JP6966968B2

JP6966968B2 - 遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物

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Publication number: JP6966968B2
Application number: JP2018056991A
Authority: JP
Inventors: 友樹片桐; 恵輔高橋; 誠貫田; 靖彦戸田
Original assignee: 宇部興産建材株式会社
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2021-11-17
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: JP2019006667A

Description

本発明は、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物に関する。

アルミナセメントは、ポルトランドセメント等よりも化学抵抗性に優れていることが知られている（例えば、特許文献１等。）。

特開２００８−１７４４２９号公報

しかしながら、アルミナセメントは、経年や高温養生によって圧縮強度低下が生じる虞がある。また、アルミナセメントは、収縮によりひび割れが生じやすいという問題を有している。

本発明の主な目的は、優れた遮塩性と優れた長期耐久性と優れた耐ひび割れ性とを実現し得る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意研究の結果、アルミナセメント及び半水石膏を含む遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物において、アルミナセメントを、ＣＡ５５質量％〜７５質量％、Ｃ_１２Ａ_７５質量％〜８質量％、Ｃ_４ＡＦ１０質量％〜２８質量％及びＣ_２ＡＳ２質量％〜６質量％含むものとし、アルミナセメントのブレーン比表面積を、２０００ｃｍ^２／ｇ〜４０００ｃｍ^２／ｇとし、アルミナセメント１００質量部に対して、半水石膏を１５質量部〜３５質量部含有するようにすることで、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の遮塩性と長期耐久性と耐ひび割れ性とを向上できることに想到し、その結果、本発明に至った。

すなわち、本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、アルミナセメント及び半水石膏を含む遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物であって、アルミナセメントが、ＣＡ５５質量％〜７５質量％、Ｃ_１２Ａ_７５質量％〜８質量％、Ｃ_４ＡＦ１０質量％〜２８質量％及びＣ_２ＡＳ２質量％〜６質量％を含み、アルミナセメントのブレーン比表面積が、２０００ｃｍ^２／ｇ〜４０００ｃｍ^２／ｇであり、アルミナセメント１００質量部に対して、半水石膏を１５質量部〜３５質量部含有する。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、炭酸カルシウム及びシリカフュームの少なくとも一方をさらに含むことが好ましい。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、アルミナセメント１００質量部に対して、炭酸カルシウムを１５質量部〜３５質量部、シリカフュームを５質量部〜１２質量部含有することが好ましい。

本発明によれば、優れた遮塩性と優れた長期耐久性と優れた耐ひび割れ性とを実現し得る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物を提供することができる。

遮塩性モルタルの養生時における長さ変化量を測定するための装置の模式的断面図である。図１の線（ｂ）−（ｂ）における模式的断面図である。

（遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、例えば、コンクリート構造物の補修等に好適に使用することができる。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、アルミナセメント及び半水石膏を含む遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物である。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物において、アルミナセメントが、ＣＡ５５質量％〜７５質量％、Ｃ_１２Ａ_７５質量％〜８質量％、Ｃ_４ＡＦ１０質量％〜２８質量％及びＣ_２ＡＳ２質量％〜６質量％を含む。アルミナセメントのブレーン比表面積が、２０００ｃｍ^２／ｇ〜４０００ｃｍ^２／ｇである。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、アルミナセメント１００質量部に対して、半水石膏を１５質量部〜３５質量部含有する。従って、本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物を用いることにより、優れた遮塩性と優れた長期耐久性と優れた耐ひび割れ性とを実現し得る。

（アルミナセメント）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、アルミナセメントを含む。アルミナセメントの主成分は、カルシウムアルミネートである。アルミニウムセメントの主成分として好ましく用いられるカルシウムアルミネートとしては、例えば、ＣＡ、Ｃ_１２Ａ_７、Ｃ_４ＡＦ、Ｃ_２ＡＳ等が挙げられる。アルミナセメントは、これらのカルシウムアルミネートのうちの１種のみを含んでいてもよいし、複数種類のカルシウムアルミネートを含んでいてもよい。

アルミナセメントのなかでも、ＣＡ５５質量％〜７５質量％、Ｃ_１２Ａ_７５質量％〜８質量％、Ｃ_４ＡＦ１０質量％〜２８質量％、Ｃ_２ＡＳ２質量％〜６質量％を含むアルミナセメントが好ましく用いられ、ＣＡ５８質量％〜７２質量％、Ｃ_１２Ａ_７５．６質量％〜７．８質量％、Ｃ_４ＡＦ１３質量％〜２５質量％、Ｃ_２ＡＳ２．５質量％〜５．５質量％を含むアルミナセメントがより好ましく用いられ、ＣＡ６２質量％〜６８質量％、Ｃ_１２Ａ_７５．４質量％〜７．６質量％、Ｃ_４ＡＦ１６質量％〜２２質量％、Ｃ_２ＡＳ３．０質量％〜５．０質量％を含むアルミナセメントがさらに好ましく用いられる。上記の組成を有するアルミナセメントを用いることにより、遮塩性、長期耐久性及び耐ひび割れ性をさらに向上することができる。

アルミナセメントのブレーン比表面積は、２０００ｃｍ^２／ｇ〜４０００ｃｍ^２／ｇであり、好ましくは２５００ｃｍ^２／ｇ〜３５００ｃｍ^２／ｇであり、より好ましくは２７００ｃｍ^２／ｇ〜３３００ｃｍ^２／ｇである。アルミナセメントのブレーン比表面積を上記範囲とすることにより、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の水和反応が好適に進行し、緻密なモルタル硬化体を作製し得る。なお、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物のブレーン比表面積は、ＪＩＳＲ２５２１：２０１５に準じて求めることができる。

（半水石膏）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、半水石膏を含む。半水石膏としては、α型の半水石膏及びβ型の半水石膏のいずれも用いることができる。α型の半水石膏とβ型の半水石膏との両方を混合して用いてもよい。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物における半水石膏の含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して、１５質量部〜３５質量部であり、好ましくは１８質量部〜３２質量部であり、より好ましくは２２質量部〜２８質量部である。半水石膏の含有量を上述の範囲とすることにより、養生時の収縮量をより小さくできる。従って、耐ひび割れ性をさらに向上することができる。

半水石膏のブレーン比表面積は、好ましくは３５００ｃｍ^２／ｇ〜１２０００ｃｍ^２／ｇであり、より好ましくは３５００ｃｍ^２／ｇ〜１００００ｃｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは３５００ｃｍ^２／ｇ〜５５００ｃｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは４０００ｃｍ^２／ｇ〜５０００ｃｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは４２００ｃｍ^２／ｇ〜４６００ｃｍ^２／ｇである。半水石膏のブレーン比表面積を上記範囲とすることにより、養生時の収縮量をより小さくできる。従って、耐ひび割れ性をさらに向上することができる。なお、半水石膏のブレーン比表面積は、ＪＩＳＲ５２０１：２０１５に準じて求めることができる。

（その他の成分）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で、アルミナセメント及び半水石膏以外の成分をさらに含んでいてもよい。

（炭酸カルシウム）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、炭酸カルシウムを含んでいてもよい。炭酸カルシウムとしては、例えば、化学的に精製した炭酸カルシウムを用いてもよいし、石灰石を粉砕した石灰石微粉末や、廃コンクリート等を粉砕した、炭酸カルシウムを主成分として含む材料を用いることができる。遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の原料コストを低減する観点からは、石灰石がより好ましく用いられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の炭酸カルシウムのみを含んでいてもよいし、複数種類の炭酸カルシウムを含んでいてもよい。

炭酸カルシウムの含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して１５質量部〜３５質量部であることが好ましく、１８質量部〜３２質量部であることがより好ましく、２０質量部〜３０質量部であることがさらに好ましい。炭酸カルシウムの含有量を上記範囲とすることにより長期耐久性をより向上し得る。

炭酸カルシウムのブレーン比表面積は、３５００ｃｍ^２／ｇ〜５５００ｃｍ^２／ｇであることが好ましく、４０００ｃｍ^２／ｇ〜５０００ｃｍ^２／ｇであることがより好ましく、４３００ｃｍ^２／ｇ〜４７００ｃｍ^２／ｇであることがさらに好ましい。炭酸カルシウムのブレーン比表面積を上記範囲とすることにより、圧縮強度及び長期耐久性をより向上することができる。なお、炭酸カルシウムのブレーン比表面積は、ＪＩＳＲ５２０１：２０１５に準じて求めることができる。

（シリカフューム）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、シリカフュームを含んでいてもよい。好ましく用いられるシリカフュームとしては、例えば、ＪＩＳＡ６２０７−２００６「コンクリート用シリカフューム」で規定されるシリカフューム等が挙げられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物にシリカフュームを含有させることにより、モルタル硬化体を緻密化させることができるため、より高強度かつより遮塩性に優れたモルタル硬化体を実現し得る。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種のシリカフュームのみを含んでいてもよいし、複数種類のシリカフュームを含んでいてもよい。

シリカフュームの含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して、好ましくは５質量部〜１２質量部であり、より好ましくは６質量部〜１１質量部であり、さらに好ましくは７質量部〜９質量部である。シリカフュームの含有量を上記範囲とすることにより、長期耐久性及び遮塩性を一層向上させることができる。

シリカフュームのＢＥＴ比表面積は、好ましくは１１ｍ^２／ｇ〜２２ｍ^２／ｇであり、より好ましくは１２ｍ^２／ｇ〜２１ｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは１３ｍ^２／ｇ〜２０ｍ^２／ｇである。シリカフュームのＢＥＴ比表面積を、上記範囲とすることにより、長期耐久性及び遮塩性を一層向上することができる。

（細骨材）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、細骨材を含んでいてもよい。好ましく用いられる細骨材としては、例えば、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類等が挙げられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の細骨材のみを含んでいてもよいし、複数種類の細骨材を含んでいてもよい。

細骨材の含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して、好ましくは５０質量部〜２５０質量部であり、より好ましくは８０質量部〜２００質量部であり、さらに好ましくは１１０質量部〜１８０質量部であり、さらに好ましくは１３０質量部〜１６５質量部である。細骨材の含有量をこのようにすることにより、遮塩性及び強度を一層向上することができる。

細骨材としては、粒子径１７００μｍ以上の粒子を含まず、細骨材全体に対し、粒子径１２００μｍ以上の粒子の質量割合が２０質量％以下の細骨材が好ましく用いられる。１２００μｍ以上の粒子径を有する粗粒分の含有量を２０質量％以下とすることにより、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物から得られるモルタル硬化体内の均質性を向上できるため、遮塩性をさらに向上することができる。より優れた遮塩性を実現する観点からは、細骨材全体に対し、粒子径１２００μｍ以上の粒子の質量割合は、より好ましくは０．０５質量％〜２０質量％であり、さらに好ましくは０．０１質量％〜１５質量％であり、さらに好ましくは０．０５質量％〜１０質量％であり、さらに好ましくは０．１質量％〜３質量％である。

なお、細骨材の粒子径は、ＪＩＳＺ８８０１−２００６に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。本発明において、「粒子径１２００μｍ以上の粒子の質量割合」とは、篩目１２００μｍの篩いを用いたときの篩上残分の粒子の質量割合のことをいう。

（流動化剤）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、流動化剤を含んでいてもよい。好ましく用いられる流動化剤としては、例えば、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、ポリカルボン酸系流動化剤、ポリエーテル系流動化剤、ポリエーテルカルボン酸等が挙げられる。なかでも、ポリカルボン酸系流動化剤、ポリエーテル系流動化剤、ポリエーテルカルボン酸が流動化剤としてより好ましく用いられ、ポリカルボン酸エステルがさらに好ましく用いられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の流動化剤のみを含んでいてもよいし、複数種類の流動化剤を含んでいてもよい。

流動化剤の含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０２質量部〜１．００質量部、より好ましくは０．０４質量部〜０．５０質量部、さらに好ましくは０．０７質量部〜０．４０質量部、さらに好ましくは０．１０質量部〜０．３０質量部である。流動化剤の含有量を上述の範囲とすることにより、モルタル硬化物の長期耐久性をより向上でき、かつ、モルタルの好適な流動性を実現することができる。

（凝結遅延剤）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、凝結遅延剤を含んでいてもよい。好ましく用いられる凝結遅延剤としては、例えば、オキシカルボン酸類等の有機酸や、グルコース、マルトース、デキストリン等の糖類、重炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム等が挙げられる。オキシカルボン酸類の具体例としては、例えば、オキシカルボン酸及びこれらの塩等が挙げられる。オキシカルボン酸の具体例としては、例えば、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸等の脂肪族オキシ酸、サリチル酸、ｍ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸及びトロパ酸等の芳香族オキシ酸等が挙げられる。オキシカルボン酸の塩としては、例えば、アルカリ金属塩（具体的にはナトリウム塩及びカリウム塩等）及びアルカリ土類金属塩（具体的にはカルシウム塩、バリウム塩及びマグネシウム塩等）等が挙げられる。これらのなかでも、ナトリウム塩がより好ましく用いられ、酒石酸ナトリウムがさらに好ましく用いられ、酒石酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムとを併用することがさらに好ましい。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の凝結遅延剤のみを含んでいてもよいし、複数種類の凝結遅延剤を含んでいてもよい。

凝結遅延剤の含有量は、アルミナセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部〜２質量部であり、より好ましくは０．１質量部〜１．５質量部であり、さらに好ましくは０．３質量部〜１．２質量部であり、さらに好ましくは０．５質量部〜１．０質量部である。凝結遅延剤の含有量を上述の範囲とすることにより、好適な可使時間を確保することができる。

（合成樹脂繊維）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、合成樹脂繊維を含んでいてもよい。合成樹脂繊維を含有させることにより、モルタル硬化物にクラックが生じることを効果的に抑制することができる。

好ましく用いられる合成樹脂繊維としては、例えば、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ビニロン及びポリ塩化ビニル等の合成樹脂成分等が挙げられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の合成樹脂繊維のみを含んでいてもよいし、複数種類の合成樹脂繊維を含んでいてもよい。

合成樹脂繊維の繊維長は、遮塩性アルミナセメント組成物との混合時のハンドリング性や遮塩性モルタル組成物中での分散性向上、及びモルタル硬化体の特性向上の観点から、好ましくは０．５ｍｍ〜１５．０ｍｍであり、より好ましくは１．０ｍｍ〜１２．０ｍｍであり、さらに好ましくは２．０ｍｍ〜８．０ｍｍであり、さらに好ましくは２．５ｍｍ〜７．０ｍｍである。

合成樹脂繊維の含有量は、アルミナセメント１００質量部に対し、好ましくは０．０１質量部〜３質量部であり、より好ましくは０．０３質量部〜１質量部であり、さらに好ましくは０．０４質量部〜０．３質量部であり、さらに好ましくは０．０５質量部〜０．１５質量部である。

合成樹脂繊維の繊維長及び含有量を上述の範囲に調整することにより、遮塩性や耐久性を損なわずにモルタル硬化体の耐クラック性をさらに向上することができる。

（合成樹脂エマルジョン、合成樹脂粉末）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、合成樹脂エマルジョンや合成樹脂粉末を含んでいてもよい。合成樹脂エマルジョンや合成樹脂粉末を含有させることにより、遮塩性をさらに向上することができる。ここで、「合成樹脂エマルジョン」とは、合成樹脂粒子が水又は含水溶媒に乳化分散したものをいう。

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（Ｔｇ）は、好ましくは０℃以上、より好ましくは５℃以上、さらに好ましくは１０℃以上、特に好ましくは１５℃以上である。このような合成樹脂エマルジョンを用いると、コンクリート下地が湿潤状態であっても優れた接着性が実現され、また作業性も良好となる。同様の観点から、合成樹脂粉末のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは０℃以上、より好ましくは５℃以上、さらに好ましくは１０℃以上、特に好ましくは１５℃以上である。

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（Ｔｇ）は、ガラス板の上に合成樹脂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（ＤＳＣ）を用い下記の条件で測定することができる。合成樹脂粉末に含まれる合成樹脂成分のガラス転移温度（Ｔｇ）は、粉末のまま示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、下記の条件で測定することができる。本明細書では、示差走査熱量計を用いて合成樹脂成分のガラス転移温度（Ｔｇ）を測定する方法をＤＳＣ法とする。

合成樹脂エマルジョンの乾燥塗膜、又は合成樹脂粉末を室温から１５０℃まで１０分間で昇温し、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る。その後、再度１５０℃まで１０分間で昇温する。その過程で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の測定値を合成樹脂エマルジョンのガラス転移温度とする。

好ましく用いられる合成樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン等が挙げられる。合成樹脂エマルジョンの合成樹脂としては、例えば、（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の重合体又は共重合体等が挙げられる。

なかでも、優れた遮塩性を実現する観点から、アクリル系エマルジョンがより好ましく用いられる。アクリル系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；（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等が挙げられる。具体的には、（メタ）アクリル酸エステルとしては、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、及び２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、１種の合成樹脂エマルジョンのみを含んでいてもよいし、複数種類の合成樹脂エマルジョンを含んでいてもよい。

合成樹脂エマルジョンの含有量は、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の粉体部１００質量部に対し、固形分量に換算して、好ましくは１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは２質量部〜７質量部であり、さらに好ましくは２．５質量部〜６質量部であり、さらに好ましくは３質量部〜５質量部である。

なお、合成樹脂エマルジョンの固形分量とは、合成樹脂エマルジョン中の水分を蒸発させて残った固形分の質量である。合成樹脂エマルジョンから固形分を差し引いたものを合成樹脂エマルジョン中の水分とする。また、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の粉体部とは、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物が液状の成分を含む場合に、液体成分を除いた粉体部分のことをいう。遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物が液状の成分を含まず粉体成分のみからなる場合には、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の粉体部とは、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物全体を意味する。合成樹脂エマルジョンの含有量を上述の範囲とすることにより、コンクリートとの接着性や遮塩性を一層向上することができる。

好ましく用いられる合成樹脂粉末の具体例としては、例えば、スチレン／アクリル共重合系、アクリル系、酢酸ビニル／ベオバ／アクリル共重合系、エチレン酢酸ビニル共重合系等が挙げられる。

合成樹脂粉末の含有量は、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物の粉体部１００質量部に対し、好ましくは、０．１質量％〜１０質量％であり、より好ましくは、０．３質量％〜５．０質量％であり、さらに好ましくは、１．０質量％〜３．０質量％である。

（遮塩性アルミナセメント組成物の用途）
本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物は、例えば、コンクリート構造体の補修に好適に用いることができる。本発明の遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物を用いることにより、鏝塗り又は吹き付け施工を容易に行うことが可能な遮塩性モルタルを得ることができる。

本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物から得られる遮塩性モルタルは、本発明に係る遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物と水とを配合し混練することによって調製することができる。

遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物に対して加える水の配合量は、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物１００質量部に対し、好ましくは２質量部〜１８質量部であり、より好ましくは４質量部〜１６質量部であり、さらに好ましくは１０質量部〜１４質量部であり、さらに好ましくは１１質量部〜１３質量部である。なお、合成樹脂エマルジョンを含有する場合は、上記加える水の配合量から合成樹脂エマルジョンに含まれる水分量を差し引く必要がある。

上述の遮塩性モルタルを硬化して遮塩性モルタル硬化体を形成することができる。このようにして形成される遮塩性モルタル硬化体は、コンクリート構造物と一体化するに際し、優れた遮塩性と圧縮強度及び高温養生時の強度維持性能（長期耐久性）、耐ひび割れ性を有しており、コンクリート構造物の補修用モルタル硬化体として好適である。

なお、遮塩性はＪＳＣＥ−Ｇ５７１−２０１０「電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンの実効拡散係数試験方法（案）」に記載されている試験方法に準拠し、「付随書（参考）電気泳動試験による実効拡散係数を用いた見かけの拡散係数計算方法」を用いて求めることができる。

圧縮強度は、ＪＩＳＲ５２０１−２０１５「セメントの物理試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定することができる。

耐ひび割れ性は、後述する長さ変化量（収縮量）の試験方法により求めることができる。

上述の試験方法で測定される遮塩性モルタル硬化体の見掛けの拡散係数は、好ましくは０．１４ｃｍ^２／年以下であり、より好ましくは０．１２ｃｍ^２／年以下であり、さらに好ましくは０．１０ｃｍ^２／年以下である。

上述の試験方法で測定される遮塩性モルタル硬化体の２０℃、材齢２８日の圧縮強度は、好ましくは４０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは４５Ｎ／ｍｍ^２以上であり、さらに好ましくは５０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

上述の試験方法で測定される遮塩性モルタル硬化体の５０℃、材齢２８日の圧縮強度変化率は、好ましくは−１５％以上であり、より好ましくは−１２％以上であり、さらに好ましくは−５％以上であり、さらに好ましくは０％以上である。ここで、圧縮強度変化率の符号がマイナス（−）の場合、材齢２８日（５０℃）の圧縮強度が、材齢２８日（２０℃）の圧縮強度より低下していることを示す。

後述の長さ変化量（収縮量）の測定方法にて求められる遮塩性モルタル硬化体の長さ変化量は、好ましくは−２００μｍ／ｍ以上であり、より好ましくは−１５０μｍ／ｍ以上であり、さらに好ましくは−１２０μｍ／ｍ以上である。ここで、長さ変化量の符号がマイナス（−）の場合、遮塩性モルタル硬化体が収縮していることを示す。

見掛けの拡散係数及び圧縮強度と高温養生時の圧縮強度変化率と長さ変化量を上述の範囲内とすることによって、遮塩性モルタル硬化体をコンクリート構造物と一体化するに際し、優れた遮塩性と優れた長期耐久性と優れた耐ひび割れ性を実現することができる。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例１〜４、比較例１〜３）
温度２０℃、湿度６５％ＲＨの雰囲気下において、下記の表１に示す配合割合で原料を混合し、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物を得た。次に、得られた遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物２．０ｋｇに対して、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物中の粉体の合量（Ｐ）と水量（Ｗ）との質量比がＷ／Ｐ＝０．１２８となるように水を加え、ケミスターラーを用いて２分間混合し、モルタルを得た。

なお、表１に示す各成分Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｅの配合割合は、水硬性成分を１００質量部とした場合の質量部を示している。

（評価）
（１）遮塩性（塩化物イオンの見掛けの拡散係数）
得られた各モルタルについて、日本土木学会編コンクリート標準示方書ＪＳＣＥ−Ｇ５７１−２０１３「電気泳動によるコンクリート中の塩化物イオンの実効拡散係数試験方法（案）」に準拠して塩化物イオンの電気泳動試験を行い、「附随書（参考）電気泳動試験による実効拡散係数を用いた見掛けの拡散係数計算方法」に基づいてモルタル中における塩化物イオンの見掛けの拡散係数（ｃｍ^２／年）を求めた。結果を表１に示す。

（２）圧縮強度
得られた各モルタルについて、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」に準拠して、水中養生温度２０℃及び５０℃のそれぞれにおける材齢２８日後の圧縮強度を測定した。その測定値から、下記の式に基づいて圧縮強度変化率を算出した。結果を表１に示す。
ｘ＝（ｙ２−ｙ１）×１００／ｙ１
但し、
ｘ：圧縮強度変化率（％）
ｙ１：水中養生温度２０℃における材齢２８日後の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）
ｙ２：水中養生温度５０℃における材齢２８日後の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）
である。

（３）長さ変化量（収縮量）
図１は、遮塩性モルタルの養生時における長さ変化量を測定するための装置の模式的断面図である。図２は、図１の線（ｂ）−（ｂ）における模式的断面図である。

まず、遮塩性モルタルの養生時における長さ変化量を測定するための装置の構成について説明する。図１に示すように、長さ変化量測定装置１０は、型枠１１を備える。この型枠１１によって、区画形成されている収容部２０に、遮塩性モルタルが打設される。なお、本実施例において使用した長さ変化量測定装置１０において、型枠１１の高さ（ｈ）は３０ｍｍであり、幅（Ｗ）は４０ｍｍである（図２を参照。）。

型枠１１の長手方向の一方側端部に位置している側壁の内側面及び外側面のそれぞれには、緩衝材１４が設けられている。この側壁と、側壁の両側面に設けられた緩衝材１４との両方を貫通するように、棒１３ａが設けられている。棒１３ａは、長さ変化量測定装置１０の長手方向に変位可能なように設けられている。棒１３ａの両端部のそれぞれには、円盤１２ａ、１２ｂが設けられている。棒１３ａ及び円盤１２ａ、１２ｂはＳＵＳ製である。ここで、ＳＵＳとは、ＪＩＳに規定されるステンレス鋼材料を指す。

型枠１１の長手方向の他方側端部に位置している側壁の内側には、棒１３ｂが設けられている。棒１３ｂは、側壁を貫通していない。棒１３ｂの先端部分には、円盤１２ｃが設けられている。具体的には、棒１３ｂのうち、型枠１１の側壁側とは反対側の端部に、円盤１２ｃが設けられている。円盤１２ｃは、型枠１１の長手方向において、円盤１２ｂと対向している。

測定前における円盤１２ｂと円盤１２ｃとの距離ｄは２１０ｍｍである。

図２に示すように、型枠１１の内壁面には、フッ素樹脂シート１６が設けられている。

遮塩性モルタルを型枠１１に打設すると、遮塩性モルタルが収縮した場合、遮塩性モルタルが収縮するに伴って、円盤１２ａ、１２ｂが測定前の位置から矢印ｘの方向へ変位する。一方、遮塩性モルタルが膨張した場合、円盤１２ａ、１２ｂが測定前の位置から矢印ｙの方向へ変位する。型枠１１の外部には、円盤１２ａのｘ、方向への変位を測定可能なレーザ変位センサ１５が設けられている。

実施例１及び比較例１〜３のそれぞれにおいて得られた混練直後の遮塩性モルタルを型枠１１の収容部２０に、型枠の高さまで打設し、温度２０℃、湿度６５％ＲＨの大気中にて養生を行い、打設直後から２４時間後の長さの変化量を測定した。

遮塩性モルタルの長さ変化量は、下記式に基づいて算出した。結果を表１に示す。
長さ変化量＝（ａ×１０００）／ｄ
但し、
ａ：養生２４時間後の水硬性モルタルの変位量（μｍ）
ｄ：円盤１２ｂと円盤１２ｃとの養生前の距離ｄ（２１００ｍｍ）

なお、表１において、長さ変化量が負の値であった場合は、養生により収縮したことを表し、正の値であった場合は、養生により膨張したことを表す。

なお、表１に示すＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｅは、下記の通りである。

（１）水硬性成分
Ａ１：アルミナセメント（ブレーン比表面積３１００ｃｍ^２／ｇ、鉱物含有比率：ＣＡ：６４．８質量％，Ｃ_１２Ａ_７：６．６質量％，Ｃ_４ＡＦ：１８．３質量％，Ｃ_２ＡＳ：４．１質量％）
Ａ２：普通ポルトランドセメント（ブレーン比表面積２５００ｃｍ^２／ｇ）

（２）混和材
Ｂ１：フッ酸無水石膏（ブレーン比表面積４１４０ｃｍ^２／ｇ、粒子径３００μｍ以上の粒子の質量割合２％、粒子径１５０μｍ未満の粒子の質量割合８５％）
Ｂ２：半水石膏（ブレーン比表面積４３８０ｃｍ^２／ｇ）
Ｂ３：炭酸カルシウム（ブレーン比表面積４４８０ｃｍ^２／ｇ）
Ｂ４：シリカフューム（ＢＥＴ比表面積１９ｍ^２／ｇ）

（３）細骨材
Ｃ：珪砂（粒子径１７００μｍ以上の粒子を含まず、細骨材全体に対し、粒子径１２００μｍ以上の粒子の質量割合が１．４８質量％、粒子径６００μｍ以上の粒子の質量割合が４９．１３質量％、粒子径３００μｍ以上の粒子の質量割合が４４．０４質量％、粒子径１５０μｍ以上の粒子の質量割合が４．０６質量％、粒子径７５μｍ以上の粒子の質量割合が１．２６質量％）

（４）混和剤
Ｄ１：グルコン酸ナトリウム
Ｄ２：酒石酸ナトリウム
Ｄ３：重炭酸ナトリウムＤ４：ポリカルボン酸系減水剤

（５）合成樹脂粉末
Ｅ：スチレン／アクリル共重合樹脂粉末（ガラス転移温度Ｔｇ：２１℃）
Ｔｇは、ＤＳＣ法により測定した。

１０：長さ変化量測定装置
１１：型枠
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：円盤
１３ａ、１３ｂ：棒
１４：緩衝材
１５：変位センサ
１６：フッ素樹脂シート
２０：収容部

Claims

アルミナセメント及び半水石膏を含む遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物であって、
前記アルミナセメントが、ＣＡ５５質量％〜７５質量％、Ｃ_１２Ａ_７５質量％〜８質量％、Ｃ_４ＡＦ１０質量％〜２８質量％及びＣ_２ＡＳ２質量％〜６質量％を含み、
前記アルミナセメントのブレーン比表面積が、２０００ｃｍ^２／ｇ〜４０００ｃｍ^２／ｇであり、
前記アルミナセメント１００質量部に対して、前記半水石膏を１５質量部〜３５質量部含有する、遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物。
炭酸カルシウム及びシリカフュームの少なくとも一方をさらに含む、請求項１に記載の遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物。
前記アルミナセメント１００質量部に対して、前記炭酸カルシウムを１５質量部〜３５質量部、前記シリカフュームを５質量部〜１２質量部含有する、請求項２に記載の遮塩性モルタル用アルミナセメント組成物。