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、鹿島、三井化学産資、日本海上工事が共同で開発した水中不分離性コンクリート「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、施工環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」は三井化学の登録商標です。

特徴

2種類の流動性のある材料（A液：主材＝流動性グラウト、B液：可塑剤）を混合することで可塑状グラウトとします。A液、B液の初期状態ではそれぞれ液体状ですが、A液、B液を混合すると10秒前後の時間でゲル化して可塑状固結状態となります。

可塑状とは、自重変形による流動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態（可塑状固結状態）のことをいいます。可塑状グラウトは、この可塑状固結状態を長時間（10～30分以上）保持できる注入材です。注入材は、大きな地盤空隙に注入した後にも流出せず、計画した限定的な範囲に留まり、良好に充塡されます。

古代ローマコンクリートや中国大地湾遺跡から発掘されたコンクリートの多くが健全な状態で発見されました。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確認されました。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。

「EIEN」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環境においても、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　論文賞
平成12年度土木学会全国大会　優秀講演賞
特許登録済

EIEN概念図（炭酸化による表面の高耐久化）

技術の詳細

長寿命化コンクリート「EIEN」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。

「EIEN」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環境下では、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、周辺環境のpHの上昇が抑制されるため、環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。

「EIEN」の製造方法は、プレキャスト工法と場所打ち工法の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、場所打ち工法は、EIENを場所打ちし、現場で炭酸化養生を行います。

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時に破壊に至るのに対して、サクセムでは、ひび割れ発生後も鋼繊維の補強効果により変形性能に優れた破壊挙動を示します。このような力学特性から、サクセム部材の設計においては引張強度を期待して設計することができ、鉄筋補強を必要としない構造部材が実現可能となります。

サクセムの塩化物イオンの見掛けの拡散係数は0.002と小さく、80N/mm²の高強度コンクリートと比較しても1/100程度の値となっています。サクセムの組織の緻密性により物質移動に対する抵抗性が格段に優れており、過酷な気象条件下でも、100年以上の耐久性が保証されます。

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

施工方法

美シール工法は、せき板の内側に高撥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。

シートによる長期養生

型枠取外しの際、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長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。

表層品質向上効果

• 美シール工法による表面気泡低減と長期間養生によって、コンクリートの耐久性が著しく向上します。
• 中性化抵抗性や塩害抵抗性が向上し、コンクリート構造物の長寿命化に寄与します。
• 特に、高炉セメントB種などの混合セメントに対して優れた耐久性向上効果を発揮します。