(57)【要約】【課題】耐炭酸化性に優れたＡＬＣを提供する。【解決手段】ＡＬＣの炭酸化反応が、ＡＬＣ中に存在する化合物の種類によって、大きく変化することを見出して、本発明を完成するに至った。ＡＬＣに、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を付着および／または含有する。カルシウムイオンを水に溶出する化合物は、含浸または塗布するか、あるいは、主原料に、カルシウムイオンを水に溶出する化合物、またはその前駆体を混合することにより、付着および／または含有させることが望ましい。カルシウムイオンを水に溶出する化合物は、硫酸化物（石膏）や、塩化物、酢酸化物がよい。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物を付着および／または含有することを特徴とする耐炭酸化性に優れた軽量気泡コンクリート。
【請求項２】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物を含浸または塗布することにより、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を付着および／または含有することを特徴とする耐炭酸化性に優れた軽量気泡コンクリート。
【請求項３】
主原料に、カルシウムイオンを水に溶出する化合物、またはその前駆体を混合することにより、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を含有することを特徴とする耐炭酸化性に優れた軽量気泡コンクリート。
【請求項４】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物が、酢酸カルシウム、塩化カルシウムおよび硫酸カルシウムのいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耐炭酸化性に優れた軽量気泡コンクリート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の壁、屋根、床などに使用される軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）に関し、特に、化学的な劣化の一つである炭酸化現象に関して、耐炭酸化性に優れるために、耐劣化性および耐久性に優れるＡＬＣに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣは、珪石等の珪酸質原料と、セメントや生石灰等の石灰質原料を主原料とし、これらの微粉末に水とアルミニウム粉末等の添加物を加えて、スラリー状とした後、アルミニウム粉末の反応により発泡し、石灰質原料の反応により半硬化させ、所定寸法に成形した後、オートクレーブによる高温高圧水蒸気養生を行って、製造される。ＡＬＣは、軽量で、耐火性、断熱性および施工性に優れているため、建築材料として広く使用されている。
【０００３】
このように、ＡＬＣは、内部に気泡と細孔を含む絶乾かさ比重０．５程度の軽量なコンクリートであることを利点として使用されている。しかし、気泡と細孔が全体積の約８割を占めるように、空隙の非常に多い微細構造を持っているため、水分やガスは容易にＡＬＣ内部へ侵入する。そして、侵入した水分の存在下で、侵入した炭酸ガスと反応し、ＡＬＣの主要構成鉱物であるトバモライトがシリカゲルと炭酸カルシウムに分解する。これが炭酸化である。炭酸化は、ＡＬＣに、強度の低下や、ひび割れの発生などの劣化を引き起こす。
【０００４】
これまで、ＡＬＣの製造において、カルシウム塩の添加としては、石膏の添加による効果が知られている。特公昭３１−１１４５号公報では、石膏添加によって生石灰水和速度をコントロールする方法が提案されている。また、特公昭４７−１５３５９号公報、特公昭５５−２７０３０号公報、特公平１−５５２１９号公報、特公平４−４４６３４号公報では、石膏添加による軽量気泡コンクリートの強度向上、収縮率低減等の効果が提案されている。また、特開平７−２４２４７２号公報、特開平８−２０８２８４号公報、特開平１０−６７５７５号公報、特開平１１−６０３４８号公報では、石膏添加によるオートクレーブ養生中のひび割れ防止が提案されており、主に大型ＡＬＣ板において、適用例が見られている。しかし、カルシウム塩を用いて炭酸化反応を遅延させるような提案はなされていなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭３１−１１４５号公報
【０００６】
【特許文献２】
特公昭４７−１５３５９号公報
【０００７】
【特許文献２】
特公昭５５−２７０３０号公報
【０００８】
【特許文献３】
特公平１−５５２１９号公報
【０００９】
【特許文献４】
特公平４−４４６３４号公報
【００１０】
【特許文献５】
特開平７−２４２４７２号公報
【００１１】
【特許文献６】
特開平８−２０８２８４号公報
【００１２】
【特許文献７】
特開平１０−６７５７５号公報
【００１３】
【特許文献８】
特開平１１−６０３４８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のＡＬＣの問題点に鑑みて、本発明は、耐炭酸化性に優れたＡＬＣを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の耐炭酸化性に優れた軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）は、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を付着および／または含有する。
【００１６】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物は、含浸または塗布するか、あるいは、主原料に、カルシウムイオンを水に溶出する化合物、またはその前駆体を混合することにより、付着および／または含有させることが望ましい。当該化合物は、ＡＬＣの表面にのみ存在するよりも、内部まで侵入していることが好ましい。
【００１７】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物は、硫酸カルシウム（石膏）や、塩化物、酢酸化物がよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明者は、様々な研究と試行錯誤の結果、ＡＬＣの炭酸化反応が、ＡＬＣ中に存在する化合物の種類によって、大きく変化することを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１９】
具体的には、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を含む場合には、炭酸化反応が遅くなることを見出した。なお、カルシウム塩を含んでも、水に対して不溶であって、カルシウムイオンを水に溶出しない化合物の場合には、炭酸化反応に変化が無かった。
【００２０】
詳細は明らかになっていないが、ＡＬＣの炭酸化反応は、大気中の水分、表面付着水、湿気などにトバモライトから溶出したカルシウムイオンと炭酸ガスが反応することによって進行することから、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を含ませることによって、トバモライトの内部や表面においてカルシウムイオンが飽和に近い状態になり、トバモライトからのカルシウムイオンの溶解度が低くなり、炭酸化反応が遅くなると考えられる。
【００２１】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物をＡＬＣに含浸させる方法としては、該化合物の水溶液または懸濁液を、ＡＬＣに含浸または塗布する方法がよい。
【００２２】
カルシウムイオンを水に溶出する化合物は、硫酸化物（石膏）や、塩化物、酢酸化物がよい。
【００２３】
あるいは、ＡＬＣの製造工程において、主原料に、カルシウムイオンを水に溶出する化合物またはその前駆体を混合し、オートクレーブ養生後に生成させる方法も可能である。本発明者は、石膏において本方法を確認したが、石膏以外でも、カルシウムイオンを溶出する化合物を生成させることは可能であると考えられる。オートクレーブ中の反応は非常に複雑であるが、その他に塩化物や、酢酸化物も使用できる。
【００２４】
【実施例】
（規準ＡＬＣ）
規準となるＡＬＣ（以下、規準ＡＬＣと記す）の原料配合は、珪酸質原料として珪石４０質量％、石灰質原料として生石灰５質量％、セメント３０質量％、さらに繰り返し原料（ＡＬＣ返り材）２５質量％を混合し、これらの主原料に水とアルミニウム粉末、界面活性剤を加えて混錬してスラリーを作成した。なお、水固体比は０．６とした。
【００２５】
該スラリーが石灰質原料の水和により硬化した後、１８０℃、１０気圧のオートクレーブにおいて８時間、高温高圧水蒸気養生を施して、規準ＡＬＣを得た。
【００２６】
（実施例１）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣを、塩化カルシウム２０％水溶液中に、常温で１日間含浸し、７５℃で１日間乾燥した。
【００２７】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性を評価する方法として、促進炭酸化試験を行った。促進炭酸化試験は、２０℃、７５％ＲＨ、３体積％ＣＯ２の条件で１４日間実施した。
【００２８】
評価は、促進炭酸化試験の前後に、トバモライト（００２）面のＸＲＤピーク強度を測定し、ピーク強度減少率を算出した。ピーク強度減少率（％）は、「｛（初期ピーク強度−促進炭酸化試験後のピーク強度）／初期ピーク強度｝×１００」とした。トバモライトＸＲＤピーク減少率と炭酸化度との間には、図１に示したグラフのような関係がある。
【００２９】
ピーク強度減少率が２０％未満を適、２０％以上５０％未満を可、５０％以上を不適と判定した。すなわち、ピーク強度減少率が高い程、トバモライトの結晶構造がカルシウムイオンの溶出により崩壊していることを示す。
【００３０】
評価結果を表１に示す。
【００３１】
（実施例２）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣの表面に、塩化カルシウム２０質量％水溶液を刷毛により常温で十分に塗布し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００３２】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００３３】
評価結果を表１に示す。
【００３４】
（実施例３）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣを、酢酸カルシウム１水和物２０質量％水溶液中に、常温で１日間含浸し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００３５】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００３６】
評価結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例４）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣの表面に、酢酸カルシウム１水和物２０質量％水溶液を刷毛により常温で十分に塗布し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００３８】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００３９】
評価結果を表１に示す。
【００４０】
（実施例５）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣを、２水石膏２０質量％を含む懸濁液中に、常温で１日間含浸し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００４１】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００４２】
評価結果を表１に示す。
【００４３】
（実施例６）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣの表面に、２水石膏２０質量％を含む懸濁液を刷毛により常温で十分に塗布し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００４４】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００４５】
評価結果を表１に示す。
【００４６】
（実施例７）
ＡＬＣの原料配合を、珪酸質原料として珪石４０質量％、石灰質原料として生石灰５質量％、セメント３０質量％、２水石膏１０質量％、さらに繰り返し原料１５質量％を混合した以外は、規準ＡＬＣと同様にして、ＡＬＣを作製した。本実施例のＡＬＣ中に、半水石膏および無水石膏ＡＬＣの生成を確認した。
【００４７】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００４８】
評価結果を表１に示す。
【００４９】
（比較例１）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣを、メタりん酸カルシウム２０質量％を含む懸濁液中に、常温で１日間含浸し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００５０】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００５１】
評価結果を表１に示す。
【００５２】
（比較例２）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣの表面に、メタりん酸カルシウム２０質量％を含む懸濁液を刷毛により常温で十分に塗布し、７５℃で１日間、乾燥した。
【００５３】
得られたＡＬＣの耐炭酸化性の評価は、実施例１と同様に行った。
【００５４】
評価結果を表１に示す。
【００５５】
（比較例３）
４０ｍｍ×１０ｍｍ×１００ｍｍに成形した規準ＡＬＣの耐炭酸化性の評価を、実施例１と同様に行った。
【００５６】
評価結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
2004131349.tif 000002
【００５８】
表１から、水へ溶解しないメタりん酸カルシウムを使用した比較例１、２では、規準ＡＬＣの比較例３と、耐炭酸化性能がほとんど変わらず、性能向上の効果は見られなかった。
【００５９】
一方、カルシウムイオンを溶出する化合物で、塩化カルシウムを使用した実施例１、２、酢酸カルシウムを使用した実施例３、４、石膏を使用した実施例５、６、７では、溶解度の大小に関わらず、また、含浸、塗布およびオートクレーブ養生による生成のいずれでも、耐炭酸化性能の向上が見られた。
【００６０】
実施例１と実施例２、実施例３と実施例４、および実施例５と実施例６の比較から、含浸を行った実施例１、３、５の方が、塗布を行った実施例２、４、６よりも、耐炭酸化性能の向上の効果が高かった。これは、含浸による方が、塗布によるよりも、内部まで化合物が侵入するためと考えられる。
【００６１】
また、同様の理由により、カルシウムイオンを水に溶出する化合物を予め混合して作製した実施例７も、耐炭酸化性能の向上の効果が高かった。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によるＡＬＣは、ＡＬＣの劣化の一つである炭酸化現象に関して、耐炭酸化性能に優れることから、耐劣化性および耐久性に優れたＡＬＣを提供することができる。従って、ＡＬＣ建築物の耐用年数の延長と、補修および改修の費用の低減とを可能にし、ひいては産業廃棄物の低減という社会的な要請にも応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トバモライトＸＲＤピーク減少率と炭酸化度の関係を示すグラフである。
【図１】
2004131349.tif 000003