(57)【要約】【課題】  セメントに混ぜるとコンクリートの表面が美麗になるとともに、表層が緻密となるような表面改良剤を見い出す。【解決手段】  ジオールまたはトリオールを加えて練り混ぜ、好ましくは圧力をかけた状態で硬化養生させることにより、コンクリート表面が緻密となり、美観を著しく向上せしめることを見い出した。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジオール、又はトリオールからなる薬剤を添加して練り混ぜた後、硬化養生させるコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項２】
ジオールが、アルキレングリコールである請求項１記載のコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項３】
トリオールが、グリセリンである請求項１記載のコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項４】
請求項１ないし３記載のコンクリート表面美観改良法において、薬剤がセメント重量に対し０．１〜１％以下であるコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項５】
請求項１ないし４記載のコンクリートの表面美観改良方法において、練り混ぜたコンクリートをなめらかな面に密着させ、圧力を加えた状態で硬化養生させるコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項６】
蒸発水分を補給しながら養生させる請求項１ないし５記載のコンクリートの表面美観改良方法。
【請求項７】
請求項１ないし３記載の薬剤を含有してなるコンクリートの表面美観改良用の減水剤。
【請求項８】
含有する薬剤の平均分子量が３０００以下である請求項７記載のコンクリートの表面美観改良用の減水剤。
【請求項９】
減水剤中の薬剤の含有量が重量比率で１０以上５０％以下の範囲内にある請求項７又は８記載のコンクリートの表面美観改良用の減水剤。
【請求項１０】
減水剤の主成分がリグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリアルキルスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラニンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、アミノスルホン酸塩、ポリサッカライド誘導体の中から選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする、請求項７ないし９記載のコンクリートの表面美観改良用の減水剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はコンクリート（セメントペースト、モルタル、コンクリート、プレキャストコンクリートなど、セメントを用いる全般）の表面の美観と表面改良剤に関する。
【背景技術】
【０００２】  コンクリート表面が被覆されることなく露出した状態にある現場打ち放しコンクリートやコンクリート製品などは、外観上、表面の美観が要求される。一方、美観を要求されないコンクリートであっても、表面が緻密なコンクリートは表面美麗であるとともに、水や空気を透過しにくいため、耐久性に優れている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  セメントに混ぜるとコンクリートの表面が美麗になるとともに、表層が緻密となるような表面改良剤を見い出す。また、そのセメントに混ぜる量は十分に少量で効果を発揮するものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明者は、ジオールまたはトリオールを加えて練り混ぜ、硬化養生させることにより、コンクリート表面が緻密となり、美観を著しく向上せしめることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００５】  すなわち、本発明は、エチレングリコールに代表されるジオールまたは、グリセリンに代表されるトリオールを混和してコンクリートの表面美観を改良する方法を提供するものである。これらは、セメントに対し１％混ぜるだけでも効果を発揮する。【０００６】  本発明のセメントの表面改良剤をセメント組成物の練り混ぜ時に使用する場合、その添加量はセメント重量に対して固形分換算で０．１以上〜１．２％以下の範囲でなければならない。０．１％に満たなければ効果は小さく、１．２％を越えると、流動性を減少させたり、コンクリートの硬化時間が極めて長くなったり、ブリーディングが極めて大きくなったりして、実用性がなくなる。【０００７】  一般にコンクリートを一定の形にするには型枠に入れて硬化させる。その時に、表面が粗な枠を使用するとコンクリート表面は粗となる。そこで、滑らかな表面をしたプラスチックを枠に用いるとコンクリート表面は滑らかとなる。この現象は、本発明の方法によらなくとも、自明のところである。しかし、本発明の表面美観改良剤を加えて練り混ぜたコンクリートを、このような滑らかな表面をした型枠内で硬化させると、深みのある非常にきれいな表面をしたコンクリートが得られる。ここに、滑らかな面とは、プラスチック面、サミットモールド缶のように研磨した金属面、ウレタン塗装面、ガラス面、などをいう。木板は滑らか面ではないが、ニスを塗った面は滑らか面である。さらに、薬剤を１％程度に増やし、自重の２倍以上の圧力を加えれば表層が透明性を持つまでになる。このように、本発明の薬剤を加えて練り混ぜ、滑らかな接触面との間に応力を加えて養生させると、結晶化した表面になることがわかる。圧力を大きくして薬剤量を増すと結晶層は厚くなり、逆に、圧力を小さくして薬剤量を減らすと結晶層は薄くなる。【０００８】  上部開放のプラスチック枠内に練り混ぜたコンクリートを入れ、自然圧で硬化養生させるとした場合、上部開放であるため水分は蒸発していくが、水を補給して、常に水にぬれた状態で養生すると、本発明の薬剤を混ぜたコンクリートでは，プラスチックとの接触表面が銀色に近い美しい色となる。この表面を削りとり、蛍光Ｘ線で分析した結果、薬剤を加えなかったものと比較してカルシウム分が、特に多くなっており、成分は水酸化カルシウムの結晶であると推定される。このように、本薬剤により、表面に水酸化カルシウム層が出来ており、もし、圧力を加えて養生すると極めて強固な厚い結晶層となり、透明性を持つまでになると考えられる。【０００９】  本発明のコンクリートの表面美観改良剤は、減水剤、ＡＥ減水剤に含有させることも可能である。減水剤に含有させる場合は、合計量１に対し改良剤０．１〜０．５（減水剤＋改良剤＝１）の範囲内が好ましい。平均分子量が３０００以下であることが好ましい。これをこえると、減水剤の性能が維持できる改良剤の添加量が少なくなり、０．１以下としなければならなくなる。０．１以下では美観効果は期待できない。さて、この混合減水剤をセメント量に対し１．２％を加えたとすると、改良剤は実際には０．１〜０．６％加えられたことになる。【００１０】  減水剤としては、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩、ポリアルキルスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、アミノスルホン酸塩、ポリサッカライド誘導体を例示することができる。上記のオキシカルボン酸塩としては、グルコン酸塩、クエン酸塩およびグルカル酸塩を、また、ポリカルボン酸塩としては、アリールエーテルとマレイン酸ハーフエステルとの共重合体およびその塩、スチレンとマレイン酸ハーフエステルとの共重合体およびその塩、（メタ）アクリル酸塩と（メタ）アクリレートとの共重合体およびその塩を、例示することができる。【００１１】  また、改良剤を含めた減水剤の使用量は、セメント組成物中のセメント重量に対して固形分換算で０．５〜３重量％であることが好ましい。改良剤を０．２含む減水剤をセメント量の０．５％を用いた場合、改良剤は０．１％、２％を用いた場合の改良剤は０．４％となる。改良剤を０．４含む減水剤をセメント量の０．５％用いた場合、改良剤は０．２％、減水剤を２％を用いた場合、改良剤は０．８％となる。このように、減水剤と改良剤の比には制約があり、かつ、セメントに加えることのできる改良剤の範囲（０．１〜１％）が決められており、さらに、混合減水剤の好ましい使用量も定まっている。【００１２】  本発明のセメント成形品の表面・美観改良剤は、通常、セメント組成物の練り混ぜ時に使用するものであるが、セメント組成物を打設・成形する型枠の表面に被覆して使用することも有効である。この場合、表面の薬剤濃度は高濃度となり、コンクリート全体に混ぜるよりも少量で効果が得られる。【００１３】  以下に、本発明のセメント成形品の表面美観改良剤をコンクリートに使用した場合の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】  ポリエチレングリコール（平均分子量２００）、トリエチレングリコール、エチレングリコール、グリセリンのいずれか０．４とり、減水剤（リグニンスルホン酸系）０．６を混合したものを、セメントに対し１．５％を添加して水を加えて練り混ぜた。なお細骨材はセメントに対し１対１の割合で加えた。目標スランプ１８ｃｍ、目標空気量４％のセメントペーストを得（これをＡ）、別に、減水剤のみで目標スランプ１８ｃｍ、空気量４％の比較対照セメントペーストを作り（これをＢ）、また減水剤も加えない基準ペーストも作った（これをＣ）。（なお、スランプ、フローおよび空気量が目標の範囲となるように、減水剤および空気量調整剤で調整した）それぞれサミットモールド缶（５ｃｍ×９．５ｃｍ）に入れ、フタをして、１ヶ月間養生した。取り出し、表面の美観を観察した。その結果、改良剤を加えたものは、表面が滑らかであり、表面にある目視でわかる気泡は、Ａが３８個、Ｂが５５個、Ｃが６２個であった。
【実施例２】
【００１５】  実施例１のＡ、Ｂ、Ｃについて透水試験を行った。透水試験は、２００μｌの水を同一面積面上に置き、吸収される時間を測定した。その結果、Ｃ、Ｂ、Ａの順で透水性が大であった。
【実施例３】
【００１６】  ポリエチレングリコール（平均分子量２００）、トリエチレングリコール、グリセリンをセメントに対し１％を添加し、水及び細骨材を加えて（水／セメント比５０％、セメントと細骨材１対１）練り混ぜた。別に、オキシカルボン酸系ＡＥ減水剤１％を加えたもの、さらにＡＥ減水剤を加えないものも練り混ぜた。これらを、ポリエチレン製容器（厚み５ｃｍ、高さ１５ｃｍ、幅１０ｃｍ）に入れてフタをした。フタはコンクリート面に密着し、フタの上に重りをのせ、圧力がセメントペーストに加わるようにした。自重の３倍の重しを置いて一ヶ月養生した。養生においてはそれぞれの改良剤につき、重しを載せた場合と載せない場合について観察した。表面美観改良剤を加えたものは、表面のごく薄い層は透明であり、光を反射するほどの美麗感があった。
【実施例４】
【００１７】  トリエチレングリコールをセメントに対し０．３、０．６、１％添加し、水／セメント比５０％、細骨材のセメント比１対１にて練り混ぜたもの約１００ｇをとり、ポリスチレン製円柱容器（上部開放）に入れて一ヶ月間養生を行った。この間、上面が乾燥しないように常に水を加えた。一ヵ月後取り出し表面を観察した。その結果、０．３、０．６、１％すべて銀色に輝く表面となっていた。トリエチレングリコールを加えないものはコンクリート色であった。
【実施例５】
【００１８】  テトラエチレングリコールをポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤に加えたものＡ（重量比で１：４）を、セメント重量に対し１．２％加え、水セメント比４５％、細骨材とセメントの割合１対１で練り混ぜ、別に、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤のみ加えたものをＢ、何も加えないものをＣとする３種について、上部開放の容器に入れ、乾燥しないように水を過剰に補給しつつ一ヵ月養生した。取り出して表面を比較したところ、Ａは表面がチョークのように白く美しかった。ＢはＡほどではないがややチョークのように白くなっていた。Ｃは、全くセメント色であった。Ａ，Ｂ，Ｃについて、表面層約０．２５ｍｍ厚を削り取り、振動法により均一粒径の粉体を取り出し、蛍光Ｘ線により成分組成（Ｃａ／Ｓｉ比）を測定した。その結果、Ａのカルシウム量が最も多く３００、Ｂは２４１、Ｃは２０６ｋｃｐｓであった。このことから、本発明の改良剤を加えたものは表面にＣａが多く、従って、Ｃａ（ＯＨ）２の結晶層があり、表面を緻密にしていると考えられる。
【実施例６】
【００１９】  リグニンスルホン酸系ＡＥ減水剤０．６にポリエチレングリコール（平均分子量６００）０．４加えて混ぜた混合減水剤をセメント重量に対し、１．５％加え、水セメント比５０％細骨材とセメント比１対１で練り混ぜたものをＡ、別にＡＥ減水剤のみ１．５％加えて、水セメント比５０％で練り混ぜたものＢ，減水剤を加えず水セメント比５０％で練り混ぜたものＣを、それぞれサミットモールド缶中で２ヶ月養生した後取り出した。Ａ、Ｂ、Ｃ、について、表面層をカッターナイフで均一厚みに削り取り、得られた粉体から振動法にて均一粒径を取り出し、蛍光Ｘ線分析した。その結果、ＡのＣａは１５１、Ｂは１３３、Ｃは１４０ｋｃｐｓであった。よって、これも改良剤を加えた場合、表層のカルシウム量が多く、美観と緻密さに寄与していると考えられる。
【実施例７】
【００２０】  変性リグニンスルホン酸系減水剤に、テトラエチレングリコールを加えた。総重量１に対し、０．６のテトラエチレングリコールを加えた減水剤が、ＪＩＳＡ６２０４〔コンクリート用化学混和剤〕の規格を満たすか否かを調べたところ、ブリーディングと、凍結融解項目が不適となった。次に、０．４５に減少させた場合、全ての項目をクリアーした。このことから、０．５以下である必要がある。また、ポリカルボン酸系高性能減水剤を用いた実験では、０．４と０．３の比較テストから０．３以下である必要があった。
【実施例８】
【００２１】  実施例７について、マレイン酸共重合物系高性能減水剤を用いた場合、同じ結果（白く美しい）が得られた。