無機ポリマー含浸によるセメントモルタルの強度,耐久性の改善に関する研究

【論　 文】 UDC ：691

．

53 ：666

．

97 ：69

．

059

．

4 日本建 築学会 構造系論 文 報 告 集 第407 号

・

1990 年 1 月

無 機 ポ

リ

マ

ー

含

浸

に

よ

る セ

_メ

ン

_ト

モ

ル

_タ

ル

の

_{強 度}

，

　　　　　　　

、

　

改 善

に

関

す

る

研

究

耐 久

性

の

1L会 員 正 会 員 正 会 員

小

大

伊

野

岸

藤

博

佐

定

冒＊

吉

＊＊

文

＊＊ ＊ 　

1．

まえがき 　コンクリ

ー

トの強 度および耐 久 性の改 善につ い て は旧 来よ り

，

製 造 方 法に関して ユ）骨 材の 品 質， 2 ）配合

，3

） 混 和 剤 （表 面 活 性系 ）の添 加， 4）混練手法の改 良

，

5） 混 和 材 （ポ リマ

ー

系）の_利用が あ る

。

ま た

，

打込み後の 処 理 方 法 とし て a_）コ ン ク リ

ー

トの_{表面 塗装法}

，b

_）ポ リマ

ー

含_{浸 処}理 な どの_{諸 方 法}が検 討さ れ

，

実 用 化 されて い る もの の いま だ根 本的 解 決に 至っ て いない。 近 年シラ ン系 無 機 質 ポ リマ

ー

の利 用と して

，

  金 属ア ルコ キシ ド

，

  ア ル キル アル コキ シ ラン _（

Alkyl−

Alkoxy　Silane_{以 下}

AAxS

と略記す る），   コ ロ イ ダル シ リ カ な ど をコ ンク リ

ー

ト表 面に塗 布ま たは含 浸す ることに よりコ ン ク リ

ー

トに撓 水 性， 耐 水 性， 耐塩分浸透阻止

，

中性 化 防 止

，

ア ル カリ骨 材 反 応 抑 止など を 目的と し た研究が行わ れて い る2）

−

8Lm ）

−

L3 ）

_。

　その眼目は セメ ン ト硬 化 体の気 孔 を無 機 ポ リマ

ー

で充 て ん し， そ の空隙を閉 塞し外部か らの水 分

，

ガス

，

有 害 イオンな どの _浸入 を阻止 する ことに よ り耐 久性の改 善 を 図る もの であ る。 　本 研 究の 目的はコ ンク リ

ー

トへ _{の浸 透 材 料と し て}

，

_金 属アル コ キシド系含浸 材料 2 種とア ルキル ア_ルコ _キシ シ ラ ン_{系 材 料 3 種}を対 象と し た無 機ポ リマ

ー

_{含 浸}コ ン ク

リ

ー

ト　（

lnorganic

　polymer　

Impregnated

　concrete _{） を}

本 論で は次の よ うに セ ラミックポリマ

ー

含_浸コ ン ク リ

ー

ト と呼 称 し （

Ceramic

　

Polymer

　

Impregnated

　Concrete

以 下 CIC と 略記す る）の_{強度， 耐久 性 改 善}の効 果 を 実 験 的に明らかにす ることにあ る。 ま た 比較の た め有機 系 ポ リマ

ーMMA

_（メ タ ク リル _酸メチル 〉をも対 象とし た

。

　

2．

含 浸 材 料の選定 　従 前か らコ ン ク リ

ー

トの耐 久 性 向 上策と して ア ク リ ル

，

エ ポ キシ

，

ウ レ タ ン

，

ポ リエ ス テ ル な ど の_{各 種 有 機} 　＊_{中 部 大学 　工学 部}

・

_{助 教 授} ＃ _{名 古 屋 工業 大 学} 　教授

・

工博 ＊ ＊ ＊ _{名 占屋 工 業 大 学} 　大学 院生 　 〔1989 年 3月10日 原 稿受理

，

1989 年 10月 27日 採 用 決定1 系 塗布材が適 用さ れて い るが，

一

_{般に耐候性に劣る}

_。

_こ れ に対して上 記無機系含 浸 塗 布 材 料は縮合 硬 化に より強 固な シロキ サ ン結 合 （

Si−o −Si−

）を 形成し

，

母 材とも よ く接着し

，

かつ 物 理

・

化 学 的に安定で あ り

，

耐熱 性に も優れ て い る

。

塗 布 含 浸 材 料と して の所要の_{条 件}は

，

  極 微 粒のサス ペ ンジョ ン か液 体で あり，   粘性係 数と表 面 張 力が小 さ く

，

  有 効 成 分の濃 度が高く

，

  常温で の 重 合が容 易で

，

  固 化 物が母材と よ く結 合し

，

  物理

・

化 学 的に安 定で耐 久 性に優れ る こ と な ど であ る。 　多孔 質 材 料に適 用する浸 透 性 含 浸 材と して

，

大き く下 記の 2 系統が挙 げら れ る

。

　 （1） 無 機 系 　a_）シリコ _ネ

ー

_{ト （}メチル シリコ ネ

ー

ト

，

エ チル シ リ コ _ネ

ー

トな ど）

，

b

＞コ ロ イダル シ リカ （

SiOi，

　Mgo

・

SiOz

_，

　ZrO2

・

SiO2 な どの水ゾル_， アル コ

ー

ル ゾル 〉

，

　c_） ア ル コキ シ ドシ リコ ン （

一

般 式

Si

（

OR

），で表さ れ る

一

群

，

こ こ に

R

：ア ル キル基 （

CH

，

，

　

C 、

H，

…

）を示し以 下 も同 様 ），

d

）ア ル カ リ金 属 塩 （水ガ ラス な ど

，

　xM ，

O ・

ySiO ，

・

zH ，

O ，

こ こ に

M

：

Li，

　

Na，

　

K ，

な ど金 属 原 子を 示す）

，

e） 酸 性 金 属 塩 （金属酸 化 物と酸との _{水 溶 液} M ，

OH

，

PO

，），　

f

）ア ルキル

・

ア ルコ キ シ シ ラン ←

一

般 式

RnSi

（

OR ’

）n

，

モ ノマ

ー，

オ リ ゴマ

ー，

ポリマ

ー

の三態 が ある

。

溶 剤は ア ル コ

ー

ルな ど

。

撓 水性

，

耐 候 性あり）， 9）金属ア ル コ キシ ド （

一

般 式

M

（

OR

）n

，

加水分 解 を経 て縮 合 反 応により原 子 結 合す る

。

耐 水性あ り） 　 （2｝ 有機 系 　h）ア クリル酸 樹 脂 （ポリマ

ー

含_浸コ ン ク リ

ー

トに用 い られ る

MMA

モ ノマ

ー

_）に_代表さ れ る が

_，

　i_）ポリ ウ レ タ ン樹 脂

，

j

）フ ッ素 樹脂な ど も あ る

。

　以 上の _{分 類 中}上記a_）シ リコ _ネ

ー

_トにつ いて は

，

い ま だ詳しい_報告の例が み ら れ ない。

b

）コ ロ イ ダル シ リ カ にっ いて は

，

水ゾル が セメ ン ト中の有 離 石 灰と の反応に よ り表層で ゲル化 し 内 部 に浸 透 し ない こと を報 告 し た3 レ

。

c_）アル コ _{キシ ドシ リコ ン につ い て はモ ル タル中} へ の 浸 透性が よ く

．

モ ル タルの 防 水 性と

Cl一

の 浸 透阻

一 13 一

止に効 果の あること を すで に報 告し た3 ）。

d

）アル カ リ 金属塩 （水ガ ラス な ど）では文 献14 ）の報告例が あ る。

一

般に こ の材料は水へ の溶 解 性が あり防水性に劣る

。

e_） 酸性金 属 塩は酸 性の粘 性 水 溶 液であ り

，

縮 合の た め

170

〜200

℃ の加 熱 を要する の で

一

_般的なコ ン クリ

ー

トの使 用に は_{不 向}き である

。

f）アルキルアル コキシ シ ラ ン に つ い て は

，Heiman5

｝

_，

_Wong6 ｝ ， 太田 ら 2） ， 沼 尾ら 4Lll）_の 他多 数の報 告 例7）

−

le）_{が ある}

_。

　g ）金 属アル コキシドの う ち

M ！

・

Sio

、，　

SiZrO

，にっ い て

，

筆者らは耐 久 性 改 善に 効果のあること を 報 告3｝

・

s〕_{し た} 。

h

）ア ク リル酸 樹 脂の う ち筆 者らは メタク リル_酸メチルやスチ レ ンを含 浸し たモ ル タル の力 学 的 特 性につ い ては

，

極めて有 効である こと を報告］） し たが

，

小 林 ら12＞_{も耐久 性設 計上有効である と} 報告し てい る

。i

） ポ リ ウレタン樹脂につ い て は_， 建 築 防 水 用 塗料と して多く の実 用 例が あ る

，

また大 濱1°）

_，

_小 林ら12〕

，

伊藤ら13）_に よる研 究 報告が あ る

。

j

）フッ素 樹 脂は 比較的 新 しい 塗 装 材 料であり

，

コ ンク リ

ー

トへ の検 討例9〕_{もあ る よ う だ が} ， 適 用につ い ては 基礎研究が必 要 で あ ろ う

。

よっ て本 研 究で は 上記の う ち

f

）とg ）を対 象と し た

。

　

3．

実験方法 　

3．1

基材モ ル タル の作 製 　普 通 ボル ト ラン ドセ メ ン ト と川砂 （5mm 以 下，　p

＝

2．

55

＞を用い た

。

重 量 調 合 比は セメ ン ト

C

／

_水

W／砂 S

＝1

／

0．

65

／

2．

5

とし

，

供 試 体 寸 法は 40x40 ×

160

　mm _と し た。 これ ら を曲 げ強 度

，

圧 縮 強 度 （破片）

，

凍結 融 解 の_{各 試 験}に用い た

。

ま た_， 吸 水

，

塩化ナ ト リ ウム溶 液 浸 漬に よ る

C1一

の_検出， 炭 酸 化に よる中 性 化 促 進の各 試 験には 40×40×

80mm

を 用い た

。

他 方

，

モル タル埋め 込み_{鉄 筋}の_{塩 化}ナ ト リ ウム_溶液浸漬に お ける発 錆 試 験 用 供試体は

10

φ×20cm である

。

供 試 体はすべ て材 令28 日まで水 中 養 生 を行っ た

。

　 3

。

2 基材 （モ ル タル _）の乾 燥と調 湿 　 水 中養生後， 乾 燥 炉に よ り105

°

_C で 24　h ， 乾 燥 し自 由 水 を 十 分 蒸 発させ たもの を乾 燥 率100 ％と定め

，

こ れ を基準と して_， 以下所 要の乾 燥 率 （80

，

60

，

40 ％）に 調湿し た

。

　3

．

3 含 浸 処 理 　 本研究で は表

一

1の 8種 類の含 浸 材 料を用い た

。

ま た モ ル タル へ の含 浸 材 料の 浸 透は次の 2方 法に より行っ た

。

  真 空 脱 気 加 圧 含 浸 法 （以 下

，

含 浸 法と呼ぶ）で は 槽 内に試料を入れ真 空 脱 気 （2mmHg ）後

，

含 浸 液を 注 入 し， 窒素ガス に よ り 5kgf／cm2 下で 1h 加 圧 処 理を 行っ た

。

  常 圧 浸 透 法 似 下

，

浸 透 法 と呼ぶ ）では

，

供 試体を常温常圧 下 （ZO℃ ±2）で含 浸 溶 液 中に 6h 浸 漬 し た。 含浸ま た は浸 透 処理を終えた供 試 体 を3週 間 室 内 保存す ることで脱 水 縮 合 反 応 を 完 結 させ た

。

た だ し有 機 モ ノマ

ー

の_場合に は60℃ 加 熱 触 媒 重 合 （AIBN 　l　wt ％ 添加 ）を行っ た

。

　

3．

4　 試 験 項目 と試 験 方 法

　

  ポ リマ

ー

含浸状態の観 察 （試 料 断 面 ）と細 孔量の測 定；供試体破 断 面に水 を 吹き

、

その撓 水状態よ りポ リ マ

ー

含 浸 深さを測 定し

_．

た。 供試体を表 面か ら

3mm

厚さ で順 次 切 断し， その薄 片につ い て水 銀 圧入法によ り細 孔 量 を求め た

。

　

  ポリマ

ー

含 浸 率

，

供試体の ポリマ

ー

含浸率 （重量） φ1は次式 （1）で算 定 される

。

　　　

φ1

＝

K

既

一

既）／（嘱

一

W，）

IXIOO

％

・

…・

・

…・

…

（1） 　 　 　 　表

一

1　使 用 無機含浸液の種 別と特 性

Properties

　of　

impregnation

　

materiats

　

for

　

CIC

1mpreg −

　　　nation materia1SMainelementsPolymeri

−

zation 　of elementConcen

＿

tration

（％ wt ）

So

ト ventVi5

−

cosity （cR20 ’_qDen

−

　　

sity　

pH

（

9

’cm

_毎

NMS 　

3006

Si〔Oεt｝_‘ Oligoner40Alcohol 1

．

087 　 　 Φ 　　コ

ー

　　x 而　o

申

Or

＝

呈

罵

Sl〔OR鉱

’

ZrlO暁 Monomer z！ lPA8

−

121

．

087

Fine 　

CTi

（ORh

　

Monomer

　

　

　

　

　髫

10Alcohol ＝10O

．

937

SiO2

−

501Alcohol_oolbid エ

｝

・・ MeOH 十 EtOH 7

NTL

　

5108Me

−

_5i‘OE_ρ30 巳igomer _冒 　 　 Φ 　 　 に 　　塁 　 　o 　　盈 　 　o 　 　 」 玉 冤 当 く

NM53007Four

　

domon電Sl Rm

−

Si（OMo ｝3Ollgomer39

．

9A ［cohol 0

．

977

TB

　100Ho

−

Si〔OMe）_3Monomor 60 1PA 7

・

_SpangMe

−

SKOE _霊）3Monomer 40Alcohol　 十団 eO 噛

．

8o

．

84

NMS 　30070 晒gomer α

｝

・。・ 匚

200NMS

　

3008M

団A Monomer β Alcohol Methy し 　　methacr 　

tateC5H802MonornerMMA

　100 AlBN　15

°

’

。

〜

ビ

t

．

） o

，

a4o

．

94

Ne ヒe」Me ；CH3

、

　Eヒ：C2H5

，

　He：C6HI3

，

IPA：isopropyl　alcOhOl

　 　 AIBN ：azObiSisobu 電yroniヒri｛e （tni電i＆璽or ）

一

₁₄

．

一

一

　

こ こ に

，

既 ：28日間 水 中 養生後の 試料重量

，

W，：

105

°

C

_{乾 燥 後}の 重 量，

W

，：含浸 （また は浸透） 処 理の 後

3

週 間 室 内 保 存 後の試料重量

。

　

  強 度 試 験 ；曲げ 強度はス パ ン ユOcm で 3点 曲 げ 試験 を行い

，

圧 縮は曲げ試 験 破 片に よっ た

。

　

  吸 水 率 試 験 ；縮 合 反 応完了 後の試 料 重量 W。を測定 し

，

つ い で試 料も水 中に 浸漬し1_、 4_， 8 時_間

_，

_{お よび}

1

，

3，

7

，

14 日経 過し た各時 点で の重 量

W

，を測り

，

次 式に よ り_{吸 水 率 φ}ω を求め た

。

　　　

φ・

一

臓

一

叨 川 ×100％

・

………一

（2 ＞

　

さ らに

，

上 記の 吸水 試 験 を終え た試料をユ05℃ に て

24

時 間 乾 燥し たあ と

，

再度水 中に浸し

，

経 過 時間1

，

4， 8時間

，

お よ び 1

，

3

，

7

，

14

_，

28 日の各 時 点にお け る乾 燥 材の_{含水 率}をも求め た

。

こ の_{場 合}は_{未 反 応 成 分}や残 留 溶 剤 を除いた状態と考えてい る

。

　

  凍 結融 解 試 験 ；

ASTM −

（

C −

666

−

77） 法に_基づ _き ， 水 中凍 結

，

水 中 融 解 を，

100、200，

300 の各サ イクル に つ い て行い

，

供 試 体の動弾 性係数

_ζ

曲げ強度 を測 定した。

　

  塩 化 ナ ト リ ウム_{溶 液 中 浸 漬}

Cl一

_{浸透試 験} ；試料を NaCl　3　wt ％の塩化ナ ト リ ウム溶 液 中に浸漬し

，

4h

，

1

_，

7，28

日 間経 過 後の

Cl一

の_浸透深さを試料破 断 面に硝 酸 銀溶液を吹く こ とで判定 し た。 こ の種の研 究に文 献2 ） が あ る。

　

  モル タル埋 込み鉄 筋の発錆促 進 試 験 ；

10

φ×20cm モ ル タル_{供試 体 中心}に 9_φmm の み がき鉄筋を 1本 埋め 込 み

，

この試 料 を5wt ％ の塩 化 ナ トリウム_{溶液 中}に浸 し， ユ

2V

の 直 流 電 圧 を常 流させ た

。

通 電 開始 後まず0

，

30，

60分に電 流 量 を測 定

，

以後 1時 間お き に 12時 間ま で継 続し た。 その後28 日 まで毎日1回の割で電 流 変 化 を計測し た

。

供 試 体 数は各条 件につ い て

2

個と し た

。

ま た未含浸 材 （以下プレン_材と呼ぶ ）は_{， 浸 漬}10_日後 ，

2

個とも

，

浸 透 処 理 材は

10

日 後に 1個

，28E

］後に 1個そ れ ぞ れ割 裂し

，

鉄 筋 表 面の発錆 状 況 を 観 察し た。 同 種の 検 討は文 献 4｝

，

6）に み ら れ る

。

　

  中性化 促 進 試 験 ；供 試体を密 封 容 器 内に入 れ

，

内 部 の空 気を脱 気し たあ と，

CO

，を導 入し， 3　

kgf

／cm2 の圧 力 下で 3

，

5

，

7

，

14

，

28_{日 間 経 過 後にそ れぞ れ各 1個 を割} 裂し_{， 断面}の _{中性 化 深さを}フェ ノ

ー

ル フタレイン法によ り測定し た。 　

4．

試 験 結果と考察

　

4

．

1 含浸ポ リマ

ー

の_{浸 透 深}さ

　

モ ル タルへ _のポ リ_マ

ー

_{の浸 透深 さ は}

，

_{供試 体} の_{調 合}や 基 材の _{乾 燥 程 度}に影 響さ れ る

。

図

一

1に基 材モ ル タル の 乾 燥率と_含浸処 理 でのポ リマ

ー

_{浸 透 深 さ}の関 係 を 示す

。

　ポリマ

ー

の浸透深 さ は基材の_{乾 燥 率}にお お む ね比 例す る傾 向を示してい る

。

こ の 図よ り乾燥 率 100％ 以 下で は

，

AAxS モ ノマ

ー

の方が オ リ ゴマ

ー

よ り も浸 透 性に 優れ て い るこ と が 知 られる。 この理由は分 子 量の大き さ 　 　 　 　 　 　 20 　 　 　 　 10 　 　 　 　 0

（

E ε OU ε

_」

諞 ε 2

：

五 〇 〇 η O

蕚

O 山 a 奮 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 」 OE

」

あ

一

ρ a 　 面 U

一

驛

一

切 一 　 　 　 　 100 　　　　　　　80 　　　　　　　60　　　　　　　 40

　 　 　 Drying　rate ofbase mortar （％，

図

一

1 ポリマ

ー

_含浸 深 さ に 及 ぼ す 基材モ ル タルの乾 燥 率 ao3   　 　  

【

_靨

丶

 

｝

_幽

● E

，

一

_〇

，

　_O

」

O

巴

POTe　tidtus 　匸μm， （a 〕　 プレ ン モ ル タル 003 　 　 　 　 　 台 O

．

02　 § 証

量

9001

 

」

O 臥 o 　 　 075　騒‘3　024　0，6　ao75ao る3ao24qo14 　0

、

bcr75 Pore 　radtus

、

Cμ m ） 〔b） 金属 ア ルコ キ シ ド含 浸 0

．

03 　 　 　 　 §・・2 ひ

、

　

ぎ

言 ） _O

．

₀₁ 詈 o 　 　 　 POre 　radius _｛μm ） 〔c ）ア ルキル ア ル コキシ シ ラン_とMM4 _の2_{回 含浸} 図

一

2　フ レン_{モ ル} タルお よ び ポリマ

ー

含 浸モル タル の細 孔 径 分 　 　 　 布

一

₁₅

一

に よるもの であ る。 ま た

，

乾 燥 率　1 0　％ では

AAxS

系 4種と

，

有 機系 （

MMA

）

，

混合 型 （

NMS

　5108）

，

お よ び

2

度含浸 型 （

NTL

　

5108

＋

MMA

，　

NMS

　3007＋MMA ） のすべ て の含浸材におい て

，

領域は 40×40mm 断 面の 全 相に及んでお り

，

浸 透 深 さ は20mm 以 上で あ る

。

　金 属アル コキ シ ドは撓水性が乏し く， ポ リマ

ー

_{浸 透 深} さを明確に_{判 定 出来}ないが

，

細 孔 径 分 布の測 定結 果 より （図

一

2参照） 約

10mm

程 度 と判 断され た

。

　図

一2

（a_）はプレン_{材， （}

b

）は金 属ア ル コ _キシ ド

，

（c_｝ は

AAxS

オ リ ゴマ

ー

と

MMA

を2回 含 浸 した試 料の細 孔径分 布 を示す

。

プレン材で は 0

．

14

〜

O

．

075μm の径の 細 孔が多く， 大 小の細孔 径の ものが 分 布して い る。 し か し

，

_{金 属}アル コキシ ド （

FinC

）の場 合は表 層の細 孔 分 布は ポ リマ

ー

の充てんによ り中心部の 1／2以 下に低 下し て お り

，

細 孔径ほ ど よ く閉 塞している

。

また含 浸の図 （c_） で は

，

い つれの細 孔 径に対して も細 孔 量は著し く小とな り

，

十 分 にポ リマ

ー

が 充てん され ている

。

以上の測 定 結 果に基づ き供試体 表面か らの深 さ と細 孔 量の関 係 を まと め た ものが 図

一

3である

。

金 属アル コキシ ド （

FinC

）

，

AAxS オ リゴマ

ー

（

NMS

　3007_｝は試 料の表 層 3mm 以

一

〇

．

07

齧

呂 α06

要

ち 0

・

05 窪o。4

号

冫 α03 屋

羣

゜°2

・

… 001 至 βo £ −

　　　

▲ ル

＿．

一

．

一・

L ・

。

＿＿．

＿

_{q ▲}

4

饗

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丶

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く竺

レ

十

一

＿

♪

　　　 　　　 　　　 　

L

’

_K

_’

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_駆

1

？

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・

・

一

“

一

十

一

n

−一

一

．

．，

．

＿．

、

＿

。

．

．

，・

・

ノ m

’

　 　 　 05 景Ol520151050

　 　 　 Di引ancg

　

from

　

sur抱ce

　

et

　

prism

　

5pecimen

、

【mm ｝ 図

一

3　プレ ン モ ル タルとCIC 供試体の表 面か ら の細 孔 径分布 内に おい て空 隙が ポ リマ

ー

で よ く充てんされていること が知ら れる。 し か し

，

中 心 部にまでは十 分に含浸し てい ない。

一

方

，

MMA 混合型 （NMS

−

_{3008）お よ び2回含} 浸 型 （NTL 　5108＋

MMA

）はと もに断 面の中心部まで ほ ぼ均

一

にポリマ

ー

が 含 浸さ れてお り

，

細孔が十 分に閉 塞 して いる。

　

写 真

一1

（a_）は

FinC

の_， 写真 （b）は

NMS −

3008の 各含 浸モ ル タル破 面の走 査 電 顕 映 像であ る

。

ポリマ

ー

は 球体と して細孔に充て ん され

，

かっ _{破 面 が ち}密な膜で覆 わ れて い る。 （

b

）では重 合に よる収縮と溶剤の蒸 散に より三ヶ月状の空 隙が残っ て いる

。

　4

．

2　 ポリマ

ー

含 浸 率 　ポリマ

ー

含 浸 率は基 材の乾 燥度 合い と含浸 方 法により 異な る。 例えば

NMS −

3007 で は

，

基材乾 燥 率が100

，

80，60

，

40 ％に対し， ポ リマ

ー

_{含 浸 率は そ れ ぞ}れ

il

、　

＝

＝

42

，

34

，

22

，2

％で あ り， また Spang の 場合は φ匸

＝

₃₆ ， 30

，

22

，

3％で あ り

，

低 乾 燥 率ほ ど φ1 は著し く低 下 する。 つ _{まり基 材}乾_燥率_が40％ 程 度では ほ と ん どポリマ

ー

が 含 浸し ない。 　図

一

4は基 材 乾 燥 率が 60％ の 場合のポ リマ

ー

含 浸 率 を含 浸と浸 透の_両処 理 法につ い て示 し た もの である

。

こ

MO電昌魎邑紅覽O貰ido

　

or

　

A眠y巳a巳kbly

　

811

昼

nO PGrme＆賭odmor 亀ar C’W’S81’0

．

65’2

．

5

騨

Specimen

乙

4x4

：

16cm

Orvlng　r邑亀e 。響ba5e　m。r量馳r　l　60v

・

5畳ored 　in　room 蟹or 　21d厘y5　副 軌er　pormea 電ion WaterFtneCNTL

　

51DeNM53eo7TBIOOSpang

　 　 　 　 0　　2　　4　　6　　 巳　 　to　12　 14　16　 1e　20　2Z 　 　 　 　 POIymer　leeding

，

φ_ζ

．

1

．

，　Cetter　storOd 　in　room 「er　21d1

図

一

4　ポ リマ

ー

_{重 量 含浸 率}に及ぼ す含 浸 法 と浸 透 法の比 較

据

疑

誠

譲

瓢 懿

峯

靉

鱆

測醸

ti

_き

け

が

ヨが 戀

鏤

鯊

鼎de

　

一

鱒 覇鮭 a

働

鄲

譫 写 真

一

1　無 機ポ リマ

ー

含浸モ ル タル断 面の走 査 電 子 顕微鏡 映 像

一

₁₆

一

の_図に は水 を含浸ま た は浸 透 した場 合の水含 浸 率 も参 考 に_aSして あ る。　FinC と

NTL

　

5108

で は浸 透 法よ りも含 浸 法の ポ リマ

ー

含 浸率が大であ る。 こ の差異は分 子 鎖の 長さに関 係し ている と思わ れ る

。

こ の推 量は

，

モ ノマ

ー

タイ プ

TB

　100 _と

．

Spang

_{の含 浸 率が} 両含浸 方 法で余り 差 が ない ことか ら妥 当と考えられ る

。

　

一

方 基 材 乾 燥 率

100

％ につ い て ポ リマ

ー

_{含浸 率}は

，

金 属ア ルコ _キシ ドで 20

〜

25％

，

AAxS オ リゴマ

ー

_が18

− 25

％

，

AAxS モ ノマ

ー

タイ プが 15

〜

20 ％ と やや 低 い の に対して

，

混 合タイ プで は50％

，MMA

単体で は 0 　 　 　 　 5 3 　 　 　 　 2 　 0

咽

ρ 郎 』 02 調

ρ

凶 口 Φ 』 ρ の 5 　 　 　 　 0 【 邸 臼 ＝ 困   H 』 0 　 　 　 　 5 　 　 　 　 0 a 　 　 　 Z 　 　 　 Z 　 O 咽 P 憾 H 　

矗

“ b鵡 口   』 ← 切 　 5 　 　 　

　

0 Φ 冫

引

_ロ

ロ   』 島 日 OU NTL510e ←MMA MA ▼ NMS3007 ■M鬧A

勲

鑿

一 一 　〇　　20　　40 　　60　　80　　100 　 　 POユ_ymerloadtng _〔％〉 （a〕 曲げ 強度比 と ポ リマ

ー

含 浸 率

　

　

　

　

　

　

／

紺

　　　　 ノ

NMSI °oe 　 　 　

ゴ

r 　MSSOO6 　 Fln

響

C　　　NMS30Q7 Ptal　　　　 巳100 　 　 0N 丁L510e 　 　 tsP 己叩 一 〇　　　20　　40　　50　　ee　　IOO 　 　 Polymer

　

loading _（％） （b）圧縮 強 度 比と ポリマ

ー

_{含 浸 率} 図

一

5ポ リマ

ー

_{含 浸}モルタルの ポ リマ

ー

含 浸 率 と強 度 比の関係

Me量a巳alko 篤ide　or 　Alky巳aLkoxy　silane 　impreg 冂a量ed　mor電ar

，

」 　

宀

◎ 　 　 5 　 　

　

₄ 　 　

　

3 　 　

　

2 　 　

　

₁ 　 　

　

0

〔

母

．

｝

_．

O ヌ

、

（

O 途 −

暫

ヌ

｝

_．

‘ 0 ； Ω

」

O   Ω 唱 　

」

0

，

喝 ｝ 0

Base 　mor 電己r；C’W’S

＝

■’O

．

65’2

、

5

．

5pedmen ：4x4x8cm

．

1h 　　　　　4　　8　　　　 1d 　　　3d 78％

，

2回 含 浸では 82

〜

90％ と高い _{含 浸 率 を示す} 。 っ まり， 金 属アル コ キシドと

AAxS

の 両 者は最 大

25

％ の_含浸率に と どまり

，

この点で無 機ポ リマ

ー

_{含 浸 素 材}の 改 良が今 後 必 要で あ ろ う

。

　 4

．

3 強 度 試 験

　

基 材 乾 燥 率 100 ％の無機ポ リマ

ー

含浸モ ル タル の_強 度は

，

金 属ア ルコ キ シ ド （NMS 　3006_，　

FinC

_）

_，

　AAxS

一

オ リゴマ

ー

_（NMS 　

3007

_）に おい て対 プレン材強 度 比で 曲げ が δ。

＝

L　20

−

L　32倍

，

圧縮が δ

，

＝

1

．

25

〜

1

．

28倍に 増 大す る

・MMA

系で は δわ＝ 2

、

46

〜

2

．

　73 倍であ り_， 非 常に_{高強 度 を示す}

_。

_{し か し}

_，

_{浸 透 法で は}

_，

_ポリ マ

ー

含 浸 率も低く

，

強 度 改 善の_{効 果}は認め ら れ ない

。

　

図

一

5はポリマ

ー

含浸 率と強 度の_関係をプレ ン材の_強 度 を基 準 として示し たもの である

。

図 （a_）の曲 げ， 図（

b

） の圧 縮 強 度 共に

，

含 浸率の増 加につ れ 強度が増 大す る傾 向を示 した

。

耐 久 性 改 善の みを考えれ ば

，

表 層で ち密な 遮へ い膜 を形成す れ ば足るので

，

必 ずしも高い含 浸 率が 必要で ない 場 合も ある。 　 4

．

4　 吸 水 性 試験

　

図

一

6（a_{）， （}

b

_＞は

，

含 浸 重 合 後

，

供試体を水 中に浸演 し た吸 水 率の_{時 間変化}を示す

。

水中浸 漬14 日後の_{吸 水} 率はプレン材に対 して

，

いつれ の_{含浸 材}で も1／

3

以 下に 減 少し防 水 効 果が認め られ る

。

金 属 アル コ _{キシ ド は}

AAxS

に比べ_{遮 水性 能}が 劣る

。

し か し図 （

b

）にみ る無 機と有 機の_両ポ リマ

ー

の混合型や

，

2回 含 浸 型

CIC

の 防 水 効 果が特に大である

。

　

図

一

7は浸 透処理に よる

CIC

の _{吸 水 試 験結果を示 す}

_。

こ れ によ る と

，

ポ リマ

ー

浸 透 領 域が表 層に限ら れて い る 金属 アル コ _キシ ド （

NMS

　

3006，

　

FinC

_）は

AAxS

に比 べ _{吸 水 率が大き}い

。

浸 透 法でかつ _{基 材 乾 燥率が}

60

_{％ 以} 下で は遮 水効果が小さ くコ ンク リ

ー

ト構 造 物に塗 布する 方 法で は十 分な効 果が期 待で き る か疑 問がある

。

　

図

一8

は

AAxS

オ リゴマ

ー

_{含 浸}モ ル タル の_{基 材 乾 燥} 率 別の吸水 率 変 化 を示す。 100％ を 除けば， 乾燥 率 が 高 　 6 　 　 5 　 　 4 　 　 3 　 　 2 　 　 1 　 　 0

（

誤

》

_．

婁

、

【

耋 ； 邑

_．

62 五

_」

8 名

」

o 詔 津

A匸ky［a 巳kOxy　sila冂e　or　Organic　PO巳ymer 　impregnated　mortar

．

Base　mor 量ar；αW’5

；

1’0

、

65’2

．

5

．

5p鴕imen ：4x4xecm

，

i 

　 　 　 ？

．

d　1　d

　　　　

10°

　　　　

loi



_loz



_O



₁₀。



toi

　　　　

102

　 　 　 　 　S°aked 量ime　 under 　 water ｛h ｝ S。ak。d　time　unde

・

water 〔h ⊃

  金属アル・ キシド

・

アルキル ア ・レ コキ シ シ ラ ン含 浸 モル タル

　 　 　 　

_〔b_{） 鰍 と磯 ポ リ}マ

ー

の_{齢 含 浸}モ ル_タル

　　　 　　　 　　　 　　 　　 図

一

6　ポリマ

ー

_{含 浸モ ル}タル の吸 水 率の時間変 化

一

_一

_＿＿

7 　 　 6 　 　 　 5 　 　 　 4 　 　 　 3 　 　 　 2 　 　 　 1 　 　 　 0

〔

詳

｝

_。

。

芝

（

。 〒 多

》

_、

5

言

_」

o 馴騙 名

」

2 噌 ヨ

Me量a ［ atkexide 　or　AikyL　alko翼_ソsi 巳arLe 　perme包tedmo 【量ar

・

巳ase　morl 己r ：C’W’S

屋

1’0

，

65’2

．

5

，

　Spocimen　l　4x4 ：Bcm

，

Dryihg　ra電e 　 o 管ba5e 　 mo 巾 r 二60

°

ゐ

5亀ored 　in　room 　響or　21davs　after perme邑量ion

　　

　 　

　 　

　 　 　 　 　Seaked　tlme　under 　water ‘h 　｝

図

一

7　ポリマ

ー

_浸透 処 理モ ルタル の吸水 率の時 間 変 化 76 543210 　

（

誤

》

_．

畢

、

（

。 ヌ

L

ε

．

5

言 」

8

Ω 面

」

2 吋 タ

NTL5106 〔ALky巳alkoxy　si【ane ｝impregn邑セedrnortar Base　mort8r ：C’WS

量

1’0

，

65’2

．

5

，

　Specimen ：4矯 罵8cm Cured　in　watef 　at　20

°

Cfor　28da _ソs

Stored　ir舳room for21daygafter邑mpregna 竜ion

　 　　0 　 　 10°₁₀監

　 　　　 　 10z 　 　 　 　Seaked 　 time 　under 　weter 　〔h　｝

図

一8

基材モ ル タ ルの乾 燥 率がポ リマ

ー

含 浸モ ル タル の吸 水 率 　 　 　に及ぼ す影 響 　 　 　 　 　 O 　 　 O 　 　 O 　 　 O 　 　 O 　 　 O 　 　 　 　 　 O 　 　 8 　 　 6 　 　 4 　 　 2

【

ε

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凵

．

雪

冒

弓 霍 u

闇

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　 Dr》1

匹

9

　

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o 蟹bese

　

mortar 　 　 O　　 　　IOO   　 　 o

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−

　　60V

●

　 　 ●

一・

・

一

　　るo¶

●

　 　 　 A 　 　　　 　　　 　　 　　　 　　　 　　　 ty_く汐

　　　　　　　

1

_会

！ 　 　 　 　， イ 　 　　　 　　　 　　 　　　 　　

i

彡 　

・

’

に 一

一

ASTM｛C666

靦

77 ）

，

A

−

me セhod Ba5e 　mortar ；C’W’S

躍

亅’0

、

65’2

．

5 Specimen ：4nt4：■6cm

　　　　味

こ

_こ

’

e 　 　　　 　　 　　＼_丶゜

　

N

・

、



＼

＼



_＝

_腮

_、。。。

　

＼

、

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丶

i

堊

i

齢

　　　　　　　

梵

．

鹿

一

一

・一 　 　 　 、 _{、  、} 　 　 　 画 一 一 一 　 　 　O　 　　 　 　 　loe　 　 　　 　 200　 　 　 　　 300

　 　 　 　 CycLeg　ef 　treezing 　and thawing

図

一

9　凍結融 解試 験によ る 含浸モ ルタル の動 弾 性 係 数 変 化 い ほど吸 水 率 が 大 となる

。

これ は基 材 乾 燥 率が高い ほど ポリマ

ー

_{含浸 率}は大とな るもの の残 存 する自 由 水 量が減 少し た分 だけ吸 水 量が増え た の で ある

。

また 100％の 場 合には含 浸ポ リマ

ー

の遮 水 効 果が自由水 補 充 作 用に勝 る た め と 考え られ る

。

上 記の 吸 水 試 験 終 了 後105℃ で 24時 間 乾 燥 し

，

再度 吸 水 試 験 を行っ た と こ ろ （図 を省 略 ）

，

全体に 吸水 率は約 2倍に増え

，

その_{吸 水 量}の多い 順 序は 40（％ ）＞60＞80＞100 （％）にな り加 熱 後の _{含 浸}

一

₁₈

一

　 　 　 　 　 　 　 　 O 　 　 8 　 　 6 　 　 4 　 　 2 欝

）

£ 0 磊

」

冨 嚢 ，

翼

o ＝

一

〇 ‘ 2 鬘 弓 巾 α ASTM ‘C666

−

77｝

．

A

−

me ヒhod 巳ese 　mortar ：C’W’S

冨

1’O

、

65’2

．

5 5pecimen ：4翼4x16cm

i

≡

i

撫

1

ヨ

1

欝

一 綱 　 　 0 　　　　　　100 　　　　　 200 　　　 　　300

　 　 　 　Cyclesottree：Sng　and thawing

図

一10

凍 結 融 解試験に よ る含 浸モ ルタル の曲 げ強 度 変 化 emme steet

　

bar Mortar　specimen 図

一

11　塩 水 浸漬 中の埋め 込み鉄 筋の発 錆 促 進試 験模式図 200mA 100mA A μ 002 芒 o ヒ ⊃ U lOOμA 　 0　　1　　4　　6　　8　　10　　¶2　　14　　16　　1巳　20　　22　24　　Z6　28 　 　 　 50aked 　timg 　under 　5％

一

一

NaCt　solu 量ionlday ｝

図

一

12　塩水浸漬中の埋め込み鉄 筋の電 流 経 時 変化 ポリマ

ーAAxS

の防 水 効 果が顕著に認め ら れ た。 しか し金属ア ル コ _キシ ドで は加熱 乾 燥に よ り防 水 効果が大 幅 に低 下し た

。

両 含 浸 材にお け るこ の差 異は

AAxS

で は

，

未 重 合 成分や

，

未蒸散の 溶 剤など を含まず

，

重 合 物が安 定であ るこ と を示 して お り

，

AAxS ポ リマ

ー

が よい防 水 性 能を有す る もの と考え られ る。 　4

．

5　 耐 凍 結 融 解 性 　

ASTM

（

C666 −

77） 法に よ る試 験の結 果， プ レ ン材 は

100

サ イクル で原 形を と ど めぬ_状態に損 壊し た。 こ の 状態は 30

〜

50サ イ クル で生 じ た もの と推 定さ れ る

。

金 属 アル コ キシ ドNMS 　3006 とFinC の両 含 浸 材は 200 サイク ル以降で崩 壊 し た

。

　図

一

9は凍 結 融 解サイク ル数と 動 弾 性係 数の関係を

，

図

一

10は_同サイクル_数に対する曲け強 度 値の変 化 を示 す。

　AAxS

オ リゴ マ

ー

_（NMS 　3007 ）の 動弾 性係数は

300

サイクル て も まっ た く低 下せず

，

ま_た曲_け強 度_{も わ}ず_か 10数 ％し か減少せず極めてすく れ た耐 凍 結 融 解 性 を有 する

。

つ い で

AAxS

オ リゴマ

ー

_（NTL 　5108 ）_も動弾性 係 数，強 度ともに良好な結果を示し た。つ ま り オリゴマ

ー

タイプか耐 凍 結 融 解 性の う えて好適て あ る

。

これにつ く もの は

AAxS

モ ノマ

ー

_（

Spang

と TB　100_）て あり， 200サ イク ル が _{性 能 限 界}で あ る。 金 属 アル コ キン ド （

FmC

と

NMS

　

3006

_）の_{耐凍結融解 性}は低い

。

　 46 　

Cl一

浸透阻止と 鉄 筋発 錆 防止効 果

　

寸 法40×40×

80mm

の_{供 試 体 を塩 化 ナ トリウ}ム_溶液 中に浸 漬し

Cl一

の_{浸 透速度}を

，

試 料 中 央 破 断 面に_{硝 酸} 銀 溶 液 を 吹くことて検 知 した

。

プレ ン材て は浸漬 1日て ほ ぼ全 面に弱い

Cl一

の_反応 か み ら れ

，

1週 後ては

Cl一

の浸 透か断 面 全 域につ いて強く認め られ た

。

また金 属ア ル コ _キシ ド で は 1週後て表 面 よ り2

−

3mm 深さまて

Cl一

か検 知さ れ た か_， さ らに

4

_{週 後}て は検 出の範 囲に変 化は み られなかっ た

。

これ に対し

AAxS

系ポ リマ

ー

の 場合に は 4週 後も まっ た く

C1一

の 浸透 か検 出さ れず含 浸ポ リマ

ー

の_{遮 塩 効 果}の_大きい こ と か認 め られ た

。

　

次に_， 図

一11

に示 す 試 験 要 領て鉄筋埋め込み供 試 体 を塩 化 ナ ト リ ウム_溶液 中に浸し

，

これに 12V の定電圧 下て通 電 を 開 始 し， 電 流の経 時変化 を 観 測し た

。2

個の プレン_材で は

，

図

一

12に示すこ と く塩 化 ナト リ ウム _溶 液 浸 漬 開 始直後 160 と 165mA で あっ た電 流 量は_， 12 時間 後に は

1290

と1210mA に は ね あ が り

，

24時 間 後に は

1720

と

1490mA

にまで上昇した

。

通 電2日後 に 800mA に急降下し た

。

こ れ は不 良導 体の錆 を 生成 した ことに よ る。 こ の時 点てブレ ン材の供 試 体は 2個と も

一

母 線 方向に ひび割れを生し た

。

これ は鉄筋の錆発生 に よ る膨 張 圧に よ り生し た と考えり れ る

。

直ち にエ ポキ ン樹脂でひ び割れ補 修の コ

ー

_{ティ ングを行い硬 化 後 測 定} を再 開し

10

日間 継 続し た ところ， 電 流 値は漸次低 下 傾 向 を示 し た。 10日目にプレノ材 試料を割 裂 し断 面 を観 察し た とこ ろ

，

鉄 筋は お び ただし く錆を生し

，

かっ ひ ひ 割れ し たモ ル タル面に濃い錆の ノ ルか

一

面に認 めりれ た

。

写 真

一2

の （a_）を参照

。

　

一

方 金 属アル コ_キン ド （NMS 　

3006

_{）浸 透 処理モ ルタ} ルで は， 塩化ナ ト リ ウ ム溶 液 浸 漬 後に そ れ ぞ れ 85 μ

A

と490 μ

A

を 示し

，

プレ ン材の 1／330

〜

1／

1

　

ooo

_{の微 少} 電 流しか発生せず

12

時 間 後に お いても

100

μA と670 μA （

1

／

2

　

ooo〜1

／

12

　

900

_{）の低い電 流 値てあ る} 。 （a_{） プ}レ ンモ ル タル



_（

b

_{） 金}

_属

_{ア ル コ キシ ト浸 透モ ル タル} 　　 　　写真

一

2　塩 水 中浸 漬によ る埋め 込 み鉄筋 発 錆促 進 試 験 供 試 体 　　 　　　 　　　（12V 通 電左は 10日間

，

右は 28 日 間 浸 漬）

一

₁₉

一

図

一

13 含 浸モ ルタルの炭酸化 促 進 試験 結 果 　ま た

AAxS

の モ ノマ

ー

（

Spang

） 同 オ リゴ マ

ー

（NTL 　5108 ）は さ ら に低い 電 流 値 を示し

，

10日間 浸 漬 時 点ではプレ ン材のお よ そ 1／2　300

〜

1／4　OOOである

。

こ れ らの含 浸 供 試 体は

10

日後に

1

個，

28

日後に 1個 を割 裂し鉄 筋の発錆状態 を観察し たが

，28

日浸 漬で もみが き鉄 筋は

，

写 真

一

2（

b

）の ご と く光沢を その ま ま保 持し て おり

，

遮 塩 効 果の大きい こ と が確認 さ れ た

。AAxS

（

NTL

　5108 ）は_{金 属}ア ル コ キ シ ド よ りもさ らに顕 著な

Cl一

浸 透 阻止 効 果のあ ること が

，

図に よ り判 断され鉄 筋 の錆は認 めら れず

，

光沢 を保 持し てい た

。

　以 上より

，

金属アル コキ シ ド

，AAxS

系モ ノマ

ー

と オリゴマ

ー

の 3者は共に優れ た

Cl一

阻 止 効 果が ある

。

　 4

，

7　中 性 化 促 進試験 　図

一

13は _プレ ン材お よ び各含浸材の

CO

_：に よ る炭 酸 化に よ る中性 化の進 行 状 況を試 料 断 面につ い て示し た も の である

。

白ヌキ部 分が中 性 化 し た領域で あ る

。

プレン 材で は促 進 開 始 後 1週 間で表面か ら5m 皿 深さまで

，

2 週で 7mm 　4_週で約

9mm

ま で中性 化が_徐々 に進行し た

。

しか し

AAxS

は まっ た く中性 化が み ら れず 炭 酸 化 反 応 の阻 止に非常に_有効であ るこ とが認め ら れる

。

金 属ア ル コ キシドNMS 　3006の み は

，

断面の周辺部が弱い ア ル カ リ性を示す領域と し て画か れ てい るが

，

これ は表 層 部 が ポ リマ

ー

充て んに よ り発 色を弱めて い る と考え ら れ る。

NTL

　5108 も同様の理 由によるもの と思わ れ る

。

　

5．

結 　 論

　

以 上， 無 機ポリマ

ー

_{含 浸モ ル タル の強 度と耐 久 性}に関 する実 験か ら得られた主 な る 所 見 は 次の よ うに要 約され る。 　 1） 加 圧 含 浸 法による硬 化モ ル タル中へ のポ リマ

ー

の 充て ん は ア ルキルアル コキシ シ ラ ンの 4種 類がいつ れ も 断 面の全 相に わ た り

，

浸 透 深さ は 20mm 以 上で あ る

。

ま たポ リマ

ー

の重 量含浸率は_{約 15}

−

20％で あ る。 常圧 下 浸 透 法に おい て は

，

ポリマ

ー

含 浸 深さ が約 2

〜

3mm で ある。 ポリマ

ー

含 浸 率は 基材乾 燥率， 含 浸 液の成 分 濃 度

，

分子鎖の長さに影 響を受け や す く， 常圧 浸 透 法は加 圧含浸 法に比べ て約 2

〜8

％低い。 　2） 含 浸 ポ リマ

ー

の_曲げ強 度へ の寄 与は_， 加圧含 浸法 の場 合アルキルアル コキ シ シ ランオリゴマ

ー

NMS 　

3007

が 27％

，

混合型

NMS

　

3008

は約 60％ 増 大す る

。

ま た 有 機 MMA モ ノマ

ー

との 2回含 浸で は約2

．

5倍に改善 され る。 し か し

，

常圧 浸 透 法で は強 度の改 善は期待で き な い

。

　

3） 無 機ポ リマ

ー

は供試 体 表 層お よ び内 部の空隙 を充 て んすること に よ り， モル タル

，

コ ンクリ

ー

_トの_吸水性 を抑え

，

雨 水の浸透 防止

，

水 密 性の改 善に大き く寄与す る

。

　常 圧 浸 透 処理 の場合で も 14日間 水 中 浸 漬におい て， 金 属ア ル コキ シ ド はプレン材の 吸 水 率の

35− 73

％

，

ア ルキルアル コキ シ シ ラン は約 15％ に減ずるこ とが で き る。

　

他方

，

加 圧 含 浸 処 理の場 合は

，

吸 水 率 を プレ ン材の約 13

− 30

％にま で低 下し_， 遮 水 性 能が大 幅に改 善され る

。

この防水 性 能は有 機 ポ リマ

ー

との混_合型_， 2回含 浸法に おい て

一

層顕 著な効 果が あ る

。

　 4） 耐 凍 結 融 解 性の 向上につ い て は

，

ア ルキル アル コ キシ シ ランが非常に有効である

。

これにつ いで金 属 アル コ _キシ ドが_{耐 凍}結融 解 性の向 上に有 効であ る

。

　

5） 金 属 アル コ キシ ド

，AAxS

系モ ノマ

ー

と オ リゴ マ

ー

の 3者は

，

共に優 れ た

Cl一

阻止 効 果を示し た

。

塩 化 ナト リ ウム_{溶 液}に浸漬した場 合の_{無 機 ポ}リマ

ー

含 浸モ ル タル の 遮 塩 効 果は大き く

，

ま たモ ルタル中に埋め込ん だ鉄 筋の発 錆抑止に も優れ た性 能を有す る

。

一 20 一

　

6）



ア ルキル ア ル コ キ シ シ ランはモ ノマ

ー

，

オ リゴ マ

ー

の両 型 と も

，

セメン トの炭 酸 化 反 応の阻止に有 効で あり モ ル タルの中性化 抑 制に効 果が ある

。

　

以 上 を総 合す る と

，

使 用した無 機 ポリマ

ー

の中で ア ル キル アル コ キシ シラ ンオ リゴマ

ー

が

，

モ ルタルの 透気と 透水 を阻止し， 耐 久性の向上に最 も有効な材料であると 考え ら れ る

。

　 謝 　 辞

　

本 研 究の_実施に当たり

，

名工大 山田寛己技 官

，

学 生 中 川 圭

一

， （株） 日産 化 学 柘 植 野 誠

，

北川昭雄

，

（株〉 関 西 ペ _イン ト岩井



弘

，

（株 ） 東 芝シ リコ

ー

ン_{清 水 氏} ， お よ び （株）ショ

ー

ボン ド建 設の助 力 を得ま し た。 付 記し て 謝 意 を表し ま す。 参 考 文 献 1） 大 岸 佐 吉

，

小野博 宣 ：_{繊 維 補 強}ポ リマ

ー

_含浸コ ン クリ

ー

　　トの強 度 特 性

，

材 料

，

VoL22

_，

　No

．

243

，

　pp

．

1070

〜

₁₀₇₇

_，

　　1973

_，Dec．

2） 太 田稔

，

国府勝 郎 ：含 浸 塗 料によ る塩害防止の可 能性

，

　　セ メ ン ト

・

コ ンク リ

ー

ト

，

No

．

463

_，

　pp

．

82

−

87_，1985

，

　Sep

．

3） 大 岸 佐 吉

，

小 野博宣ほか 2名 ：_{無 機 質}コロ イ ド含浸モ ル 　　タル の強 度 と耐 久 性

，

セ メ ン ト 技術 年 報

，

Vol

．

41

_，

　 　pp

．

241

−

243

，

　1987

．

4） 沼 尾 達 弥

，

福沢 公 夫 ほ か 2名 ：含 浸 塗 料の コ ン ク リ

ー

ト 　　中 鋼 材の防錆 効 果

，

セメン ト技術年報

，

Vol

．

41

，

　pp

．

181 　 　

−

184

，

　1987

，

） 5 ） 6 ｝ 7 ） 8 ） 9 10） 11） 12_） 13＞ 14_）

Heiman

_，



_J．

　L

．

：The　Preservation　of 　Sydney 　Sandstone

by　Chemical　Impregnation

，

　Techniea且Record　_41g　and

469

，

Experimental　

Bui

】

ding

　Station　Sydney

，

1981

．

Wong

_，

　K

．

　H

、

，

et　al

．

：The　Retardation　of　Reinferceing Steel　Corrosion　by　Alkyl

−

Alkoxy　Silane

，

　Cement　 and

Concrete　Research

，

　Vol

．

13

，

　No

．

6

，

　pp

．

778

〜

788

，

1983

．

大 岸 佐 吉

，

小野博 宣

，

ほ か 1名； ア ル カ リ 骨材反 応 の促 進 試 験および含 浸 無 機 ポリマ

ー

に

・

よる AAR _{抑 制 効 果}

，

コ ンク リ

ー

ト工学 年 次 講 演 論 文集

，

Vo1

．

　ll

，

　_pp

．

129

−

134

，

1989

．

大 岸 佐 吉

，

小野博 宣

，

伊 藤 定 文

，

柘 植 野 誠 ：_{新素材 無 機} 質 含 浸モ ル タ ル の強 度と 耐 久 性

，

セメ ン ト技 術年 報

，

Vol

，

42

，

　pp

．

363

〜

366

_，

　1989

．

宮 木 宏 明： フ ッ素樹 脂系_{塗 料}の建 築への利用

，

建築 技 術t No

_．

407

，

　pp

．

111

−

116

，

19850　

July

．

大 濱嘉彦 ：塗布 浸 透 型 防 水 材の性 能比較

，

コ ン ク リ

ー

ト 工学

，

Vol

．

23

，

　No

．

8

，

　_pp

．

58

〜

62 ， 1985

．

沼 尾 達 弥

，

福沢 公 夫

，

岩 松幸 雄 二含 浸 塗 料の含浸 深 さに 及ぼ す各 種 要 因の影 響

，

コ ン ク リ

ー

ト工学 年 次 講 演 論 文 集

，

Vol

．

8

，

　_pp

．

401

−

404

，

1986

．

小林和 夫

，

宮川 豊 幸

，

久 米 生 泰 ：耐 久 性 設計手法に基づ い た鉄 筋コ ン クリ

ー

ト部材の表 面 方 理 効 果の評 価

，

土木 学 会 論 文 集

，

V8

，

　No

．

　390

，

　pp

．

151

−−

160

，

1988 ，　Feb

．

伊 藤隆 彦

，

大野 俊 夫 ： コ ン ク リ

ー

ト用表 面 被 覆 材の性 能 評 価に関す る実験

，

土_{木 学 会 年 次 学 術 講 演 会 梗 概 集}

_，

pp

．

260

−

261

，

　1988_，0ct

．

大濱嘉 彦

，

出村 克 宣

，

阿 知 波 政 史 ：ポリマ

ー

改 質 水ガ ラ スコ ン クリ

ー

トの強度 性 状 及び耐 水 性

，

セ メ ント技 術 年 報

，

　Vol

．

42

，

　pp

．

507

−

510

，

　1988

．

一一

₂₁

一

SYNOPSIS

UDC:691.53:666.97:69.059.4

IMPROVEMENT

EFFECT

OF

STRENGTH

AND

BY

INORGANIC

POLYMERDURABILITY

OF

CEMENT

MORTAR

IMPREGNATION

byHIRONOBU ONO, Associate

Professor

of

Chubu

sity, Dr.SAKICHI _OHGISHL NagoyaInstituteof

ogy and _SADAFUMI ITOH,

Giaduate

Student,Nagoya

Instituteof Technology,Members of A,I.J.

This

experimental program was canied out to

investigate

theeffects of inorganicpolymer impregnation which

have

influenceon the

improvement

of mechanical strength and resistance against

durability

of cement mortar.

The impregnation materials were

prepared

four_groups of eight

kinds

polyrners,these groups consist of alcoxide silicon

[Si(OR),]

, monomer and oligomer of alkil-alkoxy silane

[R.Si(OR')al

, and organic polymer

MMA,

First,

theeffects of

drying

rate of

base

mortar which

influenced

on the

depth

of polymer permeation and on the

polymer loadingwere examined.

Secondly

the characteristics of

durability

forinorganicpolymer

impregnated

ce-ment mortars were tested

by

the

following

methods,

(1)

water absorption,

(2)

carbonation,

(3)

freezing

and tha-wing,

(4)

permeation

of chlorde

iens

and

(5)

accelerated corrosion test of reinforcing steel

bar

in

the solusion of

swt% NaCL

From

the results, these

inorganic

_polymer impregnated mortar shows thefollowing excellent properties;

(1)

in-creasing the strength

20-40

%

to_plain mortar,

(2)

decreasing

the water absorption

ll3-117

to plain mortar,

(3)

large

frestresistance,

(4>

preventionof chloride ions and

(5)

protection against the corrosion of reinforced steel

bar.