JPH07232954A - 耐塩コンクリート及び脱塩砂 - Google Patents
耐塩コンクリート及び脱塩砂Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】陸砂が無い為、塩分を多く含む海砂使用による
塩害の防止法の提供。 【構成】この塩害を防ぐに、含塩海砂をアルギニン酸ソ
ーダー水で処理した後、ポリビニールアルデビトや他の
アルデヒドの低環化樹脂水をその表面に塗布して耐水性
と樹脂包着によって耐塩性を増大せしめた皮膜海砂を作
り、又、骨材となる鉄鋼材をアルミナイズした表面に前
記樹脂を塗着して皮膜した鉄鋼材をつくる。この準備が
出来た後、水やヂルコニウムその他を入れてセメントに
この皮膜海砂や砂利、プラスチック粉とビニールケトン
樹脂と他の樹脂液を入れて皮膜鉄鋼材を組合せて嵌挿し
た型中に注入して、生コンクリートを硬化せしめ、これ
を型抜きしたコンクリートの成型物を重亜燐酸ソーダー
水に浸積して水洗いしたコンクリート成型物を乾燥し、
組立て、強化コンクリート成型物を作る。
塩害の防止法の提供。 【構成】この塩害を防ぐに、含塩海砂をアルギニン酸ソ
ーダー水で処理した後、ポリビニールアルデビトや他の
アルデヒドの低環化樹脂水をその表面に塗布して耐水性
と樹脂包着によって耐塩性を増大せしめた皮膜海砂を作
り、又、骨材となる鉄鋼材をアルミナイズした表面に前
記樹脂を塗着して皮膜した鉄鋼材をつくる。この準備が
出来た後、水やヂルコニウムその他を入れてセメントに
この皮膜海砂や砂利、プラスチック粉とビニールケトン
樹脂と他の樹脂液を入れて皮膜鉄鋼材を組合せて嵌挿し
た型中に注入して、生コンクリートを硬化せしめ、これ
を型抜きしたコンクリートの成型物を重亜燐酸ソーダー
水に浸積して水洗いしたコンクリート成型物を乾燥し、
組立て、強化コンクリート成型物を作る。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、国内の河川の砂が少なくなり、建築ブーム
でコンクリートの需要が多くなった為、コンクリート成
型に多量の海砂を使用する事になり、その為、この海砂
に含まれた塩分が鉄筋、鉄骨を浸蝕して溶解した鉄筋の
容積膨張による切裂が生じ、コンクリーシの耐久性を１
０年以上も短縮する欠点を改善する事を目的として開発
されたものである。即ち、海砂の塩分付着物を除去する
には、多量の水洗いが必要であり、その為の装置が必要
であり、これらを解決する為、本発明はアルギン酸ソー
ダーに防錆剤の入った水液で海砂を浸漬して脱水したも
のを、ポリビニールアルコールにベンツアルデヒドや他
のアルデヒド又はケトンを混合した、低環化樹脂液に浸
漬して脱水し、天日乾燥した海砂を作る時は、海砂の表
面を環化樹脂がアルギン酸ソーダー膜を硬化せしめて、
硬い皮膜を形成し、放置するに従って環化度の高い皮膜
を形成する。次に、セメントは、ＰＨ値が１２以上のア
ルカリ性であるから、このセメントを触媒としてアセト
ン、フォルマリン、ウルトラピンを混合したものを塾成
して、前記、皮膜のある海砂を砂利やプラスチックス屑
繊維と混合して、必要に応じてフェノール、尿素、メラ
ミン、ポリエチレン、酢酸ビニール、ポリビニールアル
コール、アニリン、水を添加して余剰のフォルマリン水
を反応せしめる。又、寒気の時には、生糸屑をカルシウ
ムに溶解したセラシンカルシウム液やキトサン液を添加
する時は、氷結を防ぐ効果がある。この様なセメント混
合物を金型やプラスチック型に入れて必要に応じて表面
を樹脂加工した鉄筋や鉄骨を入れて硬化せしめたもの
に、重亜燐酸ソーダーの液を含浸せしめたものを水洗い
して乾燥せしめたものは、従来２０年で切裂するコンク
リート成型物を４０年以上に上昇する事が出来る特徴が
ある。更に、鉄筋、鉄骨の表面に硝子紙を合成ゴムやラ
テックスで塗着したものに前記皮膜を形成したものは、
硝子繊維から溶出する硅酸イオンによって鉄イオンの溶
出を防ぐ効果がある。特に、ポリビニールアルコール硅
酸水和液を塗布したものは良い結果を得る。ここに示
す。ポリビニールケトンは、環化樹脂を形成し、セメン
シ砂や他の共雑物と接着性を発揮し、耐水効果を発揮す
る。特に、セメントの様な強アルカリ性に於ける触媒効
果と硬化を急速に促進するので、耐水性が強くなる。
又、発泡スチールや他の発泡樹脂を添加混合する時は、
アセトンに溶解し複雑な接着性を発揮するが、ポリビニ
ールケトンの縮合物の形成の阻害ともなるので、前処理
した皮膜形成によってこの溶解を防ぐ事も出来るがプラ
スチックを入れると可燃性となるので、３０％以上の添
加は問題が残る。又、このアセトン、フォルマリン液の
アルデビト濃度を高めるにはウルトラピンやパラアルデ
ヒドが添加され、余剰のアルデヒドが存在する方法が一
般使用に適している。この余剰の処理としては、疎水系
のＰＥＴ屑やポリアミド屑を溶解したフェノール液、塩
化アルミニウムを触媒として重合したスチロールモノマ
ー液やポリエチレン粉を分散させたものが使用される
時、フェノールとフォルマリンが樹脂化し、又、尿素や
メラミン、アニリン、ポリビニールアルコールも縮合し
て樹脂化し、結着力を高めるが、この樹脂も完全硬化し
て縮合するとセメンシ本来の結合に預かるＯＨ基と縮合
物とが別個の鍵で結合する結果となり、ＯＨ基に基ずく
水分の出入れは部分的に阻害される結果、鉄筋、鉄骨の
腐蝕を阻止する結果となり、更に、前処理した皮膜形成
の鉄筋、鉄骨は腐蝕性が阻害されているので、鉄イオン
の溶解速度は遅延する結果となる。 【図３】 又、海砂中の塩分はポリビニールアルコールの環化樹脂
によって、砂表面の塩分共に皮膜化されるが、この樹脂
にもセメントの結合性が必要なＯＨ基のある樹脂面が必
要であり、その為にも低環化樹脂がより効果的である。
この様にしたものを剥離性の金型やプラスチック型に注
入した生コンクリートを放置して硬化せしめた後、この
型から取り出し、水洗いして、乾燥したものを、０．１
％以下の重亜燐酸ソーダーで処理して、過剰の遊離カル
シウムを反応せしめて燐酸カルシウム結合を行わしめる
時は、白色のシミが失われるばかりでなく老化を防ぐ効
果がある。キトサンを溶解する溶媒としては、フェノー
ル液を使用したものでもよい。トリエタノールアミン
は、アルカリ度の調整用に添加するが、ウルトラピンの
添加も同様の効果がある。鉄筋や鉄骨は表面加工として
アルミナイズしたものが使用されるが、安価なコーティ
ング剤としてメチル繊維素やエチル繊維素が使用される
が、メチル繊維素は水に溶解したものを使用するのでよ
り安価であり、１００℃で硬化するのでコバルトやカル
シウムイオンの存在下で、鉄筋や鉄骨を加熱したものを
浸漬すると、簡単に硬い皮膜が形成されるので操作が簡
単であり、この表面を更に、ポリビニール環化樹脂液で
コーティングする時は、耐水性が強化されＯＨ基が残留
するのでコンクリートとの結合性は充分に出来るので便
利である。又、フェノール樹脂や尿素メラミン樹脂やア
ニリン樹脂を形成せしめる時は、縮合作用によって硬化
すると収縮が激しくなるが、ポリビニールベンツアルデ
ヒド樹脂を添加したものは弾性が生ずるので収縮性は少
ない。又、コンクリートの硬化物を重亜燐酸ソーダー水
の入ったポリエステル樹脂乳化液やポリエチレン酢酸ビ
ニールの乳化液に浸漬したものを引上げて乾燥せしめた
ものは、曲げ強度圧縮強度が２０％以上向上する。又、
無水塩化アルミニウムを触媒としてスチレンモノマーに
投入し撹拌し、冷却しながら反応せしめる時は、塩化ア
ルミニウムの付加した低縮合のポリスチロールが出来
る。これに、予めトルエンやキシレンやシンナーで溶解
したポリスチロールの産廃物を入れると、溶解した塩化
アルミのスチロール接着剤が出来る。これをボリビニー
ルケトン液に入れると、アセトンによく溶解するから接
合性の強化物が得られる。又、安価な脱塩として、海砂
を塩化クロームアクリル酸に浸積して乾燥したものも使
用される。又、ラテックスを添加する時は、アンモニア
水やメタノールアミン水で急激な収縮を防ぐと良い。
又、アセトンにアクリルゴムを溶解しフェノールを入れ
てアルデヒドで混合樹脂をセメント内に作る事も出来る
が、フェノールにポリアミド６６を加熱融解したものを
アセトンに溶解して、アルデヒドを加えて縮合せしめた
ものはより複雑な縮合をする。又、セメントに砂を混合
する時は、ジルコニウム、ハフニウム砂２０〜６０％の
ものを１０〜２０％添加したコンクリートは縮合性が良
く、耐地震性が強くなり、橋梁や基礎コンクリートに適
している。これは、硅酸縮合をより疎水系とし、ヒビ割
れが少ない。この様に、この発明は、コンクリートの海
砂の塩分がどうしても簡単な水洗いによって脱塩水出来
ないのでコンクリート中に樹脂原料を混合する事によっ
て反応せしめて、水分の移動性を阻害する事によって鉄
筋類の金属の腐蝕を防ぎ、又、鉄筋自体も耐水皮膜を形
成する事によって、鉄イオンの溶解に伴う膨張性を止め
る処理を施す事によって、コンクリートのヒビ割れやコ
ンクリートの耐水強度を増大せしめる事は、そのコンク
リーシの寿命を拡大し、２０年以上の耐水性の増加を計
る事が出来、特に雪の多い地方で除雪様に散布する塩化
カルシウムに対して、より多くの鉄筋の腐蝕を促進する
欠点を改善し、耐水強度のを２０％も向上する効果があ
り、重亜燐酸アルカリの表面処理によってコンクリート
の締まりを増大するので、芒硝や石膏の生成による風化
が抑制されるばかりりでなく、酸性雨水性に対しても耐
酸が改善されるから産業上有用な発明である。この発明
の実施要領を図面で説明すると、次の如くである。 【図１】はコンクリート加工の工程図を示し、図に於い
て弗化アルミニウム、弗化カルシウム、金属アルミニウ
ム浴槽（１）中に鉄筋、鉄骨を篭（２）に入れてレール
（４）に吊り下げた篭（２）をリフト（５）で上下吊り
降ろして、浴槽（１）中に浸漬し（３０分間）て表面に
アルミ鉄合金の皮膜形成を確認して引上げ表面を掃取
り、アルミナイズする。次に、アルギニン酸ソーダー水
やメチル繊維素水のＣＭＣ、ＣＭＳ水に硬化剤と防錆剤
を入れた水液中に加温した鉄筋鉄骨（Ａ）を入れて浸漬
した鉄筋鉄骨をベルトコンベアー（８）で乾燥炉（７）
に入れて３０〜１００℃で加温して、送風して乾燥す
る。次にポリビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂
液に浸漬し５分〜１０分で引上げて乾燥室（１０）に入
れて乾燥して仕上る。メチル繊維素水の場合は、鉄筋鉄
骨を７０〜１００℃として、メチル繊維素液中浸漬する
と、１分くらいの浸漬で皮膜を形成する。この下塗りの
皮膜は、この他、ＣＭＣ、ＣＭＳでも同様に行われ、
又、ゼラチンカゼイン、セラシン、キトサンも同様に行
われる、二次的にポリビニールアルコールの環化樹脂で
硬質の皮膜を形成せしめる 次に出来た皮膜付き鉄筋鉄骨（Ａ’）を、予め組み込ん
で成型し、コンクリートの型枠（１１）に予め入れて、
次に、混合した生コンクリート（１２）をこの型枠（１
１）中にポンプ（９ａ）によりゴムホース（９ａ’）に
よって注入する。この生コンクリート（１２）は、ベル
トコンベアー（１３ａ）（１４ａ）によってセメント、
防塩砂、砂利、廃コンクリート砕石等を搬送して混合ミ
キサー（１２ａ）中に導入し、ホッパー（１５ａ）（１
６ａ）（１７ａ）（１８ａ）からポリビニールアルコー
ルアルデヒドの低環化樹脂水を導入して混合し、ミキサ
ーの底部弁（１１ａ）から混合した生コンクリート（１
２）を型枠（１１）中にポンプ（９ａ）を通じて圧入す
る。この型枠（１１）を２〜３日放置して型枠（１１）
を取り外して硬化したコンクリート（１２ｂ）を重亜燐
酸ソーダー液又は、硅酸アルカリ水に浸漬して引上げ、
水槽（２０）中に入れて水洗いして仕上て、脱水乾燥す
る。 【図２】は、本環化樹脂製造の工程図を示し、オートク
レーブ（１ｃ）中にパイプ（２ｃ）から水を入れてホッ
パー（３ｃ）からポリビニールアルコール重合度５００
の樹脂を水に対し２０％になるように投入し、放置して
撹拌機（４ｃ）によって撹拌し、加熱器（５ｃ）からオ
ートクレーブを加熱して７０〜９０℃で溶解して粘液を
作る。これを、出口（６ｃ）からポンプ（７）からオー
トクレーブ（８ｃ）に溶解したポリビニールアルコール
液を移して冷却し、１０〜３０℃で撹拌し、ホッパー
（１０ｃ）から１０％のアルデヒドを入れて反応せし
め、約２０分間撹拌し、他の添加物を入れて更に、１５
分間撹拌して低環化樹脂液を作る。オートクレーブ（８
ｃ）の出来た混合樹脂液は、出口（１１ｃ）からポンプ
（１２ｃ）によって取り出して 【図１】のホッパー（１５ａ）に導入して、セメント砂
中に導入する。含塩砂は、ミキサー（１３ｃ）中にポン
プ（１４ｃ）によって導入され、撹拌機（１５ｃ）で撹
拌されたものは、脱水ドレナー（１６ｃ）に蓄積され、
炉別した樹脂液（１７ｃ）はポンプ（１８ｃ）で脱塩透
析機（１９ｃ）で脱塩して、ホッパー（２０ｃ）に戻さ
れて本樹脂の溶解水に再利用され、オートクレーブ（２
１ｃ）に樹脂共に導入される。このオートクレーブ（２
１）は、アルギニン酸ソーダーやメチル繊維素を添加し
水道水パイプ（２２ｃ）から水を入れて、ホッパー（２
０ｃ）にアルギニン酸ソーダーやメチル繊維素添加物を
入れてオートクレーブ（２１ｃ）中で溶解して、ポンプ
（２３）からオートクレーブ（２４ｃ）に導入してミキ
サー（１３ｃ）に入れて砂と樹脂液を入れて撹拌して二
次硬質皮膜を作り、ドレナー（１６ｃ）で脱水して、天
日乾燥して防塩砂を作る。簡略な方法としては、メチル
繊維素エーテル化度２のものを水に溶解し、コバルト液
を入れ、キトサンを入れて溶解した樹脂液を作り、これ
に天日で加熱した海砂をミキサー（１３ｃ）に入れて混
和してドレナー（１６ｃ）で脱水し天日乾燥する。海砂
が７０℃に達する時は、メチル繊維素水は砂表面でゲル
化し硬化剤の硫酸コバルト液の１％液で硬化するのでポ
リビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂液でデッピ
ングして脱水して、防塩砂を作るが、この低環化樹脂を
セメントに混和した時には、この二次処理の必要はな
い。この脱塩における理想的方法は、例えば、アフリカ
や中近東地方の砂漠等の砂を利用する時は、液体アンモ
ニアや亜硫酸ガス液を低温−７０℃以下に於いて圧縮し
た液体をオートクレーブに予め入れた含塩砂を漬して、
塩分のみを液体に溶出せしめて、脱液し、真空ポンプで
脱液を行って、含塩ガス液は他のオートクレーブ内の砂
よ抽出して、同様にポンプで脱液し、この脱液を冷凍機
に送って冷凍気化し、更に、熱交換から出たガスを水冷
して凝縮器で凝縮して圧縮ポンプで圧縮して液体ガスと
したものを再利用して循環し、抽出に再利用する。この
方法に於いては多量の脱塩が行われるが、この脱塩は熱
交換器に詰まらない為に吸収缶中を通過して塩析を行わ
しめる。砂漠の多いサウジアラビアでは、液化天然ガス
ヲ回収しているので、この天然ガスをアンモニアの凝縮
に使用する時は、コストが１０％も更に易くなる。又、
この塩分溶解のアンモニア液を高圧タンクに送り、電解
して金属ナトリウムと塩素を回収する事が行われれば更
にコストは低下し生産の合理化が行われる。この方法
は、砂漠地帯が大都会に於ける立地条件が生産可否を握
る条件となるし、脱塩した砂の輸送には大都市が有利で
ある。亜硫酸ガスの回収も産油地帯で生産が有利であ
り、公害も少ないが設備の腐蝕がアンモニアガスより大
きい欠点がある。しかし、この装置の建設には膨大な費
用がかかるので二次的処理方法として将来実現されるも
のと確信している。又、鉄筋鉄骨処理もナイロンチュー
ブに包着された鉄筋や鉄骨が既に一部に使用されている
が、コンクリートとの結着性が無い欠点があり、地震に
対して強度が低下するが、ＯＨ基の残留する本低環化樹
脂では、水素結合によって接着性が強化される事は常識
である。しかし、このＯＨ基の多い環化樹脂は軟質のも
のが多い為に硬化膜を形成せしめる事がありよりベター
である。又、セメントの強化は水素結合から始まる余剰
水分は、かえって強度を低下するので、ポリビニールケ
トン樹脂によって脱水を強化せしめた。そして、そのポ
リビニールの軟化をフェノール尿素メラミン、アニリ
ン、ポリエステル樹脂で強化せしめたものであり、生コ
ンクリートから硬化コンクリートに加工した時に、ジル
コニウケム水酸化物の網状結合が硅酸カルシウムや高ア
ルミナセメントの結合内で構成された耐震性を強化いる
と共に、コンクリート内の水分の移動が樹脂の添加で容
易となり脱水性が強化された後、閉鎖される為、強化さ
れた重亜燐酸塩の表面処理によって遊離のカルシウムを
燐酸カルシウムとして強アルカリの処理によって、コン
クリート表面のアクの噴出が防止され、鉄イオンによる
崩壊性を防ぐ。この様にしたコンクリート道路では、冬
期に解雪剤の塩化カルシウムを散布しても鉄筋、鉄骨の
腐蝕が防止され、ヒビ割れの心配の心配が予防されるか
ら寒冷地方の道路や橋梁に適したコンクリートが完成さ
れる。ジルコニウムは、高価なのでコンクリートセメン
トの１０％くらいの添加で行っているが、チタン水酸化
物でも併用すれば強化に効果がある。この樹脂の配合例
を示すと次の如くである。メチル繊維素は５％水液に硫
酸コバルト０．０５％液を添加したものが使用される
が、ポリビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂を５
％液として調整し、浸漬すると硬化するのでコバルトの
添加は必要が無い。防錆液としては、ニトロプルシッド
とリン酸塩が添加されるが、鉄筋、鉄骨を銅皮着したも
のを使用する時は、ゴムのラテックス琉黄液で処理する
事も出来る。 【例１】 鉄筋用接着樹脂塗料下塗 アルギニン酸ソーダー５％水 １００部 同鉄筋用下塗した鉄筋を 【例２】で処理する 【例２】 【ポリビニールアルコール ２０部 水 ３００部 ８０℃で加熱し溶解した粘液に１０〜３０℃で【例３を
添加する 【例３】 ベンツアルデヒド ２０部 フォルマリン ０〜１０部 弗化樹脂粉 １部 そして、約２０分間撹拌したものに 【例４】 尿素、メラミン、フェノール、アニリン、フルトラピン ０〜１０部 を加えて溶解分散して硬化液を作り鉄筋の上塗料として
硬化膜を形成せしめる。 【例５】 セメント混合樹脂 セメント １００部 皮膜砂 ２００部 プラスチック残留粉弗化樹脂 １０部 フッ素樹脂 １部 砂利 ３００部 ビニールケトン混合樹脂液 １５部 水酸化ヂルコニウム又は水酸化チタニウム １０部 セメントに上記配合物を添加して、ミキサーで素練り
し、生コンクリートペーストを作り型枠に注入し硬化せ
しめる。 【例６】 皮膜砂下塗 メチル繊維素５％水液 １００部 ７０℃海砂 ３００部 【例７】 皮膜砂下塗 アルギニン酸ソーダー２％水液 １００部 ７０℃海砂 ３００部 【例６】 【例７】は、防塩加工の下塗塗料である。 【図３】は、塩水に浸漬した時に生ずるコンクリート中
の鉄イオン濃度と時間の関係を示したもので、（Ａ’）
は従来の未処理鉄筋コンクリート、（Ａ）はアルミナイ
ズしたコンクリート、（Ｂ）はアルミナイズした皮膜の
付いた鉄筋コンクリート、（Ｃ）はセメントビニールケ
トン混合樹脂セメント、（Ｅ）は（Ｃ）に水酸化ヂルコ
ニウムを入れた重亜燐酸処理のコンクリートである。こ
の特性から見られる様に、樹脂の入ったものがより鉄筋
の溶解が少ない事を示している。特に、圧縮強度は
（Ｅ）に於いて２０％の増加を示した。この様に、個の
発明の特徴は、陸砂が段々と採取困難となっている為、
海砂を多く使用するので、これを使った鉄筋コンクリー
トは塩分の存在によって鉄を腐蝕して鉄塩を作る時は、
コンクリート内で膨化してコンクリートにヒビ割れを生
ずる欠点があったものを、鉄筋の表面処理に於いてアル
ミナイズシ、更に、アルギニン酸ソーダーやメチル繊維
素で皮膜を作り、その表面を強化するとポリビニールア
ルコールのアルデヒドによる低環化樹脂と弗化樹脂を塗
布して強化したものを、ビニールケトン樹脂や尿素メラ
ミン、フェノール樹脂やポリエステル、ＰＥＴ樹脂、ポ
リアミド樹脂、ゴム等を混合した生コンクリートを皮膜
した鉄筋を入れて、水酸化ヂルコニウム粉を入れて硬化
せしめたコンクリートを重亜燐酸塩水で後処理したもの
は、フクが滲み出る事がない強度なコンクリートが出来
るが、解雪剤の塩化カルシウムによるコンクリートの塩
害は生じない。又、塩害による耐久性の変化がないので
現在の海砂を使用するものより、２０年も寿命が延長す
る耐寒性を増大する特徴があり又、多量の脱塩に液体ガ
スを使用する事によって農業の改善、砂漠の有効利用に
なる。
でコンクリートの需要が多くなった為、コンクリート成
型に多量の海砂を使用する事になり、その為、この海砂
に含まれた塩分が鉄筋、鉄骨を浸蝕して溶解した鉄筋の
容積膨張による切裂が生じ、コンクリーシの耐久性を１
０年以上も短縮する欠点を改善する事を目的として開発
されたものである。即ち、海砂の塩分付着物を除去する
には、多量の水洗いが必要であり、その為の装置が必要
であり、これらを解決する為、本発明はアルギン酸ソー
ダーに防錆剤の入った水液で海砂を浸漬して脱水したも
のを、ポリビニールアルコールにベンツアルデヒドや他
のアルデヒド又はケトンを混合した、低環化樹脂液に浸
漬して脱水し、天日乾燥した海砂を作る時は、海砂の表
面を環化樹脂がアルギン酸ソーダー膜を硬化せしめて、
硬い皮膜を形成し、放置するに従って環化度の高い皮膜
を形成する。次に、セメントは、ＰＨ値が１２以上のア
ルカリ性であるから、このセメントを触媒としてアセト
ン、フォルマリン、ウルトラピンを混合したものを塾成
して、前記、皮膜のある海砂を砂利やプラスチックス屑
繊維と混合して、必要に応じてフェノール、尿素、メラ
ミン、ポリエチレン、酢酸ビニール、ポリビニールアル
コール、アニリン、水を添加して余剰のフォルマリン水
を反応せしめる。又、寒気の時には、生糸屑をカルシウ
ムに溶解したセラシンカルシウム液やキトサン液を添加
する時は、氷結を防ぐ効果がある。この様なセメント混
合物を金型やプラスチック型に入れて必要に応じて表面
を樹脂加工した鉄筋や鉄骨を入れて硬化せしめたもの
に、重亜燐酸ソーダーの液を含浸せしめたものを水洗い
して乾燥せしめたものは、従来２０年で切裂するコンク
リート成型物を４０年以上に上昇する事が出来る特徴が
ある。更に、鉄筋、鉄骨の表面に硝子紙を合成ゴムやラ
テックスで塗着したものに前記皮膜を形成したものは、
硝子繊維から溶出する硅酸イオンによって鉄イオンの溶
出を防ぐ効果がある。特に、ポリビニールアルコール硅
酸水和液を塗布したものは良い結果を得る。ここに示
す。ポリビニールケトンは、環化樹脂を形成し、セメン
シ砂や他の共雑物と接着性を発揮し、耐水効果を発揮す
る。特に、セメントの様な強アルカリ性に於ける触媒効
果と硬化を急速に促進するので、耐水性が強くなる。
又、発泡スチールや他の発泡樹脂を添加混合する時は、
アセトンに溶解し複雑な接着性を発揮するが、ポリビニ
ールケトンの縮合物の形成の阻害ともなるので、前処理
した皮膜形成によってこの溶解を防ぐ事も出来るがプラ
スチックを入れると可燃性となるので、３０％以上の添
加は問題が残る。又、このアセトン、フォルマリン液の
アルデビト濃度を高めるにはウルトラピンやパラアルデ
ヒドが添加され、余剰のアルデヒドが存在する方法が一
般使用に適している。この余剰の処理としては、疎水系
のＰＥＴ屑やポリアミド屑を溶解したフェノール液、塩
化アルミニウムを触媒として重合したスチロールモノマ
ー液やポリエチレン粉を分散させたものが使用される
時、フェノールとフォルマリンが樹脂化し、又、尿素や
メラミン、アニリン、ポリビニールアルコールも縮合し
て樹脂化し、結着力を高めるが、この樹脂も完全硬化し
て縮合するとセメンシ本来の結合に預かるＯＨ基と縮合
物とが別個の鍵で結合する結果となり、ＯＨ基に基ずく
水分の出入れは部分的に阻害される結果、鉄筋、鉄骨の
腐蝕を阻止する結果となり、更に、前処理した皮膜形成
の鉄筋、鉄骨は腐蝕性が阻害されているので、鉄イオン
の溶解速度は遅延する結果となる。 【図３】 又、海砂中の塩分はポリビニールアルコールの環化樹脂
によって、砂表面の塩分共に皮膜化されるが、この樹脂
にもセメントの結合性が必要なＯＨ基のある樹脂面が必
要であり、その為にも低環化樹脂がより効果的である。
この様にしたものを剥離性の金型やプラスチック型に注
入した生コンクリートを放置して硬化せしめた後、この
型から取り出し、水洗いして、乾燥したものを、０．１
％以下の重亜燐酸ソーダーで処理して、過剰の遊離カル
シウムを反応せしめて燐酸カルシウム結合を行わしめる
時は、白色のシミが失われるばかりでなく老化を防ぐ効
果がある。キトサンを溶解する溶媒としては、フェノー
ル液を使用したものでもよい。トリエタノールアミン
は、アルカリ度の調整用に添加するが、ウルトラピンの
添加も同様の効果がある。鉄筋や鉄骨は表面加工として
アルミナイズしたものが使用されるが、安価なコーティ
ング剤としてメチル繊維素やエチル繊維素が使用される
が、メチル繊維素は水に溶解したものを使用するのでよ
り安価であり、１００℃で硬化するのでコバルトやカル
シウムイオンの存在下で、鉄筋や鉄骨を加熱したものを
浸漬すると、簡単に硬い皮膜が形成されるので操作が簡
単であり、この表面を更に、ポリビニール環化樹脂液で
コーティングする時は、耐水性が強化されＯＨ基が残留
するのでコンクリートとの結合性は充分に出来るので便
利である。又、フェノール樹脂や尿素メラミン樹脂やア
ニリン樹脂を形成せしめる時は、縮合作用によって硬化
すると収縮が激しくなるが、ポリビニールベンツアルデ
ヒド樹脂を添加したものは弾性が生ずるので収縮性は少
ない。又、コンクリートの硬化物を重亜燐酸ソーダー水
の入ったポリエステル樹脂乳化液やポリエチレン酢酸ビ
ニールの乳化液に浸漬したものを引上げて乾燥せしめた
ものは、曲げ強度圧縮強度が２０％以上向上する。又、
無水塩化アルミニウムを触媒としてスチレンモノマーに
投入し撹拌し、冷却しながら反応せしめる時は、塩化ア
ルミニウムの付加した低縮合のポリスチロールが出来
る。これに、予めトルエンやキシレンやシンナーで溶解
したポリスチロールの産廃物を入れると、溶解した塩化
アルミのスチロール接着剤が出来る。これをボリビニー
ルケトン液に入れると、アセトンによく溶解するから接
合性の強化物が得られる。又、安価な脱塩として、海砂
を塩化クロームアクリル酸に浸積して乾燥したものも使
用される。又、ラテックスを添加する時は、アンモニア
水やメタノールアミン水で急激な収縮を防ぐと良い。
又、アセトンにアクリルゴムを溶解しフェノールを入れ
てアルデヒドで混合樹脂をセメント内に作る事も出来る
が、フェノールにポリアミド６６を加熱融解したものを
アセトンに溶解して、アルデヒドを加えて縮合せしめた
ものはより複雑な縮合をする。又、セメントに砂を混合
する時は、ジルコニウム、ハフニウム砂２０〜６０％の
ものを１０〜２０％添加したコンクリートは縮合性が良
く、耐地震性が強くなり、橋梁や基礎コンクリートに適
している。これは、硅酸縮合をより疎水系とし、ヒビ割
れが少ない。この様に、この発明は、コンクリートの海
砂の塩分がどうしても簡単な水洗いによって脱塩水出来
ないのでコンクリート中に樹脂原料を混合する事によっ
て反応せしめて、水分の移動性を阻害する事によって鉄
筋類の金属の腐蝕を防ぎ、又、鉄筋自体も耐水皮膜を形
成する事によって、鉄イオンの溶解に伴う膨張性を止め
る処理を施す事によって、コンクリートのヒビ割れやコ
ンクリートの耐水強度を増大せしめる事は、そのコンク
リーシの寿命を拡大し、２０年以上の耐水性の増加を計
る事が出来、特に雪の多い地方で除雪様に散布する塩化
カルシウムに対して、より多くの鉄筋の腐蝕を促進する
欠点を改善し、耐水強度のを２０％も向上する効果があ
り、重亜燐酸アルカリの表面処理によってコンクリート
の締まりを増大するので、芒硝や石膏の生成による風化
が抑制されるばかりりでなく、酸性雨水性に対しても耐
酸が改善されるから産業上有用な発明である。この発明
の実施要領を図面で説明すると、次の如くである。 【図１】はコンクリート加工の工程図を示し、図に於い
て弗化アルミニウム、弗化カルシウム、金属アルミニウ
ム浴槽（１）中に鉄筋、鉄骨を篭（２）に入れてレール
（４）に吊り下げた篭（２）をリフト（５）で上下吊り
降ろして、浴槽（１）中に浸漬し（３０分間）て表面に
アルミ鉄合金の皮膜形成を確認して引上げ表面を掃取
り、アルミナイズする。次に、アルギニン酸ソーダー水
やメチル繊維素水のＣＭＣ、ＣＭＳ水に硬化剤と防錆剤
を入れた水液中に加温した鉄筋鉄骨（Ａ）を入れて浸漬
した鉄筋鉄骨をベルトコンベアー（８）で乾燥炉（７）
に入れて３０〜１００℃で加温して、送風して乾燥す
る。次にポリビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂
液に浸漬し５分〜１０分で引上げて乾燥室（１０）に入
れて乾燥して仕上る。メチル繊維素水の場合は、鉄筋鉄
骨を７０〜１００℃として、メチル繊維素液中浸漬する
と、１分くらいの浸漬で皮膜を形成する。この下塗りの
皮膜は、この他、ＣＭＣ、ＣＭＳでも同様に行われ、
又、ゼラチンカゼイン、セラシン、キトサンも同様に行
われる、二次的にポリビニールアルコールの環化樹脂で
硬質の皮膜を形成せしめる 次に出来た皮膜付き鉄筋鉄骨（Ａ’）を、予め組み込ん
で成型し、コンクリートの型枠（１１）に予め入れて、
次に、混合した生コンクリート（１２）をこの型枠（１
１）中にポンプ（９ａ）によりゴムホース（９ａ’）に
よって注入する。この生コンクリート（１２）は、ベル
トコンベアー（１３ａ）（１４ａ）によってセメント、
防塩砂、砂利、廃コンクリート砕石等を搬送して混合ミ
キサー（１２ａ）中に導入し、ホッパー（１５ａ）（１
６ａ）（１７ａ）（１８ａ）からポリビニールアルコー
ルアルデヒドの低環化樹脂水を導入して混合し、ミキサ
ーの底部弁（１１ａ）から混合した生コンクリート（１
２）を型枠（１１）中にポンプ（９ａ）を通じて圧入す
る。この型枠（１１）を２〜３日放置して型枠（１１）
を取り外して硬化したコンクリート（１２ｂ）を重亜燐
酸ソーダー液又は、硅酸アルカリ水に浸漬して引上げ、
水槽（２０）中に入れて水洗いして仕上て、脱水乾燥す
る。 【図２】は、本環化樹脂製造の工程図を示し、オートク
レーブ（１ｃ）中にパイプ（２ｃ）から水を入れてホッ
パー（３ｃ）からポリビニールアルコール重合度５００
の樹脂を水に対し２０％になるように投入し、放置して
撹拌機（４ｃ）によって撹拌し、加熱器（５ｃ）からオ
ートクレーブを加熱して７０〜９０℃で溶解して粘液を
作る。これを、出口（６ｃ）からポンプ（７）からオー
トクレーブ（８ｃ）に溶解したポリビニールアルコール
液を移して冷却し、１０〜３０℃で撹拌し、ホッパー
（１０ｃ）から１０％のアルデヒドを入れて反応せし
め、約２０分間撹拌し、他の添加物を入れて更に、１５
分間撹拌して低環化樹脂液を作る。オートクレーブ（８
ｃ）の出来た混合樹脂液は、出口（１１ｃ）からポンプ
（１２ｃ）によって取り出して 【図１】のホッパー（１５ａ）に導入して、セメント砂
中に導入する。含塩砂は、ミキサー（１３ｃ）中にポン
プ（１４ｃ）によって導入され、撹拌機（１５ｃ）で撹
拌されたものは、脱水ドレナー（１６ｃ）に蓄積され、
炉別した樹脂液（１７ｃ）はポンプ（１８ｃ）で脱塩透
析機（１９ｃ）で脱塩して、ホッパー（２０ｃ）に戻さ
れて本樹脂の溶解水に再利用され、オートクレーブ（２
１ｃ）に樹脂共に導入される。このオートクレーブ（２
１）は、アルギニン酸ソーダーやメチル繊維素を添加し
水道水パイプ（２２ｃ）から水を入れて、ホッパー（２
０ｃ）にアルギニン酸ソーダーやメチル繊維素添加物を
入れてオートクレーブ（２１ｃ）中で溶解して、ポンプ
（２３）からオートクレーブ（２４ｃ）に導入してミキ
サー（１３ｃ）に入れて砂と樹脂液を入れて撹拌して二
次硬質皮膜を作り、ドレナー（１６ｃ）で脱水して、天
日乾燥して防塩砂を作る。簡略な方法としては、メチル
繊維素エーテル化度２のものを水に溶解し、コバルト液
を入れ、キトサンを入れて溶解した樹脂液を作り、これ
に天日で加熱した海砂をミキサー（１３ｃ）に入れて混
和してドレナー（１６ｃ）で脱水し天日乾燥する。海砂
が７０℃に達する時は、メチル繊維素水は砂表面でゲル
化し硬化剤の硫酸コバルト液の１％液で硬化するのでポ
リビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂液でデッピ
ングして脱水して、防塩砂を作るが、この低環化樹脂を
セメントに混和した時には、この二次処理の必要はな
い。この脱塩における理想的方法は、例えば、アフリカ
や中近東地方の砂漠等の砂を利用する時は、液体アンモ
ニアや亜硫酸ガス液を低温−７０℃以下に於いて圧縮し
た液体をオートクレーブに予め入れた含塩砂を漬して、
塩分のみを液体に溶出せしめて、脱液し、真空ポンプで
脱液を行って、含塩ガス液は他のオートクレーブ内の砂
よ抽出して、同様にポンプで脱液し、この脱液を冷凍機
に送って冷凍気化し、更に、熱交換から出たガスを水冷
して凝縮器で凝縮して圧縮ポンプで圧縮して液体ガスと
したものを再利用して循環し、抽出に再利用する。この
方法に於いては多量の脱塩が行われるが、この脱塩は熱
交換器に詰まらない為に吸収缶中を通過して塩析を行わ
しめる。砂漠の多いサウジアラビアでは、液化天然ガス
ヲ回収しているので、この天然ガスをアンモニアの凝縮
に使用する時は、コストが１０％も更に易くなる。又、
この塩分溶解のアンモニア液を高圧タンクに送り、電解
して金属ナトリウムと塩素を回収する事が行われれば更
にコストは低下し生産の合理化が行われる。この方法
は、砂漠地帯が大都会に於ける立地条件が生産可否を握
る条件となるし、脱塩した砂の輸送には大都市が有利で
ある。亜硫酸ガスの回収も産油地帯で生産が有利であ
り、公害も少ないが設備の腐蝕がアンモニアガスより大
きい欠点がある。しかし、この装置の建設には膨大な費
用がかかるので二次的処理方法として将来実現されるも
のと確信している。又、鉄筋鉄骨処理もナイロンチュー
ブに包着された鉄筋や鉄骨が既に一部に使用されている
が、コンクリートとの結着性が無い欠点があり、地震に
対して強度が低下するが、ＯＨ基の残留する本低環化樹
脂では、水素結合によって接着性が強化される事は常識
である。しかし、このＯＨ基の多い環化樹脂は軟質のも
のが多い為に硬化膜を形成せしめる事がありよりベター
である。又、セメントの強化は水素結合から始まる余剰
水分は、かえって強度を低下するので、ポリビニールケ
トン樹脂によって脱水を強化せしめた。そして、そのポ
リビニールの軟化をフェノール尿素メラミン、アニリ
ン、ポリエステル樹脂で強化せしめたものであり、生コ
ンクリートから硬化コンクリートに加工した時に、ジル
コニウケム水酸化物の網状結合が硅酸カルシウムや高ア
ルミナセメントの結合内で構成された耐震性を強化いる
と共に、コンクリート内の水分の移動が樹脂の添加で容
易となり脱水性が強化された後、閉鎖される為、強化さ
れた重亜燐酸塩の表面処理によって遊離のカルシウムを
燐酸カルシウムとして強アルカリの処理によって、コン
クリート表面のアクの噴出が防止され、鉄イオンによる
崩壊性を防ぐ。この様にしたコンクリート道路では、冬
期に解雪剤の塩化カルシウムを散布しても鉄筋、鉄骨の
腐蝕が防止され、ヒビ割れの心配の心配が予防されるか
ら寒冷地方の道路や橋梁に適したコンクリートが完成さ
れる。ジルコニウムは、高価なのでコンクリートセメン
トの１０％くらいの添加で行っているが、チタン水酸化
物でも併用すれば強化に効果がある。この樹脂の配合例
を示すと次の如くである。メチル繊維素は５％水液に硫
酸コバルト０．０５％液を添加したものが使用される
が、ポリビニールアルコールアルデヒド低環化樹脂を５
％液として調整し、浸漬すると硬化するのでコバルトの
添加は必要が無い。防錆液としては、ニトロプルシッド
とリン酸塩が添加されるが、鉄筋、鉄骨を銅皮着したも
のを使用する時は、ゴムのラテックス琉黄液で処理する
事も出来る。 【例１】 鉄筋用接着樹脂塗料下塗 アルギニン酸ソーダー５％水 １００部 同鉄筋用下塗した鉄筋を 【例２】で処理する 【例２】 【ポリビニールアルコール ２０部 水 ３００部 ８０℃で加熱し溶解した粘液に１０〜３０℃で【例３を
添加する 【例３】 ベンツアルデヒド ２０部 フォルマリン ０〜１０部 弗化樹脂粉 １部 そして、約２０分間撹拌したものに 【例４】 尿素、メラミン、フェノール、アニリン、フルトラピン ０〜１０部 を加えて溶解分散して硬化液を作り鉄筋の上塗料として
硬化膜を形成せしめる。 【例５】 セメント混合樹脂 セメント １００部 皮膜砂 ２００部 プラスチック残留粉弗化樹脂 １０部 フッ素樹脂 １部 砂利 ３００部 ビニールケトン混合樹脂液 １５部 水酸化ヂルコニウム又は水酸化チタニウム １０部 セメントに上記配合物を添加して、ミキサーで素練り
し、生コンクリートペーストを作り型枠に注入し硬化せ
しめる。 【例６】 皮膜砂下塗 メチル繊維素５％水液 １００部 ７０℃海砂 ３００部 【例７】 皮膜砂下塗 アルギニン酸ソーダー２％水液 １００部 ７０℃海砂 ３００部 【例６】 【例７】は、防塩加工の下塗塗料である。 【図３】は、塩水に浸漬した時に生ずるコンクリート中
の鉄イオン濃度と時間の関係を示したもので、（Ａ’）
は従来の未処理鉄筋コンクリート、（Ａ）はアルミナイ
ズしたコンクリート、（Ｂ）はアルミナイズした皮膜の
付いた鉄筋コンクリート、（Ｃ）はセメントビニールケ
トン混合樹脂セメント、（Ｅ）は（Ｃ）に水酸化ヂルコ
ニウムを入れた重亜燐酸処理のコンクリートである。こ
の特性から見られる様に、樹脂の入ったものがより鉄筋
の溶解が少ない事を示している。特に、圧縮強度は
（Ｅ）に於いて２０％の増加を示した。この様に、個の
発明の特徴は、陸砂が段々と採取困難となっている為、
海砂を多く使用するので、これを使った鉄筋コンクリー
トは塩分の存在によって鉄を腐蝕して鉄塩を作る時は、
コンクリート内で膨化してコンクリートにヒビ割れを生
ずる欠点があったものを、鉄筋の表面処理に於いてアル
ミナイズシ、更に、アルギニン酸ソーダーやメチル繊維
素で皮膜を作り、その表面を強化するとポリビニールア
ルコールのアルデヒドによる低環化樹脂と弗化樹脂を塗
布して強化したものを、ビニールケトン樹脂や尿素メラ
ミン、フェノール樹脂やポリエステル、ＰＥＴ樹脂、ポ
リアミド樹脂、ゴム等を混合した生コンクリートを皮膜
した鉄筋を入れて、水酸化ヂルコニウム粉を入れて硬化
せしめたコンクリートを重亜燐酸塩水で後処理したもの
は、フクが滲み出る事がない強度なコンクリートが出来
るが、解雪剤の塩化カルシウムによるコンクリートの塩
害は生じない。又、塩害による耐久性の変化がないので
現在の海砂を使用するものより、２０年も寿命が延長す
る耐寒性を増大する特徴があり又、多量の脱塩に液体ガ
スを使用する事によって農業の改善、砂漠の有効利用に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンクリート成型物の生産工程図
【図２】 防塩砂の生産工程図
【図３】 防塩防水コンクリートの特性
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｃ０４Ｂ 24:24
20:12）
111:28
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 後文記載の如く、海砂を水和性合成樹脂やアルギニン酸
ソーダー、海草セラシン蛋白、カゼイン、ゼラチン、セ
ラシン、キトサン、ＣＭＣ、澱粉等の水溶性物で混合し
て乾燥したものをポリビニール低環化樹脂液で処理して
砂表面に硬化膜を作り、これにセメント、トリエタノー
ルアミン繊維室砂利を混合して、更に、アセトン、フォ
ルマリン、ウルトラピンを混合して反応せしめ低ポリビ
ニールケトンを作り、これに尿素、メラミン、フェノー
ル、界面活性剤を必要に応じて添加し、予め樹脂加工し
た鉄筋、鉄骨、軽量型網を組合わせて入れた金型や木型
中に注入して硬化せしめたコンクリート成型品及びポリ
ビニール樹脂加工した防塩砂 付記 このセメントに本皮膜形成の海砂とプラスチック粉末、
金属ガラス、セラミックの砿鉱物繊維や粉を混合したビ
ニールケトン樹脂液に塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、セラシン液に予め浸漬した繊維質を乾燥せしめたも
のを混入せしめた不燃性建材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5974594A JPH07232954A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 耐塩コンクリート及び脱塩砂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5974594A JPH07232954A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 耐塩コンクリート及び脱塩砂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07232954A true JPH07232954A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=13122085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5974594A Pending JPH07232954A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 耐塩コンクリート及び脱塩砂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07232954A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1992595A1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-19 | Lafarge | Process to reduce the amount of Cr (VI) in a cement-containing composition and a composition comprising cement and coated metallic sulphate particles |
| CN108178609A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-19 | 济南大学 | 一种可固化氯离子的海砂包覆浆液及强化方法 |
| CN113501694A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-15 | 抚州市正兴混凝土有限公司 | 一种抗裂环保混凝土 |
| CN115490477A (zh) * | 2022-09-20 | 2022-12-20 | 海南省智慧环境投资控股有限公司 | 一种建筑用海砂砂浆及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP5974594A patent/JPH07232954A/ja active Pending
Cited By (7)
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| WO2008152521A3 (en) * | 2007-05-10 | 2009-02-26 | Lafarge Sa | Process to reduce the amount of cr (vi) in a cement-containing composition and a composition comprising cement and coated metallic sulphate particles |
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| CN115490477B (zh) * | 2022-09-20 | 2023-08-01 | 海南省智慧环境投资控股有限公司 | 一种建筑用海砂砂浆及其制备方法 |
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