(57)【要約】【課題】硬化体の強度発現性に左右されず、通常の乾燥条件下の養生においても収縮低減効果の得られるセメント用収縮低減材の提供。【解決手段】（Ａ）亜硝酸リチウム及び（Ｂ）膨張材を含有するセメント用収縮低減材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）亜硝酸リチウム及び（Ｂ）膨張材を含有するセメント用収縮低減材。
【請求項２】
（Ａ）セメント系硬化体の製造工程において、（Ａ）亜硝酸リチウム及び（Ｂ）膨張材を添加して混練、乾燥養生することを特徴とするセメント系硬化体の収縮低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント系硬化体の収縮を、空気中における乾燥状態での養生においても効果的に低減し得るセメント用収縮低減材に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントモルタル、セメントコンクリート等のセメント系水硬性組成物は、乾燥環境下では硬化時に消費しきらなかった間隙水が蒸発する際、毛細管張力により硬化体が収縮することが知られている。収縮の割合が大きいとひび割れが生じたり、塗布されたモルタルでは浮き・剥がれが生じたりする不具合が起こる。
【０００３】
乾燥収縮を減じる第一の方策は混練時の水量を減じることである。乾燥収縮の大きさは単位水量に比例することが知られている。よって単位セメント量を減じれば単位水量も減り、すなわち乾燥収縮も低減させることが可能であるが、高強度化の要求が高まるにつれ単位セメント量は増加する傾向にある。単位セメント量を減らすことなく単位水量を減じるため、減水剤の使用が増えてきている。
【０００４】
また水の表面張力を減じる収縮低減剤も開発されている。すなわち間隙水が蒸発する際の水の表面張力に由来する毛細管張力を減じるのがその作用機構である。これら収縮低減剤の例として、低級アルコールアルキレンオキシド付加物、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などが挙げられる（特許文献１〜６）。しかしながら水の表面張力を低下した結果、間隙水の蒸発は促進されるため、硬化後の初期養生の段階で十分な硬化体強度が発現しない場合、かえって乾燥収縮が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
収縮ひび割れの低減のため、膨張材も使用されている。膨張材は、水和前に比して水和後の結晶の体積が大きくなるため、硬化後に反応して間隙の充填効果により硬化体の収縮を減じるものである。しかしながら、膨張材がその性能を十分に発揮するためには、硬化後に膨張材の水和に十分な水が供給されることが必要であり、散水養生するコンクリートでは効果が得られるが、乾燥状態のまま養生されることの多い塗布モルタルなどでは効果が得られ難いという問題があった。
【特許文献１】特開昭５９−２１５５７号公報
【特許文献２】特開昭５９−１２８２５０号公報
【特許文献３】特開昭５９−１５２２５３号公報
【特許文献４】特開昭６０−１６８４６号公報
【特許文献５】特開平２−３０７８４９号公報
【特許文献６】特開平３−２９０３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在行われている収縮低減策は、（１）単位セメント量を減じることなく減水剤によって単位水量を低下させる策には限界がある；（２）水の表面張力を減じる方策は、硬化体の強度発現性に大きく左右され、場合によってはかえって乾燥収縮が大きくなる；（３）膨張材の添加による方策は硬化後に十分な水を供給できない条件下では効果が薄い等の問題があった。
従って本発明は、硬化体の強度発現性に大きく左右されず、またある程度の乾燥条件下の養生においても収縮を低減し得る収縮低減材を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、種々の亜硝酸塩と膨張材との組み合せの中で、特に亜硝酸リチウムとセメント用の膨張材を組み合せることにより、硬化体の強度発現を促進しつつある程度の乾燥条件下の養生においても収縮低減効果が得られることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、（Ａ）亜硝酸リチウム及び（Ｂ）膨張材を含有するセメント用収縮低減材を提供するものである。
また、本発明は、セメント系硬化体の製造工程において、（Ａ）亜硝酸リチウム及び（Ｂ）膨張材を添加して混練・乾燥養生することを特徴とするセメント系硬化体の収縮低減方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の収縮低減材は、セメント系硬化体の強度発現を促進しつつある程度の乾燥条件下の養生においても収縮を効果的に低減し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のセメント用収縮低減材は、亜硝酸リチウムと膨張材を組み合せることを特徴とする。亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなど他のアルカリ金属イオンとの亜硝酸塩はアルカリ骨材反応の危険性から用いることが出来ない。後記実施例に示すように、亜硝酸カルシウム等のアルカリ土類金属の亜硝酸塩と膨張材の組み合せでは十分な収縮低減効果は得られないが、亜硝酸リチウムと膨張材を組み合せた場合に、特に優れた収縮低減効果が得られる。
【００１０】
本発明で使用する（Ａ）亜硝酸リチウムの提供形態は、粉末状、水溶液状を問わない。しかしながら膨張材と混合して保存するのは避けるべきである。何故ならば、収縮低減材として提供される以前に、その吸湿性により得られた水分と膨張材とが反応してしまい、収縮低減効果が減じられてしまうためである。水溶液として提供される場合は４５重量％濃度未満で提供するのが望ましい。４５重量％以上では低温時に結晶が析出してしまう危険性が高くなる。その配合量は特に限定されないが、膨張材１００重量部に対し、固形分で２０〜５００重量部が好ましく、更に好ましくは２０〜４００重量部が好ましい。少なすぎると膨張材単独使用時に対して優位性が得られず、多くても効果は頭打ちで経済的でない。
【００１１】
本発明で使用する（Ｂ）膨張材はセメント系の膨張材として用いられるものであれば、特に限定されない。現在商品化されているものとしては、生石灰系のもの、エトリンガイト系のもの及びそれらの複合系のものが挙げられる。その添加量は通常セメント用として使用されている量に準じ、生石灰系のものを使用する場合は硬化体１ｍ3につき１５〜２５kg、エトリンガイト系のものを使用する場合は結合材の内割り６〜１５重量％が好ましい。ここで結合材とは、（Ｃ）セメント、スラグ、フライアッシュ・シリカフューム・メタカオリン・その他粘土鉱物等のポゾラン類及び膨張材をいう。
【００１２】
本発明で用いる（Ｃ）セメントは、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩等の各種ポルトランドセメント；エコセメント（普通型）；微粒子セメント、超微粒子セメント；アルミナセメント；高炉スラグ、フライアッシュ、シリカフューム等との混合セメント；又はこれらの各種セメントの混合物が挙げられる。またその一部を石灰石粉末で置換したセメント、混合セメントに石膏を添加したセメント等も使用できる。
【００１３】
本発明の収縮低減材には、更に、必要に応じてセメント用に用いられている水の表面張力を減じる収縮低減剤を含有することができる。これらの例として、低級アルコールアルキレンオキシド付加物、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などが挙げられる。
【００１４】
本発明のセメント用収縮低減材を用いてセメント系硬化体を製造するには、通常のセメント系硬化体の製造工程中に当該セメント用収縮低減材を添加して混練・乾燥養生すればよい。ここで、セメント系硬化体としては、セメントモルタル硬化体及びセメントコンクリート硬化体が挙げられる。セメント系硬化体の原料としては、セメント、上記収縮低減材以外に必要に応じて、水硬性成分として高炉スラグ、転炉スラグ、脱リンスラグ、脱ケイスラグ、脱硫スラグ等の各種スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、メタカオリン、その他粘土鉱物等の潜在水硬性物質などを添加してもよい。さらに粗骨材、細骨材、軽量骨材、スラグ骨材などの骨材、骨材微粉、減水剤、硬化遅延剤・促進剤、増粘剤、膨張材、消泡剤、防錆剤、有機繊維、無機繊維、有機ポリマー、顔料なども添加できる。
【００１５】
混練は、前記原料に水を加えて常法により混練すればよい。乾燥養生は、例えば、空気中で５〜３５℃、相対湿度で３０％程度以上であれば本収縮低減材の効果が得られる。
本発明の収縮低減材を用いると、単位セメント量や単位水量を減じる必要がなく、通常の空気中の乾燥状態による養生においても十分な収縮低減効果が得られる。
【実施例】
【００１６】
次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は何らこれに限定されるものではない。
【００１７】
材料の調整方法：
・ホバートミキサで３分間混練。
試験方法：長さ変化の測定
・養生条件：成形２日後に脱型・基長測定，その後２８日後まで２０℃−６０％ＲＨで養生。
・長さ変化測定方法：ＪＩＳ  Ａ  １１２９  に準ずる。
使用材料
・セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
・珪砂：山形県産珪砂  Ｆ．Ｍ．１．８
・（Ａ）亜硝酸リチウム：ＬＩＮＩ  ４０（日産化学）社製（４０％水溶液）
→表では固形分で表示、水分は水の配合量として表示した。
・（Ｂ）膨張材：
石灰系  →太平洋エクスパン（構造用）（太平洋マテリアル社製）
エトリンガイト系  →太平洋ジプカル（太平洋マテリアル社製）
【００１８】
結果を表１〜表３に示す。
【００１９】
【表１】
2007169124.tif 000002
【００２０】
【表２】
2007169124.tif 000003
【００２１】
【表３】
2007169124.tif 000004
【００２２】
表１〜表３から明らかなように、亜硝酸カルシウムと膨張材の組み合せでは十分な収縮低減効果が得られなかったのに対し、亜硝酸リチウムと膨張材の組み合せでは優れた収縮低減効果が得られた。