特許 6229095 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】6229095

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8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 20060101AFI20171030BHJP

【ＦＩ】

   C04B41/62

【請求項の数】3

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2017-154987(P2017-154987)

(22)【出願日】2017年8月10日

【審査請求日】2017年8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】 浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６１６３２４３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６２−０２７３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６０６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 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，日本，２００７年，Vol.29, No.1，PP.639-644

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ２／００−３２／０２

Ｃ０４Ｂ ４０／００−４１／７２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴＣｈｉｎａ／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と硫酸塩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、前記尿素と硫酸塩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、該尿素と硫酸塩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、前記尿素と硫酸塩を含有する溶液は尿素と硫酸塩を水、非イオン系界面活性剤、又はそれらの混合液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】

これに対し、本願の発明者等は、先に尿素を含有する溶液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効果が得られることを発見し、特願２０１６−１９３３０８号として出願を行った。

【0013】

しかしながら、尿素は非常に水に溶けやすいため、コンクリート構造物などに塗布した後、風雨にさらされると溶出し、乾燥収縮低減効果が薄れる可能性が考えられる。そのため、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が、風雨にさらされる外部構造物についても乾燥収縮低減効果が維持される方法の開発が必要となった。

【0014】

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、尿素に加え硫酸塩を含有する溶液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、風雨にさらされる外部構造物についても乾燥収縮低減効果が維持することができる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】

【0015】

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と硫酸塩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。

【0016】

セメント系硬化物に尿素と硫酸塩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。

【0017】

建物や構造物の場合は尿素と硫酸塩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。

【0018】

硫酸塩としては、主として硫酸アルカリ金属塩又は硫酸アルカリ土類金属塩などの硫酸金属塩を用いることができ、難溶性のものでなければ特に限定されないが、例えば硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸水素ナトリウムなど、容易に水に溶けるものが望ましく、中でも硫酸ナトリウムは安価で取り扱いも容易であることから好ましい。又、それらは、組み合わせて使用してもよい。

【0019】

本発明における硫酸塩の作用としては、セメント中の未反応アルミネートC3Aと硫酸イオンが反応してエトリンガイトを生成し、セメント硬化物の表面部における膨張反応が生ずると考えられる。また、硫酸ナトリウムなどの場合、セメント硬化物の表面部における骨材がNaイオンの存在でアルカリ骨材反応を起こし、表面部における膨張反応が生ずると考えられる。

【0020】

尿素と硫酸塩を含有する溶液としては、尿素と硫酸塩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。

【0021】

また、水以外の液体を用い、その液体に尿素と硫酸塩を溶解させたものを使用することもできる。尿素と硫酸塩を溶解させる液体は、尿素と硫酸塩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。

【0022】

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液体を用い、尿素と硫酸塩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液体としては、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。非イオン界面活性剤と水の混合液として使用してもよい。

【0023】

非イオン系界面活性剤は表面張力を低減させることで、尿素と硫酸塩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。

【0024】

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効果の増大が期待できる。

【0025】

より具体的には対象とするモルタルやコンクリートの配合、品質なども影響するが、溶液中の尿素の濃度としては、十分な乾燥収縮低減効果が期待できる範囲としては２０％以上（質量％）が好ましく、より好ましくは３０〜６０％（質量％）である。

【0026】

溶液中の硫酸塩の濃度も、特に限定されず、硫酸塩も硫酸ナトリウムなど一般的には安価であるため、溶解可能な範囲（温度により異なる）で硫酸塩量を増すことで尿素の乾燥収縮低減効果の維持が期待できる。

【0027】

より具体的には対象とするモルタルやコンクリートの配合、品質なども影響するが、溶液中の硫酸塩の濃度としては、１％以上（質量％）が好ましく、より好ましくは３〜１５％（質量％）である。硫酸塩が硫酸ナトリウムの場合も、同様に１％以上（質量％）が好ましく、３〜１５％（質量％）がより好ましい。

【0028】

尿素と硫酸塩の配合における比率（質量）としては、尿素：硫酸塩＝２０：１〜４：１が好ましく、より好ましくは尿素：硫酸塩＝１０：１〜４：１である。硫酸塩が硫酸ナトリウムの場合も、同様に尿素：硫酸ナトリウム比は、２０：１〜４：１が好ましく、１０：１〜４：１がより好ましい。

【0029】

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、尿素や硫酸塩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。

【0030】

硬化体の表面が風雨にさらされる場合、尿素は水に溶けやすいため、尿素だけだと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。また、必要に応じ表面に防水処理を施すことも考えられる。

【0031】

これに対し、本発明のセメント系硬化物の乾燥収縮低減方法では、セメント系硬化物の表面に尿素と硫酸塩を含有する溶液を含浸させることで、風雨にさらされた場合でも尿素の溶け出しが抑えられ、乾燥収縮低減効果を維持することができるため、外部構造物などでもその効果を十分に発揮することができる。

【発明の効果】

【0032】

尿素と硫酸塩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、乾燥収縮の大幅な低減が見込まれ、尿素及び硫酸塩は安価であるため、収縮低減にかかるコストの大幅な削減が可能となる。

【0033】

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。

【0034】

セメント系硬化物の表面に尿素に加え硫酸塩を含有する溶液を含浸させることで、風雨にさらされた場合でも尿素の溶け出しが抑えられ、乾燥収縮低減効果を維持することができるため、外部構造物などでもその効果を十分に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】実験１−１（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１−２（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１−３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１−３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１−３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１−３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１−３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１−３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２−１（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10】実験２−２（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11】実験２−３（水セメント比５０％）において硫酸ナトリウムへの浸漬時間（脱型３日後）を変化させたときの材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図12】実験２−３（水セメント比５０％）における硫酸ナトリウムの濃度を変化させたときの材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図13】実験２−３（水セメント比５０％）における硫酸ナトリウムへの浸漬時間（脱型７日後）を変化させたときの材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図14】実験３−１（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15】実験３−２（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16】実験３−３（水セメント比５０％）における浸漬時間（脱型３日後）を変化させたときの材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図17】実験３−３（水セメント比５０％）における浸漬時間（脱型７日後）を変化させたときの材齢（日）と長さ変化率（％）の関係を示すグラフである。

【図18】実験４−１（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19】実験４−２（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。

【発明を実施するための形態】

【0036】

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。

【0037】

〔比較例１〕
まず、比較例１として、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（硫酸塩を含まない場合）を含浸させた場合の乾燥収縮低減効果について説明する（実験１−１〜実験１−３）。

【0038】

〔実験１−１〕
実験１−１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。

【0039】

(1) 実験条件
実験条件を表１に示す。

【0040】

【表1】

【0041】

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％

【0042】

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。

【0043】

実験１−１では、さらに材齢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。

【0044】

(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。

【0045】

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。

【0046】

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）では長さ変化率−０．１１２％程度と供試体（Ｎ）とほぼ同じ長さ変化率となり、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．１２０％程度と供試体（Ｎ）より大きな長さ変化率となった。

【0047】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．１３２％程度と供試体（Ｎ）より大きな長さ変化率となった。

【0048】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．０９８％程度であった。

【0049】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．１１０％程度であった。

【0050】

(3) まとめ
実験１−１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。

【0051】

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）と供試体（７日尿素）で長さ変化率が若干広がっている。

【0052】

〔実験１−２〕
実験１−２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。

【0053】

(1) 実験条件
実験条件を表２に示す。

【0054】

【表2】

【0055】

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％

【0056】

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。

【0057】

さらに、実験１−２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。

【0058】

(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。

【0059】

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。

【0060】

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）では長さ変化率−０．１１４％程度と供試体（Ｎ）とほぼ同じ長さ変化率となり、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．１２１％程度と供試体（Ｎ）より大きな長さ変化率となった。

【0061】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．１３０％程度と供試体（Ｎ）より大きな長さ変化率となった。

【0062】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．０８６％程度であった。

【0063】

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、材齢１８２日（２６週）では長さ変化率−０．０８８％程度であった。

【0064】

(3) まとめ
実験１−２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。

【0065】

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）と供試体（７日尿素）で長さ変化率が若干縮まっている。

【0066】

〔実験１−３〕
実験１−３では、実験１−１、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場合などについて、その効果の確認を行った。

【0067】

(1) 実験条件
実験条件を表３に示す。

【0068】

【表3】

【0069】

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））

【0070】

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

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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）

【0075】

さらに、実験１−３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。

【0076】

(2) 実験結果
実験結果を図３〜図７に示す。
図３は、実験１−３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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

図４は、実験１−３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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

図５は、実験１−３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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

図６は、実験１−３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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

図７は、実験１−３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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

図８は、実験１−３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。

【0092】

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１−３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。

【0093】

(3) まとめ
実験１−３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。

【0094】

〔比較例２〕
次に、比較例２として、脱型後のセメント系硬化物の表面に硫酸塩を含有する溶液を含浸させた場合の乾燥収縮低減効果について説明する（実験２−１〜実験２−３）。

【0095】

〔実験２−１〕
実験２−１では、水セメント比４０％の通常モルタルの硬化物に硫酸金属塩である硫酸ナトリウムNa₂SO₄を含有する水を含浸させた場合の効果の有無の確認を行った。

【0096】

(1) 実験条件
実験条件を表４に示す。

【0097】

【表4】

【0098】

表４において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
Na₂SO₄濃度＝Na₂SO₄（ｇ）／（Na₂SO₄（ｇ）＋水（ｇ））＝１０％

【0099】

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。
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日硫酸：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。
７日硫酸：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。

【0100】

実験２−１では、水セメント比４０％の場合について、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬することで、硫酸塩（硫酸ナトリウムNa₂SO₄）の効果に影響があるかどうかを調べた。

【0101】

(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。

【0102】

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０．１１６％短くなった。

【0103】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９６％短くなった。

【0104】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９７％短くなった。

【0105】

脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬した供試体（３日硫酸）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９９％短くなった。

【0106】

脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬した供試体（７日硫酸）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９３％短くなった。

【0107】

(3) まとめ
実験２−１は、硫酸塩の溶液をモルタル硬化物の表面に含浸させた場合の硬化物の乾燥収縮硬化を、含浸処理を行わなかった場合や、水を含浸させた場合と比較したものであるが、水を含浸させた場合と比べて顕著な効果はみられず、硫酸塩単独では乾燥収縮低減効果は少ないと推察された。

【0108】

〔実験２−２〕
実験２−２では、水セメント比６０％の通常モルタルの硬化物に硫酸塩として硫酸ナトリウムNa₂SO₄を含有する水を含浸させた場合の効果の有無の確認を行った。

【0109】

(1) 実験条件
実験条件を表５に示す。

【0110】

【表5】

【0111】

表５において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
Na₂SO₄濃度＝Na₂SO₄（ｇ）／（Na₂SO₄（ｇ）＋水（ｇ））＝１０％

【0112】

表５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日硫酸：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。
７日硫酸：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。

【0113】

実験２−２では、水セメント比６０％の場合について、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬することで、硫酸塩（硫酸ナトリウムNa₂SO₄）の効果に影響があるかどうかを調べた。

【0114】

(2) 実験結果
実験結果を図１０に示す。
図１０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。

【0115】

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０．１１３％短くなった。

【0116】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８５％短くなった。

【0117】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８５％短くなった。

【0118】

脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬した供試体（３日硫酸）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８９％短くなった。

【0119】

脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬した供試体（７日硫酸）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８９％短くなった。

【0120】

(3) まとめ
実験２−２も、実験２−１と同様、硫酸ナトリウムの溶液をモルタル硬化物の表面に含浸させた場合の硬化物の乾燥収縮硬化を、含浸処理を行わなかった場合や、水を含浸させた場合と比較したものであるが、水を含浸させた場合と比べて顕著な効果はみられず、硫酸塩単独では乾燥収縮低減効果は少ないと推察された。
〔実験２−３〕
実験２−３では、実験２−１、実験２−２の結果を参考に、さらに硫酸ナトリウム溶液の浸漬時間を変化させた場合、硫酸ナトリウムの濃度を変化させた場合などについて、その効果の有無の確認を行った。モルタルの硬化物は水セメント比５０％で作成した。

【0121】

(1) 実験条件
実験条件を表６に示す。

【0122】

【表6】

【0123】

表６において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂

【0124】

表６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。

【0125】

３日硫酸５％：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度５％の溶液に１分間浸漬。
７日硫酸５％：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度５％の溶液に１分間浸漬。
３日硫酸１０％：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。
７日硫酸１０％：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１分間浸漬。
３日硫酸１０％１０分：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１０分間浸漬。
７日硫酸１０％１０分：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に１０分間浸漬。
３日硫酸１０％３０分：脱型３日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に３０分間浸漬。
７日硫酸１０％３０分：脱型７日後に供試体をNa₂SO₄濃度１０％の溶液に３０分間浸漬。
Na₂SO₄濃度＝Na₂SO₄（ｇ）／（Na₂SO₄（ｇ）＋水（ｇ））

【0126】

(2) 実験結果
実験結果を図１１〜図１３に示す。
図１１は、実験２−３において、硫酸ナトリウムを脱型３日後に含浸させ、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬させた場合について、硫酸ナトリウムの浸漬時間を変化させたケース（３日硫酸１０％、３日硫酸１０％１０分、３日硫酸１０％３０分）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。

【0127】

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０．１０５％短くなった。

【0128】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９５％短くなった。

【0129】

脱型３日後に水に１０分間浸漬した供試体（３日水１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９３％短くなった。

【0130】

脱型３日後に水に３０分間浸漬した供試体（３日水３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８９％短くなった。

【0131】

脱型３日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（３日硫酸１０％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９０％短くなった。

【0132】

脱型３日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１０分間浸漬した供試体（３日硫酸１０％１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９５％短くなった。

【0133】

脱型３日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に３０分間浸漬した供試体（３日硫酸１０％３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９８％短くなった。

【0134】

図１２は、実験２−３において、硫酸ナトリウムの濃度を変化させたケース（３日硫酸５％、７日硫酸５％、３日硫酸１０％、７日硫酸１０％）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。

【0135】

含浸処理を行わなかった供試体（Ｎ）は、図１１でも示したように、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１０５％短くなった。

【0136】

脱型３日後に濃度５％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（３日硫酸５％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９８％短くなった。

【0137】

脱型７日後に濃度５％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（７日硫酸５％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．１１５％短くなった。

【0138】

脱型３日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（３日硫酸１０％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９０％短くなった。

【0139】

脱型７日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（７日硫酸１０％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９５％短くなった。

【0140】

図１３は、実験２−３において、硫酸ナトリウムを脱型７日後に含浸させ、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬させた場合について、硫酸ナトリウムの浸漬時間を変化させたケース（７日硫酸１０％、７日硫酸１０％１０分、７日硫酸１０％３０分）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。

【0141】

含浸処理を行わなかった供試体（Ｎ）は、図１１、図１２にも示したように、乾燥収縮により材齢９１日までに長さが約０．１０５％短くなった。

【0142】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９３％短くなった。

【0143】

脱型７日後に水に１０分間浸漬した供試体（７日水１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．１０２％短くなった。

【0144】

脱型７日後に水に３０分間浸漬した供試体（７日水３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０８６％短くなった。

【0145】

脱型７日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１分間浸漬した供試体（７日硫酸１０％）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９３％短くなった。

【0146】

脱型７日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に１０分間浸漬した供試体（７日硫酸１０％１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９３％短くなった。

【0147】

脱型７日後に濃度１０％の硫酸ナトリウム溶液に３０分間浸漬した供試体（７日硫酸１０％３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢９１日（１３週）までに長さが約０．０９５％短くなった。

【0148】

(3) まとめ
実験２−３では硫酸ナトリウム溶液の浸漬時間や硫酸ナトリウムの濃度の違いで、乾燥収縮の大きさに差があらわれたものの、水を含浸させた場合と比べて乾燥収縮低減効果があるとは言えず、硫酸塩単独では乾燥収縮低減効果は少ないと推察された。

【0149】

〔実施例〕
次に、本発明の実施例として、脱型後のセメント系硬化物の表面に尿素と硫酸塩を含有する溶液を含浸させた場合の乾燥収縮低減効果について説明する（実験３−１〜実験３−３、実験４−１、実験４−２）。

【0150】

〔実験３−１〕
実験３−１では、水セメント比４０％の通常モルタルの硬化物に尿素と硫酸金属塩である硫酸ナトリウムNa₂SO₄を含有する水（尿素５０％、硫酸ナトリウム１０％濃度の混合溶液）を含浸させた場合の効果の確認を行った。

【0151】

(1) 実験条件
実験条件を表７に示す。

【0152】

【表7】

【0153】

表７において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
mix：〔（硫酸ナトリウム：水：尿素＝１：９：１０（質量）〕

【0154】

表７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mix：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。
７日mix：脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。

【0155】

実験３−１では、さらに材齢２８日（４週）から材齢７７日（１１週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬することで効果に影響があるかどうかを調べた。

【0156】

(2) 実験結果
実験結果を図１４に示す。
図１４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。

【0157】

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４８日までに長さが約０．０９０％短くなり、その後ほぼ一定の長さを維持した。

【0158】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０８２％短くなった。

【0159】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０８４％短くなった。

【0160】

脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（３日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７２％短くなった。

【0161】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（７日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７０％短くなった。

【0162】

(3) まとめ
実験３−１では、水に尿素と硫酸ナトリウムを溶解させた混合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、材齢７７日（１１週）時点で、硬化物の乾燥収縮を１５〜２０％程度低減できることが確認された。

【0163】

また、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬した過程において、乾燥収縮低減効果が維持されており、実験１−１の尿素のみを含有する溶液を用いた場合との対比では、実験１−１の場合のような水の浸漬による乾燥収縮低減効果の低減がなかった。したがって、尿素と硫酸塩の混合溶液を用いることで、外部構造物など風雨にさらされる構造物においても乾燥収縮低減効果の維持が期待できる。
〔実験３−２〕
実験３−２では、水セメント比６０％の通常モルタルの硬化物に尿素と硫酸塩としての硫酸ナトリウムNa₂SO₄を含有する水を含浸させた場合の効果の確認を行った。

【0164】

(1) 実験条件
実験条件を表８に示す。

【0165】

【表8】

【0166】

表８において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
mix：〔（硫酸ナトリウム：水：尿素＝１：９：１０（質量）〕

【0167】

表８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mix：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。
７日mix：脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。

【0168】

実験３−２では、さらに材齢２８日（４週）から材齢７７日（１１週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬することで効果に影響があるかどうかを調べた。

【0169】

(2) 実験結果
実験結果を図１５に示す。
図１５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。

【0170】

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４２日までに長さが約０．０７９％短くなり、その後ほぼ一定の長さを維持した。

【0171】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０６８％短くなった。

【0172】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７０％短くなった。

【0173】

脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（３日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０５０％短くなった。

【0174】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（７日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０５２％短くなった。

【0175】

(3) まとめ
実験３−２では、水に尿素と硫酸ナトリウムを溶解させた混合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、材齢７７日（１１週）時点で、硬化物の乾燥収縮を１５〜３５％程度低減できることが確認された。

【0176】

また、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬した乾湿の繰り返しにおいても乾燥収縮低減効果が維持された。したがって、尿素と硫酸塩の混合溶液を用いることで、外部構造物など風雨にさらされる構造物においても乾燥収縮低減効果の維持が期待できる。
〔実験３−３〕
実験３−３では、実験３−１、実験３−２の結果を参考に、さらに尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液の浸漬時間を変化させた場合について、その効果の有無の確認を行った。モルタルの硬化物は水セメント比５０％で作成した。

【0177】

(1) 実験条件
実験条件を表９に示す。

【0178】

【表9】

【0179】

表９において、
ｃ：普通ポルトランドセメント
ｗ：水
ｓ：川砂
mix：〔（硫酸ナトリウム：水：尿素＝１：９：１０（質量）〕

【0180】

表９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。

【0181】

３日mix：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。
７日mix：脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。
３日mix１０分：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１０分間浸漬。
７日mix１０分：脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１０分間浸漬。
３日mix３０分：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に３０分間浸漬。
７日mix３０分：脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に３０分間浸漬。

【0182】

実験３−３では、さらに材齢２８日（４週）から材齢７７日（１１週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬することで効果に影響があるかどうかを調べた。

【0183】

(2) 実験結果
実験結果を図１６、図１７に示す。
図１６は、実験３−３において、水に尿素と硫酸ナトリウムを溶解させた混合溶液を脱型３日後に含浸させ、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬させた場合について、混合溶液の浸漬時間を変化させたケース（３日mix、３日mix１０分、３日mix３０分）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。

【0184】

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４８日までに長さが約０．０８６％短くなり、その後ほぼ一定の長さを維持した。

【0185】

脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７７％短くなった。

【0186】

脱型３日後に水に１０分間浸漬した供試体（３日水１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７３％短くなった。

【0187】

脱型３日後に水に３０分間浸漬した供試体（３日水３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７３％短くなった。

【0188】

脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（３日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０５３％短くなった。

【0189】

脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１０分間浸漬した供試体（３日mix１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０４６％短くなった。

【0190】

脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に３０分間浸漬した供試体（３日mix３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０４８％短くなった。

【0191】

図１７は、実験３−３において、水に尿素と硫酸ナトリウムを溶解させた混合溶液を脱型７日後に含浸させ、材齢２８日（４週）から材齢９１日（１３週）まで１週ごとに各供試体を水に浸漬させた場合について、混合溶液の浸漬時間を変化させたケース（７日mix、７日mix１０分、７日mix３０分）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。

【0192】

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４８日までに長さが約０．０８６％短くなり、その後ほぼ一定の長さを維持した。

【0193】

脱型７日後に水に１分間浸漬した供試体（７日水）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７２％短くなった。

【0194】

脱型７日後に水に１０分間浸漬した供試体（７日水１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０７２％短くなった。

【0195】

脱型７日後に水に３０分間浸漬した供試体（７日水３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０６６％短くなった。

【0196】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１分間浸漬した供試体（７日mix）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０５８％短くなった。

【0197】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に１０分間浸漬した供試体（７日mix１０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０４８％短くなった。

【0198】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に３０分間浸漬した供試体（７日mix３０分）は、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬することで長さ変化率が変動しながら、材齢７７日（１１週）までに長さが約０．０３９％短くなった。

【0199】

(3) まとめ
実験３−３では、水に尿素と硫酸ナトリウムを溶解させた混合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、材齢７７日（１１週）時点で、硬化物の乾燥収縮を３０〜４０％程度低減できることが確認された。

【0200】

また、材齢２８日（４週）以後、１週ごとに各供試体を水に浸漬した乾湿の繰り返しにおいても乾燥収縮低減効果が維持された。したがって、尿素と硫酸塩の混合溶液を用いることで、外部構造物など風雨にさらされる構造物においても乾燥収縮低減効果の維持が期待できる。

【0201】

脱型７日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に浸漬したケースでは浸漬時間が１分、１０分、３０分と長いほど乾燥収縮低減効果が大きかったが、脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムの混合溶液に浸漬したケースでは、材齢７７日時点において浸漬時間１０分と３０分での差は明確ではなかった。

【0202】

〔実験４−１〕
実験１−１〜実験１−３、実験３−１〜実験３−３がモルタル硬化物に対する実験であったのに対し、実験４−１では、水セメント比４０％のコンクリート硬化物を対象として実験を行った。

【0203】

(1) 実験条件
実験条件を表１０に示す。

【0204】

【表10】

【0205】

表１０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
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋水（ｇ））＝５０％
mix：〔（硫酸ナトリウム：水：尿素＝１：９：１０（質量）〕

【0206】

表１０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。
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。
３日mix：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。

【0207】

(2) 実験結果
実験結果を図１８に示す。
図１８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。

【0208】

材齢５６日（８週）時点で、脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）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ほとんど変わらないが、脱型３日後に尿素の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）は長さ変化率が約１０％低減し、乾燥収縮低減効果がみられる。

【0209】

脱型３日後に尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬した供試体（３日mix）は、材齢４２日（６週）までは、脱型３日後に尿素の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）より長さ変化率が小さかったが、材齢５６日（８週）時点ではほぼ同じとなり、含浸処理を行わなかったＮに対しては、長さ変化率が約８％低減した。

【0210】

(3) まとめ
コンクリートに対する実験４−１は、モルタルに対する実験に比べると、尿素あるいは尿素と硫酸塩を水に溶解させたものを含浸させた場合の効果が相対的に小さいが、コンクリートはモルタルに比べもともと長さ変化率自体が小さく、コンクリートにおいても乾燥収縮低減効果が確認された。

【0211】

〔実験４−２〕
実験４−２では、水セメント比６０％のコンクリート硬化物を対象として、実験４−１と同様の実験を行った。

【0212】

(1) 実験条件
実験条件を表１１に示す。

【0213】

【表11】

【0214】

表１１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
尿素濃度＝尿素（ｇ）／（尿素（ｇ）＋水（ｇ））＝５０％
mix：〔（硫酸ナトリウム：水：尿素＝１：９：１０（質量）〕

【0215】

表１１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。
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。
３日mix：脱型３日後に供試体を尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬。

【0216】

(2) 実験結果
実験結果を図１９に示す。
図１９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。

【0217】

材齢５６日（８週）時点で、脱型３日後に水に１分間浸漬した供試体（３日水）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ほとんど変わらないが、脱型３日後に尿素の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）は長さ変化率が約１１％低減し、乾燥収縮低減効果がみられる。

【0218】

脱型３日後に尿素と硫酸ナトリウムを含有する溶液に１分間浸漬した供試体（３日mix）は、材齢４２日（６週）までは、脱型３日後に尿素の溶液に１分間浸漬した供試体（３日尿素）より長さ変化率が小さかったが、材齢５６日（８週）時点ではほぼ同じとなり、含浸処理を行わなかったＮに対しては、長さ変化率が約９％低減した。

【0219】

(3) まとめ
コンクリートに対する実験４−２は、コンクリートに対する実験４−１とほぼ同様の傾向がみられたが、水セメント比が４０％でより高品質の実験４−１と比べると、コンクリート供試体のもともとの長さ変化率自体が若干大きくなっている。

【要約】

【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を提供する。
【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と硫酸塩を含有する溶液を含浸させる。含浸させる方法としては、セメント系硬化物に塗布したり、吹き付けたり、あるいは尿素と硫酸塩を含有する溶液に一定時間浸漬してもよい。尿素と硫酸塩を含有する溶液は、尿素と硫酸塩を単に水に溶解させた溶液でよい。その他、尿素と硫酸塩を溶解させる液体は、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、その溶液に尿素と硫酸塩を溶解させたものを使用することもできる。
【選択図】 図１６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】