JP2759688B2 - 鉄筋セメントモルタル及び/又は鉄筋コンクリート用腐食抑制剤 - Google Patents

鉄筋セメントモルタル及び/又は鉄筋コンクリート用腐食抑制剤

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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の分野〕 本発明は、ジホスホン酸誘導体を必須成分とする鉄筋
セメントモルタル及び/又は鉄筋コンクリート用腐食抑
制剤に関する。
〔従来技術とその問題点〕
従来、鉄筋セメントモルタル及び/又はコンクリート
からなる建築造物は、非常に耐久性に優れているとされ
ており、事実、建設後、数十年を経て今日なお健全にそ
の機能を果しているものが数多くみられる。鉄筋セメン
トモルタル及び/又はコンクリート(以下コンクリート
と略称する。)は今日でもなお最も、大量に使用されて
いる多くの長所をもった土木建築材料であるが、コンク
リート中の補強材として使用されている鉄筋および/又
は鉄骨(以下、鉄筋と略称する。)の腐食により、コン
クリート建造物の耐久性が低下している場合も少なくな
い。
これは大気中のSOX、NOX等の酸性ガス及び炭酸ガスが
コンクリート中の水分に吸収されたコンクリート建造物
が中性化することあるいはSOX、NOX等に起因する酸性雨
がコンクリート構造物を濡らし、中性化(更には酸性
化)し、鉄筋を腐食すること等が原因とされている。
このような鉄筋の腐食を抑制するために、コンクリー
ト混練時に防錆剤を添加することも知られているが、従
来公知のコンクリート配合用の防錆剤では、鉄筋の防錆
効果は一応図れるものの、未だ十分に満足させるもので
はなかった。
即ち、従来の防錆剤を配合したコンクリート構造物
は、酸性雨等により中性化され、鉄筋が腐食し、コンク
リートの膨張、破損(曝裂)するという欠点があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、従来の防錆剤を配合したコンクリート用添
加剤とは異なり、鉄筋の腐食抑制効果に優れた新規な鉄
筋セメントモルタル及び/又は鉄筋コンクリート用腐食
抑制剤(以下、単にコンクリート用添加剤ともいう。)
を提供することをその課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、下記一般式 (式中、Rは炭素数1〜21のアルキル基、アルケニル
基、アルキルアリール基又はアリール基、M1、M2、M3
びM4は水素、塩基性窒素含有化合物又は金属のカチオン
を表わし、M1〜M4はそれぞれ同一又は異なってもよ
い。) で表わされるジホスホン酸誘導体の1種以上を必須成分
とすることを特徴とする鉄筋セメントモルタル及び/又
はコンクリート用腐食抑制剤が提供される。
前記一般式においてRは、炭素数1〜21のアルキル
基、アルケニル基、アルキルアリール基又はアリール基
である。この場合アルキル基、アルケニル基として炭素
数1〜21のものが一般的であり、直鎖であっても分岐し
ていてもよく、好ましくは炭素数1〜18である。
またアリール基としてはフェニル基及びそのアルキル
置換体、例えば炭素数1〜12のアルキル基を有するアル
キルフェニル基等が包含される。
また前記一般式において、M1,M2,M3及びM4は水素、
塩基性窒素含有化合物又は無機カチオンを示し、それら
M1〜M4は同一であってもよいし、また異なるものであっ
てもよい。
塩基性窒素化合物としては (式中、R1,R2,R3はH,炭素数1〜21の有機残基、好ま
しくは炭素数1〜18の有機残基を表わす)で示されるも
のであり、例えばアンモニア、モノメチルジエタノール
アミン、トリメチルアミン、1−メチルジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、2−エチルヘキシルアミ
ン、ラウリルアミン、モルホリン、ステアリンルアミン
が挙げられる。好ましくは、モノメチルジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、ジエチルモノエタノール
アミンである。又、無機カチオンとしては、ナトリウ
ム、カリウム等の周期表I族A金属、マグネシウム、カ
ルシウム、スチロンチウム、バリウム等のII族A金属、
亜鉛、カドニウム等のII族B金属、鉄、コバルト等のVI
II族金属等が挙げられる。好ましくはカルシウム、亜
鉛、マンガン、マグネシウム、バリウム、アルミニウム
である。
前記一般式で表わされるジホスホン酸の具体例として
は、例えば1−ヒドロキシエチリデン1,1−ジホスホン
酸及びその2−ジメチルアミノエタノール塩、モルホリ
ン塩、又はカルシウム塩、亜鉛塩、マンガン塩、マグネ
シウム塩、バリウム塩、アルミニウム塩:1−ヒドロキシ
ブチリジン1,1−ジホスホン酸及びそのトリエタノール
アミン塩、モルホリン塩又はカルシウム塩、亜鉛塩、マ
ンガン塩、マグネシウム塩、バリウム塩、アルミニウム
塩:1−ヒドロキシヘキシリデン1,1−ジホスホン酸及び
その2−ジメチルアミノエタノール塩、モルホリン塩又
はカルシウム塩、亜鉛塩、マンガン塩、マグネシウム
塩、バリウム塩、アルミニウム塩:1−ヒドロキシドデシ
リデン1,1−ジホスホン酸及びそのトリエタノールアミ
ン塩、モルホリン塩又はカルシウニム塩、亜鉛塩、マン
ガン塩、マグネシウム塩、バリウム塩、アルミニウム
塩:1−ヒドロキシヘキサデシルデン1,1−ジホスホン酸
及びその2−ジメチルアミルエタノール塩、モルホリン
塩又はカルシウム塩、亜鉛塩、マンガン塩、マグネシウ
ム塩、バリウム塩、アルミニウム塩:1−ヒドロキシフェ
ニルメタン1,1−ジホスホン酸及びそのトリエタノール
アミン塩、モルホリン塩又はカルシウム塩、亜鉛塩、マ
ンガン塩、マグネシウム塩、バリウム塩等が挙げられる
が、特に、好ましく使用されるジホスホン酸誘導体とし
ては、1−ヒドロキシエチリデンの多価金属塩である。
本発明に係る前記ジホスホン酸誘導体の使用量はセメ
ントに対し、0.01〜10重量パーセント(以下%と略称す
る。)であり、好ましくは0.02〜5%である。ジホスホ
ン酸誘導体の添加量が0.01%未満では防錆効果が不十分
であり、一方10%を越えると、コンクリートの練り性状
及びコンクリート硬化体性能が低下するために好ましく
ない。
本発明に係るコンクリート用添加剤は、前記ホスホン
酸誘導体を必須成分とするものであるが、必要に応じて
公知の防錆剤を併用してもよい。併用可能な防錆剤とし
ては、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、ア
ミン類、モルブデン酸塩、石灰窒素、アルキルフェノー
ル類、メルカプタン類、ニトロ化合物等が例示される。
又、本発明のコンクリート用添加剤には、コンクリー
トの主成分であるセメント、細骨材、粗骨材、流動化
剤、AE・減水剤、水の他に必要に応じて、ノニオン性、
アニオン性、カチオン性の高分子物質、ポリマーラテッ
クス、着色顔料、キレート剤、防腐剤、pH調整剤、可塑
剤、早強剤、遅硬剤、導電剤(帯電防止剤)、微粒子化
シリカ及び白土類の駆体材ならびにポリエステル等の合
成繊維、麻等の天然繊維、炭素繊維、金属繊維、ガラス
繊維等の強化剤を補助添加成分として用いてもよい。
〔効果〕
本発明に係るコンクリート用添加剤は、鉄筋コンクリ
ート構造物のコンクリートの中性化による鉄筋の腐食を
著しく抑制できることから、コンクリートの膨張更に
は、ヒビ割れ、破損(曝裂)等の発生を防ぐことができ
る。
従って、本発明のコンクリート用添加剤を、海浜区飛
来塩の到達地区でのコンクリート構造物、ACL鉄筋防食
等の防食ライニング材、船舶デッキの床材および船底の
コーティング材等としてのモルタル中に配合すると極め
て効果的な性能を示す。
〔実施例〕
次に、本発明を更に詳細に説明するために、以下に実
施例を示す。
実施例−1 〔試験片の作成〕 セメント(c);普通ポルトランドセメント(日本セメ
ント社製) 細骨材(s);木更津産陸砂(最大径2.5mm、比重2.6
2) 塩化ナトリウム;塩化ナトリウム(純正化学社製1級試
薬) 減水剤;ポゾリスNo.70(日曹マスタービルダーズ社
製) 水;水道水 防錆剤;表−1記載品 鉄筋;黒皮を取り去り脱脂したφ9mmの鋼棒 上記のセメント(c)100kgと細骨材(s)250gを温
度20℃、湿度65%の恒温恒湿室に24時間静置し、20℃、
65%の恒温恒湿室で(c)/(s)=1/2.5になるよう
に20l容量のモルタルミキサーに入れ、30秒間空練りを
行う。次いで、流動化剤ポゾリスNo.70をセメントに対
し、0.25重量%になるように添加し、更にフロー値が21
0±10mmになるように水を加え、60秒間混練し、モルタ
ルを得る。
〔性能評価〕
(1)練り上り性状 フロー値及び単位容積重量をJIS−A−5201、JIS−A
−1174に準じて行った。
(2)硬化体性能 i)強度 圧縮強度及び曲げ強度は、JIS−A−1172に準じて20
℃標準養生で材令1週及び材令4週の試験体を測定し
た。
ii)乾燥収縮率 乾燥収縮率はJIS−A−1179により、材令13週までの
試験体を測定した。
iii)発錆促進試験 モルタル中に塩化ナトリウムをセメントに対し、0.5
重量%添加した塩分入りモルタルとし、第1図のように
セットした試験体を、20℃RH80%で2週間養生した後
に、10気圧、180℃のオートクレーブ養生を3回(1回/
1日)3日間行い、試験体から鉄筋を取り出し錆面積を
測定し、防錆率を算出した。
iv)中性化促進試験 20℃RH80%の恒温恒湿室中で養生2週の試験体を30
℃、CO2ガス濃度5%中に材令1ヶ月及び3ヶ月放置
し、その断面の中性化率を面積法により測定した。以上
の試験測定結果を表−1に示す。
試料No.1〜5は本発明であり、ジホスホン酸誘導体を
添加することにより、鉄筋の腐食を著しく抑制でき、硬
化体性能も良好であることが判る。
又、試料No.6〜8は比較例である。
実施例−2 実施例−1に準じ、Rとして、表−2に示すアルキル
基を有する1−ヒドロキシアルキリデン1,1−ジホスホ
ン酸亜鉛塩をセメントに対し、0.1重量%を添加し、モ
ルタルを調製し、モルタルの練り性状及び硬化体性能を
測定した。
結果を表−2に示す。試料No.1,9,10は本発明の実施
例であり、試料No.11は比較例である。
実施例−3 実施例−1に準じ、1−ヒドロキシブチリデン1,1−
ジホスホン酸ジメチルアミノエタノール塩を表−3に示
す割合で添加し、モルタルを調整し、モルタルの練り性
状及び硬化体性能を測定した。
結果を表−3に示す。試料No.12〜14は本発明の実施
例であり、試料No.11と15は比較例である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明において、発錆促進試験に供する試験体
の説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 24/00 C04B 24:00 C04B 103:61

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式 (式中、Rは炭素数1〜21のアルキル基、アルケニル
    基、アルキルアリール基又はアリール基、M1、M2、M3
    びM4は水素、塩基性窒素含有化合物又は金属のカチオン
    を表わし、M1〜M4はそれぞれ同一又は異なってもよ
    い。) で表わされるジホスホン酸誘導体の1種以上を必須成分
    とすることを特徴とする鉄筋セメントモルタル及び/又
    はコンクリート用腐食抑制剤。
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