JP7814042B2 - Sealant, structure, method for constructing and repairing a structure - Google Patents
Sealant, structure, method for constructing and repairing a structureInfo
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Description
本開示は、構造物を建造するためのシーリング材、そのシーリング材を備える構造物、その構造物の建造方法、及び補修方法に関する。 This disclosure relates to a sealant for constructing a structure, a structure equipped with the sealant, and a method for constructing and repairing the structure.
地上だけでなく、海中や地下などにも、多数の構造物が建造されている。トンネルや放射性廃棄物の地下処分場など、かなり深い地下に建造する必要がある構造物もある。地下の岩盤中には必ず空隙や亀裂が存在しており、地下水を湧出するが、掘削する地下空洞の深度が深くなればなるほど、地下水の間隙水圧の上昇による突発的な湧水などの発生を避けることが困難となる。したがって、地下環境や空洞などを長期にわたって安全に活用するためには、高間隙水圧下においても地下水を長期にわたって止水させる技術が不可欠となる。また、構造物を構成する構造材の耐久性を向上させることも必要である。 Many structures are being constructed not only above ground, but also underwater and underground. Some structures, such as tunnels and underground disposal sites for radioactive waste, must be built at considerable depths underground. Cavities and cracks are always present in underground bedrock, through which groundwater can well up, but the deeper the underground cavity being excavated, the more difficult it becomes to avoid sudden wellups due to increased pore water pressure. Therefore, to safely utilize underground environments and cavities over the long term, it is essential to have technology that can stop groundwater from leaking for long periods of time, even under high pore water pressure. It is also necessary to improve the durability of the structural materials that make up the structures.
従来は、例えば特許文献1に記載されるように、クラック中に形成した注入孔に注入管を挿入し、かつその吐出口をクラックに臨ませて、クラック中に浸透性の良いセメント系などのクラック注入用注入剤を注入し、クラック中で硬化させて止水していた。 Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, an injection pipe is inserted into an injection hole formed in the crack, with the outlet facing the crack, and a highly permeable cement-based crack injection agent is injected into the crack, which hardens inside the crack to seal the water.
しかし、このような従来の技術による止水や、既設の構造物の耐久性が、数十年以上もの長期にわたって維持されるかどうかは十分に検証されていない。止水箇所や構造材の強度や耐久性を長期にわたって維持するための技術の開発が必要とされている。 However, it has not been fully verified whether the watertightness achieved by these conventional technologies or the durability of existing structures can be maintained over long periods of time, such as several decades. There is a need to develop technologies that can maintain the strength and durability of watertight areas and structural materials over the long term.
本開示は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、構造物の強度及び耐久性のうち少なくとも一方を向上させるための技術を提供することである。 The present disclosure has been made in light of these issues, and its purpose is to provide technology for improving at least one of the strength and durability of structures.
上記課題を解決するために、本開示のある態様のシーリング材は、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物のうち少なくとも一方と、陽イオン及び陰イオンのうち少なくとも一方から難溶性塩を析出させるための核となる難溶物と、を備える。 To solve the above problems, a sealing material according to one embodiment of the present disclosure comprises at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and a poorly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the poorly soluble salt from at least one of the cations and anions.
本開示の別の態様は、構造物である。この構造物は、構造体と、構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に存在するシーリング材と、を備える。シーリング材は、難溶物の核と、核の近傍に存在する難溶性塩と、を備える。 Another aspect of the present disclosure is a structure. The structure includes a structure and a sealant present in at least one of the voids and the surface of the structure. The sealant includes a hardly soluble core and a hardly soluble salt present in the vicinity of the core.
本開示のさらに別の態様は、構造物の建造方法である。この方法は、難溶性塩を構成する陽イオンを含む第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを含む第2の化合物のうち少なくとも一方と、陽イオン及び陰イオンのうち少なくとも一方から難溶性塩を析出させるための核となる難溶物とを備えるシーリング材を構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に設けるステップを備える。 Yet another aspect of the present disclosure is a method for constructing a structure. This method includes applying a sealant to at least one of a void and a surface of a structure, the sealant comprising at least one of a first compound containing a cation that constitutes a poorly soluble salt and a second compound containing an anion that constitutes a poorly soluble salt, and a poorly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the poorly soluble salt from at least one of the cation and anion.
本開示のさらに別の態様は、補修方法である。この方法は、上記のシーリング材を、構造体の補修個所に設ける。 Yet another aspect of the present disclosure is a repair method. This method involves applying the above-described sealant to a repaired portion of a structure.
本開示によれば、構造物の強度及び耐久性のうち少なくとも一方を向上させることができる。 This disclosure makes it possible to improve at least one of the strength and durability of a structure.
本開示において、構造物のクラックや亀裂などの空隙を閉塞して構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させる技術について説明する。 This disclosure describes a technology that seals voids such as cracks in structures to improve their strength, corrosion resistance, and durability.
本開示の実施の形態に係るシーリング材は、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物のうち少なくとも一方と、陽イオン及び陰イオンのうち少なくとも一方から難溶性塩を析出させるための核となる難溶物と、を備える。 The sealing material according to an embodiment of the present disclosure comprises at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and a poorly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the poorly soluble salt from at least one of the cations and anions.
シーリング材に、必要に応じて水や液剤などを加えて混練し、構造物の構造を形成する構造体の空隙や表面に設けると、シーリング材に第1の化合物が含まれる場合は第1の化合物から難溶性塩を構成する陽イオンが、シーリング材に第2の化合物が含まれる場合は第2の化合物から難溶性塩を構成する陰イオンが、それぞれ溶出する。シーリング材に第1の化合物及び第2の化合物の双方が含まれる場合は、溶出した陽イオンと陰イオンから難溶性塩が生成される。シーリング材に第1の化合物が含まれる場合は、溶出した陽イオンと周囲の地下水などに含まれる陰イオンから難溶性塩が生成される。シーリング材に第2の化合物が含まれる場合は、溶出した陰イオンと周囲の地下水などに含まれる陽イオンから難溶性塩が生成される。このとき、シーリング材に含まれる難溶物が結晶核として機能し、難溶物の周囲に難溶性塩が析出する。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、溶出した陽イオンや陰イオンが構造体の空隙や表面から周囲に拡散する前に、その場で難溶性塩を析出させて空隙や表面を効率良く閉塞することができる。したがって、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 When the sealant is kneaded with water or other liquids as needed and applied to the voids or surfaces of a structure that forms the structure of a structure, if the sealant contains a first compound, cations that form the sparingly soluble salt will elute from the first compound, and if the sealant contains a second compound, anions that form the sparingly soluble salt will elute from the second compound. If the sealant contains both the first and second compounds, sparingly soluble salt will be generated from the eluted cations and anions. If the sealant contains the first compound, sparingly soluble salt will be generated from the eluted cations and anions contained in the surrounding groundwater, etc. If the sealant contains the second compound, sparingly soluble salt will be generated from the eluted anions and cations contained in the surrounding groundwater, etc. In this process, the sparingly soluble substance contained in the sealant functions as a crystal nucleus, and the sparingly soluble salt will precipitate around the sparingly soluble substance. This promotes the precipitation of sparingly soluble salts, allowing the sparingly soluble salts to precipitate on-site and efficiently block the voids and surfaces before the eluted cations and anions diffuse from the voids and surfaces of the structure to the surrounding area. This improves the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
第1の化合物及び第2の化合物の双方がシーリング材中に一緒に存在してもよい。例えば、第1の化合物と第2の化合物がシーリング材中に混在していてもよい。第1の化合物及び第2の化合物の双方がシーリング材中に分離して存在してもよい。例えば、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方がカプセルなどに封入されてシーリング材中に含有されてもよい。カプセルは、水などに溶解する材質で形成されてもよい。 Both the first compound and the second compound may be present together in the sealant. For example, the first compound and the second compound may be present mixedly in the sealant. Both the first compound and the second compound may be present separately in the sealant. For example, at least one of the first compound and the second compound may be encapsulated in a capsule or the like and contained in the sealant. The capsule may be made of a material that dissolves in water or the like.
シーリング材は、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方と難溶性塩とを内包する母材を更に備えてもよい。母材は、構造体の空隙などに圧入可能な流動性を有し、圧入後に水和や重合などの化学反応、加熱、冷却、乾燥、光などによって硬化する材料であってもよい。母材は、例えば、セメント、モルタル、コンクリートなどであってもよいし、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂であってもよいし、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂であってもよいし、それらの混合物であってもよい。なお、母材が固化した状態のシーリング材を構造体の空隙などに挿入してもよい。 The sealant may further include a base material containing at least one of the first compound and the second compound and a sparingly soluble salt. The base material may be a material that has fluidity that allows it to be pressed into voids in a structure, etc., and that hardens after being pressed in by a chemical reaction such as hydration or polymerization, or by heating, cooling, drying, or exposure to light. The base material may be, for example, cement, mortar, concrete, a thermosetting resin such as epoxy resin, a thermoplastic resin such as acrylic resin, or a mixture thereof. The sealant, in its solidified form, may be inserted into voids in a structure, etc.
難溶性塩は、シーリング材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に低く、化学的に安定で、周囲の自然環境を汚染しないものであればよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸鉄(II)(菱鉄鉱、シデライト)などの炭酸塩や、炭酸カルシウムマグネシウム(CaMg(CO3)2、苦灰石、ドロマイト)などの複塩や、硫酸カルシウムなどの硫酸塩などであってもよい。炭酸カルシウムの溶解度は、結晶構造などにも依存するが、20℃で約0.0015[g/100g水]であり、炭酸マグネシウムの溶解度は20℃で0.039[g/100g水]であり、炭酸鉄(II)の溶解度は20℃で0.00006554[g/100g水]であり、硫酸カルシウムの溶解度は20℃で0.24[g/100g水]である。難溶性塩は、20℃の水100gに対する溶解度が、例えば0.3以下であってもよく、より好ましくは0.04以下であってもよく、更に好ましくは0.002以下であってもよい。難溶性塩の溶解度は、母材の主成分である化合物の溶解度よりも低ければよい。難溶性塩は、シーリング材が配設される環境に応じて適宜選択されてもよい。例えば、炭酸カルシウムは、二酸化炭素との化学反応により、水に対する溶解度が比較的高い炭酸水素カルシウムに変化しうるので、二酸化炭素の濃度が比較的高い環境にシーリング材を配設する場合には、炭酸カルシウム以外の難溶性塩を形成するイオンを供給するための第1の化合物及び第2の化合物がシーリング材に含有されてもよい。 The sparingly soluble salt may be any salt that has sufficiently low solubility in water at the temperature of the environment in which the sealant is installed, is chemically stable, and does not pollute the surrounding natural environment. Examples of sparingly soluble salts include carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and iron (II) carbonate (siderite, siderite), double salts such as calcium magnesium carbonate (CaMg( CO3 ) 2 , dolomite, dolomite), and sulfates such as calcium sulfate. The solubility of calcium carbonate, which depends on the crystal structure, is approximately 0.0015 g/100 g water at 20°C, the solubility of magnesium carbonate is 0.039 g/100 g water at 20°C, the solubility of iron (II) carbonate is 0.00006554 g/100 g water at 20°C, and the solubility of calcium sulfate is 0.24 g/100 g water at 20°C. The solubility of the poorly soluble salt in 100 g of water at 20°C may be, for example, 0.3 or less, more preferably 0.04 or less, and even more preferably 0.002 or less. The solubility of the poorly soluble salt may be lower than the solubility of the compound that is the main component of the base material. The poorly soluble salt may be appropriately selected depending on the environment in which the sealant is disposed. For example, calcium carbonate can be converted into calcium bicarbonate, which has a relatively high solubility in water, by a chemical reaction with carbon dioxide. Therefore, when the sealant is disposed in an environment with a relatively high concentration of carbon dioxide, the sealant may contain a first compound and a second compound for supplying ions that form a poorly soluble salt other than calcium carbonate.
難溶性塩として炭酸カルシウムを析出させる場合、第1の化合物は、カルシウムイオンを生成可能であり、シーリング材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に高く、周囲の自然環境を汚染しないものであればよい。第1の化合物は、例えば、塩化カルシウム(CaCl2)、硝酸カルシウム(Ca(NO3)2)、炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)などであってもよい。 When calcium carbonate is precipitated as a sparingly soluble salt, the first compound may be any compound that can generate calcium ions, has sufficiently high solubility in water at the temperature of the environment in which the sealant is installed, and does not pollute the surrounding natural environment. Examples of the first compound include calcium chloride (CaCl 2 ), calcium nitrate (Ca(NO 3 ) 2 ), and calcium bicarbonate (Ca(HCO 3 ) 2 ).
難溶性塩として炭酸カルシウムを析出させる場合、第2の化合物は、炭酸イオン及び炭酸水素イオンのうち少なくとも一方を生成可能であり、シーリング材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に高く、周囲の自然環境を汚染しないものであればよい。第2の化合物は、例えば、炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)、炭酸水素カリウム(KHCO3)、炭酸水素アンモニウム(NH4HCO3)などであってもよい。 When calcium carbonate is precipitated as a sparingly soluble salt, the second compound may be any compound capable of generating at least one of carbonate ions and bicarbonate ions, having sufficiently high solubility in water at the temperature of the environment in which the sealant is installed, and not polluting the surrounding natural environment. The second compound may be, for example, sodium bicarbonate (NaHCO 3 ), potassium bicarbonate (KHCO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HCO 3 ), etc.
シーリング材の母材は、難溶性塩を構成する陽イオン又は陰イオンと同種の陽イオン又は陰イオンにより構成される難溶性化合物を含んでもよい。例えば、難溶性塩及び難溶性化合物は、カルシウムの難溶性塩であってもよく、より具体的には、難溶性塩は、炭酸カルシウムであり、難溶性化合物は、セメントやコンクリートなどの主成分である水酸化カルシウムや硫酸カルシウムなどであってもよい。これにより、地下水や雨水などがコンクリートなどのシーリング材の内部に浸入したとしても、第1の化合物から供給されるカルシウムイオンにより、シーリング材の内部における難溶性化合物の溶解平衡を固体側に移動させることができるので、母材からのカルシウムイオンの溶出を抑えることができる。したがって、母材を構成するカルシウムイオンが徐々に外部に浸出して失われ、母材の内部に微細な空隙や亀裂が生じてシーリング材の強度が劣化するのを抑えることができるので、シーリング材の強度を長期にわたって維持することができ、ひいては、構造物の耐久性を飛躍的に向上させることができる。 The base material of the sealant may contain a sparingly soluble compound composed of the same cations or anions as those constituting the sparingly soluble salt. For example, the sparingly soluble salt and the sparingly soluble compound may be a sparingly soluble salt of calcium. More specifically, the sparingly soluble salt may be calcium carbonate, and the sparingly soluble compound may be calcium hydroxide or calcium sulfate, which are major components of cement and concrete. This allows the calcium ions supplied from the first compound to shift the dissolution equilibrium of the sparingly soluble compound within the sealant toward the solid side, even if groundwater or rainwater penetrates into the interior of the sealant, such as concrete, thereby preventing calcium ions from leaching out of the base material. This prevents the calcium ions constituting the base material from gradually leaching out and being lost, which would otherwise cause microvoids and cracks within the base material and thereby reduce the strength of the sealant. This allows the strength of the sealant to be maintained over the long term, significantly improving the durability of structures.
難溶物は、シーリング材が配設される環境の温度における水に対する溶解度が十分に低く、化学的に安定で、周囲の自然環境を汚染しないものであればよく、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸鉄(II)(菱鉄鉱、シデライト)などの炭酸塩や、炭酸カルシウムマグネシウム(CaMg(CO3)2、苦灰石、ドロマイト)などの複塩や、硫酸カルシウムなどの硫酸塩や、水酸化鉄などの金属水酸化物や、鉄などの金属や、砂、岩石などの鉱物などであってもよい。難溶物は、析出させる難溶性塩と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。 The hardly soluble material may be any material that has sufficiently low solubility in water at the temperature of the environment in which the sealant is disposed, is chemically stable, and does not pollute the surrounding natural environment, and may be, for example, carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and iron (II) carbonate (siderite, siderite), double salts such as calcium magnesium carbonate (CaMg( CO3 ) 2 , dolomite, dolomite), sulfates such as calcium sulfate, metal hydroxides such as iron hydroxide, metals such as iron, minerals such as sand and rock, etc. The hardly soluble material may be the same as or different from the hardly soluble salt to be precipitated.
難溶物は、粉末であってもよい。難溶物の粒径は、例えば、40μm以下、39μm以下、38μm以下、37μm以下、36μm以下、35μm以下、30μm以下、25μm以下、20μm以下、19μm以下、18μm以下、17μm以下、16μm以下、15μm以下、14μm以下、13μm以下、12μm以下、11μm以下、10μm以下であってもよい。難溶物の粒径は、例えば、1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上、5μm以上、6μm以上、7μm以上、8μm以上、9μm以上、10μm以上、11μm以上、12μm以上、13μm以上、14μm以上、15μm以上であってもよい。難溶物の粒径は、動的光散乱法、レーザー回折・散乱法、画像イメージング法、重力沈降法などの方法で測定されてもよい。 The hardly soluble material may be a powder. The particle size of the hardly soluble material may be, for example, 40 μm or less, 39 μm or less, 38 μm or less, 37 μm or less, 36 μm or less, 35 μm or less, 30 μm or less, 25 μm or less, 20 μm or less, 19 μm or less, 18 μm or less, 17 μm or less, 16 μm or less, 15 μm or less, 14 μm or less, 13 μm or less, 12 μm or less, 11 μm or less, or 10 μm or less. The particle size of the hardly soluble material may be, for example, 1 μm or more, 2 μm or more, 3 μm or more, 4 μm or more, 5 μm or more, 6 μm or more, 7 μm or more, 8 μm or more, 9 μm or more, 10 μm or more, 11 μm or more, 12 μm or more, 13 μm or more, 14 μm or more, or 15 μm or more. The particle size of the hardly soluble material may be measured by methods such as dynamic light scattering, laser diffraction/scattering, image imaging, and gravitational sedimentation.
難溶物の量は、例えば、シーリング材の総重量を基準として、0.001%以上、0.002%以上、0.003%以上、0.004%以上、0.005%以上、0.01%以上、0.02%以上、0.03%以上、0.04%以上、0.05%以上、0.1%以上、0.2%以上、0.3%以上、0.4%以上、0.5%以上、1.0%以上であってもよい。難溶物の量は、例えば、シーリング材の総重量を基準として、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下、0.9%以下、0.8%以下、0.7%以下、0.6%以下、0.5%以下、0.1%以下、0.09%以下、0.08%以下、0.07%以下、0.06%以下、0.05%以下であってもよい。 The amount of the difficultly soluble substances may be, for example, 0.001% or more, 0.002% or more, 0.003% or more, 0.004% or more, 0.005% or more, 0.01% or more, 0.02% or more, 0.03% or more, 0.04% or more, 0.05% or more, 0.1% or more, 0.2% or more, 0.3% or more, 0.4% or more, 0.5% or more, or 1.0% or more, based on the total weight of the sealant. The amount of the difficultly soluble substances may be, for example, 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less, 0.9% or less, 0.8% or less, 0.7% or less, 0.6% or less, 0.5% or less, 0.1% or less, 0.09% or less, 0.08% or less, 0.07% or less, 0.06% or less, or 0.05% or less, based on the total weight of the sealant.
シーリング材が構造体に設けられた際に、第1の化合物及び第2の化合物からイオンが溶出しやすくするために、第1の化合物及び第2の化合物は粉末としてシーリング材に含有されてもよい。 The first compound and the second compound may be contained in the sealant as powders to facilitate elution of ions from the first compound and the second compound when the sealant is applied to a structure.
シーリング材は、難溶性塩を構成する陽イオンと陰イオンの少なくとも一方が吸着されたイオン交換樹脂を備えてもよい。この場合、供給すべきイオンの種類や、シーリング材の周囲の地下水に溶解している化学物質の成分、量、pHなどに応じて、適切な量及び供給速度でイオンを放出するようなイオン交換樹脂を選択又は設計することができる。 The sealant may include an ion exchange resin to which at least one of the cations and anions that make up the sparingly soluble salt has been adsorbed. In this case, the ion exchange resin can be selected or designed to release ions in an appropriate amount and at an appropriate supply rate depending on the type of ions to be supplied and the components, amount, and pH of the chemicals dissolved in the groundwater surrounding the sealant.
難溶性塩を構成する陽イオンと陰イオンの少なくとも一方は、カプセルに内包されてシーリング材に含まれてもよい。カプセルに内包されるイオンは、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方として含有されてもよいし、イオンが吸着されたイオン交換樹脂として含有されてもよい。この場合も、供給すべきイオンの種類や、シーリング材の周囲の地下水に溶解している化学物質の成分、量、pHなどに応じて、適切な量及び供給速度でイオンを放出するようなカプセルの材質、厚さ、形状などを選択又は設計することができる。 At least one of the cations and anions that make up the sparingly soluble salt may be encapsulated in a capsule and contained in the sealing material. The ions encapsulated in the capsule may be contained as at least one of a first compound and a second compound, or as an ion exchange resin to which the ions are adsorbed. In this case, too, the material, thickness, shape, etc. of the capsule can be selected or designed to release ions in an appropriate amount and supply rate depending on the type of ions to be supplied and the components, amount, and pH of the chemicals dissolved in the groundwater surrounding the sealant.
図1は、実施の形態に係る構造物の建造方法の手順を示すフローチャートである。まず、シーリング材の母材と、難溶性塩を構成する陽イオンを含む第1の化合物と、難溶性塩を構成する陰イオンを含む第2の化合物と、第1の化合物から溶出した陽イオンと第2の化合物から溶出した陰イオンから難溶性塩を析出させるための核となる難溶物とを混合する(S12)。つづいて、建造中の構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に混合物を注入し、挿入し、塗布し、及び/又は吹き付けることにより、構造体の空隙や表面にシーリング材を配設する(S14)。構造体の空隙にシーリング材を設ける場合は、流動性を有するシーリング材を空隙に注入してもよいし、固化したシーリング材を空隙に挿入してもよい。構造体の表面にシーリング材を設ける場合は、流動性を有するシーリング材を表面に塗布してもよいし、吹き付けてもよいし、固化したシーリング材を表面に貼付してもよい。流動性を有するシーリング材を構造体の表面に塗布したり吹き付けたりするときに、同時に空隙にシーリング材を注入してもよい。 FIG. 1 is a flowchart showing the steps of a method for constructing a structure according to an embodiment of the present invention. First, a base material for the sealant is mixed with a first compound containing cations constituting a sparingly soluble salt, a second compound containing anions constituting a sparingly soluble salt, and a sparingly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the sparingly soluble salt from the cations eluted from the first compound and the anions eluted from the second compound (S12). Next, the mixture is injected, inserted, applied, and/or sprayed into at least one of the voids and surfaces of the structure being constructed, thereby disposing the sealant in the voids and surfaces of the structure (S14). When disposing the sealant in a void in a structure, a fluid sealant may be injected into the void, or a solidified sealant may be inserted into the void. When disposing the sealant on the surface of a structure, a fluid sealant may be applied or sprayed onto the surface, or a solidified sealant may be applied to the surface. When a flowable sealant is applied or sprayed onto the surface of a structure, the sealant may be injected into the voids at the same time.
母材と、第1の化合物と、第2の化合物と、難溶物は、混合物を構造体の空隙や表面に設ける直前に現場で混合されてもよい。第1の化合物と第2の化合物のうちいずれか一方が母材と予め混合されており、その混合物に、残りの成分が現場で混合されてもよい。この場合、難溶物がさらに混合物に予め混合されていてもよい。第1の化合物と母材の混合物と、第2の化合物と母材の混合物とが現場で混合されてもよい。この場合、難溶物は、いずれかの混合物に予め混合されていてもよいし、現場で混合されてもよい。シーリング材が第1の化合物を含まない場合、母材、第2の化合物、及び難溶物のうちいずれか2以上が予め混合されていてもよいし、現場で混合されてもよい。この場合、第2の化合物から溶出した陰イオンと、周囲の地下水などに含まれる陽イオンから難溶性塩が生成される。シーリング材が第2の化合物を含まない場合、母材、第1の化合物、及び難溶物のうちいずれか2以上が予め混合されていてもよいし、現場で混合されてもよい。この場合、第1の化合物から溶出した陽イオンと、周囲の地下水などに含まれる陰イオンから難溶性塩が生成される。 The base material, the first compound, the second compound, and the difficult-to-dissolve substance may be mixed on-site immediately before applying the mixture to the voids or surface of a structure. Either the first compound or the second compound may be premixed with the base material, and the remaining components may be mixed with the mixture on-site. In this case, the difficult-to-dissolve substance may also be premixed with the mixture. A mixture of the first compound and the base material and a mixture of the second compound and the base material may be mixed on-site. In this case, the difficult-to-dissolve substance may be premixed with either mixture or mixed on-site. If the sealant does not contain the first compound, any two or more of the base material, the second compound, and the difficult-to-dissolve substance may be premixed or mixed on-site. In this case, a difficult-to-dissolve salt is generated from anions eluted from the second compound and cations contained in the surrounding groundwater, etc. If the sealant does not contain the second compound, any two or more of the base material, the first compound, and the difficult-to-dissolve substance may be premixed or mixed on-site. In this case, a poorly soluble salt is produced from the cations eluted from the first compound and the anions contained in the surrounding groundwater, etc.
図2は、実施の形態に係る構造物の例の断面を模式的に示す。図2に示した構造物5は、地下に形成された空洞、地下処分場などの施設、トンネルなどの空間と、周囲の岩盤とを隔てる壁面を構成する構造物である。構造物5は、構造物5の構造を形成する構造体6と、構造体6の空隙及び表面のうち少なくとも一方に存在するシーリング材1とを備える。構造体6は、例えば、セメント、モルタル、コンクリートなどで構成されてもよい。シーリング材1は、構造体6の空隙や表面に配設される。なお、実施の形態に係る構造物は、家屋、ビル、施設などの建築物であってもよいし、トンネル、ダム、堤防などの建造物であってもよいし、地上、地中、水中、海底などに設置される任意の建築物、建造物、工作物などであってもよい。 Figure 2 shows a schematic cross-section of an example structure according to an embodiment. Structure 5 shown in Figure 2 is a structure that forms a wall separating a space, such as an underground cavity, a facility such as an underground disposal site, or a tunnel, from the surrounding bedrock. Structure 5 includes a structural element 6 that forms the structure of structure 5, and a sealant 1 present in at least one of the voids and surface of structure 6. Structure 6 may be composed of, for example, cement, mortar, concrete, etc. Sealant 1 is disposed in the voids or surface of structure 6. Note that the structure according to the embodiment may be a building such as a house, building, or facility; a structure such as a tunnel, dam, or embankment; or any building, structure, or construction installed on the ground, underground, underwater, or at the bottom of the sea.
図3は、実施の形態に係るシーリング材の断面を模式的に示す。図3(a)は、母材2と、第1の化合物7と、第2の化合物8と、難溶物3とが混合された直後のシーリング材1の断面を模式的に示す。図3(b)は、第1の化合物7から陽イオンが、第2の化合物8から陰イオンが溶出した後のシーリング材1の断面を模式的に示す。第1の化合物7から生成した陽イオン、第2の化合物8から生成した陰イオン、周囲の地下水などに含まれる対イオンなどから、難溶性塩4が析出する。難溶性塩4は、難溶物3が存在しなくても析出するが、難溶物3を結晶核として結晶成長することにより、難溶性塩4の析出が促進される。難溶物3に接するように難溶性塩4が形成される場合もあるし、難溶物3の周囲に母材2が付着し、付着した母材2に接するように難溶性塩4が形成される場合もある。したがって、シーリング材1において、難溶性塩4は、難溶物3に接触する位置及び難溶物3の近傍の位置のうち少なくとも一方に存在する。難溶物3と難溶性塩4とが同じ化合物であったとしても、難溶物3と難溶性塩4とは、結晶性の違いや結晶の配向の違いなどによって区別されうる。 Figure 3 shows a schematic cross-section of a sealant according to an embodiment. Figure 3(a) shows a schematic cross-section of sealant 1 immediately after mixing base material 2, first compound 7, second compound 8, and poorly soluble substance 3. Figure 3(b) shows a schematic cross-section of sealant 1 after cations have been eluted from first compound 7 and anions have been eluted from second compound 8. Poorly soluble salt 4 precipitates from the cations generated from first compound 7, the anions generated from second compound 8, and counterions contained in the surrounding groundwater. Although poorly soluble salt 4 precipitates even in the absence of poorly soluble substance 3, crystal growth using poorly soluble substance 3 as a nucleus promotes the precipitation of poorly soluble salt 4. In some cases, poorly soluble salt 4 forms in contact with poorly soluble substance 3. In other cases, base material 2 adheres to the poorly soluble substance 3, and poorly soluble salt 4 forms in contact with the adhered base material 2. Therefore, in the sealing material 1, the poorly soluble salt 4 is present at least in a position contacting the poorly soluble substance 3 and in a position near the poorly soluble substance 3. Even if the poorly soluble substance 3 and the poorly soluble salt 4 are the same compound, the poorly soluble substance 3 and the poorly soluble salt 4 can be distinguished by differences in crystallinity or crystal orientation, etc.
上記の説明では、建造中の構造体の空隙や表面にシーリング材を設けて構造体の空隙や表面を閉塞する技術について説明したが、本実施の形態の技術は、既存の構造体の空隙などの補修箇所を補修するためにも利用可能である。 The above explanation describes a technology for sealing voids and surfaces in a structure under construction by applying a sealant to the voids and surfaces of the structure, but the technology of this embodiment can also be used to repair areas that need repair, such as voids in an existing structure.
図4は、実施の形態に係る補修方法の手順を示すフローチャートである。まず、シーリング材の母材と、第1の化合物と、第2の化合物と、難溶物とを混合する(S22)。つづいて、既存の構造体の補修箇所に混合物を注入し、挿入し、塗布し、及び/又は吹き付けることにより、構造体の補修箇所にシーリング材を配設する(S24)。シーリング材が第1の化合物を含まない場合、母材、第2の化合物、及び難溶物のうちいずれか2以上が予め混合されていてもよいし、現場で混合されてもよい。この場合、第2の化合物から溶出した陰イオンと、周囲の地下水などに含まれる陽イオンから難溶性塩が生成される。シーリング材が第2の化合物を含まない場合、母材、第1の化合物、及び難溶物のうちいずれか2以上が予め混合されていてもよいし、現場で混合されてもよい。この場合、第1の化合物から溶出した陽イオンと、周囲の地下水などに含まれる陰イオンから難溶性塩が生成される。 FIG. 4 is a flowchart showing the steps of a repair method according to an embodiment. First, the base material of the sealant, the first compound, the second compound, and the poorly soluble substance are mixed (S22). Next, the mixture is injected, inserted, applied, and/or sprayed into the repair area of the existing structure, thereby disposing the sealant at the repair area of the structure (S24). If the sealant does not contain the first compound, any two or more of the base material, the second compound, and the poorly soluble substance may be mixed in advance or on-site. In this case, poorly soluble salts are generated from anions eluted from the second compound and cations contained in the surrounding groundwater, etc. If the sealant does not contain the second compound, any two or more of the base material, the first compound, and the poorly soluble substance may be mixed in advance or on-site. In this case, poorly soluble salts are generated from cations eluted from the first compound and anions contained in the surrounding groundwater, etc.
[実施例]
実施の形態に係るシーリング材を模した試料において、難溶性塩を形成する実験を行った。
[Example]
An experiment was conducted to form a hardly soluble salt in a sample simulating the sealing material according to the embodiment.
[試料の調製]
100mlのビーカー3個に、それぞれ、第1の化合物として無水CaCl2試薬(キシダ化学、特級)と、母材として寒天粉末(和光純薬)を下記の重量で加えた。
実施例1:CaCl2(2.498g) 寒天(2.517g)
実施例2:CaCl2(2.508g) 寒天(2.520g)
実施例3:CaCl2(2.503g) 寒天(2.516g)
それぞれのビーカーに約80℃に加熱した超純水50mlを加え、CaCl2と寒天を溶解した。炭酸カルシウム結晶成長における、炭酸カルシウム核の存在の影響を評価するために、実施例2及び3に、結晶核となる難溶物として、地質調査所発行の石灰岩標準試料JLs-1を、それぞれ0.0133g、0.103g加えた。この寒天溶液を成形用のカップに移し、冷却固化させた。
[Sample preparation]
Anhydrous CaCl2 reagent (Kishida Chemical, special grade) as the first compound and agar powder (Wako Pure Chemical Industries) as the base material were added to three 100 ml beakers in the following weight amounts.
Example 1: CaCl2 (2.498 g) Agar (2.517 g)
Example 2: CaCl2 (2.508 g) Agar (2.520 g)
Example 3: CaCl2 (2.503 g) Agar (2.516 g)
50 ml of ultrapure water heated to approximately 80°C was added to each beaker, and CaCl2 and agar were dissolved. To evaluate the effect of the presence of calcium carbonate nuclei on calcium carbonate crystal growth, 0.0133 g and 0.103 g of limestone standard sample JLs-1 issued by the Geological Survey of Japan were added as a hardly soluble substance to serve as crystal nuclei to Examples 2 and 3. This agar solution was transferred to a molding cup and allowed to cool and solidify.
図5は、石灰岩標準試料JLs-1の粒径分布を示す。図5において、棒グラフは粒径のヒストグラムを、折れ線グラフは粒径の累積度数曲線を、それぞれファイスケールで示す。石灰岩標準試料JLs-1の粒径は、概ね、1.2μm~37.2μmの範囲にあり、平均粒径は3.31μmである。 Figure 5 shows the grain size distribution of the limestone standard sample JLs-1. In Figure 5, the bar graph shows the grain size histogram, and the line graph shows the grain size cumulative frequency curve, both on the phi scale. The grain size of the limestone standard sample JLs-1 is generally in the range of 1.2 μm to 37.2 μm, with an average grain size of 3.31 μm.
[反応実験]
実施例1~3の寒天を、第2の化合物である飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(103g/L、25℃)に浮かべ、1週間反応させた。試料は、反応当初は炭酸水素ナトリウム水溶液に浮かんでいたが、炭酸カルシウム結晶の成長とともに溶液中に沈んだ。
[Reaction Experiment]
The agars of Examples 1 to 3 were floated in a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate (103 g/L, 25°C), which was the second compound, and reacted for one week. The samples floated in the aqueous sodium bicarbonate solution at the beginning of the reaction, but sank into the solution as calcium carbonate crystals grew.
[反応物の観察]
一週間反応させた寒天を取り出し、60℃に設定した恒温槽で1日間乾燥した。乾燥した反応物を瞬間接着剤で固化し、薄片を作成して電子顕微鏡で観察した。
[Observation of reaction products]
The agar that had been reacted for one week was removed and dried for one day in a thermostatic chamber set at 60° C. The dried reaction product was solidified with instant adhesive, and a thin section was cut and observed under an electron microscope.
図6(a)(b)(c)は、それぞれ、実施例1~3の薄片の200倍の偏光顕微鏡写真である。図7(a)(b)(c)(d)(e)(f)は、実施例1~3の試料断面の電子顕微鏡写真である。図7(a)(b)は、それぞれ、実施例1の試料断面の150倍及び1000倍の電子顕微鏡写真である。図7(c)(d)は、それぞれ、実施例2の試料断面の150倍及び1000倍の電子顕微鏡写真である。図7(e)(f)は、それぞれ、実施例3の試料断面の150倍及び1000倍の電子顕微鏡写真である。 Figures 6(a), (b), and (c) are polarizing microscope photographs of thin sections of Examples 1 to 3 at 200x magnification, respectively. Figures 7(a), (b), (c), (d), (e), and (f) are electron microscope photographs of the cross sections of samples of Examples 1 to 3. Figures 7(a) and (b) are electron microscope photographs of the cross section of sample of Example 1 at 150x and 1000x magnification, respectively. Figures 7(c) and (d) are electron microscope photographs of the cross section of sample of Example 2 at 150x and 1000x magnification, respectively. Figures 7(e) and (f) are electron microscope photographs of the cross section of sample of Example 3 at 150x and 1000x magnification, respectively.
核となる炭酸カルシウムを含まない実施例1において析出した炭酸カルシウムの粒径は、約10~30μmであった。石灰岩標準試料を約0.01g含む実施例2において析出した炭酸カルシウムの粒径は、約5~15μmであった。石灰岩標準試料を約0.1g含む実施例3において析出した炭酸カルシウムの粒径は、約2~4μmであった。結晶核となる難溶物の量が多いほど、生成する炭酸カルシウムの結晶サイズは小さくなり、粒子の成長量は多くなる。結晶核となる難溶物の量が多いほど、粒子が緻密に密集して成長しているので、試料をナイフでカットしたときの硬さが硬かった。 The particle size of the precipitated calcium carbonate in Example 1, which did not contain calcium carbonate nuclei, was approximately 10 to 30 μm. The particle size of the precipitated calcium carbonate in Example 2, which contained approximately 0.01 g of limestone standard sample, was approximately 5 to 15 μm. The particle size of the precipitated calcium carbonate in Example 3, which contained approximately 0.1 g of limestone standard sample, was approximately 2 to 4 μm. The greater the amount of refractory material that served as crystal nuclei, the smaller the size of the calcium carbonate crystals produced and the greater the amount of particle growth. The greater the amount of refractory material that served as crystal nuclei, the more densely the particles grew, and the harder the sample was when cut with a knife.
このように、シーリング材に難溶物のナノ粉末を添加することにより、そのナノ粉末を核として、より微細な炭酸カルシウムの結晶がほぼ均一に成長することが示された。 In this way, it was shown that by adding a hardly soluble nanopowder to a sealant, finer calcium carbonate crystals grow almost uniformly, using the nanopowder as nuclei.
以上、本開示を、実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on examples. These examples are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications are possible in the combination of each component and each treatment process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure.
実施の形態では、難溶性塩を難溶物の周囲に析出させたが、塩以外の難溶性の化合物を析出させてもよい。この場合、自身は水に易溶であるが、シーリング材が配設される環境に存在する他の化合物と化学反応して難溶性の沈殿を生じるような化合物が、シーリング材に含有されてもよい。例えば、火山の付近の地下に建造する構造物を構成するシーリング材に、亜鉛イオンを生成する化合物を含有させ、周囲に存在する硫化水素との反応により硫化亜鉛を析出させるようにしてもよい。 In the embodiment, a sparingly soluble salt is precipitated around the sparingly soluble material, but sparingly soluble compounds other than salt may also be precipitated. In this case, the sealant may contain a compound that is readily soluble in water but reacts chemically with other compounds present in the environment in which the sealant is placed to produce a sparingly soluble precipitate. For example, a compound that generates zinc ions may be contained in a sealant used to construct a structure underground near a volcano, causing zinc sulfide to precipitate by reacting with hydrogen sulfide present in the surrounding area.
本開示の一態様の概要は、次の通りである。 An overview of one aspect of this disclosure is as follows:
本開示の一態様に係るシーリング材は、難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物のうち少なくとも一方と、陽イオン及び陰イオンのうち少なくとも一方から難溶性塩を析出させるための核となる難溶物と、を備える。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 A sealant according to one aspect of the present disclosure comprises at least one of a first compound capable of generating cations that constitute a poorly soluble salt and a second compound capable of generating anions that constitute a poorly soluble salt, and a poorly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the poorly soluble salt from at least one of the cations and anions. This promotes the precipitation of the poorly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
第1の化合物及び第2の化合物の双方がシーリング材中に一緒に存在してもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 Both the first compound and the second compound may be present in the sealant. This promotes the precipitation of the sparingly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
第1の化合物及び第2の化合物の双方がシーリング材中に分離して存在してもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 Both the first compound and the second compound may be present separately in the sealant. This promotes the precipitation of the sparingly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
シーリング材は、第1の化合物及び第2の化合物のうち少なくとも一方と難溶性塩とを内包する母材を更に備えてもよい。これにより、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The sealant may further comprise a base material containing at least one of the first compound and the second compound and a sparingly soluble salt. This allows for efficient sealing of cracks in the structure, improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶物は、難溶性塩であってもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The hardly soluble substance may be a hardly soluble salt. This promotes the precipitation of the hardly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶性塩は、炭酸カルシウムであり、第1の化合物は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、及び炭酸水素カルシウムのうち少なくとも1つであり、第2の化合物は、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、及び炭酸水素アンモニウムのうち少なくとも1つであってもよい。これにより、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The sparingly soluble salt may be calcium carbonate, the first compound may be at least one of calcium chloride, calcium nitrate, and calcium bicarbonate, and the second compound may be at least one of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, and ammonium bicarbonate. This can improve the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶物は、粉末であってもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The hardly soluble material may be in powder form. This promotes the precipitation of the hardly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
シーリング材は、陽イオンと陰イオンの少なくとも一方が吸着されたイオン交換樹脂を備えてもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The sealant may contain an ion exchange resin to which at least one of cations and anions is adsorbed. This promotes the precipitation of sparingly soluble salts, thereby efficiently sealing cracks in structures and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
本開示の一態様に係る構造物は、構造体と、構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に存在するシーリング材と、を備え、シーリング材は、難溶物の核と、核に接触する位置及び核の近傍の位置のうち少なくとも一方に存在する難溶性塩と、を備える。これにより、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 A structure according to one aspect of the present disclosure comprises a structure and a sealant present in at least one of the voids and surfaces of the structure, the sealant comprising a hardly soluble core and a hardly soluble salt present at least in contact with the core and in the vicinity of the core. This can improve the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶物は、難溶性塩であってもよい。これにより、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The hardly soluble substance may be a hardly soluble salt, which can improve the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶性塩は、炭酸カルシウムであってもよい。これにより、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The sparingly soluble salt may be calcium carbonate, which can improve the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
本開示の一態様に係る構造物の建造方法は、難溶性塩を構成する陽イオンを含む第1の化合物、及び、難溶性塩を構成する陰イオンを含む第2の化合物のうち少なくとも一方と、陽イオン及び陰イオンのうち少なくとも一方から難溶性塩を析出させるための核となる難溶物とを備えるシーリング材を構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に設けるステップを備える。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 A method for constructing a structure according to one aspect of the present disclosure includes applying a sealant to at least one of the voids and surfaces of a structure, the sealant comprising at least one of a first compound containing a cation that constitutes a sparingly soluble salt and a second compound containing an anion that constitutes a sparingly soluble salt, and a sparingly soluble substance that serves as a nucleus for precipitating the sparingly soluble salt from at least one of the cation and anion. This promotes the precipitation of the sparingly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶物は、難溶性塩であってもよい。これにより、難溶性塩の析出を促進させることができるので、構造物の亀裂などを効率良く閉塞し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The hardly soluble substance may be a hardly soluble salt. This promotes the precipitation of the hardly soluble salt, thereby efficiently sealing cracks in the structure and improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
難溶性塩は、炭酸カルシウムであってもよい。これにより、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 The sparingly soluble salt may be calcium carbonate, which can improve the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
本開示の一態様に係る補修方法は、上記のいずれかのシーリング材を、構造体の補修個所に設ける。これにより、構造物の亀裂などを効率良く閉塞して補修し、構造物の強度、耐蝕性、耐久性を向上させることができる。 A repair method according to one aspect of the present disclosure involves applying any of the above-described sealants to the area of a structure to be repaired. This allows cracks and other imperfections in the structure to be efficiently sealed and repaired, improving the strength, corrosion resistance, and durability of the structure.
1 シーリング材、2 母材、3 難溶物、4 難溶性塩、5 構造物、6 構造体、7 第1の化合物、8 第2の化合物。 1. Sealant, 2. Base material, 3. Difficultly soluble substance, 4. Difficultly soluble salt, 5. Structure, 6. Structure, 7. First compound, 8. Second compound.
Claims (16)
前記陽イオン及び前記陰イオンのうち少なくとも一方から前記難溶性塩を析出させるための核となる難溶物と、
を備え、
前記難溶物は、前記第1の化合物及び前記第2の化合物とは異なる
シーリング材。 At least one of a first compound capable of generating a cation constituting a poorly soluble salt and a second compound capable of generating an anion constituting the poorly soluble salt;
a hardly soluble substance serving as a nucleus for precipitating the hardly soluble salt from at least one of the cation and the anion;
Equipped with
The hardly soluble substance is a sealing material different from the first compound and the second compound.
請求項1に記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 , wherein the first compound and the second compound have higher solubility in water at the temperature of the environment in which the sealant is disposed than the sparingly soluble salt.
請求項1又は2に記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 or 2, wherein the first compound and the second compound have higher solubility in water than the hardly soluble compound at a temperature in an environment in which the sealant is disposed.
請求項1から3のいずれかに記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 , further comprising a base material that encapsulates at least one of the first compound and the second compound and the poorly soluble salt.
請求項1から4のいずれかに記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 , wherein the hardly soluble substance is the hardly soluble salt.
前記第1の化合物は、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、及び炭酸水素カルシウムのうち少なくとも1つであり、
前記第2の化合物は、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、及び炭酸水素アンモニウムのうち少なくとも1つである
請求項1から5のいずれかに記載のシーリング材。 the poorly soluble salt is calcium carbonate,
the first compound is at least one of calcium chloride, calcium nitrate, and calcium bicarbonate;
The sealant according to claim 1 , wherein the second compound is at least one of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, and ammonium bicarbonate.
請求項1から6のいずれかに記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 , wherein the hardly soluble substance is a powder.
請求項7に記載のシーリング材。 The sealant according to claim 7, wherein the hardly soluble material has a particle size of 40 μm or less.
請求項1から8のいずれかに記載のシーリング材。 The sealant according to claim 1 , further comprising an ion exchange resin to which at least one of the cations and the anions is adsorbed.
前記構造体の空隙及び表面のうち少なくとも一方に存在するシーリング材と、
を備え、
前記シーリング材は、
難溶性塩を構成する陽イオンを生成可能な第1の化合物、及び、前記難溶性塩を構成する陰イオンを生成可能な第2の化合物のうち少なくとも一方と、
前記第1の化合物及び前記第2の化合物とは異なる難溶物の核と、
前記核の周囲に形成された前記難溶性塩と、
を備える構造物。 a structure;
a sealant present in at least one of the voids and the surface of the structure;
Equipped with
The sealing material is
At least one of a first compound capable of generating a cation constituting a poorly soluble salt and a second compound capable of generating an anion constituting the poorly soluble salt;
a core made of a poorly soluble material different from the first compound and the second compound ;
the hardly soluble salt formed around the core;
A structure comprising:
請求項10に記載の構造物。 The structure according to claim 10 , wherein the hardly soluble substance is the hardly soluble salt.
請求項10又は11に記載の構造物。 12. The structure according to claim 10, wherein the hardly soluble salt is calcium carbonate.
を備える構造物の建造方法。 A method for constructing a structure, comprising the step of applying a sealant to at least one of a void and a surface of a structure, the sealant comprising at least one of a first compound containing a cation that constitutes a poorly soluble salt and a second compound containing an anion that constitutes the poorly soluble salt, and a poorly soluble substance different from the first compound and the second compound that serves as a nucleus for precipitating the poorly soluble salt from at least one of the cation and the anion.
請求項13に記載の構造物の建造方法。 14. The method for constructing a structure according to claim 13, wherein the hardly soluble substance is the hardly soluble salt.
請求項13又は14に記載の構造物の建造方法。 15. The method for constructing a structure according to claim 13 or 14, wherein the sparingly soluble salt is calcium carbonate.
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