JP2001322113A - 無機質成形体表面用凝結遅延剤および無機質成形体の製法 - Google Patents

無機質成形体表面用凝結遅延剤および無機質成形体の製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 促進養生後においても、任意の時期に、例え
ば、作業員の手があいた時に洗い出しを行なうことが可
能な、しかも、均一でムラのない洗い出し面をつくるこ
とが可能な、さらにまた優れた強度を有する無機質成形
体表面を付与する、コンクリートなどの無機質成形体表
面用の凝結遅延剤を提供すること。 【解決手段】 分子内にシラノール基を含有するビニル
アルコール系重合体からなる無機質成形体表面用凝結遅
延剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント、モルタ
ル、コンクリート等のセメント系組成物を硬化させる際
に、セメント系組成物と組み合わされる型枠面に付着し
たセメント系組成物の硬化を遅延させるのに用いられる
凝結遅延剤、あるいはセメント系組成物の敷設面に直接
適用して骨材の洗い出しあるいは模様の形成を容易とし
得る凝結遅延剤、およびそれを用いてセメント、モルタ
ル、コンクリート等の無機質成形体を製造する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンクリート製品表面に模様を形
成する一般的な方法としては、特開昭48−7141
2、特開昭52−98725、特開昭54−11952
2、特開昭61−22904、特開昭63−21670
3などで開示されている、(1)模様を施したゴムマッ
トをコンクリート打設用型枠内面の所定部位に接着する
方法、(2)のみ等を用いてコンクリート製品表面に彫
刻する方法、(3)コンクリートが未硬化のうちに、の
こ刃、金櫛などの工具により該コンクリート製品表面に
模様を形成する方法等が挙げられる。しかし、(1)の
方法は、その都度高価なゴムマットを用いねばならずコ
スト高になる。また(2)の方法は、彫刻を施すために
熟練した専門家が必要であるとともに、彫刻の際に粉塵
等が発生する。(3)の方法は型枠より脱型する製品に
おいては実施が不可能である等の欠点があった。このよ
うな問題点を解決するため、特開昭53−9809、特
開平5−50413、特開平4−163104、特開平
7−279413、特開平11−262908等の開示
があるが、シートを用いる方法では前述と同じく手間が
かかりコストアップが避けられず、遅延剤を用いるもの
においても洗い出し性に劣るといった欠点を完全に克服
できておらず、改善が望まれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解消し、取り扱い性にすぐれ、効果
的にセメント系組成物などの無機質成形体の表面の硬化
を遅延させ、さらには凝結遅延させた部分の硬化後の強
度を高くし得る凝結遅延剤を提供すること、および無機
質成形体の製法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する凝結遅延剤を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、分子内にシラノール基を含有するビニルア
ルコール系重合体が無機質成形体表面用凝結遅延剤とし
て好ましい性質を有することを見出した。また、これ
に、さらに従来用いられている凝結遅延剤を配合してな
る凝結遅延剤がより好ましいものであることを見出し
た。さらには、前述の凝結遅延剤をセメント系組成物等
の無機質成形体製造時に型枠面または敷設面等に塗布す
る製造方法が上述の目的を満足する製法であることを見
出し、本発明を完成させるに到った。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる分子内にシラ
ノール基を含有するビニルアルコール系重合体の製造方
法としては特に制限はなく、公知の方法により、例えば
ビニルエステルとビニルアルコキシシラン(ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなど)との
共重合体をけん化することにより得ることができる。
【0006】また、ここで、ビニルエステルとしては、
蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリ
ン酸ビニルなどが挙げられるが、一般に酢酸ビニルが好
ましく用いられる。
【0007】また、該ビニルアルコール系重合体は本発
明の効果を損なわない範囲で共重合可能なエチレン性不
飽和単量体を共重合したものでも良い。このようなエチ
レン性不飽和単量体としては、例えば、エチレン、プロ
ピレン、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、(無
水)マレイン酸、(無水)イタコン酸、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリル
アミド、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメ
チルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸およびそのナトリウ
ム塩、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、
N−ビニルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ
化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラ
フルオロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリ
ルスルホン酸ナトリウム、N−ビニルピロリドン、 N
−ビニルホルムアミド、 N−ビニルアセトアミド等の
N−ビニルアミド類が挙げられる。また、チオール酢
酸、メルカプトプロピオン酸などのチオール化合物の存
在下で、酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体とビ
ニルアルコキシシランとを共重合するか、またはこれら
にさらに上記エチレン性不飽和単量体とを共重合し、そ
れをけん化することによって得られる末端変性物も用い
ることができる。
【0008】本発明に用いる分子内にシラノール基を含
有するビニルアルコール系重合体のシラノール基含有量
は特に制限されないが、通常、0.01〜5モル%、好
ましくは、0.05〜4モル%、より好ましくは0.1
〜3モル%のものが用いられる。シラノール基の含有量
が0.01モル%未満の場合には、導入効果がみられ
ず、5モル%を越える場合には、ポリビニルアルコール
本来の性質である水溶性が低下する懸念が生じる。ま
た、該重合体のけん化度は、特に制限されないが、通常
50モル%以上、好ましくは60モル%以上、より好ま
しくは70モル%以上のものが用いられる。けん化度が
50モル%未満の場合には、ポリビニルアルコール本来
の性質である水溶性が低下する懸念が生じる。該ポリビ
ニルアルコールの重合度も特に制限されないが、通常1
00〜8000の範囲のものが用いられ、300〜30
00がより好ましく用いられる。また、ポリビニルアル
コールは水溶液として好ましく用いられるが、通常、
0.1〜40%の濃度、好ましくは0.3〜30%の濃
度に調整して用いられる。濃度が0.1%未満の場合、
スプレー等で塗布した際にタレが生じる恐れがある。ま
た、40%を越える濃度の場合、水溶液粘度が高くなり
すぎ、作業性に乏しくなる懸念が生じる。
【0009】本発明の凝結遅延剤は上述の分子内にシラ
ノール基を含有するビニルアルコール系重合体をそのま
ま用いても構わないが、該ビニルアルコール系重合体
に、従来知られている凝結遅延剤を配合して用いた場
合、さらに凝結遅延効果が増大し好ましい性質の凝結遅
延剤が得られる。このよう凝結遅延剤としては特に制限
されないが、カルボキシル基を有する凝結遅延剤が好適
である。ここでカルボキシル基を有する凝結遅延剤とし
ては、ヒドロキシカルボン酸およびその塩、多価カルボ
ン酸およびその塩(例;クエン酸,グルコン酸,酒石
酸,フマル酸,イタコン酸,マロン酸,グルコヘプタノ
ン酸)、ポリカルボン酸、好適には低分子量ポリカルボ
ン酸およびそれらの塩(例;ポリマレイン酸,ポリフマ
ル酸,ポリアクリル酸,ポリメタクリル酸,スルホン酸
−アクリル酸コポリマー)等が挙げられる。これらのカ
ルボキシル基を有する凝結遅延剤のうち、とくにクエン
酸、酒石酸、フマル酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリ
ル酸が好適である。その他、ポリアクリルアミド、ポリ
ヒドロキシシラン、アスコルビン酸、イソアスコルビン
酸などの凝結遅延剤も使用できる。
【0010】このような場合、分子内にシラノール基を
含有するビニルアルコール系重合体と従来用いられる凝
結遅延剤の配合比率に特に制限はないが、通常、ビニル
アルコール系重合体の固形分(A)、凝結遅延剤(B)とする
と、(A)/(B)=1/100〜100/1、好ましくは(A)/(B)=3/97〜
97/3、より好ましくは(A)/(B)=5/95〜95/5の範囲で配合
して用いられる。この範囲内にあるとき、凝結遅延効果
およびバインダー効果が優れる。
【0011】本発明では、分子内にシラノール基を含有
するビニルアルコール系重合体を用いることで、ポリビ
ニルアルコールが本来有している凝結遅延効果に加え
て、シラノール基とセメント組成物の反応により、凝固
遅延させた部分の強度にも優れる成形体を得ることが可
能となる。また、該ビニルアルコール系重合体はバイン
ダーとしての機能を有するので、従来用いられている凝
結遅延剤を均一にコンクリート型枠等に塗布することが
可能となり、より好ましいものになると考えられる。さ
らにはスプレー等で塗布する際にも、ビニルアルコール
系重合体により適切な粘度にすることが可能であり、取
り扱い性にも優れる。
【0012】本発明では、分子内にシラノール基を含有
するビニルアルコール系重合体、従来使用されている凝
結遅延剤の他に本発明を阻害しない範囲で、分子内にシ
ラノール基を含有しないポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナ
トリウム、メチルセルロース、酸化でんぷん、アクリル
酸ソーダ等の水溶性高分子、ポリ酢酸ビニル系エマルジ
ョン、エチレン-酢酸ビニル系共重合体エマルジョン、
アクリル酸エステル系樹脂エマルジョン、スチレン-ブ
タジエン系共重合体ラテックス等の水性エマルジョン、
微粉スラグ、フライアッシュ、炭酸カルシウム、シリカ
ヒューム(シリカの極微細粉末)等の無機粉末を用いて
も構わない。また、本発明においては分子内にシラノー
ル基を有するビニルアルコール系重合体を保護コロイド
とする上記水性エマルジョン等の各種水性エマルジョン
を使用することもできる。
【0013】凝結遅延剤を無機質成形体表面の凝結遅延
剤として使用する方法としては、凝結遅延剤を無機質成
形体製造時に敷設面あるいは型枠面等に付着させる方法
が代表例としてあげられる。付着させる方法としては、
刷毛、ローラー、ゴムべら等を用いて塗布する方法また
は、スプレー等により散布する方法等を採用することが
できる。そして、凝結遅延剤の付着量を調節することに
より、得られる無機質成形体製品の洗い出し深さを適当
に調整することができる。通常の場合、凝結遅延剤の付
着量(固形分)は3〜300g/m2程度とするのが好ましい。
凝結遅延剤の使用方法は従来提案されているような方
法、例えば凝結遅延を型枠面等に付着させた後、セメン
ト、モルタル又はコンクリート等のセメント系組成物で
代表される硬化性無機質成形材料を打ち込む方法が挙げ
られる。セメント、モルタル又はコンクリートなどの無
機質成形材料を打ち込んだ後は、所要の養生を行なう。
養生方法としても特に制限はなく、蒸気養生、オートク
レーブ養生等の促進養生を行なうことができるが、気中
養生でも良いことはいうまでもない。養生後は、凝結遅
延剤を型枠面に付着させているため、無機質成形体は容
易に脱型し、適当な時期に高圧水又はブラシなどを用
い、常法に従って洗い出しを行なうことができる。この
洗い出しは、脱型後直ちに行なう必要はなく、促進養生
を行なった場合でも、脱型後、数日経過した後に行なう
ことができる。この洗い出し条件、即ち高圧水の圧力や
洗い出し時期等によっても、洗い出し深さを調節するこ
とができる。なお、本発明において型枠に打設する、セ
メント、モルタル又はコンクリート配合には特に制限は
なく、従来一般的に採用されているセメント、モルタル
又はコンクリート配合で良い。また本発明においては、
凝結遅延剤を無機質成形体製造時の敷設面に付着させる
ことによっても、均一な洗い出しを行うことができる。
【0014】本発明においては、分子内にシラノール基
を含有するビニルアルコール系重合体用いるため、その
優れた凝結遅延効果により、促進養生後においても、任
意の時期に、例えば、作業員の手があいた時に洗い出し
を行なうことが可能となる。しかも、分子内にシラノー
ル基を含有するビニルアルコール系重合体の濃度を調整
することにより、各種のスプレー等での塗布が可能であ
り、型枠面等に均一に付着させることが可能である。こ
のような特長により、コンクリート打設時に型枠面への
塗布、あるいはセメント系硬化物を作成する際の表面造
飾成型法などとして広く用いられる。
【0015】
【実施例】次に、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、以下の実施例および比較例
において「部」および「%」は、特に断らない限り重量
基準を意味する。
【0016】実施例1 酢酸ビニルとビニルトリメトキシシランとの共重合体を
けん化して得たビニルアルコール系重合体(PVA-1;重合
度1700、けん化度98モル%、シラノール基含有量
0.5モル%)の10%水溶液を調整し、凝結遅延剤と
した。この凝結遅延剤を用い、スプレーによりコンクリ
ート型枠面へ10g/m2(固形分)塗布し、20℃におい
て十分乾燥させた。このときの塗布作業性を下記基準に
より判定した。 ○非常に良好、△ややムラあり、×たれが生じた 次に、上述の型枠を用い、下記配合の化粧モルタルを打
ち込んだ。 セメント:3、細骨材:2、種石:2 その後、蒸気養生を24時間行った後、脱型し、定法に
より洗い出しを行った。得られた製品の仕上げ面を観察
し、下記基準により判定を行った。 ◎洗い出し面は均一でムラなく良好、○ほぼ均一、△や
やムラあり、×硬化し洗い出し不可 さらに、10日後、仕上げ面をプラスチックハンマーで
たたき、仕上げ面強度を下記基準で判定した。 ○変化なし、△僅かに欠けが生じる、×簡単に欠ける 結果を表1に示す。
【0017】実施例2 実施例1で用いたPVA-1を用いる代わりにビニルアルコ
ール系重合体(PVA-2;重合度1700、けん化度88モ
ル%、シラノール基含有量0.5モル%)の10%水溶
液を用いた他は実施例1と同様に試験を行った。結果を
併せて表1に示す。
【0018】実施例3 実施例1で用いたPVA-1を用いる代わりにビニルアルコ
ール系重合体(PVA-3;重合度500、けん化度98モル
%、シラノール基含有量2モル%)の15%水溶液を用
いた他は実施例1と同様に試験を行った。結果を併せて
表1に示す。
【0019】実施例4 ビニルアルコール系重合体;PVA-1の10%水溶液10
0部に対してクエン酸30部を配合し、凝結遅延剤を調
整した。この凝結遅延剤を用い、スプレーによりコンク
リート型枠面へ30.8g/m2(固形分)塗布し、20℃
において十分乾燥させた。このときの塗布作業性を前述
の基準により判定した。次に、前述の型枠を用い、下記
配合の化粧モルタルを打ち込んだ。 セメント:3、細骨材:2、種石:2 その後、150℃においてオートクレーブ養生を24時
間行った後、脱型し、定法により洗い出しを行った。得
られた製品の仕上げ面を観察し、下記基準により判定を
行った。 ◎均一でムラなく良好、○ほぼ均一、△ややムラあり、
×硬化し洗い出し不可 結果を表1に示す。
【0020】比較例1 実施例4で用いたPVA-1を用いず、クエン酸の20%水
溶液を用いた他は実施例4と同様に試験を行った。結果
を併せて表1に示す。
【0021】比較例2 実施例4で用いたPVA-1を用いる代わりに市販凝結遅延
剤ルカゾールF(日本シーカ(株))を10%水溶液に
調整し用いた他は実施例4と同様に試験を行った。結果
を併せて表1に示す。
【0022】比較例3 実施例4で用いたPVA-1を用いず、アミノトリ(メチレ
ンホスホン酸)の5%水溶液を用いた他は実施例4と同
様に試験を行った。結果を併せて表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】本発明の凝結遅延剤は、分子内にシラノ
ール基を含有するビニルアルコール系重合体を用いてい
るので、その優れた凝結遅延効果により、促進養生後に
おいても、任意の時期に、例えば、作業員の手があいた
時に洗い出しを行なうことが可能となるし、また洗い出
し面は均一でムラがない。また、無機質成形体表面の強
度は優れたものとなる。さらにまた、分子内にシラノー
ル基を含有するビニルアルコール系重合体の濃度を調整
することにより、各種のスプレー等での塗布が可能であ
り、型枠面または敷設面等に均一に付着させることが可
能である。このような特長により、コンクリート打設時
に型枠面への塗布、あるいはセメント系硬化物を作成す
る際の表面造飾成型法などとして広く用いることが可能
となる。また、型枠面に塗布することにより、コンクリ
ートなどの無機質成形体の脱型が極めて容易となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G053 AA15 DA19 4J100 AG02P AG03P AG04P AP16Q BA03H BA77Q CA04 CA31 HA08 HA61 JA67

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子内にシラノール基を含有するビニル
    アルコール系重合体からなる無機質成形体表面用凝結遅
    延剤。
  2. 【請求項2】 カルボキシル基を有する凝結遅延剤およ
    び分子内にシラノール基を含有するビニルアルコール系
    重合体からなる無機質成形体表面用凝結遅延剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の凝結遅延剤を無
    機質成形体製造時に型枠面または敷設面に塗布すること
    を特徴とする無機質成形体の製法。
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