JPS5815052A - 水密性を増強し，防錆効果を有するモルタル・コンクリ−ト用混和剤 - Google Patents

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】 一般にモルタルやコンクリートの防水混和剤と呼ばれて
使用されているものには、無機質系として（１）塩化物
系（２）ケイ酸ソーダ系（３）シリカ質粉末系（４）ジ
ルコニウム化合物、有機質系として０）脂肪酸系（２）
ハラフィンエマル）ｇン＋３１アスファルトエマル２四
ン（４）樹脂エマルシヨン（５）水溶性樹脂など多種類
にのぼっており、それぞれ充填性、急結性。

分散性、減水性、撥水性、保水性などの特性を有してい
るが、これらの大半はその防水機構からモルタル・コン
クリート中の水和反応が理想的に進行している場合にそ
の特性が発揮される。しかしモルタル・コンクリート中
のセメントの水和反応はたとえ実験的な標準条件で十分
な養生（水と温度を与える〕を行なっても約１ケ月（４
週）ぐらいの期間ではセメント粒子の８０−程度しか水
和しない。実際の現場施工の場合には養生がなおざりに
されているためずっと不十分な水利しか行なわれず一応
の硬化と一般に見なしている時点でも、セメント粒子の
３分の２は未反応のままだという説もある。結局適当な
水分が与えられて除徐にその反応が進みモルタル・コン
クリートが安定した状態に至るのは約２〜３年かかると
いわれて−る。このように実際問題として不十分な水和
状態のモルタル・コンクリート中でＦｉ、混入されてい
る防水混和剤は十分にその性能を発揮することにできに
くい。モルタル・コンクリートの水密性はセメントの水
利反応の進行に伴って向上するため、十分な譬生ができ
にくい現場施工の場合にはとくに、セメントの水利反応
を促進して硬化を早めモルタル・コンクリートを緻密２
強硬にして防水性を高めるような防水機構の防水混和剤
が望ましい。塩化物系（主として塩化カルシウム系）は
ある程度このような防水機構に属するものであるが、塩
化物中の塩素イオンの解膠作用によってアルカリ環境下
において安定した水酸化第１鉄の皮膜が破壊され鉄筋な
どの発錆が促進されることが知られている。

さらに近年細骨材の払底から海砂がモルタル・コンクリ
ートに利用されつつあり、この海砂に付着している塩分
のためにモルタル・コンクリート中の鉄筋などの鉄製品
が発錆腐食し、構造物の耐久性低下という重大な影響が
生じ問題化している。この対策として主に亜硝酸塩を主
成分とした防錆剤が提案され一部実用化の段階に入って
いる。

壇分会含む細骨材を使用してモルタル・コンクリートを
混線施工する場合、このモルタル・コンクリートに防水
性を付与するために防水混和剤と防錆剤とを併用するこ
と−が考えられるが、混線時に計量や添加方法などの管
理上の問題点が生じ煩雑となるほか、併用する防水混和
剤と防錆剤との交互作用が生ずるか否かを事前に十分試
験し確認しておくことが必要である。

本発明は塩化物をまったく含まないでセメントの水利反
応・硬化を促進してモルタル・コンクリートの水密性を
増強するとともに、海砂中に通常含まれている０、　１
〜０３重量％の塩分（除塩処理をしな層モルタル・コン
クリート用細骨材としての海砂の塩分含有量は最大約０
３チ、平均０．２４チ程度）に対しては十分な防錆効果
をもあわせ有するモルタル・コンクリート用混和剤を提
供するものである。

本発明の混和剤は グリセリントリアセテート ５０重量部（４０〜６０） 酢酸カルシウム １３０重量部（１００〜１６０） 複塩乳酸鋼・第１燐酸カルシウム ７５重量部（６０〜９０） 亜硝酸ナトリウムあるいは亜硝酸カルシウム４０重量部
（２０〜６０） トリエタノールアミン ５重量部（３〜７） （なお括弧内の数字は増減の範囲を示す）よりなる。試
験の結果および費用の面から検討して最も効果的と考え
られる添加量は上記組成の混和剤層モルタル又はコンク
リート中のセメント重量に対して１重量係である。

次に上記各成分の作用効果について記載する。

ｆ１１グリセリントリアセテート　　グリセリントリア
セテートハモルタル・コンクリート内部で徐徐に分解し
てグリセリンと酢酸が生成する。グリセリンは保水性を
もつからモルタル・コンクリートの早期乾燥を阻止する
。酢酸は硬化促進剤であるトリエタノールアミンとの混
在によりセメントの水利反応を促進して効果的に硬化素
早める。

（２）酢酸カルシウム　　酢酸カルシウムはセメントの
水利反応の開始を早める助剤となり、上記の酢酸と同様
に計りエタノールアミンの混在により硬化促進に優れた
効果を示す。又酢酸カルシウムは腐食項境中に共存する
他のイオンと作用して鉄筋などの鉄製品表面の発錆腐食
を抑制する作用効果をもつ。

（３）複塩乳酸鋼・第１燐酸カルシウム　　複塩乳酸鋼
・第１燐酸力ルンウムは分解して乳酸銅と第１燐酸カル
シウムとなる。乳酸銅はセメントの水利反応によって生
成する水酸化カルシウムと作用して水酸化銅と乳酸カル
シウムとなりセメントの水利反応を促進する。水酸化銅
は空隙を充填して密実にし、乳酸カルシウムは強度の増
強と耐久性を与える。第１燐酸カルシウムは強度を徐徐
に発現させるから長期にわたって効果がある。又第１燐
酸カルシウムは一般の燐酸塩と同様防錆効果を有してい
ることは公知の通りであるが、亜硝酸塩などと併用する
ことにより防錆効果は著しく向上する。

（４）亜硝酸ナトリウムあるいＬ亜硝酸カルシウム亜硝
酸ナトリウムあるｈは亜硝酸カルシウムなど亜硝酸のア
ルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩は防錆剤として古く
から知られており最も一般的なものである。本発明では
防錆効果を有する亜硝酸塩のうちモルタル又はコンクリ
ートの諸性質に悪影響をおよぼさず硬化促進作用を有し
ている面および費用の面から亜硝酸す）　ＩＪウムある
いは亜硝酸カルシウムを使用する。

（５）トリエタノールアミノ　　トリエタノールアミン
は単独使用でも硬化促進作用をもつが、上記（１）、（
２）で記載したように酢酸あるいは酢酸塩と適切な配合
で併用すれば作用効果は著しく向上する。

以上主に本発明の個個の成分の作用効果について説明し
たが１本発明は単にこれら個個の成分単独の作用や効果
をそのまま利用するのではなく。

これらの成分相互間に著しく有意な交互作用がありこの
交互作用による相乗効果によりて添加量が少量でも優れ
た効果が発揮されることを利用する処に大きなねらいが
あるのである。

本発明の混和剤を添加することによって凝結時間の著し
い変化、ワーカビリチーの低下１強度の低下などモルタ
ル・コンクリートの性質に悪影響をおよぼさないことを
確認した。この試験の結果を表１１表２に示す。

表−１ ＪＩＳ５２０１による凝結および安定性試験衣１の試験
結果から凝結に対して本発明の混和剤を添加しても支障
をきたすほどの差は生じていない。

表２は同一配合のコンクリートで本発明混和剤をセメン
ト重量の１重量％添加したものと無添加のものとをスラ
ンプ、空気量、コンクリート温度および圧縮強度の面か
ら比較したものである。

表−２ 表２の試験結果から同一配合のコンクリートに対し本発
明の混和剤を添加してもスランプなどフレッシュコンク
リートの性質は大体同じであり。

圧縮強度においては増強させる傾向がある。

次に本発明の混和剤の効果を実施例によって示しながら
説明を加える。

実施例１　透水試験および吸水試験 透水および吸水試験１１ＪＩｓ１４０４に準じて行なっ
た。なお本発明混和剤の添加量はセメント重量の１重量
％とした。透水試験では３転−の水圧を１時間として行
ない、吸水試験では浸水時間を１時間、５時間、２４時
間として測定した。脱型後の養生は（１１Ｊ　Ｉ　Ｓ　
　１４０４の通り温度２０℃、湿度８０チ以上の湿気筒
中で養生したもの（以下湿気養生と略記する）のほかに
（２）温度２０℃。

湿度６０チの試験室中で養生したもの（以下湿気養生と
略記する）の２通りの場合について試験を行なった。

表−３透水試験結果 表−４吸水試験結果 表３および表４の結果がら、湿潤状態を保持して十分に
養生した場合にも本発明の混和剤を添加したもの表無添
加のものとを比較して透水性、吸水性ともに有意な差を
生じているが、空気中に放置養生した場合には、とくに
透水に対する抵抗性が増大して効果が顕著となる。

実施例２ 塩分（ＮａＣ７：）含有量０３重量％の海砂を使用しセ
メント：砂：水＝１：２．５：０．６の配合で（１）本
発明の混和剤をセメント重量の１重量％添加したもの（
２）添加しないもの（３）上記海砂を除塩処理した塩分
０の砂を使い混和剤を添加しないものでそれぞれモルタ
ルを混練し、４Ｘ４Ｘ１６Ｃ１１の大きさに成型し、成
型時にｐ　４　ｘ　Ｉ　ＯＯｍｍの磨鋼棒を長軸方向に
そって中央部に埋めこんで供試体を作成した。１日型枠
養生してから脱型し屋へ 外暴露した。６ケ月問屋外暴露した後これら供試体を破
壊して磨鋼棒を取り出し、その発錆状態を肉眼によって
詳細に観察した。その結果は表５に示す通りである。

表５の結果から塩分含有量０．３重量％の海砂を使用し
て造ったモルタル中の鉄製品は１本発明の混和剤を添加
すると七により十分に防錆されることが認められる。

実施例３ 塩分（ＮａＣｌ）含有量０．３重量％の海砂を使用した
場合のコンクリートにおける防錆試験。防錆に対しある
種の作用効果を有するがもじれない界面活性剤の影響（
例えばＡＥ減水剤として使用されているリグニンスルホ
ン酸カルシウムはある程度の防錆効果があるといわれて
いる）を除くためコンクリートはＮｏｎ　ＡＥとし 普通ポルトランドセメン）　　　３００に９／ｒｒｌ（
日本セメント社製） 水（水道水１　　　　　　　　１８０ｋｇ／ｍ’細骨材
（海砂・比重２．６２＋　　　８０４ｋｇ／ｒｎ’粗青
材（犀用産・比重２．６４　）１０７７ｋｇ／ｒｒ？の
配合で混練した。ｆ１１本発明の混和剤をセメント重量
の１重量％添加したもの（２）添加しないもの（３）上
記海砂を除塩処理した塩分０の砂を使い混和剤を添加し
なｈものでそれぞれコンクリートを混練し、＄１５Ｘ３
０ｃｍの型枠に成型し、成型時に研磨したｇｌｌｘｌＯ
ｃｍの鉄筋を中央部に埋めこんで供試体を作成した。１
日型枠養生してから脱型し屋外暴露した。６ケ月および
２年屋外暴露した後これら供試体を破壊して鉄筋を屯り
出し、その発錆状態を肉眼によって詳細に観察した。そ
の結果は表６に示す通りである。

表−６ 表６の結果から塩分含有量０．３重量％の海砂を細骨材
として使用したコンクリート中の鉄筋などの鉄製品り９
本発明の混和剤を添加することにより長期間にわたって
十分に防錆されることが認められる。

実施例４　透水試験および防錆試験 下記配合のモルタルの混練水に対してＣａ　Ｃｌｔを１
．５重量％溶解して鉄筋などの鉄製品の腐食環境を設定
した。混練水に対しＣａ　Ｃ１２１，５重量％を砂中に
含まれるＮａ　Ｃ１量に換算すると約０３重量％となる
。なお砂としては豊浦産標準砂、相馬産標準砂およびガ
ラス製造用ケイ砂をＪＩＳ　　１４０４に規定された割
合で混合したものを使用しセメント：砂：　Ｃａ　Ｃ／
Ｆ２１．５　’ＩＡ水溶液＝１　：　３　：　０．５６
の配合で（１）本発明の混和剤をセメント重量の１重量
％添加したもの（２）添加しなりものでそれぞれモルタ
ルを混練した。透水試験用供試体についてはｆｌ１５ｘ
４ｃｍの大きさに成型し、防錆試験用供試体については
実施例２と同様４ｘ４Ｘ１６ｃｍの大きさに成型して中
央部にｙ５４　Ｘ　Ｉ　ＯＯｍｍの磨鋼欅を埋設）−た
。透水試験用供試体はＪＩＳ　　１４０４に規定された
通りに脱型養生し透水試験を３　ｋｇ　／　ｃｄの水圧
で１時間として行なった。防錆試験用供試体は成型後４
８時間を経て脱型し６ケ月屋外暴露した。暴露後供試体
を破壊して磨鋼棒を取り出しその発錆状態を肉眼によっ
て詳細に観察した。その結果は表７に示す通りである。

表−７ 表７の結果から細骨材に対しＮａＣｌ！換算０．３重量
％程度の塩化物を含有している場合に本発明の混和剤を
添加すると、混和剤の組成成分間の相乗作用によって十
分に養生じた場合にも水密性が増強される（実施例１で
示したように養生が不十分の場合には水密性の有意差は
さらに著しい）とともに、塩化物による鉄筋などの鉄製
品の発錆腐食を抑制する効果が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、グリセリントリアセテート、酢酸カルシウム、複塩
   乳酸鋼・第１燐酸カルシウム、亜硝酸ナトリウムあるい
   は亜硝酸カルシウムおよびトリエタノ−ルア２ンよりな
   る組成物をモルタル又はコンクリートの混線時に添加す
   ることによって１モルタル又はコンクリートの水密性を
   増強し、さらにモルタル又はコンクリート中の鉄筋や金
   網などの鉄製品の塩分による腐食を抑制することができ
   るモルタル・コンクリート用混和剤。