JP2700027B2 - コンクリート劣化抑止組成物 - Google Patents
コンクリート劣化抑止組成物Info
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- JP2700027B2 JP2700027B2 JP17242988A JP17242988A JP2700027B2 JP 2700027 B2 JP2700027 B2 JP 2700027B2 JP 17242988 A JP17242988 A JP 17242988A JP 17242988 A JP17242988 A JP 17242988A JP 2700027 B2 JP2700027 B2 JP 2700027B2
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- Japan
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- concrete
- composition
- inhibiting composition
- concrete deterioration
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、コンクリート劣化抑止組成物に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は、コンクリート
の中性化、塩害、凍害、アルカリ−、骨材反応、さらに
は漏水や応力変化によるクラック発生などによるコンク
リートの劣化を効果的に抑止することのできる結晶増殖
剤に関するものである。
のである。さらに詳しくは、この発明は、コンクリート
の中性化、塩害、凍害、アルカリ−、骨材反応、さらに
は漏水や応力変化によるクラック発生などによるコンク
リートの劣化を効果的に抑止することのできる結晶増殖
剤に関するものである。
（背景技術） 従来、コンクリートについては、様々な劣化が知られ
ており、その劣化の要因に対しての対策も古くから検討
されてきている。このような要因としては、コンクリー
トの空隙に浸入する空気中の炭酸ガスによってコンクリ
ートがアルカリ性を失い中性化（炭酸化）し、これにと
もなって水、酸素、炭酸ガスによって鉄筋、鉄骨は発錆
し、腐蝕することや、海水によるコンクリートの化学的
損傷、コンクリート空隙内の水分の凍結による凍害、セ
メント中のアルカリが、空隙内の水によってアルリ−骨
材反応を起こし、コンクリートの損傷をもたらすこと、
さらにはコンクリートの応力変動などによって生じたク
ラックと、このクラックの生成によ漏水を契機とするコ
ンクリートの損傷などが知られている。
ており、その劣化の要因に対しての対策も古くから検討
されてきている。このような要因としては、コンクリー
トの空隙に浸入する空気中の炭酸ガスによってコンクリ
ートがアルカリ性を失い中性化（炭酸化）し、これにと
もなって水、酸素、炭酸ガスによって鉄筋、鉄骨は発錆
し、腐蝕することや、海水によるコンクリートの化学的
損傷、コンクリート空隙内の水分の凍結による凍害、セ
メント中のアルカリが、空隙内の水によってアルリ−骨
材反応を起こし、コンクリートの損傷をもたらすこと、
さらにはコンクリートの応力変動などによって生じたク
ラックと、このクラックの生成によ漏水を契機とするコ
ンクリートの損傷などが知られている。
コンクリートの劣化要因への対応については、コンク
リートを形成するセメント組成の変更や、モルタル急硬
剤などを用いての応急措置などが知られているが、その
劣化の要因が多岐にわたることもあり、様々な劣化要因
についてはほぼ共通して対処することのできる方策はこ
れまでに知られていない。
リートを形成するセメント組成の変更や、モルタル急硬
剤などを用いての応急措置などが知られているが、その
劣化の要因が多岐にわたることもあり、様々な劣化要因
についてはほぼ共通して対処することのできる方策はこ
れまでに知られていない。
また、特に、これまでのコンクリート劣化への対処に
ついては、セメント組成の調整による場合には事前の予
防措置としてある程度の効果はあるものの、発生し、拡
大している劣化に対してはその劣化抑止の効果は全く期
待できないという重大な問題があった。逆にモルタル急
硬剤などの場合には応急的にクラックの充填などは可能
であるものの、さらに進行する劣化に対しては全く無力
であり、常にコンクリート劣化による損傷を後付けで修
復することができるにとどまっている。
ついては、セメント組成の調整による場合には事前の予
防措置としてある程度の効果はあるものの、発生し、拡
大している劣化に対してはその劣化抑止の効果は全く期
待できないという重大な問題があった。逆にモルタル急
硬剤などの場合には応急的にクラックの充填などは可能
であるものの、さらに進行する劣化に対しては全く無力
であり、常にコンクリート劣化による損傷を後付けで修
復することができるにとどまっている。
進行するコンクリートの劣化に対しても効果的な方策
は、これまでには全く知られていないのが実状である。
は、これまでには全く知られていないのが実状である。
（発明の目的） この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、従来方法のような欠点のない、予防措置として
も、また進行する劣化に対しても効果的に作用すること
のできるコンクリート劣化抑止組成物を提供することを
目的としている。
であり、従来方法のような欠点のない、予防措置として
も、また進行する劣化に対しても効果的に作用すること
のできるコンクリート劣化抑止組成物を提供することを
目的としている。
（発明の開示） この発明のコンクリート劣化抑止組成物は、上記の目
的を実現するために、20〜40％CaOおよび10〜25％SiO2
を含有するポルトランドセメント系組成物において、10
〜25％MgOとともにケイ弗化物および不飽和２価カルボ
ン酸を含有することを特徴としている。
的を実現するために、20〜40％CaOおよび10〜25％SiO2
を含有するポルトランドセメント系組成物において、10
〜25％MgOとともにケイ弗化物および不飽和２価カルボ
ン酸を含有することを特徴としている。
この発明の組成物は、コンクリートの組成を完全に深
部まで緻密化する結晶生成作用を有しているもので、こ
の結晶生成作用に欠かせないのがマグネシアと不飽和２
価カルボン酸である。
部まで緻密化する結晶生成作用を有しているもので、こ
の結晶生成作用に欠かせないのがマグネシアと不飽和２
価カルボン酸である。
コンクリートの組成とその特徴についてみると、通
常、コンクリートは、セメント硬化ペーストと骨材とか
ら構成されており、セメント硬化ペーストは、未水和セ
メント粒子、酸化カルシウム−シリカ−水系のゲル、水
酸化カルシウム、トリサルフェート、モノサルフェート
から本質的に構成されている。
常、コンクリートは、セメント硬化ペーストと骨材とか
ら構成されており、セメント硬化ペーストは、未水和セ
メント粒子、酸化カルシウム−シリカ−水系のゲル、水
酸化カルシウム、トリサルフェート、モノサルフェート
から本質的に構成されている。
コンクリート組成としてみた場合には、微細構造とし
て結晶性セメントゲル（約50％）、Ca（OH）２（約25
％）および空隙・細孔（約25％）を有し、このうちのCa
（OH）２は、毛細管状の細孔に析出している。この毛細
管、さらには内部応力や荷重増加による微細なクラッ
ク、気泡やブリーディングの水みち等による空隙や細孔
は、湧水や空気、炭酸ガスなどの浸入を許し、コンクリ
ートの損傷、劣化の原因となる反応を起こす。
て結晶性セメントゲル（約50％）、Ca（OH）２（約25
％）および空隙・細孔（約25％）を有し、このうちのCa
（OH）２は、毛細管状の細孔に析出している。この毛細
管、さらには内部応力や荷重増加による微細なクラッ
ク、気泡やブリーディングの水みち等による空隙や細孔
は、湧水や空気、炭酸ガスなどの浸入を許し、コンクリ
ートの損傷、劣化の原因となる反応を起こす。
湧水があると、空隙や細孔に浸入した水は、これら空
隙や細孔を通じ漏水をはじめるばかりか、空隙や細孔に
析出しているCa（OH）２を溶解し、劣化反応生成物に変
えていく。たとえば、炭酸ガスとの反応による炭酸カル
シウムの生成、コンクリートの中性化、アルカリ−骨材
反応の促進、塩害、あるいは凍害の誘発などが起こる。
中性化あるいは塩害によって、鉄筋は発錆し、腐蝕して
いく。
隙や細孔を通じ漏水をはじめるばかりか、空隙や細孔に
析出しているCa（OH）２を溶解し、劣化反応生成物に変
えていく。たとえば、炭酸ガスとの反応による炭酸カル
シウムの生成、コンクリートの中性化、アルカリ−骨材
反応の促進、塩害、あるいは凍害の誘発などが起こる。
中性化あるいは塩害によって、鉄筋は発錆し、腐蝕して
いく。
この発明の結晶増殖作用を有する組成物は、このCa
（OH）２の溶出と、劣化反応物質への変化を抑制するも
のと考えられる。
（OH）２の溶出と、劣化反応物質への変化を抑制するも
のと考えられる。
この発明の組成物は、このCa（OH）２の溶出および劣
化反応物質への変化を、不飽和２価カルボン酸のCaとの
反応やMgOとカルボン酸およびCaとの反応などによって
複合的に抑止するものと推定される。この場合、上記し
た通り、この発明のコンクリート劣化抑止組成物は、20
〜40％CaO、10〜25％SiO2、さらにMgOを10〜25％の範囲
で含有し、しかもケイ弗化物と不飽和２価カルボン酸を
含有していることが必要である。これらの主構成成分に
は、さらに通常のポルトランドセメントに含まれている
Al2O3、Fe2O3、Na2Oなどの他の鉱物質を含有することが
できる。
化反応物質への変化を、不飽和２価カルボン酸のCaとの
反応やMgOとカルボン酸およびCaとの反応などによって
複合的に抑止するものと推定される。この場合、上記し
た通り、この発明のコンクリート劣化抑止組成物は、20
〜40％CaO、10〜25％SiO2、さらにMgOを10〜25％の範囲
で含有し、しかもケイ弗化物と不飽和２価カルボン酸を
含有していることが必要である。これらの主構成成分に
は、さらに通常のポルトランドセメントに含まれている
Al2O3、Fe2O3、Na2Oなどの他の鉱物質を含有することが
できる。
この発明の組成物を構成するポルトランドセメント系
組成物は、標準的なポルトランドセメントと比較する
と、CaOの含有量は小さく、MgO含有量が大きいことが特
徴である。
組成物は、標準的なポルトランドセメントと比較する
と、CaOの含有量は小さく、MgO含有量が大きいことが特
徴である。
Al2O3は２％以下、Na2Oは２〜８％、Fe2O3は３〜５％
程度の含有量とするのが好ましい。
程度の含有量とするのが好ましい。
不飽和２価カルボン酸は、炭酸数２〜５程度の２価カ
ルボン酸を用いることができ、特に好適なものとして
は、フマル酸、またはマレイン酸を例示することができ
る。
ルボン酸を用いることができ、特に好適なものとして
は、フマル酸、またはマレイン酸を例示することができ
る。
ケイ弗化物としてはSiF6またはMgSiF6が好適なもので
ある。もちろん、これらに変換されうる任意の弗化物を
用いることもできる。
ある。もちろん、これらに変換されうる任意の弗化物を
用いることもできる。
この発明の組成物について重要なことは、この組成物
はコンクリートの細孔や空隙に水分との反応によって浸
透して結晶を成長させ、この不溶性結晶の増殖によって
コンクリートの劣化を抑止することである。この増殖反
応は水によって進行し、しかも反応は複合的に進むこと
である。
はコンクリートの細孔や空隙に水分との反応によって浸
透して結晶を成長させ、この不溶性結晶の増殖によって
コンクリートの劣化を抑止することである。この増殖反
応は水によって進行し、しかも反応は複合的に進むこと
である。
たとえば不飽和２価カルボン酸は、Ca、Mg等の塩を形
成し、さらにこれらが水分と反応して重合性の結晶を成
長させる。また、ケイ弗化物は、Ca（OH）２と反応し
て、不溶性等軸晶のCaF2、不溶性斜方晶エンスタタイト
を生成する。
成し、さらにこれらが水分と反応して重合性の結晶を成
長させる。また、ケイ弗化物は、Ca（OH）２と反応し
て、不溶性等軸晶のCaF2、不溶性斜方晶エンスタタイト
を生成する。
また、Na2Oは、Na2O・2SiO2の水ガラス組成物として
反応し、不溶性のCa−Si−H2O系結晶を生成させる。生
成する結晶は絡み合うように凝集してコンクリートの空
隙を埋めていく。増殖するこの結晶は、セメントの硬化
体組織と類似の3CaO・2SiO2・3H2Oを含むものであり、
コンクリート躯体の存在する限り、恒久的に存在し、劣
化の防止、修復、および止水の効果を示す。
反応し、不溶性のCa−Si−H2O系結晶を生成させる。生
成する結晶は絡み合うように凝集してコンクリートの空
隙を埋めていく。増殖するこの結晶は、セメントの硬化
体組織と類似の3CaO・2SiO2・3H2Oを含むものであり、
コンクリート躯体の存在する限り、恒久的に存在し、劣
化の防止、修復、および止水の効果を示す。
さらにまた、何らかの原因によりクラックが発生して
も、直ちに結晶化反応が再開され、自動的にクラックを
結晶によって充填してしまう。たとえば、トンネルのNA
TM工法に用いる支保材のロックボルトとコンクリートの
接合打の隙間に対しても、緻密化してしまう。
も、直ちに結晶化反応が再開され、自動的にクラックを
結晶によって充填してしまう。たとえば、トンネルのNA
TM工法に用いる支保材のロックボルトとコンクリートの
接合打の隙間に対しても、緻密化してしまう。
この発明の組成物の適用による結晶の生成、緻密化に
よりコンクリート躯体の物理的強度も増大する。
よりコンクリート躯体の物理的強度も増大する。
この発明のコンクリート劣化抑止組成物の施工の方法
には格別の限定はない。塗布、吹付け、ドリル工法、な
ど様々可能である。
には格別の限定はない。塗布、吹付け、ドリル工法、な
ど様々可能である。
また、この発明の組成物は、ポルトランドセメント系
組成物の配合を調整し、MgO、ケイ弗化物、不飽和２価
カルボン酸の添加によって容易に製造することができ
る。
組成物の配合を調整し、MgO、ケイ弗化物、不飽和２価
カルボン酸の添加によって容易に製造することができ
る。
この発明の組成物の特徴である結晶の自動増殖性およ
び結晶反応自動追従性によって、コンクリートの中性
化、塩害、凍害、アルカリ−骨材反応、漏水などに対し
て効果的に抑止効果を実現する。
び結晶反応自動追従性によって、コンクリートの中性
化、塩害、凍害、アルカリ−骨材反応、漏水などに対し
て効果的に抑止効果を実現する。
次に実施例として、この発明の組成物の作用について
説明する。この発明の、優れた止水効果、およびコンク
リートの強化改善の効果が明らかになる。
説明する。この発明の、優れた止水効果、およびコンク
リートの強化改善の効果が明らかになる。
もちろん、この発明は、これらの例によって限定され
るものではない。
るものではない。
実施例 （１） 通常のコンクリートブロック壁（厚さ20cm）の
片面に、次の配合からなる組成物と水との混合物を塗布
した。
片面に、次の配合からなる組成物と水との混合物を塗布
した。
CaO 30.9 ％ SiO2 20.3 ％ MgO 16.4 ％ Al2O3 1.68％ Fe2O3 3.96％ Na2O 5.01％ K2O 0.15％ MnO 0.05％ NiO 0.11％ TiO2 0.18％ SO3 0.97％ フマル酸 7.85％ ケイ弗化物 3.20％ （MgSiF6） その他鉱物質（残部） この塗布後、６日間放置した。
反対面の未処理面の細孔より、針状結晶が群がって、
外部へ成長するのが確認された。この不溶性結晶の生成
によって、完全な止水効果が得られた。
外部へ成長するのが確認された。この不溶性結晶の生成
によって、完全な止水効果が得られた。
（２） 同様にφ10cm×10cmのコンクリートについて透
水試験を行なった。また、φ10×10cmのコンクリートの
全面に組成物を塗布して圧縮強度試験を行なった。
水試験を行なった。また、φ10×10cmのコンクリートの
全面に組成物を塗布して圧縮強度試験を行なった。
透水試験では、透水圧5kg/cm2の場合、加圧120時間後
の透水量は０であった。これに対して、塗布しない場合
の透水量は15.9mlであった。
の透水量は０であった。これに対して、塗布しない場合
の透水量は15.9mlであった。
また、圧縮強度は、296kg f/cm2（N/mm2）であった。
塗布しない場合には、285kg f/cm2（N/mm2）であった。
塗布しない場合には、285kg f/cm2（N/mm2）であった。
この発明の組成物は、極めて優れた効果を奏するもの
であることがわかる。
であることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:04） 111:20
Claims (6)
- 【請求項１】20〜40％CaOおよび10〜25％SiO2を含有す
るポルトランドセメント系組成物において、10〜25％Mg
Oとともにケイ弗化物および不飽和２価カルボン酸を含
有することを特徴とするコンクリート劣化抑止組成物。 - 【請求項２】ケイ弗化物0.5〜５％および不飽和２価カ
ルボン酸２〜８％を含有する請求項（１）記載のコンク
リート劣化抑止組成物。 - 【請求項３】２％以下のAl2O2と２〜８％Na2Oを含有す
る請求項（１）記載のコンクリート劣化抑止組成物。 - 【請求項４】不飽和２価カルボン酸がフマル酸またはマ
レイン酸である請求項（１）記載のコンクリート劣化抑
止組成物。 - 【請求項５】不飽和２価カルボン酸をアルカリ金属塩と
して含有している請求項（１）記載のコンクリート劣化
抑止組成物。 - 【請求項６】ケイ炭化物がSiF6または MgSiF6である請求項（１）記載のコンクリート劣化抑止
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17242988A JP2700027B2 (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | コンクリート劣化抑止組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17242988A JP2700027B2 (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | コンクリート劣化抑止組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222158A JPH0222158A (ja) | 1990-01-25 |
| JP2700027B2 true JP2700027B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=15941808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17242988A Expired - Lifetime JP2700027B2 (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | コンクリート劣化抑止組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2700027B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3223829B2 (ja) * | 1997-01-29 | 2001-10-29 | 新光電気工業株式会社 | 電気ニッケルめっき浴又は電気ニッケル合金めっき浴及びそれを用いためっき方法 |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP17242988A patent/JP2700027B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0222158A (ja) | 1990-01-25 |
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