クリスタルデザイン株式会社

クリスタルコーティングシステム

T&C防食・開発の目的

寒冷地において凍結融解の作用を受けるコンクリート構造物は、コンクリート中の水分の凍結膨張と、 融解の繰り返しによって微細ひび割れ、スケーリング、ポップアウトなどを生じ、コンクリート表面部より劣化していきます。

特に、北海道や、東北地区ではスパイクタイヤの規制以後、Naclを初めとする凍結防止剤の散布量が急激に増大しています。 このため、沿岸部はもちろんのこと、凍結防止剤の散布地域等、塩分の影響を受ける環境下にあるコンクリート構造物は、 凍結融解作用により発生する水分の移動圧に加え塩化物（アルカリ）濃度の増加により、毛細管中に浸透圧が生じ、内部応力が さらに増加することになります。そして、コンクリート表層部において、剥離劣化が促進されるスケーリング損傷が顕在化しています。

また、スケーリングによるコンクリート構造物の劣化は構造物の美観が損なわれるばかりでなく、著しく表層剥離が進行した場合、 有効なコンクリート断面が減少し、耐荷重にも影響を与える恐れがあります。

さらに、鉄筋のかぶりの厚さの減少とコンクリートの脆弱化により、塩化物イオンの浸透速度を速め、鉄筋腐食のリスクを増加させ、 コンクリートの耐久性が著しく低下する場合もあります。

しかしながら、現在このようなコンクリート表層部におけるスケーリング劣化を十分に制御するためには、水セメント比と空気量を厳しく制限すること以外に対策のないのが現状です。

以上の現状を鑑み、コンクリート構造物の外観を変化させることなく、2種類の改質材を用いてコンクリート表層付近の空隙を 減少させ、緻密化を図るとともに、表層付近の強度を増加させることにより、スケーリング劣化を著しく抑止することが可能となる「T&C防食」を開発することにいたしました。

なお、この技術は、スケーリングだけではなく塩分・水分・炭酸ガス等を遮断することにより、中性化や塩害に対して 強力な効果を発揮することから、凍結融解の影響のない地域でもコンクリート構造物の寿命を大幅に延ばすことのできる技術です。

この問題は新聞にも取り上げられています。（平成18年11月12日 静岡新聞掲載）
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• スケーリング抵抗性

実験結果および現地での追跡調査のの範囲内では、「T&C防食」によって保護されたコンリー卜表面は、 無処理のコンクリート表面と比較してスケーリング抵抗性が改善されていることが確認された。

• 防水性

実験結果によれば、「T&C防食」によって保護されたコンクリート表面は、無処理のコンクリート表面と比較して24時間後の吸水量が1/5以下になり、水分の吸水抑制効果が確認された。

• 外観ヘの影響

現地施工実験結果によれば、「T&C防食」を施工した後も、コンクリート構造物の持つ外観に大きな変化を与えないことを確認した。

• 安全性

含有量試験の結果によれば、「T&C防食」に使用される各材料について含まれる重金属類は、不検出又は厚生労働省生衛発第508号基準以下であり、有害な物質を溶出しないことを確認した。

「T&C防食」とは、2種類の浸透性の材料をコンクリートの表面に塗布することにより、これまで不可能であったコンクリート構造物のスケーリングによる劣化を防止する技術です。

「T&C防食」では、2種類の反応機構の異なる浸透性材料を用いることを特長としています。

初めに、イオン交換によるコンクリートの化学反応を応用した浸透性コンクリート改質材であるT&C防食A液を、コンクリート表面に塗布します。これにより、T&C防食A液中の珪酸イオンがコンクリート中に浸透し、拡散していき、硬化体空隙中に存在するカルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン等とイオン置き換え反応を起こします。イオン置き換え反応によってコンクリートの空隙中に珪酸カルシウムを主体とする不溶性物質を析出し、硬化体空隙を充填します。

次に一定期間の後、防水・撥水効果をもつ浸透材であるT&C防食B液を塗布します。
T&C防食B液はシリコン系の水溶液で、コンクリートの表面にコーティングすることにより、基材の内部に浸透し、コンクリート表層部に耐水性のある吸水防止層を形成します。

苫小牧東港区中防波堤による試験施工結果

わずか、一冬で無処理のコンクリートは広範囲にわたりスケーリングが発生したのに対し、「 T&C防食」で処理した箇所は全く影響を受けず、その優秀さがフィールドにおいても実証されました。

スケーリング試験結果

無処理 W/C60% AIR 5%

T&C防食 W/C60% AIR 5%

無処理 W/C55% AIR 5%

T&C防食 W/C55% AIR 5%

試験方法は、試供体を上面まで塩水で浸し、ASTMC672に準じて、凍結融解を繰り返し、 コンクリート表面の剥離量（スケーリング量）を測定したものです。
この試験により、セメント量の大小、空気量の大小に関わらずT&C防食が 、スケーリング抵抗性を大きく改善することが実証されました。

プルオフ試験結果

T&C防食を施工したコンクリート表面付近強度をプルオフ試験によって測定すると、 無処理の場合に比べてその表面強度が大幅に向上することが確認されました。T &C防食を施工した構造物は凍結融解による水圧と塩化物による浸透圧によって、 引き起こされる剥離応力（スケーリングの原因）に対抗する強度を得ることができます。