特許 6163243 セメント系硬化物の乾燥収縮低減方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6163243

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】セメント系硬化物の乾燥収縮低減方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 41/62 20060101AFI20170703BHJP

【ＦＩ】

   C04B41/62

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-193308(P2016-193308)

(22)【出願日】2016年9月30日

【審査請求日】2017年1月31日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】304036743

【氏名又は名称】国立大学法人宇都宮大学

(73)【特許権者】

【識別番号】591030178

【氏名又は名称】ドーピー建設工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】513299306

【氏名又は名称】みぞぐち事業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087491

【弁理士】

【氏名又は名称】久門 享

(74)【代理人】

【識別番号】100104271

【弁理士】

【氏名又は名称】久門 保子

(72)【発明者】

【氏名】藤原 浩巳

(72)【発明者】

【氏名】竹本 伸一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 義勝

【審査官】 岡田 隆介

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０２７３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６０６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１５６５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２０６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１５６９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ２／００−３２／０２

Ｃ０４Ｂ ４０／００−４０／０６

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

脱型後のセメント系硬化物の表面に尿素を含有する溶液を含浸させることを特徴とするセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法。

【請求項2】

請求項１記載のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法において、前記尿素を含有する溶液を脱型後のセメント系硬化物の表面に塗布することで、該尿素を含有する溶液をセメント系硬化物に含浸させることを特徴とするセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法。

【請求項3】

請求項１または２記載のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法において、前記尿素を含有する溶液は尿素を水に溶解させた溶液であることを特徴とするセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法。

【請求項4】

請求項１または２記載のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法において、前記尿素を含有する溶液は尿素を非イオン系界面活性剤に溶解させた溶液であることを特徴とするセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリートやモルタルなどのセメント系硬化物の乾燥収縮やそれによる強度の低下を抑制するための乾燥収縮低減方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、モルタルやコンクリートの収縮によるひび割れの抑制のため、膨張材、乾燥収縮低減剤、石灰石骨材などが使用されてきたが、コストの増大を招いている。

【0003】

コンクリート用の収縮低減剤としては、例えば低級アルコールのアルキレンオキシド付加物を主成分とする生コン用のコンクリート混和剤（例えば、太平洋マテリアル株式会社製の商品名「太平洋テトラガードＡＳ２１」）などが市販されている。

【0004】

また、硬化したコンクリートやモルタルの表面に塗布することで、これらの乾燥収縮を低減するものとして、非イオン界面活性剤の一種であるグリコールエーテル系誘導体などを主成分とする塗布型の収縮低減剤（例えば、株式会社フローリック製の商品名「ヌッテガード」（登録商標）など）が市販されている。

【0005】

先行技術文献として、例えば、特許文献１にはプレキャスト角型製品の内面に非イオン系界面活性剤などの有機系乾燥収縮低減剤を含浸させることによってひびわれの発生を防止する方法が記載されている。

【0006】

その他、特許文献２〜５には、コンクリートの品質改善のための表面改質剤の塗布や含浸に関する技術が記載されている。

【0007】

また、非特許文献１には、コンクリートの混和剤として尿素が硬化後のコンクリートの温度ひび割れや乾燥収縮ひび割れの低減に有効であることや、尿素を用いたコンクリートの諸特性が実験結果に基づいて述べられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開昭６２−０２７３８６号公報

【特許文献2】特開２００８−２６０６８７号公報

【特許文献3】特開２０１３−２５３０１５号公報

【特許文献4】特開２０１５−０３４１１９号公報

【特許文献5】特開２０１５−１８９６２８号公報

【非特許文献】

【0009】

【非特許文献1】河井徹・阪田憲次、尿素を用いたコンクリートの諸特性、コンクリート工学年次論文集、Vol.29、No.1、2007、第639-644頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

前述のように従来のコンクリートの乾燥収縮低減の技術においては、コストや手間の問題がある。

【0011】

また、非特許文献１に記載されているように、尿素を混和した場合のコンクリートの乾燥収縮低減効果は既知である。しかし、これらは尿素をコンクリートに混和したものであり、尿素の溶液をコンクリート表面に塗布する技術はこれまでにない。

【0012】

本発明はこのような背景のもとに開発されたものであり、尿素を混和剤としてではなく硬化したモルタルやコンクリートなどの表面から含浸させることでこれらの乾燥収縮低減を図ったものであり、コストや手間のかからない経済的かつ効率的なセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法は、脱型後のコンクリートやモルタルなどのセメント系硬化物の表面に尿素を含有する溶液を含浸させることを特徴とするものである。

【0014】

セメント系硬化物に尿素を含有する溶液を含浸させる方法としては、セメント系硬化物がプレキャスト製品など、比較的小さく、移動可能な単体として扱うことができるものであれば、セメント系硬化物を溶液中に一定時間浸漬してもよい。

【0015】

建物や構造物の場合は尿素を含有する溶液をセメント系硬化物の表面に塗布することで含浸させることができる。あるいは条件によっては吹き付けでもよい。

【0016】

尿素を含有する溶液としては、尿素を単に水に溶解させた溶液でよい。尿素自体が安価であるため、水に溶解させたものを非常に安価な乾燥収縮低減剤として用いることができる。

【0017】

また、水以外の液体を用い、その液体に尿素を溶解させたものを使用することもできる。尿素を溶解させる液体は、尿素による乾燥収縮低減効果を損なわないものであれば、特に限定されない。

【0018】

また、水の代わりに用いる液体として、それ自体が乾燥収縮低減効果を有する溶液を用い、その溶液に尿素を溶解させたものを使用することもできる。
乾燥収縮低減効果を有する好ましい溶液としては、非イオン系界面活性剤が挙げられ、例えばグリコールエーテル系誘導体を含む乾燥収縮低減剤などが市販されている。

【0019】

非イオン系界面活性剤は表面張力を低減させることで、尿素が硬化物に浸透しやすくなると考えられ、またそれ自体の乾燥収縮低減効果も期待できる。

【0020】

溶液中の尿素の濃度は、特に限定されず、尿素は比較的安価であるため、他の有意なデメリットが生じない範囲で尿素量を増すことで乾燥収縮低減の増大が期待できる。

【0021】

含浸の時期は、脱型直後あるいは脱型後数日以内程度が望ましいと考えられるが、尿素の濃度を高めたり含浸の時間を長くしたり、あるいは含浸の程度を深めることで時期的な遅れのデメリットをある程度カバーすることができる。

【0022】

硬化体の表面が風雨にさらされる場合、尿素が溶けだし、尿素による乾燥収縮低減効果が薄れる可能性が考えられる。建築構造物の内部などについては、風雨にさらされることがないため、特に問題とはならないと考えられる。外部構造物の場合、尿素を含浸させるとともに、必要に応じ表面に防水処理を施すことも考えられる。

【発明の効果】

【0023】

尿素を水に溶解させた溶液の場合でも、脱型後のコンクリートに塗布するだけで、２０〜４０％程度の乾燥収縮の低減が見込まれ、尿素は非常に安価であるため、収縮低減にかかるコストの大幅な削減が可能となる。

【0024】

尿素をコンクリートに混和する場合に比べ、尿素の使用量が少ない量で済む。また、尿素をモルタルやコンクリートに混和する場合に比べ作業が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実験１（水セメント比４０％）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図2】実験２（水セメント比６０％）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図3】実験３において、尿素を脱型３日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を変化させたケースの比較結果における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図4】実験３において、尿素を脱型７日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を変化させたケースの比較結果における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図5】実験３において、尿素を脱型３日後に含浸させた場合について、尿素の浸漬時間を変化させたケースの比較結果における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図6】実験３において、尿素を脱型７日後に含浸させた場合について、尿素の浸漬時間を変化させたケースの比較結果における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図7】実験３において、比較例として市販の乾燥収縮低減剤溶液および市販のプレミックス断面修復モルタル材の水溶液を含浸させたケースにおける材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図8】実験３において、尿素を市販のプレミックス断面修復材の水溶液、およびこれに市販の乾燥収縮低減剤溶液を加えた液に溶解させた溶液を含浸させたケースにおける材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図9】実験４（コンクリートを対象）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下に、本発明のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法の具体例を、比較例との効果を確認するために行った実験に基づいて説明する。

【0027】

〔実験１〕
実験１では、水セメント比４０％の通常モルタルの硬化物に尿素を含有する水を含浸させた場合の効果の確認を行った。

【0028】

(1) 実験条件
実験条件を表１に示す。

【0029】

【表1】

【0030】

表１において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋水（ｇ））＝５０％

【0031】

表１における供試体に対する記号は以下の条件を示している。
Ｎ：含浸処理なし。
３日水：脱型３日後に供試体を水に１分間浸漬。
７日水：脱型７日後に供試体を水に１分間浸漬。
３日尿素：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。
７日尿素：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。

【0032】

さらに、実験１では、材齢９１日（１３週）で各供試体を水に浸漬（１度目の浸漬）し、材齢１１９日（１７週）で各供試体を再度水に浸漬（２度目の浸漬）することで、尿素の効果に影響があるかどうかを調べた。

【0033】

(2) 実験結果
実験結果を図１に示す。
図１は、横軸を脱型後の材齢（日）、縦軸を長さ変化率（％）として表したグラフである。

【0034】

含浸処理を行わなかった供試体（Ｎ）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１１２％短くなり、その後ほぼ一定の長さを維持した。

【0035】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１０６％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８２％程度に回復したが、その後急激に乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．１１０％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０９２％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、供試体（Ｎ）とほぼ同じ長さ変化率（−０．１１２％程度）となった。

【0036】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１１４％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８７％程度に回復したが、その後急激に乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．１１９％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．１００％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．１２３％程度となった。

【0037】

脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．０９０％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率０．０６６％程度に回復したが、その後乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．０８９％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０７２％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．０９０％程度であった。

【0038】

脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬した供試体（７日尿素）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．０９０％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率０．０７５％程度に回復したが、その後乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．１００％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８５％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．１０２％程度であった。

【0039】

(3) まとめ
実験１では、水に尿素を溶解させた溶液をモルタル硬化物の表面に含浸させることで、含浸処理を行わなかった場合や、水を含浸させた場合に比べ、硬化物の乾燥収縮を１０〜２０％程度低減できることが確認された。

【0040】

なお、材齢９１日と材齢１１９日で水に浸漬させたことにより、乾燥収縮低減効果に影響があるか否かについては、供試体（３日尿素）と体供試体（７日尿素）で長さ変化率が若干広がっているがその影響は明確ではない。

【0041】

〔実験２〕
実験２では、水セメント比６０％の通常モルタルの硬化物に尿素を含有する水を含浸させた場合の効果の確認を行った。

【0042】

(1) 実験条件
実験条件を表２に示す。

【0043】

【表2】

【0044】

表２において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋水（ｇ））＝５０％

【0045】

表２における供試体に対する記号は以下の条件を示している。
Ｎ：含浸処理なし。
３日水：脱型３日後に供試体を水に１分間浸漬。
７日水：脱型７日後に供試体を水に１分間浸漬。
３日尿素：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。
７日尿素：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。

【0046】

さらに、実験２では、材齢９１日（１３週）で各供試体を水に浸漬（１度目の浸漬）し、材齢１１９日（１７週）で各供試体を再度水に浸漬（２度目の浸漬）することで、尿素の効果に影響があるかどうかを調べた。

【0047】

(2) 実験結果
実験結果を図２に示す。
図２は、横軸を脱型後の材齢（日）、縦軸を長さ変化率（％）として表したグラフである。

【0048】

含浸処理を行わなかった供試体（Ｎ）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１０８％短くなり、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．１１２％程度となった。

【0049】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１０４％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８３％程度に回復したが、その後急激に乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．１０９％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８７％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、供試体（Ｎ）とほぼ同じ長さ変化率（−０．１１４％程度）となった。

【0050】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１１２％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０８８％程度に回復したが、その後急激に乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．１１７％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０９４％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．１２２％程度となった。

【0051】

脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．０７２％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率０．０５２％程度に回復したが、その後乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．０７６％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０５５％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．０７７％程度であった。

【0052】

脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬した供試体（７日尿素）は、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．０７８％短くなり、１度目の浸漬で一旦長さ変化率０．０５８％程度に回復したが、その後乾燥収縮が進み、材齢１１９日で長さ変化率−０．０７８％程度となり、２度目の浸漬で一旦長さ変化率−０．０６０％程度に回復したが、材齢１４７日（２１週）では、長さ変化率−０．０８０％程度であった。

【0053】

(3) まとめ
実験２では、水に尿素を溶解させた溶液をモルタル硬化物の表面に含浸させることで、含浸処理を行わなかった場合や、水を含浸させた場合に比べ、硬化物の乾燥収縮を３０％程度低減できることが確認された。

【0054】

なお、材齢９１日と材齢１１９日で水に浸漬させたことにより、乾燥収縮低減効果に影響があるか否かについては、供試体（３日尿素）と体供試体（７日尿素）で長さ変化率が若干縮まっているがその影響は明確ではない。

【0055】

〔実験３〕
実験３では、実験１、２の結果を参考に、さらに尿素の濃度を変化させた場合、尿素の浸漬時間を変化させた場合、尿素を水以外の液体に溶解させた溶液を用いた場合などについて、その効果の確認を行った。

【0056】

(1) 実験条件
実験条件を表３に示す。

【0057】

【表3】

【0058】

表３において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋水、ＮＧまたはＮＦ1000（ｇ））

【0059】

ＮＧ：株式会社フローリック製の商品名「ヌッテガード」（登録商標）
ＮＦ1000：ドーピー建設工業株式会社製の商品名「なおしタルＮＦ」（なおしタルは登録商標）を水で１０００倍（重量比）に希釈したもの

【0060】

なお、上記なおしタルＮＦは、普通セメント、シリカヒューム、高炉スラグ微粉末を紛体主成分とし、ナイロン繊維、乾燥収縮低減のための非イオン系界面活性剤などを加えたプレミックス断面修復モルタル材として市販されているものである。

【0061】

表３における供試体に対する記号は以下の条件を示している。
Ｎ：含浸処理なし。
３日水：脱型３日後に供試体を水に１分間浸漬。
７日水：脱型７日後に供試体を水に１分間浸漬。
３日水１０分：脱型３日後に供試体を水に１０分間浸漬。
７日水１０分：脱型７日後に供試体を水に１０分間浸漬。
３日水３０分：脱型３日後に供試体を水に３０分間浸漬。
７日水３０分：脱型７日後に供試体を水に３０分間浸漬。

【0062】

３日尿素３０％：脱型３日後に供試体を尿素濃度３０％の溶液に１分間浸漬。
７日尿素３０％：脱型７日後に供試体を尿素濃度３０％の溶液に１分間浸漬。
３日尿素４０％：脱型３日後に供試体を尿素濃度４０％の溶液に１分間浸漬。
７日尿素４０％：脱型７日後に供試体を尿素濃度４０％の溶液に１分間浸漬。
３日尿素５０％：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。
７日尿素５０％：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１分間浸漬。
３日尿素５０％１０分：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１０分間浸漬。
７日尿素５０％１０分：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に１０分間浸漬。
３日尿素５０％３０分：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に３０分間浸漬。
７日尿素５０％３０分：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％の溶液に３０分間浸漬。

【0063】

３日ＮＧ：脱型３日後に供試体をＮＧ溶液に１分間浸漬。
７日ＮＧ：脱型７日後に供試体をＮＧ溶液に１分間浸漬。
３日ＮＦ：脱型３日後に供試体をＮＦ1000溶液に１分間浸漬。
７日ＮＦ：脱型７日後に供試体をＮＦ1000溶液に１分間浸漬。
３日尿素＋ＮＦ：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液に１分間浸漬。
７日尿素＋ＮＦ：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液に１分間浸漬。
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋ＮＦ1000（ｇ））
３日尿素＋ＮＦ+ＮＧ：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液およびＮＧ溶液の混合溶液に１分間浸漬。
７日尿素＋ＮＦ+ＮＧ：脱型７日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液およびＮＧ溶液の混合溶液に１分間浸漬。
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋ＮＦ1000（ｇ）＋ＮＧ（ｇ））
ＮＦ1000（ｇ）＝ＮＧ（ｇ）

【0064】

さらに、実験３では、材齢９１日（１３週）で各供試体を水に浸漬（１度目の浸漬）し、材齢１１９日（１７週）で各供試体を再度水に浸漬（２度目の浸漬）することで、尿素の効果に影響があるかどうかを調べた。

【0065】

(2) 実験結果
実験結果を図３〜図７に示す。
図３は、実験３において、尿素を脱型３日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を変化させたケース（３日尿素３０％、３日尿素４０％、３日尿素５０％）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示したグラフである。

【0066】

材齢９１日（１３週）時点で、３日尿素３０％および３日尿素４０％では約２３％、３日尿素５０％では約３３％の乾燥収縮低減効果がみられた。
途中、２回の水への浸漬を行った後の材齢１１９日（１７週）では、３日尿素３０％では約２７％、３日尿素４０％では約３０％、３日尿素５０％では約３７％の乾燥収縮低減効果がみられた。

【0067】

結果として、尿素濃度３０％と４０％とでは乾燥収縮低減効果の差は顕著ではなかったが、尿素濃度５０％では乾燥収縮低減効果の差が顕著であった。

【0068】

図４は、実験３において、尿素を脱型７日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を変化させたケース（７日尿素３０％、７日尿素４０％、７日尿素５０％）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示したグラフである。

【0069】

材齢９１日（１３週）時点で、７日尿素３０％では約９％、７日尿素４０％では約６％、７日尿素５０％では約１９％の乾燥収縮低減効果がみられた。
途中、２回の水への浸漬を行った後の材齢１１９日（１７週）では、７日尿素３０％では約９％、７日尿素４０％では約１１％、７日尿素５０％では約１６％の乾燥収縮低減効果がみられた。

【0070】

尿素を脱型７日後に含浸させた場合についても、尿素濃度３０％と４０％とでは乾燥収縮低減効果の差は顕著ではなかったのに対し、尿素濃度５０％では乾燥収縮低減効果の差が顕著であり、尿素を脱型３日後に含浸させた場合と同様の傾向が見られた。
しかしながら、乾燥収縮低減効果としては、尿素を脱型７日後に含浸させた場合より尿素を脱型３日後に含浸させた場合の効果が大きい。

【0071】

図５は、実験３において、尿素を脱型３日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を５０％とし、浸漬時間を変化させたケース（３日尿素５０％、３日尿素５０％１０分、３日尿素５０％３０分）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を、尿素を含まない水に浸漬したケース（３日水、３日水１０分、３日水３０分）と対比して示したグラフである。

【0072】

尿素を含まない水に浸漬したケースについてみると、３日水（１分浸漬）と３日水１０分では長さ変化率にほとんど差がないのに対し、３日水３０分では長さ変化率が大きくなっている。これは脱型３日目という比較的早期に水に浸漬した場合において、長い時間水に浸漬させると硬化後の乾燥収縮が大きくなることを示している。

【0073】

一方、尿素を含むケース（尿素濃度は５０％）では、１分、１０分、３０分と浸漬時間が長いほど乾燥収縮低減効果が大きいことが分かった。これは尿素が硬化物の表面から内部へより深く浸透して行ったためと思われる。

【0074】

図６は、実験３において、尿素を脱型７日後に含浸させた場合について、尿素の濃度を５０％とし、浸漬時間を変化させたケース（７日尿素５０％、７日尿素５０％１０分、７日尿素５０％３０分）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を、尿素を含まない水に浸漬したケース（７日水、７日水１０分、７日水３０分）と対比して示したグラフである。

【0075】

尿素を含まない水に浸漬したケースについてみると、７日水（１分浸漬）と７日水１０分、７日水３０分で長さ変化率に顕著な差は見られなかった。

【0076】

一方、尿素を含むケース（尿素濃度は５０％）では、１分、１０分、３０分と浸漬時間が長いほど乾燥収縮低減効果が大きい点は、尿素を脱型３日後に含浸させた場合と同様であるが、浸漬時間が短い１分の７日尿素５０％の場合では、より乾燥収縮低減効果が発揮されている図５の３日尿素５０％との差が大きいのに対し、７日尿素５０％１０分、７日尿素５０％３０分と徐々に、図５の３日尿素５０％１０分、３日尿素５０％３０分との効果の差が縮まっている。

【0077】

図７は、実験３において、比較例として市販の乾燥収縮低減剤溶液および市販のプレミックス断面修復モルタル材の水溶液を含浸させたケース（３日ＮＧ、７日ＮＧ、３日ＮＦ、７日ＮＦ）の比較結果における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【0078】

塗布型の乾燥収縮低減剤溶液である３日ＮＧ、７日ＮＧについては、含浸処理を行わなかったＮに対し、乾燥収縮低減効果があらわれているが、他の条件が同じである図３の３日尿素５０％、図４の７日尿素５０％と同程度の効果であった。

【0079】

市販の断面修復モルタル材を１０００倍（重量比）に希釈した３日ＮＦ、７日ＮＦについては、含浸処理を行わなかったＮと顕著な差は見られなかった。

【0080】

図８は、実験３において、尿素を市販のプレミックス断面修復材の水溶液、およびこれに市販の乾燥収縮低減剤溶液を加えた液に溶解させた溶液を含浸させたケース（３日尿素＋ＮＦ、７日尿素＋ＮＦ、３日尿素＋ＮＦ+ＮＧ、７日尿素＋ＮＦ+ＮＧ）における材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【0081】

結果として、尿素を水以外の溶液に溶解させた溶液を用いた場合にも乾燥収縮低減効果が得られることが確認されたが、実験３で用いたモルタルについては水の場合と水以外の溶液の場合で顕著な効果の差違はみられなかった。

【0082】

(3) まとめ
実験３では、尿素の濃度、浸漬時間、水以外の溶液に尿素を溶解させた場合について、種々のケースを比較したが、傾向として尿素の濃度は高いほど、また浸漬時間が長いほど乾燥収縮低減効果が大きかった。また、尿素の濃度が高く、浸漬時間が長くなると、脱型から含浸までの日数の長短の影響が縮小した。

【0083】

〔実験４〕
実験１〜３がモルタル硬化物に対する実験であったのに対し、実験４では、水セメント比５０％のコンクリート硬化物を対象として実験を行った。

【0084】

(1) 実験条件
実験条件を表４に示す。

【0085】

【表4】

【0086】

表４において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
ａ：川砂＋砂利６号
ｓｐ：高性能ＡＥ減水剤
ＮＦ：ドーピー建設工業株式会社製の商品名「なおしタルＮＦ」（なおしタルは登録商標）を水で１０００倍（重量比）に希釈したもの（ＮＦ1000溶液）

【0087】

表４における供試体に対する記号は以下の条件を示している。
Ｎ：含浸処理なし。
水：脱型３日後に供試体を水に１分間浸漬。
尿素＋ＮＦ１分：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液に１分間浸漬。
尿素＋ＮＦ１０分：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液に１０分間浸漬。
尿素＋ＮＦ３０分：脱型３日後に供試体を尿素濃度５０％のＮＦ1000溶液に３０分間浸漬。
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋ＮＦ1000（ｇ））＝５０％

【0088】

(2) 実験結果
実験結果を図９に示す。
図９は、横軸を脱型後の材齢（日）、縦軸を長さ変化率（％）として表したグラフである。

【0089】

材齢２１日（３週）時点で、水に浸漬したケースは、含浸処理を行わなかったＮに対し、乾燥収縮低減効果はみられないが、尿素＋ＮＦ１分では約２０％、尿素＋ＮＦ１分では約３７％、尿素＋ＮＦ１分では約５４％長さ変化率が低減し、乾燥収縮低減効果が顕著である。

【0090】

(3) まとめ
モルタルに対する実験１〜３では、尿素を水に溶解させたものを含浸させた場合の効果が顕著であったが、コンクリートに対する実験４では非イオン系界面活性剤などを含む市販のプレミックス断面修復モルタル材を希釈した溶液に尿素を溶解させたものを用いた場合に顕著な乾燥収縮低減効果が得られた。

【要約】      （修正有）

【課題】コストや手間のかからない経済的かつ効率的なセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法の提供。
【解決手段】コンクリートやモルタルなどのセメント系硬化物に尿素を含有する溶液を、セメント系硬化物に塗布したり、吹き付けたり、あるいは尿素を含有する溶液に一定時間浸漬させるセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法。尿素を含有する溶液は、尿素を単に水に溶解させた溶液でよい。又、尿素を溶解させる液体は、尿素による乾燥収縮低減効果を損なわないものであれば、特に限定されず、それ自体が乾燥収縮低減効果を有する溶液を用い、その溶液に尿素を溶解させたものを使用することもできる。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】