吹付け組成物、吹付けペースト、及びそれを用いた防錆処理方法
【課題】鉄筋コンクリートの防錆に有効な吹付け組成物、吹付けペースト、防錆処理方法の提供。
【解決手段】亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物。更に、凝結遅延剤、セメント及び/又は無機微粉末、ポリマー、水を含有してもよい。該吹付けペーストを鋼材に吹付ける防錆処理方法。
【解決手段】亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物。更に、凝結遅延剤、セメント及び/又は無機微粉末、ポリマー、水を含有してもよい。該吹付けペーストを鋼材に吹付ける防錆処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋、鉄骨、及びプレストレストコンクリート内部の鋼線等の鋼材腐食を抑制し、錆の発生を防止する吹付け組成物と、それを用いた防錆処理方法に関する。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。
【背景技術】
【０００２】
断面修復工事等では、塩害等により劣化したコンクリート構造物の鋼材に、防錆処理を施す作業が広く行われている。断面修復工事とは、通常、劣化したコンクリートをはつり取り、内部の鉄筋を露出させ、その鉄筋に防錆材を吹付け又はコテ塗り等により塗布し、耐久性に優れたセメント組成物で断面を被覆し、修復する工事である。セメント組成物に防錆材を添加する場合もある。
【０００３】
防錆材には、キシレン、トルエン、及びシンナー等の有機溶剤を含有する有機溶剤系防錆材と親水性防錆材がある。有機溶剤系防錆材は速乾性を有する。コンクリート構造物の補修工事では引火性がなく、健康への影響が少ない親水性の防錆材として、亜硝酸塩を含むセメント組成物が使用される（非特許文献１、特許文献１、２等参照）。
【０００４】
その他の防錆材として、粘性の高いアミンを含有する組成物（特許文献３、４等参照）、タングステン酸やモリブデン酸を含有する組成物（特許文献５等参照）が挙げられる。
【０００５】
又、ケイ酸塩、リン酸塩、クロム酸塩、有機酸、エステル塩、スルホン酸、アルキルフェノール、メルカプタン、ニトロ化合物、及び有機リン酸塩等（非特許文献２等参照）も挙げられる。
【０００６】
これら防錆作用を有する物質は、モルタルやコンクリートに予め混合して使用する場合が多いが、粘性の小さい亜硝酸塩水溶液を露出した鉄筋表面の全面に塗布した後に、ポリマーセメントモルタルをさらに塗布し、塩害により劣化したコンクリートを補修する方法も提案されている（特許文献６等参照）。
【０００７】
合成ゴムラテックス、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＸ２（Ｘはハロゲン原子）、３ＣａＯ・ＳｉＯ２、及びＣａＳＯ４を必須成分とする速硬性セメント、必要に応じて骨材、界面活性剤、その他の添加剤を加えて得られる鋼材の防錆防食被覆組成物が知られている（特許文献７）。
【０００８】
長期にわたり十分な防錆効果を発揮させるため、防錆作用を有する物質が拡散又は流失する前にセメント・コンクリート内部に確実に固定する方法が必要とされていた。
【０００９】
本発明者は、防錆成分の拡散による鉄筋近傍の防錆成分濃度の低下を抑制するために種々検討した結果、特定の吹付け組成物を使用することにより前記課題を解決するに至った。
【００１０】
【特許文献１】特公平０２−２８５３２号公報
【特許文献２】特開平０７−６１８５２号公報
【特許文献３】特開平０７−１７３６５０号公報
【特許文献４】特開２０００−７４０１号公報
【特許文献５】特開２００２−１２４５８号公報
【特許文献６】特開２００３−１２００４１号公報
【特許文献７】特開昭５６−８４７６８号公報
【非特許文献１】堀隆孝廣、山崎聡、桝田佳寛：防錆モルタルに関する研究、コンクリート工学論文集、ｖｏｌ．５、Ｎｏ．１、ｐｐ．８９−９７、１９９４
【非特許文献２】工藤矩弘、伊部博：海砂使用鉄筋コンクリートに用いる防錆剤、セメント・コンクリート、Ｎｏ．３５０、ｐｐ．２８−３７、１９７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、新規な吹付け組成物、吹付けペースト、及びそれを用いた防錆処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち、本発明は、亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物であり、凝結遅延剤を含有する該吹付け組成物であり、セメント及び/又は無機微粉末を含有する該吹付け組成物であり、ポリマーを含有する該吹付け組成物であり、該吹付け組成物と水を含有する吹付けペーストであり、該吹付けペーストを鋼材に吹付けることを特徴とする防錆処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の吹付け組成物、吹付けペースト、及びそれを用いた防錆処理方法を使用することにより、凝結時間が短く適度な粘性もあり短時間で十分な強度発現を得ることが可能となるため、塗布したときの防錆成分の流出を抑制できる。そして、短時間で有効成分が鉄筋周囲に固定化されるので鉄筋近傍の有効成分濃度の低下を抑制できる。更に、露出した鉄筋に塗布するだけなので使用量が少なくコスト的に有利であり、長期にわたり十分な防錆効果を有する。その上、大きな施工面積に対して短期間で補修できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では結合材として、例えば、カルシウムアルミネートとセッコウの混合物、セメント、及び無機微粉末を用いる。無機微粉末は特に限定されないが、例えば、混練物の粘性を上げて材料分離抵抗性を向上したり、硬化組織を緻密化したりする効果が顕著な、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ、高炉徐冷スラグ、及び電気炉還元期スラグ等の微粉を１種以上使用することが好ましく、潜在水硬性又はポゾラン性を示す、高炉水砕スラグ、シリカフューム、及びフライアッシュの微粉を１種以上使用することがより好ましい。
【００１５】
カルシウムアルミネートとは、例えば、ＣaＯ原料やＡｌ２Ｏ３原料を混合したものをキルンで焼成したり、電気炉等で溶融したり等の熱処理をして得られるものであり、ＣａＯとして６３〜２１％、Ａｌ２Ｏ３として３７〜７９％の範囲内にあるカルシウムアルミネートを用いる。カルシウムアルミネートの鉱物成分は特に限定されないが、ＣaＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡとすると、例えば、Ｃ３Ａ、Ｃ１２Ａ７、ＣＡ、及びＣＡ２等で示されるカルシウムアルミネートを粉砕したもの等が挙げられ、これらカルシウムアルミネートを１種以上使用可能である。
【００１６】
カルシウムアルミネートとして、ナトリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属の酸化物、ＳｉＯ２、ＳＯ３等が固溶したカルシウムアルミネートも使用可能である。
【００１７】
カルシウムアルミネートは結晶質、非結晶質のいずれも使用できるが、反応活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましい。
【００１８】
カルシウムアルミネートの粒度は特に限定されないが、ブレーン値で３，０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５，０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。粗粉のカルシウムアルミネートを使用した場合、凝結特性が低下するおそれがある。
【００１９】
セッコウは、強度発現性を向上させるために使用する。セッコウは特に限定されないが、例えば、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられ、これらのセッコウを１種以上使用可能である。これらのセッコウの中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。
【００２０】
セッコウの使用量は、カルシウムアルミネート１００部に対して２０〜３００部が好ましく、５０〜２００部がより好ましい。セッコウの使用量が少ないと強度発現性が不足するおそれがあり、過剰に使用すると初期強度発現性が不足するおそれがある。
【００２１】
セメントとしては特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０に規定されている各種ポルトランドセメント、エコセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１、ＪＩＳ Ｒ ５２１２、及びＪＩＳ Ｒ ５２１３に規定された各種混合セメント、ＪＩＳに規定された以上の混和材混入率で製造した高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント等が挙げられ、これらのセメントを１種以上使用可能である。セメントはより長期強度発現を向上させる必要があれば使用することが好ましい。
【００２２】
セメントの使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して１０〜２,０００部が好ましく、５０〜１,５００部がより好ましい。セメントの使用量が少ないと強度発現の向上効果が期待できないおそれがあり、過剰に使用すると初期強度発現が弱くなるおそれがある。
【００２３】
無機微粉末の粒度は、通常ブレーン比表面積で４，０００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１０，０００ｃｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。
【００２４】
無機微粉末の使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して０．５〜１００部が好ましく、２〜５０部がより好ましい。無機微粉末量が少ないと材料分離抵抗性の向上や硬化組織の緻密化が期待できないおそれががあり、過剰に使用すると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２５】
亜硝酸塩は、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する。亜硝酸塩は特に限定されないが、例えば、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、及び亜硝酸バリウム等が挙げられ、これらの亜硝酸塩を１種以上使用可能である。これらの亜硝酸塩の中では、安価で手に入りやすく、アルカリ骨材反応に対しても悪影響を与えない点で、亜硝酸リチウム及び／又は亜硝酸カルシウムが好ましい。
【００２６】
亜硝酸塩の使用量は、結合材１００部に対して２〜１００部が好ましく、７〜７０部がより好ましい。亜硝酸塩量が少ないと鉄筋の防錆効果が期待できないおそれがあり、過剰に使用すると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２７】
亜硝酸塩は粉体を使用してもよく、水溶液を使用してもよい。
【００２８】
アミンは特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチル−エタノールアミン、Ｎ−メチル−エタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−硬化牛脂アルキル−１．３−ジアミノプロパン、オクタデシルアミン、及びオクタデシルアミン酢酸塩が挙げられ、これらのアミンを１種以上使用可能である。これらのアミンの中では、安価で入手しやすい点で、トリエタノールアミンが好ましい。
【００２９】
アミンの使用量は，結合材１００部に対して０．０５〜５部が好ましく、０．２〜３部がより好ましい。アミンが少ないと十分な効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果は期待できず、不経済なおそれがある。
【００３０】
タングステン酸又はその塩は、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する。タングステン酸塩としては特に限定されないが、例えば、タングステン酸、タングステン酸カルシウム、タングステン酸マグネシウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、及びタングステン酸リチウム等が挙げられ、これらのタングステン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３１】
タングステン酸又はその塩の使用量は、結合材１００部に対して０．１〜２０部が好ましく、０．３〜１０部がより好ましい。タングステン酸又はその塩の使用量が少ないと十分な防錆効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果が期待できず、不経済なおそれがある。
【００３２】
モリブデン酸又はその塩は特に限定されないが、例えば、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、及びモリブデン酸リチウム等が挙げられ、これらのモリブテン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３３】
モリブデン酸又はその塩の使用量は、水硬性成分１００部に対して０．１〜２０部が好ましく、０．３〜１０部がより好ましい。モリブンデン酸又はその塩の使用量が少ないと十分な防錆効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果が期待できず、不経済なおそれがある。
【００３４】
本発明では、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する、亜硝酸塩、アミン、タングステン酸又はその塩、及びモリブデン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３５】
凝結遅延剤は特に限定されないが、例えば、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、及びリンゴ酸等のオキシカルボン酸、リン酸、ホウ酸、並びに、これらのオキシカルボン酸、リン酸、及びホウ酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及びバリウム塩、並びに、蔗糖及び果糖等の糖類が挙げられ、これらの凝結遅延剤を１種以上使用可能である。
【００３６】
これらの凝結遅延剤に炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、アルミン酸塩、及びケイ酸塩等を組み合わせたものも使用可能である。
【００３７】
更に、オキシカルボン酸とその塩は、防錆効果のあるタングステン酸塩及びモリブデン酸塩等と錯体を形成し鋼材表面を被覆する作用もあり、相乗的な防錆効果を有する。
【００３８】
凝結遅延剤の使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して０．１〜２部が好ましく、０．３〜１部がより好ましい。凝結遅延剤の使用量が少ないと充分な可使時間が確保できない場合があり、過剰に使用すると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００３９】
ポリマーは特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及び天然ゴム等のゴムラテックス、ポリアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、及びアクリロニトリル−アクリル酸エステル等のアクリル酸エステル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−ベオバ共重合体、酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体等の樹脂エマルジョン等が挙げられ、これらのポリマーの１種以上が使用可能である。ポリマーの形態としては、再乳化型粉末タイプや液体タイプ等が挙げられる。ポリマーは、モルタルの跳ね返り防止や下地部分との付着性改善、更にモルタルの耐久性向上のために使用される。
【００４０】
これらのポリマーの中では、アクリル酸エステル系共重合体、スチレン−ブタジエン系ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体、及び酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体の１種以上が好ましく、アクリル酸エステル系共重合体、酢酸ビニル−ベオバ、及び酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体の１種以上がより好ましい。
【００４１】
ポリマーの使用量は、水硬性成分１００部に対して２〜１５部が好ましく、４〜１０部がより好ましい。ポリマーの使用量が少ないと付着強度が不足し、リバウンドが増加するおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果の向上が期待できないおそれがある。
【００４２】
本発明では、例えば、吹付け組成物に水を加えた吹付けペーストとして鉄筋に吹付けて塗布する。水の使用量は特に限定されないが、鋼材に塗布しても著しく流れ落ちなければよい。具体的には、水硬性成分１００部に対して水２０〜２００部が好ましく、３５〜１００部がより好ましい。水の量が少ないと硬すぎて塗布できないおそれがあり、過剰に使用しても粘性が小さすぎて鋼材からだれ落ちるおそれがある。
【００４３】
本発明の防錆処理方法は、吹付けペーストを鋼材に吹付けることが可能であれば特に限定されるものではない。例えば、コンクリートの劣化部をはつり取り、鋼材を露出させ、リシンガン等を用いて吹付けペーストを鋼材に吹き付ける方法や、リシンガン等で吹き付けた後にコテ、ヘラ、刷毛、又はローラー等で塗布する方法が挙げられる。又、吹付けノズルの手前にＹ字管を接続し、一方から吹付けペーストからカルシウムアルミネートとセッコウを除いた組成物を輸送し、もう一方から空気輸送されたカルシウムアルミネートとセッコウの混合物を合流混合し、吹付ける方法も挙げられる。塗布厚については特に限定するものではないが、異形鉄筋等に塗布する場合は異形部の凹凸がなくならない程度に塗布すればよい。概ね０．１〜０．５ｍｍが適切である。
【００４４】
本発明の吹付け組成物や吹付けペーストの混合方法は特に限定されないが、全ての原料を一度に混合しても良く、材料の一部を予め混合し、更に他の成分を混合してもよい。材料の一部を予め混合し、更に他の成分を混合する方法としては、例えば、亜硝酸リチウム水溶液を使用した場合には、カルシウムアルミネート、セッコウ、及びセメント等の粉状成分をドライミックスし、空練りし、圧送し、水や亜硝酸リチウム水溶液と合流混合させる乾式混合法、セメント、水、及び亜硝酸リチウム水溶液を混練したペーストに、カルシウムアルミネート及びセッコウの混合物を合流混合させる湿式混合法等が挙げられる。
【００４５】
本発明は、公知のセメント添加剤、例えば、減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、収縮低減剤、防凍剤、増粘剤、繊維類、抗菌剤、及び撥水剤等を本発明の効果を阻害しない範囲で併用してもよい。
【実施例１】
【００４６】
カルシウムアルミネート１００部に対して表１に示す量のセッコウ、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加え、ヘラを使って手練りで２０秒間攪拌して吹付けペーストとし、得られた吹付けペーストの硬化時間の測定を行った。更に、リシンガンで吹付けた硬化体からサンプリングした試料を用いて圧縮強度と防錆性の測定を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
（使用材料）
カルシウムアルミネートＡ：Ｃ１２Ａ７組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ４８％、Ａｌ２Ｏ３５２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＢ：ＣＡ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ３５％、Ａｌ２Ｏ３６３％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＣ：Ｃ３Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ６１％、Ａｌ２Ｏ３３７％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＤ：Ｃ１２Ａ７組成の結晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ４７％、Ａｌ２Ｏ３５１％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＥ：Ｃ２。５Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ５６％、Ａｌ２Ｏ３４２％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積値６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＦ：Ｃ１。２Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ３９％、Ａｌ２Ｏ３５９％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＧ：ＣＡ２組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ２２％、Ａｌ２Ｏ３７８％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
セッコウ：無水セッコウ、市販品、ブレーン比表面積値４，０００ｃｍ２／ｇ
凝結遅延剤：クエン酸ナトリウム、市販品
亜硝酸塩：亜硝酸リチウム水溶液、固形分４０％、市販品
【００４８】
（試験方法）
硬化時間：吹付け組成物をカップ内で手練りしてから刷毛で塗れなくなるまでの時間を測定した。
圧縮強度：ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠し、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの直方体の供試体を用いて測定した。
防錆性：ＪＨＳ ４１５（日本道路公団規格、鉄筋防錆材の品質規格試験方法）の防錆性試験の方法に準拠した。鋼材の錆び、ふくれ、はがれ、われが無いかを確認した。錆び、ふくれ、はがれ、われが相当ある場合を×、少しある場合を△、ない場合を×とした。
【００４９】
【表１】
【実施例２】
【００５０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材（カルシウムアルミネート、セッコウ、セメント、及び無機微粉末の合計）１００部に対して表２に示す量の凝結遅延剤を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【実施例３】
【００５２】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で表３に示す量の亜硝酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
【実施例４】
【００５４】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表４に示す量のアミンを加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に示す。
【００５５】
（使用材料）
アミン：トリエタノールアミン、市販品
【００５６】
【表４】
【実施例５】
【００５７】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表５に示す量のタングステン酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に示す。
【００５８】
（使用材料）
タングステン酸塩：タングステン酸カリウム、市販品
【００５９】
【表５】
【実施例６】
【００６０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表６に示す量のモリブデン酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に示す。
【００６１】
（使用材料）
モリブデン酸塩：モリブデン酸カリウム、市販品
【００６２】
【表６】
【実施例７】
【００６３】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して表７に示す量のセメントと無機微粉末、凝結遅延剤０．８部、結合材１００部に対して固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表７に示す。
【００６４】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品
無機微粉末：シリカフューム、市販品、ＢＥＴ比表面積１０ｍ２／ｇ
【００６５】
【表７】
【実施例８】
【００６６】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で亜硝酸塩１０部、表８に示す量のポリマーを加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表８に示す。
【００６７】
（使用材料）
ポリマー：酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体、市販品
【００６８】
（測定項目）
付着強度：厚さ０．８ｍｍ×縦１５０ｍｍ×横７０ｍｍの鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３１４１ ＳＰＣＣ−ＳＢ）を紙やすりで磨き、内径５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの塩ビ管を中心に固定し、吹付け組成物をその内部に厚さ５ｍｍ程度となるように充填した。それを温度２０℃、湿度６０％で２８日間養生し付着強度を測定した。付着強度は建研式で測定した。
【００６９】
【表８】
【実施例９】
【００７０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、亜硝酸塩（固形分）、アミン、タングステン酸塩、及びモリブデン酸塩を表９に示す量加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表９に示す。
【００７１】
【表９】
【実施例１０】
【００７２】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表１０に示す量のセメントと無機微粉末とポリマー、結合材１００部に対して固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表１０に示す。
【００７３】
【表１０】
【実施例１１】
【００７４】
直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱状型枠において、中心部に長さ３０ｃｍのＤ１３鉄筋を固定した断面修復材充填用型枠を作製した。その鉄筋表面に表１１に示す実験Ｎｏ．の吹付け組成物を塗布し、１５分後に断面修復材（水／断面修復材比＝１０％）を充填した。材齢２８日、３ヶ月、６ケ月、１年後に、鉄筋表面から５ｍｍまでの防錆効果を発揮できる有効成分濃度を測定した。結果を表１１に示す。
【００７５】
尚、比較のために、防錆効果を発揮する材料(以下、防錆材料という)を単独又は水溶液として鉄筋に塗布した場合、セメントペースト（水／セメント比＝７０％）に防錆材料を含有した組成物を鉄筋に塗布した場合についても評価した。
【００７６】
（使用材料）
断面修復材：ポリマーセメントモルタル、市販品
【００７７】
（測定方法）
防錆成分濃度：断面修復材を充填して硬化した円柱状試験体を鉄筋軸方向に割裂し、中心部に埋め込んだ鉄筋表面部を暴露し、その鉄筋表面から５〜１０ｍｍの間の断面修復部のモルタルをタガネではつり取り、採取した。採取したモルタルを微粉砕し、熱水処理し、有効成分を抽出し、下記方法で有効成分濃度を測定した。
亜硝酸塩の場合はイオンクロマトグラフィー法により亜硝酸イオン濃度を測定した。
アミン塩の場合は液体クロマトグラフィー法によりアミン濃度を測定した。
タングステン酸塩とモリブデン酸塩はイオンクロマトグラフィー法によりカリウムイオン濃度を測定した。
【００７８】
（使用材料）
防錆材料Ａ:亜硝酸リチウム４０％水溶液、市販品
防錆材料Ｂ:トリエタノールアミン、試薬１級
防錆材料Ｃ:セメントペースト、タングステン酸カリウムをセメント１００部に対して１．０部含有
防錆材料Ｄ:セメントペースト、モリブデン酸カリウムをセメント１００部に対して１．０部含有
防錆材料Ｅ:セメントペースト、亜硝酸リチウムをセメント１００部に対して固形分で１．０部含有
【００７９】
【表１１】
【実施例１２】
【００８０】
表１２に示す実験Ｎｏ．の配合組成からカルシウムアルミネート、セッコウ、及び凝結遅延剤を除いた組成物を練り混ぜ、スクイズポンプで圧送する一方で、カルシウムアルミネート１００部とセッコウ１００部を混合した粉体を空気輸送し、ノズル手前に設けたＹ字管により両者を合流混合し、吹付け、圧縮強度と防錆性能試験を測定した。結果を表１２に示す。
【００８１】
【表１２】
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の吹付け組成物及びそれを用いた防錆処理方法を使用することにより、凝結時間を短くし、適度な粘性も有し、短時間で十分な強度発現を得ることが可能となるため、塗布した時の防錆成分の流出を抑えられる。又、短時間で有効成分が鉄筋周囲で固定化されるので鉄筋近傍の有効成分濃度の低下が抑制できる。更に、本発明の組成物は露出した鉄筋に塗布するだけなので使用量が少なくコスト的に有利で、長期にわたり十分な防錆効果を発揮するため、土木及び建築用途の鉄筋コンクリートの防錆に有効である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋、鉄骨、及びプレストレストコンクリート内部の鋼線等の鋼材腐食を抑制し、錆の発生を防止する吹付け組成物と、それを用いた防錆処理方法に関する。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。
【背景技術】
【０００２】
断面修復工事等では、塩害等により劣化したコンクリート構造物の鋼材に、防錆処理を施す作業が広く行われている。断面修復工事とは、通常、劣化したコンクリートをはつり取り、内部の鉄筋を露出させ、その鉄筋に防錆材を吹付け又はコテ塗り等により塗布し、耐久性に優れたセメント組成物で断面を被覆し、修復する工事である。セメント組成物に防錆材を添加する場合もある。
【０００３】
防錆材には、キシレン、トルエン、及びシンナー等の有機溶剤を含有する有機溶剤系防錆材と親水性防錆材がある。有機溶剤系防錆材は速乾性を有する。コンクリート構造物の補修工事では引火性がなく、健康への影響が少ない親水性の防錆材として、亜硝酸塩を含むセメント組成物が使用される（非特許文献１、特許文献１、２等参照）。
【０００４】
その他の防錆材として、粘性の高いアミンを含有する組成物（特許文献３、４等参照）、タングステン酸やモリブデン酸を含有する組成物（特許文献５等参照）が挙げられる。
【０００５】
又、ケイ酸塩、リン酸塩、クロム酸塩、有機酸、エステル塩、スルホン酸、アルキルフェノール、メルカプタン、ニトロ化合物、及び有機リン酸塩等（非特許文献２等参照）も挙げられる。
【０００６】
これら防錆作用を有する物質は、モルタルやコンクリートに予め混合して使用する場合が多いが、粘性の小さい亜硝酸塩水溶液を露出した鉄筋表面の全面に塗布した後に、ポリマーセメントモルタルをさらに塗布し、塩害により劣化したコンクリートを補修する方法も提案されている（特許文献６等参照）。
【０００７】
合成ゴムラテックス、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＸ２（Ｘはハロゲン原子）、３ＣａＯ・ＳｉＯ２、及びＣａＳＯ４を必須成分とする速硬性セメント、必要に応じて骨材、界面活性剤、その他の添加剤を加えて得られる鋼材の防錆防食被覆組成物が知られている（特許文献７）。
【０００８】
長期にわたり十分な防錆効果を発揮させるため、防錆作用を有する物質が拡散又は流失する前にセメント・コンクリート内部に確実に固定する方法が必要とされていた。
【０００９】
本発明者は、防錆成分の拡散による鉄筋近傍の防錆成分濃度の低下を抑制するために種々検討した結果、特定の吹付け組成物を使用することにより前記課題を解決するに至った。
【００１０】
【特許文献１】特公平０２−２８５３２号公報
【特許文献２】特開平０７−６１８５２号公報
【特許文献３】特開平０７−１７３６５０号公報
【特許文献４】特開２０００−７４０１号公報
【特許文献５】特開２００２−１２４５８号公報
【特許文献６】特開２００３−１２００４１号公報
【特許文献７】特開昭５６−８４７６８号公報
【非特許文献１】堀隆孝廣、山崎聡、桝田佳寛：防錆モルタルに関する研究、コンクリート工学論文集、ｖｏｌ．５、Ｎｏ．１、ｐｐ．８９−９７、１９９４
【非特許文献２】工藤矩弘、伊部博：海砂使用鉄筋コンクリートに用いる防錆剤、セメント・コンクリート、Ｎｏ．３５０、ｐｐ．２８−３７、１９７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、新規な吹付け組成物、吹付けペースト、及びそれを用いた防錆処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
即ち、本発明は、亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物であり、凝結遅延剤を含有する該吹付け組成物であり、セメント及び/又は無機微粉末を含有する該吹付け組成物であり、ポリマーを含有する該吹付け組成物であり、該吹付け組成物と水を含有する吹付けペーストであり、該吹付けペーストを鋼材に吹付けることを特徴とする防錆処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の吹付け組成物、吹付けペースト、及びそれを用いた防錆処理方法を使用することにより、凝結時間が短く適度な粘性もあり短時間で十分な強度発現を得ることが可能となるため、塗布したときの防錆成分の流出を抑制できる。そして、短時間で有効成分が鉄筋周囲に固定化されるので鉄筋近傍の有効成分濃度の低下を抑制できる。更に、露出した鉄筋に塗布するだけなので使用量が少なくコスト的に有利であり、長期にわたり十分な防錆効果を有する。その上、大きな施工面積に対して短期間で補修できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明では結合材として、例えば、カルシウムアルミネートとセッコウの混合物、セメント、及び無機微粉末を用いる。無機微粉末は特に限定されないが、例えば、混練物の粘性を上げて材料分離抵抗性を向上したり、硬化組織を緻密化したりする効果が顕著な、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ、高炉徐冷スラグ、及び電気炉還元期スラグ等の微粉を１種以上使用することが好ましく、潜在水硬性又はポゾラン性を示す、高炉水砕スラグ、シリカフューム、及びフライアッシュの微粉を１種以上使用することがより好ましい。
【００１５】
カルシウムアルミネートとは、例えば、ＣaＯ原料やＡｌ２Ｏ３原料を混合したものをキルンで焼成したり、電気炉等で溶融したり等の熱処理をして得られるものであり、ＣａＯとして６３〜２１％、Ａｌ２Ｏ３として３７〜７９％の範囲内にあるカルシウムアルミネートを用いる。カルシウムアルミネートの鉱物成分は特に限定されないが、ＣaＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡとすると、例えば、Ｃ３Ａ、Ｃ１２Ａ７、ＣＡ、及びＣＡ２等で示されるカルシウムアルミネートを粉砕したもの等が挙げられ、これらカルシウムアルミネートを１種以上使用可能である。
【００１６】
カルシウムアルミネートとして、ナトリウム、カリウム、及びリチウム等のアルカリ金属の酸化物、ＳｉＯ２、ＳＯ３等が固溶したカルシウムアルミネートも使用可能である。
【００１７】
カルシウムアルミネートは結晶質、非結晶質のいずれも使用できるが、反応活性の点で、非晶質のカルシウムアルミネートが好ましい。
【００１８】
カルシウムアルミネートの粒度は特に限定されないが、ブレーン値で３，０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５，０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。粗粉のカルシウムアルミネートを使用した場合、凝結特性が低下するおそれがある。
【００１９】
セッコウは、強度発現性を向上させるために使用する。セッコウは特に限定されないが、例えば、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が挙げられ、これらのセッコウを１種以上使用可能である。これらのセッコウの中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。
【００２０】
セッコウの使用量は、カルシウムアルミネート１００部に対して２０〜３００部が好ましく、５０〜２００部がより好ましい。セッコウの使用量が少ないと強度発現性が不足するおそれがあり、過剰に使用すると初期強度発現性が不足するおそれがある。
【００２１】
セメントとしては特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２１０に規定されている各種ポルトランドセメント、エコセメント、ＪＩＳ Ｒ ５２１１、ＪＩＳ Ｒ ５２１２、及びＪＩＳ Ｒ ５２１３に規定された各種混合セメント、ＪＩＳに規定された以上の混和材混入率で製造した高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント等が挙げられ、これらのセメントを１種以上使用可能である。セメントはより長期強度発現を向上させる必要があれば使用することが好ましい。
【００２２】
セメントの使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して１０〜２,０００部が好ましく、５０〜１,５００部がより好ましい。セメントの使用量が少ないと強度発現の向上効果が期待できないおそれがあり、過剰に使用すると初期強度発現が弱くなるおそれがある。
【００２３】
無機微粉末の粒度は、通常ブレーン比表面積で４，０００ｃｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１０，０００ｃｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。
【００２４】
無機微粉末の使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して０．５〜１００部が好ましく、２〜５０部がより好ましい。無機微粉末量が少ないと材料分離抵抗性の向上や硬化組織の緻密化が期待できないおそれががあり、過剰に使用すると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２５】
亜硝酸塩は、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する。亜硝酸塩は特に限定されないが、例えば、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、及び亜硝酸バリウム等が挙げられ、これらの亜硝酸塩を１種以上使用可能である。これらの亜硝酸塩の中では、安価で手に入りやすく、アルカリ骨材反応に対しても悪影響を与えない点で、亜硝酸リチウム及び／又は亜硝酸カルシウムが好ましい。
【００２６】
亜硝酸塩の使用量は、結合材１００部に対して２〜１００部が好ましく、７〜７０部がより好ましい。亜硝酸塩量が少ないと鉄筋の防錆効果が期待できないおそれがあり、過剰に使用すると強度発現性が低下するおそれがある。
【００２７】
亜硝酸塩は粉体を使用してもよく、水溶液を使用してもよい。
【００２８】
アミンは特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール、Ｎ，Ｎ−ジメチル−エタノールアミン、Ｎ−メチル−エタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−硬化牛脂アルキル−１．３−ジアミノプロパン、オクタデシルアミン、及びオクタデシルアミン酢酸塩が挙げられ、これらのアミンを１種以上使用可能である。これらのアミンの中では、安価で入手しやすい点で、トリエタノールアミンが好ましい。
【００２９】
アミンの使用量は，結合材１００部に対して０．０５〜５部が好ましく、０．２〜３部がより好ましい。アミンが少ないと十分な効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果は期待できず、不経済なおそれがある。
【００３０】
タングステン酸又はその塩は、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する。タングステン酸塩としては特に限定されないが、例えば、タングステン酸、タングステン酸カルシウム、タングステン酸マグネシウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、及びタングステン酸リチウム等が挙げられ、これらのタングステン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３１】
タングステン酸又はその塩の使用量は、結合材１００部に対して０．１〜２０部が好ましく、０．３〜１０部がより好ましい。タングステン酸又はその塩の使用量が少ないと十分な防錆効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果が期待できず、不経済なおそれがある。
【００３２】
モリブデン酸又はその塩は特に限定されないが、例えば、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、及びモリブデン酸リチウム等が挙げられ、これらのモリブテン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３３】
モリブデン酸又はその塩の使用量は、水硬性成分１００部に対して０．１〜２０部が好ましく、０．３〜１０部がより好ましい。モリブンデン酸又はその塩の使用量が少ないと十分な防錆効果を発揮できないおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果が期待できず、不経済なおそれがある。
【００３４】
本発明では、塩化物イオンが存在する環境下の鋼材に対して防錆効果を有する、亜硝酸塩、アミン、タングステン酸又はその塩、及びモリブデン酸又はその塩を１種以上使用可能である。
【００３５】
凝結遅延剤は特に限定されないが、例えば、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、及びリンゴ酸等のオキシカルボン酸、リン酸、ホウ酸、並びに、これらのオキシカルボン酸、リン酸、及びホウ酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及びバリウム塩、並びに、蔗糖及び果糖等の糖類が挙げられ、これらの凝結遅延剤を１種以上使用可能である。
【００３６】
これらの凝結遅延剤に炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、アルミン酸塩、及びケイ酸塩等を組み合わせたものも使用可能である。
【００３７】
更に、オキシカルボン酸とその塩は、防錆効果のあるタングステン酸塩及びモリブデン酸塩等と錯体を形成し鋼材表面を被覆する作用もあり、相乗的な防錆効果を有する。
【００３８】
凝結遅延剤の使用量は、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して０．１〜２部が好ましく、０．３〜１部がより好ましい。凝結遅延剤の使用量が少ないと充分な可使時間が確保できない場合があり、過剰に使用すると強度発現性を阻害するおそれがある。
【００３９】
ポリマーは特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及び天然ゴム等のゴムラテックス、ポリアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、及びアクリロニトリル−アクリル酸エステル等のアクリル酸エステル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−ベオバ共重合体、酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体等の樹脂エマルジョン等が挙げられ、これらのポリマーの１種以上が使用可能である。ポリマーの形態としては、再乳化型粉末タイプや液体タイプ等が挙げられる。ポリマーは、モルタルの跳ね返り防止や下地部分との付着性改善、更にモルタルの耐久性向上のために使用される。
【００４０】
これらのポリマーの中では、アクリル酸エステル系共重合体、スチレン−ブタジエン系ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−バーサチック酸ビニル共重合体、及び酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体の１種以上が好ましく、アクリル酸エステル系共重合体、酢酸ビニル−ベオバ、及び酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体の１種以上がより好ましい。
【００４１】
ポリマーの使用量は、水硬性成分１００部に対して２〜１５部が好ましく、４〜１０部がより好ましい。ポリマーの使用量が少ないと付着強度が不足し、リバウンドが増加するおそれがあり、過剰に使用しても更なる効果の向上が期待できないおそれがある。
【００４２】
本発明では、例えば、吹付け組成物に水を加えた吹付けペーストとして鉄筋に吹付けて塗布する。水の使用量は特に限定されないが、鋼材に塗布しても著しく流れ落ちなければよい。具体的には、水硬性成分１００部に対して水２０〜２００部が好ましく、３５〜１００部がより好ましい。水の量が少ないと硬すぎて塗布できないおそれがあり、過剰に使用しても粘性が小さすぎて鋼材からだれ落ちるおそれがある。
【００４３】
本発明の防錆処理方法は、吹付けペーストを鋼材に吹付けることが可能であれば特に限定されるものではない。例えば、コンクリートの劣化部をはつり取り、鋼材を露出させ、リシンガン等を用いて吹付けペーストを鋼材に吹き付ける方法や、リシンガン等で吹き付けた後にコテ、ヘラ、刷毛、又はローラー等で塗布する方法が挙げられる。又、吹付けノズルの手前にＹ字管を接続し、一方から吹付けペーストからカルシウムアルミネートとセッコウを除いた組成物を輸送し、もう一方から空気輸送されたカルシウムアルミネートとセッコウの混合物を合流混合し、吹付ける方法も挙げられる。塗布厚については特に限定するものではないが、異形鉄筋等に塗布する場合は異形部の凹凸がなくならない程度に塗布すればよい。概ね０．１〜０．５ｍｍが適切である。
【００４４】
本発明の吹付け組成物や吹付けペーストの混合方法は特に限定されないが、全ての原料を一度に混合しても良く、材料の一部を予め混合し、更に他の成分を混合してもよい。材料の一部を予め混合し、更に他の成分を混合する方法としては、例えば、亜硝酸リチウム水溶液を使用した場合には、カルシウムアルミネート、セッコウ、及びセメント等の粉状成分をドライミックスし、空練りし、圧送し、水や亜硝酸リチウム水溶液と合流混合させる乾式混合法、セメント、水、及び亜硝酸リチウム水溶液を混練したペーストに、カルシウムアルミネート及びセッコウの混合物を合流混合させる湿式混合法等が挙げられる。
【００４５】
本発明は、公知のセメント添加剤、例えば、減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、収縮低減剤、防凍剤、増粘剤、繊維類、抗菌剤、及び撥水剤等を本発明の効果を阻害しない範囲で併用してもよい。
【実施例１】
【００４６】
カルシウムアルミネート１００部に対して表１に示す量のセッコウ、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加え、ヘラを使って手練りで２０秒間攪拌して吹付けペーストとし、得られた吹付けペーストの硬化時間の測定を行った。更に、リシンガンで吹付けた硬化体からサンプリングした試料を用いて圧縮強度と防錆性の測定を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
（使用材料）
カルシウムアルミネートＡ：Ｃ１２Ａ７組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ４８％、Ａｌ２Ｏ３５２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＢ：ＣＡ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ３５％、Ａｌ２Ｏ３６３％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＣ：Ｃ３Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ６１％、Ａｌ２Ｏ３３７％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＤ：Ｃ１２Ａ７組成の結晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ４７％、Ａｌ２Ｏ３５１％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＥ：Ｃ２。５Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ５６％、Ａｌ２Ｏ３４２％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積値６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＦ：Ｃ１。２Ａ組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ３９％、Ａｌ２Ｏ３５９％、ＳｉＯ２等２％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
カルシウムアルミネートＧ：ＣＡ２組成の非晶質カルシウムアルミネートを主体、ＣａＯ２２％、Ａｌ２Ｏ３７８％、ブレーン比表面積６，０００ｃｍ２／ｇ
セッコウ：無水セッコウ、市販品、ブレーン比表面積値４，０００ｃｍ２／ｇ
凝結遅延剤：クエン酸ナトリウム、市販品
亜硝酸塩：亜硝酸リチウム水溶液、固形分４０％、市販品
【００４８】
（試験方法）
硬化時間：吹付け組成物をカップ内で手練りしてから刷毛で塗れなくなるまでの時間を測定した。
圧縮強度：ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠し、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの直方体の供試体を用いて測定した。
防錆性：ＪＨＳ ４１５（日本道路公団規格、鉄筋防錆材の品質規格試験方法）の防錆性試験の方法に準拠した。鋼材の錆び、ふくれ、はがれ、われが無いかを確認した。錆び、ふくれ、はがれ、われが相当ある場合を×、少しある場合を△、ない場合を×とした。
【００４９】
【表１】
【実施例２】
【００５０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材（カルシウムアルミネート、セッコウ、セメント、及び無機微粉末の合計）１００部に対して表２に示す量の凝結遅延剤を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【実施例３】
【００５２】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で表３に示す量の亜硝酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
【実施例４】
【００５４】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表４に示す量のアミンを加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表４に示す。
【００５５】
（使用材料）
アミン：トリエタノールアミン、市販品
【００５６】
【表４】
【実施例５】
【００５７】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表５に示す量のタングステン酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に示す。
【００５８】
（使用材料）
タングステン酸塩：タングステン酸カリウム、市販品
【００５９】
【表５】
【実施例６】
【００６０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表６に示す量のモリブデン酸塩を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に示す。
【００６１】
（使用材料）
モリブデン酸塩：モリブデン酸カリウム、市販品
【００６２】
【表６】
【実施例７】
【００６３】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して表７に示す量のセメントと無機微粉末、凝結遅延剤０．８部、結合材１００部に対して固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表７に示す。
【００６４】
（使用材料）
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品
無機微粉末：シリカフューム、市販品、ＢＥＴ比表面積１０ｍ２／ｇ
【００６５】
【表７】
【実施例８】
【００６６】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、固形分で亜硝酸塩１０部、表８に示す量のポリマーを加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表８に示す。
【００６７】
（使用材料）
ポリマー：酢酸ビニル−ベオバ−アクリル共重合体、市販品
【００６８】
（測定項目）
付着強度：厚さ０．８ｍｍ×縦１５０ｍｍ×横７０ｍｍの鋼板（ＪＩＳ Ｇ ３１４１ ＳＰＣＣ−ＳＢ）を紙やすりで磨き、内径５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの塩ビ管を中心に固定し、吹付け組成物をその内部に厚さ５ｍｍ程度となるように充填した。それを温度２０℃、湿度６０％で２８日間養生し付着強度を測定した。付着強度は建研式で測定した。
【００６９】
【表８】
【実施例９】
【００７０】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、結合材１００部に対して凝結遅延剤０．８部、亜硝酸塩（固形分）、アミン、タングステン酸塩、及びモリブデン酸塩を表９に示す量加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表９に示す。
【００７１】
【表９】
【実施例１０】
【００７２】
カルシウムアルミネートA１００部に対してセッコウ１００部、カルシウムアルミネートとセッコウの合計１００部に対して凝結遅延剤０．８部、表１０に示す量のセメントと無機微粉末とポリマー、結合材１００部に対して固形分で亜硝酸塩１０部、水７０部を加えた以外は実施例１と同様に行った。結果を表１０に示す。
【００７３】
【表１０】
【実施例１１】
【００７４】
直径１０ｃｍ×高さ２０ｃｍの円柱状型枠において、中心部に長さ３０ｃｍのＤ１３鉄筋を固定した断面修復材充填用型枠を作製した。その鉄筋表面に表１１に示す実験Ｎｏ．の吹付け組成物を塗布し、１５分後に断面修復材（水／断面修復材比＝１０％）を充填した。材齢２８日、３ヶ月、６ケ月、１年後に、鉄筋表面から５ｍｍまでの防錆効果を発揮できる有効成分濃度を測定した。結果を表１１に示す。
【００７５】
尚、比較のために、防錆効果を発揮する材料(以下、防錆材料という)を単独又は水溶液として鉄筋に塗布した場合、セメントペースト（水／セメント比＝７０％）に防錆材料を含有した組成物を鉄筋に塗布した場合についても評価した。
【００７６】
（使用材料）
断面修復材：ポリマーセメントモルタル、市販品
【００７７】
（測定方法）
防錆成分濃度：断面修復材を充填して硬化した円柱状試験体を鉄筋軸方向に割裂し、中心部に埋め込んだ鉄筋表面部を暴露し、その鉄筋表面から５〜１０ｍｍの間の断面修復部のモルタルをタガネではつり取り、採取した。採取したモルタルを微粉砕し、熱水処理し、有効成分を抽出し、下記方法で有効成分濃度を測定した。
亜硝酸塩の場合はイオンクロマトグラフィー法により亜硝酸イオン濃度を測定した。
アミン塩の場合は液体クロマトグラフィー法によりアミン濃度を測定した。
タングステン酸塩とモリブデン酸塩はイオンクロマトグラフィー法によりカリウムイオン濃度を測定した。
【００７８】
（使用材料）
防錆材料Ａ:亜硝酸リチウム４０％水溶液、市販品
防錆材料Ｂ:トリエタノールアミン、試薬１級
防錆材料Ｃ:セメントペースト、タングステン酸カリウムをセメント１００部に対して１．０部含有
防錆材料Ｄ:セメントペースト、モリブデン酸カリウムをセメント１００部に対して１．０部含有
防錆材料Ｅ:セメントペースト、亜硝酸リチウムをセメント１００部に対して固形分で１．０部含有
【００７９】
【表１１】
【実施例１２】
【００８０】
表１２に示す実験Ｎｏ．の配合組成からカルシウムアルミネート、セッコウ、及び凝結遅延剤を除いた組成物を練り混ぜ、スクイズポンプで圧送する一方で、カルシウムアルミネート１００部とセッコウ１００部を混合した粉体を空気輸送し、ノズル手前に設けたＹ字管により両者を合流混合し、吹付け、圧縮強度と防錆性能試験を測定した。結果を表１２に示す。
【００８１】
【表１２】
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の吹付け組成物及びそれを用いた防錆処理方法を使用することにより、凝結時間を短くし、適度な粘性も有し、短時間で十分な強度発現を得ることが可能となるため、塗布した時の防錆成分の流出を抑えられる。又、短時間で有効成分が鉄筋周囲で固定化されるので鉄筋近傍の有効成分濃度の低下が抑制できる。更に、本発明の組成物は露出した鉄筋に塗布するだけなので使用量が少なくコスト的に有利で、長期にわたり十分な防錆効果を発揮するため、土木及び建築用途の鉄筋コンクリートの防錆に有効である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物。
【請求項２】
凝結遅延剤を含有する請求項１記載の吹付け組成物。
【請求項３】
セメント及び/又は無機微粉末を含有する請求項１又は請求項２記載の吹付け組成物。
【請求項４】
ポリマーを含有する請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の吹付け組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の吹付け組成物と水を含有する吹付けペースト。
【請求項６】
請求項５記載の吹付けペーストを鋼材に吹付けることを特徴とする防錆処理方法。
【請求項１】
亜硝酸塩、アミン、モリブデン酸又はその塩、及びタングステン酸又はその塩から選ばれる１種以上、ＣａＯ６３〜２１％及びＡｌ２Ｏ３３７〜７９％を含有するカルシウムアルミネート、並びにセッコウを含有する吹付け組成物。
【請求項２】
凝結遅延剤を含有する請求項１記載の吹付け組成物。
【請求項３】
セメント及び/又は無機微粉末を含有する請求項１又は請求項２記載の吹付け組成物。
【請求項４】
ポリマーを含有する請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の吹付け組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の吹付け組成物と水を含有する吹付けペースト。
【請求項６】
請求項５記載の吹付けペーストを鋼材に吹付けることを特徴とする防錆処理方法。
【公開番号】特開２００６−１６２６１（Ｐ２００６−１６２６１Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６２５２（Ｐ２００４−１９６２５２）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００００３２９６）電気化学工業株式会社 (1,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００００３２９６）電気化学工業株式会社 (1,539)
【Ｆターム（参考）】
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