(57)【要約】【課題】  道路下の盛土材として使用する場合に透水性がよいためスポンジ等の水道を作る必要がなく、ガス管の中込工法における充填材の透気係数の規格を満たす優れた透気性を備えた透水性・透気性に優れた気泡コンクリートを製造するための起泡剤を提供する。【解決手段】  起泡剤の主成分としてアミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を使用することにより、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の優れた透水性・透気性を有する気泡コンクリートが得られる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の気泡コンクリートを製造するための起泡剤であって、アミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を主成分としたことを特徴とする透気性・透水性に優れた気泡コンクリート用起泡剤。
【請求項２】
アミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を主成分とした起泡剤、セメントおよび水を必須成分として含有してなることを特徴とする、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の透気性・透水性に優れた気泡コンクリート組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透気性及び透水性に優れた気泡コンクリート用起泡剤およびこの起泡剤を用いた気泡コンクリート組成物に関するものである。
【０００２】
本明細書中において「コンクリート」とは、骨材の有無、骨材の大小に関わらず、セメントを含む硬化体を総称する用語として使用している。また「スラリー」とは、著しく流動性に富んだコンクリート組成物を表す用語として使用している。さらに、「気泡コンクリート」とは、コンクリートに気泡を含むものを表す用語として使用している。
【背景技術】
【０００３】
気泡コンクリート用起泡剤を発泡させて得られた気泡を混合して硬化させた気泡コンクリートは、その断熱性、軽量性、流動性、低コスト性という特性から建築関係、土木関係に広く用いられている。
【０００４】
従来の気泡コンクリート用起泡剤（以下単に「起泡剤」という）は主成分としてアニオン系界面活性剤が一般に使用されているが、この種の起泡剤を用いた場合、セメントの水和によって生じた水酸化カルシウムとアニオン系界面活性剤が反応して、疎水性のカルシウム塩が生成されるため、硬化した気泡コンクリートは不透水性となる。しかしながら、部分的に連続した空隙が形成されたり、乾燥収縮によりクラックが形成されたりするため、最大で透水係数１０-3ｃｍ／ｓｅｃ程度の透水性がもたらされることが確認されている。
【０００５】
上述した程度の透水係数を有する従来の気泡コンクリートを道路下の盛土材として使用する場合は、気泡コンクリートの透水性が十分でなく、そのためスポンジ等を敷設して水道を作る必要があった。
【０００６】
また、ガス管の中込工法においては、ガス管とこれを覆う外管との間の空洞部に透気性の充填材を充填し、充填材の中にガス漏れセンサーを埋設して、ガス管からガス漏れが生じるとガスが充填材を透過してガス漏れセンサーに達してガス漏れを検出できるように、透気性の充填材の透気係数は１０-1ｃｍ／ｓｅｃ以上と定められている。従来の気泡コンクリートでは透気係数が最大でも１０-2ｃｍ／ｓｅｃ程度であるため、特殊骨材を混ぜ込んだモルタルや砂などを充填材として使用しているのが現状である。
なお、透水係数と透気係数とは比例関係にあり、透水係数に５０〜６０を乗したものが透気係数となる。
【０００７】
特許文献１には、超速硬性セメント、細骨材及び増粘剤を含有する早強性水中不分離性モルタル材料に水を練り混ぜ、次いでこれに起泡剤と水から調製した気泡を混合することにより、硬化体の透水係数が１×１０-4ｃｍ／ｓｅｃ以上の透水性気泡コンクリートが得られることが記載されている。かような透水性気泡モルタルの製造方法は、高価でハンドリングタイムの確保が難しい超速硬性セメントを使用しなければならないため、実用性およびコストの面から現実的でない。また透水係数は全ての実施例で１０-3〜１０-5ｃｍ／ｓｅｃのオーダーに過ぎず、より高い透水性が要求される用途には必ずしも満足しうるものではない。さらに透気係数についても、上記したガス管中込の規格をクリアするものではない。
【特許文献１】特開２０００−１２８６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、高価でハンドリングタイムの確保が難しい超速硬性セメントを使用することなく、しかも従来の気泡コンクリートの製造方法と同様な方法によって、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の透気性・透水性に優れた気泡コンクリートを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、セメント起泡剤として特定の界面活性剤を選択使用することにより、超速硬性セメントを使用することなく、従来の気泡コンクリートの製造方法と同様な方法を採用して、透気性および透水性が大幅に向上した気泡コンクリートが得られることを見いだし、本発明を完成させたものである。
【００１０】
すなわち本発明は、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の気泡コンクリートを製造するための起泡剤であって、アミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を主成分としたことを特徴とする透気性・透水性に優れた気泡コンクリート用起泡剤である。
【００１１】
さらに本発明は、アミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を主成分とした起泡剤、セメントおよび水を必須成分として含有してなることを特徴とする、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の透気性・透水性に優れた気泡コンクリート組成物である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超速硬性セメントといった特殊なセメントを使用することなく、しかも従来の気泡コンクリートの製造方法と同様な方法を採用して、硬化体の透気係数が１×１０-1以上、透水係数が１×１０-2以上の透気性および透水性に優れた気泡コンクリートを得ることができる。
かような透水係数および透気係数を有する気泡コンクリートは、道路下の盛土や、ガス管の中込工法における充填材として効果的に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においては、起泡剤の主成分として、アミンオキサイド型ノニオン系界面活性剤を使用する。
この起泡剤を使用することにより、従来から起泡剤の主成分として一般に使用されているアニオン系界面活性剤とは異なり、気泡コンクリートに疎水性の性質を与えることがなく、優れた透気性および透水性を付与することができる。
【００１４】
また、気泡の安定性を確保するために、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール等の炭素数１２〜１６の高級アルコールを、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール等の水溶性有機溶媒と共に、起泡剤と併用することが望ましい。
【００１５】
さらに上述した起泡剤には、必要に応じて、起泡剤の性能を阻害しないもの、阻害されない量であれば、従来から慣用されている各種添加剤、例えば脂肪酸、水溶性高分子、増粘剤、水溶性無機金属塩、水溶性有機溶媒等を配合することもできる。
【００１６】
本発明の気泡コンクリートを製造するために使用できるセメントとしては、各種ポルトランドセメント、ポルトランドセメントと高炉スラグ、フライアッシュ等を混合した混合セメント、ジェットセメント、アルミナセメント等の特殊セメント、セメント系固化材等が挙げられる。
【００１７】
また、本発明の気泡コンクリート組成物中には、目的とする透気性および透水性を妨げない量において必要に応じて各種骨材やコンクリート用混和剤を添加することもできる。
【００１８】
本発明の気泡コンクリートを製造するに際しては、従来の気泡コンクリートの製造方法と全く同様な方法を採用することができる。すなわち、ミキサーに起泡剤と所定量の水を投入し、撹拌混合して泡立てて気泡を調製し、これにセメント、骨材等を添加混合する方法（ミキシング方式）、または、起泡剤を発泡装置に通して気泡を作成し、この気泡をミキサー中のスラリーに所定量投入して混合する方法（プレフォーム方式）のいずれの方法でもよい。
【００１９】
本発明の気泡コンクリートは、特に透気性や透水性が要求される道路下の盛土や屋上の緑化、ガス管の中込工法に好ましく使用できる。
【００２０】
また、本発明の気泡コンクリートの施工方法は従来の施工方法と同じでよく、空隙への流し込み、およびポンプ圧送などの種々の方法を採用することができる。また、養生方法は、気乾養生、湿空養生、水中養生、加熱促進養生（蒸気養生、オートクレーブ養生等）のいずれの方法でもよく、これらの養生方法を併用してもよい。特にオートクレーブ養生を行う場合に本発明の起泡剤を使用することにより、蒸気の通りがよいため爆裂を防ぐことができる。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２２】
［実施例］
表１に示す処方により起泡剤を２質量％に希釈し、発泡装置を用いて２５倍に発泡させ気泡を調製した。この気泡の所定量を表２の配合にて作製したスラリーの中に投入、混合して硬化させ気泡コンクリートとした。
【００２３】
［比較例１］
起泡剤として従来から使用されているアニオン系界面活性剤（アルキルエーテルスルホン酸ナトリウムを主成分とするもの）を用いた以外は、表１に示す処方により実施例と同様にして、気泡コンクリートとした。
【００２４】
【表１】
2005060188.tif 000002
註（＊１）：商品名「アロモックス ＤＭＣＷ」（ライオン（株）製）
（＊２）：商品名「サンノール ＤＬ−１４３０」（ライオン（株）製）
（＊３）：商品名「カルコール ４０９８」（花王（株）製）
【００２５】
【表２】
2005060188.tif 000003
【００２６】
［比較例２］
起泡剤として市販の蛋白系液体起泡剤（ケラチン蛋白質加水分解物「モノクリート」、第一化成産業（株）製）を水で５質量％に希釈し、実施例と同様の発泡装置を用いて比重０．０５の気泡を調製し、この気泡を用いて実施例と同様にして気泡コンクリートとした。
【００２７】
［透気性・透水性試験］
実施例および比較例で得られた気泡コンクリートから直径５ｃｍ×高さ１０ｃｍの試験体を採取し、２０℃、湿度９０％以上の恒温槽の中で２８日間養生した。
この試験体に一定の空気圧または水圧を作用させ、流入量と流出量が等しくなったときの流量を測定することにより、透気係数または透水係数を求めることができる（笠井芳夫、池田尚次編集「コンクリートの試験方法（下）」、１４８〜１５３頁、（株）技術書院発行）。
【００２８】
すなわち、図１に示した試験装置を使用し、耐圧容器１内に試験体２を設置し、容器１の頂部から空気または水を注入し、試験体２の上面から下面へ透過する空気または水の流出量を容器１の底部からの流出量として測定する。容器内に注入する空気または水の圧力は、圧力計３により０．０７Ｎ／ｍｍ2 （０．７ｋｇ／ｃｍ2 ）と一定になるようにする。また、試験体周囲の側面２ａは、ロジンとパラフィンの混合物を塗布することにより密閉して、側面２ａから空気または水が試験体内へ透過しないようにしてある。
流入量と流出量が等しくなったときの流量（温度２０℃）を測定し、各試験体につき次式により透気係数と透水係数を算出した結果を表３に示す。
【００２９】
Ｋ＝ρ・ｈ・Ｑ／Ｐ・Ａ
式中、  Ｋ：透気（透水）係数（ｃｍ／ｓｅｃ）
Ｐ：空気圧（水圧）（ｋｇ／ｃｍ2 ）
Ｑ：流出量（ｃｍ3 ／ｓｅｃ）
Ａ：試験体の断面積（ｃｍ2 ）
ｈ：試験体の高さ（ｃｍ）
ρ：水の単位質量（ｋｇ／ｃｍ3 ）
【００３０】
【表３】
2005060188.tif 000004
【００３１】
表３の結果から、実施例の本発明の気泡コンクリートは、比較例による従来の気泡コンクリートに比べて透気性および透水性が大幅に向上していることがわかる。そのため、優れた透水性、透気性が要求される道路下の盛土や屋上緑化、ガス管の中込工法における充填材として好ましく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】気泡コンクリートの透気性・透水性試験に使用した試験装置の説明図である。
【図１】
2005060188.tif 000005