(57)【要約】【課題】  セメントを使用したモルタルおよびコンクリート構造物、打ち放しコンクリートやコンクリート製品などのセメント硬化体の色とびまたは色むらの発生を予め有効に抑制する方法を提供する。【解決手段】  セメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法は、アルキレンオキシド及びその付加物であって、一般式；Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれ、同じものであっても異なるものであってもよく、Ａはアルキレン基であり、ｎは１以上の整数を示す）で表され、水及び／又はアルコールに対して可溶性である混和剤をセメントに合した材料をセメント硬化体に適用する方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキレンオキシド及びその付加物であって、一般式；Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれ、同じものであっても異なるものであってもよく、Ａはアルキレン基であり、ｎは１以上の整数を示す）で表され、水及び／又はアルコールに対して可溶性である混和剤をセメントに配合した材料をセメント硬化体に適用することを特徴とする、セメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法。
【請求項２】
請求項１記載のセメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法であって、前記混和剤を、セメント１００質量部に対し、０．２５〜１０質量部配合することを特徴とする、セメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法に関し、特にセメントを使用したモルタルおよびコンクリート構造物、打ち放しコンクリートやコンクリート製品などのセメント硬化体の色とびまたは色むらを有効に抑制する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリート構造物、打ち放しコンクリートやコンクリート製品の表面においては、グレーの色調内で、その濃淡の差が部分的に識別できるような色とびや色むらを生じることがある。
その原因として、セメント、混和材、細骨材、粗骨材などの銘柄や品種、その配合上の単位量などの相違が挙げられるが、当該使用材料やその配合割合が同一の場合においても、コンクリート表面では、水酸化カルシウムや炭酸カルシウムの生成状況が異なる場合が多い。このことが、色とびや色むらを生じさせている。
【０００３】
特に、コンクリート表面に色とびや色むらを生じた部分は、グレーの色調が濃く黒っぽく見える部分と、淡く白っぽくみえる部分とに分けられ、一般に、色が濃い部分には、板状の水酸化カルシウム（材齢の経過とともに炭酸化して炭酸カルシウムとなる）が重なり合った密実な層が認められ、水酸化カルシウムの層は表面が平滑なため、光の乱反射が少なく、黒っぽい色に見え、色が淡い部分では、水酸化カルシウムの生成が少ない表面であり、それらの結晶が独立して存在するため、光の乱反射が多くなり白っぽく見える。
【０００４】
コンクリート表面で部分的に水酸化カルシウムの生成量に差が生じる原因としては、使用材料の種類やその配合割合、締固め時間や方法、型枠面の材質や特性、剥離剤の品質や塗布むら、養生時の圧力差や水分供給量などの違いが考えられる。
【０００５】
このようなコンクリートの色とびや色むら対策として、特許文献１および特許文献２に記載されている技術が提案されている。
特開２００４−３００４３４号公報（特許文献１）には、顔料として着色顔料と白色顔料とを組み合わせて、カルシウム塩及びマグネシウム塩を含有するアルカリ性塗材組成物を着色する、アルカリ性塗材組成物で形成される着色被覆面の色とびまたは色むら抑制方法が開示されている。
【０００６】
また、特開平７−１３９０８２号公報（特許文献２）には、角材が当たった部分が還元状態となって現れる黒みがかった色むら部分に酸化剤を吹付け、色むら部分を酸化することにより取り除くコンクリート製品表面の色むら除去方法が記載されている。当該方法は、酸化反応が酸化剤により促進されて、短時間の内に周りの部分と同様の色になることにより抑制できるとする方法である。
【０００７】
しかし、従来の上記色むら抑制方法は、コンクリート表面等に色とびや色むらが発生した後の対処方法として提案されているものであり、コンクリート表面上で色とびや色むらの発生を予め防止する有効な方法は提案されていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００４−３００４３４号公報
【特許文献２】特開平７−１３９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解決し、セメントを使用したモルタルおよびコンクリート構造物、打ち放しコンクリートやコンクリート製品などのセメント硬化体の色とびまたは色むらの発生を予め有効に抑制する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、セメント硬化体の色とびや色むらの発生を予め抑制できる方法に関して種々検討を重ねた結果、特定の組成を有する混和剤をセメント組成物に配合した材料をセメント硬化体に適用することによって、上記課題が解決できることを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明の請求項１記載のセメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法は、アルキレンオキシド及びその付加物であって、一般式；Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれ、同じものであっても異なるものであってもよく、Ａはアルキレン基であり、ｎは１以上の整数を示す）で表され、水及び／又はアルコールに対して可溶性である混和剤を、セメントに配合した材料をセメント硬化体に適用することを特徴とする。
請求項２記載のセメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法は、請求項１記載の方法において、前記混和剤を、セメント１００質量部に対し、０．２５〜１０質量部配合することを特徴とする。
ここで、セメント硬化体とは、セメントを使用して得られた硬化体を意味するものであり、例えばモルタル硬化体やコンクリート硬化体等が該当する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、特定の混和剤をセメントに添加混合することで、得られるセメント硬化体表面の色とびや色むらが少なく、美観に優れたモルタルおよびコンクリート構造物等のセメント硬化体を、容易に且つ経済的に得られることとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を以下の好適例を例示して説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明のセメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法は、アルキレンオキシド及びその付加物であって、一般式；Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれ、同じものであっても異なるものであってもよく、Ａはアルキレン基であり、ｎは１以上の整数を示す）で表され、水及び／又はアルコールに対して可溶性である混和剤をセメントに添加混合するものである。
このように、特定の混和剤をセメントに添加混合することで、得られるセメント硬化体表面の色むらが少なく、美観に優れたモルタルおよびコンクリート構造物を、容易に且つ経済的に得られることとすることができる。
【００１２】
本発明のセメント硬化体の色とびまたは色むらの抑制方法において、色とびや色むらを抑制する機能を有する、セメントに添加する特定の混和剤は、アルキレンオキシド及びその付加物であって、一般式；Ｒ１Ｏ（ＡＯ）ｎＲ２（式中、Ｒ１およびＲ２は、水素、アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれ、同じＭのであっても異なるものであってもよく、Ａはアルキレン基であり、ｎは１以上の整数を示す）で表され、水及び／又はアルコールに対して可溶性である混和剤である。
前記アルキレンオキシド及びその付加物は、セメントの水和反応を阻害することがない組成物であれば、任意の市場で入手しうるものを１種以上で使用でき、例えば、低級アルコールアルキレンオキシド不加物、アルコール系、グリコールエーテル・アミノアルコール誘導体、ポリエーテル系、低分子量アルキレンオキシド共重合体等が例示できる。
【００１３】
上記混和剤の配合量は、特に限定されないが、通常、下記セメント１００質量部に対して、０．２５〜１０質量部であることが好ましく、１．０〜６．０質量部とすることがより好ましい。これは、０．２５質量部未満では、色むらの低減効果が少なくなってしまい、１０質量％を超えると圧縮強度が無添加のものと比較して約２／３以下となり実用性に欠ける場合があるからである。
【００１４】
本発明の対象として使用されるセメントとしては、水硬性カルシウムシリケート化合物を主体とするセメントであればその種類は限定されず、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱ポルトランドセメントなどの各種ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント及びフライアッシュセメントの各種混合セメントや、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント、及びカルシウムアルミネート系、カルシウムサルフォアルミネート系、カルシウムフルオロアルミネート系等の超速硬系セメント等、市場で入手できる種々のセメントを例示することができ、これらを単独で、あるいは二種以上混合して用いることができる。
【００１５】
また、前記セメントには、長期強度の向上、収縮の緩和及びクラック等の発生防止のため、ポゾラン活性を有する材料である高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、石英粉末、粘土鉱物粉、二水石膏、半水石膏、Ｉ型及びＩＩ型及びＩＩＩ型無水石膏等のセメントに混合することのできる公知の添加材を、単独でもしくは併用して、適量配合することも可能である。
さらに、必要に応じて、他の公知の化学添加剤、例えば、ＡＥ剤、減水剤、高性能ＡＥ減水剤などＪＩＳ  Ａ  ６２０４に規定されている化学混和剤をはじめ、凝結促進剤、凝結遅延剤、増粘剤、膨張材等も、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で使用することが可能である。
【００１６】
また、本発明の対象とするセメント硬化体の原料として含有される細骨材としては、公知のものを使用でき、川砂、山砂、陸砂、砕砂、海砂、珪砂３〜７号等の比較的粒径の細かい細骨材、または珪石粉、石灰石粉等の微粉末等を使用できる。
その配合量は、特に限定されないが、通常、上記セメント１００質量部に対して、１００〜３００質量部であることが多く、１５０〜２５０質量部とすることがより多い。
【００１７】
さらに粗骨材としても、特に限定されず公知のものを使用でき、石灰石、砂利や砕石等の公知の任意の粗骨材を用いることができ、かかる粗骨材としては、自己充填性の点から最大粒径２０ｍｍ以下のものが好ましい。
かかる粗骨材の量は、単位粗骨材かさ容積で、０．５００ｍ３／ｍ３以上の範囲となるようにすることが、硬化後の特性（弾性係数）や耐久性の観点から好ましい。
その配合量は、特に限定されないが、通常、上記セメント１００質量部に対して、６００〜１４００質量部であることが多く、８００〜１１００質量部とすることがより多い。
【００１８】
また、本発明のセメント硬化体の強度を向上させるために、望ましくは強化繊維を含有させることができ、例えば、ポリオレフィン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、アラミド系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリルニトリル系繊維、セルロース系繊維、セラミックス系繊維、炭素繊維、ガラス繊維、鋼繊維等の鉱物繊維系等の繊維を、単独でまたは混合して使用することができる。
【００１９】
かかる繊維の配合量は、セメント１００質量部に対して、０．１〜５質量部であることが多い。
【００２０】
本発明のセメント硬化体であるモルタルやコンクリートは、原材料である上記セメント、細骨材、粗骨材、そして色とびや色むらを抑制する混和剤及び水、必要に応じて上記公知の減水剤や凝結遅延剤や強化繊維等、さらに上記添加剤等の添加剤を所定量混合して製造することができるものである。
この混合の条件、混合機の種類などに限定はなく、それぞれの材料を施工時に混合して用いてもよいし、予め、その一部あるいは全部を混合しておいても差し支えない。
混合装置としては、既存の任意の装置が使用可能であり、例えば、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、ナイタミキサ、傾動ミキサ等のセメント用ミキサ、ハンドミキサ、ポットミルなどの慣用の混合機を用いることができる。
【００２１】
また、使用する混練水の量は、使用する材料の種類や配合により変化させることができるため、一義的に決定されるものではないが、通常、水／セメント比で３０〜７０質量％、好ましくは、４０〜６０質量％であることが多い。
なお、本発明における水／セメント比を算出する際の水には、別途添加する水のほかに、配合する原材料に水が含まれる場合には、これらに含まれる水も含むものである。
【実施例】
【００２２】
本発明を次の実施例、比較例及び試験例により詳述するが、これらに限定されるものではない。
（使用材料）
表１に示す各材料を使用してセメント硬化体を製造した。
【００２３】
【表１】
2007269611.tif 000002
【００２４】
実施例１〜１１・比較例１〜２
上記表１に示す各原材料を使用して、表２または表３に示す配合割合にて、コンシステンシーがほぼ同一になるように均一に混練してコンクリート組成物を調整し、１０×１０×４０ｃｍの型枠に各コンクリート組成物を打込み、１０×１０×４０ｃｍのセメント硬化体であるコンクリート供試体を製造した。製造から１日経過後に１０×１０×４０ｃｍの型枠からコンクリート供試体を取り出した。その後、コンクリート供試体は、２０℃、６０ＲＨで７日間の養生を施した。
【００２５】
【表２】
2007269611.tif 000003
【００２６】
但し、表２中、ｓ／ａ（細骨材率）は、全骨材の絶対容積に占める細骨材の絶対容積の比率を示す。
【００２７】
【表３】
2007269611.tif 000004
【００２８】
但し、表３中、ｓ／ａ（細骨材率）は、全骨材の絶対容積に占める細骨材の絶対容積の比率を示す。
【００２９】
試験例
上記実施例１〜１１及び比較例１〜２で得られた各コンクリート供試体の色むらや色とびについて、以下の試験を行った。
その結果を表４に示す。
（１）色むらや色とびの有無
各コンクリート供試体の表面に色むらや色とびが観られるかを目視観察して、以下の評価基準で評価した。
色むらや色とびの有無
○：殆ど色むらが無い
△：部分的に色むらが認められる
×：全体的に色むらが認められる
【００３０】
（２）色差試験
各コンクリート供試体の表面を色彩色差計（ミノルタ（株）製  ＣＲ−３００（シリアル番号：７９０８１００２）を用いて、色差を評価した。各コンクリート試験体の６箇所（３箇所×２側面）の色度を測定して、その色差（色差：ΔＥ（※ａｂ））の最大値を以下の評価基準で評価した。
○：ΔＥ（※ａｂ）が０．５未満
△：ΔＥ（※ａｂ）が０．５以上〜１．５未満
×：ΔＥ（※ａｂ）が１．５以上
【００３１】
【表４】
2007269611.tif 000005
【００３２】
上記表より、比較例のコンクリート供試体は、色むらや色とびが発生しているが、一方、実施例のコンクリート供試体は、色むらや色とびの発生がなく、美観に優れることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のセメント硬化体の色とび又は色むら抑制方法は、美観を重要視する箇所へ適用されるモルタルやコンクリート構造物等に有効に適用することができる。