JP2006225214A

JP2006225214A - セメント防水剤

Info

Publication number: JP2006225214A
Application number: JP2005043441A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Okuda; 康貴奥田; Koji Toda; 浩司戸田
Original assignee: TOKEN JUSHI KAGAKU KK; TOOKEN JUSHI KAGAKU KK
Current assignee: TOKEN JUSHI KAGAKU KK; TOOKEN JUSHI KAGAKU KK
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】モルタル、コンクリート等からなる構造物に防水性を付与するために、従来より種々のセメント防水剤が使用されているが、従来の防水剤の殆どはセメント硬化体の撥水性は高めることができても、耐吸水性、耐透水性を高めることができず、防水性能は不十分であった。またセメント防水剤を添加すると、セメント組成物の流動性が低下して敷設作業性が著しく悪くなったり、セメント硬化体にひび割れが生じ易くなる等、硬化体の物性の低下を来たし易いという問題があった。本発明はセメント硬化体の撥水性、耐吸水性、耐透水性を向上することができるとともに、敷設作業効率の低下をきたしたり、セメント硬化体の物性低下をきたす虞のないセメント防水剤を提供する。
【解決手段】本発明のセメント防水剤は、炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩６０〜７５重量％、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩２５〜４０重量％とからなることを特徴とする。
【選択図】なし。

Description

本発明はモルタル、コンクリート等に添加して防水性を向上させることのできるセメント防水剤に関する。

セメントに水、骨材を添加混練したモルタル、コンクリート（以下、これらを総称して単にセメント組成物と呼ぶ。）を硬化させて形成される構造物の防水性を向上させるために、骨材粒度、水−セメント比率の調整によって硬化体中の空隙率を減少させる方法が考えられる。しかしながら、このような方法では満足な防水効果を得ることは難しい。このためセメント硬化体の防水性を高める作用を有する物質をセメント防水剤としてセメント組成物中に添加する方法が種々検討されている。このようなセメント防水剤としては、塩化カルシウム、ケイ酸ナトリウム等の無機系防水剤や、パラフィンワックスエマルジョン、アスファルトワックスエマルジョン等、或いは特許文献１、２に記載されているような高級脂肪酸やその塩等が知られている。

特開平５−３１９８８２号公報特開２００４−３０７３１９号公報

セメント硬化体に優れた防水性を付与するためには、硬化体表面に付着した水を弾く撥水性とともに、表面に付着した水が滲み込み難いような耐吸水性、耐透水性を有することが必要である。しかしながら従来のセメント防水剤の殆どは、セメント硬化体表面の撥水性を高めることにより防水性を付与しているに過ぎず、セメント硬化体表面に水が長時間接していると、撥水性が低下して硬化体内部に水が浸透し易くなる虞があった。またセメント防水剤には、セメント硬化体の防水性を向上させるばかりでなく、セメント組成物の流動性や硬化速度が敷設作業を行う上で適切な範囲にあること、硬化体の収縮性や膨張性が適切であり、硬化体にひび割れを生じない等の要件を満たすことが必要とされる。しかしながら従来のセメント防水剤で、これらの要件を全て満たすものはなく、上記無機系セメント防水剤は防水効果が充分でないとともに防水性の耐久性も低く、塩化カルシウム等の塩化物は鉄筋等の金属を腐食させたり、硬化時の収縮が大きく、硬化体にひび割れが生じ易いという問題があった。またパラフィンワックスエマルジョンやアスファルトワックスエマルジョンは、初期の撥水性は良好であるものの耐久性が低く、短期間で撥水効果がほぼ消滅してしまうという問題があった。更に、特許文献１、２に記載されているようなステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸やその塩は、セメント類に添加した際にセメントの流動性が著しく低下するために作業性が悪くなるとともに、硬化体にひび割れが生じやすくなるという問題があった。本発明は上記問題に鑑みなされたもので、従来の課題を解決したセメント防水剤を提供することを目的とする。

即ち本発明は、
（１）炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩６０〜７５重量％、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩２５〜４０重量％とからなることを特徴とするセメント防水剤、
（２）炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩が、重量比で、炭素数１２の脂肪酸カリウム塩：炭素数１４の脂肪酸カリウム塩＝５０〜１００：５０〜０の割合で含む上記（１）のセメント防水剤、
（３）炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩が、炭素数１８の脂肪酸カリウム塩を５０重量％以上含有する上記（１）又は（２）のセメント防水剤、
を要旨とするものである。

本発明のセメント防水剤をセメントに添加することにより、セメント硬化体に撥水性、耐吸水性、耐透水性を付与して、防水性を高めることができるとともに、硬化体にひび割れ等が生じる等の虞がなく、優れた硬化体を形成することができる。更に本発明のセメント防水剤を添加したセメントは、流動性が良好であるとともに適切な硬化時間を有する。また本発明のセメント防水剤は、空気連行作用も有するため、セメントに空気連行剤の添加が不要であるか、少ない量の使用で済む等の効果を奏する。

本発明セメント防水剤において、炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩を構成する脂肪酸としては、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれでも良く、また直鎖脂肪酸であっても分岐脂肪酸であっても良い。炭素数１２〜１４の脂肪酸としては、直鎖飽和脂肪酸ではドデカン酸（ラウリン酸）、トリデカン酸、テトラデカン酸（ミリスチン酸）等が、分岐飽和脂肪酸ではメチルウンデカン酸、メチルドコサエン酸、ジメチルドデカン酸等が、不飽和脂肪酸ではドデセン酸（ラウロレイン酸、リンデル酸等）、トリデセン酸、テトラデセン酸（ミリストレイン酸）等が挙げられるが、直鎖飽和脂肪酸が好ましく、特にラウリン酸、ミリスチン酸が好ましい。また炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩を構成する脂肪酸も、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれでも良く、また直鎖脂肪酸であっても分岐脂肪酸であっても良い。炭素数１６〜１８の脂肪酸としては、直鎖飽和脂肪酸ではヘキサデカン酸（パルミチン酸）、ヘプタデカン酸（マルガリン酸）、オクタデカン酸（ステアリン酸）等が、分岐飽和脂肪酸では、メチルペンタデカン酸、エチルテトラデカン酸、プロピルトリデカン酸、メチルヘキサデカン酸、エチルペンタデカン酸、メチルヘプタデカン酸、エチルヘキサデカン酸等が、不飽和脂肪酸ではヘキサデセン酸（パルミトレイン酸）、ヘプタデセン酸、オクタデセン酸（ペトロセリン酸、ペトロエライジン酸、エライジン酸、オレイン酸）、オクタデカジエン酸（リノール酸等）、オクタデカトリエン酸（リノレン酸等）等が挙げられるが、直鎖飽和脂肪酸が好ましく、特にパルミチン酸、ステアリン酸が好ましい。

本発明のセメント防水剤は、上記炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩を６０〜７５重量％、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩を２５〜４０重量％含有するが、炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩６３〜６８重量％、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩３２〜３７重量％含有することがより好ましい。炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩が６０重量％未満の場合（炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩が４０重量％を超える場合）には、セメント類の流動性が低下して施工の作業に著しい支障を来すとともに、硬化体の防水性も著しく低下する。また炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩が７５重量％を超える場合（炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩が２５重量％未満の場合）には、硬化時間が著しく短くなるため、作業に支障を来す。また脂肪酸ナトリウム塩等のカリウム塩以外の塩の場合には、セメント、骨材等との混合が不均一になることがあり硬化体の防水性が不良となる。

本発明において炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩は、炭素数１２の脂肪酸カリウム塩と炭素数１４の脂肪酸カリウム塩とを、重量比で炭素数１２の脂肪酸カリウム塩：炭素数１４の脂肪酸カリウム塩＝５０〜１００：５０〜０の割合で含有する混合物が好ましく、特に炭素数１２の脂肪酸カリウム塩：炭素数１４の脂肪酸カリウム塩＝５０〜８０：５０〜２０の割合の混合物が好ましい。炭素数１２の脂肪酸カリウム塩：炭素数１４の脂肪酸カリウム塩＝５０〜１００：５０〜０の割合で含有していると、セメント類の流動性、セメント、骨材との均一分散性が特に良好となる。

また炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩としては、炭素数１８の脂肪酸カリウム塩を５０重量％以上含有していることが好ましく、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩中に、炭素数１８の脂肪酸カリウム塩を５０重量％以上含有しているとセメント類の硬化速度のコントロールが可能となる点で好ましい。

本発明のセメント防水剤は、３０重量％水溶液のｐＨが１０〜１２であることが好ましい。ｐＨが１０未満の場合、セメント組成物への均一分散性が悪く、流動性が低下する虞があるとともに、消泡し難い泡が発生し、硬化体の品質を低下させる虞がある。またｐＨが１２を超えるとセメント類の硬化時間が短くなって作業性低下を来す虞がある。本発明のセメント防水剤は、必要に応じて消泡剤、減水剤等の添加物を含有していても良い。

本発明セメント防水剤のセメント組成物への添加量は、セメント組成物の組成、用途等によっても異なるが、セメントに対し０．５〜４．０重量％が好ましい。

実施例１〜５、比較例１〜３
セメント４００重量部、相馬標準砂６１０重量部、ケイ砂１８０重量部、水２２５重量部に、表１に示す脂肪酸塩組成物８重量部を添加してセメント組成物を調整し、ＪＩＳＡ１４０４−１９９４（建設用セメント防水剤の試験方法）に従って防水性試験を行った。またセメント組成物を混練する際の起泡性、混練後のセメント組成物の流動性、凝結時間、硬化体の性状を測定した。結果を表２に示す。

※１：混練時の起泡性は、目視により、
○・・・起泡が認められないか僅か。
△・・・やや起泡が認められる。
×・・・起泡がやや激しい。
××・・激しい起泡が認められる。
と評価した。

※２：脂肪酸塩組成物を含有しない、ブランクのセメント組成物の流動性と比較し、混練直後、３０分後、１時間後の流動性を以下の基準で評価した。
○・・・標準のセメント組成物とほぼ同等の流動性を有する。
△・・・標準のセメント組成物よりもやや流動性が劣る。
×・・・標準のセメント組成物よりも流動性が劣る。
××・・標準のセメント組成物より流動性が大きく劣る。

※３：凝結時間は、ＪＩＳＲ５２０１の８．（凝結試験）に準じて試験し、凝結開始、終了の時間を求めた。

※４：安定性は、ＪＩＳＲ５２０１の９．（安定性試験）によって行い、収縮性、膨張性のひび割れ、そりを観察し、
○・・・硬化体に収縮、ひび割れ、そりがなく、表面状態良好。
△・・・硬化体にやや収縮、ひび割れ、そりが認められる。
×・・・硬化体に収縮、ひび割れ、そりが認められる。
と評価した。

※５：圧縮強さは、ＪＩＳＲ５２０１の１０．（強さ試験）に準じて行った。

※６：圧縮強さ比は、脂肪酸組成物を含有しないブランクの圧縮強さとの比率。

※７：撥水性は、硬化体表面に着させた水滴の、硬化体への吸収されるまでの時間のながさより判定した。
○・・・撥水性良好。
△・・・撥水性やや良好。
×・・・撥水性悪い。
と評価した。

※８：吸水性は、ＪＩＳＡ１４０４−１９９４の１０．吸水試験に基づいて行い、吸水量、吸水比を求めた。

※９：透水性は、ＪＩＳＡ１４０４−１９９４の１１．透水試験に基づいて行い、透水量、透水比を求めた。

Claims

炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩６０〜７５重量％、炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩２５〜４０重量％とからなることを特徴とするセメント防水剤。
炭素数１２〜１４の脂肪酸カリウム塩が、重量比で、炭素数１２の脂肪酸カリウム塩：炭素数１４の脂肪酸カリウム塩＝５０〜１００：５０〜０の割合で含む請求項１記載のセメント防水剤。
炭素数１６〜１８の脂肪酸カリウム塩が、炭素数１８の脂肪酸カリウム塩を５０重量％以上含有する請求項１又は２記載のセメント防水剤。