JP3182650B2

JP3182650B2 - エフロレッセンス溶剤およびその製造方法

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Publication number: JP3182650B2
Application number: JP04954697A
Authority: JP
Inventors: 竜太郎清野
Original assignee: 竜太郎清野
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1997-01-27
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2017-01-27
Also published as: JPH10212180A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートまた
はモルタル等のアルカリ性セメント製品製造、土木工
事、建築工事、内外壁等補修作業、美装並びに内外装工
事、或いは、内外壁洗浄作業において、それらの製品等
の表面に発生したエフロレッセンス（白華、ぶち、はな
たれ、とも呼ぶ）を溶解して、除去する際に使用するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】これまで、コンクリートやモルタル等の
セメント製品等の表面に発生したエフロレッセンスは、
少なくとも酸性を呈する液体、溶液、若しくは気体を用
いて溶解除去する方法と、紙やすり、グラインダー等に
よる物理的除去作業方法の二通りの除去方法があった。
また、各種混和剤（材）の混入や表面処理剤の塗布によ
り、エフロレッセンスの発生を未然に防止するという方
法もあった。

【０００３】しかし、少なくとも酸性を呈する物質やそ
れらを含有した酸性溶液では、明らかに中和反応を起こ
してアルカリ性物質であるセメント製品を侵食すること
は、小学校高学年でも知り得る自然原理である。更に述
べると、酸性を呈する物質やそれらを含有した酸性溶液
では、炭酸カルシウムを主成分としたエフロレッセンス
とアルカリ性物質であるセメント製品とを比較した場
合、溶かす必要のあるエフロレッセンスよりもむしろ、
セメント製品の方を強く侵すという既成事実があること
をあらかじめ念頭に置いておく必要がある。これは、炭
酸カルシウムが水に対し難溶であるため、それ単独の液
性としては中性を示し、これが大方の主成分であるか
ら、酸性品としては、自己とより反応しやすい物質を多
く含んだ方と強く反応を起こす傾向にあるからである。
つまり、当然に酸性のものは、中性を示すものよりもど
ちらかというと逆性の差がはっきりしているアルカリ性
のものとよく反応するという訳である。

【０００４】特許出願公開番号：特開平８−８１２８９
の「エフロレッセンス固着体の溶解除去方法」では、酸
性を呈する混合溶液（７５％リン酸水溶液が主成分）を
処理剤として採用している。これまでのところ、酸であ
ってもアルカリ性のセメント製品等に対して例外的に限
りなく無害に近い酸もあることをここに併記しておく。
シュウ酸はその例外的な酸ではあるが、そのカルシウム
塩は水に対し難溶であるので、これらは製品等の表面に
残留固着し、エフロレッセンスの主成分である炭酸カル
シウムと同じような作業が新たに重ねて必要となってし
まう。したがってシュウ酸は前記の理由からエフロレッ
センスの溶剤としては不適ということになる。この段落
についての参考文献は、技報堂出版株式会社発行のコン
クリート構造物の耐久性シリーズ、化学的腐食、著者は
水上国男、１９８８年８月１５日１版２刷刊の２１ペー
ジ、表−２．１３である。

【０００５】また、物理的除去作業方法では、エフロレ
ッセンス溶剤を利用した化学的除去方法よりも肉体的疲
労を与えることがしばしばで、紙やすりによる場合には
思いのほか労力を費やし、グラインダーによる場合に
は、凹凸の激しいコンクリートやモルタル面ではかえっ
て誤って素地の一部を削り取ってしまうということにも
つながり兼ねないというのが実情であった。

【０００６】出願発明にもある、エフロレッセンスの発
生防止方法としては、次のパターンに分類できる。
（１）まだ固まらないコンクリートやモルタルの練り混
ぜ前並びに練り混ぜ中に各種混和剤（材）（アクリル酸
やステアリン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金
属塩等の撥水剤、マレイン酸やアミノポリカルボン酸な
どの不活性塩を水和過程でつくらせて毛細管を充填する
方法にもっていく薬剤、防水膜や塗膜を養生中に形成す
るようなアクリル酸樹脂、シリコン樹脂やエチルセルロ
ーズなどの有機合成化合物、キレート試薬等）をあらか
じめ混入しておく方法、（２）脱型後のコンクリートま
たはモルタル、石膏、タイル、石材等の表面に防水膜や
塗膜をつくるような薬剤として、有機化合物（合成樹脂
も含む）や無機化合物を塗布浸透させる方法。しかし、
これらは構造体のさらに内部でアルカリ骨材反応等のよ
うな劣化反応が発生し、その影響が徐々に拡大するよう
な場合や、また流水や二酸化炭素をはじめその他の有害
成分が侵入しやすいような状況が防止を施した周辺に起
こっていた場合にはそれらの効果は期待できないという
現状にある。この段落についての参考文献は、森北出版
株式会社発行のコンクリート構造物の耐久性診断シリー
ズ４、コンクリートの組織構造の診断、著者は鈴木一
孝、野尻陽一、および松岡康訓、１９９３年９月３０日
第１版第１刷刊の２１６ページ、上から１４〜２５行目
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】よって、従来の発明で
は、酸性のエフロレッセンス溶剤を利用することで、ア
ルカリ性のセメント製品等の素地を容易に傷めることの
みにとどまらず、その製品等が固有に有する強度、耐塩
害性、耐候性、耐凍結融解性等の諸性質をも著しく消失
または、減退させる最大の要因となってきたという問題
点があった。また、セメント製品等を激しく侵すフッ化
水素を含有した酸性のエフロレッセンス溶剤を用いてい
ないという点で、エフロレッセンスの一成分α−石英を
十分に溶解しきれていないがために、エフロレッセンス
という名のセメント製品等の表面に発生した白い流れ模
様を完全に除去しきれていなかったという問題点も同時
にあった。

【０００８】また、紙やすりやグラインダー等によるエ
フロレッセンスの物理的除去作業では、エフロレッセン
スが蜘蛛の巣のようにセメント製品等の表面に四方八方
に発生したような場合には、大変な労力の消費による人
材雇用側の従業員に対する待遇面での苦悩や、かえって
製品表面に砂目地を露出させてしまい、本来エフロレッ
センスを除去する最大の目的である外観の復元を著しく
損なうという問題点もあった。

【０００９】更には、エフロレッセンスの発生防止方法
を利用した場合でも、問題のエフロレッセンスは時とし
て防ぎきれずにセメント製品等の表面に発生してくるこ
ともしばしばであるという問題点があった。

【００１０】したがって、本発明の目的は、第一に、セ
メント製品等と同じか或いはそれよりも弱いアルカリ性
を有することで、セメント製品等の素地を傷めることな
く、また製品等が固有に有する強度、耐塩害性、耐候
性、耐凍結融解性等の諸性質を消失若しくは減退させる
ことのないエフロレッセンス溶剤を提供するというこ
と、第二に、フッ化水素を含有しない酸では溶解するこ
とができなかった、エフロレッセンスの一成分α−石英
を溶解することのできる、水酸化カリウムを含んだエフ
ロレッセンス溶剤を提供するということ、第三に、アル
カリ性のエフロレッセンス溶剤による化学的除去方法に
委ねることで、作業員の労力の低減化、強引な摩擦を与
えなければ溶剤自体では砂目地を露出させることのない
外観復元の忠実性を提供すること、第四に、エフロレッ
センスの発生防止方法を利用した場合でも防ぎきれずに
セメント製品等の表面にしばしば発生してくるエフロレ
ッセンスを、防止剤との間での副反応を何ら生じること
なく完全に溶解できる能力を発揮するエフロレッセンス
溶剤を提供するということにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】特に、アルカリ性のセメ
ント製品の表面に発生したエフロレッセンスは、酸のよ
うに製品の素地を傷めてしまうことがないように、酸性
を示すエチレンジアミン四酢酸とホウ酸をアンモニア成
分でアルカリ性化し、また、エチレンジアミン四酢酸
（ＥＤＴＡ）には寄与しないが、ホウ酸アンモニウム又
はホウ酸をアンモニアによりアルカリ性化したものに
は、これらによるエフロレッセンスの主成分の炭酸カル
シウムを溶解する速度を促進させる助剤として、シクロ
デキストリンまたは二糖類以下の糖を添加し、以上の混
合溶液に、エフロレッセンス中に比較的多く含有してい
るα−石英を溶解するために、水酸化カリウムを４〜５
％を上限として添加したアルカリ性溶液をハケ、ウエス
等で塗布（または噴霧器等で散布、吹き付け）すること
により、即時または５分間放置の結果、吸収溶解され
る。その後、ウエス等の布地でこれを軽く拭き取るか、
或いは、もっと労力を軽減するものとして、モップ等で
拭き取ってもよい。更なる速乾を要求するならば、低級
アルコールを散布し、放置して自然乾燥させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、酸性溶液以外の物質
で、エフロレッセンスを溶解することと、従来までのよ
うに、アルカリ性のセメント製品等の表面素地を傷めて
しまうことがないように配慮している。このため、本発
明品はアルカリ性水溶液となっている。エチレンジアミ
ン四酢酸とホウ酸は酸性物質であるので、先ず前者を水
に溶かし、この溶液がアルカリ性を呈するまでアンモニ
アガス又はアンモニアを含有した水溶性のアルカリ性溶
液を加え、次に後者を溶解させ、同様に溶液全体がアル
カリ性を示すようになるまでアンモニアガス又はアンモ
ニアを含有した水溶性のアルカリ性溶液を加える。な
お、ホウ酸については、アルカリ性物質としてアンモニ
ア分を添加することなく、ホウ酸アンモニウムを代用し
てもよい。そして、これらにホウ酸をアンモニア成分で
アルカリ性化したもの又はホウ酸アンモニウムがエフロ
レッセンスの主成分の炭酸カルシウムを溶解する役割を
する場合の溶解速度促進剤として、シクロデキストリン
または二糖類以下の糖を添加し、以上の混合溶液に更
に、エフロレッセンス中に比較的多く含有しているα−
石英を溶解するために、水酸化カリウムを４〜５％を上
限として添加したアルカリ性溶液を用いる。ここで、α
−石英を溶解する目的で加える水酸化カリウムの含有濃
度を４〜５％でもって上限としているのは、第一に、５
％以下であれば毒物及び劇物取締法における医薬用外劇
物の対象外として扱えるという点に配慮しているという
こと、第二に、１０％以下であれば、含有する水酸化カ
リウムによって製品等の素地を傷めることがないという
ことに配慮していることにあるからである。こうして製
造したエフロレッセンス溶剤は噴霧器等の容器に移し、
エフロレッセンスの発生したセメント製品等の表面全体
にまんべんなく散布して、製品等が大きいものであると
きには、モップ等で強めに拭き取り、比較的小範囲の発
生であれば、ウエスで軽く拭き取る。更に速乾を必要と
するならば、メタノールのような安価な低級アルコール
で製品等の表面全体を濡らして自然乾燥させればよい。

【００１３】

【実施例】本発明のエフロレッセンス溶剤を５００ｃｍ
^３作るにあたり、水４００ｃｍ ^３に、９９．５％エチレ
ンジアミン四酢酸を３６．５ｇ溶解し、これに、１０％
アンモニア水を６ｃｍ ^３添加し、次に９９．５％ホウ酸
を２６ｇ溶解し、再び１０％アンモニア水を２ｃｍ ^３加
え、かつスクロースすなわち砂糖を４７ｇ溶かしたもの
に、更に８５％水酸化カリウムを２３．５ｇ溶解した。
前記エフロレッセンス溶剤を、北海道の日高自動車道の
バイパス躯体部の壁面に発生したエフロレッセンスに対
して実験を実施、本発明のエフロレッセンス溶剤をウエ
スに染み込ませ、発生部分を軽く拭き取り、自然乾燥さ
せた後、コンクリート表面に砂目地を露出することな
く、確実にエフロレッセンスを溶解除去できたことを目
視により確認した。

【００１４】

【発明の効果】エフロレッセンスの成分は、炭酸カル
シウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、α−
石英、の４種類の無機化合物から構成されている。この
うち、およびについては水溶液であれば、酸性・ア
ルカリ性を問わず容易に溶解する成分である。したがっ
て、本発明が最も主力を注いでいるのは、残りの炭酸
カルシウムとα−石英をも余すことなく、より速く、
より多くの量をすべて完全溶解する性質を確保している
点にある。の炭酸カルシウムは、これまで水に対して
は難溶であり、酸には化学反応を起こして化学溶解しや
すく、塩基においては融解苛性アルカリという非水溶媒
やキレート剤含有以外には溶解するものとしては考えら
れなかった。本発明の構成成分であるエチレンジアミン
四酢酸（ＥＤＴＡ）もキレート剤の一種ではあるが、こ
れをアンモニア性アルカリ水溶液単独或いは、これに４
〜５％の水酸化カリウムを添加したものでは製品等のエ
フロレッセンスは十分には溶解しきれないという問題点
があり、そこで工夫を凝らしたのは、ホウ酸アンモニウ
ムがアルカリ性水溶液の状態にあってもの炭酸カルシ
ウムを溶解する能力が明らかに水よりも優れていること
を発見し、これを更に執拗に着目追究した結果、シクロ
デキストリンや二糖類以下の糖を添加することでホウ酸
アンモニウムによる炭酸カルシウムの溶解速度を飛躍的
に促進できることが分かり、これらをエチレンジアミン
四酢酸のアンモニア性アルカリ水溶液に加え、また、
のα−石英を溶解する目的で４〜５％の水酸化カリウム
を更に添加することで、製品等のエフロレッセンスを完
全に溶解する本発明品を構成している。本発明品は、ア
ルカリ性のセメントの主成分である酸化カルシウムに対
しては、水だけが反応して、水和生成物でもある水酸化
カルシウムとなり、これは溶解しにくい。エフロレッセ
ンスでは、この水酸化カルシウムの状態で〜の化合
物と共にコンクリートの内部から滲み出てくるが、結果
として、水酸化カルシウムは空気中の二酸化炭素と完全
に反応してしまい、炭酸カルシウムという形だけでエフ
ロレッセンスを構成し続ける、ということになる。この
ことからコンクリートの素地（水酸化カルシウム、およ
び未反応の酸化カルシウムが主成分）を傷めずに、炭酸
カルシウムという形になって初めて溶解する本発明品
は、素地を自然原理に基づき必ず傷めることが明らかな
酸性溶液では成し得なかった進歩と成果を獲得できたと
いえる。

【００１５】したがって、本発明により得られた効果
は、第一に、セメント製品と同じか或いはそれよりも弱
いアルカリ性を有することで、セメント製品等の素地を
傷めることなく、また製品等が固有に有する強度、耐塩
害性、耐候性、耐凍結融解性等の諸性質を消失若しくは
減退させることがないということ、第二に、フッ化水素
を含有しない酸では溶解することができなかった、エフ
ロレッセンスの一成分α−石英をも溶解することができ
るということ、第三に、本発明品による化学的除去方法
に委ねることで、作業員の労力を低減でき、強引な摩擦
を与えなければ溶剤自体では砂目地を露出させることの
ない外観復元の忠実性があるということ、第四に、エフ
ロレッセンスの発生防止方法を利用した場合でも防ぎき
れずにセメント製品等の表面にしばしば発生してくるエ
フロレッセンスを、防止剤との間での副反応を何ら生じ
ることなく完全に溶解できる能力を発揮することができ
るということ、である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレンジアミン四酢酸を溶かした水に、
アンモニアガス、又はアンモニアを含有した水溶性のア
ルカリ性溶液を水溶液全体がアルカリ性を呈するまで添
加した混合溶液に、ホウ酸アンモニウムを溶解するか、
ホウ酸を酸性を呈するまで溶解して再び水溶液全体がア
ルカリ性を呈するまでアンモニアガス、又はアンモニア
を含有した水溶性のアルカリ性溶液を加え、かつホウ酸
アンモニウムによるエフロレッセンスの主成分炭酸カル
シウムの溶解速度促進剤としてシクロデキストリンまた
は二糖類以下の糖を添加し、更にエフロレッセンス成分
の一つであるα−石英を溶解する目的で、水酸化カリウ
ムを含有させたエフロレッセンス溶剤。
【請求項２】前記、請求項１記載の、エフロレッセンス
溶剤を５００ｃｍ ^３作るにあたり、水４００ｃｍ ^３程度
に、エチレンジアミン四酢酸を０ｇを超えて飽和以下の
量を溶解し、これにアンモニアガス、又はアンモニアを
含有した水溶性のアルカリ性溶液を水溶液全体がアルカ
リ性を呈するまで添加し、次にホウ酸アンモニウムを０
ｇを超えて飽和以下の量を溶解するか、或いはホウ酸を
０ｇを超えて飽和以下の量を溶解してホウ酸により酸性
化した水溶液全体を再びアルカリ性を呈するようになる
までアンモニアガス、又はアンモニアを含有した水溶性
のアルカリ性溶液を加え、かつシクロデキストリンまた
は二糖類以下の糖を０ｇ以上飽和以下の量を溶かし、更
に水酸化カリウムを水溶液全体に対し、５％以下となる
ように溶解する前記、請求項１記載の、エフロレッセン
ス溶剤の製造方法。