(57)【要約】【課題】安定性や防錆性能に優れた軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を提供する。【解決手段】  好適にはタービン翼を撹拌翼に有するせん断作用を有する撹拌機で撹拌が行われているアスファルト水性エマルジョンに対して、液体分原料のＳＢＲ水性エマルジョン及び粘度調整用の水を添加して混合した後に固形分原料の骨材粉末及びｐＨ調整用の添加剤を添加して混合する軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法であって、前記液体分原料の混合時の撹拌速度を１２０〜２００ｒｐｍの範囲内とし、この液体分原料の混合時の撹拌速度よりも前記固形分原料の混合時の撹拌速度を４０〜５０ｒｐｍ速くする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
せん断作用を有する撹拌機で撹拌が行われているアスファルト水性エマルジョンに対して、液体分原料のＳＢＲ水性エマルジョン及び粘度調整用の水を添加して混合した後に固形分原料の骨材粉末及びｐＨ調整用の添加剤を添加して混合する軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法であって、前記液体分原料の混合時の撹拌速度を１２０〜２００ｒｐｍの範囲内とし、この液体分原料の混合時の撹拌速度よりも前記固形分原料の混合時の撹拌速度を４０〜５０ｒｐｍ速くすることを特徴とする軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法。
【請求項２】
前記せん断力を有する撹拌機の撹拌翼がタービン翼であることを特徴とする、請求項１に記載の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量気泡コンクリート（以下、ＡＬＣとも称する）は内部に気孔を含むため、絶乾かさ比重が０.５程度と非常に軽量でありながら、比較的高い強度を有している。ＡＬＣは更に耐火性、断熱性、及び施工性にも優れており、ＡＬＣパネルの形態で壁、屋根、床などの建築部材として広く使用されている。このＡＬＣパネルは、板厚１００ｍｍを標準とする板厚７５〜１２５ｍｍのパネル形状が主流であるが、板厚３７〜５０ｍｍの住宅用うす型のパネルや、板厚１５０ｍｍ以上のパネルも作製されている。
【０００３】
上記のＡＬＣパネルは、一般に珪石や珪砂などの珪酸質原料と、セメントや生石灰などの石灰質原料とを主原料とし、これに石膏や界面活性剤などの添加物を繰り返し原料と共に加え、更に適量の水と発泡剤であるアルミニウム粉末とを加えて反応させることで作製することができる。具体的には、これら全ての原料を鋳込ミキサーで攪拌混合し、得られたスラリーを補強用の鉄筋が設けられた型枠内に流し込む。型枠内に流し込まれたスラリーは、アルミニウム粉末の反応で発生した水素ガスによって徐々に膨張し、更にセメント及び生石灰がスラリー中の水を取り込んで水和物を生成することによって硬化していく。これにより、スラリーは型枠内で徐々に流動性のないケーキ状の半硬化体に変化する。なお、発生した水素ガスは気泡安定剤により球状の気泡として安定化する。
【０００４】
この半硬化体を型枠から取り出してオートクレーブに装入し、１８０℃、１０気圧の高温高圧水蒸気で数時間かけて養生する。この養生過程において珪石などの珪酸質原料とセメントや生石灰などの石灰質原料から、珪酸カルシウム水和物のトバモライトが生成され、機械的強度の高いＡＬＣが生成する。このようにして作製されるＡＬＣパネルは、内部に気孔を有し且つ鉄筋で補強されているので軽量で且つ高い強度を有している。しかし、一般的にＡＬＣパネルは体積の８０％程度を気孔が占めているため、この気孔を経由して外部の水分がパネル内部に侵入しやすいうえ、ＡＬＣは通常のコンクリートとは異なり弱アルカリ性であるため、ＡＬＣパネル内部に埋設されている補強用鉄筋は腐食されやすい状態にある。
【０００５】
そこで、補強用鉄筋には予め表面に防錆処理が施されている。防錆処理は補強鉄筋を防錆液に浸漬させて防錆膜を形成する方法が一般的であるため、防錆液は防錆性に優れていることに加えて粘度やチクソトロピー性などの特性が経時変化しにくい優れた安定性を有していることが望ましい。このような安定性や防錆性に優れた防錆材の製造方法として、例えば特許文献１には防錆材のチクソトロピーインデックス値を１.８〜２.５の範囲内に規定した軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法が開示されている。また、特許文献２には平均粒子径８〜３０μｍ、空気透過法による比表面積２,０００〜５０,０００ｃｍ２／ｇの炭酸カルシウム粉末を用いることで粉末骨材の粒径を規定した軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２１８３８５号公報
【特許文献２】特開２００９−１０２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、防錆剤は粘度等の物性がばらつきやすく、従来の製造方法で作製した防錆材で塗膜した防錆膜を有する鉄筋で補強されたＡＬＣは品質が大きくばらつくことがあった。本発明はかかる従来のＡＬＣパネル補強用鉄筋用防錆材製造が抱える問題点に鑑みてなされたものであり、安定性や防錆性に優れた軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明者はＡＬＣパネル補強用鉄筋用防錆材の製造方法において鋭意研究を重ねた結果、混合のベースとなる液体原料に液体分の原料と固形分の原料とを別々に添加し、それぞれ異なる撹拌速度でせん断作用を有する撹拌機を用いて撹拌混合することで安定性や防錆性に優れた軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法は、せん断作用を有する撹拌機で撹拌が行われているアスファルト水性エマルジョンに対して、液体分原料のＳＢＲ水性エマルジョン及び粘度調整用の水を添加して混合した後に固形分原料の骨材粉末及びｐＨ調整用の添加剤を添加して混合する軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法であって、前記液体分原料の混合時の撹拌速度を１２０〜２００ｒｐｍの範囲内とし、この液体分原料の混合時の撹拌速度よりも前記固形分原料の混合時の撹拌速度を４０〜５０ｒｐｍ速くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、安定性や防錆性に優れた軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材の製造方法の実施形態について具体的に説明する。この本発明の実施形態の防錆材の製造方法は、スチレンブタジエンゴム（以降ＳＢＲと称する）を主成分とするＳＢＲ水性エマルジョンと、アスファルトを主成分とするアスファルト水性エマルジョンと、骨材粉末とを主原料として用い、更に消石灰などのｐＨ調整用の添加剤と粘度調整用の水とを副原料として用いる。これら原料を所定の配合割合で撹拌混合することで防錆材を作製することができる。
【００１２】
上記のＳＢＲ水性エマルジョン、アスファルト水性エマルジョン、及びｐＨ調整用の添加物の具体的な種類には特に限定がなく、市販のものを用いることができる。また、上記の骨材粉末としては、例えば炭酸カルシウム、珪石、ポルトランドセメント、珪藻土から選ばれた少なくとも１種を用いることが好ましく、また、骨材粉末の粒径は、０.１μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましい。この粒径が０.１μｍ未満では防錆材の骨材としての機能を発揮せず過剰に増粘するおそれがあり、逆に５００μｍを超えると防錆膜に骨材の塊が付着して発錆等の原因となるおそれがある。
【００１３】
上記した原料の配合割合としては、固形分原料の骨材粉末１００質量部に対して、液体分原料のＳＢＲ水性エマルジョンが２５〜２６質量部、液体分原料のアスファルト水性エマルジョンが２５〜２６重量部、液体分原料の粘度調整用の水が２０〜２５質量部、及び固形分原料のｐＨ調整用の添加物が３〜４質量部とすることが好ましい。
【００１４】
このＳＢＲ水性エマルジョンの配合割合が２５質量部未満では造膜性が悪くなって防錆膜が剥がれ易くなり、逆に２６質量部を超えると樹脂分が過剰になるため防錆膜にヒビ割れが生じやすくなるので好ましくない。また、アスファルト水性エマルジョンの配合割合が２５質量部未満では防錆膜に靭性がなくなってヒビ割れし易くなり、逆に２６質量部を超えるとｐＨ調整が困難になるので好ましくない。また、粘度調整用の水の配合割合が２０質量部未満では防錆材の粘度が高くなり過ぎるため造膜時に厚膜になりやすく、逆に２５質量部を超えると防錆材の粘度が低くなり過ぎるため造膜時に薄膜になりやすいので好ましくない。
【００１５】
本発明の実施形態の防錆材の製造方法では、上記混合時のベースとなる液体分原料のアスファルト水性エマルジョンに対して、タービン翼等の強いせん断力を発生させる作用を有する撹拌機を用いて撹拌しながら、該アスファルト水性エマルジョンに液体分原料及び固形分原料をこの順に投入して混合する。その際、液体分原料を投入して混合する時の撹拌速度よりも固形分原料を投入して混合する時の撹拌速度を速くする。具体的には、液体分原料の混合時の撹拌速度を１２０〜２００ｒｐｍの範囲内とし、この液体分原料の混合時の撹拌速度よりも固形分原料の混合時の撹拌速度を４０〜５０ｒｐｍ速くする。これにより安定性及び防錆性に優れた防錆材を作製することができる。
【実施例】
【００１６】
ベースとなる液体分原料を攪拌機で撹拌しながら液体分原料及び固形分原料をこの順で投入して調合する際の当該撹拌機の回転数を種々に変えて複数の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を作製し、それらの各々が塗膜された補強用鉄筋を内部に含むＡＬＣパネルを作製してその防錆性を評価した。具体的に説明すると、先ず固形分原料の骨材粉末１００質量部に対して、液体分原料のＳＢＲ水性エマルジョンが２５質量部、液体分原料のアスファルト水性エマルジョンが２５質量部、液体分原料の粘度調整用の水が２０質量部、固形分原料のｐＨ調整用の消石灰が３質量部の配合割合となるようにそれぞれ秤量された原料を用意した。
【００１７】
なお、ＳＢＲ水性エマルジョンには株式会社イーテック製の商品名ＫＴ９６００Ｃを用い、アスファルト水性エマルジョンには東亜道路工業株式会社製の商品名ＳＭ乳剤を用い、骨材粉末には菱光石灰株式会社製の重質炭酸カルシウム粉末を用いた。次に、混合時のベースとなるアスファルト水性エマルジョンを容器に入れて株式会社井上製作所製の撹拌機（型番：ＤＨＣ）で撹拌しながら上記の液体分原料及び固形分原料を順次投入して軽量気泡コンクリート補強鉄筋用の防錆材を製造した。
【００１８】
その際、液体分原料を投入して混合する際の撹拌機の回転数は５０〜２５０ｒｐｍの範囲内で変化させ、固形分原料を投入して混合する際の撹拌機の回転数は液体分原料を投入して混合する時よりも４０〜１５０ｒｐｍ速くした。このようにして試料１〜６の軽量気泡コンクリート補強鉄筋用防錆材を調合した。得られた各試料の防錆材の粘度及びチクソトロピー性をリオン株式会社製の回転粘度計であるビスコテスターＶＴ−０４Ｋを用いて測定し、貯蔵安定性について７日間の静置の後の沈降性（すなわち沈降による相分離の有無）を目視にて確認することで評価した。
【００１９】
なお、チクソトロピー性とは、静置状態ではゲル状で流動性をもたないが、振動、撹拌、振り混ぜ等の外力を加えるとゲル状の物質が流動性を示すゾル状に変化し、これを放置しておくと再びゲル状にもどる性質を意味する。この現象は、外力によってゲルの内部構造が破壊されて流動性が増すが、静置すると粒子間の結合が再現するため起こるとされている。本実施例では、チクソトロピー性の指標としてチクソトロピーインデックス値（ＴＩ値）を採用した。すなわち、回転粘度計で測定した６ｒｐｍにおける見掛け粘度(ｍＰａ・ｓ)を６０ｒｐｍにおける見掛け粘度(ｍＰａ・ｓ)で除すことによりＴＩ値を求め、このＴＩ値が１.５以上のものをチクソトロピー性有り、１.５未満のものをチクソトロピー性無しと評価した。
【００２０】
次に、６組の補強用鉄筋をそれぞれ上記試料１〜６の防錆材に浸漬することで防錆膜を形成した後、これら６組の補強用鉄筋がそれぞれ埋設された６枚のＡＬＣパネルを作製した。具体的には、珪石４５質量部、石灰質原料として生石灰５質量部、セメント３０質量部、繰り返し原料２０質量部を混合し、これらの固体原料合計１００質量部に水６０質量部とＡＬＣ用アルミニウム粉末及び界面活性剤を加えてから混練してスラリーを作成した。このスラリーを各補強用鉄筋が配されている型枠内に流し込み、石灰質原料の水和により半硬化させた。
【００２１】
得られた半硬化体を型枠から外してオートクレーブに装入し、１８０℃、１０気圧の高温高圧水蒸気で６時間かけて養生させ、厚さ１００ｍｍのＡＬＣパネルを作製した。得られた防錆性能試験用のＡＬＣパネルに対して、ＪＩＳ環境変化法であるＪＩＳ−Ａ５４１６（軽量気泡コンクリート）に記載の防錆材の防錆性能試験に従い防錆性能を評価した。すなわち、補強鉄筋の表面積に対する発生した錆の面積により発錆率（％）を求めた。その評価結果を上記した試料１〜６の防錆材の作製時の撹拌速度並びに粘度及びチクソトロピー性と共に下記表１に示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
上記表１より、試料１は試料３〜５と比較すると粘度が高く、またチクソトロピー性は無しと評価された。その結果、試料１は貯蔵安定性が悪く、防錆性ではＪＩＳ環境変化法の規格値５.０％以内を大幅に超える３６.７％の発錆率となった。このように安定性及び防錆性が悪くなった理由は、試料１は液体分原料及び固形分原料の混合時の撹拌速度がいずれも本発明の要件より低いため混合が不十分となり、防錆材としての基本性能が発揮されなかったためと考えられる。
【００２４】
試料２は粘度及びチクソトロピー性が共に試料３〜５とほぼ同程度であったが、貯蔵安定性の評価では静置後に固形原料が沈降した。このため、発錆率は上記規格値を超えて９.３％となった。一方、試料３〜５については粘度が３.６〜４.５ｄＰａ・ｓｅｃと良好であって且つチクソトロピー性は有りと評価された。その結果、貯蔵安定性が良好となり、また、発錆率も試料３が０.０％、試料４が０.２％、試料５が０.０％であり、ＪＩＳ環境変化法の規格値５.０％を大幅に下回っていた。
【００２５】
試料６については液体分及び固形分の混合時の撹拌速度が試料３〜５の場合よりも速いため、良好な防錆材が作製できると予想していた。しかし、粘度が非常に高くなり、試料１の場合と同様に防錆材としての基本性能が発揮されていない状態となった。この原因について調査した結果、撹拌速度が速すぎたためせん断力が強く作用し過ぎ、エマルジョン（乳化剤）が破壊されたことが主原因と判明した。また、試料６の防錆材はチクソトロピーインデックス値が非常に高く、ブレードの摩擦熱が防錆材の温度を上昇させ、粘度上昇を引き起こしていた。加えて、エマルジョン（乳化剤）は元来熱に弱く、壊れ易い状態にあったため、液性状が著しく悪化したと考えられる。
【００２６】
以上の結果より、ＡＬＣパネルの補強用鉄筋の防錆材の原料の調合では、液体分の混合時はせん断力を有する高速撹拌機の回転数を１２０〜２００ｒｐｍの範囲内とし、固形分原料の混合時の撹拌速度は上記の液体分原料の混合時の撹拌速度よりも４０〜５０ｒｐｍ速くすることで、安定性や防錆性に優れた防錆材を製造できることが分かる。