JPH01278484A - コンクリート構造物の表面処理法 - Google Patents

コンクリート構造物の表面処理法

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JPH01278484A
JPH01278484A JP10544288A JP10544288A JPH01278484A JP H01278484 A JPH01278484 A JP H01278484A JP 10544288 A JP10544288 A JP 10544288A JP 10544288 A JP10544288 A JP 10544288A JP H01278484 A JPH01278484 A JP H01278484A
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JP
Japan
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concrete
water
aqueous solution
phosphoric acid
polymer compound
Prior art date
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Pending
Application number
JP10544288A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironobu Kawasaki
川崎 博信
Hatsuo Inagaki
稲垣 波津生
Yasuo Kiyomoto
清本 靖雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、コンクリート構造物の表面処理法に係り、
より詳しくはコンクリート構造物の表面に酸性の水性無
機系塗料組成物を塗布して、塩基性のコンクリート層と
反応せしめることによって、水に不溶ないし難溶性の皮
膜を形成させコンクリートへの炭酸ガス及び水の侵入を
阻止するとともに優れた塗装下地をも得ることを可能と
した表面処理法に関するものである。
[従来の技術] コンクリートを土木、建築、構造物に用いた場合、通常
無塗装で使用されることが多い。しかし、風雨に長期間
さらされると製造初期は強い塩基性であったものが炭酸
ガスが侵入して中性化し、また水分が浸透、特にひびわ
れがあると多聞に侵入して中の鉄筋が腐蝕しやすくなり
、腐蝕すると体積が膨張して亀裂が大きくなり、外観を
損うばかりでなく構造物自体の強度が低下して問題とな
ってくる。この様なコンクリートの中性化を押えるため
に、例えば特公昭57−11,988号公報等により水
ガラス系の補修剤が捏案されているが、水に溶解する傾
向にあり、また塩基性が強いためその上に塗料を塗装し
ても塗膜の密着性特に有機皮膜では長期耐久性をもたせ
ることは難しいとされていた。
また、亀裂部分に樹脂を被覆する方法も提案されている
が、樹脂であるために炭酸ガス、水は浸透しまた鉄筋部
分を塩基性に保つことも難しくなってくる。できれば無
機質で、炭酸ガス、水の侵入を阻止し、塗料をそのうえ
に塗装しても良く密着し、長期間耐久性ある皮膜とじう
るちのが求められていた。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、前述のように特に腐蝕によって問題を
起こす鉄筋コンクリート構造物に処理して、耐久性の向
上を図り、また既に鉄筋が錆びた、おるいはひびねれ亀
裂の入ったコンクリートに処理して補修し、耐久性、塗
装性に優れたコンクリート構造物とするための処理法を
提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明者等は、コンクリートが塩基性物質であることに
看目し、適当な化合物の酸性溶液を塗布することにより
塩基性のコンクリートと反応させながら溶液に不溶の成
分を析出させ固結化すると共に皮膜を形成させ1するこ
とを種々検討の結果見出だして本発明を完成した。
すなわち、本発明は、コンクリート表面にリン酸あるい
はカルシウム、マグネシウム、バリウム、1、マンガン
、アルミニウムの1種又は2種以上の第二水素リン酸塩
水溶液と分子内にSi−0、Ti−0,Al−0の結合
を有する高分子化合物の水溶あるいは水分散液を主成分
として含む酸性の水性無機系塗料組成物を塗布又は噴霧
して塩基性のコンクリート表面と反応せしめ、水不溶あ
るいは水難溶性の高分子保護皮膜を形成させることを特
徴とするコンクリート構造物の表面処理法である。
以下、本発明の詳細な説明する。
まず本発明で使用するリン酸とは、正リン酸、メタリン
酸、ピロリン酸、あるいはポリリン酸などを言い、水に
溶解して一般に HPO、−3H+PO−−−(1) の形でイオン化するものを指す。本発明でリン酸を使用
するのは、このようなリン酸の水溶液をコンクリート上
に塗布すると、コンクリート中の酸化カルシウムによる
塩基成分と反応し、水に不溶のリン酸カルシウムとなっ
て固定化し、コンクリート面上に安定な皮膜が形成され
るからである。
即ち主として下記式の反応を生ずる。
3CaO’S!02  +ト+3 po4 =Ca3 
 (PO4)2−33i02 +3H20次に、本発明
においては、リン酸に代えてカルシウム、マグネシウム
、バリウム、亜鉛、マンガン、アルミニウムの1種又は
2種以上の第二水素リン酸塩水溶液を用いることも可能
である。これらのカルシウム、マグネシウム、バリウム
、亜鉛、マンガン、アルミニウムの第二水素リン酸塩は
水溶液中で以下のようにリン酸と第三リン酸塩とに解離
し、ざらにリン酸は前述の(1)式のようにイオン解離
し、平衡を保ちながら水溶化している。
3Me  (ト+2po4>、= Me3   (PO4)  、  +  2  n  
H3PO4但しMe:カルシウム、マグネシウム、バリ
ウム、亜鉛、マンガン又はアルミ ニウム n:2.3 しかるに、(3)式で平衡解離したト13PO4を何ら
かの塩基を加えて中和化するとリン酸が消耗されて平衡
が移動し、上記金属の第三リン酸塩Me3  (PO4
)nでは水溶化できなくなり沈澱析出してくる。この析
出してきた物質が、水に不溶ないし難溶の皮膜となって
保護皮膜とすることができる。
本発明においては、このような理由により、リン酸を単
独使用するよりも上記金属の第二水素リン酸塩を用いる
方がざらに安定した保護皮膜が得られるので、上記リン
酸塩も本発明における使用の対象とするものである。特
に、マグネシウム、アルミニウムの第二水素リン酸塩は
かなりの高分子溶液となり、生成する皮膜も強固で可撓
性のおるものが得られる。
なお、金属の第二水素リン酸塩としては前記以外にも多
種類の化合物が考えられるが、水に難溶又は不溶であっ
たり、またその他ナトリウム、カリウ″ム、リチウム、
ストロンチウム、あるいはアンモニウム塩は水に可溶で
あるが第三リン酸塩も水に可溶で本発明の効果を十分に
発揮することはできない。
上記金属の第二水素リン酸塩水溶液は液のptlが2.
5以上になると第三リン酸塩が水に溶けきれなくなって
沈澱として析出してくるので2.5以下、より好ましく
は2.0〜1.5にすることが適当である。pHが1以
下になると水溶化は保てるが酸性が強くなりすぎて、コ
ンクリートと反応してもなお過剰のリン酸がいつまでも
硬化せずに残り問題である。
なお、以上のようなリン酸あるいは金属の第二水素リン
酸塩の使用量は塗料水溶液あるいは水分散液中、固形分
として0.5〜50重量%、特に10〜30重硲%程度
が好ましい。使用量が0゜5手量%より少ないと、塩基
性皮膜との反応性に乏しく、塗膜の硬化も悪くなり、一
方、50垂量%より多いと、液の安定性が乏しくなり、
塩基性皮膜も局部的に反応し、不均一となり、生成物の
強度も弱くなる。
次に、本発明においては前記リン酸あるいは金属の第二
水素リン酸塩に加えて、分子内にSi−01Ti−0,
^l−0の結合を有する高分子化合物の水溶液あるいは
水分散液を含むものである。このような゛高分子化合物
はそれ自体水溶液ないし分散液からゲル化し固化して皮
膜を成形するが、上述のリン酸カルシウム、第三リン酸
塩及び一部未反応の酸化カルシウム、遊離のリン酸を同
時に取り込んで固結化してしまう。未反応の酸化カルシ
ウム、遊離リン酸はその後長期間に反応していずれは水
に不溶のリン酸カルシウムとなって安定化すると考えら
れる。即ち反応直後はSi−O、Ti−0、Al−0の
結合を有する高分子の構造体の中に上記リン酸塩、リン
酸酸化カルシウムが混在して固化した状態になっている
。このような水溶液または水分散液としては例えば水ガ
ラス、アルキルシリケート部分加水分解物水溶液、コロ
イダルシリカ、アルキルチタネート部分加水分解物水溶
液、チタニアゾル、アルミナゾル等を使用することがで
きる。これら化合物は水に高分子として溶解ないしコロ
イド状に分散しており、乾燥すればそれ自体皮膜を形成
する能力を有している。
この様な無機高分子化合物は塗料水溶液又は水分散液中
、固形分として0.5〜20重量%、特に1〜10重ω
%程度が好ましい。使用量が0゜5重量%より少ないと
、前述のように固結化した皮膜の強度が不十分となり、
一方、20重」%より多いと溶液又は分散液中でゲル化
沈澱する可能性が高くなり好ましくない。
なお、本発明において使用される処理液が酸性処理液で
あるにも拘らず中の鉄筋コンクリートの塩基性を保持す
る理由は、処理液をコンクリート表面に被覆すると表面
から数M〜数十mまでは処理液が浸透して反応層を形成
し、この部分は酸性又は中性化するがそれより内部は初
期の塩基性を保っている。特にこの反応層は水に難溶又
は不溶の保護皮膜となって長期にわたって炭酸ガス、水
の侵入を阻止し塩基性を保つものである。特に処理液の
mKJが低かったり、分子量が低い例えばリン酸、亜鉛
、カルシウム、マンガンの第二水素リン酸塩を使用した
場合は浸透性は大きいが、液の11度が高かったり高分
子量の例えばマグネシウム、アルミニウムの第二水素リ
ン酸塩、Si−O、Ti−0、^1−0の結合をもつ高
分子溶液ないし分散液を使用した場合は浸透性は小さく
、この配合によって反応層を制御することができる。
次に本発明において使用される塗料組成物を製造するに
あたってはまずリン酸あるいはカルシウム、マグネシウ
ム、バリウム、亜鉛、マンガン、アルミニウムの第二水
素リン酸塩の酸性水溶液にSi−0、Ti−0、Al−
0の結合を有する高分子化合物の水溶液ないし水分散液
を撹拌しながら添加する。
場合によりゲル化沈澱することがあるので撹拌は十分に
行なう必要がある。またpHを調整するには例えばカル
シウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、マンガン、ア
ルミニウムの水酸化物ないし炭酸塩を用いて行なうこと
ができる。
また、塗膜の可撓性、接着性を向上させるために適量の
水溶性ないし水分散性の有機高分子化合物例えばポリア
クリル酸、ポリアクリルアミド、アクリルエマルジョン
、ポリビニルブチラール部分加水分解物、ポリビニルア
ルコール等を添加したり、コンクリートへの浸透性をよ
くするために酸性液中で安定な界面活性剤例えばドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ等を添加することも可能で
ある。
[実施例] 以下、実施例に基いて、本発明を具体的に説明する。
鉄筋が錆びて亀裂が入りコンクリート部分が欠落した鉄
筋コンクリート壁において錆びた鉄筋には、水ガラス(
JISa号)を塗布(300g/尻固形分)し、乾燥後
セメントを被覆して補修した。
セメント固化1か1後に本発明の塗料組成物リン酸  
   ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・5%リン酸第二水素マグネシウム・・
・・・・・・・・・・10%エヂルシリケート部分加水
分解物・・・・・・・・・5%を塗布し、1か月装置し
た。
セメント固化までの試料とその上に本発明の処理を行っ
たたちのについて、塩水噴霧試験(JIS22661)
を3.000時間実施した。本発明の処理を行ったもの
が何等異常がなかったのに対し、本発明の処理を行わな
かったものは再び亀裂が生じ、錆性が出て中の鉄筋に更
に錆が生成してくることが認められた。
[発明の効果] 本発明は、コンクリート@造物の壁面、床面、天井面、
給排水管の内外面等に適用して■コンクリート中の鉄筋
の腐蝕の阻止、■塗料に対する優れた塗装下地の確保、
■使用する塗料組成物に顔料を加えればそのままで上塗
塗装にも適用でき、優れた外装が得られる、等多くの効
果をもたらJものであり、実用上の効果は極めて顕著で
おる。
特許出願人   新日鐵化学株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コンクリート表面にリン酸あるいはカルシウム、マグネ
    シウム、バリウム、亜鉛、マンガン、アルミニウムの1
    種又は2種以上の第二水素リン酸塩水溶液と分子内にS
    i−O、Ti−O、Al−Oの1種または2種以上の結
    合を有する高分子化合物の水溶あるいは水分散液を主成
    分として含む酸性の水性無機系塗料組成物を塗布又は噴
    霧して塩基性のコンクリート表面と反応せしめ、水不溶
    あるいは水難溶性の高分子保護皮膜を形成させることを
    特徴とするコンクリート構造物の表面処理法。
JP10544288A 1988-04-30 1988-04-30 コンクリート構造物の表面処理法 Pending JPH01278484A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769703A (ja) * 1993-06-29 1995-03-14 Kyokado Eng Co Ltd セメント硬化物、これに適用される保護剤および保護方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5845303A (ja) * 1981-09-11 1983-03-16 金 致「す」 非晶質材料

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