JPH0859369A - セメントコンクリート製品の製造法 - Google Patents

セメントコンクリート製品の製造法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、水張り、水替えといった中和処理や
塗料の塗布等を必要とせず、短時間で容易にセメントコ
ンクリート製品からアルカリ分が溶出するのを防止でき
る耐候性に優れた綺麗なセメントコンクリート製品を提
供する。 【構成】本発明は、セメントコンクリート製品の表面を
水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤を含有する
水溶液で処理することを特徴とするセメントコンクリー
ト製品の製造法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントコンクリート
製品の表面にアルカリ分が溶出するのを防止することが
できるセメントコンクリート製品の製造法に関する。さ
らに詳しくは本発明は、セメントコンクリート製品の表
面を水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤を含有
する水溶液で処理することによってセメントコンクリー
ト製品の表面からアルカリ分が溶出するのを防止するこ
とができるセメントコンクリート製品の製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】養殖用水槽、生簀、観賞用庭池、プー
ル、冷却塔等の水槽の材料には、プラスチック、FR
P、ガラス等多岐にわたる材料が使用されているが、コ
ストが安い、成形の自由度が大きい、耐候性に優れると
いったことから、セメント、砂及び水もしくはセメン
ト、砂(細骨材)、砂利(粗骨材)及び水の各種硬化体
が多く使われている。なお本明細書においてはこれら硬
化体をセメントコンクリート製品と総称する。
【0003】しかしながら、セメントコンクリート製
品、例えば製造して間もないセメントコンクリート製の
水槽を使用する場合、水槽からアルカリ分が水中に溶け
だして水のPHを上昇させ、魚、藻といった動植物の生
存には適さないものとなる。それ故、アルカリ分の溶出
が低下するまで数度の水替え、もしくは数日間水を張っ
て放置する等の処置が必要である。製造後に水張り、水
替えを数度行うことでセメントの硬化またはアルカリ分
の溶出量の低下、自然中和といった効果を生じさせるさ
せるには数日から数十日を要し、工期の延長、コストの
上昇等につながる。またこの処置なしには水のPHが高
く、魚、藻といった動植物の生存には適さないものとな
り、また水質管理面で大きな問題がある。
【0004】従来製造して間もないセメントコンクリー
ト製品を使用する場合、一般に有機系の塗料を塗布また
は吹きつけ、アルカリ分の溶出をシールする方法が採用
されている。しかしこの方法は、通常有機系溶剤を多量
に使用するためその取扱いや安全衛生上の問題があるだ
けでなく、剥離が生じ易く、耐候性が劣るという難点が
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した難
点を改善することができ、水張り、水替えといった中和
処理や塗料の塗布等を必要とせず、容易にセメントコン
クリート製品からアルカリ分が溶出するのを防止できる
耐候性に優れたセメントコンクリート製品の製造法を開
発することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、課題を解
決するために鋭意研究を行った結果、セメントコンクリ
ート製品の表面を水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面
活性剤を含有する水溶液で処理すると、セメントコンク
リート製品の表面に金属硫酸塩に起因する緻密な着色層
が形成され、表面へのアルカリ分の溶出を防止でき、前
記課題を解決できることを知見した。
【0007】本発明は、セメントコンクリート製品の表
面を水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤を含有
する水溶液で処理することを特徴とするセメントコンク
リート製品の製造法に関する。また本発明は、水溶性金
属硫酸塩の濃度が2重量%〜飽和濃度以下で、ノニオン
系界面活性剤の濃度が0.05〜0.3%である上記セ
メントコンクリート製品の製造法に関する。
【0008】さらに本発明は、前記ノニオン系界面活性
剤としてエーテル型のノニオン系界面活性剤を使用する
ことを特徴とするセメントコンクリート製品の製造法に
関する。
【0009】本発明において、セメントコンクリート製
品は、例えば養殖用水槽、生簀、観賞用庭池、プール、
貯水槽、冷却塔等の水槽をはじめ、パネル、ブロック等
セメントを使用した製品であれば、その形状、種類、大
きさ等特に制限されない。
【0010】本発明で使用される水溶性金属硫酸塩とし
ては、特に高純度である必要はなく一般工業用のものが
適宜使用される。水溶性金属硫酸塩としては、周期律表
の1B族、6B族、7B族及び8族よりなる群から選択
された金属硫酸塩が好適に使用される。金属硫酸塩の具
体例としては、硫酸銅、硫酸クロム、硫酸マンガン、硫
酸鉄、硫酸コバルト、硫酸ニッケル等水溶液中でイオン
あるいはキレートを形成するものを挙げることができ
る。これら金属硫酸塩は、1種使用しても、複数種併用
して使用してもよい。水溶性金属硫酸塩の濃度は、2重
量%(無水物基準)以上から飽和濃度以下の濃度、好ま
しくは5重量%〜飽和濃度以下が特に好適である。水溶
性金属硫酸塩の濃度が2重量%未満ではセメントコンク
リ−ト製品の表面に十分な皮膜(緻密層)を形成させる
ことがでないので前記範囲の濃度がよい。
【0011】また本発明で使用されるノニオン系界面活
性剤としては、エーテル型、エステル型、エーテルエス
テル型、含窒素型等を挙げることができる。これらの中
でもエーテル型のノニオン系界面活性剤が、セメントコ
ンクリ−ト製品への金属硫酸塩の浸透性を高める効果が
大きいので好適に使用される。
【0012】エーテル型のノニオン系界面活性剤として
は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンポリオキシプロピレンブロックポリマー、単一鎖長ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンステロ
ールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンアルキルエーテル、アルキルフェノールホルマリン縮
合物の酸化エチレン誘導体等が挙げられる。これらエー
テル型のなかでもポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル及びポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルは特に好適である。
【0013】ノニオン系界面活性剤の濃度は0.05〜
0.3重量%、特に0.08〜0.15重量%が好適で
ある。ノニオン系界面活性剤の濃度が低すぎるとセメン
トコンクリート製品への金属硫酸塩の浸透性を高める効
果が十分に発揮されず、また高い濃度にしても高くした
ことによる浸透性の効果に大きな変化ないので、前記範
囲の濃度にするのが好適である。
【0014】水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性
剤を含有する水溶液でセメントコンクリート製品の表面
を処理する際の処理方法は、セメントコンクリート製品
へ処理液が十分に含浸しさえすれば特に制限されが、一
般には塗布、吹きつけ、デッピング等の方法が適宜採用
される。処理回数は一回の操作でも複数回でもよい。含
浸量は、セメントコンクリート製品の配合、表面状態、
金属硫酸塩の種類等によっても異なるが、普通には製品
表面積1m2 あたり10〜200gである。少なすぎる
と皮膜の厚さが十分でなく、多すぎても皮膜の厚さに大
きな変化はない。皮膜の厚さは、セメントコンクリート
製品の表面からアルカリ分が溶出するのを防止するため
には1mm以上さらには3mm以上が好適である。厚さ
が1mm未満では溶出防止効果が小さい。また、水溶性
金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤を含有する水溶液
での処理は、脱型後であればその時期は特に制限されな
いが、セメントコンクリート製品の表面が湿潤状態にあ
るときに行うのがより効果的である。
【0015】水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性
剤を含有する水溶液でセメントコンクリート製品の表面
を処理すると、セメントコンクリート製品の表面に金属
硫酸塩に起因する着色した緻密な皮膜が形成される。皮
膜成分の詳細は十分明らかではないが、主にはセメント
コンクリート製品のセメントの水和反応によって生じた
遊離Ca(OH)2 が硫酸塩と反応して金属水酸化物と
硫酸カルシウムの微細結晶からなっており、この微細結
晶がそのほかの反応生成物と共にセメントコンクリート
製品表面の空隙を埋めて緻密な皮膜を形成していると推
察される。
【0016】本発明においてはアルカリ分の溶出だけで
なく、白華現象、中性化現象も防止することができる
が、これは前記の緻密な皮膜によってセメントコンクリ
ート製品の外部からの水分の浸透が抑制されてセメント
コンクリート製品のアルカリ分が内部から表面に溶出す
るのを抑制し、同時に白華現象も抑制され、また大気中
のCO2 が製品中へ浸透するのも抑制されるので、セメ
ントコンクリート製品中のセメント水和物とCO2 との
反応、即ち中性化現象も抑制されると推察している。ま
たこの緻密な皮膜(緻密層)は化学的な反応による安定
したものであるため製品表面硬度も高く、耐候性に優れ
ており塗料のように剥離したりすることもない。
【0017】本発明においては、本発明の課題を損なわ
ない範囲で水溶性金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤
を含有する水溶液に、セメントコンクリート製品への含
浸、浸透助剤として各種塩類や酸化剤等の化学品を適宜
添加しても差し支えない。また次に実施例を示し本発明
を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。
【0018】
【実施例】
実施例1 普通ポルトランドセメント:砂:砂利=1:2:3(重
量比)、水セメント比W/C=0.43(重量比)、混
和剤1%(対セメント重量)のコンクリートを型枠に流
し込み、一昼夜湿空養生後、脱型し、さらに一昼夜蒸気
養生した後、1日間気中養生を行って、縦3m、横1
m、深さ0.5m、厚さ0.2mのセメントコンクリー
ト製の水槽を作製した。水槽は2つ作製した。2つの水
槽の内外表面に、硫酸第一鉄の濃度が15重量%で、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル(東邦化学株式会社
製)の濃度が0.1重量%の水溶液(処理液)を80g
/m2 吹きつけて含浸、浸透させた。水槽の表面に黄褐
色の皮膜が形成された。
【0019】吹きつけから1日後、その1つの水槽に、
水道水を満たして屋外に放置し、1日後および7日後の
水道水のPHおよび溶解性鉄分の濃度を測定した。1日
後および7日後のPHは、いずれもPHは8で、溶解性
鉄分濃度はいずれも0.1mg/リットル以下であっ
た。吹きつけから1日後のもう一方の水槽は屋外に放置
して耐候性試験を行ったが褪色もほとんどなく、一年後
でも水槽の表面には白華現象は認められず、また一部を
切断して中性化試験を行ったが中性化現象も認められな
かった。
【0020】比較例1 処理液を使用しなかったほかは、実施例1と同様にして
水槽を作製し、その1日後水槽に水道水を入れ、PHを
測定したところPHは12であった。その後1日1回水
槽内の水道水を全量入れ換える作業を行い、7日後の水
道水のPHを測定したところPHは11であった。ま
た、水槽の水没していない部分の表面には約1か月でか
なりの白華現象が生じた。
【0021】比較例2 処理液を吹きつける代わりにアクリル系の褐色の水性塗
料を塗布したほかは、実施例1と同様にして水槽を作製
し、実施例1と同様の耐候性試験を行ったが、約3か月
で表面の一部に白華現象が認められ、褐色の塗膜が黄変
し、半年後に塗装面の一部が剥離した。
【0022】実施例2 処理液として実施例1の硫酸第一鉄の濃度が15重量%
でポリオキシエチレンアルキルエーテルの濃度が0.1
重量%の水溶液の代わりに、硫酸マンガンの濃度が20
重量%でポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
(東邦化学株式会社製)の濃度が0.1重量%の水溶液
を100g/m2 吹きつけたほかは、実施例1と同様に
して水槽を作製した。水槽の表面には褐色の皮膜が形成
された。実施例1と同様に1日後と7日後のPHおよび
溶解性マンガン濃度の測定を行った。1日後と7日後の
PHはいずれも8で、溶解性マンガン濃度はいずれも
0.1mg/リットル以下であった。
【0023】実施例3 実施例1と同配合のコンクリートを型枠に流し込み、同
様の養生を行って縦0.6m、横0.4m、厚さ0.4
5mの擬石を作製した。この擬石の表面に硫酸クロムの
濃度が12重量%でポリオキシエチレンポリオキシプロ
ピレンアルキルエーテル(東邦化学株式会社製)の濃度
が0.1重量%の水溶液を120g/m 2 吹きつけた。
擬石の表面には青緑色の皮膜が形成された。この擬石を
縦1.5m、横1.5m、深さ0.6m、厚さ0.02
mのアクリル製の水槽に入れて実施例1と同様に1日後
と7日後のPHおよび溶解性クロム濃度の測定を行っ
た。1日後と7日後のPHはいずれも8で、溶解性クロ
ム濃度はいずれも0.1mg/リットル以下であった。
【0024】
【発明の効果】本発明によると、セメントコンクリ−ト
製品のアルカリ分の溶出防止処理に要する時間を大幅に
短縮でき、白華現象や中性化現象も防止することができ
る。また本発明のセメントコンクリ−ト製品の表面に形
成される緻密な皮膜(緻密層)は化学的反応により生成
した安定なものであるため製品表面硬度も高く、耐候性
に優れており塗料のように剥離したりすることもなく、
着色された綺麗な外観を有している。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セメントコンクリ−ト製品の表面を水溶性
    金属硫酸塩及びノニオン系界面活性剤を含有する水溶液
    で処理することを特徴とするセメントコンクリート製品
    の製造法。
  2. 【請求項2】水溶性金属硫酸塩の濃度が2重量%〜飽和
    濃度以下で、ノニオン系界面活性剤の濃度が0.05〜
    0.3%である請求項1に記載のセメントコンクリート
    製品の製造法。
  3. 【請求項3】ノニオン系界面活性剤が、エーテル型のノ
    ニオン系界面活性剤である請求項1に記載のセメントコ
    ンクリート製品の製造法。
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