説明

モルタルまたはコンクリートの処理方法およびセメント硬化体

【課題】ひび割れの抑制効果に優れ、塩化物イオンや二酸化炭素の物質遮断性にも優れるモルタルまたはコンクリートの処理方法およびセメント硬化体を提供する。
【解決手段】打設したモルタルまたはコンクリートが硬化した後、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆するモルタルまたはコンクリートの処理方法であり、モルタルまたはコンクリートを打設した型枠を脱型する時に、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆する前記処理方法であり、モルタルまたはコンクリートが高炉スラグを含有することが好ましく、パラフィン系の塗膜養生剤を1m2当たり50〜500g使用することが好ましい。さらに、前記コンクリートの処理方法で処理されたセメント硬化体である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に、土木・建築分野において使用されるモルタルまたはコンクリートの処理方法およびセメント硬化体に関する。
【背景技術】
【0002】
モルタルやコンクリートの耐久性について、この分野の技術者のみならず、一般の人々からも大きな関心が寄せられるようになっている。モルタルやコンクリートはひび割れるという性質をもっている。これは、乾燥収縮などの寸法変化に起因する。このため、乾燥収縮を抑制する目的で塗膜養生剤が開発されている。
【0003】
一方、コンクリート構造物の耐久性と関連して、塩害や中性化などの劣化要因も見逃すことができない。塩害は塩化物イオンによる鉄筋の腐食により生じる劣化を総称するものであり、中性化は空気中の二酸化炭素の作用によってコンクリートが炭酸化され、その結果、強いアルカリ性を持っていたコンクリートが中性化されることにより、鉄筋の腐食が誘発される現象である。一般的に、これらの劣化因子の硬化体中への侵入を抑制する方法としては、水セメント比を小さくする手法がとられている。しかしながら、水セメント比を小さくすると、自己収縮が顕在化し、ひび割れが発生しやすくなる側面がある。
【0004】
モルタルやコンクリートのひび割れを抑制するために塗膜養生剤が使用され、種々の塗膜養生剤が提案されている(特許文献1〜特許文献3)。
【0005】
しかしながら、従来の塗膜養生剤は、従来の利用方法で使用した場合に、ひび割れの抑制には一定の効果が期待できるものであったが、中性化の抑制や塩化物イオンの浸透に対する抵抗性を格段に高めるものではなかった。
【0006】
【特許文献1】特開平05−208879号公報
【特許文献2】特開平11−21184号公報
【特許文献3】特開2004−244255号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、ひび割れの抑制効果に優れ、塩化物イオンや二酸化炭素の物質遮断性にも優れるモルタルまたはコンクリートの処理方法およびセメント硬化体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
すなわち、本発明は、(1)打設したモルタルまたはコンクリートが硬化した後、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆するモルタルまたはコンクリートの処理方法、(2)モルタルまたはコンクリートを打設した型枠を脱型する時に、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆する(1)のモルタルまたはコンクリートの処理方法、(3)モルタルまたはコンクリートが高炉スラグを含有する(1)または(2)のモルタルまたはコンクリートの処理方法、(4)パラフィン系の塗膜養生剤を1m2当たり50〜500g使用する(1)〜(3)のいずれかのモルタルまたはコンクリートの処理方法、(5)(1)〜(4)のいずれかのモルタルまたはコンクリートの処理方法で処理されたセメント硬化体、である。
【発明の効果】
【0009】
本発明のモルタルまたはコンクリートの処理方法により、ひび割れの抑制効果に優れ、塩化物イオンや二酸化炭素の物質遮断性にも優れるセメント硬化体となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明における部や%は特に規定しない限り質量基準で示す。
また、本発明で云うセメント硬化体とは、モルタル、コンクリートの硬化体を総称したものである。
【0011】
本発明のパラフィン系塗膜養生剤とは、特に限定されるものではなく、通常、市販されているものを用いることができる。その具体例としては、例えば、ポゾリス物産製「マスターキュア」や、フォスロック社製「コンキュアー」などを挙げることができる。
【0012】
塗膜養生剤を被覆する方法は、均一に養生被覆膜が形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、撒布、塗布、噴霧、吹付けなどで行うことが可能である。
塗膜養生剤は、打設したモルタルまたはコンクリートが硬化した後に施すことが好ましい。従来の使用法のように、硬化前に塗布したのでは、本発明の効果、すなわち、中性化の抑制効果や塩化物イオンの浸透抑制効果は得られない。ここで、硬化とは、モルタルまたはコンクリートが凝結(JIS A 1147)した時点を意味する。
また、モルタルまたはコンクリートが凝結する前に塗膜養生剤を被覆した場合には、本発明のひび割れ低減効果は得られない。撒水などの水に関する養生が終了後、できるだけ早い時期に被覆することがひび割れ低減効果を得るために望ましい。モルタルまたはコンクリートを打設した型枠の脱型時に塗膜養生剤を塗膜すると、脱型作業の人手で並行して行うことができ新たな工数を必要とせず工事費の増加を抑えることができる他、型枠を脱型した直後に塗膜すれば乾燥収縮を最大限に抑制できる。
【0013】
塗膜養生剤の使用量は、特に限定されるものではないが、1m当たり50〜500gの範囲で使用することが好ましく、100〜400gがより好ましい。50g未満ではひび割れ抵抗性の向上効果や耐酸性向上効果が十分でなく、500gを超えてもさらなる効果の向上が期待できない。
【0014】
本発明で使用するモルタルやコンクリートは、特に限定されるものではない。モルタルは、セメントと細骨材と水を含み、必要に応じて、混和剤や混和材等が添加される。コンクリートは、さらに、粗骨材を含むものである。
【0015】
本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、および中庸熱などの各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、またはシリカを混合した各種混合セメント、また、石灰石粉末などや高炉徐冷スラグ微粉末を混合したフィラーセメント、各種の産業廃棄物を主原料として製造される環境調和型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられ、これらのうちの1種又は2種以上が併用可能である。
【0016】
本発明で使用する骨材は、特に限定されるものではない。その具体例としては、例えば、ケイ砂系や石灰石系などの天然骨材、高炉水砕スラグ系、高炉徐冷スラグ系、再生骨材系などの人工骨材が挙げられる。また、比重3.0g/cm以上の重量骨材を使用することもでき、その具体例としては、例えば、人工骨材として、電気炉酸化期スラグ系骨材や、フェロニッケルスラグ、フェロクロムスラグ、銅スラグ、亜鉛スラグ、および鉛スラグなどを総称する非鉄精錬スラグ骨材などが、また、天然骨材としては、橄欖岩(かんらん岩)系骨材、いわゆるオリビンサンドや、エメリー鉱などが挙げられる。本発明では、これらの1種または2種以上を併用できる。
【0017】
水の使用量は、使用する目的・用途や各材料の配合割合によって変化するため特に限定されるものではないが、通常、水セメント比で25〜60%の範囲が好ましく、30〜55%がより好ましい。水セメントが25%未満では流動性を得ることが難しく、また、発熱量が極めて大きくなる。逆に60%を超えると強度発現性を確保することが困難な場合がある。また、物質移動が容易となり、耐久性を確保しにくくなる傾向にある。
【0018】
本発明の高炉スラグは、特に限定されるものではないが、通常、JIS A 6206−1997に定められている「コンクリート用高炉スラグ微粉末」が使用可能である。高炉スラグの粉末度は特に限定されるものではないが、ブレーン比表面積値で3000〜10000cm/gであることが好ましい。
【0019】
本発明では、セメントや骨材とともに、石灰石微粉末、高炉徐冷スラグ微粉末、下水汚泥焼却灰やその溶融スラグ、都市ゴミ焼却灰やその溶融スラグ、パルプスラッジ焼却灰などの混和材料、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、凝結調整剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、スチールファイバー、ビニロンファイバー、炭素繊維、ワラストナイト繊維などの繊維物質、ポリマー、ベントナイトなどの粘土鉱物、ならびに、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体などのうちの1種または2種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。
【実施例1】
【0020】
セメント100部に対して、水50部、細骨材200部を配合してモルタルを調製した。このモルタルを用いて、厚さ100mmで面積10mの土間を打設した。材齢3日まで湿布養生を行った後(硬化後)、表1に示す塗膜養生剤を1m当たり200gモルタル表面に塗布した。材齢91日後にひび割れの発生状況を観察した。また、同じモルタルから作製した40×40×160mm供試体にも塗膜養生剤を同量塗布し、促進中性化による中性化抵抗性や、擬似海水に浸漬して塩化物イオンの浸透抵抗性を評価した。なお、比較のために、塗膜養生剤を硬化体表面に塗布せずに、モルタルに混和した場合についても同様に行った。結果を表1に併記する。
【0021】
<使用材料>
セメントA:市販の普通ポルトランドセメント
セメントB:市販の高炉セメントB種
細骨材:新潟県姫川産、比重2.62
塗膜養生剤A:ポゾリス物産社製商品名「マスターキュア」、パラフィン系
塗膜養生剤B:市販のEVA系塗膜養生剤
水:水道水
【0022】
<測定方法>
ひび割れ抵抗性試験:1m当たり、2本を超えてひび割れが発生した場合は×、ひび割れが1〜2本発生した場合は△、ひび割れの発生がない場合は○とした。
中性化試験:材齢14日まで20℃の水中養生を行った後、30℃、相対湿度60%、CO濃度5%の環境で4週間養生した。硬化体を切断し、断面にフェノールフタレインの1%アルコール溶液を噴霧して赤変しなかった部分を中性化部分と見なして中性化深さを測定した。
塩化物イオンの浸透抵抗性試験(JIS A 1171):材齢14日まで20℃の水中養生を行った後、擬似海水に4週間浸漬した。硬化体を切断し、硝酸銀-フルオロセイオン法によって塩化物イオンの浸透深さを測定した。
【0023】
【表1】

【0024】
表1より、本発明の処理方法は、モルタルのひび割れを防止し、中性化や塩化物イオンの浸透を抑制することが分かる。
【実施例2】
【0025】
塗膜養生剤Aを1m当たりの塗布量を表2に示すように変化したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に併記する。
【0026】
【表2】

【0027】
表2より、本発明の処理方法は、モルタルのひび割れを防止し、中性化や塩化物イオンの浸透を抑制することが分かる。
【実施例3】
【0028】
単位セメント量315kg/m、単位水量185kg/m、s/a=38%、空気量4.5±1.5%のコンクリートを調製したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
【0029】
<使用材料>
粗骨材:市販の粗骨材、Gmax25mm
【0030】
【表3】

【0031】
表3から、本発明の処理方法により、コンクリートのひび割れを防止し、中性化や塩化物イオンの浸透を抑制することが分かる。
【実施例4】
【0032】
実施例1と同様にモルタルを打設した後、表4に示す時期で、実施例1で使用した塗膜養生剤Aを1m当たり200g塗布した。ただし、凝結終了後(硬化後)から塗膜養生剤Aを塗布するまでの間、湿布養生を行った。塗膜養生剤Aを塗布後は湿布養生を解除した。塗膜養生剤の塗布面を対象として、促進中性化による中性化抵抗性や、擬似海水に浸漬して塩化物イオンの浸透抵抗性を実施例1と同様に評価した。また、材齢91日後のひび割れ発生状況を実施例1と同様に確認した。結果を表4に併記する。
【0033】
【表4】

【0034】
表4から、本発明の処理方法は、モルタルのひび割れを防止し、中性化や塩化物イオンの浸透を抑制することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明のモルタルまたはコンクリートの処理方法は、ひび割れの抑制効果に優れ、塩化物イオンや二酸化炭素の物質遮断性にも優れるため、土木、建築分野などで広範に利用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
打設したモルタルまたはコンクリートが硬化した後、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆することを特徴とするモルタルまたはコンクリートの処理方法。
【請求項2】
モルタルまたはコンクリートを打設した型枠を脱型する時に、パラフィン系の塗膜養生剤を被覆することを特徴とする請求項1記載のモルタルまたはコンクリートの処理方法。
【請求項3】
モルタルまたはコンクリートが高炉スラグを含有することを特徴とする請求項1または2に記載のモルタルまたはコンクリートの処理方法。
【請求項4】
パラフィン系の塗膜養生剤を1m2当たり50〜500g使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモルタルまたはコンクリートの処理方法。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のモルタルまたはコンクリートの処理方法で処理されたセメント硬化体。

【公開番号】特開2007−308353(P2007−308353A)
【公開日】平成19年11月29日(2007.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−141298(P2006−141298)
【出願日】平成18年5月22日(2006.5.22)
【出願人】(000003296)電気化学工業株式会社 (1,539)
【Fターム(参考)】