JP2010155738A

JP2010155738A - モルタル又はコンクリート養生材

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Publication number: JP2010155738A
Application number: JP2008334333A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Nagai; 義徳長井; Akinori Hamanaka; 昭徳浜中
Original assignee: Taiheiyo Materials Corp
Current assignee: Taiheiyo Materials Corp
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15

Abstract

【課題】水硬性のモルタルやコンクリートの表面に塗布するだけで確実に優れた養生効果を奏することができ、しかも養生材塗布面にコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りする場合、養生材や皮膜を除去する処理が不要で、そのままコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りしても何等支障なく一体性が得られる、モルタル又はコンクリート養生材を提供する。
【解決手段】潮解性のアルカリ金属塩を１０〜５０質量％含有する水溶液からなるモルタル又はコンクリート養生材。また、該アルカリ金属塩がアルカリ金属の亜硝酸塩であるモルタル又はコンクリート養生材。
【選択図】なし

Description

本発明は、モルタルやコンクリートの硬化過程中での乾燥を適度に抑制するための養生材であって、モルタルやコンクリートの表面に塗膜を形成することなく養生することができる養生材に関する。

セメント系のモルタルやコンクリートは水和反応によって凝結し、やがて硬化する。凝結過程では水が反応に費やされるが、終結後の硬化過程では残存水分が揮発して乾燥し、十分固化する前に残水が抜けると、特に表面に乾燥ひび割れが発生し易く、強度や耐久性の劣化原因となる。このためモルタルやコンクリート表面での急激な乾燥を抑制することが行われている。その方法として、従来、コンクリート施工物や床材などではビニールシートで打設面を覆ったり、コンクリート製品では蒸気養生を行われている他、打設後のモルタルやコンクリートの表面にパラフィンやポリマーエマルジョンなどの養生材を塗布することも行われている。このような養生材の使用は、塗布面に皮膜が形成されることで、表面からの水分蒸発をかなり防ぐことができ、高い養生効果が得られる。

しかるに、養生材を塗布したままのコンクリートを打ち継いだり、養生材を塗布したモルタル面にモルタルを重ね塗りする場合は、形成された皮膜が障害となって施工上の馴染みが低下し、打ち継ぎ面や重ね塗り面を境に、材料としての一体化が得難くなるといった問題があった。そのため、養生材塗布面にコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りする場合は、形成された皮膜を取り除いた上で行う必要があり（例えば、特許文献１参照。）、このような処理は、多大な手間がかかることによる施工効率の低下と施工コストの増大をもたらす。
特開平１−３０７９３号公報

モルタルやコンクリートの養生用に従来用いられていた養生材は、駆体表面に防水性の樹脂質皮膜を形成するものであったため、打ち継ぎや重ね塗りを行うには該被膜を除去する必要があった。本発明は従来同様、モルタルやコンクリートの表面に塗布するだけで確実に優れた養生効果を奏することができ、しかも養生材塗布面にコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りする場合、養生材や皮膜を除去する処理が不要で、そのままコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りしても何等支障なく一体性が得られる、モルタル又はコンクリート養生材を提供することを課題とする。

本発明者らは、課題解決のため鋭意検討を重ねた結果、潮解性無機塩を特定量の濃度で含む水溶液が、養生に供されるモルタルやコンクリートの表面に塗布しても皮膜を実質形成することなく表面及び表面近傍のモルタルやコンリート組織中に含浸し、潮解性のため大量の水分を吸収した状態て留まるため、モルタルやコンリート表面からの水分蒸発を十分抑制でき、しかもモルタルやコンリートの含水率が低下すると水分補給源としての作用も現れるため、優れた養生効果を奏することができること。皮膜が無いためこれを除去する処理も不要で、塗布面にそのままコンクリートを打ち継いだり、モルタルを重ね塗りしても何等支障なく一体性が図れるという知見を得、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、次の（１）〜（３）で表されるモルタル又はコンクリート養生材である。（１）潮解性のアルカリ金属塩を１０〜５０質量％含有する水溶液からなるモルタル又はコンクリート養生材。（２）潮解性のアルカリ金属塩がアルカリ金属の亜硝酸塩である前記（１）のモルタル又はコンクリート養生材。（３）養生されるモルタル又はコンクリートの結合相の有効成分がアルミナセメントである前記（１）又は（２）に記載のモルタル又はコンクリート養生材。

本発明によれば、優れた養生効果を奏するモルタル又はコンクリート用の養生材が得られる。しかも、この養生材は従来の養生材のような皮膜を形成しないため、養生塗布面に打ち継ぎや重ね塗りをそのまま行っても支障なく、強固に一体化でき、特に、養生皮膜等の除去処理工程が不要なため施工効率やコスト的にも優れている。また、本発明の養生材はセメントやとりわけアルミナセメントの凝結促進成分としても有効なため、一般に水分が不足しがちな養生過程でも、凝結の遅れを補填し、凝結を進めることができる。

本発明の養生材は水溶液の状態である。本発明の養生材は、潮解性のアルカリ金族塩を１０〜５０質量％含む水溶液である。潮解性のアルカリ金属塩は、吸湿性が非常に高いため、この塩を水溶液中に含むことで、大量の水を吸湿する。この吸水状態の潮解性アルカリ金属塩は養生面に塗布されると、従来の養生材の如く皮膜は形成せずに、主にモルタルやコンクリート表面から表層下付近にかけて存在するため、乾燥によってモルタルやコンクリートの内部に比べ乾燥が進み易い表層部の低含水化を抑制することができる。これに加えて、モルタルやコンクリート表層部からの急激な乾燥に対しては、水分供給源となって適度な含水状態を維持させる作用もある。本発明で用いる潮解性のアルカリ金属塩は特に限定されず、例えばアルカリ金属の酸化物、水酸化物、塩化物、硝酸塩、亜硝酸塩等を挙げることができる。好ましくは吸湿能力が強力なことからアルカリ金属の亜硝酸塩を用いる。アルカリ金属としては、リチウム、カリウム、ナトリウムの何れでも良いが、コンクリートの劣化が起こり難いことからリチウムが推奨される。

本発明の養生材は前記のような潮解性アルカリ金属塩を非吸湿状態としての換算値で１０〜５０質量％含有する水溶液からなる。１０質量％未満では養生効果自体が殆ど得られないため好ましくない。また５０質量％を超える含有では結晶析出が起こりやすくなるので好ましくない。また、該水溶液には水に加えて、例えば他の溶媒などを含むものであっても良いが、この場合、潮解性アルカリ金属塩の保水源確保のため、当該溶媒含有量は含有する水と概ね同等容積以下の量とするのが望ましい。このような成分として例えばメチルセルロースや界面活性剤を挙げることができる。

本発明の養生材は養生を行う硬化前のモルタルやコンクリートの表面に、例えば刷毛などで塗布すれば良い。また塗布の代わりに例えば噴霧器等を用いて散布することもできる。塗布量は特に制限されず、施工対象の材質・形状や施工環境によって適宜定めれば良い。大凡の目安として単位面積（ｍ²）あたり１００〜４００ｇ程度の量を塗布することが例示される。また、本発明の養生材を使用するモルタルやコンクリート或いはセメントペーストなどの養生対象は材質的に特に限定されず、例えば普通ポルトランドと骨材と分散剤類などの混和剤などからなるモルタルやコンクリートに使用できる。好適には、水和反応で大量の水を必要とするアルミナセメントを有効成分とするモルタルやコンクリートに使用すると、乾燥により水和反応水不足となることを十分防ぐことができ、かつアルカリ金属塩がアルミナセメントの水和を促進できるため、ドライアウトを起こすことなく高い初期強度発現性のモルタルやコンクリートを安定して得ることができる。

また、本発明の養生材はモルタルやコンクリート表面に塗布した後、該塗布面に例えば新たにコンクリートを打ち継いだりモルタルを重ね塗りを行おうとする場合、塗布した養生材を除去したり、また塗布したモルタルやコンクリートの表層部を除去する必要はない。

以下、本発明を具体的に実施例として示し、また参考のため比較例も併せて示し、本発明を詳しく説明する。

［実施例１］未吸湿状態の亜硝酸リチウム（純度；＞９９％、市販試薬）を固形分濃度４０質量％になるよう２０℃の蒸留水にマグネットスターラーを用いて溶解させ、水溶液Ａを作製した。次いで、普通ポルトランドセメント：細骨材：水＝１：３：１の配合重量比になるよう混練して作製したモルタルを、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ約４ｃｍとなるよう打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から４時間経過後に、モルタル上表面に水溶液Ａを塗布量約１００ｇ／ｃｍ²で刷毛塗りした。塗布した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面での含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。また、打設後１４日経過時のモルタル上表面に４×４ｃｍの正方形の接着面を有する鋼製アタッチメントをエポキシ系接着剤で貼り付け、建研式引張り試験機により垂直方向に引張り、モルタルの表面強度を測定した。表面強度は０．８Ｎ／ｍｍ²未満を硬化不良と評価した。さらに、水溶液Ａを前記のように上表面に塗布した打設モルタルの打設後１日経過の上表面に、新たに練り上げた同様のモルタルを打設時厚さ約２ｃｍとなるよう打設した。新たなモルタル打設から１４日経過時点で、このモルタルの上表面に４×４ｃｍの正方形の接着面を有する鋼製アタッチメントをエポキシ系接着剤で貼り付けた。さらに打設モルタルに対し、該アタッチメント接着面の外周に沿って垂直に約３ｃｍの深さまで幅約２ｍｍの溝を堀り、最初に打設したモルタルまで溝深さが達するようにした。その状態で建研式引張り試験機で垂直方向にアタッチメントを引張り、モルタル界面の打ち継ぎ付着強度を測定した。以上の測定・評価結果を表１に表す。

［実施例２］実施例１と同じ水溶液Ａを用い、打設するモルタルをアルミナセメント：細骨材：水＝１：３：１（重量比）で配合したモルタルとし、且つ打設モルタル上表面への塗布時間を打設から２４時間経過後とした以外は、実施例１と同様の条件及び方法で行い、モルタル上表面の含水率、モルタルの表面強度およびモルタル界面の打ち継ぎ付着強度を測定した。尚、打ち継ぎ付着強度測定に際し、最初に打設したモルタル上に新たに打設するモルタルも、最初に打設したモルタルと同様のモルタル（重量混合比で、アルミナセメント：細骨材：水＝１：３：１）を用いた。測定・評価結果は表１に表す。

［実施例３］実施例１と同じ水溶液Ａを用い、打設するモルタルを実施例２と同様のモルタルとし、該モルタル打設表面への塗布量を約２００ｇ／ｃｍ²とした以外は、実施例２と同様の条件及び方法で行い、モルタル上表面の含水率、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を測定した。この測定・評価結果も表１に表す。

［実施例４］未吸湿状態の亜硝酸リチウム（純度；＞９９％、市販試薬）を固形分濃度２５質量％になるよう２０℃の蒸留水にマグネットスターラーを用いて溶解させ、水溶液Ｂを作製した。実施例１と同じモルタルを作製し、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ約４ｃｍとなるよう打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から２４時間経過後に、打設モルタルの上表面に水溶液Ｂを塗布量約２００ｇ／ｃｍ²となるよう刷毛塗りした。塗布した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面の含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。また、水溶液Ｂを上記の如く塗布した打設モルタルに対し、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を、実施例１と同様の方法で行った。この測定・評価結果も表１に表す。

［実施例５］未吸湿状態の亜硝酸リチウム（純度；＞９９％、市販試薬）を固形分濃度２５質量％になるよう２０℃の蒸留水にマグネットスターラーを用いて溶解させ、水溶液Ｃを作製した。実施例１と同じモルタルを作製し、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ４ｃｍとなるよう打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から２４時間経過後に、打設モルタルの上表面に水溶液Ｃを塗布量約１００ｇ／ｃｍ²となるよう刷毛塗りした。塗布した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面の含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。また、水溶液Ｂを上記の如く塗布した打設モルタルに対し、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を、実施例１と同様の方法にて行った。この測定・評価結果も表１に表す。

［比較例１］普通ポルトランドセメント：細骨材：水＝１：３：１の配合重量比になるよう混練して作製したモルタルを、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ約４ｃｍとなるように打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から４時間経過後に、打設モルタルの上表面に蒸留水を噴霧量約１００ｇ／ｃｍ²となるよう噴霧器で散布した。蒸留水を噴霧した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面の含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。尚、含水率が１５％を超える場合は測定装置の関係から＞１５（％）とした。また、打設後１４日経過時のモルタル上表面に４×４ｃｍの正方形の接着面を有する鋼製アタッチメントをエポキシ系接着剤で貼り付け、建研式引張り試験機により垂直方向に引張り、モルタルの表面強度を測定した。表面強度は０．８Ｎ／ｍｍ²未満を硬化不良と評価した（０．８Ｎ／ｍｍ²以上を硬化良好とした。）。さらに、蒸留水を前記のように上表面に散布した打設モルタルの打設１日経過の上表面に、新たに練り上げた同様のモルタルを厚さ約２ｃｍとなるよう打設した。新たなモルタル打設から１４日経過時点で、このモルタルの上表面に４×４ｃｍの正方形の接着面を有する鋼製アタッチメントを貼り付けた。さらに打設モルタルに対し、該アタッチメント接着面の外周に沿って垂直に約３ｃｍの深さまで幅約２ｍｍの溝を堀り、始めに打設したモルタルまで溝深さが達するようにした。その状態で建研式引張り試験機で垂直方向にアタッチメントを引張り、モルタル界面での打ち継ぎ付着強度を測定した。以上の測定・評価結果を表１に表す。

［比較例２］打設モルタルへの蒸留水噴霧時間をモルタル打設から２４時間経過時とした以外は、比較例１と同じ条件及び方法で行い、モルタル上表面の含水率、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を測定した。この測定・評価結果も表１に表す。

［比較例３］打設モルタルをアルミナセメント：細骨材：水＝１：３：１の配合重量比になるよう混練して作製したモルタルとし、かつ打設モルタルへの蒸留水散布時間をモルタル打設から２４時間経過時とした以外は、比較例１と同じ条件及び方法で行い、モルタル上表面の含水率、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を測定した。尚、打ち継ぎ付着強度測定に際し、最初に打設したモルタル上に新たに打設するモルタルも最初に打設したモルタルと同様のモルタル（重量混合比で、アルミナセメント：細骨材：水＝１：３：１）を用いた。この測定・評価結果も表１に表す。

［比較例４］水溶性パラフィン（日本精蝋社製）を固形分濃度３０質量％になるよう２０℃の蒸留水にマグネットスターラーを用いて溶解させ、水溶液Ｄを作製した。次いで実施例１と同様のモルタルを作製し、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ約４ｃｍとなるよう打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から４時間経過後に、打設モルタルの上表面に水溶液Ｄを塗布量約２００ｇ／ｃｍ²となるよう刷毛塗りした。塗布した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面の含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。また、水溶液Ｄを上記の如く塗布した打設モルタルに対し、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を、実施例１と同様の条件及び方法にて行った。この測定・評価結果も表１に表す。

［比較例５］スチレンブタジエン樹脂エマルション（イーテック社製）を固形分濃度４５質量％になるよう溶解し、水溶液Ｅを作製した。次いで実施例１と同様のモルタルを作製し、内寸３０×３０×６ｃｍの枠内に高さ約４ｃｍとなるよう打設した。２０℃の恒温大気中に打設モルタルを放置し、打設から４時間経過後に、打設モルタルの上表面に水溶液Ｄを塗布量約２００ｇ／ｃｍ²となるよう刷毛塗りした。塗布した打設モルタルに対し、打設後３日、７日及び２８日経過時のモルタル上表面の含水率をモルタル・コンクリート用水分計（ケット社製）で測定した。また、水溶液Ｅを上記の如く塗布した打設モルタルに対し、モルタルの表面強度およびモルタル界面での打ち継ぎ付着強度を、実施例１と同様の条件及び方法にて行った。この測定・評価結果も表１に表す。

表１より本発明の養生材を塗布して養生させたモルタルは、何れも高い表面含水率を有し、しかも経時的な含水率低下も極めて少ない。これに対し水を打っただけのモルタルでは急速に乾燥が進み、低含水率状態の表面となっていることがわかる。また、従来技術の範疇の養生材を塗布したものは表面含水率は比較的高く維持できるものの、養生材塗布面にそのまま重ねて新たにモルタル打設すると、打ち継ぎ付着強度がかなり低いものとなるが、本発明の養生材を使用したものでは、養生材やその塗布表層部等を一切除去することなく、従来技術の２〜３倍程度の高い打ち継ぎ付着強度が得られていることがわかる。

Claims

潮解性のアルカリ金属塩を１０〜５０質量％含有する水溶液からなるモルタル又はコンクリート養生材。
潮解性のアルカリ金属塩がアルカリ金属亜硝酸塩である請求項１記載のモルタル又はコンクリート養生材。
養生されるモルタル又はコンクリートの結合相の有効成分がアルミナセメントである請求項１又は２に記載のモルタル又はコンクリート養生材。