(57)【要約】      （修正有）【課題】自然環境への悪影響が小さく、高保存性、高防水性、長期間の耐久性、低収縮性および耐白華性を有した非セメント系水硬性目地材を提供する。【解決手段】高炉スラグ微粉末１５〜３０重量部、硬化促進剤５．０〜１０重量部、ステアリン酸アルミニウム０．１〜１．０重量部、および、高炉スラグ砂５０〜９０重量部を含む非セメント系水硬性目地材としたので、自然環境への悪影響が小さく、高保存性、高防水性、長期間の耐久性、低収縮性、耐白華性および高施工性が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成中に、高炉スラグ微粉末１５〜３０重量部と、硬化促進剤５．０〜１０重量部と、ステアリン酸アルミニウム０．１〜１．０重量部と、高炉スラグ砂５０〜９０重量部とを含む非セメント系水硬性目地材。
【請求項２】
前記硬化促進剤が水酸化カルシウムである請求項１に記載の非セメント系水硬性目地材。
【請求項３】
前記組成中に、保水剤が０．１０〜０．２５重量部添加された請求項１または請求項２に記載の非セメント系水硬性目地材。
【請求項４】
前記保水剤がメチルセルロースである請求項３に記載の非セメント系水硬性目地材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非セメント系水硬性目地材、詳しくは例えばコンクリートパネル間の目地を埋める目地材として利用し、セメントを使用しない非セメント系水硬性目地材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複数枚のコンクリートパネルを順次突き合わせ、建物の壁を構築する場合がある。その際には、隣接するコンクリートパネル同士の隙間に目地材を注入しながら、コンクリートパネル同士を突き合わせる。
従来の目地材としては、特許文献１のようにセメントを主成分とし、防黴剤を添加して黴の発生が抑えられたセメント系目地材が知られている。また、特許文献２のようにセメントを主成分とし、抗菌剤の添加により抗菌作用を発現させた他のセメント系目地材も知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９３４３８号
【特許文献２】特開平８−１２０７９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２のセメント系目地材にあっては、このように防黴効果および抗菌効果を有するだけで、防水性、耐久性、収縮性、白華性および施工性については何ら対策が施されていなかった。取り分け、耐久性については、近年の土木建築業界において、コンクリート構造物に対するアルカリ骨材反応や急激な水和熱によるコンクリートの早期劣化問題などが発生している。
また、セメント系目地材によれば、セメント製造工程におけるセメントの焼成温度が１４８０℃と高く、自然環境への悪影響が大きかった。
さらに、セメント系目地材によれば、その水硬性のため、最大６０分程度の練り置きができない。また、水分による風化、劣化が激しく、長期に渡る保存が難しかった。
【０００５】
この発明は、自然環境への悪影響が小さく、高保存性、高防水性、長期間の耐久性、低収縮性、耐白華性および高施工性を有した非セメント系水硬性目地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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、組成中に、高炉スラグ微粉末１５〜３０重量部と、硬化促進剤５．０〜１０重量部と、ステアリン酸アルミニウム０．１〜１．０重量部と、高炉スラグ砂５０〜９０重量部とを含む非セメント系水硬性目地材である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、非セメント系水硬性目地材であるので、例えば硬化促進剤が水酸化カルシウムの場合、焼成温度がセメント焼成温度の１４８０℃と比較して６８０℃も低い８００℃程度となり、自然環境への悪影響が小さい。また組成中には、高炉スラグ微粉末１５〜３０重量部、硬化促進剤５．０〜１０重量部を含んでいる。そのため、硬化促進剤が高炉スラグ（高炉スラグ微粉末および高炉スラグ砂）を刺激し、目地材としての必要な強度（例えば２８日材齢１５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上）が発現される。しかも、高炉スラグ微粉末中に混入された石膏と炭酸カルシウムとが収縮防止作用（反応）を生じ、収縮量の低減（例えば０．１％未満）も図れる。その結果、固化後の目地材にクラックが発生し難い。
【０００８】
また、高級脂肪酸塩のステアリン酸アルミニウムが０．１〜１．０重量部添加されているので、施工後、初期においてはそのステアリン酸アルミニウムそのものの撥水機能が瞬時に作用する。さらに、添加した水酸化カルシウムとの反応生成物であるステアリン酸カルシウムの撥水効果が加わり、相乗効果を現す。また、長期的には前記撥水効果に加えて、硬化促進材の働きによる高炉スラグ微粉末の水和に伴う組織の緻密化により、より一層安定した高防水性が発現維持される。
【０００９】
その際、５．０〜１０重量部の水酸化カルシウムは、高炉スラグ微粉末との水和反応に費やされ、白華現象に関与しない。その結果、耐白華性が得られる。
さらにまた、高炉スラグ砂を５０〜９０重量部添加したので、高炉スラグ（高炉スラグ砂、高炉スラグ微粉末を含む）の潜在水硬性により、長期に渡って好適な強度が発現される。ちなみに、鉱滓レンガに使用された高炉スラグは、９０年経過後も強度発現（３５０ｋｇｆ／ｃｍ２以上）があったという試験データが存在する。これにより、長期間にわたって耐久性を発揮することができる。
【００１０】
非セメント系水硬性目地材は、壁用コンクリートパネル、床用コンクリートパネル、屋上用コンクリートパネルなど各種のパネル用目地材として使用することができる。その他、各種のタイル用目地材、各種の間知ブロック用目地材、防水性を要するコンクリート製品（例えば側溝）間のジョイント材として使用することができる。また、コンクリート、モルタルおよびボードを下地とする塗壁材としても採用することができる。
高炉スラグ微粉末の好ましい配合量は２０重量部である。１５重量部未満では強度不足や低耐久性という不都合が生じる。また、３０重量部を超えると過剰強度や収縮量の増大という不都合が生じる。
【００１１】
硬化促進剤としては、例えば水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）、水ガラス類などを採用することができる。
硬化促進剤の好ましい配合量は７．５重量部である。５．０重量部未満では反応性に乏しく、強度発現が悪化する。また、１０重量部を超えると白華現象が生じるおそれがある。
【００１２】
ステアリン酸アルミニウムの好ましい配合量は、０．５重量部である。０．１重量部未満では防水性が発揮できない。また、１．０重量部を超えると強度の低下という不都合が生じる。
高炉スラグ砂の好ましい配合量は７０重量部である。５０重量部未満ではフローテストでのフローが大きくなり、施工性が悪化する。また、９０重量部を超えるとフローがちいさくなり、施工性が悪化する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記硬化促進剤が水酸化カルシウムである請求項１に記載の非セメント系水硬性目地材である。
硬化材としては、高炉スラグ微粉末と水酸化カルシウムを配合したものを採用している。したがって、水和物はＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｈ２Ｏを主体とし、緻密で耐久性に優れた目地材が得られる。なお、高炉スラグ微粉末−水酸化カルシウム系の耐久性については実証されている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記組成中に、保水剤が０．１０〜０．２５重量部添加された請求項１または請求項２に記載の非セメント系水硬性目地材である。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、組成中に０．１０〜０．２５重量部の保水剤を添加したので、押し出しシリンダ式の目地材注入装置による目地材の使用時において、シリンダ内に目地材の閉塞（アーチング）が生じるまでのオープンタイム（可使時間）を３時間以上維持することができる。
【００１６】
保水剤としては、例えばメチルセルロース系保水剤、アクリル系保水剤などを採用することができる。メチルセルロース系保水剤としては、例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ））を採用することができる。アクリル系保水剤としては、ポリアクリル酸ソーダ（ＰＡＡｃ−Ｎａ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、部分スルホン化ポリアミド（Ｓｕ−ＰＡＡｍ）を採用することができる。その他、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）でもよい。
保水剤の好ましい添加量は、０．１９重量部である。０．１０重量部未満では材料分離が発生し、施工性が悪化する。また、０．２５重量部を超えると粘性が急激に高まり、施工性が悪化する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記保水剤がメチルセルロースである請求項３に記載の非セメント系水硬性目地材である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、高炉スラグ微粉末１５〜３０重量部、硬化促進剤５．０〜１０重量部、ステアリン酸アルミニウム０．１〜１．０重量部、および、高炉スラグ砂５０〜９０重量部を含む非セメント系水硬性目地材としたので、自然環境への悪影響が小さく、高保存性、高防水性、長期間の耐久性、低収縮性、耐白華性および高施工性が得られる。
【００１９】
特に、請求項３に記載の発明によれば、保水剤を０．１０〜０．２５重量部添加したので、３時間のオープンタイムを維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施例を説明する。実施例は例示であり、この発明を限定するものではない。
【実施例１】
【００２１】
ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ微粉末と、平均粒径１６μｍの水酸化カルシウム（硬化促進剤）と、平均粒径７μｍのステアリン酸アルミニウムと、平均粒径０．４〜０．６ｍｍの高炉スラグ砂と、平均粒径８５μｍのメチルセルロース（保水剤）と、混和材として３８〜１５０μｍの炭酸カルシウムとを、表１に示す配合に則り、所定量攪拌混合した。得られた混合物に所定量の水を加え、混練した。混合物と水との混合割合は１．０：０．２１である。その結果、粘性が高い非セメント系水硬性目地材が得られた。
高炉スラグ微粉末としては新日鐵高炉セメント株式会社製のエスメント４０００、水酸化カルシウムとしては位登産業株式会社製の消石灰・特号、ステアリン酸アルミニウムとしては日本油脂株式会社製のアルミニウムステアレート♯３００、高炉スラグ砂としては新日本製鐵株式会社製の高炉スラグ砂を原料とし、これを自社（二瀬窯業株式会社）のプラントを利用して磨砕・整粒加工したもの、メチルセルロースとしては信越化学工業株式会社製のメトローズ９０ＳＨ４０００を採用した。
【００２２】
作製された非セメント系水硬性目地材を、押し出しシリンダ式の目地材注入装置に充填し、壁用のコンクリートパネルと、コンクリートパネルとの隙間に厚さ２．０ｍｍで塗布した。その際の環境性、保存性、防水性、耐久性、収縮性、白華性および施工性についてそれぞれ評価した。環境性は焼成温度（良好：８００℃、不良：１４８０℃）と焼成時の二酸化炭素の発生量とにより評価した。保存性は６ヶ月間の保存後での湿気による固化物の有無により評価した。防水性はテストピースに水を滴下し、その水滴が残存する時間により評価した。耐久性はテストピースの圧縮強度試験および曲げ強度試験により評価した。白華性は作製から一週間経過したテストピースの表面状態を目視して評価した。施工性はフローテストにより評価した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から明らかなように、比較例１〜１０に比べて試験例１〜１１の非セメント系水硬性目地材は、非セメント系目地材としたので自然環境への悪影響が小さく、高い保存性が得られた。しかも、施工直後から長期に渡って高い防水性が得られるとともに、長期間の耐久性、低い収縮性および耐白華性も得られた。さらには、３時間のオープンタイムを維持することもできた。