(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単にかつ経済性良くコンクリート表面を強化するためのコンクリート表面強化剤及びその方法を提供する。【解決手段】前記コンクリート表面強化剤は、有機ジカルボン酸またはその塩、特に、クエン酸またはその塩、リンゴ酸またはその塩、およびグルタミン酸またはその塩からなる群より選ばれた化合物を有効成分とする。前記コンクリート表面強化方法は、前記化合物の水性溶液を、被処理コンクリート表面に塗布、噴霧あるいは散布することにより、該被処理コンクリート表面を処理することを特徴とする。【選択図】図２
2009107916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ジカルボン酸またはその塩を有効成分とし、ケイ酸塩成分を含有しないコンクリート表面強化剤。
【請求項２】
有機ジカルボン酸またはその塩が、クエン酸またはその塩、リンゴ酸またはその塩、およびグルタミン酸またはその塩からなる群より選ばれた化合物である請求項１記載のコンクリート表面強化剤。
【請求項３】
有機ジカルボン酸またはその塩が、グルタミン酸ナトリウムである請求項２記載のコンクリート表面強化剤。
【請求項４】
有機ジカルボン酸またはその塩を、１ないし３０質量％の濃度で含有する請求項１ないし３のいずれかの項に記載のコンクリート表面強化剤。
【請求項５】
被処理コンクリート表面を、有機ジカルボン酸またはその塩の水性溶液で処理することを特徴とするコンクリート表面強化方法。
【請求項６】
有機ジカルボン酸またはその塩が、クエン酸またはその塩、リンゴ酸またはその塩、およびグルタミン酸またはその塩からなる群より選ばれた化合物である請求項５記載のコンクリート表面強化方法。
【請求項７】
有機ジカルボン酸またはその塩が、グルタミン酸ナトリウムである請求項６記載のコンクリート表面強化方法。
【請求項８】
水性溶液中の有機ジカルボン酸またはその塩の濃度が、１ないし３０質量％である請求項５ないし７のいずれかの項に記載のコンクリート表面強化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート表面強化剤およびこれを用いるコンクリート表面強化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリートの表面強化剤としては、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、コロイダルシリカ等のケイ酸塩と、有機酸を含む組成物が広く用いられてきた（特許文献１、２）。
【０００３】
しかしながら、このようなケイ酸塩を主成分とするコンクリート表面強化剤は、ケイ酸塩を利用するためコストが高く、また、均一に塗布することが難しいという問題を有していた。すなわち、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム等のケイ酸塩を有効成分とするコンクリート表面強化材は、塗布余剰分が膜状にならず結晶化するおそれががあるため、塗布後に水洗いが必要となるケースがあった。しかも、この水洗により生じる廃水は、強アルカリ性であるため、廃水処理が必要となっていた。
【０００４】
更に、ケイ酸塩系のコンクリート表面強化剤を塗布した施工面は、湿気や結露の影響による特有のぬめりを持っているため、その上に塗料を塗布することが難しいという問題があり、一度コンクリート表面強化剤を施工してしまうと、着色を目的とした塗布が困難となることもあった。
【０００５】
そこで、より安価で、簡単にコンクリート表面を強化しうる方法が求められているが、現在までそのような方法は知られていない。
【特許文献１】特開平１−３２０２８４号
【特許文献２】特開２００１―２９４４６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明は、簡単にかつ経済性良くコンクリート表面を強化する方法を提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行っていた結果、ケイ酸塩成分を利用することなく、一見コンクリートを侵食すると思われる特定の有機酸でコンクリート表面を処理することにより、その表面を硬化させることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち本発明は、有機ジカルボン酸またはその塩を有効成分とし、ケイ酸塩成分を含有しないコンクリート表面強化剤である。
【０００９】
また本発明は、被処理コンクリート表面を、有機ジカルボン酸またはその塩の水性溶液で処理することを特徴とするコンクリート表面強化方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリート表面強化剤を使用することにより、水ガラス等のケイ酸塩成分を使用することなく簡単にコンクリート表面を強化することができ、コンクリートの摩耗を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のコンクリート表面強化剤の主成分である有機ジカルボン酸またはその塩としては、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、グルタル酸、グルタミン酸等の有機ジカルボン酸や、それらのナトリウム塩、カリウム塩等の塩を挙げることができる。このうちでも、クエン酸、リンゴ酸、グルタミン酸や、そのナトリウム塩、カリウム塩等が好ましく、特にグルタミン酸ナトリウムは、コンクリートの表面強化効果に優れるとともに、塗布時の発泡や塗布面の荒れや変色が少なく、また白華の発生の無いものであり、かつｐＨが中性に近く安全性も高いために好ましい。
【００１２】
本発明のコンクリート表面強化剤は、上記の有機ジカルボン酸またはその塩を、適切な水性溶媒に溶解させた水性溶液の状態で使用されることが好ましい。この水性溶媒としては、水や水とメタノール、エタノール等の低級アルコールの混合溶媒を使用することができる。
【００１３】
この際の有機ジカルボン酸またはその塩の濃度は、１ないし３０質量％（以下単に、「％」で示す）程度が好ましく、５ないし２０％がより好ましい。このうち、特に好ましい有機ジカルボン酸およびその塩の例としては、クエン酸が３〜９％で、クエン酸ナトリウムが３〜９％の組み合わせが挙げられる。
【００１４】
本発明のコンクリート表面強化剤には、有機ジカルボン酸またはその塩の他、必要に応じて他の任意成分を加えることができる。このような任意成分としては、コンクリートに対する浸透性を高めるための界面活性剤や、色素成分、香料成分等を挙げることができる。
【００１５】
また、本発明のコンクリート表面強化剤は、そのｐＨが２ないし７程度の範囲で使用することが好ましいため、必要に応じてｐＨ調整剤や緩衝剤を加えても良い。この場合に使用されるｐＨ調整剤としては、酸性型のコロイダルシリカなどが好ましいものとして挙げられる。
【００１６】
更に、本発明のコンクリート表面強化剤には有機ジカルボン酸またはその塩を含有しており、そのｐＨが２ないし７程度とした場合は、ｐＨが中性域に近付くほど、雑菌が繁殖しやすく長期の貯蔵安定性能が悪くなることがある。このような場合には、ピリジン系化合物やイソチアゾリン系化合物などの防腐防カビ剤などを加えても良い。
【００１７】
以上説明した本発明のコンクリート表面強化剤を用いて、強化されるコンクリート表面としては、通常のコンクリート表面の他、セメントペースト、モルタル等を含むセメント硬化体表面が含まれる。本発明のコンクリート表面強化剤で、これらコンクリート表面を改質、強化するには、被処理コンクリート表面１ｍ２に対し、有機ジカルボン酸として、３ないし１００ｇ程度、好ましくは、１５ないし６０ｇ程度の量を使用すればよい。
【００１８】
また、被処理コンクリート表面に対する処理方法も、一般的方法により、散布、噴霧あるいは塗布すれば良く、特に制約はない。
【００１９】
本発明のコンクリート表面強化剤により、被処理コンクリートの表面が強化される作用、機序は不明な部分が多いが、コンクリート中に成分として含まれるカルシウムとジカルボン酸が何らかの相互作用を起こし、これによりコンクリートが強化されるものと考えられている。たとえば、クエン酸を有効成分とするコンクリート表面強化剤を例に取ると、このクエン酸がコンクリート中のカルシウム分と反応し、生成した溶解性の低いクエン酸カルシウムがコンクリートの細孔を埋め、緻密にし、表面強度を向上させるものと考えられる。
【実施例】
【００２０】
次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制約されるものではない。
【００２１】
実  施  例  １
クエン酸をそれぞれ５％、１０％となるように水に溶解し、コンクリート表面強化剤（以下、「表面強化剤」という）１および２を調製した。また、リンゴ酸も同様に５％、１０％となるように水に溶解し、表面強化剤３および４を調製した。
【００２２】
得られた表面強化剤１ないし４を用い、被処理モルタル板（セメント：細骨材＝１：２，水／セメント＝５０％のもの）を、それぞれ、３００ｍｌ／ｍ２となるように散布処理し、モルタル表面を強化した。
【００２３】
処理７日後に、その処理によるモルタル表面の硬化程度を、摩耗試験により調べた。この摩耗試験は、テーバー摩耗試験機を用い、摩耗輪ＧＣ−１５０Ｈに、荷重２５０ｇを加え、１００回回転させた後の摩耗減厚を測定することにより行った。この結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2009107916.tif 000003
【００２５】
上記の表より明らかなように、ジカルボン酸を含有する表面強化剤１ないし４を使用することで明らかに摩耗減厚が認められ、しかもそれはジカルボン酸の配合量に比例していた。
【００２６】
実  施  例  ２
グルタミン酸ナトリウムを１５％となるように水に溶解し、表面強化剤５を調製した。またクエン酸についても同様に１５％となるように水に溶解し表面強化剤６を調製した。これらのｐＨを測定したところ、グルタミン酸ナトリウム１５％水溶液が６．９５であり、クエン酸１５％水溶液は１．５７であった。
【００２７】
得られた表面強化剤５および６を用い、被処理モルタル板（セメント：細骨材＝１：２，水／セメント＝６０％のもの）を、それぞれ、２００ｍｌ／ｍ２となるように散布処理し、モルタル表面を強化した。
【００２８】
処理１日後のモルタル表面の性状の変化を、目視により無処理のモルタルと比較して確認した。結果を表２および図１に示す。
【００２９】
また、処理７日後に、その処理によるモルタル表面の硬化程度を、摩耗試験により調べた。ＪＩＳ  Ｋ  ７２０４に従って、テーバー摩耗試験機を用い、摩耗輪ＧＣ−１５０Ｈに、荷重２５０ｇを加え、１００回回転および２００回回転させた後の摩耗減厚を測定することにより行った。この結果を表３および図２に示す。
【００３０】
【表２】
2009107916.tif 000004
【００３１】
【表３】
2009107916.tif 000005
【００３２】
表２および３から、グルタミン酸ナトリウム水溶液の方が、クエン酸水溶液よりも僅かであるが摩耗減厚量が少なく、表面状態がクエン酸水溶液と同等以上に向上することがわかった。また、グルタミン酸ナトリウム水溶液の方が塗布面の性状の変化も小さく、施工時の安定性により優れることが明らかとなった。
【００３３】
実  施  例  ３
グルタミン酸ナトリウムを１５％となるように水に溶解し、表面強化剤５を調製した。また、同様にグルタミン酸ナトリウムを１５％となるように水に溶解し、なおかつ酸性型コロイダルシリカを５％、ピリジン系防カビ剤を１％溶解させた表面強化剤７を調製した。
【００３４】
得られた表面強化剤５および７を塩化ビニル製の容器に移し、密栓して３０日間保存した後の貯蔵安定性を調べた。表面強化剤５および７の目視による確認結果を表４並びに図３および図４に示す。
【００３５】
【表４】
2009107916.tif 000006
【００３６】
表４並びに図３および図４から、酸性型コロイダルシリカおよび防カビ剤を添加した表面強化剤７の方が、無添加の表面強化剤５よりも貯蔵安定性が優れることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の表面強化剤は、ジカルボン酸またはその塩という簡単な材料を用いながら、前記したように最高、対照の１３％にまで摩耗度を減少させることができるものである。
【００３８】
従って、この表面強化剤を用いるコンクリート表面改質方法は、経済性および作業性の高い方法として、広く建築分野において利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例２の表面強化剤処理１日後のモルタル表面の写真である。左から表面強化剤６、表面強化剤５、無処理のモルタルである。
【図２】実施例２の摩耗試験結果を示すグラフである。
【図３】実施例３の表面強化剤５を容器に充填し、３０日保存した後の外観を示す写真である。
【図４】実施例３の表面強化剤７を容器に充填し、３０日保存した後の外観を示す写真である。
【図２】
2009107916.tif 000007
【図１】
2009107916.tif 000008
【図３】
2009107916.tif 000009
【図４】
2009107916.tif 000010