(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムアルミニウム複合水酸化物を含有してなるセメント混和材。
【請求項２】
セメントと、請求項１記載のセメント混和材とを含有してなるセメント組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築分野において使用するセメント混和材及びセメント組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
近年、コンクリ−ト構造物の劣化が社会問題としてクロ−ズアップされている。特に、良質の骨材の入手が困難な状況から、海砂の使用が余儀なくされ、これに伴い、コンクリ−ト中への塩分の混入が懸念される状況にある。
また、わが国は海に囲まれた島国であり、海岸付近では飛来塩分のコンクリ−ト構造物に対する悪影響も指摘されている。
【０００３】
塩素イオンは鉄筋コンクリ−ト中の鉄筋を腐食させ、コンクリート構造物の耐久性を著しく阻害し、半永久的ともいわれたコンクリ−ト構造物の寿命を１０年たらずにすることもある。
【０００４】
このような塩素イオンによるコンクリート構造物の塩害問題に対して、カルシウムアルミニウム複合水酸化物の硝酸塩又は亜硝酸塩をセメントに混和することにより塩素イオンを捕集する方法が提案された（特開平  ４−１５４６４８号公報）。
しかしながら、カルシウムアルミニウム複合水酸化物はそもそもセメント中に存在するカルシウムアルミネ−トの水和生成物と類似した化合物であり、これを混和したコンクリ−トの凝結時間は速くなり、作業性に悪影響をもたらす場合や、過剰の硫酸イオンの浸入がある場合には、膨張性水和物であるエトリンガイトを生成し、耐久性に悪影響をきたす場合があった。
【０００５】
また、コンクリ−ト中の塩素イオンを捕集するためには、アルカリ性雰囲気で安定な化合物であること、アルカリ性雰囲気で塩素イオンを捕集できることなどが必要とされるので、イオン交換樹脂などの使用は実用的でなく、その他の塩素イオン捕集剤もこのような制限をクリアできるものはほとんどないのが実状であった。
【０００６】
一方、リチウムアルミニウム複合水酸化物はハロゲン化樹脂の安定剤や有機化合物の合成の際に使用する触媒として提案されている（特開昭５２−５７２４号公報、特開平  ５−１７９０５２号公報、特開平  ７−２１６１５７号公報、特開平  ７−２３３２２５号公報、特開平  ７−２９８７９２号公報、及び特開平  ７−３００３１３号公報等）。
しかしながら、これまで、リチウムアルミニウム複合水酸化物をセメントに混和する試みはなされていなかった。
【０００７】
本発明者は、リチウムアルミニウム複合水酸化物がコンクリ−ト中のような強アルカリ環境下で非常に安定で、塩素イオン捕集能力に優れることを確認し、これをセメントに混和することにより、コンクリ−ト中の鉄筋の腐食を抑止できる知見を得て本発明を完成するに至った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、リチウムアルミニウム複合水酸化物を含有してなるセメント混和材であり、セメントと、該セメント混和材とを含有してなるセメント組成物である。
【０００９】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００１０】
本発明で使用するリチウムアルミニウム複合水酸化物（以下ＬＡＣＳという）とは、一般式［Ａｌ２Ｌｉ（ＯＨ）６］ｎＸ・  ｍＨ２Ｏで表される化合物を総称するものである。式中のＸは、例えば、炭酸イオン、重炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、及び水酸化物イオン等のアニオンを示し、ｎは１又は２、ｍは０〜５の値である。
本発明ではこれらアニオンのうちの任意のものを選択することができるが、発明の効果が顕著であることから、重炭酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、及び水酸化物イオンの使用が好ましい。
ＬＡＣＳは、既知の方法、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、塩化リチウム、及び塩化アルミニウムと水とを反応させる方法、また、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、及び塩化アルミニウムと水とを反応させる際、高級脂肪酸又は界面活性剤を添加する方法等によって得られる。
ＬＡＣＳ生成時、溶解性の、炭酸塩、重炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、及び亜硝酸塩をアルカリ条件下、例えば、ｐＨが１０以上、好ましくは１１以上の条件で併用すれば、それぞれ炭酸イオン、重炭酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンを有するＬＡＣＳが得られる。
また、これらのアニオンを完全に排除した条件下では水酸化物塩が生成するが、通常は、使用する水の中に炭酸イオンや重炭酸イオンが含まれているのでこれらの塩が生成しやすい。
ＬＡＣＳの粒度は特に限定されるものではないが、平均粒径が５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。５０μｍを越えると充分な塩害抑制効果が得られない場合がある。
ＬＡＣＳの使用量は特に限定されるものではないが、通常、あらかじめセメント混和材として、セメント組成物に混和して使用する場合は、セメントとセメント混和材からなるセメント組成物１００  重量部中、０．５  〜１０重量部が好ましく、１〜７重量部がより好ましい。０．５  重量部未満では塩害抑制効果が十分でなく、１０重量部を越えて使用してもさらなる効果の増進が期待できない。
ただし、部分的に使用される補修用材料中に混和して使用する場合は、コンクリート構造物全体に含まれる塩素イオン量を考慮するため、補修用セメント組成物１００  重量部中、３０重量部までの範囲で使用することが可能である。
【００１１】
ここでセメントとは、普通、早強、超早強等の各種ポルトランドセメント、これらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、及びシリカを混合した各種混合セメント、中庸熱セメント、ビ−ライトセメント、並びに、アルミナセメント等が挙げられる。
【００１２】
本発明では、セメントとセメント混和材の他に、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、消泡剤、防凍剤、凝結促進剤や凝結遅延剤等の凝結調整剤、セメント膨張材、セメント急硬材、無機硫酸塩、ベントナイトやゼオライト等の粘土鉱物、並びに、ハイドロタルサイトやハイドロカルマイト等のアニオン交換体等の一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。
【００１４】
実施例１
セメント混和材としてＬＡＣＳを使用し、表１に示す量のＬＡＣＳを配合したセメント組成物を使用し、セメント対砂比が１対２、食塩水／セメントの割合が５０重量％のモルタルを調製し、中心部に直径１ｃｍの鋼材を配筋した４×４×１６ｃｍの供試体を作製した。
作製した供試体を材齢１日以降３０℃の水中で養生を行い、材齢２８日に供試体のモルタル硬化体部分をを割裂して供試体内の鋼材の腐食状況を観察した。結果を表１に示す。
【００１５】
＜使用材料＞
セメント    ：電気化学工業社製普通ポルトランドセメント
砂                ：ＩＳＯ  ６４９  準拠
ＬＡＣＳイ：ＬＡＣＳの亜硝酸塩
食塩水        ：市販品の食塩使用、０．１  ｍｏｌ／ｌ  濃度
水              ：純水
【００１６】
【表１】
0003549672.tif 000002
【００１７】
実施例２
セメント混和材としてＬＡＣＳを使用し、その使用量をセメント組成物１００  重量部中、５重量部とし、ＬＡＣＳの種類を変化したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００１８】
＜使用材料＞
ＬＡＣＳロ：ＬＡＣＳの炭酸塩
ＬＡＣＳハ：ＬＡＣＳの重炭酸塩
ＬＡＣＳニ：ＬＡＣＳの硝酸塩
ＬＡＣＳホ：ＬＡＣＳの水酸化物塩
【００１９】
【表２】
0003549672.tif 000003
【００２０】
【発明の効果】
本発明のセメント混和材を使用することにより、コンクリ−ト構造物中の鉄筋の腐食を効果的に抑止することが可能である。