JP5004516B2 - モルタル混和材及びこれを用いたモルタル - Google Patents
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Description
このようなコンクリート基材における被覆材や被覆方法などに関連して、例えば、以下のような技術のものが開示されている。
特許文献1(特開平11−43359号公報)には、塩化カルシウム及び無水炭酸ナトリウムを主成分とし、カリウム塩、鉄塩、或はアンモニウム塩から選択される1又は2種類の塩を補助成分として含有することを特徴とするセメント等の混和剤が記載されている。
特許文献1に記載の無機塩類を主成分とする混和剤では、微粉末状の塩類をセメントに混和して用いるものであるが、時間の経過と共にその成分同士が反応変質してその硬度や強度などが低減し、例えば、主成分が塩化カルシウムの場合、施工後3〜6カ月後にはその防水性は殆んど失われるといわれている。また、セメント成形物や施工物に防水性を与えるために混和する従来の混和剤は、施工性には優れるものの、中、長期的な防水性の維持、機械的強度の確保等という点で不十分であるという課題があった。
特許文献2に記載の熱可塑性樹脂を用いたコンクリート被覆方法では、そのコンクリート被覆施工に際して熱処理が必要で均一な被覆材を得るための施工性に難点がある上に、コスト面でも高額になり経済性に欠けるという課題があった。
さらに、このような混和材を適用することで、混和材が添加されたモルタルの圧縮強度などを効果的に高めることができる。例えば、コンクリート基材表面に被覆形成されるモルタル被覆層に耐久性や接着性を付与するとともに、コンクリート基材表面の被覆施工に際して優れた施工性と経済性を付加することができる。
二酸化珪素が4重量部より少なくなると、モルタル施工時に必要なスラリー粘性などの調整が困難となるような傾向が生じ、逆に6重量部を超えると、硬化強度などの低下が懸念されるので好ましくない。
また、本発明の混和材をセメント製品の凝結促進剤としても機能させることができ、早期に圧縮強度を著しく増大させ、コンクリート、及び、セメント2次製品の凝結時間を短縮することもできる。こうして、冬期におけるモルタルやコンクリート施工時の凍結防止剤としても適用できる。
塩化カルシウムの原料としては微粉のものを使用するのが好ましいが、セメント質材料と混和して溶解するものであれば特に限定することなく使用できる。本発明の混和剤において、塩化カルシウムは、10〜50重量部の範囲とすることが好ましい。これは、塩化カルシウムが、10重量部未満では凝結時間促進の効果を示さず、50重量部より多くなると押出成形中などにセメントが凝結し始めてその施工性が悪くなるからである。
水溶液中のリチウム成分は、アルカリ骨材反応の抑制効果などに優れ、これによって高強度のモルタルやコンクリートを得るための混和材としての機能を有している。このような硝酸リチウムの他のリチウム系添加剤としては、水酸化リチウム,硝酸リチウム,塩化リチウム,炭酸リチウムなども適用することができる。
第2液におけるケイ酸リチウム又は硝酸リチウム水溶液の濃度が0.5%より少ないと、アルカリ骨材反応の抑制効果を有効に発揮させることが困難であり、逆に5%を超えると、他の成分と反応が顕著になる上に、原料費のアップにも繋がるので好ましくない。
水酸化カリウムは、カリウム塩として機能するように用いられ、硝酸カリウム、硫酸カリウム等も使用できる。また、これらの一又は二以上を組み合わせて用いることも可能である。
例えば、水酸化カリウムが1重量部より少ないと、施工時におけるスラリー粘性が悪くなりコンクリート基材に被覆された被覆層を緻密に形成するのが困難となるような傾向が生じ、逆に3重量部を超えると、スラリー特性を調整する際にカリウムイオンによるマスク効果などが生じることもあるので好ましくない。
なお、各実施例1〜3に対する比較例としては、その成分組成が、セメント1:砂3:水0.6の割合で配合して製造された従来の養生コンクリートブロックを採用した。
二酸化珪素:5kg、塩化マグネシウム:2kg、塩化カルシウム:20kg、酸化マグネシウム:1.5kg、水酸化カルシウム:1.5kg、酸化アルミニウム:10kg、水:100Lで、第1液を作成した。これに、第2液となる水100Lを混合して、モルタル混和剤とした。このモルタル混和材6kgに対して、セメント10kg、砂20kg、を混合してモルタルとし、厚さ10cmのモルタルブロックを形成した。
二酸化珪素:5kg、塩化マグネシウム:2kg、塩化カルシウム:20kg、酸化マグネシウム:1.5kg、水酸化カルシウム:1.5kg、酸化アルミニウム:10kg、水:100Lで、第1液を作成した。これに、第2液となる3%硝酸リチウム水溶液水100Lを混合して、モルタル混和剤とした。このモルタル混和材6kgに対して、セメント10kg、砂20kg、を混合してモルタルとし、厚さ10cmのモルタルブロックを形成した。
二酸化珪素:5kg、塩化マグネシウム:2kg、塩化カルシウム:20kg、酸化マグネシウム:1.5kg、水酸化カルシウム:1.5kg、酸化アルミニウム:10kg、水酸化カリウム:1.5kg、水:100Lで、第1液を作成した。これに、第2液として3%硝酸リチウム水溶液水100Lを混合し、モルタル混和剤とした。このモルタル混和材6kgに対して、セメント10kg、砂20kg、を混合してモルタルとし、厚さ10cmのモルタルブロックを形成した。
●30日経過後のモルタルブロックの圧縮強度
実施例1:30N/mm2
実施例2:35N/mm2
実施例3:40N/mm2
比較例 :18N/mm2
本モルタル混和材を用いて作成されたモルタルブロック試験片の圧縮強度は35〜40N/mm2であった。ちなみに、通常のモルタルを固化したもの(比較例)の圧縮強度は18〜20N/mm2であり、本モルタル混和材によれば、ほぼ2倍近い強度増加が図れることが分かった。
実施例1:0.006ml/hr
実施例2:0.003ml/hr
実施例3:0.003ml/hr
比較例 :0.300ml/hr
実施例1:−0.8%
実施例2:−0.6%
実施例3:−0.5%
比較例 :−1.0%
施工方法としては、モルタル混和材(全体質量比の30%)+(セメント3:砂2)でペースト状のモルタルを作成する。これを、予めコンクリート打ちをした床の表面に1〜1.5mm厚で塗装(コテ塗り)して硬化緻密層(モルタル被覆層)とすることもできる。
また、本混和剤は、その組成成分のそれぞれを微粉状にした状態で予めポルトランドセメント等に混和して用いるか、又は所定量のモルタル混和材を水に溶解し或いは直接モルタルなどに投入して均一に溶解し分散させてもよい。
Claims (4)
- 二酸化珪素:4〜6重量部、
塩化マグネシウム:1〜3重量部、
塩化カルシウム:10〜50重量部、
酸化マグネシウム:1〜3重量部、
水酸化カルシウム:1〜3重量部、
酸化アルミニウム:5〜20重量部、
残:水からなる100重量部の第1液とし、
リチウム成分を含む水溶液からなる第2液を71〜1000重量部混合してなるモルタル混和材。 - 前記第2液が濃度0.5〜5%のケイ酸リチウム又は硝酸リチウム水溶液である請求項1記載のモルタル混和材。
- 前記第1液に、さらに、水酸化カリウム:1〜3重量部を混合してなる請求項1又は2に記載のモルタル混和材。
- 請求項1〜3のいずれかのモルタル混和材1重量部に対し、セメント0.5〜10重量部、砂0.5〜10重量部を混合してなるモルタル。
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