JPH1087380A - ポリマー含浸コンクリート部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリマー含浸コンクリートの用途を拡大する
こと。 【解決手段】 ポリマー含浸コンクリート部材１０
は、、硬化したコンクリート基材１２と、このコンクリ
ート基材１２に含浸させた後に、熱水や放射線などによ
り重合処理されるモノマーを含む含浸材１４とを有して
いる。コンクリート基材１２は、通常のコンクリートと
同様に細骨材とセメントとから構成されていて、微細な
連続した空隙１６がランダムに形成されていて、この空
隙１６内に含浸材１４が浸透拡散している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリマー含浸コ
ンクリート部材およびその製造方法に関し、特に、この
種のコンクリート部材の用途を拡大する技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近時、コンクリートの高耐久化，高強度
化は、社会基盤の維持，補修費の低減や、新しい高機能
を持つ構造物の建設，急速施工，コストダウンなどを目
的として、推し進められている。このような要求に応え
る手段の一種として、ポリマー含浸コンクリートが知ら
れている。

【０００３】この種のポリマー含浸コンクリートの製造
方法は、コンクリート基材を所定期間養生した後に、メ
タクリル酸メチルなどのモノマーが含まれた含浸材を含
浸させ、その後に、熱水や放射線を照射して、モノマー
を重合させてポリマー化する方法が一般的に採用されて
いる。

【０００４】ところが、このようなポリマー含浸コンク
リートの製造方法には、以下に説明する技術的な課題が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のポリ
マー含浸コンクリートの製造方法では、モノマーを含浸
させる際に、例えば、コンクリート基材を密閉容器内に
収納して、容器内を脱気した後に、モノマーを加圧する
ことなどにより含浸させているが、このような方法で
は、モノマーの含浸に時間がかかるとともに、モノマー
の含浸深さが、コンクリート基材の表面から２０〜３０
ｍｍ程度であって、非常に高性能であるにもかかわら
ず、構造部材などとして実用化することができなかっ
た。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、構
造部材などとしても使用することができるポリマー含浸
コンクリート部材およびその製造方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、硬化したコンクリート基材と、前記コン
クリート基材に含浸させた後に、熱水や放射線などによ
り重合処理されるモノマーを含む含浸材とからなるポリ
マー含浸コンクリート部材において、前記コンクリート
基材に微細な連続した空隙を形成するようにした。ま
た、本発明は、硬化したコンクリート基材にモノマーが
含まれた含浸材を脱気および減圧含浸処理した後に、前
記モノマーを熱水や放射線などにより重合処理するポリ
マー含浸コンクリート部材の製造方法において、前記コ
ンクリート基材に前記含浸材の含浸処理を行う前に、微
細な連続した空隙を形成するようにした。このように構
成されたポリマー含浸コンクリート部材およびその製造
方法によれば、コンクリート基材に微細な連続した空隙
が形成されているので、含浸材の含浸範囲が大きくな
り、構造部材にも使用できる厚みの大きなポリマー含浸
コンクリート部材が得られる。コンクリート基材に微細
な連続した空隙を形成する手段としては、例えば、コン
クリート基材を形成する際に、コンクリート中に長繊維
束を混入させておき、長繊維束間に形成されている微細
な連続空間を利用することや、あるいは、アルカリ溶解
性の袋体内に発泡剤を充填して、コンクリート中に混入
させておき、コンクリートが硬化する初期に袋体を溶解
させて、発泡剤により微細な連続した空隙を形成するこ
となどから選択することができる。この場合の、アルカ
リ溶解性袋体は、例えば、アルカリによって加水分解さ
れるポリカーボネイト樹脂製のフィルムを採用すること
ができ、発泡剤には、セメントや石灰中のアルカリ性質
と反応して水素ガスを発生させて気泡を形成させるアル
ミニウムの微粉末や、過酸化水素と次亜塩素酸カルシウ
ムとを反応させたときに発生する酸素ガスを利用して気
泡を形成させるものなどが使用される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明にかかるポリマー含浸コンクリート部材の一
実施例を示している。同図に示すポリマー含浸コンクリ
ート部材１０は、、硬化したコンクリート基材１２と、
このコンクリート基材１２に含浸させた後に、熱水や放
射線などにより重合処理されるモノマーを含む含浸材１
４とを有している。

【０００９】コンクリート基材１２は、通常のコンクリ
ートと同様に細骨材とセメントとから構成されていて、
図１にその一部を拡大して示すように、一端側がコンク
リート基材１２の表面に開口した微細な連続した空隙１
６がランダムに形成されていて、この空隙１６内に含浸
材１４が浸透拡散している。

【００１０】図２にこのような構成のポリマー含浸コン
クリート部材１０の製造方法の一例を示している。同図
に示すポリマー含浸コンクリート部材１０の製造方法で
は、まず、図２（ａ）に示すコンクリート基材１２が製
造される。同図に示すコンクリート基材１２は、セメン
ト１２ａと、骨材１２ｂと、水とを混練したコンクリー
ト原料を型枠内に打設して、平板状に形成される。この
場合、骨材１２ｂには、例えば、膨張貝岩，膨張粘土な
どを加工した人工軽量骨材を使用することが望ましく、
このような軽量骨材を採用すると、軽量骨材には、内部
に多数の気泡が存在していて、微細な連続した空隙１６
と気泡とが連通して、含浸材１４の浸透範囲を拡張する
ことができる。

【００１１】コンクリート基材１２を形成する際には、
空隙１６を形成するために、袋体１８がコンクリート原
料中に混入される。この袋体１８は、例えば、アルカリ
溶解性のポリカーボネイト樹脂製のフィルムで構成さ
れ、その内部に発泡剤が封入されている。

【００１２】袋体１８のフィルムの厚みは、コンクリー
トの混練中に完全に溶解せず、コンクリート原料を型枠
に打設した後の硬化の初期に、溶解するように設定され
ている。袋体１８内に封入する発泡剤は、例えば、セメ
ント１２ａや石灰中のアルカリ成分と反応して水素ガス
を発生させて気泡を形成させるアルミニウムの微粉末
や、過酸化水素と次亜塩素酸カルシウムとを反応させた
ときに発生する酸素ガスを利用して気泡を形成させるも
のなどが使用される。

【００１３】発泡剤が封入された袋体１８を混入してコ
ンクリート基材１２を形成すると、袋体１８の溶解によ
り、発泡剤が放出されて、気泡が生成されるので、コン
クリート基材１２に微細な連続した空隙１６を形成する
ことができる。空隙１６の形成手段は、コンクリート原
料中に繊維束を混入させておき、繊維束間に形成されて
いる微細な連続空間を利用する方法であってもよい。

【００１４】型枠内に打設されたコンクリート原料が硬
化した後に、脱型することでコンクリート基材１２が得
られる。得られたコンクリート基材１２には、微細な連
続した空隙１６がランダムに形成されている。このよう
にして得られたコンクリート基材１２は、その後に、図
２（ｂ）に示すように、密閉容器２０内に収納して、脱
気処理が行なわれる。

【００１５】この脱気処理は、密閉容器２０内の空気を
排出して減圧することにより行い、コンクリート基材１
２の脱気が十分に行なわれると、図２（ｃ）に示すよう
に、含浸材１４の含浸処理が行なわれる。含浸材１４の
含浸処理は、容器２０内に含浸材１４を投入して、含浸
材１４中にコンクリート基材１２を浸漬することにより
行なわれる。

【００１６】含浸材１４の含浸処理は、容器２０を密閉
状のものとし、含浸材１４に圧力を加える高圧含浸、な
いしは、圧力を加えない常圧含浸の何れであってもよ
い。

【００１７】含浸材１４は、例えば、メタクリル酸メチ
ルやスチレンなどの低粘度ビニール系化合物であるモノ
マーを含むものであって、これに、トリメチロールプロ
パントリメタクリレートなどの架橋剤および過酸化ベン
ゾイルなどの触媒を混合したものを使用することができ
る。

【００１８】含浸材１４の浸透範囲は、本実施例の場合
には、コンクリート基材１２に微細な連続した空隙１６
が形成されているので、通常のコンクリートの場合より
も深くなる。

【００１９】なお、骨材１２ｂに軽量骨材を使用する際
には、これをセメント１０ａなどと混練する前に、予め
含浸材１４を含浸させることもできる。

【００２０】以上の含浸処理が終了すると、図２（ｄ）
に示す重合処理が行なわれる。この重合処理は、容器２
０内に残存している含浸材１４を排出した後に、熱水２
２を入れて、熱水２２中に、含浸材１４を含浸したコン
クリート基材１２を浸漬することにより行なわれる。こ
のような重合処理を行なうと、含浸材１４中に含まれて
いるモノマーが重合してポリマーとなり、図１に示した
ようなポリマー含浸コンクリート部材１０が得られる。

【００２１】なお、この重合処理は、熱水２２中にコン
クリート基材１２を浸漬することだけでなく、放射線や
マイクロ波を照射することでおこなってもよい。

【００２２】さて、以上のように構成されたポリマー含
浸コンクリート部材およびその製造方法によれば、コン
クリート基材１２に微細な連続した空隙１６が形成され
ているので、含浸材１４の浸透範囲が大きくなり、構造
部材にも使用できる厚みの大きなポリマー含浸コンクリ
ート部材１０が得られる。

【００２３】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるポリマー含浸コンクリートおよびその製
造方法によれば、含浸材の浸透範囲が微細な連続した空
隙により拡張されるので、高強度で大きなブロックを比
較的簡単に製作することができ、従来のこの種の製品の
ように小さな２次製品に留まらず、構造部材としても使
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるポリマー含浸コンクリート部材
の一実施例を示す断面説明図である。

【図２】本発明にかかるポリマー含浸コンクリート部材
の製造方法の一実施例を示す断面工程説明図である。

【符号の説明】

１０ ポリマー含浸コンクリート部
材 １２ コンクリート基材 １４ 含浸材 １６ 微細な連続した空隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬化したコンクリート基材と、前記コン
   クリート基材に含浸させた後に、熱水や放射線などによ
   り重合処理されるモノマーを含む含浸材とからなるポリ
   マー含浸コンクリート部材において、 前記コンクリート基材に微細な連続した空隙を形成する
   ことを特徴とするポリマー含浸コンクリート部材。
2. 【請求項２】 硬化したコンクリート基材にモノマーが
   含まれた含浸材を脱気および減圧含浸処理した後に、前
   記モノマーを熱水や放射線などにより重合処理するポリ
   マー含浸コンクリート部材の製造方法において、 前記コンクリート基材に前記含浸材の含浸処理を行う前
   に、微細な連続した空隙を形成することを特徴とするポ
   リマー含浸コンクリート部材の製造方法。