JPH10330141A - 水硬性無機質成型体およびその製造方法 - Google Patents

水硬性無機質成型体およびその製造方法

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JPH10330141A
JPH10330141A JP13663997A JP13663997A JPH10330141A JP H10330141 A JPH10330141 A JP H10330141A JP 13663997 A JP13663997 A JP 13663997A JP 13663997 A JP13663997 A JP 13663997A JP H10330141 A JPH10330141 A JP H10330141A
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JP
Japan
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hydraulic inorganic
acid
efflorescence
water
forming
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JP13663997A
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Yuko Ishida
優子 石田
Mitsuru Awata
満 粟田
Michiyuki Sakuma
道之 佐久間
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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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
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/60Agents for protection against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつオートクレーブ養生に耐えうるエ
フロレッセンス防止方法の提供。 【解決手段】 pK値が3以上で、水溶性の塩を形成す
る酸を添加することを特徴とする水硬性無機質成型体の
製造方法、ならびにpK値が3以上で、水溶性の塩を形
成する酸を添加した水硬性無機質成型体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水硬性無機質成型体
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セメント等の水硬性材料は、水硬性材料
に水を加えて混練した後、反応が進行する過程で水酸化
カルシウムを放出しながら硬化を進め強度を上げてい
る。しかしながら、その余剰の水酸化カルシウムおよび
セメントに含有されるナトリウム、カリウム等はエフロ
レッセンスとなり、表面にシミのように見える白色の皮
膜を生成し、美観状、また塗装耐久性から少なからず問
題となっている。製造過程で発生したエフロレッセンス
は洗い落とすのも容易ではない。高速水で洗浄したり研
磨でこすり落としたりしなければならず、多くの余計な
作業を必要とする。
【0003】これまではそうしたエフロレッセンス発生
の低減のために、表面からの水の進入を防ぐ目的で表面
にポリマー系の組成物を表面に塗って防止した例はある
(特開昭52−6651号公報)。しかしながら、上記
従来の方法はポリマー系は高温による耐久性がないとい
う欠点がある。すなわち近年、セメントの養生で盛んに
行われるようになった、オートクレーブによる高温加圧
養生に耐えうるものでない。また錯体を形成する化合
物、例えばEDTAを添加した例もある(特許第203
0458号)。しかしながら、EDTAなどは高価であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、安価でかつオ
ートクレーブ養生に耐えうるエフロレッセンスの防止方
法が求められている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決すべく、カルシウムを代表とする余剰のイオンをト
ラップし、かつ表面に析出させない物質の使用を検討
し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明の要旨
は、(1) pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する酸を
添加した水硬性無機質成型体、(2) pK値が3以上で、
水溶性の塩を形成する酸をエフロレッセンスが発生する
以前に水硬性無機質成型体の表面に噴霧または塗布した
水硬性無機質成型体に存する。
【0006】本発明の別の形態としては、(1) pK値が
3以上で、水溶性の塩を形成する酸を添加することを特
徴とする水硬性無機質成型体の製造方法、(2) pK値が
3以上で、水溶性の塩を形成する酸をエフロレッセンス
が発生する以前に水硬性無機質成型体の表面に噴霧また
は塗布することを特徴とする水硬性無機質成型体の製造
方法、(3) pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する酸
を使用することを特徴とする水硬性無機質成型体のエフ
ロレッセンス防止方法が挙げられる。なお、本発明にお
いては(1) 水硬性無機質成型体がセメントを含むこと、
(2)塩がカルシウム塩、カリウム塩および/またはナト
リウム塩であること、(3) 酸が酢酸および/または乳酸
であことが好ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。本発明に用いる水硬性無機質原料は、セメント、石
膏等の水硬性材料を含んでいればよく、好ましくはセメ
ントおよび珪酸質原料を含んだものである。また水硬性
無機質成型体の材料は、補強繊維、顔料、成形助剤、石
灰質原料、骨材等を含んでいてもよい。前記水硬性無機
質原料にエフロレッセンス防止剤として、pK値が3以
上で、水溶性の塩を形成する酸を使用する。例えば、酢
酸、乳酸等のカルボン酸が好適である。(以下酢酸、乳
酸等のpK値が3以上で、水溶性の塩を形成する酸を
「エフロ防止剤」という。)
【0008】セメントは特に限定されるものではなく、
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、高炉セメント、フライアッシュセメント、アルミナ
セメントおよび低収縮セメントなどが使用しうる。珪酸
質は非晶質、結晶質のいずれでも良く、具体的には5〜
12号の珪砂、珪藻土、珪石、石英、珪石を含んだ鉱
物、粘土鉱物、砂利、砕石、活性白土などの天然品が挙
げられる。またシリコンダストなどの工業副産物でもよ
い。珪酸質原料は、セメント100重量部に対して通常
50〜150重量部の比率で用いられる。
【0009】石灰質原料としては生石灰、消石灰などが
挙げられる。通常セメント100重量部に対し0〜50
重量部使用しうる。補強繊維としてはパルプ、ガラス繊
維、炭素繊維、有機繊維等、公知の種々の繊維状物質を
用いることができる。これらは単独、または2種以上を
混合して用いてもよい。これら補強繊維は得られる成型
体の強度を向上させる。
【0010】成形助剤として、例えば押し出し成形をす
る場合には、保水剤としてメチルセルロース、エチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース等のセルロース誘導体や、ポリビニルア
ルコール等の水溶性高分子が使用できる。エフロレッセ
ンスを防止する酸としてはpK値が3以上で、水溶性の
塩を形成する酸を使用する。例えば、酢酸、乳酸、ci
s−ケイ皮酸等のカルボン酸が好適である。これらは単
独、または2種以上を混合して用いてもよい。酪酸もエ
フロ防止の目的には使用しうるが、悪臭を放つので工業
的には好ましくない。乳酸はその光学活性体が存在する
が、中でもdl−乳酸の使用が好ましい。
【0011】これらエフロ防止剤はセメント原料ととも
に混練してよく、エフロレッセンスが発生する以前の水
硬性無機質成型体の表面に噴霧または塗布してもよい。
例えば未硬化の状態のセメント成型体表面に塗布するこ
とができる。混練する場合、エフロ防止剤はセメント、
石膏等の水硬性材料100重量部に対して通常0.5〜
10重量部の比率で用いられる。これ以上多く使用した
場合は、セメントと反応して発熱し著しく混練水を失う
ので、冷却しながらでないと使用することができない。
更に多く添加するとセメントが分解して硬化できず、成
型体とはならない。エフロ防止剤は原液(100%)の
まま使用してもよいが、セメントに混練する水に希釈し
て使用するのが好ましい。
【0012】酢酸、乳酸等はセメントに含まれるカルシ
ウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等と反
応して、酢酸塩、乳酸塩等を生成する。それ故、酢酸、
乳酸等を添加もしくは塗布した成型体にはそれぞれのカ
ルシウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が存在する。
pK値が3より小さくなるとセメントの硬化阻害が生じ
る。例えばpK値が2.90とやや強酸であるクエン酸
は硬化阻害を生じさせる。
【0013】水溶性とは水に溶解しやすい化合物の性質
を表す。例えば水溶性物質とは水に溶解した飽和濃度
が、5wt%以上の濃度にする事ができる物質である。
難溶性物質とは飽和濃度が1%以下程度の物質であり、
更に不溶性物質とは0.1%以下程度の物質を示す(参
考資料:改訂4版化学便覧基礎編IおよびII日本化学会
編)。また、化合物自体が吸湿性や潮解性がある物質も
水溶性である。化学便覧の記述にもあるが、溶解、難
溶、不溶は一応の目安である。
【0014】同じ弱酸のカルボン酸でも、安息香酸の場
合は、カルシウムイオンと反応して生成する安息香酸カ
ルシウムが水に溶解しにくいので白く析出層として現れ
てしまう。また、EDTA等のカルシウムイオンと錯体
を生成するキレート剤も、カルシウムを強く吸着するた
め、オートクレーブなどの水熱養生を行うと白く析出層
として現れてしまうので、エフロ防止剤として使用する
ことはできない。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り、下記実施例
に限定されるものではない。エフロレッセンスの評価は
目視により、以下の通りとした。 エフロレッセンスの発生なし(表中:○):エフロレッ
センスによる色あせ(白色化)なし、水だれあとなし エフロレッセンスの低減(表中:△):色あせなし、水
だれあとのみあり エフロレッセンス発生(表中:×):色あせあり
【0016】実施例1 普通ポルトランドセメント(小野田秩父製)100重量
部、珪石(秩父工業製:MS35)100重量部、ベン
ガル赤(酸化鉄)3重量部、をミキサーにて十分空練り
した後、4%酢酸水溶液を75重量部添加し混合した。
十分混練した後、セメント混練物をポリ容器の型枠に移
し、数回タッピングして気泡を出した。これを封緘し、
60度ー90%(相対湿度)にて10時間で硬化(1次
養生)させた。1次養生後エフロレッセンスは全く発生
しなかった。次いでポリ型枠からはずし、オートクレー
ブ中で160度にて5時間水熱反応(2次養生)させ
た。オートクレーブ後成型体表面を観察したが、まった
くエフロレッセンスは観察されず、成型体は赤茶色のま
まであった。
【0017】実施例2 4%酢酸水溶液の代わりに2%酢酸水溶液を使用した以
外は実施例1と同様に行った。1次養生後エフロレッセ
ンスの発生はなく、2次養生後もほとんど色あせがなく
エフロレッセンスの発生が防止できた。 実施例3 4%酢酸水溶液の代わりに1%酢酸水溶液を使用した以
外は実施例1と同様に行った。1次養生後エフロレッセ
ンスの発生はなく、2次養生後は水だれの跡にエフロレ
ッセンスが発生したが、それ以外の表面の色あせはエフ
ロレッセンスの発生が低減できた。
【0018】実施例4 4%酢酸水溶液の代わりに7%酢酸水溶液を使用した以
外は実施例1と同様に行った。1次養生後エフロレッセ
ンスの発生はなく、2次養生後も全くエフロレッセンス
の発生がなく、成型体は赤茶色のままであった。 実施例5 4%酢酸水溶液の代わりに4%dl−乳酸水溶液を使用
した以外は実施例1と同様に行った。1次養生後エフロ
レッセンスの発生はなく、2次養生後も全くエフロレッ
センスの発生がなく、成型体は赤茶色のままであった。
【0019】実施例6 4%酢酸水溶液の代わりに2%dl−乳酸水溶液を使用
した以外は実施例1と同様に行った。1次養生後エフロ
レッセンスの発生はなく、2次養生後もほとんど色あせ
がなくエフロレッセンスの発生が防止できた。 比較例1 4%酢酸水溶液のかわりに水を75重量部添加して混練
した以外は実施例1と同様にして成型体を作成した。1
次養生後少しエフロレッセンスが発生し少し色あせし
た。2次養生後は表面全面にエフロレッセンスが発生
し、色あせし薄いサーモンピンクになった。
【0020】比較例2 普通ポルトランドセメント(小野田秩父製)100重量
部、珪石(小野田秩父製:MS35)100重量部、ベ
ンガル赤(酸化鉄)3重量部、をミキサーにて十分空練
りした後、クエン酸を0.5重量部添加した。これを封
減し、60度−90%(相対湿度)にて10時間で1次
養生したが硬化しなかった。
【0021】比較例3 4%酢酸水溶液の代わりに表1に示したように0.5〜
6重量部の安息香酸と、75重量部の水を添加して混練
した以外は実施例1と同様に行った。2次養生後、いず
れも成型体の表面に多くの白班が発生し、表面全体も白
濁した。 比較例4 4%酢酸水溶液の代わりに表1に示したように0.3〜
6%EDTA−2Na(エチレンジアミン4酢酸2ナト
リウム)水溶液を使用して混練した以外は実施例1と同
様に行った。2次養生後、いずれも成型体の表面が白濁
した。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明の水硬性無機質成型体は、エフロ
レッセンスを発生しないので表面に白色シミのない、極
めて美観に優れた成型体を供給することができる。ま
た、本発明によれば、本製造方法は耐熱性に優れるの
で、オートクレーブ養生でも使用することができる。ま
た、酢酸や乳酸等は食品および食品添加物に使用されて
いるので安全でありかつ安価である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する
    酸を添加した水硬性無機質成型体。
  2. 【請求項2】pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する
    酸を添加することを特徴とする水硬性無機質成型体の製
    造方法。
  3. 【請求項3】pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する
    酸をエフロレッセンスが発生する以前に水硬性無機質成
    型体の表面に噴霧または塗布した水硬性無機質成型体。
  4. 【請求項4】pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する
    酸をエフロレッセンスが発生する以前に水硬性無機質成
    型体の表面に噴霧または塗布することを特徴とする水硬
    性無機質成型体の製造方法。
  5. 【請求項5】pK値が3以上で、水溶性の塩を形成する
    酸を使用することを特徴とする水硬性無機質成型体のエ
    フロレッセンス防止方法。
  6. 【請求項6】水硬性無機質成型体がセメントを含むこと
    を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の水硬性無
    機質成型体または方法。
  7. 【請求項7】水硬性材料100重量部に対し、pK値が
    3以上で、水溶性の塩を形成する酸を0.5〜10重量
    部添加することを特徴とする請求項1、2、5、6のい
    ずれかに記載の水硬性無機質成型体または方法。
  8. 【請求項8】塩がカルシウム塩、カリウム塩および/ま
    たはナトリウム塩である請求項1〜7のいずれかに記載
    の水硬性無機質成型体または方法。
  9. 【請求項9】酸が酢酸および/または乳酸である請求項
    1〜7のいずれかに記載の成型体または方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6740423B2 (en) 2000-01-31 2004-05-25 Nichiha Corporation Colored building boards, manufacturing methods thereof
JP2012051248A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Clion Co Ltd 珪酸カルシウム成形体の製造方法
WO2013001038A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-03 Sika Technology Ag Skin layer reduction in calcium sulfate based binder compositions

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