リチウムケイ酸塩強化剤が、交通量の多い物流倉庫におけるコンクリート粉塵の発生を抑制し、メンテナンスコストを削減した方法

45,000平方メートルの配送センターを運営する物流事業者は、コンクリート床の粉塵問題が慢性的に悪化しているという事態に直面していた。この施設では、3交代制で日用消費財を取り扱っており、メインの配送フロアではフォークリフトが絶えず行き交っていた。施設開設から18か月以内に、コンクリート粉塵は深刻な運用上の問題となり、保管されている商品に細かい粉塵が蓄積し、製品の包装を汚染し、フォークリフトの車輪ベアリングを詰まらせるなど、目に見えてメンテナンスコストが増加する事態となっていた。

施設の床は、初期施工仕上げ以外の表面処理を一切施さない、標準的なパワーフローティング仕上げのコンクリートスラブとして指定されていた。軽度の使用環境であれば、これで十分だっただろう。しかし、3交代制でフォークリフトによる連続的な重荷重が加わった結果、コンクリートスラブ表面の脆弱で多孔質な層であるレイタンス層が徐々に摩耗し、粉塵が発生して操業上の問題を引き起こしていた。

運営会社は、エポキシコーティングとケイ酸リチウム系コンクリート床硬化剤処理という2つの選択肢を検討した後、当社に連絡してきました。エポキシコーティングは、コストとメンテナンスの面で却下されました。45,000平方メートルの床を3～5年ごとに再コーティングすることは、施設の運営モデルにとって商業的に採算が合わないためです。ケイ酸リチウム強化剤評価対象として選ばれた。

問題点の詳細

処理方法を決定する前に、床面の表面評価を実施しました。シュミットハンマー試験により、表面硬度がスラブの体積強度を大幅に下回っていることが確認され、これはコンクリートの根本的な品質問題ではなく、レイタンス層の弱さを示唆するものでした。吸水率試験では、未処理の表面サンプルで24時間吸水率が6.8%となり、表面層の多孔性が高いことが示されました。コアサンプルの引張接着試験では、レイタンス層が下層のコンクリートから0.8MPaで剥離することが示され、これは大型フォークリフトの通行を想定した表面の基準値である1.5MPaを大きく下回っていました。

診断は単純明快だった。施工仕上げの際に表面のレイタンスが十分に除去されておらず、多孔質で強度の低い表面層が車輪荷重によって徐々に崩壊していたのだ。この層内の水酸化カルシウムと反応してCSHゲルに変化させ、細孔を埋めて内部から表面を硬化させる浸透性硬化剤が、技術的に適切な解決策だった。

解決策

当社では、コロイド状ケイ酸リチウム溶液を2回に分けて塗布し、合計塗布量を8 m²/Lとすることを推奨しています。これにより、各塗布工程の間に溶液の完全な浸透と反応が可能になります。

ケイ酸リチウムをケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムの代替品よりも選択した理由は、粒子サイズに基づいている。コロイド状ケイ酸リチウム溶液粒子はケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムよりもはるかに小さいため、水酸化カルシウムとの反応が起こる前に、表面層の微細な毛細管ネットワークの奥深くまで浸透することができます。既に表面が劣化している床の場合、反応の深さが重要でした。表面処理が浅いと、元の問題を引き起こしたのと同じ負荷がかかった状態でもすぐに摩耗してしまうからです。

施工は予定されていた週末のメンテナンス休業期間中に完了し、2交代制で45,000平方メートルの処理が行われ、施設の稼働スケジュールに支障をきたすことはなかった。

結果

表面検査は、処理後7日目と28日目に実施した。

28日後には表面硬度が50%以上増加した。吸水率は6.8%から1.2%に低下し、82%の減少となったことで、処理領域を通る毛細管現象による水分移動が効果的に抑制された。剥離接着力は2倍以上に向上し、レイタンス層が単に表面を密閉しただけでなく、強化されたことが確認された。

施設が追跡していた最も直接的な運用コスト指標であるフォークリフトのホイールベアリング交換回数は、処理後最初の60日間で月平均8回から月1回に減少した。施設管理者は、製品の汚染減少や清掃作業の削減を考慮する前に、メンテナンス費用の節約だけで4か月以内に処理費用を全額回収できると算出した。

顧客からのフィードバック

施設開設以来、粉塵問題に悩まされてきましたが、様々な洗浄剤やシーリング剤を試しても効果が長続きしませんでした。リチウムシリケート処理は、問題を一時的にごまかすのではなく、根本的な解決に効果を発揮した初めての製品でした。メンテナンスコストの削減は、予想以上に早く、そして大きく実現しました。

— 物流配送センター施設管理者（氏名非公開）

結論

コンクリート床の粉塵対策を行う倉庫および物流施設の運営者にとって、ケイ酸リチウム製倉庫床処理剤表面の多孔性やレイタンスの弱さといった根本原因に対処することで、いずれは劣化してしまうコーティングで表面を覆うようなことはしません。当社は、リチウムシリケート系コンクリート床硬化剤の専門サプライヤーとして、固形分含有量、浸透深さデータ、そして新規および既存のコンクリート床プロジェクトに対する包括的な施工サポートを備えたコロイド状リチウムシリケート溶液を提供しています。

お問い合わせコンクリート床処理に関するご要望に応じて、サンプル、技術データシート、または現場調査をご依頼ください。