するとともに、各コンクリートの境界部分に網状の連結部材を設置して硬化させ、一端側のコンクリート層が他端側のコンクリート層よりも密実な二層コンクリートを製作し、
前記一端側のコンクリート層の表面を気体が接触しないようにシールし、
二酸化炭素雰囲気の中に前記二層コンクリートを置いて、前記他端側のコンクリート層における深さ方向の全体を中性化することを特徴とする耐硫酸コンクリートの製造方法。
Produced two types of fluidized concrete with different water-cement ratios,
The molds are filled with the two kinds of fluid concrete in order, and a net-like connecting member is installed at the boundary between the concretes and hardened so that the concrete layer at one end is the concrete at the other end. Make a two-layer concrete that is denser than the layers,
Seal the surface of the concrete layer on the one end side so that gas does not contact it,
Placing the two layers of concrete in the diacid carbon atmosphere, method of manufacturing sulfuric acid concrete, characterized in that to neutralize the overall depth of the concrete layer of the other end.
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