耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体
【課題】塩害地に構築される鉄筋コンクリート構造物について、コンクリート表面からの塩化物イオンの浸透を抑制して塩害に対する耐久性を向上させることができるとともに、外観においても優れたものが得られる耐塩害地用コンクリート工法を提供すること。
【解決手段】塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法である。
【解決手段】塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩害地に構築される鉄筋コンクリート構造物について塩害に対する高い耐久性と優れた外観とを両立させることができる耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物の代表的な劣化現象として塩害が知られている。
塩害とは、塩化物イオンの存在によってコンクリート内部の鉄筋の腐食が進行し、コンクリートのひび割れや剥離等が生じる劣化現象である。
塩害は、内部塩害と外部塩害とに大別され、内部塩害がコンクリートの内部に元々存在する塩化物イオンの存在に起因するのに対して、外部塩害は外部からコンクリート中に侵入する塩化物イオンに起因して発生する。
【０００３】
海岸近くなどの塩分が多い環境下に構築された鉄筋コンクリート構造物は、外部塩害による劣化が生じ易いため、通常これを防ぐための対策が採られている。
従来、鉄筋コンクリート構造物の塩害対策としては、構造物の表面に特殊な塗料を塗布することにより、コンクリート内への塩化物イオンの侵入を防止する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
しかしながら、コンクリート構造物の表面に塩害防止用の特殊塗料を塗布する方法は、コンクリート表面の自然な風合いが失われるために外観が悪くなるという問題がある。
【０００４】
一方、コンクリート構造物の外観を向上させるための方法として、はつり仕上げや洗い出し仕上げ等のコンクリート表面のモルタルを除去する表面仕上げが知られている（例えば、下記特許文献２参照）。
しかしながら、これらの表面仕上げは、コンクリート構造物の外観を向上させるための方法として広く使用されているものの、これらの表面仕上げと塩化物イオンの浸透性との関係については何の研究もなされていない。
そして、土木技術関係の当業者間においては、これらの表面仕上げは、コンクリート表面からの塩化物イオンの浸透を促進させて耐塩害性を低下させるために、塩害地におけるコンクリート構造物に対しては適用できないと認識されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９９３５０号公報
【特許文献２】特開平５−５０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであって、塩害地に構築される鉄筋コンクリート構造物について、コンクリート表面からの塩化物イオンの浸透を抑制して塩害に対する耐久性を向上させることができるとともに、外観においても優れたものが得られる耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【００１１】
請求項５に係る発明は、塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのプレキャストコンクリート構造体であって、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることを特徴とする耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１２】
請求項６に係る発明は、前記コンクリートの水セメント比が６０％以上であることを特徴とする請求項５記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１３】
請求項７に係る発明は、前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１４】
請求項８に係る発明は、前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１５】
請求項９に係る発明は、前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことにより、コンクリート表面には、塩分が浸透しない骨材が多くなって塩化物イオンの媒体となるコンクリートペースト量が少なくなる。そのため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入が減少して塩害が抑制される。また、コンクリート表面には自然な風合いが醸し出されるため、外観に優れたコンクリート構造物を得ることができる。
更に、水セメント比が６０％以上のコンクリートを使用することにより、モルタル分の強度が低くなるために表面仕上げにより除去されるモルタル分の割合が骨材に比べて多くなる。これにより、表面仕上げ前後におけるコンクリート表面のコンクリートペースト量の減少度合いが大きくなるため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入の抑制効果が大きくなる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、表面仕上げがはつり仕上げであることにより、コンクリート表面のモルタルを短時間で確実に除去して骨材を露出させることができ、簡易な方法で優れた塩害の抑制効果を得ることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、表面仕上げが洗い出し仕上げであることにより、塩害の防止効果を高めることができるとともに、風合いが良好な外観をもつコンクリート構造物が得られる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、表面仕上げがテラゾ仕上げであることにより、塩害の防止効果を高めることができるとともに、光沢等の外観に優れたコンクリート構造物が得られる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることにより、コンクリート表面には、塩分が浸透しない骨材が多くなって塩化物イオンの媒体となるコンクリートペースト量が少なくなる。そのため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入が減少し、塩害に対する耐久性が高いプレキャストコンクリート構造体となる。また、表面仕上げが施されることにより、コンクリート表面に自然な風合いが醸し出されるため、外観が良好なプレキャストコンクリート構造体となる。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、水セメント比が６０％以上のコンクリートを使用することにより、モルタル分の強度が低くなるために表面仕上げにより除去されるモルタル分の割合が骨材に比べて多くなる。これにより、表面仕上げ前後におけるコンクリート表面のコンクリートペースト量の減少度合いが大きくなるため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入の抑制効果が向上し、塩害に対する耐久性により一層優れたプレキャストコンクリート構造体となる。
【００２２】
請求項７に係る発明によれば、表面仕上げがはつり仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ風合いが良好な外観をもつプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【００２３】
請求項８に係る発明によれば、表面仕上げが洗い出し仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ風合いが良好な外観をもつプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【００２４】
請求項９に係る発明によれば、表面仕上げがテラゾ仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ光沢等の外観に優れたプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体は、海岸付近等の塩害が生じ易い地域（以下、塩害地という）において鉄筋コンクリート構造物を構築するために利用されるものである。
本発明の適用対象となる鉄筋コンクリート構造物の種類は特に限定されないが、例えば橋脚や橋桁等を例示することができる。
【００２６】
先ず、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法について説明する。
図１は、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法の一例を示す概略図である。
先ず、施工現場において所望のコンクリート構造物の形状に合わせて型枠（１）を形成し、形成された型枠（１）内にコンクリート（２）を打設して養生する（図１（ａ）参照）。
養生後、型枠（１）を取り外し（図１（ｂ）参照）、コンクリート（２）表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行う（図１（ｃ）参照）ことにより、コンクリート構造物が完成する。
尚、図示を省略しているが、型枠（１）内には所要数の鉄筋が配設され、これにより、得られるコンクリート構造物は鉄筋コンクリート構造物となる。
【００２７】
図２は、表面仕上げ前後のコンクリート（２）の一例を示す拡大断面図であり、（ａ）は仕上げ前の状態、（ｂ）は仕上げ後の状態を夫々示している。
コンクリート（２）は、モルタル（セメントぺースト（２１）及び細骨材（２２））と粗骨材（２３）から構成されているが、表面仕上げによってモルタルが除去されることにより、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面（図中の左側の面）は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
【００２８】
表面仕上げとしては、はつり仕上げ、洗い出し仕上げ、テラゾ仕上げのいずれかを採用することが好ましい。
はつり仕上げとは、図３に示すようなノミ（３）と金槌（４）を使用してコンクリートの表面を削り取ることにより、表面に骨材を露出させて粗面化する仕上げ方法である。
洗い出し仕上げとは、脱型後のセメントが十分に硬化していないコンクリート表面に対して高圧水を吹き付けて、水によりセメントを洗い落とすことにより、表面に骨材を露出させて粗面化する仕上げ方法である。
テラゾ仕上げとは、大理石等の砕石（骨材）、セメント、顔料を練り混ぜたモルタルを塗り付け、硬化した後に表面を砥石により研磨して平坦にする仕上げ方法である。
【００２９】
コンクリート表面に対して上記したような表面仕上げを行うことにより、美しい外観をもつ見栄えが良いコンクリート構造物を得ることができる。また、上記した表面仕上げは、仕上げ処理後に得られる外観が夫々異なるため、所望の外観に応じて適宜選択して採用することができる。
【００３０】
また、コンクリート表面に対して上記したような表面仕上げを行うことにより、塩害を効果的に抑制することが可能となる。以下、その理由について説明する。
表面仕上げによってコンクリート表面のモルタルが除去されると、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
コンクリート表面への塩分の浸透は、塩化物イオンがコンクリートペーストを媒体として浸透することにより起こるため、コンクリート表面において塩化物イオンが浸透しない粗骨材が多くなる（即ち塩化物イオンの媒体となるコンクリートペーストが少なくなる）と、塩化物イオンの浸透量が減少し、その結果、塩害が抑制されることとなる。
【００３１】
本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法において使用されるコンクリート（２）は、水セメント比が６０％以上のものである。
水セメント比が６０％未満であると、コンクリート中のモルタル分の強度が高くなり、表面仕上げ工程においてモルタル分のみが除去されずに骨材がモルタル分と共に除去されてしまう。そのため、表面仕上げ工程の前後においてコンクリート表面の粗骨材の割合の変化が小さくなり、塩化物イオンの浸透量を減少させる効果が小さくなる。
但し、土木学会のコンクリート標準示方書において水セメント比は６５％以下が望ましい旨が記載されているように、水セメント比が６５％を超えるとコンクリートの強度が大きく低下するおそれがある。
従って、水セメント比は６０〜６５％に設定することが好ましく、塩化物イオンの浸透量減少効果とコンクリート強度のバランスの観点から６０％とすることが最も好ましい。
【００３２】
以上説明したように、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法では、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことにより、塩害による劣化が生じにくく且つ外観において優れているコンクリート構造物を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明に係るプレキャストコンクリート構造体について説明する。
本発明に係るプレキャストコンクリート構造体は、塩害地においてコンクリート構造物を構築するために用いられるプレキャストコンクリート構造体である。
【００３４】
本発明に係るプレキャストコンクリート構造体の製造方法について説明する。
先ず、工場内において所望のコンクリート構造物の全体又は一部の形状に合わせて型枠（１）を形成し、形成された型枠（１）内にコンクリート（２）を打設して養生する（図４（ａ）参照）。
養生後、型枠（１）を取り外し（図４（ｂ）参照）、コンクリート（２）表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行う（図４（ｃ）参照）ことにより、プレキャストコンクリート構造体が完成する。
尚、図示を省略しているが、型枠（１）内には所要数の鉄筋が配設され、これにより、得られるプレキャストコンクリート構造体はプレキャスト鉄筋コンクリート構造体となる。
そして、このように製造されたプレキャスト鉄筋コンクリート構造体の単数又は複数を、現場に搬送して設置することにより、所望の鉄筋コンクリート構造物が構築される。
【００３５】
プレキャストコンクリート構造体の表面仕上げ前後の状態は、図２に示したのと同様である。即ち、図２の（ａ）は表面仕上げ前の状態、（ｂ）は表面仕上げ後の状態を夫々示している。
図２（ａ）に示すように、コンクリート（２）は、モルタル（セメントぺースト（２１）及び細骨材（２２））と粗骨材（２３）から構成されているが、表面仕上げによってモルタルが除去されることにより、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
このように、プレキャストコンクリート構造体のコンクリート表面において塩化物イオンが浸透しない粗骨材が多くなる（即ち塩化物イオンの媒体となるコンクリートペーストが少なくなる）ことにより、塩化物イオンの浸透量が減少する。そのため、このプレキャストコンクリート構造体を使用して構築されたコンクリート構造物の塩害が抑制される。
【００３６】
プレキャストコンクリート構造体の表面仕上げとしては、はつり仕上げ、洗い出し仕上げ、テラゾ仕上げのいずれかを採用することが好ましい。
これらの表面仕上げを行うことにより、美しい外観をもつ見栄えが良いプレキャストコンクリート構造体が得られ、このプレキャストコンクリート構造体を用いて外観に優れたコンクリート構造物を構築することが可能となる。尚、上記した表面仕上げは、仕上げ処理後に得られる外観が夫々異なるため、所望の外観に応じて適宜選択して採用することができる。
【００３７】
本発明に係る耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体において使用されるコンクリート（２）は、水セメント比が６０％以上のもの、好ましくは水セメント比が６０〜６５％のもの、最も好ましくは６０％のものを使用することが望ましい。
これは、上述したように、水セメント比が６０％未満であると、塩化物イオンの浸透量を減少させる効果が小さくなる一方、水セメント比が６５％を超えるとコンクリートの強度が大きく低下するおそれがあり、６０％とすると塩化物イオンの浸透量減少効果とコンクリート強度のバランスに優れるためである。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体は、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されていることにより、塩害による劣化が生じにくく且つ外観において優れているプレキャストコンクリート構造体となる。そのため、このプレキャストコンクリート構造体を使用して構築されたコンクリート構造物は、塩害に対する耐久性と外観の両方において優れたものとなる。
【試験例】
【００３９】
以下、本発明の試験例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は以下の試験例に何ら限定されるものではない。
１．試験条件
（１）試験１
試験１では、表面仕上げとしてはつり仕上げを採用した場合において、はつりの程度が塩化物イオンの浸透性に及ぼす影響を確認した。
試験体の試験条件を下記表１に示す。
表１に示すように、はつりの程度は、「はつりなし」、「小叩き仕上げ」、「びしゃん仕上げ」、「はつり仕上げ」の４種類とした。また、「はつりなし」と「はつり仕上げ」については、水セメント比を４０％と６０％の２種類とした。
各試験体について後述する塩分浸透試験を行い、塩分浸透試験開始から１ヶ月後及び２ヶ月後に試験体中の塩化物イオン濃度を測定した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（２）試験２
試験２では、コンクリート表面のセメントペースト量が塩化物イオンの浸透性に及ぼす影響を確認した。
コンクリート表面のセメントペースト量を変化させるために、コンクリート表面を切削し、その切削深さを変えた。
試験体の試験条件を下記表２に示す。
表２に示すように、切削深さは、「切削しないもの（切削深さ０）」、「粗骨材の最大寸法の１／６（切削深さ3.3mm）」、「粗骨材の最大寸法の１／３（切削深さ6.6mm）」、「粗骨材の最大寸法の１／２（切削深さ10mm）」の４種類とした。また、水セメント比は４０％と６０％の２種類とした。
各試験体について後述する塩分浸透試験を行い、塩分浸透試験開始から１ヶ月後に試験体中の塩化物イオン濃度を測定した。
【００４２】
【表２】
【００４３】
２．試験体
（ａ）材料
試験体の製作に使用したコンクリートの示方配合及び夫々のスランプ値、空気量を下記表３に示す。
尚、水中養生２８日圧縮強度は、水セメント比６０％が35.1MPa、４０％が46.7MPaであった。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（ｂ）形状・寸法及び加工
（１）試験１
表１に示した３種類の表面仕上げを施すためのコンクリートブロックは、図５に示すように、W450×D350×H200mmの直方体とした。尚、図中の点線は表面仕上げを行った後に塩分浸透試験のためにコアを抜き出す箇所を示している。
図５のコンクリートブロックは、以下の方法により製作した。
型枠内に２層に分けてコンクリートを打設し、バイブレータを使用して締め固め、加工用試験体に水分を含ませた布を被せて１１日間の湿布養生の後、気中養生を行い、コンクリート打設後、材齢１５日で表１に示した以下の３種類の表面仕上げを行った。
i）小叩き仕上げ
コンクリート表面を図６に示す道具で叩き、表面に細かな線模様を付けた。
ii）びしゃん仕上げ
コンクリート表面を図７に示す道具（びしゃん）の格子状の部分で叩き、表面に模様を付けた。
iii）はつり仕上げ
図３で示した道具と電動の削岩機を用いてコンクリート表面のモルタルを大きく削った。
上記i）〜iii）の表面仕上げをしたコンクリートブロックと表面仕上げをしなかったコンクリートブロックから、φ100×H200mmの円柱（図５点線参照）をコンクリート用のコアドリルを用いてコア抜きした。
（２）試験２
φ100×H200mmの円柱試験体をJIS A 1132に従って製作した。養生は、試験開始まで水中養生とした。
コンクリート強度試験用供試体端面仕上げ機を使用し、円柱試験体の端面を表２に示す各切削深さまで研磨した。
【００４６】
３．塩化物イオン浸透試験
（１）シーリング
試験１，２ともに、仕上げ面のみからの塩化物イオンの浸透とするために、円柱試験体の仕上げ面以外の部分を防水用のブチルゴム系アルミテープを用いて、隙間ができないようにテープを重ねながら巻きつけてシーリングした。
（２）試験１
塩水噴霧乾燥装置を用いて１日間の塩水噴霧の後、６日間高温乾燥するサイクルを繰り返した。試験開始材齢は３３日である。
本試験では、塩分の浸透を促進するために塩水噴霧時の温度を３５℃とし、乾燥時の温度は６０℃とした。試験水の塩分濃度は、標準的には海水と同じNaCl３％濃度で行われることが多いが、本試験では浸透を促進するためにNaCl５％濃度とした。
（３）試験２
試験体が完全に入る大きさの水槽に塩水を溜め、そこに試験体を１日間浸漬した後、６日間高温乾燥するサイクルを繰り返した。試験開始材齢は１４４日である。
本試験では室内の水槽に塩水を溜めて行ったので、浸漬時の温度は約１５℃であり、乾燥時の温度は６０℃である。試験水の塩分濃度は、試験１と同様、浸透を促進するためにNaCl５％濃度とした。
【００４７】
４．塩化物イオン濃度の測定
（１）サンプリング
サンプリングには、乾式のコンクリートカッターを使用し、試験体から回転刃で削り取られた粉を塩化物イオン濃度測定のための試料に用いた。サンプリングの位置を図８に示す。サンプリング位置は、深さ方向に2.5，5，10，15，20，30，40，50mmの８箇所とした。使用したコンクリートカッターの刃幅は４mmであり、採取する深さの中心線にカッターの刃の中心が来るようにした。
サンプリングにおいて、粗骨材の有無の影響を減らすために、切り込む深さを大きくした。具体的には、切り込む深さを15mm程度とすると、切削断面積は500mm2以上となって粗骨材１個の最大断面積の倍近くになるために、この深さで平均的な試料が得られると判断した。このとき、得られる試料の量は必要量の５倍程度となる。さらに、１つの深さについて円柱試験体を回転させて３箇所から試料を採取し、それらの３箇所の試料を別々に滴定し、３つのデータを平均して、その深さの塩化物イオン濃度とした。
（２）濃度測定
JIS A 1154に準拠し、装置としては自動滴定装置を使用した。
採取した試料から1.0gを量り取り、硝酸と過酸化水素水を加えた試料を水溶液にし、加熱した後、装置にセットし、塩分濃度を測定した。
【００４８】
５．試験結果および考察
（１）試験１
（１−１）はつり仕上げの程度
「小叩き仕上げ」、「びしゃん仕上げ」、「はつり仕上げ」の表面性状の写真を夫々図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。
夫々の仕上げの程度（深さ）を下記表４に示す。
尚、表４における「平均深さ」、「最大深さ」、「最小深さ」の定義は以下に示すものであり、深さの基準点は表面仕上げ前のコンクリート表面である。
「平均深さ」：表面仕上げをする際にはつり出たモルタル等の重量と表面仕上げを行った表面積、コンクリートの単位体積重量を使用し、計算によって求めた。
「最大深さ」：目視によって深いと思われる箇所をノギスで20箇所測定し、その中で最も大きい値を最大深さとした。
「最小深さ」：最大深さと同様に、目視によって浅いと思われる箇所をノギスで20箇所測定し、その中で最も小さい値を最小深さとした。
【００４９】
【表４】
【００５０】
（１−２）塩化物イオン濃度の分布
夫々の表面仕上げの程度において、１ヶ月間の乾湿繰り返しを行ったものの試験体中におけるコンクリート中の塩化物イオン濃度分布を図１０に示す。図１０（ａ）は水セメント比W/C=60％のもの、（ｂ）はW/C=40％のものである。
図１０において、横軸は「はつり仕上げ」においても、はつる前の表面、即ちはつり仕上げ後の山を原点としている。１日間浸漬−６日間乾燥の繰返しによって、１ヶ月後においても塩化物イオンがコンクリート内部に大きく浸透していることが分かる。
図１０（ａ）から、水セメント比が60％のものでは、「はつりなし」、「小叩き」、「びしゃん」の仕上げは殆ど差がなく、「はつり仕上げ」だけが塩化物イオンのコンクリート内部への浸透が小さくなっていることが分かる。また、図１０（ｂ）の水セメント比が40％のものについては、「はつり仕上げ」した方の試験体の塩化物イオンのコンクリート内部への浸透がやや小さくなっていることが分かる。
同様に、２ヶ月後の結果を図１１に示す。
１ヶ月後の結果と同様に、図１１（ａ）の水セメント比が60％のものでは「はつりなし」、「小叩き」、「びしゃん」の仕上げは殆ど差がなく、「はつり仕上げ」だけが塩化物イオンのコンクリート内部への浸透が小さくなっている。また、図１１（ｂ）の水セメント比が40％のものについても、「はつり仕上げ」した方の試験体の塩化物イオンのコンクリート内部への浸透がやや小さくなっている。
【００５１】
水セメント比が60％のものでは「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が極端に小さくなり、水セメント比が40％のものでは「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が小さくなる程度が小さかったが、水セメント比の影響を見るために、１ヶ月後および２ヶ月後の水セメント比の異なるものの塩化物イオン濃度の分布を夫々図１２（ａ）（ｂ）に示す。
「はつりなし」においては、当然のことながら、水セメント比の小さい方が塩化物イオンの浸透は小さくなっている。しかし、「はつり仕上げ」したものについては、１ヶ月後、２ヶ月後ともに、水セメント比の小さいものの方が絶対値的に塩化物イオンの浸透が大きく、「はつりなし」のものに近くなっている。
水セメント比が60％において、はつり仕上げをしたものが塩化物イオンの侵入が小さかったことの理由として、はつりによってコンクリート表面のモルタル分がはつり取られ、コンクリート表面は塩分が浸透しない粗骨材分が多くなったためであると思われる。言い換えれば、コンクリートの表面近くにおいて浸透する塩化物イオンの媒体となるセメントペースト量が少なくなると言うことである。
水セメント比が40％のものにおいて、「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が「はつりなし」に対して小さくなる度合いが小さかったことの理由としては、水セメント比が小さくなると、モルタル分の強度が大きくなるために、はつり仕上げにおいてモルタル分だけがはつり取られるのではなく、はつり後の表面においてモルタル分と粗骨材分の比がそれほど大きく変わることがないためであると思われる。
【００５２】
（２）試験２
上述の仮説を検証するために、試験２の試験結果を考察する。
コンクリート表面を表２に示すいくつかの深さまで切削し、粗骨材を表面に露出させた試験体における塩化物イオン濃度の分布について、水セメント比が60％のものを図１３（ａ）に、水セメント比が40％のものを図１３（ｂ）に示す。図の凡例中の括弧は、切削面の粗骨材の面積割合である。
図１３（ａ）の水セメント比が60％のものについては、切削をしない（コテ仕上げ）ものだけが塩化物イオンの内部への浸透が大きくなっている。本試験は、コンクリートの打ち込みに対して上面からの浸透試験であり、上面の部位では塩化物イオンの拡散係数が大きくなる可能性があることは土木学会コンクリート標準示方書でも言及されている。その理由が、コンクリート表面からいくらかの深さに亘ってブリーディング等の影響で密実でないことだとすると、3.3mmあるいは6.6mm削ったものと10mm削ったものでは内部への塩化物イオンの浸透深さが変わるはずである。しかし、本試験で切削したものではその深さに拘らず塩化物イオン濃度は同じとなっており、本試験ではブリーディング等の影響が深さ方向にある範囲を持っているのではなく、コンクリートのごく表面の性質が試験結果に影響を及ぼしているものと考えられる。すなわち、表面に塩化物イオンの浸透の媒体となるセメントペースト分が少ない場合に、塩化物イオンの浸透が小さくなることを示しているものと思われる。
図１３（ｂ）の水セメント比が40％の試験体に関しては、切削していないものが他に比べると浅いところにおいて濃度が大きくなっているが、顕著な差ではない。これは、塩化物イオンの浸透の媒体となるセメントペースト自身の水セメント比が小さいためだと思われる。
【００５３】
以上の試験結果より、以下のことが分かった。
１）コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げ（はつり仕上げ）を行うことにより塩化物イオン浸透性が小さくなる。
２）水セメント比が大きい方が、表面仕上げ（はつり仕上げ）によって塩化物イオン浸透性がより小さくなる。
このことから、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体が、塩害抑制の効果を有することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、塩害地において橋脚や橋桁等のコンクリート構造物を構築するために利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法の一例を示す概略図である。
【図２】表面仕上げ前後のコンクリートの一例を示す拡大断面図であり、（ａ）は仕上げ前の状態、（ｂ）は仕上げ後の状態を夫々示している。
【図３】はつり仕上げで使用される道具の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るプレキャストコンクリート構造体の製造方法の一例を示す概略図である。
【図５】試験体の製作に用いられたコンクリートブロックを示す図である。
【図６】小叩き仕上げで使用された道具を示す図である。
【図７】びしゃん仕上げで使用された道具を示す図である。
【図８】試験体から塩化物イオン濃度測定のための試料をサンプリングした位置を示す図である。
【図９】表面仕上げを施したコンクリートの表面性状の写真であり、（ａ）は小叩き仕上げ、（ｂ）はびしゃん仕上げ、（ｃ）ははつり仕上げである。
【図１０】１ヶ月後の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【図１１】２ヶ月後の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【図１２】水セメント比が異なるときの塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）は１ヶ月後、（ｂ）は２ヶ月後である。
【図１３】表面を切削した試験体の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 型枠
２ コンクリート
２１ セメントぺースト
２２ 細骨材
２３ 粗骨材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩害地に構築される鉄筋コンクリート構造物について塩害に対する高い耐久性と優れた外観とを両立させることができる耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造物の代表的な劣化現象として塩害が知られている。
塩害とは、塩化物イオンの存在によってコンクリート内部の鉄筋の腐食が進行し、コンクリートのひび割れや剥離等が生じる劣化現象である。
塩害は、内部塩害と外部塩害とに大別され、内部塩害がコンクリートの内部に元々存在する塩化物イオンの存在に起因するのに対して、外部塩害は外部からコンクリート中に侵入する塩化物イオンに起因して発生する。
【０００３】
海岸近くなどの塩分が多い環境下に構築された鉄筋コンクリート構造物は、外部塩害による劣化が生じ易いため、通常これを防ぐための対策が採られている。
従来、鉄筋コンクリート構造物の塩害対策としては、構造物の表面に特殊な塗料を塗布することにより、コンクリート内への塩化物イオンの侵入を防止する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
しかしながら、コンクリート構造物の表面に塩害防止用の特殊塗料を塗布する方法は、コンクリート表面の自然な風合いが失われるために外観が悪くなるという問題がある。
【０００４】
一方、コンクリート構造物の外観を向上させるための方法として、はつり仕上げや洗い出し仕上げ等のコンクリート表面のモルタルを除去する表面仕上げが知られている（例えば、下記特許文献２参照）。
しかしながら、これらの表面仕上げは、コンクリート構造物の外観を向上させるための方法として広く使用されているものの、これらの表面仕上げと塩化物イオンの浸透性との関係については何の研究もなされていない。
そして、土木技術関係の当業者間においては、これらの表面仕上げは、コンクリート表面からの塩化物イオンの浸透を促進させて耐塩害性を低下させるために、塩害地におけるコンクリート構造物に対しては適用できないと認識されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９９３５０号公報
【特許文献２】特開平５−５０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであって、塩害地に構築される鉄筋コンクリート構造物について、コンクリート表面からの塩化物イオンの浸透を抑制して塩害に対する耐久性を向上させることができるとともに、外観においても優れたものが得られる耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法に関する。
【００１１】
請求項５に係る発明は、塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのプレキャストコンクリート構造体であって、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることを特徴とする耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１２】
請求項６に係る発明は、前記コンクリートの水セメント比が６０％以上であることを特徴とする請求項５記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１３】
請求項７に係る発明は、前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１４】
請求項８に係る発明は、前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【００１５】
請求項９に係る発明は、前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体に関する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明によれば、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことにより、コンクリート表面には、塩分が浸透しない骨材が多くなって塩化物イオンの媒体となるコンクリートペースト量が少なくなる。そのため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入が減少して塩害が抑制される。また、コンクリート表面には自然な風合いが醸し出されるため、外観に優れたコンクリート構造物を得ることができる。
更に、水セメント比が６０％以上のコンクリートを使用することにより、モルタル分の強度が低くなるために表面仕上げにより除去されるモルタル分の割合が骨材に比べて多くなる。これにより、表面仕上げ前後におけるコンクリート表面のコンクリートペースト量の減少度合いが大きくなるため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入の抑制効果が大きくなる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、表面仕上げがはつり仕上げであることにより、コンクリート表面のモルタルを短時間で確実に除去して骨材を露出させることができ、簡易な方法で優れた塩害の抑制効果を得ることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、表面仕上げが洗い出し仕上げであることにより、塩害の防止効果を高めることができるとともに、風合いが良好な外観をもつコンクリート構造物が得られる。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、表面仕上げがテラゾ仕上げであることにより、塩害の防止効果を高めることができるとともに、光沢等の外観に優れたコンクリート構造物が得られる。
【００２０】
請求項５に係る発明によれば、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることにより、コンクリート表面には、塩分が浸透しない骨材が多くなって塩化物イオンの媒体となるコンクリートペースト量が少なくなる。そのため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入が減少し、塩害に対する耐久性が高いプレキャストコンクリート構造体となる。また、表面仕上げが施されることにより、コンクリート表面に自然な風合いが醸し出されるため、外観が良好なプレキャストコンクリート構造体となる。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、水セメント比が６０％以上のコンクリートを使用することにより、モルタル分の強度が低くなるために表面仕上げにより除去されるモルタル分の割合が骨材に比べて多くなる。これにより、表面仕上げ前後におけるコンクリート表面のコンクリートペースト量の減少度合いが大きくなるため、コンクリート表面からの塩化物イオンの侵入の抑制効果が向上し、塩害に対する耐久性により一層優れたプレキャストコンクリート構造体となる。
【００２２】
請求項７に係る発明によれば、表面仕上げがはつり仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ風合いが良好な外観をもつプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【００２３】
請求項８に係る発明によれば、表面仕上げが洗い出し仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ風合いが良好な外観をもつプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【００２４】
請求項９に係る発明によれば、表面仕上げがテラゾ仕上げであることにより、塩害の防止効果に優れており且つ光沢等の外観に優れたプレキャストコンクリート構造体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体は、海岸付近等の塩害が生じ易い地域（以下、塩害地という）において鉄筋コンクリート構造物を構築するために利用されるものである。
本発明の適用対象となる鉄筋コンクリート構造物の種類は特に限定されないが、例えば橋脚や橋桁等を例示することができる。
【００２６】
先ず、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法について説明する。
図１は、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法の一例を示す概略図である。
先ず、施工現場において所望のコンクリート構造物の形状に合わせて型枠（１）を形成し、形成された型枠（１）内にコンクリート（２）を打設して養生する（図１（ａ）参照）。
養生後、型枠（１）を取り外し（図１（ｂ）参照）、コンクリート（２）表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行う（図１（ｃ）参照）ことにより、コンクリート構造物が完成する。
尚、図示を省略しているが、型枠（１）内には所要数の鉄筋が配設され、これにより、得られるコンクリート構造物は鉄筋コンクリート構造物となる。
【００２７】
図２は、表面仕上げ前後のコンクリート（２）の一例を示す拡大断面図であり、（ａ）は仕上げ前の状態、（ｂ）は仕上げ後の状態を夫々示している。
コンクリート（２）は、モルタル（セメントぺースト（２１）及び細骨材（２２））と粗骨材（２３）から構成されているが、表面仕上げによってモルタルが除去されることにより、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面（図中の左側の面）は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
【００２８】
表面仕上げとしては、はつり仕上げ、洗い出し仕上げ、テラゾ仕上げのいずれかを採用することが好ましい。
はつり仕上げとは、図３に示すようなノミ（３）と金槌（４）を使用してコンクリートの表面を削り取ることにより、表面に骨材を露出させて粗面化する仕上げ方法である。
洗い出し仕上げとは、脱型後のセメントが十分に硬化していないコンクリート表面に対して高圧水を吹き付けて、水によりセメントを洗い落とすことにより、表面に骨材を露出させて粗面化する仕上げ方法である。
テラゾ仕上げとは、大理石等の砕石（骨材）、セメント、顔料を練り混ぜたモルタルを塗り付け、硬化した後に表面を砥石により研磨して平坦にする仕上げ方法である。
【００２９】
コンクリート表面に対して上記したような表面仕上げを行うことにより、美しい外観をもつ見栄えが良いコンクリート構造物を得ることができる。また、上記した表面仕上げは、仕上げ処理後に得られる外観が夫々異なるため、所望の外観に応じて適宜選択して採用することができる。
【００３０】
また、コンクリート表面に対して上記したような表面仕上げを行うことにより、塩害を効果的に抑制することが可能となる。以下、その理由について説明する。
表面仕上げによってコンクリート表面のモルタルが除去されると、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
コンクリート表面への塩分の浸透は、塩化物イオンがコンクリートペーストを媒体として浸透することにより起こるため、コンクリート表面において塩化物イオンが浸透しない粗骨材が多くなる（即ち塩化物イオンの媒体となるコンクリートペーストが少なくなる）と、塩化物イオンの浸透量が減少し、その結果、塩害が抑制されることとなる。
【００３１】
本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法において使用されるコンクリート（２）は、水セメント比が６０％以上のものである。
水セメント比が６０％未満であると、コンクリート中のモルタル分の強度が高くなり、表面仕上げ工程においてモルタル分のみが除去されずに骨材がモルタル分と共に除去されてしまう。そのため、表面仕上げ工程の前後においてコンクリート表面の粗骨材の割合の変化が小さくなり、塩化物イオンの浸透量を減少させる効果が小さくなる。
但し、土木学会のコンクリート標準示方書において水セメント比は６５％以下が望ましい旨が記載されているように、水セメント比が６５％を超えるとコンクリートの強度が大きく低下するおそれがある。
従って、水セメント比は６０〜６５％に設定することが好ましく、塩化物イオンの浸透量減少効果とコンクリート強度のバランスの観点から６０％とすることが最も好ましい。
【００３２】
以上説明したように、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法では、型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことにより、塩害による劣化が生じにくく且つ外観において優れているコンクリート構造物を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明に係るプレキャストコンクリート構造体について説明する。
本発明に係るプレキャストコンクリート構造体は、塩害地においてコンクリート構造物を構築するために用いられるプレキャストコンクリート構造体である。
【００３４】
本発明に係るプレキャストコンクリート構造体の製造方法について説明する。
先ず、工場内において所望のコンクリート構造物の全体又は一部の形状に合わせて型枠（１）を形成し、形成された型枠（１）内にコンクリート（２）を打設して養生する（図４（ａ）参照）。
養生後、型枠（１）を取り外し（図４（ｂ）参照）、コンクリート（２）表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行う（図４（ｃ）参照）ことにより、プレキャストコンクリート構造体が完成する。
尚、図示を省略しているが、型枠（１）内には所要数の鉄筋が配設され、これにより、得られるプレキャストコンクリート構造体はプレキャスト鉄筋コンクリート構造体となる。
そして、このように製造されたプレキャスト鉄筋コンクリート構造体の単数又は複数を、現場に搬送して設置することにより、所望の鉄筋コンクリート構造物が構築される。
【００３５】
プレキャストコンクリート構造体の表面仕上げ前後の状態は、図２に示したのと同様である。即ち、図２の（ａ）は表面仕上げ前の状態、（ｂ）は表面仕上げ後の状態を夫々示している。
図２（ａ）に示すように、コンクリート（２）は、モルタル（セメントぺースト（２１）及び細骨材（２２））と粗骨材（２３）から構成されているが、表面仕上げによってモルタルが除去されることにより、図２（ｂ）に示すように、コンクリート表面は粗骨材（２３）が占める面積が多くなった状態となる。
このように、プレキャストコンクリート構造体のコンクリート表面において塩化物イオンが浸透しない粗骨材が多くなる（即ち塩化物イオンの媒体となるコンクリートペーストが少なくなる）ことにより、塩化物イオンの浸透量が減少する。そのため、このプレキャストコンクリート構造体を使用して構築されたコンクリート構造物の塩害が抑制される。
【００３６】
プレキャストコンクリート構造体の表面仕上げとしては、はつり仕上げ、洗い出し仕上げ、テラゾ仕上げのいずれかを採用することが好ましい。
これらの表面仕上げを行うことにより、美しい外観をもつ見栄えが良いプレキャストコンクリート構造体が得られ、このプレキャストコンクリート構造体を用いて外観に優れたコンクリート構造物を構築することが可能となる。尚、上記した表面仕上げは、仕上げ処理後に得られる外観が夫々異なるため、所望の外観に応じて適宜選択して採用することができる。
【００３７】
本発明に係る耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体において使用されるコンクリート（２）は、水セメント比が６０％以上のもの、好ましくは水セメント比が６０〜６５％のもの、最も好ましくは６０％のものを使用することが望ましい。
これは、上述したように、水セメント比が６０％未満であると、塩化物イオンの浸透量を減少させる効果が小さくなる一方、水セメント比が６５％を超えるとコンクリートの強度が大きく低下するおそれがあり、６０％とすると塩化物イオンの浸透量減少効果とコンクリート強度のバランスに優れるためである。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体は、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されていることにより、塩害による劣化が生じにくく且つ外観において優れているプレキャストコンクリート構造体となる。そのため、このプレキャストコンクリート構造体を使用して構築されたコンクリート構造物は、塩害に対する耐久性と外観の両方において優れたものとなる。
【試験例】
【００３９】
以下、本発明の試験例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は以下の試験例に何ら限定されるものではない。
１．試験条件
（１）試験１
試験１では、表面仕上げとしてはつり仕上げを採用した場合において、はつりの程度が塩化物イオンの浸透性に及ぼす影響を確認した。
試験体の試験条件を下記表１に示す。
表１に示すように、はつりの程度は、「はつりなし」、「小叩き仕上げ」、「びしゃん仕上げ」、「はつり仕上げ」の４種類とした。また、「はつりなし」と「はつり仕上げ」については、水セメント比を４０％と６０％の２種類とした。
各試験体について後述する塩分浸透試験を行い、塩分浸透試験開始から１ヶ月後及び２ヶ月後に試験体中の塩化物イオン濃度を測定した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（２）試験２
試験２では、コンクリート表面のセメントペースト量が塩化物イオンの浸透性に及ぼす影響を確認した。
コンクリート表面のセメントペースト量を変化させるために、コンクリート表面を切削し、その切削深さを変えた。
試験体の試験条件を下記表２に示す。
表２に示すように、切削深さは、「切削しないもの（切削深さ０）」、「粗骨材の最大寸法の１／６（切削深さ3.3mm）」、「粗骨材の最大寸法の１／３（切削深さ6.6mm）」、「粗骨材の最大寸法の１／２（切削深さ10mm）」の４種類とした。また、水セメント比は４０％と６０％の２種類とした。
各試験体について後述する塩分浸透試験を行い、塩分浸透試験開始から１ヶ月後に試験体中の塩化物イオン濃度を測定した。
【００４２】
【表２】
【００４３】
２．試験体
（ａ）材料
試験体の製作に使用したコンクリートの示方配合及び夫々のスランプ値、空気量を下記表３に示す。
尚、水中養生２８日圧縮強度は、水セメント比６０％が35.1MPa、４０％が46.7MPaであった。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（ｂ）形状・寸法及び加工
（１）試験１
表１に示した３種類の表面仕上げを施すためのコンクリートブロックは、図５に示すように、W450×D350×H200mmの直方体とした。尚、図中の点線は表面仕上げを行った後に塩分浸透試験のためにコアを抜き出す箇所を示している。
図５のコンクリートブロックは、以下の方法により製作した。
型枠内に２層に分けてコンクリートを打設し、バイブレータを使用して締め固め、加工用試験体に水分を含ませた布を被せて１１日間の湿布養生の後、気中養生を行い、コンクリート打設後、材齢１５日で表１に示した以下の３種類の表面仕上げを行った。
i）小叩き仕上げ
コンクリート表面を図６に示す道具で叩き、表面に細かな線模様を付けた。
ii）びしゃん仕上げ
コンクリート表面を図７に示す道具（びしゃん）の格子状の部分で叩き、表面に模様を付けた。
iii）はつり仕上げ
図３で示した道具と電動の削岩機を用いてコンクリート表面のモルタルを大きく削った。
上記i）〜iii）の表面仕上げをしたコンクリートブロックと表面仕上げをしなかったコンクリートブロックから、φ100×H200mmの円柱（図５点線参照）をコンクリート用のコアドリルを用いてコア抜きした。
（２）試験２
φ100×H200mmの円柱試験体をJIS A 1132に従って製作した。養生は、試験開始まで水中養生とした。
コンクリート強度試験用供試体端面仕上げ機を使用し、円柱試験体の端面を表２に示す各切削深さまで研磨した。
【００４６】
３．塩化物イオン浸透試験
（１）シーリング
試験１，２ともに、仕上げ面のみからの塩化物イオンの浸透とするために、円柱試験体の仕上げ面以外の部分を防水用のブチルゴム系アルミテープを用いて、隙間ができないようにテープを重ねながら巻きつけてシーリングした。
（２）試験１
塩水噴霧乾燥装置を用いて１日間の塩水噴霧の後、６日間高温乾燥するサイクルを繰り返した。試験開始材齢は３３日である。
本試験では、塩分の浸透を促進するために塩水噴霧時の温度を３５℃とし、乾燥時の温度は６０℃とした。試験水の塩分濃度は、標準的には海水と同じNaCl３％濃度で行われることが多いが、本試験では浸透を促進するためにNaCl５％濃度とした。
（３）試験２
試験体が完全に入る大きさの水槽に塩水を溜め、そこに試験体を１日間浸漬した後、６日間高温乾燥するサイクルを繰り返した。試験開始材齢は１４４日である。
本試験では室内の水槽に塩水を溜めて行ったので、浸漬時の温度は約１５℃であり、乾燥時の温度は６０℃である。試験水の塩分濃度は、試験１と同様、浸透を促進するためにNaCl５％濃度とした。
【００４７】
４．塩化物イオン濃度の測定
（１）サンプリング
サンプリングには、乾式のコンクリートカッターを使用し、試験体から回転刃で削り取られた粉を塩化物イオン濃度測定のための試料に用いた。サンプリングの位置を図８に示す。サンプリング位置は、深さ方向に2.5，5，10，15，20，30，40，50mmの８箇所とした。使用したコンクリートカッターの刃幅は４mmであり、採取する深さの中心線にカッターの刃の中心が来るようにした。
サンプリングにおいて、粗骨材の有無の影響を減らすために、切り込む深さを大きくした。具体的には、切り込む深さを15mm程度とすると、切削断面積は500mm2以上となって粗骨材１個の最大断面積の倍近くになるために、この深さで平均的な試料が得られると判断した。このとき、得られる試料の量は必要量の５倍程度となる。さらに、１つの深さについて円柱試験体を回転させて３箇所から試料を採取し、それらの３箇所の試料を別々に滴定し、３つのデータを平均して、その深さの塩化物イオン濃度とした。
（２）濃度測定
JIS A 1154に準拠し、装置としては自動滴定装置を使用した。
採取した試料から1.0gを量り取り、硝酸と過酸化水素水を加えた試料を水溶液にし、加熱した後、装置にセットし、塩分濃度を測定した。
【００４８】
５．試験結果および考察
（１）試験１
（１−１）はつり仕上げの程度
「小叩き仕上げ」、「びしゃん仕上げ」、「はつり仕上げ」の表面性状の写真を夫々図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。
夫々の仕上げの程度（深さ）を下記表４に示す。
尚、表４における「平均深さ」、「最大深さ」、「最小深さ」の定義は以下に示すものであり、深さの基準点は表面仕上げ前のコンクリート表面である。
「平均深さ」：表面仕上げをする際にはつり出たモルタル等の重量と表面仕上げを行った表面積、コンクリートの単位体積重量を使用し、計算によって求めた。
「最大深さ」：目視によって深いと思われる箇所をノギスで20箇所測定し、その中で最も大きい値を最大深さとした。
「最小深さ」：最大深さと同様に、目視によって浅いと思われる箇所をノギスで20箇所測定し、その中で最も小さい値を最小深さとした。
【００４９】
【表４】
【００５０】
（１−２）塩化物イオン濃度の分布
夫々の表面仕上げの程度において、１ヶ月間の乾湿繰り返しを行ったものの試験体中におけるコンクリート中の塩化物イオン濃度分布を図１０に示す。図１０（ａ）は水セメント比W/C=60％のもの、（ｂ）はW/C=40％のものである。
図１０において、横軸は「はつり仕上げ」においても、はつる前の表面、即ちはつり仕上げ後の山を原点としている。１日間浸漬−６日間乾燥の繰返しによって、１ヶ月後においても塩化物イオンがコンクリート内部に大きく浸透していることが分かる。
図１０（ａ）から、水セメント比が60％のものでは、「はつりなし」、「小叩き」、「びしゃん」の仕上げは殆ど差がなく、「はつり仕上げ」だけが塩化物イオンのコンクリート内部への浸透が小さくなっていることが分かる。また、図１０（ｂ）の水セメント比が40％のものについては、「はつり仕上げ」した方の試験体の塩化物イオンのコンクリート内部への浸透がやや小さくなっていることが分かる。
同様に、２ヶ月後の結果を図１１に示す。
１ヶ月後の結果と同様に、図１１（ａ）の水セメント比が60％のものでは「はつりなし」、「小叩き」、「びしゃん」の仕上げは殆ど差がなく、「はつり仕上げ」だけが塩化物イオンのコンクリート内部への浸透が小さくなっている。また、図１１（ｂ）の水セメント比が40％のものについても、「はつり仕上げ」した方の試験体の塩化物イオンのコンクリート内部への浸透がやや小さくなっている。
【００５１】
水セメント比が60％のものでは「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が極端に小さくなり、水セメント比が40％のものでは「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が小さくなる程度が小さかったが、水セメント比の影響を見るために、１ヶ月後および２ヶ月後の水セメント比の異なるものの塩化物イオン濃度の分布を夫々図１２（ａ）（ｂ）に示す。
「はつりなし」においては、当然のことながら、水セメント比の小さい方が塩化物イオンの浸透は小さくなっている。しかし、「はつり仕上げ」したものについては、１ヶ月後、２ヶ月後ともに、水セメント比の小さいものの方が絶対値的に塩化物イオンの浸透が大きく、「はつりなし」のものに近くなっている。
水セメント比が60％において、はつり仕上げをしたものが塩化物イオンの侵入が小さかったことの理由として、はつりによってコンクリート表面のモルタル分がはつり取られ、コンクリート表面は塩分が浸透しない粗骨材分が多くなったためであると思われる。言い換えれば、コンクリートの表面近くにおいて浸透する塩化物イオンの媒体となるセメントペースト量が少なくなると言うことである。
水セメント比が40％のものにおいて、「はつり仕上げ」の塩化物イオン浸透が「はつりなし」に対して小さくなる度合いが小さかったことの理由としては、水セメント比が小さくなると、モルタル分の強度が大きくなるために、はつり仕上げにおいてモルタル分だけがはつり取られるのではなく、はつり後の表面においてモルタル分と粗骨材分の比がそれほど大きく変わることがないためであると思われる。
【００５２】
（２）試験２
上述の仮説を検証するために、試験２の試験結果を考察する。
コンクリート表面を表２に示すいくつかの深さまで切削し、粗骨材を表面に露出させた試験体における塩化物イオン濃度の分布について、水セメント比が60％のものを図１３（ａ）に、水セメント比が40％のものを図１３（ｂ）に示す。図の凡例中の括弧は、切削面の粗骨材の面積割合である。
図１３（ａ）の水セメント比が60％のものについては、切削をしない（コテ仕上げ）ものだけが塩化物イオンの内部への浸透が大きくなっている。本試験は、コンクリートの打ち込みに対して上面からの浸透試験であり、上面の部位では塩化物イオンの拡散係数が大きくなる可能性があることは土木学会コンクリート標準示方書でも言及されている。その理由が、コンクリート表面からいくらかの深さに亘ってブリーディング等の影響で密実でないことだとすると、3.3mmあるいは6.6mm削ったものと10mm削ったものでは内部への塩化物イオンの浸透深さが変わるはずである。しかし、本試験で切削したものではその深さに拘らず塩化物イオン濃度は同じとなっており、本試験ではブリーディング等の影響が深さ方向にある範囲を持っているのではなく、コンクリートのごく表面の性質が試験結果に影響を及ぼしているものと考えられる。すなわち、表面に塩化物イオンの浸透の媒体となるセメントペースト分が少ない場合に、塩化物イオンの浸透が小さくなることを示しているものと思われる。
図１３（ｂ）の水セメント比が40％の試験体に関しては、切削していないものが他に比べると浅いところにおいて濃度が大きくなっているが、顕著な差ではない。これは、塩化物イオンの浸透の媒体となるセメントペースト自身の水セメント比が小さいためだと思われる。
【００５３】
以上の試験結果より、以下のことが分かった。
１）コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げ（はつり仕上げ）を行うことにより塩化物イオン浸透性が小さくなる。
２）水セメント比が大きい方が、表面仕上げ（はつり仕上げ）によって塩化物イオン浸透性がより小さくなる。
このことから、本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法及び耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体が、塩害抑制の効果を有することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、塩害地において橋脚や橋桁等のコンクリート構造物を構築するために利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る耐塩害地用コンクリート工法の一例を示す概略図である。
【図２】表面仕上げ前後のコンクリートの一例を示す拡大断面図であり、（ａ）は仕上げ前の状態、（ｂ）は仕上げ後の状態を夫々示している。
【図３】はつり仕上げで使用される道具の一例を示す図である。
【図４】本発明に係るプレキャストコンクリート構造体の製造方法の一例を示す概略図である。
【図５】試験体の製作に用いられたコンクリートブロックを示す図である。
【図６】小叩き仕上げで使用された道具を示す図である。
【図７】びしゃん仕上げで使用された道具を示す図である。
【図８】試験体から塩化物イオン濃度測定のための試料をサンプリングした位置を示す図である。
【図９】表面仕上げを施したコンクリートの表面性状の写真であり、（ａ）は小叩き仕上げ、（ｂ）はびしゃん仕上げ、（ｃ）ははつり仕上げである。
【図１０】１ヶ月後の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【図１１】２ヶ月後の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【図１２】水セメント比が異なるときの塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）は１ヶ月後、（ｂ）は２ヶ月後である。
【図１３】表面を切削した試験体の塩化物イオン濃度の分布を示す図であり、（ａ）はW/C=60%、（ｂ）はW/C=40%である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 型枠
２ コンクリート
２１ セメントぺースト
２２ 細骨材
２３ 粗骨材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、
型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項２】
前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項３】
前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項４】
前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項５】
塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのプレキャストコンクリート構造体であって、
コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることを特徴とする耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項６】
前記コンクリートの水セメント比が６０％以上であることを特徴とする請求項５記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項７】
前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項８】
前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項９】
前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項１】
塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのコンクリート工法であって、
型枠内に水セメント比が６０％以上のコンクリートを打設して養生した後、コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げを行うことを特徴とする耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項２】
前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項３】
前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項４】
前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項１記載の耐塩害地用コンクリート工法。
【請求項５】
塩害地において鉄筋コンクリート構造物を構築するためのプレキャストコンクリート構造体であって、
コンクリート表面のモルタルを除去して骨材を露出させる表面仕上げが施されてなることを特徴とする耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項６】
前記コンクリートの水セメント比が６０％以上であることを特徴とする請求項５記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項７】
前記表面仕上げが、はつり仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項８】
前記表面仕上げが、洗い出し仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【請求項９】
前記表面仕上げが、テラゾ仕上げであることを特徴とする請求項５又は６記載の耐塩害地用プレキャストコンクリート構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１３３２１（Ｐ２０１０−１３３２１Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７５０３２（Ｐ２００８−１７５０３２）
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５０９０９３０２６）公立大学法人高知工科大学 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【出願人】（５０９０９３０２６）公立大学法人高知工科大学 (95)
【Ｆターム（参考）】
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