JP2011207634A - Acid-proof cement composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下水道及び排水システム、パイプ、マンホールのライニング／再ライニング及びその修復に有利に使用される耐酸性セメント組成物及び耐酸性モルタル組成物、並びにその耐酸性モルタル組成物を用いるコンクリート成形体の施工方法に関する。 The present invention relates to an acid-resistant cement composition and an acid-resistant mortar composition that are advantageously used for sewerage and drainage systems, pipes, manhole lining / relining and repair thereof, and a concrete molded body using the acid-resistant mortar composition It relates to the construction method.
下水処理場や汚泥処理場の各種施設で用いられているコンクリート成形体の表面の大部分は常に酸性雰囲気にさらされている。したがって、コンクリート成形体の表面部分の溶出すなわち腐食が発生しやすい。 Most of the surface of the concrete molding used in various facilities at sewage treatment plants and sludge treatment plants is always exposed to an acidic atmosphere. Therefore, elution, that is, corrosion of the surface portion of the concrete molded body is likely to occur.
コンクリート成形体の腐食が進むと、下水の漏洩に繋がることはもとより、施設そのものの崩壊に繋がりかねないことから、コンクリート成形体の腐食の抑制は、下水道の発達した都市における重要な課題であり、既に腐食抑制の種々の方法が開示されている。 As the corrosion of the concrete molding progresses, it may lead to the leakage of the sewage, as well as the collapse of the facility itself. Various methods for inhibiting corrosion have already been disclosed.
例えば、耐酸性セメントを使用したモルタル、抗菌剤混入モルタル、超微粉スラグ混入モルタル等、構成成分によって耐腐食性を高める方法が既に知られており、そのような方法を利用した製品が市場に出ているが、その耐酸性は十分に高いものではなく、改善が要求されている。 For example, mortars using acid-resistant cement, mortars containing antibacterial agents, mortars containing ultrafine powder slag, etc. have already been known to increase the corrosion resistance depending on their constituents, and products using such methods have been put on the market. However, its acid resistance is not sufficiently high, and improvement is required.
一方、耐酸性材料で防食被覆するライニング工法では、その効果は確かに高いものの、施工欠陥を生じ易く、かつ耐摩耗性に弱いため、所定の効果を再現又は持続させることが困難である。また、施工期間、技術に制約があり、さらに、費用が嵩むという欠点がある。 On the other hand, in the lining method in which the anticorrosion coating is performed with the acid-resistant material, the effect is surely high, but it is difficult to reproduce or maintain the predetermined effect because it easily causes construction defects and is weak in wear resistance. In addition, there is a drawback in that the construction period and technology are limited and the cost is increased.
従来から、アルミナセメント系材料を主成分とした材料が耐酸性能を有する材料として検討が進められている。例えば、特許文献１には、アルミナセメント、溶融スラグ粉末、水ガラス等を使用することにより、耐酸性及び施工性の優れたモルタルを提供する技術が開示されている。 Conventionally, a material mainly composed of an alumina cement-based material has been studied as a material having acid resistance performance. For example, Patent Document 1 discloses a technique for providing a mortar having excellent acid resistance and workability by using alumina cement, molten slag powder, water glass, or the like.
特許文献２には、アルミナセメント中の微粒分割合を限定したスラリーにリチウム塩を加えることで、耐酸性に優れ、剥離が起こらず厚めの吹き付けが可能な吹き付け材を提供する技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for providing a spray material that is excellent in acid resistance and capable of being sprayed thickly without causing peeling by adding lithium salt to a slurry in which the proportion of fine particles in alumina cement is limited. Yes.
特許文献３には、耐酸性、接着性に優れた耐酸性モルタル組成物の製造に有利な耐酸性セメント組成物として、アルミナセメント、アルミナセメントクリンカー骨材及び製鋼ダストを含有する耐酸性セメント組成物が開示されている。 Patent Document 3 discloses an acid-resistant cement composition containing alumina cement, alumina cement clinker aggregate and steelmaking dust as an acid-resistant cement composition advantageous for producing an acid-resistant mortar composition excellent in acid resistance and adhesion. Is disclosed.
特許文献４には、３ＣａＯ・ＳｉＯ２量がボーグ式算定で６０質量％以上のポルトランドセメントと、ブレーン比表面積が２，０００ｃｍ２／ｇ以上の石灰石粉末とを含有し、前記ポルトランドセメントと前記石灰石粉末との質量部比率が３０：７０〜１００：０である無機質粉体組成物と、該無機質粉体組成物１００質量部に対して１〜１０質量部含有されるナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物塩と、増粘剤とを含むことを特徴とする耐硫酸性水硬性組成物が開示されている。 Patent Document 4 contains Portland cement having an amount of 3CaO · SiO 2 of 60% by mass or more calculated by the Borg formula, and limestone powder having a Blaine specific surface area of 2,000 cm 2 / g or more, and the Portland cement and the limestone Inorganic powder composition having a mass part ratio of 30:70 to 100: 0 with respect to the powder, and a formalin condensate of naphthalenesulfonic acid contained in an amount of 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic powder composition A sulfuric acid resistant hydraulic composition characterized by containing a salt and a thickener is disclosed.
特許文献５には、アルミナセメント、アルミナセメント１００質量部に対して、２０〜３３０質量部のアルミナセメントクリンカー、そして０．１〜５．０質量部のホルマイト系粘土鉱物を含む耐酸性セメント組成物が開示されている。 Patent Document 5 discloses an acid-resistant cement composition containing 20 to 330 parts by mass of alumina cement clinker and 0.1 to 5.0 parts by mass of holmite clay mineral with respect to 100 parts by mass of alumina cement. Is disclosed.
特許文献６には、耐腐食性に優れた腐食環境施設用モルタル組成物として、アルミナセメントとアルミナセメントクリンカー骨材とを必須成分とする腐食環境施設用モルタル組成物が開示されている。 Patent Document 6 discloses a mortar composition for corrosive environment facilities having an alumina cement and an alumina cement clinker aggregate as essential components as a mortar composition for corrosive environment facilities having excellent corrosion resistance.
上述の技術では強度発現性は十分であったとしても、コテ塗り、吹き付け作業性等の施工性については未だ改善が必要であり、さらに、コンクリート成形体への接着性が劣るという問題もあった。また、コンクリート成形体は、その長寿命化のために、さらに高い耐酸性（耐腐食性）を有することが必要である。 Even if the above-mentioned technology has sufficient strength development, it is still necessary to improve the workability such as troweling and spraying workability, and there is also a problem that the adhesiveness to the concrete molded body is inferior. . Further, the concrete molded body needs to have higher acid resistance (corrosion resistance) in order to extend its life.
本発明では、耐酸性、接着性に優れた耐酸性モルタル組成物の製造に有利な耐酸性セメント組成物を提供することを目的とする。特に本発明では、従来品に比してより耐酸性（耐腐食性）の向上した耐酸性セメント組成物を提供することを目的とする。また、その耐酸性セメント組成物のモルタル組成物を用いるコンクリート成形体の施工方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an acid-resistant cement composition advantageous for producing an acid-resistant mortar composition excellent in acid resistance and adhesiveness. In particular, an object of the present invention is to provide an acid-resistant cement composition having improved acid resistance (corrosion resistance) as compared with conventional products. Moreover, it aims at providing the construction method of the concrete molded object which uses the mortar composition of the acid-resistant cement composition.
本発明者らは、所定の組成の耐酸性セメント組成物中の空気量を所定の値以下とすることにより、得られるコンクリート成形体の耐酸性（耐腐食性）を向上することができることを見出し、本発明に至った。 The present inventors have found that the acid resistance (corrosion resistance) of the obtained concrete molded body can be improved by setting the amount of air in the acid-resistant cement composition having a predetermined composition to a predetermined value or less. The present invention has been reached.
本発明は、アルミナセメント、アルミナセメントクリンカー骨材及び製鋼ダストを含む耐酸性セメント組成物であって、空気量が６％以下である耐酸性セメント組成物である。耐酸性セメント組成物中の空気量が所定量以下であることにより、耐酸性に優れるコンクリート成形体を得ることができる。 The present invention is an acid-resistant cement composition comprising alumina cement, alumina cement clinker aggregate and steelmaking dust, wherein the amount of air is 6% or less. When the amount of air in the acid-resistant cement composition is a predetermined amount or less, a concrete molded body having excellent acid resistance can be obtained.
本発明の耐酸性セメント組成物の好ましい態様を以下に示す。本発明では、これらの態様を適宜組み合わせることができる。 Preferred embodiments of the acid resistant cement composition of the present invention are shown below. In the present invention, these embodiments can be appropriately combined.
（１）消泡剤をさらに含む。消泡剤により、耐酸性セメント組成物中の空気量を低減することができる。 (1) An antifoaming agent is further included. The amount of air in the acid-resistant cement composition can be reduced by the antifoaming agent.
（２）アルミナセメント／アルミナセメントクリンカー骨材の質量比が、０．３〜２．５の範囲にある。質量比が、上記範囲であることにより、強度の発現が充分であり、かつ収縮やクラックの発生を低減することができる。 (2) The mass ratio of alumina cement / alumina cement clinker aggregate is in the range of 0.3 to 2.5. When the mass ratio is in the above range, the strength is sufficiently exhibited, and shrinkage and cracking can be reduced.
（３）製鋼ダストの含有量が、アルミナセメント１００質量部に対して、１〜３０質量部の範囲である。製鋼ダストが、所定の含有量であることにより、耐酸性セメント組成物の硬化体表面が緻密になり、接着性が向上する。 (3) The steelmaking dust content is in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. When the steelmaking dust has a predetermined content, the hardened body surface of the acid-resistant cement composition becomes dense, and the adhesiveness is improved.
（４）製鋼ダストが、３．０〜５．２の範囲の比重を持ち、かつＦｅ２Ｏ３を５０質量％以上含む。製鋼ダストが所定の組成であることにより、耐酸性セメント組成物の硬化体表面がより緻密になり、接着性がより向上する。 (4) Steelmaking dust has a specific gravity in the range of 3.0 to 5.2, and contains 50% by mass or more of Fe 2 O 3 . When the steelmaking dust has a predetermined composition, the hardened body surface of the acid-resistant cement composition becomes denser and the adhesiveness is further improved.
また、本発明は、耐酸性セメント組成物が水に分散されてなる耐酸性モルタル組成物である。本発明の耐酸性モルタル組成物を用いるならば、耐酸性に優れるコンクリート成形体を得ることができる。 The present invention is also an acid resistant mortar composition in which an acid resistant cement composition is dispersed in water. If the acid-resistant mortar composition of the present invention is used, a concrete molded body having excellent acid resistance can be obtained.
また、本発明は、コンクリート成形体の表面に、耐酸性モルタル組成物を塗着し、硬化させることを含む、コンクリート成形体の施工方法である。コンクリート成形体の施工方を用いるならば、耐酸性に優れるコンクリート成形体を施工することができる。 Moreover, this invention is a construction method of a concrete molded object including apply | coating an acid-resistant mortar composition to the surface of a concrete molded object, and making it harden | cure. If a concrete molded body construction method is used, a concrete molded body having excellent acid resistance can be constructed.
本発明により、耐酸性、接着性に優れた耐酸性モルタル組成物の製造に有利な耐酸性セメント組成物を得ることができる。特に本発明により、従来品に比してより耐酸性（耐腐食性）の向上した耐酸性セメント組成物を得ることができる。また、その耐酸性セメント組成物のモルタル組成物を用いるコンクリート成形体の施工方法を得ることができる。本発明の耐酸性セメント組成物をモルタルとして用いることにより、下水処理場や汚泥処理場あるいは化成品工場等耐酸性が必要な施設における表面腐食が生じたコンクリート成形体表面の信頼性の高い補修を可能にするのみではなく、下水道及び排水システム、パイプ、マンホールのライニング／再ライニング及びその修復に有利に使用できる。 According to the present invention, an acid-resistant cement composition advantageous for producing an acid-resistant mortar composition excellent in acid resistance and adhesiveness can be obtained. In particular, according to the present invention, an acid-resistant cement composition having improved acid resistance (corrosion resistance) as compared with conventional products can be obtained. Moreover, the construction method of the concrete molded object using the mortar composition of the acid-resistant cement composition can be obtained. By using the acid-resistant cement composition of the present invention as a mortar, highly reliable repair of the surface of a concrete molded body in which surface corrosion has occurred in facilities requiring acid resistance such as sewage treatment plants, sludge treatment plants or chemicals factories, etc. Not only can it be made possible, but it can also be advantageously used for lining / relining and repair of sewerage and drainage systems, pipes, manholes.
本明細書において、モルタルを塗着し、硬化させたコンクリート成形体の耐酸性の評価は、「ＪＳ法による硫酸浸透深さ（ｍｍ）」を用いて行う。「ＪＳ法による硫酸浸透深さ（ｍｍ）」とは、「下水道コンクリート構造物の腐食抑制技術及び防食技術マニュアル」（日本下水道業事業団編著、財団法人下水道業務管理センター発行、平成１９年７月）の、「表５-７断面修復用モルタルの品質規格」の「硫酸浸透深さ」（１１９頁）及び「付属試料３ 断面修復用モルタルに関する品質試験方法」の「（６）硫酸浸透深さ」（付２２頁）に従って、５％硫酸水溶液に２８日間浸漬後、切断面にフェノールフタレイン（１％溶液）を噴霧し、非呈色深さを所定の方法によって測定することのできる、硫酸浸透深さ（ｍｍ）のことをいう。 In this specification, the evaluation of acid resistance of a concrete molded body coated with mortar and cured is carried out using “sulfuric acid penetration depth (mm) by JS method”. "Sulfur penetration depth by the JS method (mm)" means "Corrosion control technology and anti-corrosion technology manual for sewer concrete structures" (edited by the Japan Sewerage Corporation, published by the Sewerage Management Center, July 2007) ) "Sulfuric acid penetration depth" (page 119) in "Table 5-7 Quality standards for cross-section repair mortar" and "(6) Sulfuric acid penetration depth" in "Sample 3 Quality test method for cross-section repair mortar" (Appendix 22) After immersion in a 5% sulfuric acid aqueous solution for 28 days, phenolphthalein (1% solution) is sprayed on the cut surface, and the non-coloration depth can be measured by a predetermined method. It refers to the penetration depth (mm).
本発明の耐酸性セメント組成物は、アルミナセメント、アルミナセメントクリンカー骨材及び製鋼ダストを含む耐酸性セメント組成物であって、空気量が６％以下である耐酸性セメント組成物である。耐酸性セメント組成物中の空気量が所定量以下であることにより、耐酸性に優れるコンクリート成形体を得ることができる。本発明の耐酸性セメント組成物を用いて得られるコンクリート成形体は耐酸性に優れるため、従来品に比して酸による腐食が低減され、耐腐食性に優れる。以下、本発明の耐酸性セメント組成物について、詳しく説明する。 The acid-resistant cement composition of the present invention is an acid-resistant cement composition containing alumina cement, alumina cement clinker aggregate, and steelmaking dust, and has an air content of 6% or less. When the amount of air in the acid-resistant cement composition is a predetermined amount or less, a concrete molded body having excellent acid resistance can be obtained. Since the concrete molded body obtained by using the acid-resistant cement composition of the present invention is excellent in acid resistance, corrosion due to acid is reduced compared to conventional products, and the corrosion resistance is excellent. Hereinafter, the acid-resistant cement composition of the present invention will be described in detail.
本発明の耐酸性セメント組成物の水硬性成分として、耐酸性に優れたアルミナセメントを使用する。アルミナセメントは、鉱物組成の異なるものが数種知られていて、市販もされている。アルミナセメントの主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であって、いずれの市販のアルミナセメントも使用することができる。本発明の耐酸性セメント組成物では、モノカルシウムアルミネート含有量が５０質量％以上のものを使用することが好ましい。 As the hydraulic component of the acid resistant cement composition of the present invention, an alumina cement having excellent acid resistance is used. Several types of alumina cements with different mineral compositions are known and are commercially available. The main component of the alumina cement is monocalcium aluminate (CA), and any commercially available alumina cement can be used. In the acid-resistant cement composition of the present invention, it is preferable to use a monocalcium aluminate content of 50% by mass or more.
本発明の耐酸性セメント組成物の骨材成分として、アルミナセメントクリンカー骨材を使用する。アルミナセメントクリンカー骨材は、アルミナセメントと鉱物組成が基本的に同じであって、耐酸性に優れ、アルミナセメントとの結合性も非常に良好である。また、水和反応が継続して起こることから、アルミナセメント水和物の転移の抑制、耐腐食性の持続効果を向上させる。アルミナセメントクリンカー骨材は、アルミナセメント／アルミナセメントクリンカー骨材の質量比が０．３〜２．５の範囲、好ましくは０．５〜２．０の範囲となるように添加することが好ましい。アルミナセメントクリンカー骨材の量が少なすぎると、強度の発現が不充分になりやすく、一方、その量が多すぎると、収縮やクラックが発生しやすくなり、またモルタル塗着作業の作業性が低下する傾向がある。 As an aggregate component of the acid-resistant cement composition of the present invention, an alumina cement clinker aggregate is used. The alumina cement clinker aggregate has basically the same mineral composition as that of the alumina cement, has excellent acid resistance, and has very good binding properties with the alumina cement. In addition, since the hydration reaction continues, the suppression of the transition of the alumina cement hydrate and the sustained effect of corrosion resistance are improved. The alumina cement clinker aggregate is preferably added so that the mass ratio of alumina cement / alumina cement clinker aggregate is in the range of 0.3 to 2.5, preferably in the range of 0.5 to 2.0. If the amount of alumina cement clinker aggregate is too small, strength development tends to be insufficient, while if the amount is too large, shrinkage and cracking are likely to occur, and workability of mortar coating work is reduced. Tend to.
アルミナセメントクリンカー骨材は、粒径が１５０μｍ〜４ｍｍの範囲にあるものであることが好ましく、吹き付け、コテ塗り作業性を著しく低下させないためには、粒径２．５ｍｍ以下のものを使用することがさらに好ましい。ここで粒径とは、例えば１５０μｍ〜４ｍｍは、目開き１５０μｍと４ｍｍ二種の篩を用いて捕捉される粒分のことをいう。 It is preferable that the alumina cement clinker aggregate has a particle size in the range of 150 μm to 4 mm. In order not to significantly reduce the workability of spraying and ironing, use a particle size of 2.5 mm or less. Is more preferable. Here, the particle size is, for example, 150 μm to 4 mm is a particle size captured using two types of sieves having openings of 150 μm and 4 mm.
本発明の耐酸性セメント組成物は、製鉄所の製鋼工程で発生する製鋼ダストを含む。製鋼ダストは、最多成分であるＦｅ２Ｏ３の他にＳｉ、ＭｇＦｅ２Ｏ３等を含む無機質粉体であり、１〜５０μｍの球状物質を多量に含む。本発明の耐酸性セメント組成物に対して製鋼ダストを添加することにより、耐酸性セメント組成物の硬化体表面が緻密になり、接着性が向上する。その製鋼ダストの使用量は、アルミナセメント１００質量部に対して１〜３０質量部、特に２〜１０質量部とすることが好ましい。１質量部よりも少ない場合は、添加効果が充分に発生せず、一方、３０質量部よりも多い場合は、耐酸性が低下する場合がある。 The acid-resistant cement composition of the present invention contains steelmaking dust generated in the steelmaking process of a steel mill. Steelmaking dust is an inorganic powder containing Si, MgFe 2 O 3 and the like in addition to Fe 2 O 3 which is the most abundant component, and contains a large amount of 1 to 50 μm spherical material. By adding steelmaking dust to the acid-resistant cement composition of the present invention, the hardened body surface of the acid-resistant cement composition becomes dense, and the adhesiveness is improved. The amount of the steelmaking dust used is preferably 1 to 30 parts by mass, particularly 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina cement. When the amount is less than 1 part by mass, the effect of addition is not sufficiently generated. On the other hand, when the amount is more than 30 parts by mass, the acid resistance may be lowered.
製鋼ダストは、その発生源により、Ｆｅ２Ｏ３含有量が５０質量％以下のものから、１００質量％に近いものまで組成の異なるものが存在するが、コンクリート成形体表面への接着性の向上効果を考慮すると、Ｆｅ２Ｏ３含有量の多いものを使用することが好ましく、Ｆｅ２Ｏ３含有量が５０質量％以上のものを使用することが特に好ましい結果をもたらす。製鋼ダストの比重は、主にＦｅ２Ｏ３含有量に依存しており、大きいものは５．２程度まで変化するが、添加効果からは、３．０以上のものを使用することが好ましい。 Depending on the source of steelmaking dust, there are those with different compositions ranging from those with an Fe 2 O 3 content of 50% by mass or less to those with a content close to 100% by mass, but the adhesion to the concrete compact surface is improved. in view of the effect, it is preferable to use a lot of Fe 2 O 3 content, Fe 2 O 3 content leads to particularly favorable results is possible to use one of 50 mass% or more. The specific gravity of the steelmaking dust mainly depends on the Fe 2 O 3 content, and a large one varies up to about 5.2, but from the addition effect, it is preferable to use one having a specific gravity of 3.0 or more.
本発明の耐酸性セメント組成物は、空気量が６％以下である。本願明細書において、空気量とは、ＪＩＳ Ａ１１７１：２０００「空気量試験」に準拠して測定する空気量のことをいう。本願発明者らは、セメント組成物の耐酸性と、空気量とに相関関係があることを見出し、本願発明に至ったのである。耐酸性セメント組成物の空気量が６％以下、好ましくは５．５％以下であることによって、得られるコンクリート成形体のＪＳ法による硫酸浸透深さ（ｍｍ）を１.２ｍｍ未満、好ましくは１．１ｍｍ以下にすることができる。 The acid resistant cement composition of the present invention has an air content of 6% or less. In the present specification, the air amount refers to an air amount measured in accordance with JIS A1171: 2000 “Air amount test”. The inventors of the present application have found that there is a correlation between the acid resistance of the cement composition and the amount of air, and have arrived at the present invention. When the amount of air in the acid-resistant cement composition is 6% or less, preferably 5.5% or less, the resulting concrete molding has a sulfuric acid penetration depth (mm) by JS method of less than 1.2 mm, preferably 1 1 mm or less.
本発明の耐酸性セメント組成物は消泡剤を含むことが好ましい。本発明の耐酸性セメント組成物に消泡剤を添加することにより、耐酸性セメント組成物中の空気量を低減することができるためである。消泡剤を添加することにより、さらに、水硬性成分や細骨材などの骨材分離の抑制、気泡発生の抑制及び硬化体表面の改善に対して好ましい効果を与え、耐酸性セメント組成物の硬化物の特性を向上させることができる。 The acid resistant cement composition of the present invention preferably contains an antifoaming agent. This is because the amount of air in the acid-resistant cement composition can be reduced by adding an antifoaming agent to the acid-resistant cement composition of the present invention. By adding an antifoaming agent, it further has a favorable effect on suppressing separation of aggregates such as hydraulic components and fine aggregates, suppressing generation of bubbles and improving the surface of the hardened body. The properties of the cured product can be improved.
本発明の耐酸性セメント組成物に含まれる消泡剤は、シリコン系、アルコール系及びポリエーテル系などの合成物質、鉱物油系及び植物由来の天然物質など、消泡効果のあるいずれの消泡剤であっても用いることができ、公知の消泡剤から選択して用いることができる。耐酸性セメント組成物中の空気量を確実に低減するために、消泡剤は、好ましくはポリエーテル系消泡剤を用いることができる。また、消泡剤は、二種以上のものを組み合わせて用いることができる。消泡剤の添加量は、本発明の耐酸性セメント組成物の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分（アルミナセメント）１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．６〜８質量部、さらに好ましくは０．８〜６質量部、特に好ましくは１〜４質量部含むことが好ましい。消泡剤の添加量が上記範囲内であることにより、耐酸性セメント組成物中の空気量を減少させることができ、耐酸性を向上することができるために好ましい。 The antifoaming agent contained in the acid-resistant cement composition of the present invention is any antifoaming agent having a defoaming effect, such as synthetic materials such as silicon-based, alcohol-based and polyether-based materials, mineral oil-based materials and plant-derived natural materials. Even if it is an agent, it can be used and it can select from a well-known antifoamer and can be used. In order to reliably reduce the amount of air in the acid-resistant cement composition, a polyether-based antifoaming agent can be preferably used as the antifoaming agent. Moreover, an antifoamer can be used in combination of 2 or more types. The addition amount of the antifoaming agent can be added within a range that does not impair the characteristics of the acid-resistant cement composition of the present invention, and preferably 0.1 to 10 parts per 100 parts by mass of the hydraulic component (alumina cement). It is preferable to contain a mass part, More preferably, it is 0.6-8 mass part, More preferably, it is 0.8-6 mass part, Especially preferably, it is 1-4 mass part. When the amount of the antifoaming agent is within the above range, the amount of air in the acid-resistant cement composition can be reduced, and the acid resistance can be improved, which is preferable.
本発明の耐酸性セメント組成物は、アルミナセメント、アルミナセメントクリンカー骨材及び製鋼ダストを含み、好ましくは消泡剤を含むが、さらに、モルタル調製の際に一般的に使用される細骨材、無機物微粒子、高炉スラグ、減水剤（流動化剤）、増粘剤、凝結調整剤、セメント混和用ポリマー等の市販混和剤及び繊維の中から選択される一種又は二種以上を添加することが好ましい。 The acid-resistant cement composition of the present invention contains alumina cement, alumina cement clinker aggregate and steelmaking dust, and preferably contains an antifoaming agent, and further contains fine aggregate generally used in mortar preparation, It is preferable to add one or two or more kinds selected from commercially available admixtures such as inorganic fine particles, blast furnace slag, water reducing agents (fluidizing agents), thickeners, setting modifiers, cement admixture polymers, and fibers. .
本発明の耐酸性セメント組成物は、必要に応じてさらに細骨材を含むことができる。本発明の耐酸性セメント組成物に含まれる細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、シリカ粉、ＦＣＣ触媒などの各種無機系触媒の廃材、寒水石、石灰類などが挙げられ、それらの一種又は二種以上の混合物として使用できる。特に、２ｍｍ以下の径の珪砂、川砂、海砂、シリカ粉、ＦＣＣ触媒などの各種無機系触媒の廃材、寒水石及び石灰類などから選択して用いることが好ましい。２ｍｍ以下の径の細骨材を用いることにより、良好なこて作業性(こて切れ、こて送り、こて伸び、こて離れ)や吹き付け性を向上することができる。細骨材の粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１−１：２００６で規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定することができる。 The acid resistant cement composition of the present invention may further contain fine aggregate as necessary. Examples of the fine aggregate contained in the acid-resistant cement composition of the present invention include silica sand, river sand, sea sand, silica powder, waste materials of various inorganic catalysts such as FCC catalyst, chlorite, and limes. It can be used as one kind or a mixture of two or more kinds. In particular, it is preferably selected from quartz sand having a diameter of 2 mm or less, river sand, sea sand, silica powder, waste materials of various inorganic catalysts such as FCC catalyst, cryolite and limes. By using a fine aggregate having a diameter of 2 mm or less, good trowel workability (trowel cutting, trowel feeding, trowel elongation, trowel separation) and sprayability can be improved. The particle size of the fine aggregate can be measured using several sieves having different nominal dimensions as defined in JIS Z8801-1: 2006.
本発明の耐酸性セメント組成物に対する細骨材の添加は、本発明の特性を損なわない範囲で行うことができる。具体的には、本発明の耐酸性セメント組成物に対する細骨材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０〜２００質量部、より好ましくは２０〜１８０質量部、さらに好ましくは３０〜１７０質量部、特に好ましくは３５〜１６０質量部であることが、流動性や硬化体強度発現性などのために好ましい。細骨材の添加量を増加することにより、耐腐食性に対してあまり影響を与えることなく、耐酸性セメント組成物のコストを低減することができる。ただし、細骨材の添加量が多すぎると耐腐食性の低下を招くため、前記範囲の添加量であることが好ましい。 The addition of fine aggregate to the acid-resistant cement composition of the present invention can be performed within a range that does not impair the characteristics of the present invention. Specifically, the amount of fine aggregate added to the acid-resistant cement composition of the present invention is preferably 0 to 200 parts by mass, more preferably 20 to 180 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass of the hydraulic component. Preferably it is 30-170 mass parts, Most preferably, it is 35-160 mass parts for fluidity | liquidity, hardened | cured material strength expression, etc. By increasing the amount of fine aggregate added, the cost of the acid-resistant cement composition can be reduced without significantly affecting the corrosion resistance. However, if the amount of fine aggregate added is too large, the corrosion resistance is lowered, and therefore the amount added in the above range is preferable.
本発明の耐酸性セメント組成物に対して添加することのできる無機物微粒子としては、シリカフューム、ミクロシリカ、シリカダスト、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ、ロウ石（Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ）、葉ロウ石（Ａｌ２Ｏ３・４ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ）及びカオリンなどを挙げることができる。セメント組成物の施工時の作業性を向上するために、特に、ミクロシリカ及びロウ石を用いることが好ましい。特に、本発明の耐酸性セメント組成物に対してロウ石を添加することが、コテ塗り作業性を向上することができるために好ましい。無機物微粒子の添加量は、アルミナセメント１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３〜１０質量部の範囲である。 The inorganic fine particles that may be added to the acid-resistant cement compositions of the present invention, silica fume, micro-silica, silica dust, volcanic ash, silica sol, precipitated silica, pyrophyllite (Al 2 O 3 · 4 SiO 2 · 2H 2 O), loessite (Al 2 O 3 .4SiO 2 .H 2 O), kaolin, and the like. In order to improve workability at the time of construction of the cement composition, it is particularly preferable to use microsilica and wax. In particular, it is preferable to add a wax to the acid-resistant cement composition of the present invention because the workability of ironing can be improved. The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alumina cement.
本発明の耐酸性セメント組成物は、高炉スラグを含むことができる。高炉スラグは、それの持つ潜在水硬性による硬化体強度を向上させる効果と共に、アルミナセメントクリンカー骨材同様、アルミナセメント水和物の転移に起因する強度低下を抑制する効果を有する、化学的反応性、特に耐酸性に優れる添加物である。 The acid resistant cement composition of the present invention may contain blast furnace slag. Blast furnace slag has the effect of suppressing the strength reduction caused by the transfer of alumina cement hydrate, as well as the effect of improving the strength of the hardened body due to its latent hydraulic properties, as well as the alumina cement clinker aggregate, chemical reactivity In particular, the additive is excellent in acid resistance.
高炉スラグは、セメント混和材として一般的なものであり、市販されている。混和材として市販されている高炉スラグは、いずれも問題なく使用できるが、ＪＩＳ Ａ６２０６：１９９７（コンクリート用高炉スラグ微粉末）の規格に適合するものが好ましい。また、その粉末度は、混和材用として市販されているものであれば特に制限されないが、２，０００〜１０，０００ｃｍ２／ｇのブレーン比表面積を有する微粉末を使用することが、添加効果発現性の面から好ましい。高炉スラグの過度の添加は、逆に強度発現性の低下に繋がることから、高炉スラグの添加量は、アルミナセメント１００質量部当たり１００質量部以下とすることが好ましく、１０〜５０質量部とすることがより好ましい。 Blast furnace slag is a common cement admixture and is commercially available. Although any blast furnace slag commercially available as an admixture can be used without any problem, it is preferable to meet the standards of JIS A6206: 1997 (concrete blast furnace slag fine powder). Further, the fineness is not particularly limited as long as it is commercially available for admixtures, but it is advantageous to use fine powder having a Blaine specific surface area of 2,000 to 10,000 cm 2 / g. It is preferable from the standpoint of expression. Since excessive addition of blast furnace slag leads to a decrease in strength development, the addition amount of blast furnace slag is preferably 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of alumina cement, and is 10 to 50 parts by mass. It is more preferable.
本発明の耐酸性セメント組成物は、減水剤（流動化剤）を含むことができる。減水剤（流動化剤）を添加することによって、低い水／セメント比においても高い流動性を確保することができる。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain a water reducing agent (fluidizing agent). By adding a water reducing agent (fluidizing agent), high fluidity can be secured even at a low water / cement ratio.
本発明で用いる減水剤（流動化剤）は、減水効果、好適な流動性を併せ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリカルボン酸系、ポリエーテル系及びポリエーテルカルボン酸などの市販の流動化剤から選択することができる。本発明の耐酸性セメント組成物に含まれる減水剤として、特にポリエーテル系、ポリエーテルカルボン酸などの市販の減水剤（流動化剤）を用いることができる。耐酸性を保ちつつ所定の流動性を付与するために、本発明の耐酸性セメント組成物に含まれる減水剤（流動化剤）は、ポリカルボン酸エステルであることが好ましい。減水剤（流動化剤）は、本発明の特性を損なわない範囲で使用でき、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．０２〜１質量部、より好ましくは０．０３〜０．８質量部、さらに好ましくは０．０４〜０．６質量部、特に好ましくは０．０６〜０．４質量部の範囲で配合することができる。添加量が少ないと優れた流動性が発現せず、また添加量が多すぎても強度発現性に悪影響を与えるだけでなく、経済的でない。 The water reducing agent (fluidizing agent) used in the present invention has a water reducing effect and suitable fluidity, such as formaldehyde condensate of melamine sulfonic acid, casein, casein calcium, polycarboxylic acid type, polyether type and polyether carboxylic acid. Can be selected from commercially available fluidizing agents. As the water reducing agent contained in the acid-resistant cement composition of the present invention, commercially available water reducing agents (fluidizing agents) such as polyether-based and polyether carboxylic acids can be used. In order to provide predetermined fluidity while maintaining acid resistance, the water reducing agent (fluidizing agent) contained in the acid resistant cement composition of the present invention is preferably a polycarboxylic acid ester. The water reducing agent (fluidizing agent) can be used within a range that does not impair the characteristics of the present invention, and is preferably 0.02 to 1 part by mass, more preferably 0.03 to 0. 8 parts by mass, more preferably 0.04 to 0.6 parts by mass, and particularly preferably 0.06 to 0.4 parts by mass. If the addition amount is small, excellent fluidity will not be exhibited, and if the addition amount is too large, not only will the strength development be adversely affected, but it is also not economical.
本発明の耐酸性セメント組成物は、厚付け性を向上させるために、増粘剤を含むことができる。また増粘剤は、高い流動性下における材料分離の抑制に効果を示す。本発明で用いる増粘剤は、ヒドロキシメチルセルロースを含むセルロース系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などの増粘剤を併用して使用することができる。増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、セメント１００質量部に対し、好ましくは０．００１〜２質量部、より好ましくは０.００５〜１．５質量部、さらに好ましくは０．００７５〜１質量部、特に好ましくは０．０１〜０．８質量部含むことが好ましい。添加量が多くなると、モルタル粘度が増加して流動性の低下をするため、好ましくない。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain a thickener in order to improve the thickness. Further, the thickener is effective for suppressing material separation under high fluidity. The thickener used in the present invention can be used in combination with thickeners such as cellulose-based, latex-based, and water-soluble polymer-based compounds containing hydroxymethylcellulose. The addition amount of the thickener can be added within a range that does not impair the characteristics of the present invention, and is preferably 0.001 to 2 parts by mass, more preferably 0.005 to 1.5 parts per 100 parts by mass of cement. It is preferable to contain part by mass, more preferably 0.0075 to 1 part by mass, particularly preferably 0.01 to 0.8 part by mass. When the addition amount is increased, the mortar viscosity is increased and the fluidity is lowered.
本発明の耐酸性セメント組成物は、凝結調整剤を含むことができる。凝結調整剤は、施工時の可使時間及び強度発現をコントロールする効果がある。凝結調整剤としては、凝結遅延を行う成分である凝結遅延剤と、凝結促進を行う成分である凝結促進剤とを、各々単独で又は併用して用いることができる。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain a setting modifier. The setting modifier has the effect of controlling the pot life and strength development during construction. As the setting regulator, a setting retarding agent that is a component that delays the setting and a setting accelerator that is a component that accelerates the setting can be used alone or in combination.
本発明の耐酸性セメント組成物において、凝結遅延剤及び／又は凝結促進剤の成分、含有量及び混合比率を適宜選択することにより、流動性、可使時間及び硬化性状などを調整することができる。具体的には、上記の選択を適切に行うことにより、２０℃の場合、耐酸性セメント組成物の可使時間を数分程度から３時間程度まで任意の時間に調整することができる。 In the acid-resistant cement composition of the present invention, fluidity, pot life, curing properties, and the like can be adjusted by appropriately selecting the components, content and mixing ratio of the setting retarder and / or setting accelerator. . Specifically, by appropriately performing the above selection, at 20 ° C., the pot life of the acid-resistant cement composition can be adjusted to an arbitrary time from about several minutes to about 3 hours.
凝結促進剤としては、公知の凝結促進剤を用いることができる。凝結促進剤の一例として、リチウム塩、具体的には、炭酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウム、硝酸リチウム、水酸化リチウムなどの無機リチウム塩、酢酸リチウム、酒石酸リチウム、リンゴ酸リチウム及びクエン酸リチウムなどの有機リチウム塩並びに硫酸アルミニウムなどの金属硫酸塩から選択される一種以上を好適に用いることができる。特に、炭酸リチウムを用いることにより、安定した凝結促進効果を得ることができる。 As the setting accelerator, a known setting accelerator can be used. Examples of setting accelerators include lithium salts, specifically, lithium carbonate, lithium chloride, lithium sulfate, lithium nitrate, lithium hydroxide and other inorganic lithium salts, lithium acetate, lithium tartrate, lithium malate, lithium citrate, etc. One or more selected from organic lithium salts and metal sulfates such as aluminum sulfate can be suitably used. In particular, by using lithium carbonate, a stable setting promoting effect can be obtained.
凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることができる。凝結遅延剤の一例として、ナトリウム塩、具体的には、硫酸ナトリウム及び重炭酸ナトリウムなどの無機ナトリウム塩並びに酒石酸ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム及びグルコン酸ナトリウムなど有機ナトリウム塩から選択される一種以上を用いることができる。耐酸性を保ちつつ所定の凝結遅延性を付与するために、本発明の耐酸性セメント組成物は、重炭酸ナトリウム及び酒石酸ナトリウムを凝結遅延剤として含むことが好ましい。 As the setting retarder, a known setting retarder can be used. Examples of setting retarders include sodium salts, specifically selected from inorganic sodium salts such as sodium sulfate and sodium bicarbonate, and organic sodium salts such as sodium tartrate, sodium malate, sodium citrate and sodium gluconate. The above can be used. In order to impart a predetermined setting retarding property while maintaining acid resistance, the acid resistant cement composition of the present invention preferably contains sodium bicarbonate and sodium tartrate as a setting retarding agent.
本発明の耐酸性セメント組成物中の凝結遅延剤の合計含有量は、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１．０質量部、より好ましくは０．２〜０．８５質量部、さらに好ましくは０．２５〜０．８質量部、特に好ましくは０．３〜０．７５質量部の範囲である。凝結遅延剤の含有量が上記範囲であることによって、耐酸性を保ちつつ良好な強度発現の増進効果を得ることができることから好ましい。 The total content of the setting retarder in the acid-resistant cement composition of the present invention is preferably 0.1 to 1.0 parts by mass, more preferably 0.2 to 0. 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydraulic component. It is 85 mass parts, More preferably, it is 0.25-0.8 mass part, Most preferably, it is the range of 0.3-0.75 mass part. When the content of the setting retarder is within the above range, it is preferable because a good strength enhancement effect can be obtained while maintaining acid resistance.
本発明の耐酸性セメント組成物は、耐クラック性及びこて作業性向上のために、繊維を含むことができる。本発明で用いる繊維は、耐アルカリガラス繊維、炭素繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維などを用いることができ、これらは一種、又は二種以上の混合物として使用できる。繊維は、建材用繊維を用いることが好ましく、繊維長さは０．５〜１５ｍｍ程度のものを用いることが好ましい。本発明の耐酸性セメント組成物において、クラック防止及びこて作業性向上効果を高めるために、水硬性成分１００質量部に対する繊維の添加量は、１０質量部以下、好ましくは０．０１〜２質量部、より好ましくは０．０３〜１．５質量部、さらに好ましくは０．０５〜１．２質量部、特に好ましくは０．０８〜１質量部であることが好ましい。繊維の添加量が少ないとひび割れ防止に寄与せず、また添加量が多すぎても混練性、施工性が低下する。また、繊維の添加量が１０質量部を超える場合には、得られるコンクリート成形体の強度の低下に繋がると共に、下地コンクリートからの剥離の要因となる。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain fibers for improving crack resistance and trowel workability. As the fiber used in the present invention, alkali-resistant glass fiber, carbon fiber, vinylon fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber and the like can be used, and these can be used as one kind or a mixture of two or more kinds. It is preferable to use fibers for building materials, and it is preferable to use fibers having a fiber length of about 0.5 to 15 mm. In the acid-resistant cement composition of the present invention, the amount of fiber added to 100 parts by weight of the hydraulic component is 10 parts by weight or less, preferably 0.01 to 2 parts by weight, in order to enhance crack prevention and trowel workability improvement effects. Parts, more preferably 0.03 to 1.5 parts by weight, still more preferably 0.05 to 1.2 parts by weight, particularly preferably 0.08 to 1 part by weight. If the added amount of fiber is small, it does not contribute to prevention of cracking, and if the added amount is too large, kneadability and workability are deteriorated. Moreover, when the addition amount of a fiber exceeds 10 mass parts, while leading to the fall of the intensity | strength of the obtained concrete molded object, it becomes a factor of peeling from foundation concrete.
本発明の耐酸性セメント組成物に対して、乾燥クラックの防止・抑制効果をより高めるために、収縮低減剤及び樹脂粉末などを適宜選択して用いることができる。 For the acid-resistant cement composition of the present invention, a shrinkage reducing agent, a resin powder and the like can be appropriately selected and used in order to further improve the effect of preventing and suppressing dry cracks.
本発明の耐酸性セメント組成物に用いる収縮低減剤としては、ポリエーテル系収縮低減剤を使用することが好ましい。収縮低減剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは０．５〜８質量部、より好ましくは０．７５〜６質量部、さらに好ましくは１〜５質量部、特に好ましくは１．２〜４質量部の範囲で用いることが好ましい。収縮低減剤の添加量が前記範囲より少ないと収縮低減への寄与が小さくなり、添加量が前記範囲より多いと強度発現性が低下し、収縮低減効果が頭打ちになると共に、経済的でない。 As the shrinkage reducing agent used in the acid resistant cement composition of the present invention, it is preferable to use a polyether shrinkage reducing agent. The addition amount of the shrinkage reducing agent can be added within a range that does not impair the characteristics of the present invention, and is preferably 0.5 to 8 parts by mass, more preferably 0.75 to 6 parts per 100 parts by mass of the hydraulic component. It is preferable to use in the range of 1 part by mass, more preferably 1-5 parts by mass, particularly preferably 1.2-4 parts by mass. When the addition amount of the shrinkage reducing agent is less than the above range, the contribution to shrinkage reduction is small, and when the addition amount is more than the above range, the strength development is lowered, the shrinkage reducing effect reaches its peak, and it is not economical.
本発明の耐酸性セメント組成物は、下地コンクリートとの接着性を高めるために、樹脂粉末を含むことができる。樹脂粉末は、公知の建設用又は建材用の高分子エマルジョンから液体成分を除去した高分子粒子（再乳化樹脂粒子など）を用いることができる。例えば、樹脂粉末として、酢酸ビニル／ベオバアクリル共重合体の樹脂粉末を用いることができる。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain a resin powder in order to enhance the adhesion to the ground concrete. As the resin powder, polymer particles (such as re-emulsified resin particles) obtained by removing a liquid component from a known polymer emulsion for construction or building materials can be used. For example, a resin powder of vinyl acetate / veova acrylic copolymer can be used as the resin powder.
本発明の耐酸性セメント組成物に対する樹脂粉末の含有量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜２０質量部、より好ましくは０.１〜１５質量部、さらに好ましくは１〜１０質量部、特に好ましくは２〜８質量部とすることができる。 The content of the resin powder with respect to the acid-resistant cement composition of the present invention is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and further preferably 1 with respect to 100 parts by mass of the hydraulic component. -10 parts by mass, particularly preferably 2-8 parts by mass.
本発明の耐酸性セメント組成物は、合成樹脂エマルジョンを含むことができる。合成樹脂エマルジョンは、合成樹脂粒子が水又は含水溶媒に乳化分散されたものをいう。 The acid-resistant cement composition of the present invention can contain a synthetic resin emulsion. The synthetic resin emulsion refers to one in which synthetic resin particles are emulsified and dispersed in water or a water-containing solvent.
合成樹脂エマルジョンは、含まれる合成樹脂成分のガラス転移温度（Ｔｇ）が０℃以上、さらに５℃以上、特に１０℃以上であることが、下地湿潤状態での接着性に優れ、また作業性が良好となるために好ましい。なお、合成樹脂エマルジョンに含まれる合成樹脂成分のガラス転移温度は、ガラス板の上にエマルジョンを適量滴下して、乾燥して乾燥塗膜を得た後、示差走査熱量計を用い下記の条件で測定することにより得ることができる。乾燥塗膜を、室温から１５０℃まで１０分間で昇温する条件で加熱し、１５０℃で１０分間保持した後に、計算で得られた試料のＴｇより５０℃低い温度まで温度を下げ、再度１５０℃まで１０分間で昇温する過程で１回目のガラス転移温度（Ｔｇ）を測定し、次に１回目で測定したＴｇより５０℃低い温度まで下げる過程で、２回目のＴｇの測定を行い、この２回目のＴｇの測定値をエマルジョンのガラス転移温度とする。 In the synthetic resin emulsion, the glass transition temperature (Tg) of the synthetic resin component contained is 0 ° C. or higher, more preferably 5 ° C. or higher, particularly 10 ° C. or higher. It is preferable because it becomes good. In addition, the glass transition temperature of the synthetic resin component contained in the synthetic resin emulsion is the following conditions using a differential scanning calorimeter after a suitable amount of the emulsion is dropped on a glass plate and dried to obtain a dry coating film. It can be obtained by measuring. The dried coating was heated from room temperature to 150 ° C. in 10 minutes and held at 150 ° C. for 10 minutes, and then the temperature was lowered to a temperature 50 ° C. lower than the Tg of the sample obtained by the calculation. In the process of raising the temperature to 10 ° C. in 10 minutes, the first glass transition temperature (Tg) is measured, and then in the process of lowering the temperature to 50 ° C. lower than the Tg measured in the first time, the second Tg is measured, This second measured value of Tg is taken as the glass transition temperature of the emulsion.
合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョンなど公知の建築材料用エマルジョンを用いることができる。すなわち、合成樹脂エマルジョンの合成樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステルなどの（メタ）アクリル酸誘導体、エチレン、酢酸ビニルなどのα−オレフィン化合物、スチレンなどのビニル化合物、ブタジエンなどの重合成分一種以上により重合体又は共重合体を用いることができる。 As the synthetic resin emulsion, known building material emulsions such as acrylic emulsion and vinyl acetate emulsion can be used. That is, as a synthetic resin of the synthetic resin emulsion, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylic acid esters, α-olefin compounds such as ethylene and vinyl acetate, vinyl compounds such as styrene, butadiene, etc. A polymer or copolymer can be used with one or more polymerization components such as.
合成樹脂エマルジョンとしては、アクリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸エステルなどの（メタ）アクリル酸誘導体の重合体、（メタ）アクリル酸誘導体とスチレンとの重合体などのアクリル系エマルジョンが好ましい。 Synthetic resin emulsions include (meth) acrylic acid such as acrylic acid and methacrylic acid, (meth) acrylic acid such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. An acrylic emulsion such as a polymer of a (meth) acrylic acid derivative such as an acid ester or a polymer of a (meth) acrylic acid derivative and styrene is preferred.
合成樹脂エマルジョンの添加量は、固形分換算で水硬性成分（アルミナセメント）１００質量部に対して１〜５０質量部の範囲の量とすることが好ましく、２〜４０質量部の範囲の量とすることがより好ましく、３〜３０質量部の範囲の量とすることがさらに好ましく、特に４〜２５質量部の範囲の量とすることが好ましい。 The amount of the synthetic resin emulsion added is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydraulic component (alumina cement) in terms of solid content, and the amount in the range of 2 to 40 parts by mass More preferably, the amount is in the range of 3 to 30 parts by mass, and particularly preferably in the range of 4 to 25 parts by mass.
本発明の耐酸性セメント組成物を水に分散させることにより耐酸性モルタル組成物を得ることができる。本発明の耐酸性モルタル組成物では、組成物中のセメントに対して添加する水の割合（水／セメント比）を０．２〜０．６とすることが好ましい。水／セメント比が高すぎると強度発現性が不十分となり、一方、水／セメント比が低すぎると流動性が低くなりすぎ、作業特性が低下するだけでなく、硬化して得られるコンクリート成形体の強度特性が劣ってしまう場合がある。 An acid-resistant mortar composition can be obtained by dispersing the acid-resistant cement composition of the present invention in water. In the acid-resistant mortar composition of the present invention, the ratio of water to be added to the cement in the composition (water / cement ratio) is preferably 0.2 to 0.6. If the water / cement ratio is too high, the strength development will be insufficient. On the other hand, if the water / cement ratio is too low, the fluidity will be too low and not only will the work characteristics deteriorate, but also a concrete molded body obtained by curing. In some cases, the strength characteristics of the steel are inferior.
本発明の耐酸性モルタル組成物は、一般のモルタル同様、本発明の耐酸性セメント組成物の各粉末材料を混合したものに所定量の水を加え、一般的な混練機を用いて混練して調製することができる。 The acid-resistant mortar composition of the present invention, like general mortar, is added with a predetermined amount of water to a mixture of the powder materials of the acid-resistant cement composition of the present invention and kneaded using a general kneader. Can be prepared.
調製後の耐酸性モルタル組成物は、コンクリート構造物などのコンクリート成形体の表面に塗着させ、その後に乾燥することにより硬化させる工程を利用して使用される。塗着施工は、モルタルの施工に一般的に用いられている、コテ塗り又は吹き付けで行うことができる。吹き付けで塗着させる場合には、モルタルポンプを用いて圧送するが、予めセメントノロを通し、圧送ホースとの摩擦を低減させておくのが好ましい。 The acid-resistant mortar composition after preparation is used by applying it to the surface of a concrete molded body such as a concrete structure and then curing it by drying. The application can be performed by troweling or spraying, which is generally used for mortar application. In the case of coating by spraying, the mortar pump is used for pressure feeding, but it is preferable to reduce the friction with the pressure feeding hose in advance through a cement paste.
表面が腐食、中性化した既設コンクリート成形体においては、切削や研磨等の適当な手段で表面の劣化層を除去した後の表面に、本発明のモルタル組成物を塗着させる補修材として使用する。この場合の塗膜厚みは、除去した劣化部の深さに依存することになる。 In existing concrete molded bodies whose surfaces are corroded and neutralized, they are used as repair materials for applying the mortar composition of the present invention to the surface after removing the deteriorated layer by appropriate means such as cutting and polishing. To do. The coating thickness in this case depends on the depth of the removed deteriorated part.
また、新設のコンクリート成形体、あるいは既設のコンクリート成形体でも未だ表面の腐食や中性化を受けていないコンクリートの表面に予め塗着硬化させておくことで、コンクリート成形体表面における腐食、中性化を抑制するような使い方もできる。この場合の塗膜厚みは５ｍｍ以上とすることが好ましく、１０〜２０ｍｍとすることがより好ましい。本発明の耐酸性モルタル組成物を用いるならば、「ＪＳ法による硫酸浸透深さ（ｍｍ）」が１．２ｍｍ未満、好ましくは１．１ｍｍ以下のコンクリート成形体を得ることができる。 In addition, by pre-coating and curing the surface of concrete that has not yet been subjected to surface corrosion or neutralization even with a new concrete molded body or an existing concrete molded body, It can also be used to suppress the conversion. In this case, the coating thickness is preferably 5 mm or more, and more preferably 10 to 20 mm. If the acid-resistant mortar composition of the present invention is used, a concrete molded body having a “sulfuric acid penetration depth (mm) by JS method” of less than 1.2 mm, preferably 1.1 mm or less can be obtained.
以下では、具体的例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with specific examples.
（１）使用材料
以下の材料（原料成分）を使用してセメント組成物を得た。配合割合を表１に示す。
１） アルミナセメント： ブレーン比表面積３２００ｃｍ２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有量５３質量％
２） アルミナセメントクリンカー骨材： ケルネオス社製 アルミナ含有率 ４０％ 質量 粒径２．５ｍｍ以下
３） 細骨材Ａ： 珪砂（宇部サンド社製６号）
４） 細骨材Ｂ： 珪砂（宇部サンド社製新特５号Ａ）
５） 減水剤Ａ： ポリエーテル系減水剤（Ｄｅｇｕｓｓａ社製キャスタメントＦＷ１０）
６） 減水剤Ｂ： ポリカルボン酸エステル系減水剤（Ｐｅｒａｍｉｎ社製ｃｏｎｐａｃ５００）
７） 高炉スラグ： 宇部三菱セメント社製パワーメント
８） 製鋼ダスト： ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）含有量：５８質量％、比重：３．９（ＪＦＥスチール社製）
９） ミクロシリカ： ＳｉＯ２（ＳＫＷ社製）
１０） ろう石： （埼玉礦業社製）
１１） ビニロン繊維Ａ： クラレ社製ビニロン繊維（長さ６ｍｍ）
１２） ビニロン繊維Ｂ： クラレ社製ビニロン繊維（長さ３ｍｍ）
１３） 増粘剤： メチルセルロース系増粘剤（松本油脂社製マーポローズ４００）
１４） 凝結遅延剤Ａ： 重炭酸ナトリウム（東ソー社製）
１５） 凝結遅延剤Ｂ： 酒石酸ナトリウム（扶桑化学工業社製）
１６） 収縮低減剤： ポリエーテル系収縮低減剤（日本油脂社製ＤＳＰ−Ｅ４０）
１７） 消泡剤Ａ： ポリエーテル系消泡剤（ＡＤＥＫＡ社製Ｂ１１５Ｆ）
１８） 消泡剤Ｂ： ポリエーテル系消泡剤（Ｐｅｒａｍｉｎ社製Ｄｅｆｏａｍ ５０ＰＥ）
１９） 樹脂粉末： 酢酸ビニル／ベオバアクリル共重合体（日本合成社製２０７２Ｐ）
２０） 合成樹脂エマルジョン： アクリル系共重合体ラテックス（旭化成ケミカルズ）
(1) Materials Used Cement compositions were obtained using the following materials (raw material components). The blending ratio is shown in Table 1.
1) Alumina cement: Blaine specific surface area 3200 cm 2 / g, monocalcium aluminate content 53 mass%
2) Alumina cement clinker aggregate: Kelneos Alumina content 40% Mass Particle size 2.5mm or less 3) Fine aggregate A: Silica sand (Ube sand company No. 6)
4) Fine aggregate B: Silica sand (New Special No. 5A manufactured by Ube Sand)
5) Water reducing agent A: Polyether water reducing agent (Castament FW10 manufactured by Degussa)
6) Water reducing agent B: Polycarboxylic acid ester water reducing agent (perpac500 manufactured by Peramin)
7) Blast furnace slag: Powerment manufactured by Ube-Mitsubishi Cement Co., Ltd. 8) Steelmaking dust: Hematite (Fe 2 O 3 ) content: 58% by mass, specific gravity: 3.9 (manufactured by JFE Steel)
9) Microsilica: SiO 2 (manufactured by SKW)
10) Waxstone: (Saitama Steel Co., Ltd.)
11) Vinylon fiber A: Kuraray vinylon fiber (length: 6 mm)
12) Vinylon fiber B: Kuraray vinylon fiber (length: 3 mm)
13) Thickener: Methylcellulose thickener (Marporose 400 manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.)
14) Setting retarder A: Sodium bicarbonate (Tosoh Corporation)
15) Setting retarder B: Sodium tartrate (manufactured by Fuso Chemical Industries)
16) Shrinkage reducing agent: polyether shrinkage reducing agent (Nippon Yushi Co., Ltd. DSP-E40)
17) Antifoaming agent A: Polyether type antifoaming agent (B115F manufactured by ADEKA)
18) Antifoaming agent B: polyether antifoaming agent (Defoam 50PE manufactured by Peramin)
19) Resin powder: Vinyl acetate / veova acrylic copolymer (Nihon Gosei 2072P)
20) Synthetic resin emulsion: Acrylic copolymer latex (Asahi Kasei Chemicals)
（２）モルタル調製
上記原料成分からなるセメント組成物に水を添加し、ホバート社製モルタルミキサーで３分間混合してモルタル組成物を得た。添加した水量を表２に示す。なお、水量は、セメント組成物１ｋｇに対する添加した水量（ｇ）として示した。
(2) Preparation of mortar Water was added to the cement composition comprising the above raw material components and mixed for 3 minutes with a mortar mixer manufactured by Hobart to obtain a mortar composition. The amount of water added is shown in Table 2. In addition, the amount of water was shown as the amount of water (g) added to 1 kg of the cement composition.
（３）水硬性モルタルのフロー評価
フロー値は、ＪＩＳ Ａ１１７１「ポリマーセメントモルタルの試験方法」（ＪＩＳＲ５２０１引用）に記載の試験方法に準拠して測定する。練り混ぜたモルタルをフローコーンに２層に詰める。各層は、突き棒の先端が、その層の約１／２の深さまで入るよう、全面にわたって各々１５回突き、最後に不足分を補い表面をならす。直ちにフローコーンを正しく上の方へ取り去り、１５秒間に１５回の落下運動を与え、モルタルが広がった後の径を最大と認める方向と、これに直角な方向とで測定し、その平均値をフロー値とする。
(3) Flow evaluation of hydraulic mortar The flow value is measured according to the test method described in JIS A1171 “Test method for polymer cement mortar” (cited by JIS R5201). The kneaded mortar is packed into two layers in a flow cone. Each layer is struck 15 times over the entire surface so that the tip of the stab stick is about half the depth of the layer, and finally the surface is made up of the shortage. Immediately remove the flow cone upwards, give 15 falling motions in 15 seconds, measure in the direction where the diameter after spreading the mortar is the maximum and the direction perpendicular to this, and calculate the average value. The flow value.
（４）空気量の測定方法
ＪＩＳ Ａ１１７１：２０００「空気量試験」に準拠して、空気量の測定を行った。
(4) Measuring method of air quantity Based on JIS A1171: 2000 "Air quantity test", the air quantity was measured.
（５）圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）及び曲げ強度（Ｎ／ｍｍ２）の評価：
ＪＩＳ Ｒ５２０１：１９９７に示される４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの型枠に生成スラリーを型詰めして、温度２０℃、湿度６５％で２４時間気中養生した後、脱型し、さらに気中で所定期間（３日、２８日）追加養生して成型体を得る。成型体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）及び曲げ強度（Ｎ／ｍｍ２）は、ＪＩＳ Ｒ５２０１：１９９７（セメントの物理試験方法）記載の方法に従い測定した。
(5) Evaluation of compressive strength (N / mm 2 ) and bending strength (N / mm 2 ):
The produced slurry is packed in a 4 cm × 4 cm × 16 cm form shown in JIS R5201: 1997, cured in air at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% for 24 hours, demolded, and further in the air for a predetermined period. (3rd, 28th) Additional curing is performed to obtain a molded body. The compression strength (N / mm 2 ) and bending strength (N / mm 2 ) of the molded body were measured according to the method described in JIS R5201: 1997 (cement physical test method).
（６）接着試験
得られたモルタルをコンクリート歩道板に塗りつけ、材齢２８日後に接着試験を実施した。
(6) Adhesion test The obtained mortar was applied to a concrete sidewalk board, and an adhesion test was performed after 28 days of age.
（７）モルタルの耐酸性試験
得られたモルタルを直径７．５ｃｍ×高さ１５ｃｍの円柱形鋼製型枠を用いて二層成形し、２０℃−相対湿度６５％の大気中に静置した。２４時間経過後脱型し、２０℃の水中に２８日間浸漬を行い、供試体とした。供試体の耐酸性の評価は、「下水道コンクリート構造物の腐食抑制技術及び防食技術マニュアル」（日本下水道業事業団編著、財団法人下水道業務管理センター発行、平成１９年７月）の、「表５-７断面修復用モルタルの品質規格」の「硫酸浸透深さ」（１１９頁）及び「付属試料３ 断面修復用モルタルに関する品質試験方法」の「（６）硫酸浸透深さ」（付２２頁）に従って、５％硫酸水溶液に２８日間浸漬後、切断面にフェノールフタレイン（１％溶液）を噴霧し、非呈色深さを所定の方法によって測定することにより、硫酸浸透深さ（ｍｍ）を測定した。なお、本測定法を「ＪＳ法」という。
(7) Acid resistance test of mortar The obtained mortar was formed into two layers using a cylindrical steel mold having a diameter of 7.5 cm and a height of 15 cm, and was left in the atmosphere at 20 ° C. and a relative humidity of 65%. . After 24 hours, it was demolded and immersed in water at 20 ° C. for 28 days to obtain a specimen. The evaluation of the acid resistance of the specimens is given in "Table 5 Corrosion Inhibition Technology and Anticorrosion Technology Manual for Sewerage Concrete Structures" (edited by the Japan Sewerage Corporation, published by the Sewerage Operations Management Center, July 2007). -7 “Quality of mortar for cross-section repair” “Sulfuric acid penetration depth” (page 119) and “(6) Sulfuric acid penetration depth” (page 22) of “Attachment sample 3 Quality test method for cross-section repair mortar” Then, after immersion in a 5% sulfuric acid aqueous solution for 28 days, phenolphthalein (1% solution) is sprayed on the cut surface, and the non-coloration depth is measured by a predetermined method to obtain the sulfuric acid penetration depth (mm). It was measured. This measurement method is referred to as “JS method”.
（８）結果
表２に上記の測定及び評価結果を示す。これら硫酸浸漬試験及び促進中性化試験の結果から、実施例１〜３の硫酸浸透深さは１．１ｍｍ以下であり、硫酸水溶液による侵食に対する抵抗性が高く、中性化に対する抵抗性も高い（すなわち耐酸性が高い）ことが明らかとなった。一方、比較例１〜４の硫酸浸透深さは１．２ｍｍ以上であり、硫酸水溶液による侵食に対する抵抗性が低かった。実施例１〜３の場合には、比較例と比べて空気量が少なかったために耐酸性が高かったものと推測される。
(8) Results Table 2 shows the above measurement and evaluation results. From the results of the sulfuric acid immersion test and the accelerated neutralization test, the sulfuric acid penetration depth of Examples 1 to 3 is 1.1 mm or less, and the resistance to erosion by the sulfuric acid aqueous solution is high, and the resistance to neutralization is also high. (That is, the acid resistance is high). On the other hand, the sulfuric acid penetration depth of Comparative Examples 1 to 4 was 1.2 mm or more, and the resistance to erosion by the sulfuric acid aqueous solution was low. In the case of Examples 1 to 3, it is presumed that the acid resistance was high because the amount of air was small compared to the comparative example.
また、本発明の実施例１〜３の場合には、圧縮強度、曲げ強度及び接着強度も、所定の規格値（下水道コンクリート構造物の腐食抑制技術及び防食技術マニュアル」（日本下水道業事業団編著、財団法人下水道業務管理センター発行、平成１９年７月）の、「表５-７断面修復用モルタルの品質規格」）を満足することが明らかとなった。 Further, in the case of Examples 1 to 3 of the present invention, the compressive strength, bending strength and adhesive strength are also specified values (corrosion control technology and anticorrosion technology manual for sewer concrete structures) (edited by Japan Sewerage Industry Corporation). It was clarified that “Table 5-7 Quality standards for cross-section restoration mortar” issued by the Sewerage Business Administration Center, July 2007)).
以上の結果から明らかなように、本発明の実施例の場合には、得られる硬化体の耐酸性が優れているため、耐腐食性に優れたコンクリート成形体を得ることができる。また、本発明の実施例の場合には、施工性にも優れており、得られたコンクリート成形体の圧縮強度、曲げ強度及び接着強度も所定の規格を満足した。したがって、耐酸性セメント組成物を用いることにより、下水処理場や汚泥処理場等の、腐食環境に曝され易い施設における表面腐食が生じたコンクリート表面の信頼性の高い補修が可能になっただけでなく、予め塗着しておくことにより、コンクリート構造体の耐久性を向上できることが明らかとなった。 As is clear from the above results, in the case of the examples of the present invention, since the resulting cured body has excellent acid resistance, a concrete molded body having excellent corrosion resistance can be obtained. Moreover, in the case of the Example of this invention, it was excellent also in workability, and the compression strength of the obtained concrete molded object, bending strength, and adhesive strength also satisfy | filled the predetermined specification. Therefore, by using acid-resistant cement composition, it has only become possible to reliably repair concrete surfaces that have undergone surface corrosion in facilities that are easily exposed to corrosive environments such as sewage treatment plants and sludge treatment plants. However, it was revealed that the durability of the concrete structure can be improved by pre-coating.
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