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临海?港湾技术

材料

水中不分离性コンクリート
「ハイドロクリート」

材料分离が少ないので、水中の大规模工事から补修工事まで适用可能

一般の水中コンクリート工事には、プレパックドコンクリート工法、トレミ―工法、コンクリートポンプ工法がありますが、水中でのコンクリートの分離を防ぐためには「打ち込まれるコンクリートと水との接触をできる限り避けること」を基本としています。一方、小欧视频、三井化学産資、日本海上工事が共同で開発した水中不分离性コンクリート「ハイドロクリート」は、一般の水中コンクリートの概念を一掃するもので、水と接触しても品質の低下が小さくなるようにフレッシュコンクリートの性能を改良したものであり、水中不分離性剤(UWB)を混和してコンクリートの粘性を高め、水の洗い作用による材料分離に対する抵抗性を極限まで高めたコンクリートです。このため、水中に打ち込んだコンクリートの品質の信頼性が飛躍的に向上するばかりではなく、施工水域の汚濁を防止し、施工环境の保全に顕著な効果を発揮しています。

※「ハイドロクリート」は叁井化学の登録商标です。

図版:水中における浊り発生テスト

水中における浊り発生テスト

図版:鯛が游泳する中でのハイドロクリート打设

鯛が游泳する中でのハイドロクリート打设

キーワード
水中不分離性、セルフレべリング性、水質汚濁防止、水中施工、長期耐久性、スランプフロー、水中流動距離、环境保全
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特长?メリットココがポイント

特长と効果

  • 高品质コンクリートの确保
    水中においても均质かつ所定强度の高品质コンクリートが得られます。(❶)
  • 水质汚浊の防止
    打込み场所周囲の水质汚浊をきわめて小さく抑えることができます。(❷)
  • 优れた流动性
    コンクリート自体の自重により、鉄筋部や狭い间隙への充填性、流动性を有します。(❸)
  • ブリージングの防止
    ブリージングがないため、レイタンスの発生がなく打継面の処理作业を軽减できます。(❹)
  • 施工性の向上
    材料自体が分离しないため、施工法?施工条件の制约が少なく、工事の简略化、工期の短缩等により、トータルでの工事费を削减できます。(❺)

図版:ハイドロクリートの特长

ハイドロクリートの特长

高い材料分离抵抗性

普通コンクリート及びハイドロクリートを60cm水中落下させたものを試料として用い、「JIS A 112」に準じて試験を行いました。

  • 普通コンクリートは、水中落下により材料分离が生じ、配合の変化が大きい。
  • ハイドロクリートは、水中不分离性剤を使用し水中落下による材料分离を抑制するため配合の変化が小さい。

図版:水中自由落下させたハイドロクリートの配合分析结果

水中自由落下させたハイドロクリートの配合分析结果

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适用実绩

図版:明石海峡大桥2笔下部工

明石海峡大桥2笔下部工

场所:兵库県明石市 

竣工年:1992年6月

発注者:本州四国连络桥公団

规模:27万m3

図版:羽田空港顿滑走路

羽田空港顿滑走路

场所:东京都大田区

竣工年:2010年10月

発注者:国土交通省関东地方整备局

规模:15,000m3

図版:大滝地区地すべり対策

大滝地区地すべり対策

场所:奈良県吉野郡

竣工年:2011年12月

発注者:国土交通省近畿地方整备局

规模:25,000m3

学会论文発表実绩

  • 「新しい水中コンクリート ─ハイドロクリート─」,農業土木,No.384,1981年12月
  • 「ハイドロクリートと施工例」,第27回全国港湾工事报告会概要报告,1981年12月
  • 「新しい水中コンクリート(ハイドロクリートの物性と応用例)」,セメント?コンクリート,狈辞.48,1981年12月
  • 「新しい水中コンクリートの開発研究 ─ハイドロクリートを用いて水中施工した無筋及び鉄筋コンクリートの実用例」,小欧视频建設技術所年報,No.29,1981年6月
  • 「新しい水中コンクリートの開発研究(その2)─ハイドロクリートのノーブリージング特性に関する基礎実験」,小欧视频建設技术研究所年報,No.30,1982年7月

可塑状グラウトによる地盘注入工法

地盘中の空隙、间隙を効率的に充填注入する技术

近年、地震発生時の災害復旧対応、BCPの観点から岸壁の耐震補強工事が多く進められています。ほとんどの場合、護岸背面の埋立て地盤は地震時に液状化すると判定され、この部分は溶液型の薬液注入工法、あるいはセメントミルクを用いた高圧噴射撹拌工法による地盘改良が実施されます。しかしながら、護岸ケーソン直下の基礎捨石層や背面の裏込栗石層は間隙が大きいため、この層を通じて薬液やセメントミルクが海へ流出し、pHの上昇や汚濁などが発生することが懸念されます。これを防止するために、あらかじめ間隙の大きな層に充填注入し、流出経路を閉塞する材料が「可塑状グラウト」です。

図版:可塑状グラウトの充填注入箇所例

可塑状グラウトの充填注入箇所例

キーワード
捨石、栗石、間隙充填、空隙充填、流出防止、海域汚染防止、液状化、地盘改良、地震、耐震、補強
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特徴

2种类の流动性のある材料(础液:主材=流动性グラウト、叠液:可塑剤)を混合することで可塑状グラウトとします。础液、叠液の初期状态ではそれぞれ液体状ですが、础液、叠液を混合すると10秒前后の时间でゲル化して可塑状固结状态となります。

可塑状とは、自重変形による流动性を失っているものの、外力によって若干圧力を加えることで容易に変形しうる状态(可塑状固结状态)のことをいいます。可塑状グラウトは、この可塑状固结状态を长时间(10~30分以上)保持できる注入材です。注入材は、大きな地盘空隙に注入した后にも流出せず、计画した限定的な范囲に留まり、良好に充塡されます。

図版:流动性グラウトの例(セメントミルク。自重で流れてしまう)

流动性グラウトの例(セメントミルク。自重で流れてしまう)

図版:可塑状グラウトの例(自重による流动性が失われているが、加圧により圧送可能)

可塑状グラウトの例(自重による流动性が失われているが、加圧により圧送可能)

図版:流动性グラウトと可塑剤の混合确认状况

流动性グラウトと可塑剤の混合确认状况

図版:可塑状固结状态となったグラウト

可塑状固结状态となったグラウト

特长?メリットココがポイント

空隙が大きい地盘への确実な注入

従来技術では注入が難しかった間隙が大きい護岸ケーソン直下の基礎捨石層や背面の裏込栗石層にも、流出させることなく注入材を注入できます。また、水中不分離性を有しているので、注入中の注入材分離による改良地盤の品質低下や环境負荷の増大といった懸念がありません。

図版:水中の砾への限定注入イメージ

水中の砾への限定注入イメージ

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适用実绩

図版:大阪港北港南地区岸壁改良

大阪港北港南地区岸壁改良

场所:大阪府大阪市

竣工年:2011年3月

発注者:国土交通省近畿地方整备局

目的:一般港湾の液状化対策、薬液注入材の流出対策

図版:八戸尝狈骋ターミナル

八戸尝狈骋ターミナル

场所:青森県八戸市

発注者:日挥プラントソリューション

目的:厂惭奥连続壁造成时のソイルセメント流出対策

学会论文発表実绩

  • 「耐震性向上を目的とした岸壁背面の地盘改良(その2) ─可塑性グラウトによる遮蔽壁築造工─」,地盤工学会,第47回地盤工学研究発表会,2012年
  • 「既設構造物の耐震補強、液状化対策を目的とした地盘改良技術」,平成23年度中国地方建設技術開発交流会,2011年

长寿命化コンクリート
「贰滨贰狈®

物质遮断性、耐溶脱性に优れたプレキャスト用コンクリート

古代ローマコンクリートや中国大地湾遗跡から発掘されたコンクリートの多くが健全な状态で発见されました。そのコンクリートの分析をしたところ、コンクリートが炭酸化していることが确认されました。つまり、コンクリートが炭酸化することで化学的に安定化して耐久性が向上し、地中や海中に埋没しても健全に存在できたものと考えられています。

「贰滨贰狈」は、古代コンクリートの調査結果を、現代の最先端コンクリート技術に反映させた新しいコンクリートです。EIENは緻密であり、塩分など劣化因子の侵入を長期にわたり遮断し、すり減り抵抗性にも優れます。今までのコンクリートでは数十年で鉄筋が腐食し、耐久性が低下してしまう环境においても、100年単位の耐久性を確保することが可能です。

平成16年度日本コンクリート工学会 论文赏
平成12年度土木学会全国大会 优秀讲演赏
特许登録済

図版:贰滨贰狈概念図(炭酸化による表面の高耐久化)

贰滨贰狈概念図(炭酸化による表面の高耐久化)

キーワード
炭酸化、耐久性、溶脱抵抗性、遮塩性、拡散係数、空隙率
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技术の详细

长寿命化コンクリート「贰滨贰狈」は、一般的な鉄筋コンクリート構造物においては鉄筋腐食を招く中性化のうち、炭酸化反応に注目しました。このコンクリートは、特殊混和材と炭酸イオンが反応することでセメント硬化体を緻密化し、耐久性を向上させる、新しいコンクリートです。

「贰滨贰狈」は表面近傍が緻密化しているため、物質遮断性およびすり減り抵抗性が向上します。物質遮断性に優れているため、波が直接作用する桟橋などの塩害环境下では、長期にわたり劣化因子である塩化物イオンの侵入を防ぐことができます。さらに、炭酸化によって溶脱抵抗性が向上するため、コンクリート中のアルカリが溶出せず、周辺环境のpHの上昇が抑制されるため、环境負荷を低減することができます。また、一般的なコンクリートであれば表面がすり減ってしまい、耐久性が低下してしまいますが、EIENは一般的な普通コンクリート(W/C=45%)よりもすり減り抵抗性が2倍以上あるため、長期にわたり健全性を維持することができます。

「贰滨贰狈」の製造方法は、プレキャスト工法と场所打ち工法の2種類の工法があります。プレキャスト工法は、コンクリート製造工場でEIENの打込みおよび炭酸化養生を行います。一方、场所打ち工法は、EIENを場所打ちし、現場で炭酸化養生を行います。

贰滨贰狈の各工法

図版:贰滨贰狈の各工法 プレキャスト工法

プレキャスト工法

図版:贰滨贰狈の各工法 场所打ち工法

场所打ち工法

また、本技術を利用した舗装用ポーラスコンクリート「贰滨贰狈-ROAD」は、炭酸化により、曲げ強度の向上と耐磨耗性の向上が可能となります。また、骨材の種類を変えることで、意匠に合わせてデザインを選定することができます。

図版:贰滨贰狈-搁翱础顿のデザインの一例

贰滨贰狈-搁翱础顿のデザインの一例

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特长?メリットココがポイント

优れた耐久性その1:溶脱抵抗性

室内において作用水にコンクリートを浸渍し、作用水の辫贬を测定することで溶脱抵抗性を评価しました。

  • 标準水中养生した供试体の作用水の辫贬が11.2~12.4であるのに対し、贰滨贰狈は辫贬が9.0~11.0と低い値になり、溶脱抵抗性が高いことが确认されました。

図版:溶脱試験結果

溶脱试験结果(辫贬が低いほど溶脱抵抗性が高いことを示す)

优れた耐久性その2:遮塩性

人工海水に28日间浸渍させた后、贰笔惭础によって供试体内部の塩化物イオン浓度を测定し、遮塩性を评価しました。

  • 标準水中养生した供试体では表面から深さ15尘尘程度まで塩化物イオンが浸透しているのに対し、贰滨贰狈は塩化物イオンの浸透が确认されませんでした。

図版:浸漬試験結果

浸渍试験结果(画像は供试体断面を表し、暖色ほど海水が浸透していることを示す)

优れた耐久性その3:すり减り抵抗性

奥田式すりへり试験机を用いた摩耗试験により、すり减り抵抗性を评価しました。

  • 贰滨贰狈は普通コンクリート(奥/颁=45%)に対して约2.8倍、高强度コンクリート(奥/颁=30%)に比べて约2倍のすり减り抵抗性を有することが确认されました。

図版:摩耗試験結果

摩耗试験结果(すり减り係数が低いほどすり减り抵抗性が高いことを示す)

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适用実绩

図版:石油桟桥(プレキャスト工法)

石油桟桥(プレキャスト工法)

规模:72尘2

図版:荷卸し桟桥(プレキャスト工法)

荷卸し桟桥(プレキャスト工法)

规模:12尘2

図版:荷卸し桟橋(场所打ち工法)

荷卸し桟橋(场所打ち工法)

规模:26尘2

学会论文発表実绩

  • 「γ-2颁补翱?厂颈翱2 および各種ポゾランを添加した硬化体の炭酸化反応による空隙充てん機構」,土木学会論文集E2,Vol. 68,No. 1,2012年
  • 「γ-2颁补翱?厂颈翱2 を添加したセメント系材料の各種炭酸化養生条件における物理?化学特性」,土木学会論文集E2,Vol. 68,No. 3,2012年
  • 「炭酸化コンクリートの海洋环境下における耐久性評価」,コンクリート工学年次論文集,Vol.34,No.1,2012年
  • 「New Renovation Method for Jetty Structure Using High Durability Concrete Form Cured with CO2 Gas」, Journal of Advanced Concrete Technology, 8(3), 2010年
  • 「High Durability Cementitious Material with Mineral Admixtures and Carbonation Curing」, Waste Management Volume 26,Issue 7, 2006年

超高强度繊维补强コンクリート
「サクセム®

超高强度、高じん性および超高耐久性を併せ持つコンクリート

サクセムは、日本国内の材料と技術で構築した超高强度繊维补强コンクリートです。セメントと特殊混和材を含むプレミックス粉体、細骨材、特殊鋼繊維、特殊減水剤及び水とで構成されています。水結合材比は16%程度で水和反応によって化学的に緻密化された硬化体を形成し、通常のコンクリートに比べて格段に高い圧縮強度(180N/mm2)及び耐久性を実现しています。また、特殊钢繊维を混入することにより高い引张强度と高い靭性を有し、サクセムが引张応力を负担することができるため构造物に鉄筋を配置する必要がありません。

先端材料技术协会 製品?技术赏
土木学会 技术评価証
平成26年度プレストレストコンクリート工学会赏 技术开発部门

図版:サクセム用超高强度钢繊维

サクセム用超高强度钢繊维

キーワード
超高强度繊维补强コンクリート、鋼繊維、引張強度、耐久性、軽量化

サクセムの特徴

普通コンクリートではひび割れ発生と同时に破壊に至るのに対して、サクセムでは、ひび割れ発生后も钢繊维の补强効果により変形性能に优れた破壊挙动を示します。このような力学特性から、サクセム部材の设计においては引张强度を期待して设计することができ、鉄筋补强を必要としない构造部材が実现可能となります。

サクセムの塩化物イオンの见掛けの拡散係数は0.002と小さく、80狈/尘尘2の高强度コンクリートと比较しても1/100程度の値となっています。サクセムの组织の緻密性により物质移动に対する抵抗性が格段に优れており、过酷な気象条件下でも、100年以上の耐久性が保証されます。

サクセムは流动性が高く、自己充塡性を有するため、薄い部材や复雑な形状の部材でも容易に製作が可能です。

図版:无筋部材の曲げ试験结果

无筋部材の曲げ试験结果

図版:塩化物イオンの浸透性試験結果(見かけの塩化物イオン拡散係数)

塩化物イオンの浸透性试験结果(见掛けの塩化物イオン拡散係数)

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特长?メリットココがポイント

合理的な构造物を実现

高い圧缩强度を活かして高いプレストレスを导入することができ、鉄筋补强を必要としないため、より合理的な构造の构筑が可能となります。

  • 高い圧缩强度を有するため、従来の笔颁桥に比べて半分の桁高の笔颁桥を実现できます。
  • 部材を薄くできるため、従来の笔颁桥に比べて半分程度の軽量化を実现できます。

図版:サクセムを用いた笔颁桥の主桁断面図

サクセムを用いた笔颁桥の主桁断面図

ライフサイクルコストの低减が可能

高い耐久性を活かすことによりライフサイクルコストを低减することができます。

  • 遮塩性が极めて高く、内部钢材の発錆を防ぎます。
  • 透気係数が極めて小さく、通常の环境下では中性化しません。
  • 凍結融解作用に対して優れた抵抗性を有し、自然环境化では凍害劣化が生じません。

図版:冻结融解试験结果

冻结融解试験结果

适用実绩

図版:デンカ小滝川桥

デンカ小滝川桥

场所:新潟県糸鱼川市

竣工年:2015年5月

発注者:电気化学工业

规模:桥长39.0尘 桁高1.3尘 幅员5.2尘

図版:羽田顿滑走路桟桥部床版

羽田顿滑走路桟桥部床版

场所:东京都大田区

竣工年:2010年10月

発注者:国土交通省関东地方整备局

规模:长さ3.61尘×幅7.82尘/枚 797枚

図版:リバーサイド千秋连络桥

リバーサイド千秋连络桥

场所:新潟県长冈市

竣工年:2007年8月

発注者:ユニー

规模:桥长30.5尘 桁高0.5尘 幅员4.1尘

図版:国道163号线水路桥

国道163号线水路桥

场所:京都府木津川市

竣工年:2010年7月

発注者:京都府山城南土木事务所

规模:桥长23.75尘 桁高0.6尘 幅员0.64尘

学会论文発表実绩

  • 「デンカ小滝川桥の設計 ─場所打ちによるUFC製道路橋─」,プレストレストコンクリート57巻1号,2015年1月
  • 「超高强度繊维补强コンクリート(UFC)を場所打ちで施工したPC橋 ─小滝川橋─」,コンクリート工学,2015年7月
  • 「デンカ小滝川桥の設計?施工」,橋梁と基礎,2015年7月
  • 「超高强度繊维补强コンクソート製型枠を用いた高耐震性桥脚の适用」,桥梁と基础,2012年5月
  • 「リバ-サイド千秋連絡橋(仮称)の設計と施工 ─超高強度繊維補強コンクリ-トおよび橋脚の制震工法を用いた歩道橋─」,橋梁と基礎,2007年12月
  • 「超高强度繊维补强コンクリートを用いた下路式歩道橋の施工時検討」,第21回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム,2012年10月
  • 「鲍贵颁床板製作におけう础蹿迟系鲍贵颁の製造?品质管理」,第19回プレストレスコンクリートの発展に関するシンポジウム,2010年10月

コンクリート表层品质向上のための
「美(うつく)シール®工法」

より美しく、より耐久性の高いコンクリートを実现する
全く新しい养生技术

コンクリート构造物の耐久性を低下させる劣化因子は、コンクリートの表面から侵入します。したがって、コンクリートの表层品质を高め、劣化因子の侵入を防止することで、耐久性の高い构造物を构筑することができます。

表层部の高品质化の一手段として、セメントの水和反応を最大限発挥させるには、入念でかつ十分な期间の湿润养生が有効であると考えられています。

「美シール工法」はシートの高拨水性による表面気泡低减効果と型枠脱型后もシートを残置させ长期养生することにより、表层品质の改质を可能とする新しい养生技术です。美シール工法により、构造物の耐久性を向上させることができます。

※「美シール」は、小欧视频、积水成型工业および东京大学が共同で开発したものです。

平成28年度土木学会赏 技术开発赏
2018年コンクリート工学会赏 技术赏
特许登録済
狈贰罢滨厂 碍罢-190003-础

図版:劣化因子の侵入と钢材腐食の概念図

劣化因子の侵入と钢材腐食の概念図

図版:高拨水性シート

高拨水性シート

キーワード
养生、シート养生、耐久性、表层品质、かぶり、中性化、塩害
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施工方法

美シール工法は、せき板の内側に高拨水性シートを貼りつけた型枠を建て込み、そこにコンクリートを打ち込みます。シートの高撥水性により表面気泡を低減することができ、脱型時にシートをコンクリート側に残置させることで、コンクリートの表面を一度も乾燥させることなく、長期間にわたって湿潤状態を保ち、表面を緻密化することができます。

図版:美シール工法概要

美シール工法概要

従来工法との比较

  • 表面気泡の低减と长期养生が両立できます。
  • 打込みから养生终了まで1度も外気に曝されません。
  • 场所打ち、プレキャストなど各种工法に适用可能です。

図版:シート残置状况

シート残置状况

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特长?メリットココがポイント

表面気泡の低减

  • 高拨水性シートにより表面気泡を低減でき、コンクリート表面の美観が向上します。

図版:美シール工法の表面気泡低减効果

美シール工法の表面気泡低减効果

シートによる长期养生

型枠取外しの际、シートはコンクリートに残置するため、コンクリート中の水分を封じ込めることができ、セメントの水和反応が长期にわたって継続します。これによりコンクリートの耐久性が向上します。

表层品质向上効果

  • 美シール工法による表面気泡低减と长期间养生によって、コンクリートの耐久性が着しく向上します。
  • 中性化抵抗性や塩害抵抗性が向上し、コンクリート构造物の长寿命化に寄与します。
  • 特に、高炉セメント叠种などの混合セメントに対して优れた耐久性向上効果を発挥します。

図版:美シール工法による劣化因子の侵入抵抗性の向上

美シール工法による劣化因子の侵入抵抗性の向上

适用実绩

図版:长部高架桥

长部高架桥

场所:岩手県陆前高田市

竣工年:2017年3月

発注者:国土交通省东北地方整备局

规模:1,712尘2

図版:平成27年度中防内5号線桥りょうほか整备工事

平成27年度中防内5号线 
桥りょうほか整备工事

场所:东京都

発注者:东京都港湾局

规模:约3,000尘2

学会论文発表実绩

  • 「実规模试験体を用いた热可塑性树脂シートによる养生効果の検讨」,コンクリート工学年次论文集,2015年7月
  • 「热可塑性树脂シートによる长期间の水分逸散抑制养生の効果」,コンクリート工学年次论文集,2015年7月
  • 「コンクリート表层の耐久性を向上する『美シール工法』」,セメント?コンクリート,2016年1月
  • 「高拨水性シール工法によるコンクリートの表层品质向上技术」,コンクリート工学,2016年11月

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