JPH06305800A - コンクリート用耐久性付与剤及びコンクリート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】貯蔵安定性に優れ、コンクリート中の空気量を
増大させることがないと同時に分散性に優れ、コンクリ
ートの塩害及びアルカリ骨材反応による劣化をはじめこ
の他各種劣化を抑制することができる耐久性付与剤、並
びにこれらの劣化因子に強いコンクリートを提供する。 【構成】１．加水分解性の官能基を有するシラン化合物
を、ノニオン性乳化剤で分散させた、平均粒子径が１０
μ以下の水性乳濁液からなり、緩衝剤を含有し且つ前記
シラン化合物の重合触媒を含有しないコンクリート用耐
久性付与剤。 ２．１のコンクリート用耐久性付与剤を含有するコンク
リート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木及び建築構造物に
広く用いられるコンクリートの耐久性付与剤及び該付与
剤を含有するコンクリートに関するものであり、本発明
のコンクリート用耐久性付与剤及びコンクリートは、コ
ンクリート塩害、アルカリ骨材反応による劣化を抑制す
ると共に、その他各種の劣化因子によるコンクリート劣
化の抑制にも非常に有効なものであり、土木及び建設業
界で広く利用することができるものである。尚、本明細
書においては、モルタル及び／又はコンクリートを単に
コンクリートという。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートクライシスと叫ばれる世の
中、コンクリートの耐久性に対して大きな疑問が投げか
けられている。特に、塩害及びアルカリ骨材反応は、コ
ンクリート劣化の象徴として代表される。

【０００３】塩害は、コンクリートの成分として塩分を
含んだ海砂を細骨材として使用した場合や、海洋環境下
などでコンクリートが長期暴露されたり海水中に浸せき
されたりして外部から塩分がコンクリート中へ浸入した
場合に発生するものであり、これらのコンクリートに内
在する塩化物イオン或いはコンクリートへ外部から浸入
した塩化物イオンが、コンクリート中の鉄筋表面で電気
化学的反応を引き起こすことによって鉄筋が腐食し、腐
食による鉄筋の膨張によりコンクリートがひび割れなど
を起こし、ついにはコンクリート構造物を破壊に至らし
める。塩害に対するコンクリートの耐久性を向上させる
ため、適切なかぶり厚さの採用、密実なコンクリートの
打設、エポキシ樹脂塗装鉄筋などの表面被覆鉄筋の使
用、コンクリート中への防錆剤の混和、コンクリート表
面のライニング及び電気防食した鉄筋の使用など様々な
方法が検討されているが、未だ塩害を充分に防止できる
方法は見出されていない。

【０００４】他方、アルカリ骨材反応は、セメント中に
酸化ナトリウム或いは酸化カリウムの形で含有している
ナトリウムイオン或いはカリウムイオン、又は外部環境
から塩化物イオンと共に浸入するアルカリ分と、骨材中
のある種の鉱物が水の存在下で化学反応を起こし、ケイ
酸ソーダ（水ガラス）などのアルカリケイ酸塩ゲルを生
成する一連の反応を言い、生成したゲルの膨張作用で、
コンクリートにひび割れ、ポップアウトなどを誘発させ
るものであり、極端な場合には、該コンクリートを用い
た構造物を破壊に至らしめるものである。近年のコンク
リートの大量使用の結果、骨材として従来使用されてい
た、良質の川砂利が枯渇化しており、このため、これに
代わって砕石が頻繁に使用されてきているが、日本で砕
石の原料として使用されるものは、アルカリ骨材反応を
誘発しやすい安山岩、粘板岩、頁岩などであり、川砂利
を使用するにしてもセメント成分と反応し易い成分を多
く含む品質の悪いものを使用せざるをえない状況にあ
り、コンクリートのアルカリ骨材反応の抑制は今日大き
な問題となっている。アルカリ骨材反応は、コンクリー
ト中に（１）限界量以上の反応性シリカの存在、（２）
十分なアルカリ量及び（３）十分な水分量の３つの条件
がそろった時に発生するため、アルカリ骨材反応を抑制
するためには、これら３つの条件のうちの１つ以上を欠
如させれば良い。従って、アルカリ骨材反応の抑制のた
めには、反応性骨材の使用量の制限、低アルカリ形セメ
ントの使用、スラグなどの混和材を添加した混合セメン
トの使用及びコンクリート中のアルカリ総量の規制が抑
制策として挙げられ、又、コンクリートに、空気連行剤
（ＡＥ剤）、空気連行型減水剤（ＡＥ減水剤）、リチウ
ム化合物などを配合する方法などが提案されているが、
いずれも満足できる効果は得られていない。

【０００５】これらの問題を解決する優れたコンクリー
ト用耐久性付与剤として、特開平２−１９９０４８号に
はシラン化合物からなる塩害に対する耐久性付与剤、特
開平３−５３４８号にはシラン化合物からなるアルカリ
骨材反応に対する耐久性付与剤が開示されている。しか
しながら、シラン化合物を直接コンクリートに添加する
と、添加と同時に縮合反応が進行してしまい、コンクリ
ート中に均一に分散し難くなり、コンクリート中の空気
量が増大してしまうため、コンクリートの塩害及びアル
カリ骨材反応に対する抑制効果が実用的に満足なもので
なくなり、強度が充分なものでなくなることがある。こ
のため、これらの耐久性付与剤を使用する場合には、コ
ンクリート中の空気量の低減、分散性の改良のために、
分散剤を多量に併用することが必要となるが、分散剤を
多量に使用するため作業が煩雑になる上、不経済にな
り、又分散剤を使用したとしても、分散剤の種類によっ
てはシラン化合物をコンクリート中へ充分に分散させる
ことができない場合がある。他方、特表昭５８−５００
０６１号には、耐久性付与剤としてアルコキシシラン、
乳化剤及びシラン重合触媒からなる乳濁液が開示されて
いるが、該耐久性付与剤は、貯蔵安定性に劣り、コンク
リートへの分散性及びコンクリート強度が充分なもので
はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、貯蔵安
定性に優れ、コンクリート中の空気量を増大させること
がないと同時に分散性に優れ、コンクリートの塩害及び
アルカリ骨材反応による劣化をはじめこの他各種劣化を
抑制することができる耐久性付与剤、並びにこれらの劣
化因子に強いコンクリートを見出すため鋭意検討を行っ
たのである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するためには、シラン化合物が特定の乳化剤によ
り乳化分散され特定の平均粒子径にあり、且つ緩衝剤を
含有する水性乳濁液が有効であることを見出し本発明を
完成した。すなわち、本発明は、加水分解性の官能基を
有するシラン化合物を、ノニオン性乳化剤で分散させ
た、平均粒子径が１０μ以下の水性乳濁液からなり、緩
衝剤を含有し且つ前記シラン化合物の重合触媒を含有し
ないことを特徴とするコンクリート用耐久性付与剤及び
前記コンクリート用耐久性付与剤を含有するコンクリー
トに関するものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。

【０００８】○加水分解性の官能基を有するシラン化合
物 本発明で使用する加水分解性の官能基を有するシラン化
合物（以下単にシラン化合物という）は、下記一般式で
示される化合物の単量体、二量体、三量体又はそのオリ
ゴマーなどである。

【０００９】

【化１】Ｒ_n −Ｓｉ−（Ｒ¹ ）_4-n

【００１０】ここでｎは、１，２あるいは３のいずれか
である。Ｒは加水分解反応を起こし難い安定な疎水性基
であり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシ
ル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノ
ニル基、デシル基、デシル基、ドデシル基、ドデカ基又
は２−エチルヘキシル基等のアルキル基、ベンジル基、
フェニル基、トリル基又はヘキシル基などアリール基な
どの炭化水素系の官能基が挙げられ、中でも、飽和アル
キル基が疎水性に優れるため好ましい。Ｒ¹ は加水分解
性の官能基であり、具体的にはメトキシ基、エトキシ
基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ
基、ヒドロキシル基、塩素又は臭素などのハロゲン原
子、アセトキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基
等が挙げられる。特に本発明においては、貯蔵安定性、
取扱いの容易さから、Ｒ¹ としてアルコキシ基が好まし
い。なお、１分子中に複数個のＲ及びＲ¹ を持つ場合に
は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。本発
明では、これらのシラン化合物の中で、アルキルアルコ
キシシランを使用することが好ましく、特に好ましいも
のはアルキルトリアルコキシシランである。本発明にお
いて好ましく使用されるアルキルアルコキシシランの具
体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラ
ン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシ
ラン、ジブチルジメトキシシラン、イソブチルトリメト
キシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシル
トリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、シ
クロヘキシルトリメトキシシラン、ベンジルトリメトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、オクチルトリ
メトキシシラン、オクチルトリイソプロポキシシラン、
２−エチルヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメ
トキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデ
シルトリエトキシシラン等或いはこれらの二量体、三量
体及びその他のオリゴマー等を挙げることができる。シ
ラン化合物は、単独で使用しても、２種以上を併用して
も良い。本発明の耐久性付与剤において、シラン化合物
は有機溶剤の溶液として分散させることも可能である
が、火災の危険性、衛生上の問題、コンクリート中での
分散性及び空気連行性などの面から、有機溶剤に溶解さ
せずそのまま分散させることが好ましい。シラン化合物
は、水性乳濁液中に０．１〜６０重量％の割合で分散さ
せることが好ましく、より好ましくは０．１〜４０重量
％である。シラン化合物が０．１重量％に満たない場合
はコンクリートへ耐久性を付与し難く、他方６０重量％
を越える場合は、逆相エマルションとなってしまい、シ
ラン化合物をそのまま添加する場合と同様の問題が発生
しがちである。又、本発明においては、水性乳濁液中の
シラン化合物の平均粒子径は１０μ以下である必要があ
り、より好ましくは１μｍ以下である。水性乳濁液中の
シラン化合物の平均粒子径が１０μｍを越えるものは、
コンクリート中での分散性に劣り、コンクリート劣化の
抑制効果が充分でなくなる。

【００１１】○ノニオン性乳化剤 ノニオン性乳化剤は、前記シラン化合物を水中に乳化・
分散させる目的で使用するものである。乳化剤として
は、ノニオン性のものを用いなければならない。アニオ
ン性乳化剤又はカチオン性乳化剤のみを用いてシラン化
合物を分散させると、シラン化合物が加水分解縮合を引
き起こし、製品の貯蔵安定性が悪くなってしまう。ノニ
オン性乳化剤を使用してシラン化合物を分散させたさせ
ることにより、乳化安定性に優れたものとなる。本発明
において、好適に使用されるノニオン性乳化剤として
は、ＨＬＢ＝１．５〜２２のものが好ましく、この範囲
から外れると乳濁液が分離し易くなる。より好ましく
は、ＨＬＢ＝４〜１５である。本発明において好適に使
用されるノニオン性乳化剤の具体例としては、ポリオキ
シエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオク
チルフェニルエーテル又はポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテルなどのポリオキシエチレン誘導体、ソル
ビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、
ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタン
モノステアレートなどが挙げられる。又、ノニオン性乳
化剤は単独または２種以上を併用することもできる。ノ
ニオン性乳化剤は、シラン化合物に対して０．１〜５０
重量％使用することが好ましく、より好ましくは１〜２
０重量％である。０．１重量％未満では乳濁液が分離す
る場合があり、他方５０重量％を超えると、得られる乳
濁液をコンクリートに配合した場合、空気連行性が悪く
なりコンクリートの強度が低下する場合がある。ノニオ
ン性乳化剤には、本発明の耐久性付与剤の性能及び貯蔵
安定性に悪影響を与えない範囲で、アニオン又はカチオ
ン性乳化剤を併用してもよく、併用量としては、ノニオ
ン性乳化剤に対して５０重量％以下であることが好まし
い。乳化剤の種類及び濃度は、使用するシラン化合物又
は下記その他の配合物の種類及び濃度により好ましい条
件が変化するため、必要に応じて実験的に検討し、決定
することが好ましい。

【００１２】○水性乳濁液 本発明において水性乳濁液とは、シラン化合物がノニオ
ン性乳化剤により水中に分散し、エマルション状態、懸
濁状態又はそれに近い状態にあるものをいう。水性乳濁
液は、種々の方法により調製できるが、一般的にはノニ
オン性乳化剤を分散させた水性分散液に、撹拌下前記シ
ラン化合物を添加し、さらに粒径が１０μｍ以下となる
ように微細化する方法が挙げられる。シラン化合物の高
濃度水性乳濁液を調製しておき、コンクリートに混合す
る時に、脱イオン水、水道水などで希釈して使用するこ
とも可能である。本発明の耐久性付与剤は、シラン化合
物が乳化分散しているため、コンクリートへ配合しても
直ちに反応することはなく、さらにセメントへの分散性
にも優れるため、コンクリート製造の際に分散剤を配合
する必要がないか、配合量を低減することができる。

【００１３】○緩衝剤 シラン化合物とノニオン性乳化剤から調製した水性乳濁
液は、ｐＨの値によっては加水分解反応を起こし、その
性能を低下させたり、貯蔵安定性に問題を生じる。この
ような加水分解反応を防ぐため、本発明の耐久性付与剤
には、乳濁液のｐＨを特定範囲内に緩衝化しシラン化合
物の安定性を保持するために、緩衝剤を配合する。水性
乳濁液のｐＨの範囲としては６〜８が好ましく、この範
囲を外れる場合は、水性乳濁液が加水分解反応を起こし
易くなる。本発明で好ましい緩衝剤の例としては、有機
酸、無機酸、塩基及びそれらの塩類が挙げられ、具体的
な化合物としては、炭酸水素ナトリウム又は炭酸水素カ
リリウムなどの炭酸水素アルカリ金属塩、炭酸ナトリウ
ム又は炭酸カリリウムなどの炭酸アルカリ金属塩、炭酸
アンモニウム、ほう酸ナトリウム又はほう酸カリウムな
どのほう酸アルカリ金属塩、リン酸ナトリウム又はリン
酸カリウムなどのリン酸アルカリ金属塩、硫酸ナトリウ
ム又は硫酸カリウムなどの硫酸アルカリ金属塩、酢酸ナ
トリウム又は酢酸カリウムなどの酢酸アルカリ金属塩、
酢酸アンモニウム、モノ−、ジ−あるいはトリエタノー
ルアミン、アニリン、ケイ酸ナトリウムなどが挙げられ
る。これらの中でも、安全性、低価格などの面から、炭
酸水素アルカリ金属塩を使用することが好ましい。緩衝
剤は単独または２種以上を併用することができる。緩衝
剤の使用量は、前記目的を達成するために広範囲に設定
することができるが、一般的には水性乳濁液中の濃度が
０．０１〜５重量％であるのが好ましい。

【００１４】○その他の配合物 本発明のコンクリート用耐久性付与剤には、上記緩衝剤
の他、種々の目的に応じて各種の配合物を配合すること
も可能である。例えば、水性乳濁液中における黴の発生
を防ぐための防黴剤、殺生物剤、消泡剤、潤滑剤、付香
剤、増粘剤、ポリアクリル酸エステル又はポリウレタン
などのポリマー結合材、はっ水付与剤としてフッ素ポリ
マー及びシリコーンポリマーなどを耐久性付与剤の特性
に影響を及ぼさない範囲で添加することができる。本発
明のコンクリート用耐久性付与剤は、シラン化合物の重
合触媒を含有しないものである。シラン化合物の重合触
媒を含有すると、貯蔵安定性に劣り、コンクリートへの
分散性及びコンクリート強度が充分なものでなくなる。

【００１５】○コンクリート 本願の第２の発明は、前記第一発明のコンクリート用耐
久性付与剤を含有するコンクリートに関するものであ
る。本発明のコンクリートは、第１発明のコンクリート
用耐久性付与剤並びにセメント、骨材、水及び下記添加
剤からなるものである。セメントとしては、種々のセメ
ントを使用することができ、具体的には普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメント、アルミナセメ
ント、高炉セメント、白色セメントなどが挙げられ、そ
れらを単独或いは混合物として使用することができる。
骨材としては、川砂、砕石及び山砂などの細骨材、川砂
利及び砕石などの粗骨材、並びに人工軽量骨材などの一
般的なセメント用骨材を使用することができ、これらの
骨材に鋼繊維、炭素繊維、ガラス繊維、鉱物繊維などの
繊維質を併用して使用することもできる。骨材として
は、セメント中のアルカリ分と反応しやすい成分が少な
いものを使用することが好ましいが、本発明において
は、第一発明の耐久性付与剤を含有するため、これらの
成分を多く含む反応性骨材であっても、充分な耐久性を
示す。反応性骨材としては、セメントに含まれるナトリ
ウムイオン又はカリウムイオンと反応する成分、すなわ
ちオパール、玉随、クリストバライト、トリジマイト、
はりなどの反応性シリカ鉱物を含む砕石、より具体的に
は、それらを含有する、安山岩、粘板岩、頁岩、砂岩な
どの砕石が挙げられる。

【００１６】フレッシュコンクリートの作業性の向上、
硬化したコンクリートの性能改善などの目的で、本発明
のコンクリートとして、従来公知で多用されている各種
添加剤（材）を併用することも可能である。具体的に
は、空気連行性剤（ＡＥ剤）、空気連行型減水剤（ＡＥ
減水剤）、高性能ＡＥ減水剤、減水剤、流動化剤、気泡
剤、凝結或いは硬化促進又は遅延機能を有する調節剤、
急結剤、防せい剤、防水剤、収縮低減剤、防凍・防寒
剤、膨張剤、即時脱型用混和剤、水和熱抑制剤、増粘
剤、消泡剤、高強度用混和剤、ポリアクリル酸エステル
エマルション、スチレンブタジエンゴムラテックス又は
エチレン酢酸ビニルエマルションなどのセメント混和用
ポリマーディスパージョンなどが挙げられ、それぞれの
目的に応じて併用される。又、添加材としては、シリカ
フューム、フライアッシュ、メタカオリンなどの人工あ
るいは天然のポゾラン材料、けい酸質微粉末、高炉スラ
グ、膨張材、収縮低減材、高強度用混和材などが挙げら
れる。これらの添加剤を使用するにあたっては、本発明
の耐久性付与剤の塩害、アルカリ骨材反応の抑制効果の
妨げにならないことを確認したうえで用いることが望ま
しい。本発明の耐久性付与剤は、乳化剤を含有している
ため、コンクリートを製造する際、セメント分散剤を配
合する必要がないか、配合量を低減することができる。
従って、作業性にすぐれ、安価に耐久性に優れたコンク
リートを製造することができる。

【００１７】本発明のコンクリートは、一般的な方法、
例えばセメント、骨材、水、各種添加剤及び本発明の耐
久性付与剤を混練することにより製造できる。本発明の
耐久性付与剤は、セメント、骨材及び水とを混練する時
に配合したり、セメント、骨材及び水からなる混合物に
各種添加剤を配合するときに配合することができるが、
特に水の添加時に配合することが好ましい。通常、土木
及び建築構造物に使用するセメントコンクリートは、混
練設備を持つ工場で製造され、トラックアジテータ車で
現場まで運搬され打設される、レデーミクストコンクリ
ートがほとんどであり、この様な場合には、工場でのコ
ンクリート混練り時に本発明の耐久性付与剤を配合して
製造することが好ましい。本発明による耐久性付与剤の
コンクリートに対する配合量は、塩害及びアルカリ骨材
反応などの抑制効果、コンクリート物性への影響及び経
済性を考慮して決定すれば良いが、コンクリート中のセ
メントに対して、耐久性付与剤中のシラン化合物を０．
１〜１０重量％とすることが好ましく、より好ましくは
０．１〜５重量％である。０．１重量％未満の添加量で
は、本発明の耐久性付与剤による満足な塩害又はアルカ
リ骨材反応抑制効果が得難く、一方、１０重量％を超え
る添加量では、抑制剤としての満足な効果は得られるも
のの、コンクリートの諸物性が低下すると共に、経済的
にも好ましくない。

【００１８】○防水性被覆材 本発明のコンクリートには、その外表面を既存の防水性
被覆材で防水処理することもでき、本発明による塩害又
はアルカリ骨材反応抑制効果との相乗効果により、更に
良好な抑制効果を得ることができる。防水性被覆材とし
ては、アルコキシシランなどのシラン化合物、アクリル
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを１種或いは２種以
上混合して得られる塗布浸透型防水材、アクリルゴム、
アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを主成
分とする塗膜防水材、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニ
ルなどのエマルション、スチレンブタジエンゴムラテッ
クスなどのポリマーディスパージョン、再乳化形粉末樹
脂などをセメントペースト或いはモルタルに混和したポ
リマーセメントペースト又はポリマーセメントモルタル
などが挙げられる。コンクリートへの水分、海塩粒子
（飛来塩分）などの浸入によるアルカリ骨材反応を防止
する目的においても、該防水性被覆材により防水処理を
施す事が望ましい。

【００１９】

【作用】本発明のコンクリート用耐久性付与剤が、コン
クリートの塩害、アルカリ骨材反応に対して優れた抑制
効果を示す理由は明かではないが、概略以下の通りであ
ると推測される。本発明の耐久性付与剤をコンクリート
に配合することにより、加水分解したシラン化合物が脱
水縮合反応を経て、コンクリート中のセメント、セメン
ト水和物、骨材或いは反応性骨材などのシラノール基と
結合し、コンクリートを疎水化する。これにより、コン
クリートへの外部からの水分供給が抑制される一方、コ
ンクリート本来の呼吸作用により内部からの水分の放出
が行われるため、コンクリートが乾燥し、アルカリ骨材
反応が抑制されるものと考えられる。更には、塩化物イ
オンを溶解する水の浸透に対する抵抗性にも優れるた
め、コンクリート内部鉄筋の腐食による塩害の抑制、海
洋環境下での塩化物イオン浸透によるアルカリ骨材反応
の抑制にも有効になるのである。

【００２０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
更に具体的に説明する。なお、実施例及び比較例におい
て量的関係を示す％はすべて重量％である。

【００２１】○膨張量の測定 各実施例及び比較例で得られた供試体について、基長の
測定後、直ちにオートークレーブを使用して、１２８
℃、２．５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件下、４時間アルカリ骨
剤反応促進試験を行った。試験後、２０℃、１００％
Ｒ．Ｈ．の条件下に２４時間静置し、供試体の長さを測
定し、膨張量を求めた。

【００２２】○圧縮強さ試験 膨張量測定後の供試体について、ＪＩＳ Ｒ ５２０１
に準拠して圧縮強さ試験を行い、次式によって相対圧縮
強さを求めた。

【００２３】

【式１】相対圧縮強さ（％）＝ (σ_i ／σ_O ) ×１００

【００２４】ここで、σ_i ；耐久性付与剤添加モルタル
の圧縮強さ (ｋｇｆ／ｃｍ² ） σ_O ；耐久性付与剤未添加モルタルの圧縮強さ (ｋｇｆ
／ｃｍ² ）

【００２５】○塩化物イオン浸透深さの測定 膨張量測定後の供試体について、ＪＣＩ（日本コンクリ
ート工学協会）のポリマーセメントモルタル試験方法基
準（案）のポリマーセメントモルタルの塩化物イオン浸
透深さ試験方法（案）に準拠して、型枠に接する２面を
除く面をエポキシ樹脂塗料でシールし、２．５％塩化ナ
トリウム溶液中に浸漬した。７日浸せき後、二分割し、
ＵＮＩ ７９２７（Concrete Determination of the Io
n Cloride Penetration ）に準じて、その断面に０．１
％フルオレセインナトリウム溶液及び０．１Ｎ硝酸銀溶
液を噴霧した後、蛍光を発する部分を塩化物イオン浸透
域として、塩化物イオン浸透深さを測定した。

【００２６】実施例１ 脱イオン水２９２ｇに、乳化剤としてＨＬＢ＝１５のポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテルを８ｇ及び
緩衝剤として炭酸水素ナトリウムを０．１％となるよう
に撹拌下に添加した。得られた分散液に、シラン化合物
としてヘキシルトリエトキシシラン２００ｇを撹拌下添
加し、耐久性付与剤を調製した。得られた水性乳濁液中
のシラン化合物の平均粒径は０．５μであった。貯蔵安
定性試験として、該耐久性付与剤を２０℃で２８日間静
置し、静置後の乳濁液の状態を目視により観察したが、
乳濁液の分離は見られなかった。セメントと砂の割合が
重量比で１：２．２５でありフローが１７０±５となる
ように水−セメント比を調整したモルタルに、耐久性付
与剤中のヘキシルトリエトキシシランがセメントに対し
て０．２％となるよう耐久性付与剤を添加し、ＪＩＳ
Ｒ ５２０１ (セメントの物理試験方法）に準じて練り
混ぜた。この混合物の空気量は３容量％であった。混合
物をＪＩＳ Ｒ ５２０１に従い、寸法４０×４０×１
６０ｍｍに成形し、２０℃、１００％Ｒ．Ｈ．の条件下
２４時間湿空養生して供試体を作製した。なお、モルタ
ル中の総アルカリ量は、Ｎａ₂ Ｏ換算で２．０％となる
ようにＮａＯＨ水溶液を添加して調整した。又、砂に
は、全骨材の１０％となるよう反応性骨剤を配合した。
得られた供試体についての各評価結果を表１に示す。

【００２７】比較例１ 緩衝剤を添加しなかった以外は実施例１と同様に操作を
行い、耐久性付与剤を調製した。実施例１と同様に貯蔵
安定性試験を行ったところ、５日後に乳濁液の分離が見
られた。

【００２８】比較例２及び３ 重合触媒としてジ−ｎ−ブチルスズラウリレート又はモ
ノエタノールアミンをシラン化合物に対して０．５％添
加した以外は実施例１と同様に操作を行い、耐久性付与
剤を調製した。実施例１と同様に貯蔵安定性試験を行っ
たところ、いずれの場合も２日後に乳濁液の分離が見ら
れた。

【００２９】実施例２〜４ 実施例１で得られた耐久性付与剤を使用し、耐久性付与
剤中のヘキシルトリエトキシシランがセメントに対して
０．５％、１％及び５％となるよう耐久性付与剤を添加
した以外は実施例１と同様に操作を行い、供試体を作製
した。得られた供試体についての各評価結果を表１に示
す。

【００３０】耐久性付与剤未添加の供試体（後記の比較
例４）の膨張量と比較して、耐久性付与剤の添加量が増
加するに従い、供試体の膨張量が大幅に低下し、一方圧
縮強さの低下は僅かである。

【００３１】

【表１】 注1)セメントに対する耐久性付与剤中のシラン化合物の
割合 2)水−セメント比

【００３２】比較例４ 耐久性付与剤を添加せず、実施例１と同様の操作により
セメント、砂及び水からなる混合物を得た。この混合物
の空気量は３容量％であった。この混合物を使用し、実
施例１と同様の操作により供試体を作製した。得られた
供試体についての各評価結果を表２に示す。

【００３３】比較例５ 耐久性付与剤として、ヘキシルトリエトキシシランその
ものをセメントに対して１％添加した以外は実施例１と
同様に操作を行いセメント、砂、水及びシラン化合物か
らなる混合物を得た。この混合物の空気量は６容量％で
あった。この混合物を使用し、実施例１と同様の操作に
より供試体を作製した。得られた供試体についての各評
価結果を表２に示す。

【００３４】比較例６ 耐久性付与剤として酢酸ビニルエステルエマルションを
用い、これをセメントに対して固形分として１５％とな
るよう添加した以外は、実施例１と同様に操作を行いセ
メント、砂、水及び酢酸ビニルエステルからなる混合物
を得た。この混合物の空気量は３容量％であった。この
混合物を使用し、実施例１と同様の操作により供試体を
作製した。得られた供試体についての各評価結果を表２
に示す。酢酸ビニルエステルエマルションの添加は、供
試体の圧縮強さを増大させるが、膨張量が増大してしま
う。

【００３５】比較例７及び８ 耐久性付与剤として炭酸リチウム又は水酸化リチウムを
用い、それぞれをセメントに対して０．８％添加した以
外は、実施例１と同様に操作を行いセメント、砂、水及
び炭酸リチウム又は水酸化リチウムからなる混合物を得
た。それぞれの混合物の空気量は３容量％であった。こ
の混合物を使用し、実施例１と同様の操作により供試体
を作製した。得られた供試体についての各評価結果を表
２に示す。炭酸リチウム或いは水酸化リチウムの添加
は、供試体の膨張量の低減及び塩化物イオンの耐浸透性
に対して効果が認められない。

【００３６】

【表２】 注1)セメントに対する耐久性付与剤の割合 2)水−セメント比

【００３７】

【発明の効果】本発明のコンクリート用耐久性付与剤
は、貯蔵安定性に優れ、塩害及びアルカリ骨材反応をは
じめ各種の劣化因子によるコンクリートの劣化を抑制す
ることができ、さらに本発明の耐久性付与剤は、シラン
化合物が乳化分散しており又乳化剤を含有しているた
め、コンクリートを製造する際、セメント分散剤を配合
する必要がないか、配合量を低減することができる。従
って、本発明のコンクリート用耐久性付与剤及びコンク
リートは、土木及び建築構造物の塩害、アルカリ骨材反
応などの劣化による膨大な経済的損失を低下させること
ができると共に、コンクリートの破壊により発生する人
的危害を大幅に低下させるという優れた効果を有するも
のである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加水分解性の官能基を有するシラン化合物
   を、ノニオン性乳化剤で分散させた、平均粒子径が１０
   μ以下の水性乳濁液からなり、緩衝剤を含有し且つ前記
   シラン化合物の重合触媒を含有しないことを特徴とする
   コンクリート用耐久性付与剤。
2. 【請求項２】請求項１のコンクリート用耐久性付与剤を
   含有するコンクリート。