JPH11349363A - 腐食抑制剤を含有する注入用セメント - Google Patents

腐食抑制剤を含有する注入用セメント

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JPH11349363A JP11061980A JP6198099A JPH11349363A JP H11349363 A JPH11349363 A JP H11349363A JP 11061980 A JP11061980 A JP 11061980A JP 6198099 A JP6198099 A JP 6198099A JP H11349363 A JPH11349363 A JP H11349363A
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injectable
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ア．ビュルゲ テオドール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 細いひび割れ、さらに表面から下に中空部が
ある建物の修復及び腐食耐性の改良に適した注入用セメ
ントを提供すること。 【解決手段】 腐食抑制剤、とくにアミンを酸で中和し
た塩の性質をもつ生成物を含有する、マイクロセメント
に基づいた注入用セメント。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート及
び築壁にできたひび割れの埋め込み用にとくに適性があ
り、そして同時に腐食抑制の効果を有する注入用セメン
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート及び築壁にできたひび割れ
を埋め込むために、セメントペーストを使用する価値
は、１００年よりも前から分かっていた。セメントペー
ストに使用される標準的なセメントには、幅の広い粒径
分布があり、そして普通セメントから造られた通常の懸
濁体の脱水が、改造と修復の場合に、コンクリートと築
壁の使用に制限を与えている。さらに普通セメントの懸
濁体は、細かい粒径を持つグラウンドの安定化には全く
適していない。粗い粒子がセメントに占める割合が高い
ために、セメントペーストがひび割れと空げきに入り込
むことが妨害と阻止を受けると共に、強度に決定的に影
響する凝結反応が脱水によって妨げられ、阻害される。
建物の修復は、その歴史的価値があっても、数十年前に
造られても、ごく最近の設立であっても、注入用セメン
トの専門家にとっては、極めて重要で要求の多い課題に
属するものである。非常にこまかいひび割れによくしみ
込み、さらに表面の下にある中空部にまで達することが
出来るように、注入法を用いた製品が開発された。この
ような注入は、表面から行なわれるか、あるいは建物に
予め穿孔して設えられた注入用ホースを通して実施され
る。このようにして注入が成功裏に行なわれるようにな
ると、適切な添加剤を加えて、マイクロセメントを、永
く持続する安定な組成にすることが必要とされる。これ
はそのような添加剤のみが液相において懸濁質に所望さ
れるようなコンシステンジを与えるからである。このよ
うな注入用セメントは、凝固するときにコンクリート又
はモルタルと同じ硬さをもつ強固な結合を形成すること
ができる。マイクロセメントは、約3.10 g/cm3 の密度
と8000g/cm2 〜 20000g/cm2 のブレーン値を有する。
【０００３】マイクロセメントの典型的な粒径分布を示
す。 約２μｍ未満 25 ％ 約４μｍ未満 32 ％ 約８μｍ未満 20 ％ 約16μｍ未満 23 ％ 典型的な耐圧性の時間的変化を示す。
【０００４】 １日後： 約 40 N/mm2 ２日後： 約 50 N/mm2 ７日後： 約 60 N/mm2 28日後： 約 65 N/mm2 このような注入用セメントは、普通セメントに対して大
きな進歩を遂げてはいるが、使用に際して十分な腐食防
止が行なわれていない。補強の鋼材にまで達する水が大
幅に減ってはいるが、建物の中に残留している湿気並び
に腐食を増進する物質が作用して補強の鉄筋がさらに侵
されることがある。
【０００５】欧州特許 EP 0 247 773 は、例えば、土台
材質の上に、とくに造られた中ぐり孔の中に腐食抑制剤
を封じ込むことを開示している。この処置には欠点があ
り、その１つは、再建中の建物に機械的な加工を加える
必要があり、他方には、腐食抑制剤が、ひび割れの発生
のために、もっとも危険な箇所まで直ぐに達しないこと
がある。
【０００６】欧州特許 EP 0 635 463 A1 から、腐食抑
制剤を、普通セメントに混ぜることはすでに公知であ
る。この方法は、鉄筋建物の建造に使用されている。し
かしながら、このようなセメントには、上述の欠点があ
り、ひび割れをシールし、さらに深い箇所にある中空部
を埋め込みするためには適していない。オランダ特許 N
L 6 906 625 に積層材料が記載されるが、その結合剤に
は腐食抑制剤として大量の亜鉛粉末が混入されている。
このような組成は建物の再建には適さない。大量の亜鉛
粉末を混ぜることにより、セメント本来の性質が影響さ
れて、さらに亜鉛粉末の効果がごく局所的にしか及ばな
いからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、従
って、コンクリートと築壁にできたひび割れを埋め込み
する材料を提供することにあったが、この材料は、一方
では、こまかいひび割れと表面よりかなり下にある中空
部がよく埋め込まれることを保証し、同時に持続性のあ
る腐食防止を達成するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１記
載の注入用セメントを提供することによって解決された
が、このセメントは、マイクロセメント、又はマイクロ
セメントと潜在水硬性もしくは不活性な微細材料との混
合物と共に、腐食抑制剤を含有し、ここで腐食抑制剤は
アミノ化合物及び／又はアミノアルコールを包含する。
【０００９】具体的実施形態については、関連する請求
項に記載される。ポンプ特性を改良するために流動化剤
（減水剤）、高効率流動化剤（高減水剤）もしくはチキ
ソトロピー剤、凝結を制御するために凝結促進剤もしく
は遅延剤、収縮を減らすために膨張剤を添加してよい。
本発明の特定の使用に供給される注入用セメントは、マ
イクロセメントが水と添加剤を加えて急速にコロイド状
に混和される。超微粒子の鉱物性注入用材料である。こ
の微粒子懸濁質は、その優れた浸透力によって非常に細
かい孔空間と建物構造物の欠陥箇所に浸透し、露出して
いる補強用の鋼材を囲み、さらに発生する腐食を防止す
ることができる水準にある。全部又は一部を中和したア
ミノ化合物及び／又はアミノアルコールが含まれている
腐食抑制剤は、さらに注入箇所の周辺まで浸透し、補強
の鋼材にまで達し、ここで新たな腐食に対抗する保護フ
ィルムを形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】注入用セメントの製造は、セメン
ト粉砕の前もしくは後に、又は注入用セメントを使用す
る直前に腐食抑制剤を混合して行なうことができる。こ
の発明にとって有利な腐食抑制剤は、既にアミノ化合物
と酸の間で少なくとも部分的に酸／塩基反応を行なった
生成物を含むものであり、そのような生成物からなるこ
とが好ましい。
【００１１】このような腐食抑制剤は、１つのアミノ化
合物又はアミノ化合物の混合物であってよく、必要な場
合には、１つの酸又はいくつかの酸で中和されている。
適するアミノ化合物及び／又はアミノアルコールは、第
一級及び／又は第二級及び／又は第三級のアミンであ
り、その窒素原子に脂肪族及び／又は芳香族及び／又は
環式脂肪族の残基が結合され、又はアミノ化合物の窒素
原子が複素環式構造の一部をなし、よって腐食抑制剤の
アミノ化合物には１つ又はいくつかのアミノ基が存在し
ているものである。同じように分子あたりに少なくとも
１つのアルカノールアミン基を含有している第一級、第
二級又は第三級の脂肪族アミンなどのアミノアルコール
も適当である。
【００１２】特に適するアミノ化合物乃至はアミノアル
コールは、次のアミンを含むグループから選ばれる： シクロヘキシルアミン ジシクロヘキシルアミン Ｎ−メチル−シクロヘキシルアミン Ｎ、Ｎ−ジメチル−シクロヘキシルアミン Ｎ−ベンジル−ジメチルアミン ヘキサメチレンテトラミン トリエチレンテトラミン ジエチレントリアミン エチレンジアミン Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン Ｎ−メチル−ジエタノールアミン モノ−、ジ−、トリ−エタノールアミン ピペラジン モルホリン グアニジン。
【００１３】優先されるアミノ化合物は、Ｎ、Ｎ−ジメ
チルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン
並びにモノ−、ジ−及びトリ−エタノールアミンであ
る。酸・塩基反応による部分的又は完全な中和を行なう
ために適している酸は、一塩基性又は多塩基性の無機も
しくは有機酸であり、とくに自身に腐食抑制効果及び／
又はコンクリート流動化（減水）効果があるような酸が
よい。とくに適する酸は、カルシウムイオンと結合し
て、難溶性又は不溶性の化合物もしくは錯体もしくはキ
レートを形成する物質である。とくに適する酸を挙げ
る： リン酸 ピロリン酸 ホスホン酸 安息香酸 カプロン酸 カプリル酸 エナント酸 アミノ安息香酸 スルファニル酸 サリチル酸 セバシン酸 オレイン酸 リノール酸 アジピン酸 テトラヒドロキシアジピン酸 乳酸 酒石酸 クエン酸 グルコン酸 グルコヘプトン酸 ヘプトン酸 及び アスコルビン酸。
【００１４】優先される酸は、ホスホン酸、安息香酸、
乳酸、グルコン酸、グルコヘプトン酸、エナント酸及び
カプリル酸である。アミノ化合物又はヒドロキシアミノ
化合物の濃度は、通常、注入用セメントの重量に関して
0.2重量％〜２重量％の範囲にあり、約 0.6重量％が好
ましい。アミンにしても、酸を加えて塩の性質をもつ生
成物にしても、注入用セメント懸濁質の安定性を阻害す
ることもなく、その凝結性乃至は修復箇所の最終強度又
はひび割れが埋め込みされた壁への付着を悪くすること
もない。
【００１５】優先されるマイクロセメントとは、ポルト
ランドセメントであるか、又はポルトランドセメントを
含むセメントである。さらに選択して使用される添加物
質は、凝結減少(abbindereduzierende) 及び／又は流動
化（減水）及び／又はチキソトロピ化及び／又は膨張化
の効果を有する添加剤である。これらの添加剤は、専門
家によく知られている。
【００１６】本発明によって腐食抑制的に働く注入用セ
メントは、腐食抑制の公知な方法、例えば、腐食抑制剤
を固い土台の上に予め設けられた中ぐり孔の中に封じ込
むものと比べて、実質的な長所が現れる。建物構造物に
機械的な処理をする必要は全くない。注入用セメント
は、じかに、又は建物に予め穿孔して設えられた注入用
ホースを通して既にあるひび割れに適用されるからであ
る。腐食抑制剤が含まれる注入用セメントを直にひび割
れに注入すると、腐食抑制剤は、直線的な経路でいちば
ん危険な箇所に到達して、最も必要なところで主要な効
果が展開される。腐食抑制剤の浸透性が非常によいため
に、腐食防止効果は、使用した箇所から比較的離れた場
所でも発揮される。
【００１７】補強に鋼材を使う建物の修復に使用するほ
かに、発明の注入用セメントは、プレテンショニング−
及び／又はポストテンショニング用コンクリートにおけ
るジャケット管の注入に適している。建物の修復に際し
ては、注入用セメントを、水と混和して、じかに、又は
穿孔もしくは溝に入れられた注入用ホースを通して注入
することができる。
【００１８】
【実施例】実施例１ 腐食抑制剤の浸透性については、20×20×12 cm の硬化
した立方体モルタルを用いて試験した。モルタルの組成
を次に示す： ＣＥＮ砂 4050 g ポルトランドセメント 1500 g 水／セメントの比率 0.49 抑制剤を、純粋な形でモルタル表面に適用して、３日
後、７日後、そして２８日後に２mmの穿孔を行い、この
穿孔で生じたダストについて腐食抑制剤の存在を試験し
た。試験は、ハイデルベルク大学の放射化学研究所、及
びカールスルーエの原子核研究センターで行なった。試
験にはＳＮＭＳ（２次中性子マススペクトロスコピー）
を使用した。３、７、そして２８日後において抑制剤が
浸透した深さを図１に示す。
【００１９】腐食抑制剤を、注入用結合剤の混和物に添
加することによって、さらに進む建物の鉄筋腐食が止ま
り、又は遅延されうる。腐食抑制剤は、結合剤に予め混
和しても、又は使用直前に添加してもよい。混和工程と
注入方法は複雑ではなく、また経済的でもある。実施例２ 腐食抑制剤が、注入用セメントの作業性に与える影響に
ついて試験した。ここでMARSH 漏斗からの流動度を、異
なる時間について測定した。セメント重量（ｂｚ）に関
しての水含有量は６５重量％であり、３重量％（ｂｚ）
の流動化剤を添加し、３重量％（ｂｚ）の腐食抑制剤水
溶液の有りと無しの状態で、行なった（溶液は、乳酸で
中和したジメチルエタノールアミンを２０％含有し
た）。
【００２０】その結果を、次の表に記載する： 表 ─────────────────────────────── 混和後の時間 流動度 （分） （秒） 抑制剤なし 抑制剤あり ０ ４４ ４５ ６０ ４９ ５０ ─────────────────────────────── 腐食抑制剤は、注入用セメントスラリーの粘度に変化を
与えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の範囲において適性をもつ１つの腐食抑
制剤の浸透性を示す。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アミノ化合物及び／又はヒドロキシアミ
    ノ化合物を包含する少なくとも１つの腐食抑制剤を含有
    することを特徴とする、マイクロセメントに基づいた注
    入用セメント。
  2. 【請求項２】 マイクロセメントが、ポルトランドセメ
    ント又はポルトランドセメントと水硬性、潜在水硬性及
    び／又は不活性な添加剤の混合物を含有することを特徴
    とする請求項１記載の注入用セメント。
  3. 【請求項３】 セメントの重量に関して 0.2〜２重量％
    の量でアミノ化合物及び／又はヒドロキシアミノ化合物
    を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の注入
    用セメント。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つのアミノ化合物及び／又
    はヒドロキシアミノ化合物が、 シクロヘキシルアミン ジシクロヘキシルアミン Ｎ−メチル−シクロヘキシルアミン Ｎ、Ｎ−ジメチル−シクロヘキシルアミン Ｎ−ベンジル−ジメチルアミン ヘキサメチレンテトラミン トリエチレンテトラミン ジエチレントリアミン エチレンジアミン Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン Ｎ−メチル−ジエタノールアミン モノ−、ジ−、トリ−エタノールアミン ピペラジン モルホリン グアニジン からなる群より選ばれることを特徴とする請求項１〜３
    のいずれか１項記載の注入用セメント。
  5. 【請求項５】 アミノ化合物及び／又はヒドロキシアミ
    ノ化合物が、Ｎ、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−
    メチル−ジエタノールアミン、およびモノ−、ジ−、ト
    リ−エタノールアミンからなる群より選ばれることを特
    徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の注入用セメ
    ント。
  6. 【請求項６】 アミノ化合物及び／又はヒドロキシアミ
    ノ化合物が、部分的に又は完全に酸で中和されているこ
    とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の注入
    用セメント。
  7. 【請求項７】 酸が、 リン酸 ピロリン酸 ホスホン酸 安息香酸 カプロン酸 カプリル酸 エナント酸 アミノ安息香酸 スルファニル酸 サリチル酸 セバシン酸 オレイン酸 リノール酸 アジピン酸 テトラヒドロキシアジピン酸 乳酸 酒石酸 クエン酸 グルコン酸 グルコヘプトン酸 ヘプトン酸 及び アスコルビン酸 からなる群より選ばれることを特徴とする請求項６記載
    の注入用セメント。
  8. 【請求項８】 酸が、ホスホン酸、安息香酸、乳酸、グ
    ルコン酸、グルコヘプトン酸、エナント酸、カプリル酸
    からなる群より選ばれることを特徴とする請求項６又は
    ７記載の注入用セメント。
  9. 【請求項９】 凝結減少剤及び／又は減水剤及び／又は
    チキソトロピー剤及び／又は膨張剤を含有することを特
    徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の注入用セメ
    ント。
  10. 【請求項１０】 腐食抑制剤が、セメント粉砕の前又は
    後に混合されることを特徴とする請求項１〜９のいずれ
    か１項記載の注入用セメントを製造する方法。
  11. 【請求項１１】 腐食抑制剤が、注入用セメントを使用
    する直前に混合されることを特徴とする請求項１〜９の
    いずれか１項記載の注入用セメントを製造する方法。
  12. 【請求項１２】 注入用セメントが、水と混和され、直
    接に、又は穿孔された注入用ホースもしくは注入プロフ
    ァイルを通して注入されることを特徴とする請求項１〜
    ９のいずれか１項記載の注入用セメントの使用。
  13. 【請求項１３】 補強の鋼材をもつ建物を修復するため
    の請求項１〜９のいずれか１項記載の注入用セメントの
    使用。
  14. 【請求項１４】 プレテンショニング−及び／又はポス
    トテンショニング用コンクリートにおいてジャケット管
    に注入するための請求項１〜９のいずれか１項記載の注
    入用セメントの使用。
JP11061980A 1998-03-09 1999-03-09 腐食抑制剤を含有する注入用セメント Pending JPH11349363A (ja)

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