(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント結晶増殖機能を有する成分とモルタルを混和し棒状又はペレット状に成型固化したものであることを特徴とするコンクリート又はモルタル中のセメント結晶増殖材。
【請求項２】
セメント結晶増殖機能を有する成分が（１）複数のカルボキシル基を有する有機酸又はその塩とマグネシウム珪酸塩を含む鉱物との混合物、（２）ＭｇＯと不飽和２価カルボン酸、（３）りん酸系無機錯塩化合物、のうちのいずれかである請求項１に記載のセメント結晶増殖材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートやモルタルの劣化を抑制し、また漏水を防止するコンクリートまたはモルタル中のセメント結晶増殖材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートやモルタルの劣化、クラック、漏水を防止するため、特公平５−２７５９５号には複数のカルボキシル基をもつ有機酸またはその塩とマグネシウム珪酸塩を含む鉱物を含有するコンクリートおよびモルタルの結晶増強剤が開示されている。また特許第２６９４１９０号には、ポルトランドセメント組成物においてＭｇＯと共に不飽和２価カルボン酸を含有するコンクリート劣化抑止組成物が開示されている。これらは、打設されたコンクリートやモルタル中でセメント結晶を増殖させることによりクラックを閉塞し、強度を増加させると共に漏水を防止する。これらのセメント結晶増殖剤の使用法としては、水と混和した状態又はモルタルと混合した流動状態でコンクリート又はモルタルの躯体表面に塗布又は吹きつける方法が記載されている。
【０００３】
しかし、流動状態で施工する方法は、トンネル内の天井の工事のように上向きの工事を多く含んでいる場合には施工しにくい。また、コンクリートやモルタルからの漏水が甚だしい場合には、従来の流動性のある結晶増殖剤は、クラックに充填したり、打設面に塗布したり、吹き付けたりしても漏水に伴って流失してしまうので施工が困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上向き工事や、漏水が甚だしいコンクリートやモルタルに対しても施工が容易で、コンクリートやモルタル中で効率よくセメント結晶を増殖させ、強度を増加させると共に漏水を防止できる新規なセメント結晶増殖材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンクリートまたはモルタル中のセメント結晶増殖材は、セメント結晶増殖機能を有する成分とモルタルを混和し棒状又はペレット状に成型固化したものであることを特徴とする。
【０００６】
セメント結晶増殖成分としては、公知の（１）複数のカルボキシル基を有する有機酸又はその塩とマグネシウム珪酸塩を含む鉱物との混合物、（２）ＭｇＯと不飽和２価カルボン酸のほか、（３）りん酸系無機錯塩化合物が具体的に例示できるが、これら以外でも、セメント結晶増殖機能を有する成分なら適宜使用できる。
【０００７】
例示した各種セメント結晶増殖作用を有する成分のうち、りん酸系無機錯塩化合物は、セメント結晶増殖作用を有することがこれまで知られていなかった成分なので、詳細に説明する。りん酸系無機錯塩化合物を含有するセメント結晶増殖材をコンクリートまたはモルタルに接触あるいは混和させることにより、次式の反応を生じ、セメント結晶(CaSiO(mH20))を生成する。式中のL-nNaはりん酸系無機錯塩化合物であり、触媒として作用しながら、反応を逐次継続していく。りん酸系無機錯塩化合物としては、コスト及び入手の容易性の点から、トリポリりん酸ナトリウム、ヘキサメタりん酸ナトリウムなどが好ましく用いられる。
L-nNa + 1/2・nCa → L-1/2・nCa + nNa          (1)
L-nCa + 1/2・Si02 → 1/2・nCaSiO(mH20) ＋ L    (2)
L + nNa → L-nNa                            (3)
【０００８】
本発明のセメント結晶増殖材は、既設のコンクリート又はモルタル構造体に対しても、また新規にコンクリート又はモルタルを打設する際にも、使用できる。既設のコンクリート又はモルタル構造体に対しては、打設されたコンクリート又はモルタルに、適宜間隔で多数の孔を削孔し、棒状に成型固化したセメント結晶増殖材を挿入して固定する。また新規打設の場合には、コンクリート又はモルタルにペレット状のセメント結晶増殖材を混和して打設する。いずれの場合も、セメント結晶増殖材の周辺からセメント結晶が次第に増殖し、切れ目のない緻密化された組織を形成し、コンクリートやモルタルへの気体や液体の侵入を防止することができる。打設時において、一般にコンクリート又はモルタルの流し込みは断続的に行われる。そのため、例えば１回目と２回目の流し込みの間において不連続面（いわゆるコールドジョイント）が生じることがある。このような不連続面の近くに本発明の結晶増殖材が存在すれば、不連続面にセメント結晶を発生させ組織を緻密化して空隙を減少させる。
【０００９】
コンクリートには水酸化カルシウム等の未反応カルシウム化合物とセメントゲルなどの反応性ゲル化合物が含まれている。コンクリート又はモルタル躯体中に埋め込まれた棒状又はペレット状のセメント結晶増殖材中のセメント結晶増殖機能を有する成分は、コンクリート又はモルタル躯体中の水分を利用して躯体内に拡散し、水酸化カルシウム等の未反応カルシウムと結合して、カルシウム−増殖機能成分が結合した中間体を形成する。この中間体がセメントゲル等の未反応珪素化合物にカルシウムを放出して不溶性のカルシウム−シリカ系結晶、いわゆるセメント結晶を生成させる。カルシウムを放出した増殖機能成分は繰り返し結晶生成に寄与し、時間の径過と共に結晶成分が増加し、空隙を充填して躯体の緻密化を進める。
【００１０】
本発明のセメント結晶増殖材は、トンネル内の天井のような上向き工事や、漏水が甚だしいコンクリートやモルタルに対しても施工が容易で、コンクリートやモルタル中で効率よくセメント結晶を増殖させる。棒状増殖材の長さは補修するコンクリートの厚さなどの状況により異なる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施態様に限られるものではない。
【００１２】
【実施例１】
フマール酸８重量部及び珪酸マグネシウム２２重量部よりなるセメント結晶増殖機能成分（特公平５−２７５９５号公報に記載された成分）に、セメント３０重量部及び砂４０重量部を混合し、水と混練して所定の大きさに成型し乾燥して棒状セメント結晶増殖材を作成した。表面に塗料、樹脂の塗布などの表面処理をしていたが、時間の経過と共にコンクリート躯体を通して水が浸透してきて、表面処理剤との間が水ぶくれ状態になり、表面処理材が剥がれ落ちるようになったコンクリート壁面に、チドリ状に２０〜３０ｃｍの間隔で直径１８ｍｍの孔を削孔し、急結モルタルを充填した後、直径１６ｍｍ、長さ５〜３０ｃｍの前記組成の棒状セメント結晶増殖材を埋め込み養生した。３ヶ月〜１２ヶ月経過するうちに、壁面の湿り状況は次第に少なくなり、ついには乾燥するに至った。
【００１３】
【実施例２】
天井部にある巾２ｍｍのクラックからの漏水によって常時天井と壁が濡れている状態のトンネルにおいて、クラック上に２０ｃｍ間隔で表面に対して４５度の角度で直径１６ｍｍ、深さ１００ｍｍの孔を削孔し、急結モルタルを充填し、モルタルが固化する前に、直径１４ｍｍ、長さ７．５ｃｍの前記組成の棒状セメント結晶増殖材を埋め込み養生した。３ヶ月経過後漏水はなくなり、６ヶ月径過後は乾燥状態となった。
【００１４】
【実施例３】
一般仕様のコンクリートを用い、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍの円柱状供試体を二本作成した、一方の供試体の上部円形面の中心に直径１６ｍｍ、深さ７０ｍｍの孔を削孔し、水で混練したモルタルを充填し、モルタルが固化する前に直径１４ｍｍ、長さ５０ｍｍの前記組成の棒状セメント結晶増殖材を埋め込んだ。他方の供試体はそのまま用いた。それぞれの供試体を２８日間加湿養生後、底面から１０ｃｍの位置で切断し、下部の１０ｃｍについて透水試験を行った結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
0004290895.tif 000002
【００１６】
上記実施例３の透水試験材料を用いて、圧縮強度試験を行った結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
0004290895.tif 000003
【００１８】
【実施例４】
実施例１に示した組成の原料を用いて、直径５ｍｍ、厚さ３ｍｍのペレット状セメント結晶増殖材を作成した。次いで、下記の２種類の直径１０ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱状供試体を作成した。一方は一般仕様のコンクリートのみを用い、他方は一般仕様のコンクリート１ｍ３当たり１ｋｇの前記ペレット状セメント結晶増殖材を添加したコンクリートを用いた。作成した供試体を２８日間加湿養生後、それぞれについて透水試験を行った結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
0004290895.tif 000004
【００２０】
【実施例５】
トリポリりん酸ナトリウム７重量％、ポートランドセメント３８重量％及び珪砂５５重量％の混合物と水とを混和成型し、乾燥して１４ｍｍ径の棒状セメント結晶増殖材とした。打設コンクリートの漏水箇所に２０〜３０ｃｍ間隔でチドリ状に１６ｍｍ径の孔を開けた後急結モルタルを充填し、続けて上記棒状結晶増殖材を挿入して固定した。時間の経過と共にセメント結晶増殖材中の触媒成分（トリポリりん酸ナトリウム）がコンクリート内部へ拡散し、漏水箇所で微細なカルシウムーシリカからなる結晶を多数発生して、緻密な組織を形成した。水漏れは次第に減少した。
【００２１】
【発明の効果】
コンクリートやモルタル中で効率よくセメント結晶を増殖させ、強度を増加させると共に漏水を防止できる。棒状またはペレット状に成型固化されているので漏水個所での施工や天井工事に便利である。