JP2000128597A - 液状のエフロレッセンス防止剤及びこれを用いたセメント組成物 - Google Patents
液状のエフロレッセンス防止剤及びこれを用いたセメント組成物Info
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Abstract
空気連行性が小さく、また低温環境下での貯蔵安定性が
良好であり、さらに強度発現性にも優れたエフロレッセ
ンス防止剤を提供する。 【解決手段】 C8〜C18の脂肪酸アルカリ金属塩の
1種以上からなる液状のエフロレッセンス防止剤であっ
て、C12〜C16の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有
量が80重量%以上であることを特徴とする。
Description
センス防止剤及びこれを用いたセメント組成物に関す
る。
露出した状態にあるコンクリート製品や現場打ち放しコ
ンクリート等は、外観上、表面の美観が特に要求されて
いる。しかし、これらのコンクリートは、コンクリート
中に含まれる水溶性塩類がその表面に滲出し、乾燥する
ことにより析出するエフロレッセンス(白華)が発生し
て、美観を損ねている。
スの発生を防止する手法が種々提案されている。エフロ
レッセンス防止剤としては、高級脂肪酸のカルシウム、
マグネシウム、アルミニウム等のアルカリ土類金属塩を
主成分とする粉末品やオレイン酸等の不飽和脂肪酸のア
ルカリ金属塩を主成分とする液状品などの市販品が挙げ
られる。
74160号公報に、水溶性アミノ樹脂と高級脂肪酸金
属塩又は/及び非イオン界面活性剤とをコンクリートに
配合してエフロレッセンスを防止する方法が提案されて
いる。この公報によれば、高級脂肪酸金属塩として、炭
素数9〜21の高級飽和モノカルボン酸アルカリ土類金
属塩、とりわけステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
マグネシウム、ミリスチン酸カルシウム、パルミチン酸
カルシウム、ラウリン酸カルシウム等が特に好ましいと
されている。しかしながら、炭素数9〜21の脂肪酸ア
ルカリ土類金属塩は、水に難溶であるために、液状のエ
フロレッセンス防止剤を供給することができないことか
ら、取扱いが容易でなく、計量等の使用時の利便性から
みても問題がある。また、オレイン酸(C18)、リノ
ール酸(C18)等の不飽和脂肪酸或いはパルミチン酸
(C16)、ステアリン酸(C18)等の飽和脂肪酸の
アルカリ金属塩を主成分としたエフロレッセンス防止剤
もあるが、これは、常温〜低温環境下で白濁或いは固化
するために貯蔵安定性に劣り、液状品としての供給が不
可能であったり、冬期の取扱いに支障をきたしていた。
センス防止剤は、超硬練りコンクリートを加圧・振動・
脱型して製造するセメント製品には使用されているが、
スランプを有する通常のコンクリートには、殆ど使用さ
れていない。これは、スランプを有する通常のコンクリ
ートに、従来の液状のエフロレッセンス防止剤を使用し
た場合、コンクリートに空気が過剰に連行されるために
そのままでは使用することができないことによる。
には、塩化カルシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、オレ
イン酸ナトリウムを用いてエフロレッセンスを防止する
方法が提案されているが、この方法は、AE剤の一種で
あるラウリル硫酸ナトリウムやオレイン酸ナトリウムが
コンクリートに過剰に空気を連行するとともに、塩化カ
ルシウムがコンクリート中の鉄筋を腐食するなどの問題
をも内包している。更に、特開平5−319882号公
報には、トール油脂肪酸と炭素数8〜28の不飽和脂肪
酸、アルカノールアミン及び/又はアルキルアミンを含
有するエフロレッセンス防止剤が提案されているが、こ
れも不飽和脂肪酸がコンクリートに過剰な空気を連行す
るために好ましくない。
併用する方法もあるが、所望の空気量に調整するために
必要な消泡剤量が極端に多くなり、その調整が難しく、
凍結融解に対する耐久性を考慮したコンクリートの製造
が困難であると言う問題がある。
特性を有するため、従来のエフロレッセンス防止剤では
この特性がコンクリート等のセメント組成物の強度発現
性を低下させるという問題をも有している。
使用の利便性から見て、液状で、かつ、空気連行性が少
なく、少量のAE剤の使用により所望の空気量が容易に
調整でき、さらに強度発現性を低下させないものが強く
望まれている。
課題は、液状でコンクリート等のセメント組成物への空
気連行性が小さく、また低温環境下での貯蔵安定性が良
好であり、さらに強度発現性にも優れたエフロレッセン
ス防止剤を提供することにある。
題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、特定の飽
和脂肪酸アルカリ金属塩を特定の割合で用いることで、
液状でセメント組成物への空気連行性が小さく、さらに
低温環境下でも貯蔵安定性に優れたエフロレッセンス防
止剤を見出すに至った。さらにまたアルカノールアミン
及び/又はアルキレンジアミンを併用することで、強度
発現性にも優れたエフロレッセンス防止剤を見出すに至
った。
8〜C18)の脂肪酸アルカリ金属塩の1種以上からな
るエフロレッセンス防止剤において、炭素数12〜16
(C 12〜C16)の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有
量が80重量%以上であることを特徴とする液状のエフ
ロレッセンス防止剤及び該防止剤を含有するセメント組
成物に関する。また、本発明は前記の脂肪酸アルカリ金
属塩に加え、さらにアルカノ−ルアミン及び/又はアル
キレンジアミンを含有するエフロレッセンス防止剤及び
該防止剤を含有するセメント組成物にも関する。
金属塩中のC18の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有量
は、常温〜低温環境下における溶液の白濁や固化物の沈
殿発生を防止するうえで、5重量%未満であることが好
ましい。
みて、本発明における全脂肪酸アルカリ金属塩中のC
10以下の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有量は、10
重量%未満、好ましくは5重量%未満であり、C18の
不飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有量は、15重量%未
満、好ましくは10重量%未満である。
点からみて、本発明の更に好適な態様は、C12〜C
16の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の配合割合が、前記の
配合条件に加え、C12の飽和脂肪酸アルカリ金属塩を
40〜100重量%、C14の飽和脂肪酸アルカリ金属
塩を60重量%未満、好ましくは50重量%未満であ
り、C16の飽和脂肪酸アルカリ金属塩を20重量%未
満、好ましくは15重量%未満である。
ナトリウム、カリウムであり、溶液の貯蔵安定性の面か
らカリウム塩が好ましい。
は、更にアルカノールアミン及び/又はアルキレンジア
ミンを含有することができ、アルカノールアミンとして
は、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノ−ルアミンが、アルキレンジアミンとしては、エチレ
ンジアミン、プロピレンジアミンが挙げられる。アルカ
ノールアミン及び/又はアルキレンジアミンを配合する
ことにより、セメント組成物の強度低下を改善すること
ができる。アルカノールアミン及び/又はアルキレンジ
アミンの使用量は、セメント組成物中のセメント重量に
対して、固形分換算で0.005〜0.05重量%、好
ましくは0.01〜0.03重量%となるようにエフロ
レッセンス防止剤に配合すればよい。
ス防止剤と減水剤とを併用したセメント組成物を提供す
るものである。減水剤は、セメント組成物の単位水量を
低減する効果を有するものが使用でき、減水剤を本発明
のエフロレッセンス防止剤と併用することにより、セメ
ント組成物のエフロレッセンスの発生をより効果的に防
止することができる。減水剤としては、リグニンスルホ
ン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリアルキルスルホン酸
塩、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリ
ン縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、
アミノスルホン酸塩、ポリサッカライド誘導体を主成分
とするものが例示できる。また、本発明における減水剤
の使用量は、一般的にセメント組成物中のセメント重量
に対して固形分換算で0.01〜3.0重量%、好まし
くは0.05〜1.0重量%である。
くともセメントを含有するものであり、セメントペース
ト、モルタル、グラウト、超硬練りコンクリート及びス
ランプを有するコンクリート等を例示することができ
る。また、本発明のエフロレッセンス防止剤の使用量
は、適宜定められるが、基本的には硬化したセメント組
成物に対してエフロレッセンス防止効果を有する量であ
り、セメント組成物中のセメント重量に対して固形分換
算で0.05〜2.0重量%であり、好ましくは0.1
〜1.0重量%である。
は、多様性を持たせるために、他の添加剤と併用するこ
ともできる。他の添加剤としては、乾燥収縮低減剤、促
進剤、遅延剤、気泡剤、消泡剤、防錆剤、急結剤、増粘
剤、水溶性高分子物質等を例示することができる。
をモルタル及びコンクリートに使用した場合の実施例を
示すが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のでない。
脂肪酸塩と略す)及び不飽和脂肪酸アルカリ金属塩(以
下、不飽和脂肪酸塩と略す)の、モルタルへの空気連行
性について試験した。 1)モルタル配合 試験に用いたモルタルの配合を表2に示す。配合Aは減
水剤を使用しないモルタルであり、配合Bは減水剤(L
SN)をセメント100kg当たり250ml使用したモル
タルである。また、脂肪酸塩の使用量は、セメント重量
に対して固形分換算で0.15重量%と一定とした。な
お、AE剤(C1)の使用量は、Aの数で示し、セメン
ト重量に対して0.002重量%に相当する量を1Aと
表示した。
調整剤(AE剤又は消泡剤)の使用量について試験し
た。また、モルタルのフロー及び空気量の試験は、下記
の方法による。 (1)モルタルフロ−: JIS R 5201によ
る。 (2)空気量: 質量法による。
り、炭素数が8(A8)〜18(A18)の各飽和脂肪
酸塩は、炭素数が小さくなるに従い、モルタルへの空気
連行性が小大きくなる傾向を示す。炭素数が18の不飽
和脂肪酸塩(B 18)は、炭素数が同一の飽和脂肪酸塩
と比較して、空気連行性が大きい。また、この傾向は配
合A及びBの場合において同様であり、かつ、減水剤
(LSN)を併用した配合Bの方が減水剤を用いない配
合Aより連行空気量は大きい。図2は、飽和脂肪酸塩の
炭素数とモルタルに9%の空気を連行させるために必要
なAE剤量との相関関係(相関式)を表1の試験結果か
ら求めた。表3中の「9%に必要なAE剤量」の欄に、
この相関式より求めた値を示した。
の空気連行性に及ぼす影響について試験した。 1)モルタルの配合 試験に用いたモルタルは、2.1の1)に示す配合Bを
用いた。なお、各脂肪酸塩は、セメント重量に対して固
形分換算で0.3重量%使用した。 2)試験方法 飽和脂肪酸塩(A12−16)に対して、A8、
A10、A12の各飽和脂肪酸塩及び不飽和脂肪酸塩
(B18)の混合比率を変化させた場合のモルタルへの
空気連行性について試験した。また、モルタルのフロー
及び空気量は、2.1の2)と同様の方法で行った。 3)試験結果 試験結果を表4に示す。表4より、モルタルの空気量
は、A8、A10及びB 18の含有量が多くなるに従
い、大きくなる傾向を示す。これに対して、A12は、
含有量を増加させてもほとんど空気量の変化がない。
した場合のモルタルの圧縮強度について試験を行った。 1)モルタルの配合 試験に用いたモルタルは、2.1の1)に示す配合Bを
用いた。また、飽和脂肪酸塩は、セメント重量に対して
固形分換算で0.3重量%使用した。 2)試験方法 モルタルのフロー及び空気量は、2.1の2)と同様
に、圧縮強度はφ5×10cmの試験体をJSCE-F5
06-1995により作製しJIS A 1108に準じ
て行った。 3)試験結果 試験結果を表5に示す。表5より、飽和脂肪酸塩を添加
したモルタルの圧縮強度は、比較例の90〜92%であ
る。これに対してアルカノールアミン及びアルキレンジ
アミンを添加した場合、モルタルの圧縮強度は、比較例
の93〜99%であり、強度発現性が改善された。
ッセンス防止効果について試験した。 1)コンクリートの配合 試験に用いた超硬練りコンクリートの配合を表6に示
す。
るように、それぞれの材料を計量した後、50リットル
パン型強制ミキサに全材料を投入し、その後90秒間練
り混ぜてコンクリートを製造した。 3)試験方法 (1)エフロレッセンス防止効果の評価 φ10x20cmの円柱供試体を作製し、練り上がりか
ら24時間50℃環境下において養生した後、脱型後中
心部から2cm幅に切断してφ10x2cmの切断試験
体を得た。試験体側面からの水分の浸入・蒸発を防ぐた
めにその側面を蝋でコーティングした後、試験体を30
℃の環境下において半浸水し、エフロレッセンス発生度
合いを目視観察する。エフロレッセンス発生度合いの判
定は、次の基準によった。 A(良好):エフロレッセンスの発生なし。 B(普通):エフロレッセンスが僅かに発生。 C(悪い):エフロレッセンス発生
また、A10〜A16の各飽和脂肪酸塩、
A12−16、A12−18の飽和脂肪酸塩、及びB
18の不飽和脂肪酸塩は、何れもエフロレッセンス防止
効果が認められ「良好」又は使用量が少ない場合には
「普通」と評価された。
有するコンクリートに対する飽和脂肪酸塩の空気連行性
及びエフロレッセンス防止効果について試験した。 1)コンクリートの配合 試験に用いた目標スランプ8±2.5cm、目標空気量
4.5±0.5容量%のコンクリートの配合を表8に示
す。 減水剤及び/又は空気量調整剤の使用量は、スラ
ンプ及び空気量が目標の範囲となるように調整した。ま
た、減水剤は、PCAの場合がセメンド重量に対する重
量%で、LSA,MSAの場合がセメント100kg当た
りのリットル又はミリリットルで使用した。
た。 3)試験方法 コンクリートのスランプ、空気量及びエフロレッセンス
防止効果の評価試験は、以下の方法による。 (1)スランプ :JIS A 1101による。 (2)空気量 :JIS A 1128による。 (3)エフロレッセンス防止効果の評価: 2.4の
3)と同様に行った。
飽和脂肪酸塩及びA1 2−16、A12−18の飽和脂
肪酸塩は、空気連行性が無いためにAE剤を用いた。こ
れに対してB18の不飽和脂肪酸塩は、コンクリートに
対する空気連行性が過大であるために消泡剤を用いた。
飽和及び不飽和脂肪酸塩のいずれも、エフロレッセンス
の防止効果が認められ、使用量により「普通」又は「良
好」と評価された。また、減水剤の種類によって空気連
行性が異なる結果であった。
安定性を外観の目視観察で検討を行った。溶液の低温環
境下での安定性は、次の基準によった。 ○(良好):溶液性状に変化が無く透明液状である。 ×(不良):溶液中に結晶析出、全体濁り、下部沈殿が
確認、又は固化した。 試験結果を表10に示す。表10より、A12とA14
との配合割合を変化させた場合、A14の配合割合が6
0重量%以上になると、また、A12とA16との配合
割合を変化させた場合、A16の配合割合が20重量%
以上になると、溶液中に結晶が析出したり、白濁した
り、或いは固化物が確認された。
便性に優れた液状で、エフロレッセン防止効果を有し、
超硬練りコンクリートへの使用はもちろん、空気連行性
がほとんどないために、従来の不飽和脂肪酸塩を主成分
とするエフロレッセンス防止剤を使用することが難しか
ったスランプを有するコンクリートへの使用を可能と
し、更に、低温環境下においても溶液の貯蔵安定性に優
れ、強度発現性に優れるために、極めて汎用的に使用す
ることができる。
関関係を示すグラフである。
を連行させるために必要なAE剤量との相関関係を示す
グラフである。
Claims (9)
- 【請求項1】 C8〜C18の脂肪酸アルカリ金属塩の
1種以上からなる液状のエフロレッセンス防止剤であっ
て、C12〜C16の飽和脂肪酸アルカリ金属塩の含有
量が80重量%以上であることを特徴とする、前記エフ
ロレッセンス防止剤。 - 【請求項2】 C18の飽和脂肪酸アルカリ金属塩を5
重量%以上含有しないことを特徴とする、請求項1に記
載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項3】 C10以下の飽和脂肪酸アルカリ金属塩
を10重量%以上含有しないことを特徴とする、請求項
1または請求項2に記載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項4】 C18の不飽和脂肪酸アルカリ金属塩を
15重量%以上含有しないことを特徴とする、請求項1
〜請求項3に記載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項5】 C12の飽和脂肪酸アルカリ金属塩を4
0〜100重量%、C14の飽和脂肪酸アルカリ金属塩
を60重量%未満、及びC16の飽和脂肪酸アルカリ金
属塩を20重量%未満含有することを特徴とする、請求
項1〜請求項4に記載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項6】 更に、アルカノールアミン及び/又はア
ルキレンジアミンを含有することを特徴とする請求項1
〜請求項5に記載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項7】 アルカノールアミンがジエタノ−ルアミ
ン又はトリエタノールアミンであり、アルキレンジアミ
ンがエチレンジアミンであることを特徴とする、請求項
4に記載のエフロレッセンス防止剤。 - 【請求項8】 請求項1〜請求項7の何れかに記載のエ
フロレッセンス防止剤を含有することを特徴とするセメ
ント組成物。 - 【請求項9】 更に、リグニンスルホン酸塩、オキシカ
ルボン酸塩、ポリアルキルスルホン酸塩、ポリカルボン
酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラ
ミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、アミノスルホン酸
塩、ポリサッカライド誘導体の中から選ばれた減水剤の
1種または2種以上を含有することを特徴とする、請求
項8に記載のセメント組成物。
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