JPH10330148A - Sea water-resistant hydraulic composition - Google Patents

Sea water-resistant hydraulic composition

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JPH10330148A
JPH10330148A JP13710597A JP13710597A JPH10330148A JP H10330148 A JPH10330148 A JP H10330148A JP 13710597 A JP13710597 A JP 13710597A JP 13710597 A JP13710597 A JP 13710597A JP H10330148 A JPH10330148 A JP H10330148A
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JP
Japan
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seawater
magnesia
phosphate
hydraulic composition
aggregate
Prior art date
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Application number
JP13710597A
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Japanese (ja)
Inventor
Eishin Tatematsu
英信 立松
Takahiko Sasaki
孝彦 佐々木
Hideaki Baba
英明 馬場
Akira Sekine
彰 関根
Hirotaka Abe
裕貴 安部
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Railway Technical Research Institute
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Railway Technical Research Institute
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/24Sea water resistance

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highly sea water-resistant composition applicable even under the environment in which contact with sea water occurs by including specific amounts of magnesia phosphate-based cement, aggregate and fine powder silica. SOLUTION: This hydraulic composition comprises 100 pts.wt. magnesia phosphate-based cement, 150-300 pts.wt. aggregate such as silica sand and fine powder silica used in an amount of 10-20 wt.% based on the aggregate as a binder and having <=1 μm average particle diameter, e.g. white carbon. Magnesia phosphate-based cement is obtained by compounding magnesium component such as magnesia clinker whose 325 mesh sieve through content is <=50% with dihydrogen ammonium phosphate and dihydrogen alkali metal phosphate so that a molar ratio of Mg/(NH4 H2 PO4 +MH2 PO4 ) [M is Na or K] is l-10 and as necessary, further compounding the blend with a curing accelerator such as magnesium hydroxide or a curing retarder such as ammonium borate or barium hydroxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐海水性を有する
例えばモルタル、コンクリートのような水硬性組成物に
関し、更に言えば、海水の接触環境下にあって劣化しな
いマグネシア−フォスフェート系セメント組成物からな
る耐海水性水硬性組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic composition having seawater resistance, such as mortar and concrete, and more particularly, to a magnesia-phosphate cement composition which does not deteriorate in a seawater contact environment. The present invention relates to a seawater-resistant hydraulic composition made of a product.

【0002】[0002]

【従来の技術】日本列島は、周囲を海に囲まれており、
経済・生活領域の拡充は、必然的に海洋・海岸構造物の
構築を伴ってきた。しかしながら、カルシウム系セメン
ト(例えばポルトランドセメントなど)を使用したコン
クリートは、海水と接触することによって劣化するため
耐久性が問題となる。この場合の水和生成物と海水との
主な反応としては以下の四つが考えられる。水酸化カ
ルシウムあるいは珪酸カルシウム水和物の分解あるいは
カルシウム分が溶出する反応;海水成分である塩化物
イオンや硫酸イオンとアルミネート系化合物からフリー
デル氏塩やエトリンガイトが生成する反応;海水成分
であるマグネシウムイオンと水和生成物中のカルシウム
イオンとのイオン交換反応によりブルーサイト等のマグ
ネシウム系化合物を生成する反応;及びナトリウムイ
オン等海水中のアルカリ分と骨材中のある種のシリカか
らアルカリーシリカゲルが生成する反応等である。これ
らの反応により、水和生成物からのカルシウム分の溶出
や膨張性を有する二次的な劣化生成物が生じて、硬化体
組織が崩壊したり、ひび割れ等が生ずる。
2. Description of the Related Art The Japanese archipelago is surrounded by the sea,
Expansion of economic and living territory has necessarily involved construction of marine and coastal structures. However, concrete using calcium-based cement (for example, Portland cement) deteriorates when it comes into contact with seawater, and thus has a problem of durability. The main four reactions between the hydration product and seawater in this case are as follows. Decomposition of calcium hydroxide or calcium silicate hydrate or reaction of elution of calcium component; Reaction of formation of Friedel salt or ettringite from aluminate compound with chloride ion or sulfate ion of seawater component; Seawater component Reaction to form magnesium compounds such as brucite by ion exchange reaction between magnesium ions and calcium ions in hydration products; and alkali from seawater such as sodium ions and certain silica in aggregates to alkali This is a reaction that generates silica gel. By these reactions, secondary degradation products having calcium elution and swelling properties from the hydrated products are generated, and the hardened body structure is disintegrated and cracks are generated.

【0003】現在のところ、海水に対して耐久的なモル
タル及びコンクリートとするためには、まず、アルミネ
ート系化合物の少ないセメントの使用や混和材や減水剤
の添加があげられる。また、配合上の留意点としては低
水セメント比、単位セメント量の増加、施工上の配慮と
しては適正な打ち込みと入念な締め固め、十分な養生な
どがある。また、海水による劣化を生じたコンクリート
に対しては、従来より各種の無機系、有機系またはこれ
らの混合系の補修材による補修方法が知られている(例
えば、特開昭和54−76624号公報、特開昭57−
149863号公報、特開昭61−163179号公
報、特開昭63−47473号公報、特開平1−289
858号公報、特開平2−92883号公報、特開平3
−50146号公報、特開平3−164458号公報、
特開平4−260648号公報、特開平5−32436
号公報)。
[0003] At present, in order to make mortar and concrete durable against seawater, first of all, use of cement containing a small amount of aluminate compounds and addition of admixtures and water reducing agents are mentioned. In addition, the points to be considered in the formulation are the ratio of low water cement, the increase in the amount of cement per unit, and the considerations in construction include proper driving, careful compaction, and sufficient curing. For concrete that has deteriorated due to seawater, a repair method using various inorganic, organic or mixed repair materials has been known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-76624). JP-A-57-
No. 149863, JP-A-61-163179, JP-A-63-47473, JP-A-1-289
858, JP-A-2-92883, JP-A-3-92
-50146, JP-A-3-164458,
JP-A-4-260648, JP-A-5-32436
No.).

【0004】他方、一般的に知られるポルトランドセメ
ントとは全く異なる特殊なセメントであるマグネシア−
フォスフェート系セメント組成物は、短時間で強い結合
力をもつことから、特定な分野で無機結合材として用い
られることが知られている(例えば、特開昭49−10
9419号公報、特開平3−380137号公報、特開
平3−80138号公報、特開平4−119951号公
報)。
On the other hand, magnesia which is a special cement completely different from generally known Portland cement
Phosphate-based cement compositions are known to be used as inorganic binders in specific fields because they have a strong binding force in a short time (for example, see JP-A-49-10).
9419, JP-A-3-380137, JP-A-3-80138, JP-A-4-119951.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、カルシ
ムウ系セメントを使用したコンクリート構造物では、海
水成分とセメント水和物が反応し劣化する。劣化箇所の
補修に用いるカルシウム系セメントベースの補修材もま
た、劣化し剥離する。また、高炉スラグなどの混和材を
添加し、緻密な組織とすれば海水による劣化は軽減され
るが、前述のようにカルシウム系セメントでは海水成分
とセメント水和物との反応は基本的に避けられず、抜本
的な解決策とはならない。
As described above, in a concrete structure using a calcium-based cement, a seawater component and a cement hydrate react and deteriorate. Calcium-based cement-based repair materials used to repair deteriorated areas also degrade and peel. Addition of admixtures such as blast furnace slag and a dense structure reduce the deterioration due to seawater.However, as described above, calcium-based cement basically avoids the reaction between seawater components and cement hydrate. Not a radical solution.

【0006】海水によるコンクリートの劣化について、
本発明者らは青函トンネルの竜飛斜坑のコンクリート側
溝蓋の劣化調査を行っており、これによれば、海水中の
塩化物イオンや硫酸イオンとセメント水和物との反応生
成物とともに、水酸化カルシウムやC−S−H等のセメ
ント水和物のカルシウムイオンと海水中のマグネシウム
イオンとの交換反応による水酸化マグネシウムも検出さ
れた。
[0006] Regarding the deterioration of concrete by seawater,
The present inventors have conducted a deterioration study on the concrete gutters of the Ryuhi-shaken tunnel in the Seikan Tunnel, and found that water along with the reaction products of chloride ions or sulfate ions in seawater and cement hydrates, Magnesium hydroxide was also detected due to the exchange reaction between calcium ions of cement hydrates such as calcium oxide and CSH and magnesium ions in seawater.

【0007】他方、本出願人の一人は、特殊セメントで
あるマグネシア−フォスフェート系セメント組成物につ
き、その欠点であるアンモニア臭の抑制につき改良を加
えて、土木分野への適用を可能とした(特開平3−80
138号公報)。しかしながら、この種のセメントの海
塩環境および海水接触環境にあるコンクリート構造物へ
の適用については未検討であって開示がない。
On the other hand, one of the applicants of the present invention has made it possible to apply the magnesia-phosphate cement composition, which is a special cement, to the civil engineering field by improving the control of the ammonia odor, which is a drawback thereof. JP-A-3-80
138 publication). However, the application of this type of cement to concrete structures in a sea salt environment and sea water contact environment has not been studied and is not disclosed.

【0008】また、耐海水性のコンクリートへの要請は
非常に強くかつ緊急であるにもかかわらず、現在のとこ
ろ、十分期待に応えるものは開発されていない。
[0008] Despite the very strong and urgent demand for seawater-resistant concrete, there has not yet been developed any material that satisfies expectations.

【0009】従って、本発明の目的は、海水に接触する
環境下でも十分に適用可能な耐海水性の高い水硬性組成
物を提供することにある。
[0009] Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydraulic composition having high seawater resistance, which is sufficiently applicable even in an environment where it comes into contact with seawater.

【0010】また、本発明の他の目的は、現在海水の影
響を受けて劣化している沿岸道路や地下トンネル等のコ
ンクリート構造物の好適な補修材を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a suitable repair material for concrete structures such as coastal roads and underground tunnels that are currently degraded by the influence of seawater.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、叙上の課
題に鑑み、マグネシア−フォスフェート系セメント組成
物について長年鋭意研究を重ねてきたところ、驚くべき
ことに海水と接触しても劣化、変質しないことを知見
し、本発明を完成させた。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies on magnesia-phosphate cement compositions for many years, and surprisingly, even when they come into contact with seawater. The inventor found that there was no deterioration or deterioration, and completed the present invention.

【0012】即ち、本発明が提供しようとする耐海水性
水硬性組成物は、マグネシア−フォスフェート系セメン
ト100重量部に対して骨材150〜300重量部と、
骨材に対して10〜20重量%の微粉シリカを含有して
なることを構成上の特徴とする。
That is, the seawater-resistant hydraulic composition to be provided by the present invention comprises 150 to 300 parts by weight of aggregate per 100 parts by weight of magnesia-phosphate cement.
The composition is characterized by containing 10 to 20% by weight of finely divided silica with respect to the aggregate.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の耐海水性水硬性組成物
は、モルタルまたはコンクリートの形態で使用すること
ができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The seawater-resistant hydraulic composition of the present invention can be used in the form of mortar or concrete.

【0014】本発明の耐海水性水硬性組成物に使用する
マグネシア−フォスフェート系セメント組成物は、マグ
ネシア成分、リン酸2水素アンモニウム及びリン酸2水
素アルカリを基本成分として含有してなるものである。
The magnesia-phosphate cement composition used in the seawater-resistant hydraulic composition of the present invention comprises a magnesia component, ammonium dihydrogen phosphate and alkali dihydrogen phosphate as basic components. is there.

【0015】ここで、マグネシア成分は、マグネシアク
リンカーであることが特に有効であり、その粒度構成は
粗粒部分が骨材としても機能することから特に限定的で
ない。ただ、マグネシア−フォスフェート系セメント組
成物の硬化反応は、マグネシアクリンカーの溶解が反応
律速と考えられることから、325メッシュ篩通過分が
50%以上であることが好ましい。
Here, it is particularly effective that the magnesia component is a magnesia clinker, and the particle size of the magnesia component is not particularly limited because the coarse-grained portion also functions as an aggregate. However, in the hardening reaction of the magnesia-phosphate cement composition, the dissolution of the magnesia clinker is considered to be the rate-determining reaction, and therefore, it is preferable that the amount passed through the 325 mesh sieve is 50% or more.

【0016】マグネシア−フォスフェート系セメント組
成物には、マグネシア成分に加えてリン酸2水素アンモ
ニウムとリン酸2水素アルカリ金属塩とを配合するが、
リン酸2水素アルカリ金属塩は、アンモニウム臭を抑制
すると共に硬化体の強度を向上させる機能を有する。
The magnesia-phosphate cement composition contains ammonium dihydrogen phosphate and an alkali metal dihydrogen phosphate in addition to the magnesia component.
The alkali metal dihydrogen phosphate has a function of suppressing the smell of ammonium and improving the strength of the cured product.

【0017】マグネシア成分、リン酸2水素アンモニウ
ム及びリン酸2水素アルカリ金属塩の配合比は、MgO
/(NH42PO4+MH2PO4)(Mは、Na及び/また
はKを表す)で表した場合のモル比として1〜10、好
ましくは2〜7の範囲がよい。
The mixing ratio of the magnesia component, ammonium dihydrogen phosphate and alkali metal dihydrogen phosphate is MgO
The molar ratio in the case of / (NH 4 H 2 PO 4 + MH 2 PO 4 ) (M represents Na and / or K) is in the range of 1 to 10, preferably 2 to 7.

【0018】なお、マグネシア−フォスフェート系セメ
ント組成物の硬化反応は、基本的には次式に基づいてい
る: Mg2++NH4 ++PO4 3-+6H2O→MgNH4PO4
6H2O この反応は非常に速く、マグネシアクリンカーの粒度調
整、配合比並びに硬化時間調整材の配合により、硬化時
間を調節することができる。
The hardening reaction of the magnesia-phosphate cement composition is basically based on the following formula: Mg 2+ + NH 4 + + PO 4 3- + 6H 2 O → MgNH 4 PO 4.
6H 2 O This reaction is very fast, and the curing time can be adjusted by adjusting the particle size of the magnesia clinker, the compounding ratio, and the compounding of the curing time adjusting material.

【0019】即ち、マグネシア−フォスフェート系セメ
ント組成物は、上記の成分を基本組成とするが、実際の
使用において硬化時間を調整するための硬化時間調整材
として、硬化促進材あるいは硬化遅延材を添加すること
ができる。硬化促進材には水酸化マグネシウムを用いる
ことができる。また、硬化遅延材にはホウ酸、ホウ砂、
ホウ酸アンモニウム等の可溶性ホウ素化合物、水酸化バ
リウム等の可溶性バリウム化合物、クエン酸、EDT
A、ニトリロトリ酢酸、ヒドロキシエタンホスホン酸、
ニトリロトリスメチレンホスホン酸等のキレート化合物
(そのナトリウム塩、アンモニウム塩を含む)等を用い
ることができる。なお、マグネシア−フォスフェート系
セメント組成物の詳細については、特開平3−8013
8号公報に記載されており、本発明に使用するマグネシ
ア−フォスフェート系セメント組成物もこれと本質的に
異なるものではない。
That is, although the magnesia-phosphate cement composition has the above-mentioned components as a basic composition, a hardening accelerator or a hardening retarder is used as a hardening time adjusting material for adjusting the hardening time in actual use. Can be added. Magnesium hydroxide can be used as the curing accelerator. In addition, boric acid, borax,
Soluble boron compounds such as ammonium borate, soluble barium compounds such as barium hydroxide, citric acid, EDT
A, nitrilotriacetic acid, hydroxyethanephosphonic acid,
A chelate compound such as nitrilotrismethylenephosphonic acid (including its sodium salt and ammonium salt) can be used. The details of the magnesia-phosphate cement composition are described in JP-A-3-8013.
No. 8, the magnesia-phosphate cement composition used in the present invention is not essentially different from this.

【0020】本発明の耐海水性水硬性組成物は、マグネ
シア−フォスフェート系セメント組成物100重量部あ
たり、骨材150〜300重量部、好ましくは骨材20
0〜300重量部、及び骨材に対して10〜20重量%
の微粉シリカを含有してなるものである。
The seawater-resistant hydraulic composition of the present invention contains 150 to 300 parts by weight of aggregate, preferably 20 parts by weight of aggregate per 100 parts by weight of magnesia-phosphate cement composition.
0 to 300 parts by weight, and 10 to 20% by weight based on the aggregate
Containing finely divided silica.

【0021】ここで、骨材としては、例えばケイ砂等を
例示することができる。なお、マグネシア−フォスフェ
ート系セメント組成物100重量部に対する骨材の配合
量が150重量部未満であると、材料価格が高くなるた
めに好ましくなく、また、骨材の配合量が300重量部
を超えると、練り上がりのまとまりが悪くなるために好
ましくない。
Here, examples of the aggregate include silica sand and the like. If the amount of the aggregate is less than 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesia-phosphate cement composition, it is not preferable because the material price increases, and the amount of the aggregate is 300 parts by weight. Exceeding this is not preferred because the kneading becomes less cohesive.

【0022】また、微粉シリカとは、平均粒径1ミクロ
ン以下の微粉をいい、例えばホワイトカーボン(湿式シ
リカ)、非鉄金属精錬の際に副生する微粉シリカ、シリ
カゾル等を例示することができる。なお、骨材に対する
微粉シリカの配合量が10重量%未満であると、粘性不
足のために好ましくなく、また、微粉シリカの配合量が
20重量%を超えると、粘性が高すぎるために好ましく
ない。
The fine silica refers to fine powder having an average particle diameter of 1 micron or less, and examples thereof include white carbon (wet silica), fine silica powder by-produced during nonferrous metal refining, and silica sol. It is to be noted that if the blending amount of the finely divided silica with respect to the aggregate is less than 10% by weight, it is not preferable because the viscosity is insufficient, and if the blending amount of the finely divided silica exceeds 20% by weight, the viscosity is too high. .

【0023】上述のマグネシア−フォスフェート系セメ
ント組成物に、結合材として微粉シリカを配合すること
により、骨材粒子を相互に結合して海水に対して不活性
な硬化体を得ることができる。
By blending the above magnesia-phosphate-based cement composition with finely divided silica as a binder, aggregate particles can be bonded to each other to obtain a hardened material that is inert to seawater.

【0024】なお、本発明の耐海水性水硬性組成物に
は、分散、減水などの目的で界面活性剤を適宜添加する
ことができる。
In addition, a surfactant can be appropriately added to the seawater-resistant hydraulic composition of the present invention for the purpose of dispersion, water reduction and the like.

【0025】本発明の耐海水性水硬性組成物は、ポルト
ランドセメントを結合材とするコンクリートに比べて耐
海水性があることから、海塩環境及び海水接触環境のコ
ンクリート構造物に好適に適用できることはもちろんで
あるが、既に海水の影響を受けて劣化し、ひび割れや剥
離が生じた構造物の補修に対しても効果的に使用でき
る。
Since the seawater-resistant hydraulic composition of the present invention has seawater resistance as compared with concrete using Portland cement as a binder, it can be suitably applied to concrete structures in a sea salt environment and a seawater contact environment. Of course, it can also be used effectively for repairing structures that have already deteriorated under the influence of seawater and have cracked or peeled off.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明につき実施例及び比較例を挙げ
て詳説する。 実施例1 表1に示す本発明品1〜4の耐海水性水硬性組成物を調
製して、供試体(4×4×16cm)を作製した。ま
た、表2に示す比較品1〜4を調製して、供試体を作製
した。なお、比較品1及び2はポルトランドセメントを
使用したものであり、比較品3及び4は、プレミックス
タイプの急結性モルタルであった。また、表1及び表2
中の配合量は重量部によるものである。
The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples. Example 1 Samples (4 × 4 × 16 cm) were prepared by preparing seawater-resistant hydraulic compositions of the present invention products 1 to 4 shown in Table 1. In addition, comparative products 1 to 4 shown in Table 2 were prepared, and test samples were prepared. Comparative products 1 and 2 used Portland cement, and comparative products 3 and 4 were premix type quick setting mortars. Tables 1 and 2
The compounding amount in the above is based on parts by weight.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】得られた本発明品並びに比較品の供試体の
作製時及び2年間海水に浸漬した後の諸物性を以下の方
法で評価したところ、第3表の結果が得られた。 (1)硬化時間 練り混ぜ開始後、指触により流動性の喪失が確認される
までの時間を測定する。 (2)圧縮強度 材齢7日目の圧縮強度をアムスラー型一軸圧縮強度試験
機で測定する。 (3)耐海水性試験 (イ)外観 供試体を海水に常温において2年間浸漬した後、その供
試体につき目視観察して外観の状態を次の基準で評価す
る。 ◎・・暴露前後で変化が全く認められないもの ○・・暴露前後で変化が僅か認められるもの ×・・暴露前後で変化が著しいもの (ロ)圧縮強度 (イ)と同じく暴露した供試体につき、(2)と同じ試
験機を用いて圧縮強度を測定する。 (ハ)塩化物イオンの含有量 (イ)と同じく暴露した供試体につき、外壁より2mm
内部の部分の塩化物イオン量を化学分析する。 (ニ)反応生成物の有無 (イ)と同じく暴露した供試体につき、粉末X線回折法
により海水との反応生成物、分解生成物等の有無を調べ
る。
The physical properties of the obtained specimens of the present invention and the comparative specimens were evaluated by the following methods during the preparation of the specimens and after immersion in seawater for two years. The results shown in Table 3 were obtained. (1) Curing time The time from the start of mixing until the loss of fluidity is confirmed by touch with the finger is measured. (2) Compressive strength The compressive strength at the age of 7 days is measured with an Amsler type uniaxial compressive strength tester. (3) Seawater resistance test (a) Appearance After immersing the specimen in seawater at room temperature for 2 years, the specimen is visually observed and the appearance is evaluated according to the following criteria. ◎ ・ ・ No change is observed before and after exposure ○ ・ ・ Small change is observed before and after exposure ×× ・ Remarkable change before and after exposure (b) Compressive strength The compressive strength is measured using the same tester as in (2). (C) Chloride ion content 2mm from the outer wall of the specimen exposed as in (a)
Chemical analysis of the amount of chloride ions in the inner part is performed. (D) Presence or absence of reaction products The specimens exposed as in (a) are examined by powder X-ray diffraction for the presence of reaction products and decomposition products with seawater.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】硬化促進材として水酸化マグネシウムを配
合した本発明品1の硬化時間はおよそ1分と通常用いら
れる比較品3及び4のプレミックスモルタルA、B(カ
ルシウム系セメントベースの止水材)と同程度であるこ
とが確認された。
The hardening time of the product 1 of the present invention containing magnesium hydroxide as a hardening accelerator is about 1 minute, and the premix mortars A and B of the comparative products 3 and 4 which are usually used (a calcium-based cement-based waterproof material). It was confirmed that it was about the same.

【0032】また、海水中に浸漬した供試体には養生に
必要な水分は十分供給されるので、圧縮強度は増加す
る。しかし、海水による劣化を受ける。当初は前者が勝
っていたものが、浸漬期間の経過とともに後者が勝るこ
とになり、圧縮強度が低下してついには崩壊に到る。こ
れに対して、マグネシア−フォスフェート系セメント組
成物を使用した本発明品1〜4の供試体の場合は海水に
よる劣化を受けずに、養生が進み圧縮強度が上昇してい
ることが判る。
Further, since the water necessary for curing is sufficiently supplied to the specimen immersed in seawater, the compressive strength increases. However, it is subject to degradation by seawater. Initially, the former was superior, but the latter was superior over the immersion period, and the compressive strength was reduced, eventually leading to collapse. On the other hand, in the case of the specimens of the present invention 1 to 4 using the magnesia-phosphate cement composition, it can be seen that curing is advanced and the compressive strength is increased without being deteriorated by seawater.

【0033】これに対して、比較品1〜4の供試体には
いずれも塩化物イオンは浸透し、この領域の硬化体構成
成分を調べた結果、海水浸漬前には認められなかったフ
リーデル氏塩が生成していた。なお、本発明品1〜4の
供試体の場合は、塩化物イオンは浸透しにくく、かつ分
解生成物や反応生成物も認められなかった。
On the other hand, chloride ions permeated all the specimens of Comparative Examples 1 to 4, and as a result of examining the constituents of the hardened body in this region, Friedel which was not observed before immersion in seawater was found. Mr Salt had formed. In addition, in the case of the specimens of the present invention products 1 to 4, chloride ions hardly permeated, and no decomposition products or reaction products were observed.

【0034】更に、前記第1表の本発明品1の耐海水性
水硬性組成物及び第2表の比較品3の配合のプレミック
スモルタルAの既設コンクリートに対する付着強度を、
JIS K6849に準じ海水浸漬前後で測定したとこ
ろ第4表の結果が得られた。
Further, the adhesive strength of the premix mortar A prepared from the seawater-resistant hydraulic composition of the product 1 of the present invention shown in Table 1 and the comparative product 3 shown in Table 2 to the existing concrete is shown below.
When the measurement was performed before and after immersion in seawater according to JIS K6849, the results shown in Table 4 were obtained.

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】比較品3のプレミックスモルタルAでは、
海水浸漬後3ケ月経過時点で剥離したが、本発明品1の
耐海水性水硬性組成物は海水による劣化を受けていない
ため、6ケ月経過時点でも当初の付着強度を保持してい
た。
In the premix mortar A of the comparative product 3,
Although peeled three months after immersion in seawater, the seawater-resistant hydraulic composition of the product 1 of the present invention did not suffer from deterioration due to seawater, and thus retained its original adhesive strength even after six months.

【0037】実施例2 青函トンネル竜飛斜坑内の劣化した漏水防止工からコン
クリート塊を採取し、粉末X線回折法によって反応生成
物の有無を調べたところ、第5表の結果が得られた。
Example 2 Concrete chunks were collected from the deteriorated water leakage prevention works in the Seikan Tunnel, and the presence or absence of reaction products was examined by powder X-ray diffraction. The results shown in Table 5 were obtained. .

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】この劣化した漏水防止工を改修するため、
既設漏水防止工を撤去したのち、まず本発明品1の耐海
水性水硬性組成物を使用し、漏水の止水処理を行った。
この耐海水性水硬性組成物は練り混ぜ開始後およそ30
秒で硬練りのモルタル状にまとまり、プレミックスモル
タル(カルシウム系セメントベースの止水材)と同程度の
施工性であることが確認された。その後、本発明品2の
耐海水性水硬性組成物を使用して断面を修復した。この
場合も通常のモルタルと同程度の施工性であることが確
認された。この間のアンモニア臭は実質的に感じず、作
業性も良好であった。補修後1年経過時点でも何ら異常
は認められず、また補修部分からコンクリート塊を採取
して分析したが、表層部、内部はもとより止水材として
用いた本発明品1の耐海水性水硬性組成物とコンクリー
ト駆体との界面においても第5表に示した反応生成物は
認められなかった。
In order to repair this deteriorated water leakage prevention work,
After removing the existing water leakage prevention work, first, the seawater-resistant hydraulic composition of the present invention product 1 was used to stop water leakage.
This seawater-resistant hydraulic composition is about 30 minutes after the start of mixing.
The mortar was hardened in seconds, and the workability was confirmed to be about the same as premix mortar (calcium-based cement-based water-blocking material). Thereafter, the cross section was repaired using the seawater-resistant hydraulic composition of the product 2 of the present invention. In this case, it was confirmed that the workability was almost the same as that of a normal mortar. During this time, the smell of ammonia was not substantially felt, and workability was good. One year after the repair, no abnormalities were observed, and concrete mass was collected from the repaired part and analyzed. The seawater-resistant hydraulic property of the product 1 of the present invention 1 used not only on the surface layer and inside but also as a waterproof material The reaction products shown in Table 5 were not observed at the interface between the composition and the concrete precursor.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明に係わる耐海水性水硬性組成物
は、従来のカルシウム系セメントよりも著しく耐海水性
に優れるので、特に海水接触環境下にあるコンクリート
構造物への適用に好適である。このことは、単に、その
環境下におけるコンクリート構造物への適用に限らず、
従来のコンクリートへの接着性も良好なことから海水等
で劣化しているコンクリート構造物に対して、優れた補
修材として期待でき、工業的に意義が大きい。
The seawater-resistant hydraulic composition according to the present invention is significantly more excellent in seawater resistance than the conventional calcium-based cement, and is particularly suitable for application to concrete structures under seawater contact environment. . This is not limited to application to concrete structures in that environment,
Because of its good adhesiveness to conventional concrete, it can be expected as an excellent repair material for concrete structures that have been degraded by seawater or the like, and is industrially significant.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 英明 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 関根 彰 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 安部 裕貴 東京都江東区亀戸9丁目15番1号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Baba 9-15-1, Kameido, Koto-ku, Tokyo Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. Research and Development Division (72) Inventor Akira Sekine 9-15 Kameido, Koto-ku, Tokyo No. 1 Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd. Research and Development Headquarters (72) Inventor Yuki Abe 9-15 Kameido, Koto-ku, Tokyo Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 海水の接触に対して劣化抵抗性を有する
水硬性組成物であって、マグネシア−フォスフェート系
セメント100重量部に対して骨材150〜300重量
部と、骨材に対して10〜20重量%の微粉シリカを含
有してなることを特徴とする耐海水性水硬性組成物。
1. A hydraulic composition having deterioration resistance to contact with seawater, comprising 150 to 300 parts by weight of aggregate with respect to 100 parts by weight of magnesia-phosphate cement, and with respect to aggregate. A seawater-resistant hydraulic composition comprising 10 to 20% by weight of finely divided silica.
【請求項2】 マグネシア−フォスフェート系セメント
組成物は、マグネシアクリンカー、リン酸2水素アンモ
ニウム及びリン酸2水素アルカリ金属塩より構成される
ものである、請求項1記載の耐海水性水硬性組成物。
2. The seawater-resistant hydraulic composition according to claim 1, wherein the magnesia-phosphate cement composition is composed of magnesia clinker, ammonium dihydrogen phosphate and alkali metal dihydrogen phosphate. Stuff.
【請求項3】 耐海水性水硬性組成物が、モルタルまた
はコンクリートである、請求項1または2記載の耐海水
性水硬性組成物。
3. The seawater-resistant hydraulic composition according to claim 1, wherein the seawater-resistant hydraulic composition is mortar or concrete.
【請求項4】 耐海水性水硬性組成物が、海水に接触し
ている劣化したコンクリートに対する補修材である、請
求項1ないし3のいずれか1項記載の耐海水性水硬性組
成物。
4. The seawater-resistant hydraulic composition according to claim 1, wherein the seawater-resistant hydraulic composition is a repair material for deteriorated concrete in contact with seawater.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114890751A (en) * 2022-06-02 2022-08-12 济南大学 High-durability marine concrete doped with modified silica sol and preparation method thereof

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