JP2001031461A - Antimicrobial cement modifier - Google Patents

Antimicrobial cement modifier

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JP2001031461A
JP2001031461A JP11205195A JP20519599A JP2001031461A JP 2001031461 A JP2001031461 A JP 2001031461A JP 11205195 A JP11205195 A JP 11205195A JP 20519599 A JP20519599 A JP 20519599A JP 2001031461 A JP2001031461 A JP 2001031461A
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JP
Japan
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antimicrobial
cement
concrete
hydrotalcite
mortar
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JP11205195A
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Japanese (ja)
Inventor
Sukehiro Nonaka
資博 野中
Toshio Sato
利夫 佐藤
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Tomita Pharmaceutical Co Ltd
Nippon Polyester Co Ltd
Original Assignee
Tomita Pharmaceutical Co Ltd
Nippon Polyester Co Ltd
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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
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • C04B2103/67Biocides

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an antimicrobial cement modifier capable of providing a concrete and/or a mortar formulated with a metal ion in comparatively high concentration without inhibiting the hydration reaction of the cement by including an antimicrobial hydrotalcite and a blast furnace slag. SOLUTION: The antimicrobial hydrotalcite is preferably the one of the formula M1-x2+Mx3+(OH-)2+x-y(An-)y/n(M2+ is at least one kind of Mg2+, Fe2+, Ca2+, Zn2+ or Cu2+; M3+ is at least one kind of Al3+ or Fe3+; An- is at least one kind of CO32-, SO42-, Cl-, OH-, NO3- or NO2-; x is a positive number within the range of 0.1<=x<=0.5; y is a positive number within the range of 0.1<=y<=0.5; n is 1 or 2). The blast furnace slag capable of being utilized as the cement admixture has a prescribed standard such as a vitrification degree, a chemical composition and a basicity (CaO+MgO+Al2O3/SiO2), especially preferably the vitrification degree of >=90% and the basicity of >=1.6.

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】本発明はセメントに配合して
用いられることによって、セメントの水和反応を阻害す
ることなく、有意に高い抗微生物性を付与することので
きるセメント改質材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cement modifier capable of imparting significantly higher antimicrobial properties without inhibiting a hydration reaction of a cement when used in a cement.

【0002】さらに本発明は、上記セメント改質材を含
有することによって、抗微生物性を有すると共に、微生
物が生成する硫酸又は炭酸などに対して耐久性に優れた
コンクリートもしくはモルタル組成物に関する。
[0002] The present invention further relates to a concrete or mortar composition having the above-mentioned cement modifier, which has antimicrobial properties and has excellent durability against sulfuric acid or carbonic acid generated by microorganisms.

【0003】[0003]

【従来の技術】コンクリート若しくはモルタルは、その
優れた機能性並びに大量生産に裏付けられた安価さゆえ
に、我々の現在の生活環境を構成する上で欠かせないも
のとなっている。しかしながら、一般に恒久的とされて
いるこのコンクリート若しくはモルタル構造物も、各種
の要因によって劣化し、これがしばしば社会問題となっ
ている。
2. Description of the Related Art Concrete or mortar is indispensable in constituting our present living environment because of its excellent functionality and low cost supported by mass production. However, this concrete or mortar structure, which is generally made permanent, also deteriorates due to various factors, which is often a social problem.

【0004】かかるコンクリート若しくはモルタルの劣
化の要因の一つとして微生物の関与を挙げることができ
る。
One of the causes of the deterioration of concrete or mortar is the involvement of microorganisms.

【0005】従来、このようなコンクリート若しくはモ
ルタルの微生物が原因となる劣化に対する対策として
は、コンクリート構造物の表面をエポキシ樹脂又はビニ
ルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など、化学的
抵抗性の高い有機材料により被覆する方法(コンクリー
ト防食指針(案):下水道事業団(平成9年度版)、特
開平7−171494号)、セメントに銀、銅、亜鉛、
ニッケルなどの無機金属粉体を配合する方法等(特開平
4−149053号、特開平11−79920号等)が
提案されている。
Conventionally, as a countermeasure against such deterioration of concrete or mortar caused by microorganisms, the surface of a concrete structure is coated with an organic material having high chemical resistance such as an epoxy resin, a vinyl ester resin or an unsaturated polyester resin. (Concrete Corrosion Protection Guidelines (draft): Sewerage Corporation (1997), JP-A-7-171494), silver, copper, zinc, cement
A method of blending an inorganic metal powder such as nickel (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-149053 and 11-79920) has been proposed.

【0006】しかしながら、前者の方法では、有機系被
覆材の施工時に欠陥部(ピンホール、被覆の厚さ不足)
が生じやすいなどの問題があり、また後者の方法は銀、
銅などの金属粉体が高価であること、並びにセメント及
び骨材を含むセメント組成物に対して金属粉体の分散性
が悪く、十分な抗微生物効果を発揮できないといった問
題があった。
[0006] However, in the former method, defective portions (pinholes, insufficient thickness of the coating) during the application of the organic coating material.
And the latter method is silver,
There are problems that metal powders such as copper are expensive, and that the metal powders are poorly dispersible in a cement composition containing cement and aggregate and cannot exert a sufficient antimicrobial effect.

【0007】一方、最近、特定の複合金属水酸化物、す
なわちハイドロタルサイトに優れた抗微生物性があるこ
とがわかり、該ハイドロタルサイト類を樹脂、ゴム、繊
維及び塗料等の抗菌・抗カビ剤として用いる方法が提案
されている(特開平6−72816号、特開平6−65
011号、特開平8−48606号、特開平8−291
011号)。
On the other hand, recently, it has been found that a specific composite metal hydroxide, that is, hydrotalcite, has excellent antimicrobial properties, and the hydrotalcites are used as antibacterial and antifungal agents such as resins, rubbers, fibers and paints. There has been proposed a method for use as an agent (JP-A-6-72816, JP-A-6-65).
011, JP-A-8-48606, JP-A-8-291
011).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、特に微
生物による影響を主眼として、耐久性に優れたコンクリ
ート若しくはモルタルの開発を目指して研究を進めてい
たところ、その研究過程で、無機金属イオンを担持した
抗微生物材をセメントに配合すると、中に含まれる無機
金属イオンによってセメントの水和反応が阻害されてコ
ンクリートとして十分な強度を発現させることが困難で
あり、その結果、期待し得る有効な微生物性が付与でき
ないという問題に突き当たった。本発明は、かかる問題
を解決することを目的とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have been studying the development of highly durable concrete or mortar with a particular emphasis on the influence of microorganisms. When an antimicrobial material carrying ions is added to the cement, it is difficult to develop sufficient strength as concrete because the inorganic metal ions contained therein inhibit the hydration reaction of the cement, and as a result, it can be expected The problem is that effective microbial properties cannot be imparted. An object of the present invention is to solve such a problem.

【0009】すなわち、本発明は、セメントの水和反応
を阻害することなく、比較的高濃度の金属イオンをコン
クリート/モルタルに配合することを可能とする方法で
あって、その結果、コンクリート/モルタルに所望され
る有効な抗微生物性を付与する方法を提供することを目
的とするものである。
That is, the present invention is a method which enables a relatively high concentration of metal ions to be incorporated into concrete / mortar without inhibiting the hydration reaction of cement. It is an object of the present invention to provide a method for imparting a desired effective antimicrobial property to a product.

【0010】さらに本発明の目的は、上記方法の実現に
有用であるとともに、セメント中によく分散し、かつ得
られるコンクリート/モルタルの物性に悪影響を与えな
いセメント改質材を提供することである。
It is a further object of the present invention to provide a cement modifier which is useful for realizing the above-mentioned method and which is well dispersed in cement and does not adversely affect the physical properties of the obtained concrete / mortar. .

【0011】また、本発明の目的は、近年重視されてい
る環境への安全性を鑑みて、使用中にコンクリート/モ
ルタル構造物から重金属イオンが外部環境に溶出しな
い、安全性の高いセメント改質材を提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a highly safe cement modification in which heavy metal ions are not eluted from the concrete / mortar structure into the external environment during use in view of environmental safety which has recently been emphasized. To provide materials.

【0012】更に本発明の目的は、上記セメント改質材
を含有することによって、抗微生物性を発揮するととも
に、微生物が生成する硫酸又は炭酸などに対して化学的
抵抗性に優れた耐久性の高いコンクリートもしくはモル
タル組成物を提供することである。
It is a further object of the present invention to exhibit the antimicrobial properties by including the above cement modifier, and to provide a high durability against chemicals such as sulfuric acid or carbonic acid produced by microorganisms. It is to provide a high concrete or mortar composition.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく日夜鋭意研究を重ねていたところ、無機金
属イオンを担持した化合物と高炉スラグとを併用するこ
とによって、金属イオンによるセメント水和反応の阻
害が有意に低減できること、このため、コンクリート
/モルタルの初期強度の発現や物性を損なうことなく多
量の金属イオンを配合することができ、結果としてコン
クリート/モルタルに所望の優れた抗微生物性を付与で
きることを見出し、更に、無機金属イオンを担持した化
合物としてOH-を多量に有するハイドロタルサイトを
用いることによって、併用する高炉スラグの潜在水硬
性を高めることができ、より緻密で長期強度の優れたコ
ンクリート/モルタルが調製できること、金属イオン
がハイドロタルサイト中に安定して保持されるため、重
金属による環境汚染の問題が生じないこと、またこれ
によって抗微生物性が長期にわたって持続すること、
高炉スラグを使用することにより、モルタル又はコンク
リートの化学的抵抗性を高めることにより、抗微生物性
との相乗効果により耐久性が向上すること、などを見出
した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have been diligently studying to solve the above-mentioned problems day and night, and by using a compound supporting inorganic metal ions and a blast furnace slag together, the metal ion Inhibition of the cement hydration reaction can be significantly reduced, so that a large amount of metal ions can be blended without deteriorating the initial strength and physical properties of the concrete / mortar, and as a result, the desired excellent properties of the concrete / mortar found that can impart antimicrobial, further, OH as compounds bearing an inorganic metal ion - by using a hydrotalcite having a large amount, it is possible to increase the latent hydraulic blast furnace slag used in combination, denser The ability to prepare concrete / mortar with excellent long-term strength and metal ions in hydrotalcite To be held constant, that the environmental pollution by heavy metals problem does not occur, also thereby antimicrobial be long lasting,
It has been found that by using blast furnace slag, by increasing the chemical resistance of mortar or concrete, durability is improved due to a synergistic effect with antimicrobial properties.

【0014】本発明は、かかる諸々の知見に基づいて完
成されたものである。
The present invention has been completed based on these various findings.

【0015】すなわち、本発明は下記項1及び2に掲げ
る、セメントに抗微生物性を付与することのできるセメ
ント改質材である。 項1.抗微生物性ハイドロタルサイト及び高炉スラグを
含有する、抗微生物性セメント改質材。 項2.抗微生物性ハイドロタルサイトが、下記式
(1):
That is, the present invention is a cement modifier capable of imparting antimicrobial properties to cement, as described in the following items 1 and 2. Item 1. An antimicrobial cement modifier containing antimicrobial hydrotalcite and blast furnace slag. Item 2. The antimicrobial hydrotalcite has the following formula (1):

【0016】[0016]

【化3】 M1-x 2+x 3+(OH-2+x-y(An-y/n (1) (式中、M2+はMg2+、Fe2+、Ca2+、Zn2+又はC
2+の少なくとも1種を示し、M3+はAl3+又はFe3+
の少なくとも1種を示し、An-はCO3 2-、SO4 2-、C
-、OH-、NO3 -又はNO2 -の少なくとも1種を示
す。xは0.1≦x≦0.5、yは0.1≦y≦0.5
の正数を示す。nは1又は2である。)で示されるもの
である、項1記載の抗微生物性セメント改質材。
Embedded image M1-x 2+Mx 3+(OH-)2 + xy(An-)y / n (1) (where M2+Is Mg2+, Fe2+, Ca2+, Zn2+Or C
u2+At least one of the following:3+Is Al3+Or Fe3+
At least one of the following:n-Is COThree 2-, SOFour 2-, C
l-, OH-, NOThree -Or NOTwo -At least one of
You. x is 0.1 ≦ x ≦ 0.5, y is 0.1 ≦ y ≦ 0.5
Indicates a positive number. n is 1 or 2. )
Item 4. The antimicrobial cement modifier according to Item 1,

【0017】また本発明は下記項3及び4に掲げるコン
クリート若しくはモルタル組成物である。 項3.抗微生物性ハイドロタルサイト、高炉スラグ、セ
メント及び骨材を含有する、抗微生物性コンクリートも
しくはモルタル組成物。 項4.抗微生物性ハイドロタルサイトが、下記式
(1):
Further, the present invention is a concrete or mortar composition described in the following items 3 and 4. Item 3. An antimicrobial concrete or mortar composition containing antimicrobial hydrotalcite, blast furnace slag, cement and aggregate. Item 4. The antimicrobial hydrotalcite has the following formula (1):

【0018】[0018]

【化4】 M1-x 2+x 3+(OH-2+x-y(An-y/n (1) (式中、M2+はMg2+、Fe2+、Ca2+、Zn2+又はC
2+の少なくとも1種を示し、M3+はAl3+又はFe3+
の少なくとも1種を示し、An-はCO3 2-、SO4 2-、C
-、OH-、NO3 -又はNO2 -の少なくとも1種を示
す。xは0.1≦x≦0.5、yは0.1≦y≦0.5
の正数を示す。nは1又は2である。)で示されるもの
である、項3記載の抗微生物性コンクリートもしくはモ
ルタル組成物。
Embedded image M1-x 2+Mx 3+(OH-)2 + xy(An-)y / n (1) (where M2+Is Mg2+, Fe2+, Ca2+, Zn2+Or C
u2+At least one of the following:3+Is Al3+Or Fe3+
At least one of the following:n-Is COThree 2-, SOFour 2-, C
l-, OH-, NOThree -Or NOTwo -At least one of
You. x is 0.1 ≦ x ≦ 0.5, y is 0.1 ≦ y ≦ 0.5
Indicates a positive number. n is 1 or 2. )
Item 3. The antimicrobial concrete or concrete according to item 3,
Lutar composition.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の抗微生物性セメント改質
材は、少なくとも抗微生物性ハイドロタルサイトと高炉
スラグを含有することを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The antimicrobial cement modifier of the present invention is characterized by containing at least antimicrobial hydrotalcite and blast furnace slag.

【0020】本発明で用いられる抗微生物性ハイドロタ
ルサイトとは、抗微生物性を有する複合金属水酸化物、
具体的には抗菌性を有する銅、亜鉛などの重金属イオン
を結晶構造内部に安定に有する複合金属水酸化物を意味
する。
The antimicrobial hydrotalcite used in the present invention is a composite metal hydroxide having antimicrobial properties,
Specifically, it means a composite metal hydroxide having a heavy metal ion such as copper or zinc having an antibacterial property stably inside the crystal structure.

【0021】ここで本発明が対象とする微生物として
は、藻類、細菌、カビを含む真菌、原生植物、ウイルス
及びウイルス様物質が包含されるが、好ましくは藻類、
細菌、及びカビを含む真菌を挙げることができる。中で
も、硫黄酸化細菌であるThiobacillus属は、硫酸を生成
して、主に下水道施設でのコンクリート又はモルタルに
劣化をもたらす菌として知られており、かかる細菌とし
て具体的には、Thiobacillus thiooxidans、Thiobacill
us noverus、Thiobacillus verustus等が含まれる。ま
た、コンクリート施設の美観を損ねる建築資材の表面に
発生する黒カビ(Aspergillus niger)等の真菌類、水
路に発生し美観を損ねる藻類が好適に対象とされる。
The microorganisms of the present invention include algae, bacteria, fungi including fungi, protozoa, viruses and virus-like substances.
Mention may be made of bacteria, and fungi, including molds. Among them, the genus Thiobacillus, which is a sulfur oxidizing bacterium, is known as a bacterium that produces sulfuric acid and mainly causes deterioration in concrete or mortar in sewerage facilities.Specifically, such bacteria include Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus
us noverus, Thiobacillus verustus and the like. In addition, fungi such as black mold (Aspergillus niger) generated on the surface of building materials that impair the aesthetics of concrete facilities, and algae generated on waterways and impairing the aesthetics are preferably targeted.

【0022】本発明で用いられる抗微生物性ハイドロタ
ルサイトとして、具体的には、通常下記式(2)
As the antimicrobial hydrotalcite used in the present invention, specifically, the following formula (2)

【0023】[0023]

【化5】 Mg1-x 2+Alx 3+(OH-2+x-y(An-y/n (2) (式中、An-はCO3 2-、SO4 2-、Cl-、OH-、NO
3 -又はNO2 -の少なくとも1種を示す。xは0.1≦x
≦0.5、yは0.1≦y≦0.5の範囲を示す。nは
1又は2である。)で示されるハイドロタルサイトのM
2+の全部もしくは一部を、同種の重金属イオンであ
る、例えばZn2+又はCu2+で置換してなる同型置換複
合金属水酸化物を例示することができる。なお、これら
の重金属イオンは1種単独で用いられても、また2種以
上を任意に組み合わせて用いられてもよい。
Embedded image Mg 1-x 2+ Al x 3+ (OH -) 2 + xy (A n-) y / n (2) ( wherein, A n-is CO 3 2-, SO 4 2-, Cl -, OH -, NO
3 - or NO 2 - represents at least one. x is 0.1 ≦ x
≦ 0.5, y indicates a range of 0.1 ≦ y ≦ 0.5. n is 1 or 2. M) of hydrotalcite indicated by)
The same type of substituted complex metal hydroxide obtained by substituting all or a part of g 2+ with the same kind of heavy metal ion, for example, Zn 2+ or Cu 2+ can be exemplified. These heavy metal ions may be used alone or in any combination of two or more.

【0024】かかる同型置換複合金属水酸化物は、Ca
2+および/またはMg2+と、Cu2+および/またはZn
2+とを含有する水溶液に、所定量のアルカリ性物質を加
え、撹拌下に反応させ、ハイドロタルサイト結晶を析出
させた後に、pH10以上、好ましくはpH11以上の
アルカリ条件下で、50℃以上、好ましくは80℃以上
で1〜10時間、好ましくは1〜5時間程度熱熟成する
方法で、製造することができる。
The isomorphous substituted composite metal hydroxide is Ca
2+ and / or Mg 2+ and Cu 2+ and / or Zn
To an aqueous solution containing 2+ , a predetermined amount of an alkaline substance is added, and reacted under stirring to precipitate hydrotalcite crystals. Then, at an alkaline condition of pH 10 or higher, preferably pH 11 or higher, 50 ° C. or higher, It can be produced by a method of heat aging at preferably 80 ° C. or higher for 1 to 10 hours, preferably about 1 to 5 hours.

【0025】本発明において高炉スラグとしては、一般
にセメント混和材として用いられるものを広く採用する
ことができる。一般にセメント混和材として利用できる
高炉スラグは、ガラス化率、化学組成及び塩基度(Ca
O+MgO+Al23/SiO2)などの一定の基準を
有している。特にガラス化率は90%以上が好ましく、
塩基度は1.6以上が好ましい。また、化学組成として
は制限はされないが、一般にはSiO2が31〜40重
量%程度、CaOが38〜45重量%程度、MgOが8
〜2重量%程度、Al23が13〜17重量%程度の範
囲を挙げることができる。また、制限はされないが、酸
化マグネシウム含量は10重量%以下、三酸化硫黄含量
は4重量%以下、塩化物イオン含量は0.02重量%以
下であることが好ましい。
In the present invention, blast furnace slag generally used as a cement admixture can be widely used. Blast furnace slag which can be generally used as a cement admixture has a vitrification rate, a chemical composition and a basicity (Ca).
O + MgO + Al 2 O 3 / SiO 2 ). In particular, the vitrification rate is preferably 90% or more,
The basicity is preferably 1.6 or more. As the chemical composition is not limited, generally SiO 2 is about 31 to 40 wt%, CaO about 38 to 45 wt%, MgO is 8
About 2 wt%, Al 2 O 3 can be mentioned range of about 13 to 17 wt%. Although not limited, it is preferable that the magnesium oxide content is 10% by weight or less, the sulfur trioxide content is 4% by weight or less, and the chloride ion content is 0.02% by weight or less.

【0026】高炉スラグは、高炉水砕スラグを乾燥・粉
砕した微粉末状のものが好適であり、その粉末度は、特
に制限はされないが、通常プレーン比表面積として30
00〜10000cm2/g、好ましくは6000〜8
000cm2/gを例示することができる。
The blast furnace slag is preferably in the form of fine powder obtained by drying and pulverizing granulated blast furnace slag, and its fineness is not particularly limited.
00-10000 cm 2 / g, preferably 6000-8
000 cm 2 / g.

【0027】具体的には高炉スラグ微粉末として、JI
S A6206−1997(コンクリート用高炉スラグ
微粉末)の規格に沿うものを好適に用いることができ
る。
Specifically, as blast furnace slag fine powder, JI
A material conforming to the standard of SA6206-1997 (blast furnace slag fine powder for concrete) can be suitably used.

【0028】本発明のセメント改質材中に配合される抗
微生物性ハイドロタルサイト及び高炉スラグの配合割合
は、特に制限されないが、通常高炉スラグ100重量%
に対して、抗微生物性ハイドロタルサイト1〜50重量
%、好ましくは15〜30重量%の割合を挙げることが
できる。
The mixing ratio of the antimicrobial hydrotalcite and the blast furnace slag to be mixed in the cement modifier of the present invention is not particularly limited, but is usually 100% by weight of the blast furnace slag.
% Of the antimicrobial hydrotalcite, preferably 15 to 30% by weight.

【0029】本発明のセメント改良材によれば、セメン
トに添加配合されることによって、セメントを原料とし
て調製されるコンクリートやセメントモルタルに対して
抗微生物性を与えることができる。
According to the cement improving material of the present invention, antimicrobial properties can be imparted to concrete or cement mortar prepared from cement by being added to and blended with cement.

【0030】すなわち、本発明はまた上記セメント改良
材を含むコンクリート若しくはモルタル組成物を提供す
るものである。
That is, the present invention also provides a concrete or mortar composition containing the above cement improving material.

【0031】上記セメント改良材が適用されるセメント
としては、予め高炉スラグが混合された高炉セメント以
外のセメントであればよく、ポルトランドセメントを好
適に挙げることができる。
As the cement to which the above cement improving material is applied, any cement other than blast furnace cement in which blast furnace slag has been mixed in advance may be used, and Portland cement can be suitably exemplified.

【0032】なお、対象のセメントが高炉セメントであ
る場合は、抗微生物性ハイドロタルサイトを、高炉セメ
ントに含まれる高炉スラグに対して前述の割合となるよ
うに配合すれば、本発明の目的及び効果を達成すること
ができる。本発明は、かかる使用方法を排除するもので
はなく、セメントに対して高炉スラグと抗微生物性ハイ
ドロタルサイトを組み合わせて用いるという本発明の要
旨を利用する限りは本発明に包含されるものと解する。
When the cement of interest is blast-furnace cement, if the antimicrobial hydrotalcite is blended with the blast-furnace slag contained in the blast-furnace cement in the ratio described above, the object of the present invention and The effect can be achieved. The present invention does not exclude such a use method, and it is understood that the present invention is included in the present invention as long as the gist of the present invention of using blast furnace slag and antimicrobial hydrotalcite in combination with cement is used. I do.

【0033】本発明のセメント改良材のコンクリート/
モルタル組成物における配合割合は、制限はされない
が、通常コンクリート/モルタル組成物100重量%あ
たり、5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%で
ある。
The concrete of the cement improving material of the present invention
The mixing ratio in the mortar composition is not limited, but is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, per 100% by weight of the concrete / mortar composition.

【0034】なお、本発明のコンクリート若しくはモル
タル組成物には、本発明の効果を損なわないかぎり、本
発明の抗微生物性セメント改質材に加えて、通常用いら
れる増粘剤及び減水剤などのセメント混和剤を配合する
こともできる。
The concrete or mortar composition of the present invention may contain, in addition to the antimicrobial cement modifier of the present invention, commonly used thickeners and water reducing agents as long as the effects of the present invention are not impaired. A cement admixture may be added.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を実験例及び実施例によって更
に詳細に説明するが、本発明は当該実施例によって何ら
制限されるものではない。尚、以下記載する%は特に断
らない限り、重量%を意味する。実施例1〜3 普通ポルトランドセメント364g及び豊浦標準砂10
40gに、高炉スラグ156g並びにハイドロタルサイ
ト(Mg0.806Cu0.094Al0.194(OH)2.0 69(CO
30.099Cl0.115)をそれぞれ52g(実施例1)、
78g(実施例2)、104g(実施例3)、0g(対
照例)の割合で添加配合して、さらにこれに水を338
gを配合して混練りしてコンクリート組成物を調製した
(表1参照)。なお、上記ハイドロタルサイトは、塩化
マグネシウムと塩化銅、塩化アルミニウムを用いて、M
2+が1.875mol/L、Cu2+が0.21mol/L、Al3+
が0.42mol/Lとなるように調整した混合水溶液と、
6.25mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液とを、予め炭酸
ナトリウムによって、pH11に調整した水に、撹拌下
にて同時滴下することにより調製した。滴下時、反応液
のpH値を11〜12に保持し、生成したハイドロタル
サイト結晶を、母液中にて60℃で2時間熱熟成し、得
られた結晶をろ過、水洗、乾燥することにより製造し
た。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to experimental examples and examples.
Although the present invention will be described in detail, the present invention
There is no restriction. The percentages described below are not particularly specified.
Unless otherwise indicated, weight percentages are used.Examples 1-3 Normal Portland cement 364g and Toyoura standard sand 10
40g, blast furnace slag 156g and hydrotalc
(Mg0.806Cu0.094Al0.194(OH)2.0 69(CO
Three)0.099Cl0.115) Were each 52 g (Example 1),
78 g (Example 2), 104 g (Example 3), 0 g (vs.
And the water was added to the mixture at a rate of 338.
g was mixed and kneaded to prepare a concrete composition.
(See Table 1). In addition, the above-mentioned hydrotalcite
Using magnesium, copper chloride and aluminum chloride, M
g2+Is 1.875 mol / L, Cu2+Is 0.21 mol / L, Al3+
And a mixed aqueous solution adjusted to be 0.42 mol / L.
6.25 mol / L sodium hydroxide aqueous solution
Under stirring with water adjusted to pH 11 with sodium
And was prepared by simultaneous dropping. At the time of dropping, the reaction solution
Is maintained at 11 to 12 and the resulting hydrotal
The site crystals were heat-aged in a mother liquor at 60 ° C. for 2 hours to obtain
The crystals obtained are filtered, washed with water and dried to produce
Was.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】これを、旧JIS R5201のセメント
の物理試験方法10.強さ試験に従って、練り混ぜ機を用
いて3分間の練り混ぜを行った。練り混ぜを行った材料
は、鋼製の成形型枠に2回に分けて突き硬めながら詰
め、5時間以上経過した後、型の上の盛り上げを削り取
り、湿気箱中に静置した。24時間経過後、試験体を型
枠から取り外し、水中に完全に浸漬し、所定の期間養生
を行った後、下記の抗微生物性試験及び強度試験を行っ
た。実験例1 抗微生物性試験 上記実施例1〜3及び対照例で調製したモルタル試験体
(養生期間:湿気箱中24時間、水中13日間、縦4c
m×横4cm×長さ16cm)をコンクリートカッター
で厚さ3mmに切断し、幅4cm×長さ4cm×長さ3
mmの抗微生物性試験用試験体を調製した(アルカリ未
侵出系)。また、試験に際して、モルタル中に元来存在
するアルカリの影響を排除するため、調製したモルタル
試験体を4日間流水中につけ、アルカリの侵出を行った
試験体(アルカリ侵出系)も同時に作成した。
This was kneaded for 3 minutes using a kneading machine in accordance with the physical test method of cement of old JIS R5201, 10. Strength test. The kneaded material was packed in a steel mold in two steps while stiffening it, and after 5 hours or more, the swelling on the mold was scraped off and left in a moisture box. After a lapse of 24 hours, the test specimen was removed from the mold, completely immersed in water, cured for a predetermined period, and then subjected to the following antimicrobial test and strength test. Experimental Example 1 Antimicrobial test Mortar specimens prepared in Examples 1 to 3 and Control Example (curing period: 24 hours in a moisture box, 13 days in water, length 4c)
mx 4cm x 16cm) with a concrete cutter to a thickness of 3mm, width 4cm x length 4cm x length 3
Specimens for antimicrobial test of mm were prepared (alkaline non-leachable system). In addition, in order to eliminate the effects of the alkali originally present in the mortar during the test, the prepared mortar test specimen was immersed in running water for 4 days, and a test specimen (alkaline leaching system) that leached the alkali was also prepared. did.

【0038】これらを用いて、JIS Z 2911「カビ抵抗性
試験」及びドイツの試験法(DIN)95256FIL/95256FALを
参考にして下記の抗微生物性試験を行った。
Using these, the following antimicrobial test was carried out with reference to JIS Z 2911 "Mold resistance test" and the German test method (DIN) 95256FIL / 95256FAL.

【0039】評価に用いた微生物として、細菌としては
環境中のコンクリートからも検出されている大腸菌(Es
herichia coli JCM 1649)、カビとして種々の建築材料
から検出され、JISのカビ抵抗性試験において検定株
と定められている黒カビ(Aureobashi dium pulluans F
ERMS-9)を用いた。また、藻類は、ドイツの試験方法D
INで用いられる緑藻(Stichococcus bacillaris NIES
-529)を用いた。
As microorganisms used in the evaluation, bacteria, Escherichia coli (Es
herichia coli JCM 1649), a black mold (Aureobashi dium pulluans F.) detected as a mold from various building materials and determined as a test strain in the JIS mold resistance test.
ERMS-9) was used. Algae are also tested in German test method D.
Green algae (Stichococcus bacillaris NIES) used in IN
-529) was used.

【0040】抗微生物性試験は、具体的には各微生物用
の培地を調製し、シャーレ上に寒天平板を作成しその上
に供試モルタル試験体を設置した。モルタル試験体を設
置した後、シャーレ全面に微生物の懸濁液を塗布し、モ
ルタル試験体上並びに寒天上(モルタル試験体周辺)の
微生物の生育状態を観察した(基準1、基準2)。結果
を表2〜表4に示す。
In the antimicrobial test, specifically, a medium for each microorganism was prepared, an agar plate was prepared on a petri dish, and a test mortar specimen was placed thereon. After the mortar specimen was set, a suspension of the microorganism was applied to the entire surface of the petri dish, and the growth state of the microorganism on the mortar specimen and on the agar (around the mortar specimen) was observed (Criterion 1, Reference 2). The results are shown in Tables 2 to 4.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】なお表中、基準(1)及び(2)はそれぞ
れ表5及び表6に記載する基準に従うものである。
In the tables, the criteria (1) and (2) comply with the criteria described in Tables 5 and 6, respectively.

【0045】[0045]

【表5】 [Table 5]

【0046】[0046]

【表6】 [Table 6]

【0047】上記の結果から、カビなどの真菌及び藻類
に対しては、本発明のセメント改質材を10重量%以上
配合することによって、また細菌に対しては15重量%
以上配合することによって、有意に抗微生物性を発揮す
ることがわかる。実験例2 モルタルの強度発現特性 上記実施例に記載の方法に従って調製したモルタル試験
体(実施例1〜3,対照例:但し、養生期間を7日及び
28日とした。)について、JISR5201に準じ
て、曲げ強度試験及び圧縮強度試験を行った。
From the above results, it is found that fungi such as mold and algae are mixed with the cement modifier of the present invention in an amount of 10% by weight or more, and bacteria are added in an amount of 15% by weight.
It can be seen that the above formulation significantly exerts antimicrobial properties. Experimental Example 2 Strength development characteristics of mortar Mortar test specimens prepared according to the method described in the above Examples (Examples 1 to 3, control example: curing period was 7 days and 28 days) according to JISR5201. Then, a bending strength test and a compression strength test were performed.

【0048】具体的には、曲げ強度試験はJISR52
01「セメントの物理試験方法」10.強さ試験に規定さ
れている、ミハエリス二重てこ型曲げ強さ試験機を用い
て、支点間の距離を100mmとして試験体の中央部に
毎秒5kgf(49N)の割合で載荷し、最大荷重を求め
た。また、圧縮強度試験はJISR5201「セメント
の物理試験方法」10.強さの試験に規定されている、圧
縮試験装置を用いて、供試体中央部に(40±0.1mm)2
範囲で、毎秒80kgf(785N)の割合で載荷し、最
大荷重を求めた。なお、試験では各材齢毎に3個の試験
体を用い、特に圧縮強度試験では、曲げ強度試験で切断
された6個の試験体を使用した。
More specifically, the bending strength test was conducted according to JISR52.
01 "Physical test method of cement" 10. Using a Michaelis double lever-type bending strength tester specified in the strength test, the distance between the fulcrums was 100 mm, and the center of the test piece was 5 kgf / sec (49 N). ) And the maximum load was determined. In addition, the compression strength test is performed in the range of (40 ± 0.1 mm) 2 per second using the compression test equipment specified in JISR5201 “Physical test method of cement” 10. It was loaded at a rate of 80 kgf (785 N), and the maximum load was determined. In the test, three specimens were used for each material age. In particular, in the compression strength test, six specimens cut by the bending strength test were used.

【0049】また、比較実験として、上記モルタル試験
体の調製に用いたセメント改質材に代えて、ハイドロタ
ルサイトだけ(高炉スラグ微粉末を含まない)を上記試
験体における含有量と同じ割合で含むように用いて、モ
ルタル比較試験体を調製し、該比較試験体について、上
記と同様にして、曲げ強度試験及び圧縮強度試験を行っ
た。
As a comparative experiment, only hydrotalcite (not including blast furnace slag fine powder) was used in place of the cement modifier used in the preparation of the mortar specimen at the same ratio as the content in the specimen. A mortar comparative test specimen was prepared by using the comparative test specimen, and a flexural strength test and a compressive strength test were performed on the comparative test specimen in the same manner as described above.

【0050】曲げ強度試験の結果(本発明のモルタル試
験体(実施例1〜3)、比較例のモルタル比較試験体
(比較例1〜3))の結果を表7に、圧縮強度試験の結
果を表8にそれぞれ示す。
Table 7 shows the results of the bending strength test (the mortar specimen of the present invention (Examples 1 to 3) and the comparative mortar specimen (Comparative Examples 1 to 3)). Are shown in Table 8, respectively.

【0051】[0051]

【表7】 [Table 7]

【0052】[0052]

【表8】 [Table 8]

【0053】上記の結果からわかるように、ハイドロタ
ルサイトを有効な抗微生物性が得られる量である4.8
%以上配合することによって曲げ強度及び圧縮強度の低
下が認められるが、高炉スラグを併用することによっ
て、十分な強度を維持することができた。このことか
ら、ハイドロタルサイトと高炉スラグを併用することに
より、コンクリート/モルタルとして必要な強度を確保
しながらも、ハイドロタルサイトを増量して配合するこ
とができ、その結果、有効な抗微生物性を発揮させるこ
とができることがわかる。
As can be seen from the above results, hydrotalcite is used in an amount of 4.8 that is an effective antimicrobial property.
%, A decrease in bending strength and compressive strength was observed, but sufficient strength could be maintained by using blast furnace slag in combination. From this, by using hydrotalcite and blast furnace slag together, it is possible to increase the amount of hydrotalcite and mix it while securing the necessary strength as concrete / mortar, and as a result, effective antimicrobial properties It can be seen that can be exhibited.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 22/12 C04B 22/12 22/14 22/14 A // C04B 103:67 111:20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C04B 22/12 C04B 22/12 22/14 22/14 A // C04B 103: 67 111: 20

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】抗微生物性ハイドロタルサイト及び高炉ス
ラグを含有する、抗微生物性セメント改質材。
1. An antimicrobial cement modifier containing antimicrobial hydrotalcite and blast furnace slag.
【請求項2】抗微生物性ハイドロタルサイトが、下記式
(1): 【化1】 M1-x 2+x 3+(OH-2+x-y(An-y/n (1) (式中、M2+はMg2+、Fe2+、Ca2+、Zn2+又はC
2+の少なくとも1種を示し、M3+はAl3+又はFe3+
の少なくとも1種を示し、An-はCO3 2-、SO4 2-、C
-、OH-、NO3 -又はNO2 -の少なくとも1種を示
す。xは0.1≦x≦0.5、yは0.1≦y≦0.5
の正数を示す。nは1又は2である。)で示されるもの
である、請求項1記載の抗微生物性セメント改質材。
2. An antimicrobial hydrotalcite having the following formula:
(1): embedded image M1-x 2+Mx 3+(OH-)2 + xy(An-)y / n (1) (where M2+Is Mg2+, Fe2+, Ca2+, Zn2+Or C
u2+At least one of the following:3+Is Al3+Or Fe3+
At least one of the following:n-Is COThree 2-, SOFour 2-, C
l-, OH-, NOThree -Or NOTwo -At least one of
You. x is 0.1 ≦ x ≦ 0.5, y is 0.1 ≦ y ≦ 0.5
Indicates a positive number. n is 1 or 2. )
The antimicrobial cement modifier according to claim 1, which is:
【請求項3】抗微生物性ハイドロタルサイト、高炉スラ
グ、セメント及び骨材を含有する、抗微生物性コンクリ
ートもしくはモルタル組成物。
3. An antimicrobial concrete or mortar composition comprising antimicrobial hydrotalcite, blast furnace slag, cement and aggregate.
【請求項4】抗微生物性ハイドロタルサイトが、下記式
(1): 【化2】 M1-x 2+x 3+(OH-2+x-y(An-y/n (1) (式中、M2+はMg2+、Fe2+、Ca2+、Zn2+又はC
2+の少なくとも1種を示し、M3+はAl3+又はFe3+
の少なくとも1種を示し、An-はCO3 2-、SO4 2-、C
-、OH-、NO3 -又はNO2 -の少なくとも1種を示
す。xは0.1≦x≦0.5、yは0.1≦y≦0.5
の正数を示す。nは1又は2である。)で示されるもの
である、請求項3記載の抗微生物性コンクリートもしく
はモルタル組成物。
4. An antimicrobial hydrotalcite having the following formula:
(1): embedded image M1-x 2+Mx 3+(OH-)2 + xy(An-)y / n (1) (where M2+Is Mg2+, Fe2+, Ca2+, Zn2+Or C
u2+At least one of the following:3+Is Al3+Or Fe3+
At least one of the following:n-Is COThree 2-, SOFour 2-, C
l-, OH-, NOThree -Or NOTwo -At least one of
You. x is 0.1 ≦ x ≦ 0.5, y is 0.1 ≦ y ≦ 0.5
Indicates a positive number. n is 1 or 2. )
The antimicrobial concrete or claim 3 according to claim 3,
Is a mortar composition.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006327866A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Denki Kagaku Kogyo Kk Cement composition
JP2017119658A (en) * 2015-12-28 2017-07-06 日本国土開発株式会社 Virus deactivating agent and method for producing the same, and resin, fiber, garment, filter, and mask containing virus deactivating agent

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