JP2002240187A

JP2002240187A - コンクリートの防食ライニング構造

Info

Publication number: JP2002240187A
Application number: JP2001045501A
Authority: JP
Inventors: Masa Yoshida; 雅吉田
Original assignee: YOSHIDA KENSETSU KOGYO KK
Current assignee: YOSHIDA KENSETSU KOGYO KK
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】硫化水素雰囲気下で長期安定的に優れた防食
効果を呈する施工性の良い低コストのコンクリート防食
ライニング構造を提供する。【解決手段】コンクリート側から「抗菌性モルタル
層」、「植毛シート層」、「抗菌性モルタル層」の積層
構造を有し、前記植毛シートの植毛繊維がモルタルに絡
むことによって植毛シートとモルタルが接合してなるコ
ンクリートの防食ライニング構造。銀イオンおよび銅イ
オンの１種または２種をゼオライト中に担持させた硫黄
酸化細菌に対して抗菌力のある抗菌剤が使用できる。植
毛シートは、熱可塑性樹脂フィルム好ましくは厚さ0.05
〜0.5mmの高密度ポリエチレンフィルムの両面に、熱可
塑性樹脂繊維好ましくはポリプロピレン繊維を、片面当
たり30〜100g/m²植毛したものが好適に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下水道施設，厨房
除害施設，汚水槽などの、硫化水素雰囲気に曝されるコ
ンクリート構造物の防食ライニング構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート構造物は一般的に長期間の
耐久性を有するが、曝される環境によっては早期に腐食
が進行することがある。下水道施設を構成するコンクリ
ート構造物では、特に気相と接している部位において、
下水や汚泥から発生した硫化水素に起因した腐食が問題
になる。その腐食のメカニズムは、以下のように考えら
れている。

【０００３】下水や汚泥中に含まれる硫酸塩（S
O₄ ^2-）が硫酸還元細菌により還元され、硫化水素（H
₂S）が生成する。硫化水素は下水のpH（7〜8）ではガス化しやすく、気
相中に拡散する。気相中の硫化水素はコンクリート壁面の結露中に再溶
解し、そこで硫黄酸化細菌により酸化され、次式のよう
に硫酸（H₂SO₄）が生成される。 H₂S ＋ 2O₂ → H₂SO₄ 硫酸はコンクリート表面で濃縮され、pHが1〜2に低下
するとコンクリートの主成分である水酸化カルシウム
（Ca(OH)₂）が硫酸と反応し、次式のように硫酸カルシ
ウム（CaSO₄・2H₂O）が生成される。 Ca(OH)₂ ＋ H₂SO₄ → CaSO₄・2H₂O 硫酸カルシウムはさらにセメント硬化体中のアルミン
酸三カルシウム（3CaO・Al₂O₃）と反応して、次式のよ
うにエトリンガイト（3CaO・Al₂O₃・3CaSO₄・32H₂O）を
生成する。エトリンガイトは生成の際、結合水を取り込
み、大きく膨張する。この膨張によってコンクリートが
腐食し、崩壊する。 3CaSO₄・2H₂O ＋ 3CaO・Al₂O₃ ＋ 26H₂O → 3CaO・Al₂O₃・3CaSO₄・32H₂O

【０００４】従来、下水道施設のコンクリート防食方法
として、コンクリート表面を防食被覆層で覆う、いわゆ
る防食被覆工法が採用されてきた。この工法にはライニ
ング工法およびシートライニング工法が挙げられる。

【０００５】ライニング工法は、防食被覆層として、エ
ポキシ，ビニルエステル，ポリエステルなど、通常液状
で、硬化剤を混入することによって常温で硬化する樹脂
を用いるものである。通常、素地調整されたコンクリー
ト表面にローラーや金ゴテ等を用いて上記のような樹脂
を塗布し、被覆層を形成する。

【０００６】シートライニング工法は、硬質塩化ビニル
樹脂シート，高密度ポリエチレン樹脂シートなどの防食
シートによってコンクリート表面を覆うものである。防
食シートを、コンクリート打設前に型枠に張り付ける
か、コンクリート打設後にコンクリート表面に張り付け
ることによって、防食シートはコンクリートと一体化さ
れる。

【０００７】これらの防食被覆工法は、被覆層によって
硫化水素あるいは硫酸がコンクリート表面に到達しない
ようにするものである。

【０００８】一方、硫黄酸化細菌の繁殖を抑制する抗菌
剤を配合した抗菌性コンクリートも開発されている。こ
のコンクリートを用いると、硫化水素雰囲気中で結露が
生じた場合でも、コンクリート表面において硫黄酸化細
菌の繁殖が抑制されるため、生成される硫酸の量は非常
に少なくなる。その結果、結露水のpHはコンクリートを
腐食するほどには低下せず、硫化水素雰囲気中でのコン
クリート構造物の耐久性向上が期待される。また、同様
の抗菌剤を配合した抗菌性モルタルも開発されており、
下水道施設の補修材料として効果が期待される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来から採用
されている上記のライニング工法は、液状の樹脂をコン
クリート表面に塗布するものであるため、有機溶剤の使
用が不可欠である。このため、換気が不十分となりやす
い下水道施設や汚水槽においてこの工法を採用すること
は、作業環境を著しく悪化させ好ましくない。また、樹
脂の被覆層は通常数mm程度以下と薄いため損傷を受けや
すく、その部分から硫化水素や硫酸が侵入して下地のコ
ンクリートの腐食を招く。

【００１０】シートライニング工法の場合には、防食シ
ートに強度の高いものを使用することで被覆層の耐久性
を向上させることができる。既設のコンクリート構造物
に防食シートを取り付けるには、接着剤を使用するか、
釘やアンカーボルトを使用するか、コンクリート側に設
けた突起金具に固定するか、あるいは防食シート自体に
設けた取り付け用突起をコンクリート上に施した補修材
に埋め込むようにするといった方法が採用できる。

【００１１】しかし、接着剤を使用する場合はやはり有
機溶剤による作業環境悪化の問題が生じる。釘やアンカ
ーボルトを使用する場合にも接着剤等による補助的な接
合手段を併用することが望ましく、また、釘等の部分を
水密・気密に保つためのシーリング処理が必要になる。
コンクリート側に設けた突起金具に固定する場合にもシ
ーリング処理が必要になり、突起金具を設けるための工
程も増える。取り付け用突起を有する特殊なシートを準
備することはコスト増となり、またそれをコンクリート
に取り付けるには補修材等を用いた前処理が必要にな
る。また、これらいずれの取り付け方法を採る場合で
も、防食シートが硬質の場合には構造物の取り付け面を
平滑化しておく必要がある。さらに、防食シート端面ど
うしのジョイント部において水密・気密を保つためのシ
ーリング処理を入念に行う必要が生じる。

【００１２】抗菌性コンクリートを使用する方法は、新
たに構造物を建設する際には有効であるが、既設の構造
物をあとから防食する方法としては適用しにくい。

【００１３】一方、硫黄酸化細菌の繁殖を抑制する抗菌
剤を配合した抗菌性モルタルによってコンクリート表面
をライニングすれば、作業環境を悪化させずにコンクリ
ートの防食が達成できるのではないかと考えられる。し
かしながら、発明者らの検討によれば、モルタルでライ
ニングするだけでは耐久性に劣り、十分な防食効果は得
られないことがわかった。すなわち、モルタル層には経
時劣化によりひび割れが生じ、このひび割れ部分で下地
のコンクリートに腐食が生じることがある。抗菌性モル
タルを使用することで、モルタル表面あるいはモルタル
中においてコンクリートを腐食させるような低pH硫酸が
生成することは防止されると考えられる。しかし、ひび
割れ部分から硫化水素が侵入し、下地のコンクリート表
面あるいはコンクリート中の亀裂内に生息する硫黄酸化
細菌によって、侵入した硫化水素から硫酸が生成し、結
果的にコンクリートの腐食に至るものと推察される。

【００１４】そこで本発明は、以上のような現状に鑑
み、汚水槽や膨大な総延長を有する既設の下水道施設に
広く適用し得るとともに、新たに建設される構造物に適
用してもコスト的に有利なコンクリートの防食ライニン
グ構造であって、施工現場において有機溶剤による環境
悪化や、下地処理等の煩雑な作業が問題にならない技術
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】発明者らは種々検討の結
果、上記目的は、抗菌性モルタルを使用したライニング
において、経時劣化によるひび割れが貫通しないような
ライニング構造を採用することによって達成できること
を知見した。

【００１６】すなわち、請求項１の発明は、コンクリー
ト側から「モルタル層」、「樹脂フィルムの両面に植毛
を施した植毛シート層」、「硫黄酸化細菌に対して抗菌
力のある抗菌性モルタル層」の積層構造を有し、前記植
毛シートの植毛繊維がモルタルに絡むことによって植毛
シートとモルタルが接合してなるコンクリートの防食ラ
イニング構造である。

【００１７】ここで、硫黄酸化細菌に対して抗菌力のあ
る抗菌性モルタルとは、硫黄酸化細菌の繁殖を抑制する
抗菌剤を配合したモルタルであって、適用される硫化水
素雰囲気中に曝した状態で当該モルタル表面の凝結水の
pHが3以上に維持される程度の抗菌力を有しているもの
をいう。

【００１８】植毛シートの植毛繊維がモルタルに絡むこ
とによって植毛シートとモルタルが接合しているとは、
植毛繊維の間の空隙にモルタルが入り込んだ状態でモル
タルが固化し、植毛繊維がモルタルの中に封じ込められ
ることにより、植毛シートとモルタルが剥がれないよう
に接合していることをいう。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１のライニング
構造において、コンクリート側のモルタル層も「硫黄酸
化細菌に対して抗菌力のある抗菌性モルタル層」である
点を規定したものである。請求項３の発明は、請求項１
または２のライニング構造において、抗菌性モルタル
が、銀イオンおよび銅イオンの１種または２種をゼオラ
イト中に担持させた抗菌剤を含有するものである点を規
定したものである。

【００２０】請求項４の発明は、請求項１〜３のライニ
ング構造において、植毛シートが、熱可塑性樹脂フィル
ムの両面に熱可塑性樹脂繊維を植毛したものである点を
規定したものである。請求項５の発明は、請求項１〜３
のライニング構造において、植毛シートが、高密度ポリ
エチレンフィルムの両面にポリプロピレン繊維を植毛し
たものである点を規定したものである。請求項６の発明
は、請求項４または５のライニング構造において、植毛
シートが、特に厚さ0.05〜0.5mmのフィルムの両面に、
片面当たり30〜100g/m²の植毛を有するものである点を
規定したものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の防食ライニング
構造を有する、コンクリート構造物表面付近の断面を模
式的に示す。コンクリート１の表面に、内側のモルタル
層２ａ，植毛シート層３，外側のモルタル層２ｂの３層
からなる積層構造の防食ライニング構造を有している。
ここで、内側のモルタル層２ａは必ずしも抗菌性モルタ
ルである必要はないが、外側のモルタル層２ｂは、後述
のように、抗菌性モルタルでなければならない。内側の
モルタル層２ａおよび外側のモルタル層２ｂの両方を抗
菌性モルタルで構成することが一層好ましい。

【００２２】コンクリート１の表面が腐食するなどして
既に劣化している場合は、劣化部分をはつり取り、補修
しておく。その場合、基本的に従来のライニング工法の
場合と同様の補修方法が採用できる。また、図１の例で
はコンクリート１の表面に直接、モルタル層２ａを設け
ているが、コンクリート１の上に補強材などの層を設
け、その上に２ａ，３，２ｂからなる本発明のライニン
グを施してもよい。外側のモルタル層２ｂの上に、更に
植毛シート層や、植毛シート層とモルタル層の積層構造
を設けてもよい。あるいは２ｂの上をその他の補強シー
ト層などで覆うこともできる。つまり、コンクリート１
の防食ライニングとして、２ａ，３，２ｂの３層からな
る本発明のライニング構造のみをコンクリート１の上に
直接設けてもよいし、また、本発明のライニング構造
を、多層構造のライニングの一部として利用することも
できる。モルタル層の厚さに特に制限はないが、内側の
モルタル層２ａは2〜10mm程度、外側のモルタル層２ｂ
は5〜25mm程度の範囲で形成すればよい。下地のコンク
リート表面あるいはその上の補修層をできるだけ平滑に
しておき、内側のモルタル層２ａは3〜5mm、外側のモル
タル層２ｂは10〜15mmの範囲で形成するのが好ましい。

【００２３】施工に際し、コンクリートに近い側のモル
タル層２ａは、コンクリート１の表面上、あるいは、コ
ンクリート１の上に設けられた補強材層等の表面上に、
コテ塗りや吹き付けなどの方法により、比較的簡単に形
成させることができる。そして、２ａがまだ固まらない
うちに、この上に樹脂フィルムの両面に植毛を施した植
毛シートを張り付ける。その際、接着剤は不要である。
具体的には、モルタルの流動性がまだ残っている状態の
モルタル層２ａの表面上に、植毛シートを、しわを伸ば
すような要領で軽く押しつけながら張り付けていけばよ
い。

【００２４】図２に、本発明のライニング構造における
内側のモルタル層２ａと植毛シート層３の接合部分を拡
大して模式的に示す。植毛シート６は樹脂フィルム４と
その表面の植毛繊維５によって構成されている。モルタ
ル層２ａのモルタル７がまだ流動性を有している状態で
植毛シート６を２ａ上に軽く押しつけることにより、モ
ルタル７は植毛繊維５の間の空隙に入り込む。モルタル
層２ａと植毛シート層３の境界部には、モルタル・植毛
繊維共存領域８が形成され、この状態でモルタル７が固
化すると、植毛繊維はモルタルの中に封じ込められる。
つまり、植毛繊維がモルタルに絡むことによって植毛シ
ートとモルタルが接合するため、両者は強固に接合され
る。

【００２５】図３には、植毛シート端部のジョイント処
理の例を示す。図３（Ａ）は、先に張り付けた植毛シー
ト６ａの上に、後から張り付ける植毛シート６ｂの一部
を重ねあわせるようにした例であり、図３（Ｂ）は植毛
シート６ａおよび６ｂの端部をカバーするように、６
ａ，６ｂと同質の植毛シート帯材６ｃを貼った例であ
る。植毛シートどうしの接合には接着剤を用いることも
できるが、モルタルを接着剤の代わりに使用するのが望
ましい。植毛繊維がモルタルに絡むことにより強固な接
合が達成でき、かつ、有機溶剤による作業環境の悪化も
生じないからである。

【００２６】植毛シート層３の上には外側のモルタル層
２ｂを形成させる。この作業は植毛シート層３上に直接
モルタルをコテ塗りするか吹き付けるなどして、比較的
容易に行うことができる。植毛シート層３とその上のモ
ルタル層２ｂの接合状態は上記図２の場合と同様にな
り、外側のモルタル層２ｂは強固に接合される。

【００２７】本発明で使用する抗菌性モルタルは、チオ
バチルス類細菌などの硫黄酸化細菌に対して抗菌力を有
するものでなくてはならない。一般に、銀イオンや銅イ
オンには抗菌作用があり、硫黄酸化細菌に対しても有効
であることが知られている。しかし、銀イオンや銅イオ
ンは化学物質と反応する可能性が高いため、これらをそ
のままモルタルやコンクリートに添加して使用すること
はできない。そこで、モルタルやコンクリートに添加す
るのに適した抗菌剤が開発されている。

【００２８】例えば、銀イオン・銅イオンをゼオライト
中に担持させた抗菌剤は、粉体としてモルタルやセメン
トに添加することができ、ミキサーで混練することによ
って抗菌性モルタルや抗菌性コンクリートを製造するこ
とができる。この種の抗菌剤として、次のような物性の
ものが知られている。外観：灰白色粉末平均粒径：約17μm 嵩密度：約0.7g/cm³ 真比重：約2.8 揮発性：なし水溶性：なし

【００２９】本発明では、少なくとも外側のモルタル層
２ｂには抗菌性モルタルを使用する。これによって、硫
黄酸化細菌が生成する硫酸のpHをコンクリートあるいは
モルタル自体が腐食しない範囲にコントロールする。た
だし、下水道施設等のコンクリートが曝される環境によ
って、硫黄酸化細菌の繁殖力には差がある。このため、
適用される環境において十分な抗菌力が得られる量の抗
菌剤を配合した抗菌性モルタルを使用しなければならな
い。発明者らの検討によれば、ある抗菌性モルタルが本
発明に適用し得る抗菌力を有しているかどうかについ
て、以下のように評価することができる。すなわち、当
該モルタルのサンプル（固化したもの）を、適用される
硫化水素雰囲気中に曝したとき、サンプル表面の凝結水
のpHが3以上に維持される程度の抗菌力を有しているも
のであれば、本発明に適用することができる。上記のゼ
オライト抗菌剤を使用する場合、モルタルを構成する粉
体材料（セメントおよびその他の粉体材料を含み、水を
除く）100質量部に、１〜3質量部の抗菌剤を添加して混
練したモルタルは、一般的な多くの下水道施設や汚水槽
に適用できる抗菌力を有していることが確認された。よ
り腐食性の強い環境に適用する場合には抗菌剤の添加量
を例えば3〜5質量部といったようにさらに増やすことで
対応できる。

【００３０】本発明に適用する植毛シートは、２つのモ
ルタル層の間に介在させることにより、経時劣化により
生じるモルタルのひび割れがライニング層を貫通するの
を防止する機能を果たす。すなわち、内側のモルタル層
２ａに発生したひび割れは、植毛シート層に遮られて、
外側のモルタル層２ｂに伝播しない。同様に、外側のモ
ルタル層２ｂに発生したひび割れは、内側のモルタル層
２ａに伝播しない。つまり、外部と内部を貫くようなひ
び割れは生じない。このため、外部の硫化水素がモルタ
ル中のひび割れを通って内部へ侵入することが防止され
る。

【００３１】植毛シートには、両面に植毛を有すること
以外に、以下のような性質が要求される。両側のモルタルが接触しないこと、強度および耐酸性に優れること、下地モルタル面の凹凸に追従しやすいこと。は両側のモルタル間でひび割れの伝播をくい止めるた
めに必要な条件、はコンクリートの防食ライニング構
造を構成するうえで必要な条件、は作業性を向上させ
るために必要な条件である。以上の条件を種々検討した
結果、本発明では、樹脂フィルムの両面に植毛を施した
植毛シートを用いることとした。

【００３２】樹脂フィルムおよび植毛材には、熱可塑性
樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン，ポ
リプロピレン，ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。本発
明にとって好ましい植毛シートは、高密度ポリエチレン
のフィルムに高密度ポリプロピレンの繊維を植毛したも
のである。この場合、厚さ0.05〜0.5mmのフィルムの両
面に、片面当たり30〜100g/m²（繊維太さ３デニールの
場合）程度の植毛を有するものであるのが好ましい。

【００３３】このような植毛シートは、樹脂フィルムの
両面に植毛材を張り合わせるラミネート加工法により工
業的に製造することができる。具体的には例えば、高密
度ポリエチレンのペレットを加熱ヒータをもつホッパー
に入れて240〜250℃で加熱し、これをホッパーのスリッ
トからインペラーで押し出して連続したフィルムの流れ
を形成し、この流れている昇温したポリエチレンフィル
ムの両面に、ポリプロピレンの植毛材ウェブを連続的に
供給しながらローラーで転圧してラミネートし、ついで
空冷帯を通過させて冷却したあと帯状シートの両耳部を
トリミングした後、巻取ロールへ巻き取ることにより、
フィルム面に植毛をもつ植毛シートが得られる。前記植
毛材ウェブとしては、例えば、綿状の集合繊維を針によ
って機械的に絡ませて平らな不織布とした、いわゆるニ
ードルパンチフェルトが製造されている。

【００３４】次に、本発明のライニング構造による防食
メカニズムについて、比較例を挙げながら説明する。〔比較例１〕図４には、コンクリート１の表面に抗菌性
モルタル層２のみからなるライニングを施した比較例を
示す。この場合、モルタルは抗菌性を有するため、モル
タル表面やモルタル中では硫黄酸化細菌による硫酸の発
生が抑制される。したがって、抗菌性のないモルタルを
ライニングした場合と比べると、コンクリートの腐食は
かなり軽減される。しかし、モルタルは経時劣化によっ
てひび割れを生じ、その割れは最終的にモルタル層を貫
通する割れ９になる。すると、外部の硫化水素はモルタ
ルのひび割れを通ってコンクリートに達し、コンクリー
ト表面や内部に生息していた硫黄酸化細菌によって硫酸
が生成される。その結果、コンクリート１には腐食部１
０が形成され、これが成長していくことになる。この場
合、抗菌性のないモルタルをライニングした場合と比べ
るとコンクリートの腐食は軽減されるものの、長期にわ
たって腐食を防止することは困難である。

【００３５】〔比較例２〕図５には、コンクリート１の
表面に「抗菌性モルタル層２」と「植毛シート層３」か
らなる２層構造のライニングを施した比較例を示す。こ
こで、植毛シートは本発明において使用できるものと同
等のものであるとする。この植毛シートは、硫化水素な
どの気体成分をある程度透過する性質がある。この場
合、モルタルは経時劣化によってひび割れを生じ、やは
り最終的にモルタル層を貫通する割れ９になる。したが
って、外部の硫化水素が植毛シートを透過して侵入した
後は、比較例１と事情は同じであり、結局、コンクリー
ト１には腐食部１０が生じる。

【００３６】〔比較例３〕図６には、コンクリート１の
表面に「植毛シート層３」と「抗菌性モルタル層２」か
らなる２層構造のライニングを施した比較例を示す。こ
こで、植毛シートは本発明において使用できるものと同
等のものであるとする。この場合、モルタルに生じたひ
び割れは、やはり最終的にモルタル層を貫通する割れ９
になる。すると、外部の硫化水素はそのひび割れを通っ
て侵入して植毛シート層に達し、さらに植毛シート層を
透過してコンクリートに達する。したがって、この場合
もコンクリート１に腐食部１０が生じることは避けられ
ない。

【００３７】〔発明例〕図７には、コンクリート１の表
面に「内側のモルタル層２ａ」，「植毛シート層３」，
「外側の抗菌性モルタル層２ｂ」の３層構造を有する本
発明に係るライニングを施した例を示す。２つのモルタ
ル層の間には植毛シート層が介在しており、両側のモル
タルは接触していない。このため、いずれかのモルタル
に生じたひび割れの進行は植毛シートによって阻まれ、
外部からコンクリートまでを貫く割れに成長することは
極めて稀である。

【００３８】この場合、外側のモルタル層２ｂを貫通す
る割れ９ｂを通って侵入した硫化水素は、植毛シート層
３を透過して内側のモルタル層２ａの表面までは届く。
しかし、内側のモルタル層２ａの植毛シート接合面に
は、外側のモルタル層２ｂの植毛シート接合面の割れ形
状にぴったり一致するようなひび割れは、通常、生じ得
ない。つまり、内側のモルタル層２ａの表面に届いた硫
化水素の大部分をさらに内部へ運ぶようなひび割れは、
内側のモルタル中に存在しないことになる。内側のモル
タル層２ａを貫通する割れ９ａに硫化水素がさらに侵入
するとしても、その量は極めて少量であると考えられ、
コンクリート１の表面で仮に硫黄酸化細菌により硫酸が
生成したとしてもコンクリートを腐食させるに至るまで
pHが低下するには非常に時間がかかると考えられる。し
たがって、当該ライニング構造は長期間防食性能を発揮
するものである。特に、内側のモルタル層２ａを抗菌性
モルタルとした場合には、内側のモルタル層２ａの抗菌
剤がコンクリート１の表面付近に及ぼす抗菌力の方が、
コンクリート１の表面付近で硫黄酸化細菌が硫酸を生成
する力（すなわち、繁殖力）を上回り、結果として、コ
ンクリートの腐食はほぼ完全に防止されるものと考えら
れる。

【００３９】なお、外側のモルタル層２ｂが仮に抗菌力
のない通常のモルタルであるとすれば、外側のモルタル
表面またはモルタル中で硫黄酸化細菌により硫酸が生成
される。ところが、前記植毛シートは、その樹脂フィル
ムによって硫酸をほとんど透過しない。このため、外側
のモルタル層２ｂが抗菌力のないものであっても、コン
クリート１が直ちに腐食することはない。しかし、この
場合、外側のモルタル層２ｂ自体が、生成した硫酸に曝
されることによって早期に腐食し、外側のモルタル層２
ｂはライニング効果を失ってしまう。そうなると、実質
的に上記比較例２と場合と同様の状態となり、結果的に
コンクリート１は腐食に至る。したがって、本発明では
外側のモルタル層２ｂは抗菌性モルタルで構成すること
とした。

【００４０】

【実施例】寸法100×100×200mmのコンクリートブロッ
クを用い、この表面に本発明のライニングを施したサン
プルＡと抗菌性モルタル層のみを施したサンプルＢを準
備した。これらをビルの厨房排水が流れ込む厨房除害排
水槽の内部（気相部）に60日間放置してコンクリートの
腐食状況等を調査した。なお、この気相部には、その臭
気から、硫化水素が存在していることが明らかであっ
た。

【００４１】使用したコンクリートブロックはＡ，Ｂと
も、水/セメント比59.5％，細骨材率46.5％のポルトラ
ンドセメントコンクリートからなるものである。抗菌性
モルタルに使用した抗菌剤は銅イオンおよび銀イオンを
ゼオライト中に担持させた抗菌剤であり、先に例示した
平均粒径約17μmの灰白色粉末からなるものである。こ
の抗菌剤を水/セメント比55％のモルタルに添加し混練
して抗菌性モルタルを作製した。抗菌剤の配合量は、モ
ルタルを構成する粉体材料（セメントおよびその他の粉
体材料を含み、水を除く）100質量部に対し、抗菌剤1質
量部とした。

【００４２】サンプルＡのライニング構造は、コンク
リートに接する内側のモルタル層3〜5mm，植毛シート
層，気相に接する外側のモルタル層約10mmの３層構造
とした。のモルタル層はいずれも上記抗菌性モルタ
ルを用いた。の植毛シートは、厚さ0.1mmの高密度ポ
リエチレンフィルムの両面に、繊維太さ３デニールの高
密度ポリプロピレン繊維からなるニードルパンチフェル
トを、ラミネート加工法により片面当たり約50g/m²植毛
したものである。ライニング施工の手順は、まずのモ
ルタル層をコテ塗りで形成した後、これがまだ固まらな
いうちにの植毛シートを、しわを伸ばすような要領で
軽く押しつけるようにして張り付けた。植毛シートのジ
ョイント処理は図６（Ａ）に示したように端部どうしを
重ねる方式とし、その部分の接着は抗菌性モルタルを上
下の植毛シートの間に薄く介在させることによって行っ
た。この植毛シート層の上にのモルタル層をコテ塗り
で形成し、３層構造のライニングを完成させた。

【００４３】サンプルＢのライニング構造は、前記抗菌
性モルタルを使用した厚さ15mmのモルタル層のみからな
る１層構造とした。このモルタル層もコテ塗りで形成し
た。

【００４４】これらを厨房除害排水槽の気相部に60日間
放置したのち、ライニング層およびコンクリートの腐食
状況を調べた。本発明のライニング構造を採用したサン
プルＡでは、内側のモルタル層および外側のモルタル層
に若干ひび割れの生じている部分があった。しかし、こ
れらは軽微であり、モルタル層は健全であると判断され
た。植毛シートを挟む２つのモルタル層を貫通するよう
な割れは生じていなかった。植毛シートとその両側のモ
ルタル層は強固に接合していた。また、下地のコンクリ
ートには腐食は全く認められなかった。以上のことか
ら、本発明のライニング構造は十分な耐久性を有し、硫
化水素雰囲気中において長期間安定的にコンクリートを
防食し得るものであることが確認された。

【００４５】これに対し、サンプルＢでは、抗菌性モル
タル層に軽微なひび割れが生じている現象はサンプルＡ
と同様であったが、その割れが外部とコンクリート表面
を貫通している部分があった。コンクリートには、その
貫通割れに接触している部分で白化の生じている箇所が
あった。この白化は硫酸による初期の腐食形態であると
考えられ、成長過程にあるものと判断された。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明のライニング構造
は以下のようなメリットを有するものである。施工において、有機溶剤による作業環境の悪化が問題
にならない。煩雑な下地処理や型枠の使用が不要であり、既設のコ
ンクリート構造物表面に簡単な作業で形成することがで
きる。新規建設物件においても、高価な抗菌性コンクリート
を多量に用いて構造物を建設するより、通常のコンクリ
ート表面に本発明のライニング構造を形成する方がコス
ト的に有利な場合が多い。硫化水素の湿潤雰囲気下においてライニング層の耐久
性に優れ、長期安定的に優れたコンクリート防食効果が
得られる。したがって本発明は、下水道施設や汚水槽な
どのコンクリート防食手段として広く利用することがで
き、これらのコンクリート防食事業の促進に貢献するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防食ライニング構造を有する、コンク
リート構造物表面付近の断面図である。

【図２】本発明のライニング構造における内側のモルタ
ル層（または外側のモルタル層）と植毛シート層の接合
部分を模式的に表した拡大断面図である。

【図３】植毛シート端部のジョイント処理の例を示す断
面図である。

【図４】抗菌性モルタル層のみからなる比較例のライニ
ング構造におけるコンクリートの腐食メカニズムを模式
的に表した断面図である。

【図５】抗菌性モルタル層と植毛シートからなる比較例
のライニング構造におけるコンクリートの腐食メカニズ
ムを模式的に表した断面図である。

【図６】植毛シートと抗菌性モルタル層からなる比較例
のライニング構造におけるコンクリートの腐食メカニズ
ムを模式的に表した断面図である。

【図７】本発明のライニング構造におけるコンクリート
の防食メカニズムを模式的に表した断面図である。

【符号の説明】

１コンクリート２モルタル層２ａ内側のモルタル層２ｂ外側のモルタル層３植毛シート層４樹脂フィルム５植毛繊維６，６ａ，６ｂ植毛シート６ｃ植毛シート帯材７モルタル８モルタル・植毛繊維共存領域９モルタル層を貫通する割れ１０コンクリートの腐食部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート側から「モルタル層」、
「樹脂フィルムの両面に植毛を施した植毛シート層」、
「硫黄酸化細菌に対して抗菌力のある抗菌性モルタル
層」の積層構造を有し、前記植毛シートの植毛繊維がモ
ルタルに絡むことによって植毛シートとモルタルが接合
してなるコンクリートの防食ライニング構造。
【請求項２】コンクリート側から「硫黄酸化細菌に対
して抗菌力のある抗菌性モルタル層」、「樹脂フィルム
の両面に植毛を施した植毛シート層」、「硫黄酸化細菌
に対して抗菌力のある抗菌性モルタル層」の積層構造を
有し、前記植毛シートの植毛繊維がモルタルに絡むこと
によって植毛シートとモルタルが接合してなるコンクリ
ートの防食ライニング構造。
【請求項３】抗菌性モルタルが、銀イオンおよび銅イ
オンの１種または２種をゼオライト中に担持させた抗菌
剤を含有するものである請求項１または２に記載の防食
ライニング構造。
【請求項４】植毛シートが、熱可塑性樹脂フィルムの
両面に熱可塑性樹脂繊維を植毛したものである請求項１
〜３に記載の防食ライニング構造。
【請求項５】植毛シートが、高密度ポリエチレンフィ
ルムの両面にポリプロピレン繊維を植毛したものである
請求項１〜３に記載の防食ライニング構造。
【請求項６】植毛シートが、厚さ0.05〜0.5mmのフィ
ルムの両面に、片面当たり30〜100g/m²の植毛を有する
ものである請求項４または５に記載の防食ライニング構
造。