JP2001106607A - コンクリート／モルタル劣化防止用抗菌剤および抗菌剤含有コンクリート又はモルタル - Google Patents
コンクリート／モルタル劣化防止用抗菌剤および抗菌剤含有コンクリート又はモルタルInfo
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- JP2001106607A JP2001106607A JP28260499A JP28260499A JP2001106607A JP 2001106607 A JP2001106607 A JP 2001106607A JP 28260499 A JP28260499 A JP 28260499A JP 28260499 A JP28260499 A JP 28260499A JP 2001106607 A JP2001106607 A JP 2001106607A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】下水処理場の汚泥施設等に使用されるコンクリ
ート／モルタル構造物の硫黄酸化細菌による劣化（石膏
化）を抑制防止するための抗菌剤およびこれを含有する
コンクリート／モルタルを提供する。 【解決手段】この抗菌剤は、チタン酸アルカリ金属のア
ルカリ金属イオンの一部ないし全量が、銀，銅，亜鉛，
ニッケル等の硫黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌
作用を有する金属イオンで置換されたチタン酸化合物
（結晶質又は非晶質）からなる。抗菌性金属イオンはチ
タン化合物の構造に安定に担持されると共に持続的に溶
出し、長期に亘って石膏化を効果的に抑制防止する。抗
菌剤の配合量は、好ましくはセメント１００重量部に対
し０．１〜１０重量部である。
ート／モルタル構造物の硫黄酸化細菌による劣化（石膏
化）を抑制防止するための抗菌剤およびこれを含有する
コンクリート／モルタルを提供する。 【解決手段】この抗菌剤は、チタン酸アルカリ金属のア
ルカリ金属イオンの一部ないし全量が、銀，銅，亜鉛，
ニッケル等の硫黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌
作用を有する金属イオンで置換されたチタン酸化合物
（結晶質又は非晶質）からなる。抗菌性金属イオンはチ
タン化合物の構造に安定に担持されると共に持続的に溶
出し、長期に亘って石膏化を効果的に抑制防止する。抗
菌剤の配合量は、好ましくはセメント１００重量部に対
し０．１〜１０重量部である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート又は
モルタル構造物の劣化（石膏化）を抑制防止するため
の、硫黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌作用を有
する抗菌剤およびこれ含有するコンクリート又はモルタ
ルに関する。
モルタル構造物の劣化（石膏化）を抑制防止するため
の、硫黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌作用を有
する抗菌剤およびこれ含有するコンクリート又はモルタ
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】下水処理場の汚泥施設や下水道管等の水
が滞留する環境で使用されるコンクリート又はモルタル
構造物は、石膏化による劣化を生じ易い。これは、使用
環境中に発生する硫化水素が、水中・土中に生息するチ
オバチルス属の硫黄酸化細菌で酸化されることにより硫
酸を生成し、コンクリート又はモルタル中のカルシウム
分と反応することによるものである。この対策として、
コンクリートをエポキシ樹脂などのライニングで被覆保
護する方法が知られているが、その保護層の寿命は短
く、再塗装の定期的実施を必要とし、そのたびに設備の
運転停止を余儀なくされる。
が滞留する環境で使用されるコンクリート又はモルタル
構造物は、石膏化による劣化を生じ易い。これは、使用
環境中に発生する硫化水素が、水中・土中に生息するチ
オバチルス属の硫黄酸化細菌で酸化されることにより硫
酸を生成し、コンクリート又はモルタル中のカルシウム
分と反応することによるものである。この対策として、
コンクリートをエポキシ樹脂などのライニングで被覆保
護する方法が知られているが、その保護層の寿命は短
く、再塗装の定期的実施を必要とし、そのたびに設備の
運転停止を余儀なくされる。
【０００３】別法として、硫黄酸化細菌に対する防菌及
び/又は殺菌作用を有する成分をコンクリートに配合し
て石膏化を防止する方法等が知られている。その抗菌剤
として、Ｎａ−ＰＣＰ等の有機系化合物があるが、コン
クリートにピンホール，クラックを生じ易く、構造物の
耐久性に悪影響を及ぼすという問題がある。また亜鉛，
アルミニウム，銅，Ｎｉ等の金属粉末を抗菌剤としてコ
ンクリートに配合することが提案されている（特開平４
−１４９０５３号公報）。しかし、これらの金属成分は
硫酸に溶解し易いため、抗菌作用を長期に亘って安定に
持続させることが困難でる。
び/又は殺菌作用を有する成分をコンクリートに配合し
て石膏化を防止する方法等が知られている。その抗菌剤
として、Ｎａ−ＰＣＰ等の有機系化合物があるが、コン
クリートにピンホール，クラックを生じ易く、構造物の
耐久性に悪影響を及ぼすという問題がある。また亜鉛，
アルミニウム，銅，Ｎｉ等の金属粉末を抗菌剤としてコ
ンクリートに配合することが提案されている（特開平４
−１４９０５３号公報）。しかし、これらの金属成分は
硫酸に溶解し易いため、抗菌作用を長期に亘って安定に
持続させることが困難でる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンクリー
ト又はモルタルの劣化（石膏化）を長期に亘って効果的
に抑制防止することができる抗菌剤およびそれを含有す
るコンクリート又はモルタルを提供するものである。
ト又はモルタルの劣化（石膏化）を長期に亘って効果的
に抑制防止することができる抗菌剤およびそれを含有す
るコンクリート又はモルタルを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のコンクリート又
はモルタル劣化防止用抗菌剤は、チタン酸アルカリ金属
のアルカリ金属イオンの一部ないし全量が、硫黄酸化細
菌に対する防菌及び/又は殺菌作用を有する金属イオン
で置換されたチタン酸化合物からなる。
はモルタル劣化防止用抗菌剤は、チタン酸アルカリ金属
のアルカリ金属イオンの一部ないし全量が、硫黄酸化細
菌に対する防菌及び/又は殺菌作用を有する金属イオン
で置換されたチタン酸化合物からなる。
【０００６】チタン酸アルカリ金属から誘導されたチタ
ン酸化合物である本発明の抗菌剤は、その構造内に抗菌
性金属イオンが安定に担持され、かつ構造内からの該金
属イオンの持続的な溶出が確保される。これにより、コ
ンクリート又はモルタル構造物の劣化防止に必要な、硫
黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌の作用が長期に
亘って安定に維持される。
ン酸化合物である本発明の抗菌剤は、その構造内に抗菌
性金属イオンが安定に担持され、かつ構造内からの該金
属イオンの持続的な溶出が確保される。これにより、コ
ンクリート又はモルタル構造物の劣化防止に必要な、硫
黄酸化細菌に対する防菌及び/又は殺菌の作用が長期に
亘って安定に維持される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の抗菌剤であるチタン酸化
合物は、二チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ２Ｏ ５），三チ
タン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｔｉ３Ｏ７），四チタン酸カ
リウム（Ｋ２Ｔｉ４Ｏ９）等の層状結晶構造を有するチ
タン酸アルカリ金属，または六チタン酸カリウム（Ｋ２
Ｔｉ６Ｏ１３）等のトンネル結晶構造を有するチタン酸
アルカリ金属等におけるアルカリ金属イオンの一部ない
し全量が、抗菌性金属イオンで置換されたものに相応し
ている。また、非晶質の抗菌剤は、上記抗菌性チタン酸
化合物と同様の化学組成を有する非晶質体であり、ここ
にいう抗菌性チタン酸化合物は、非晶質体を含めて本発
明のコンクリート，モルタルに配合される抗菌剤を指称
している。
合物は、二チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ２Ｏ ５），三チ
タン酸ナトリウム（Ｎａ２Ｔｉ３Ｏ７），四チタン酸カ
リウム（Ｋ２Ｔｉ４Ｏ９）等の層状結晶構造を有するチ
タン酸アルカリ金属，または六チタン酸カリウム（Ｋ２
Ｔｉ６Ｏ１３）等のトンネル結晶構造を有するチタン酸
アルカリ金属等におけるアルカリ金属イオンの一部ない
し全量が、抗菌性金属イオンで置換されたものに相応し
ている。また、非晶質の抗菌剤は、上記抗菌性チタン酸
化合物と同様の化学組成を有する非晶質体であり、ここ
にいう抗菌性チタン酸化合物は、非晶質体を含めて本発
明のコンクリート，モルタルに配合される抗菌剤を指称
している。
【０００８】本発明の抗菌剤は、後記のように、層状構
造のチタン酸アルカリ金属化合物（二チタン酸カリウ
ム，三チタン酸ナトリウム，四チタン酸カリウム等）を
原料とし、アルカリ金属イオンと抗菌性金属イオンとの
置換処理（アルカリ金属イオンの溶出処理とそれにつづ
く抗菌性金属イオン導入処理とからなる）を施して、抗
菌性金属イオンを含む水和チタン酸化合物に組成変換
し、ついで熱処理することにより製造される。熱処理温
度の調節により、層状結晶もしくはトンネル型結晶構造
の抗菌性チタン酸化合物、またはその化学組成を保持し
た非晶質の抗菌性チタン酸化合物が得られる。
造のチタン酸アルカリ金属化合物（二チタン酸カリウ
ム，三チタン酸ナトリウム，四チタン酸カリウム等）を
原料とし、アルカリ金属イオンと抗菌性金属イオンとの
置換処理（アルカリ金属イオンの溶出処理とそれにつづ
く抗菌性金属イオン導入処理とからなる）を施して、抗
菌性金属イオンを含む水和チタン酸化合物に組成変換
し、ついで熱処理することにより製造される。熱処理温
度の調節により、層状結晶もしくはトンネル型結晶構造
の抗菌性チタン酸化合物、またはその化学組成を保持し
た非晶質の抗菌性チタン酸化合物が得られる。
【０００９】チタン酸化合物に含有される抗菌性金属イ
オンは、硫黄酸化細菌に対する防菌及び／又は殺菌作用
を有する各種金属イオンであり、その好ましい例とし
て、銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），ニッケル
（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ），鉄（Ｆｅ），マンガン
（Ｍｎ）等の各イオンが挙げられる。なかでも、ニッケ
ルは顕著な効果を奏し得る抗菌成分である。これらの抗
菌性金属イオンは、その１種ないし２種以上がアルカリ
金属イオンと置換されてチタン酸化合物に含有される。
オンは、硫黄酸化細菌に対する防菌及び／又は殺菌作用
を有する各種金属イオンであり、その好ましい例とし
て、銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），ニッケル
（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ），鉄（Ｆｅ），マンガン
（Ｍｎ）等の各イオンが挙げられる。なかでも、ニッケ
ルは顕著な効果を奏し得る抗菌成分である。これらの抗
菌性金属イオンは、その１種ないし２種以上がアルカリ
金属イオンと置換されてチタン酸化合物に含有される。
【００１０】チタン酸化合物の抗菌性金属イオン含有量
は、抗菌作用を効果的に発現させるために、５重量％以
上であるのが好ましい。
は、抗菌作用を効果的に発現させるために、５重量％以
上であるのが好ましい。
【００１１】チタン酸化合物からなる本発明の抗菌剤
は、粉末としてコンクリート又はモルタルに添加配合さ
れる。粉末粒径は、コンクリート又はモルタルに容易に
均一に混合できること、および抗菌作用の安定な持続性
の点から、平均粒径約１〜３０ｍｍの粒度を有するもの
が好適である。
は、粉末としてコンクリート又はモルタルに添加配合さ
れる。粉末粒径は、コンクリート又はモルタルに容易に
均一に混合できること、および抗菌作用の安定な持続性
の点から、平均粒径約１〜３０ｍｍの粒度を有するもの
が好適である。
【００１２】また、コンクリート又はモルタルに対する
抗菌剤の配合量比は、抗菌作用をより効果的に発現させ
るために、セメント成分１００重量部に対し、０．１重
量部以上であるのが望ましい。しかし、多量に配合する
と、コンクリート又はモルタル構造物の強度に影響を与
えるので、１０重量部までとするのがよい。より好まし
くは０．５〜５重量部である。
抗菌剤の配合量比は、抗菌作用をより効果的に発現させ
るために、セメント成分１００重量部に対し、０．１重
量部以上であるのが望ましい。しかし、多量に配合する
と、コンクリート又はモルタル構造物の強度に影響を与
えるので、１０重量部までとするのがよい。より好まし
くは０．５〜５重量部である。
【００１３】本発明の抗菌性コンクリート又はモルタル
は、公知のコンクリート又はモルタル組成物に、上記抗
菌剤を所定量配合して均一に混合攪拌し、常法に従って
打設・成形し、硬化することにより実施される。
は、公知のコンクリート又はモルタル組成物に、上記抗
菌剤を所定量配合して均一に混合攪拌し、常法に従って
打設・成形し、硬化することにより実施される。
【００１４】［抗菌剤の製造例］二チタン酸カリウム
（Ｋ２Ｔｉ２O５）を原料とし、抗菌成分としてＮｉを
含む抗菌剤を製造する。まず二チタン酸カリウムの粉末
１００ｇを蒸留水 １Ｌに浸漬する。これに１mol／Ｌの
硝酸 ５０ｍＬを加え、結晶層間のカリウムイオンを溶
出する。ついで、脱水処理して脱水ケーキを得る。脱水
ケーキを０．１mol／Ｌのアンモニア水 １Ｌ中で水洗
し、脱水後、常温乾燥する。上記乾燥物を、０．１mol
／Ｌの酢酸ニッケル水溶液 ５Ｌに浸漬し攪拌すること
によりニッケルイオンを吸着させる。これを脱水乾燥し
た後、熱処理（３００℃×１ｈｒ）して抗菌性チタン酸
ニッケル（ニッケル含有量 １１．５mass％）を得る。
（Ｋ２Ｔｉ２O５）を原料とし、抗菌成分としてＮｉを
含む抗菌剤を製造する。まず二チタン酸カリウムの粉末
１００ｇを蒸留水 １Ｌに浸漬する。これに１mol／Ｌの
硝酸 ５０ｍＬを加え、結晶層間のカリウムイオンを溶
出する。ついで、脱水処理して脱水ケーキを得る。脱水
ケーキを０．１mol／Ｌのアンモニア水 １Ｌ中で水洗
し、脱水後、常温乾燥する。上記乾燥物を、０．１mol
／Ｌの酢酸ニッケル水溶液 ５Ｌに浸漬し攪拌すること
によりニッケルイオンを吸着させる。これを脱水乾燥し
た後、熱処理（３００℃×１ｈｒ）して抗菌性チタン酸
ニッケル（ニッケル含有量 １１．５mass％）を得る。
【００１５】
【発明の効果】本発明の抗菌剤は、チオバチルス属硫黄
酸化細菌を防菌及び／又は殺菌する作用を安定に保持
し、下水処理場の汚泥施設や下水道管等の水と接触する
環境で使用されるコンクリート又はモルタル構造物の石
膏化・劣化を効果的に抑制防止し、その耐久性を高める
のに有効である。
酸化細菌を防菌及び／又は殺菌する作用を安定に保持
し、下水処理場の汚泥施設や下水道管等の水と接触する
環境で使用されるコンクリート又はモルタル構造物の石
膏化・劣化を効果的に抑制防止し、その耐久性を高める
のに有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 勇 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 Ｆターム(参考） 4H011 AA02 BB18 DA02 DD07
Claims (4)
- 【請求項１】 チタン酸アルカリ金属のアルカリ金属イ
オンの一部ないし全量が、硫黄酸化細菌に対する防菌及
び／又は殺菌作用を有する金属イオンで置換された抗菌
性チタン酸化合物からなるコンクリート又はモルタル劣
化防止用抗菌剤。 - 【請求項２】 抗菌性金属イオンが、銀，銅，亜鉛，ニ
ッケル，コバルト，鉄，マンガンから選ばれる１種ない
し２種以上の金属イオンである請求項１に記載のコンク
リート又はモルタル劣化防止用抗菌剤。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の抗菌剤を
含有するコンクリート又はモルタル。 - 【請求項４】 セメント１００重量部に対し、０．１〜
１０重量部の抗菌剤を配合された請求項３に記載のコン
クリート又はモルタル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28260499A JP2001106607A (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | コンクリート／モルタル劣化防止用抗菌剤および抗菌剤含有コンクリート又はモルタル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28260499A JP2001106607A (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | コンクリート／モルタル劣化防止用抗菌剤および抗菌剤含有コンクリート又はモルタル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001106607A true JP2001106607A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17654678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28260499A Pending JP2001106607A (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | コンクリート／モルタル劣化防止用抗菌剤および抗菌剤含有コンクリート又はモルタル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001106607A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003087009A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-23 | Labor Grieder | Zusatzstoff zur verbesserung der bioenergetischen eigenschaften von mineralischen baustoffen |
| KR100459607B1 (ko) * | 2002-07-04 | 2004-12-03 | (주)유성테크 | 방균특성을 갖는 콘크리트 하수관용 무기계 혼화제 및 그제조 방법 |
| EP2329720A2 (en) | 2009-09-23 | 2011-06-08 | Povazská cementáren, a.s. | Antimicrobially active agent for building industry, method of its production and use |
| CN112551964A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-03-26 | 福州大学 | 一种抗菌水泥砂浆及其制备和应用方法 |
| CN115073070A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-20 | 河海大学 | 一种抗菌砂浆涂层的制备方法及应用 |
-
1999
- 1999-10-04 JP JP28260499A patent/JP2001106607A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003087009A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-23 | Labor Grieder | Zusatzstoff zur verbesserung der bioenergetischen eigenschaften von mineralischen baustoffen |
| KR100459607B1 (ko) * | 2002-07-04 | 2004-12-03 | (주)유성테크 | 방균특성을 갖는 콘크리트 하수관용 무기계 혼화제 및 그제조 방법 |
| EP2329720A2 (en) | 2009-09-23 | 2011-06-08 | Povazská cementáren, a.s. | Antimicrobially active agent for building industry, method of its production and use |
| CN112551964A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-03-26 | 福州大学 | 一种抗菌水泥砂浆及其制备和应用方法 |
| CN115073070A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-20 | 河海大学 | 一种抗菌砂浆涂层的制备方法及应用 |
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|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091110 |