JP2006273604A

JP2006273604A - Rust-preventive agent composition and rust preventive treatment method using the same

Info

Publication number: JP2006273604A
Application number: JP2005091168A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Araki; 昭俊荒木; Kazuyuki Mizushima; 一行水島
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-28
Also published as: JP4994601B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rust-preventive agent composition which exhibits excellent conductivity and enables corrosion in a reinforcing steel in an unrepaired part to hardly occur by performing rust-preventive treatment using the composition and which therefore is useful for preventing the occurrence of rust in a steel such as an exposed reinforcing steel when repair mortar is newly placed for connection in the repair construction method for repairing the cross section of a concrete structure, and to provide a rust preventive treatment method using the same. <P>SOLUTION: The the rust-preventive agent composition contains a nitrite and an electroconductive polymer. The rust-preventive agent composition further contains cement. The rust-preventive agent composition further contains a polymer for cement admixing. The rust preventive treatment method uses the rust-preventive agent composition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、防錆剤組成物およびその防錆処理方法、特に、コンクリート構造物の断面修復工法において補修モルタルを打ち継ぐ場合、露出した鉄筋等の鋼材の発錆を防止するための防錆剤組成物およびその防錆処理方法に関する。 The present invention relates to a rust preventive composition and a rust preventive treatment method thereof, and particularly a rust preventive agent for preventing rusting of a steel material such as an exposed reinforcing bar when a repair mortar is succeeded in a cross-section repair method for a concrete structure. The present invention relates to a composition and a method for treating rust.

コンクリート構造物の補修工事では、劣化した部分を除去し、新たに補修モルタルを打ち継ぐ断面修復工事が行われている。
その際、露出した鉄筋等の鋼材の発錆を防止することを目的に防錆処理が行われている。 In repair work for concrete structures, cross-section repair work is being carried out to remove the deteriorated part and transfer the repair mortar.
At that time, rust prevention treatment is performed for the purpose of preventing rusting of exposed steel materials such as reinforcing bars.

従来の防錆剤は、無機系では、亜硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩、及びリン酸塩等があり、有機系では、有機リン酸エステル、エステル塩、有機酸類、スルホン酸類、アミン類、アルキルフェノール類、メルカプタン類、及びニトロ化合物等が知られている（非特許文献１参照）。 Conventional rust inhibitors include nitrites, chromates, silicates, and phosphates in inorganic systems, and organic phosphates, ester salts, organic acids, sulfonic acids, and amines in organic systems. In addition, alkylphenols, mercaptans, nitro compounds, and the like are known (see Non-Patent Document 1).

断面修復工法を行う場合は、亜硝酸塩系防錆剤を多く使用しており、直接鉄筋に塗布したり、ポリマーエマルジョンと混合したものを塗布したり、セメントのような水硬性物質と混合して塗布したりして使用されている。
セメント類と混合して使用する場合は、亜硝酸塩を長期間鉄筋表面に保持することと、塩化物イオンや酸素の透過性を低減させてより防錆効果を維持することを目的にセメント混和用ポリマーを配合したものを塗布している場合がある。 When performing a cross-section restoration method, a large amount of nitrite rust preventive agent is used, and it is applied directly to the reinforcing bar, mixed with a polymer emulsion, or mixed with a hydraulic substance such as cement. It is used by applying.
When mixed with cement, it is used for cement admixture in order to keep nitrite on the reinforcing bar surface for a long time and to reduce the permeability of chloride ions and oxygen to maintain the rust prevention effect. In some cases, a polymer blend is applied.

一方、導電性ポリマーは、電池、コンデンサー、塗料、帯電防止材、有機ＥＬ発光材料、電磁波シールド、及び印刷基盤等の電気・電子分野の用途で使用されているが、セメントコンクリート分野では使用されていない。 On the other hand, conductive polymers are used in electric and electronic fields such as batteries, capacitors, paints, antistatic materials, organic EL light-emitting materials, electromagnetic wave shields, and printed boards, but are not used in cement concrete. Absent.

「IX 防錆剤」、コンクリート混和剤の開発技術、pp119〜134、シーエムシー出版、2000年"IX Rust preventive", Development technology of concrete admixture, pp119-134, CM Publishing, 2000

断面修復工法で多く用いられる亜硝酸塩系防錆剤は、そのまま鉄筋に塗布できるが、塗布して直ぐに断面修復しないと錆が発生することがあった。
また、セメントとセメント混和用ポリマーとを配合したものは塗布して直ぐに断面修復しなくても鉄筋に錆が発生しにくい点で好ましいが、噴霧や塗布の過程において、鉄筋以外の下地コンクリートにもどうしても付着してしまい、そのまま導電性モルタルで断面修復を行うと、付着した部分の導電性が悪くなり、未補修部分の鉄筋腐食を起こしやすくなる。 Nitrite-based rust preventives often used in cross-section repair methods can be applied directly to the reinforcing bars, but rust may occur if the cross-section is not repaired immediately after application.
In addition, a combination of cement and cement admixture polymer is preferable in that it does not generate rust on the reinforcing bars even if the cross section is not restored immediately after application. If the cross section is repaired with the conductive mortar as it is, the conductivity of the adhered portion is deteriorated and the unrepaired portion is easily corroded.

本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、導電性ポリマーを含有する防錆剤組成物を使用することで、下地コンクリートに付着しても、未補修部分の鉄筋腐食が起きにくい防錆処理方法を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses a rust preventive composition containing a conductive polymer, so that even if it adheres to the underlying concrete, the reinforcing bars of the unrepaired part We have completed a rust-proofing method that prevents corrosion.

本発明は、亜硝酸塩と導電性ポリマーとを含有してなる防錆剤組成物あり、さらに、セメントを含有してなる該防錆剤組成物であり、さらに、セメント混和用ポリマーを含有してなる該防錆剤組成物であり、該防錆剤組成物を用いる防錆処理方法である。 The present invention is a rust inhibitor composition comprising nitrite and a conductive polymer, and further comprising the rust inhibitor composition comprising cement, and further comprising a cement admixture polymer. This rust preventive composition is a rust preventive treatment method using the rust preventive composition.

本発明の防錆剤組成物は優れた導電性を示し、それを用いて防錆処理を行うことで、未補修部分の鉄筋腐食を起きにくくすることが可能となる。 The rust preventive composition of the present invention exhibits excellent conductivity, and by using it to carry out a rust prevention treatment, it is possible to make it difficult to cause corrosion of reinforcing bars in unrepaired parts.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

本発明で使用する亜硝酸塩とは、防錆効果を付与する物質であり、例えば、亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸マグネシウム、及び亜硝酸バリウムが挙げられ、これらのうち、価格や、アルカリ骨材反応に対して影響のない亜硝酸リチウムや亜硝酸カルシウムの使用が好ましい。 The nitrite used in the present invention is a substance imparting a rust preventive effect, and examples thereof include lithium nitrite, sodium nitrite, potassium nitrite, calcium nitrite, magnesium nitrite, and barium nitrite. Among them, it is preferable to use lithium nitrite or calcium nitrite which does not affect the price and alkali aggregate reaction.

本発明で使用する導電性ポリマーとは、ポリピロール類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、及びポリチエニレンビニレン類等のヘテロ原子含有導電性ポリマーや、ポリアセチレン類、ポリアズレン類、ポリフェニレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアセン類、ポリフェニルアセチレン類、及びポリジアセチレン類等の炭化水素系導電性ポリマーが挙げられる。これらの導電性ポリマーは、粉末状や水を分散させたディスパージョンのいずれでも使用可能である。これらのうち、比較的高い導電性を示すポリチオフェン類の使用が好ましい。
導電性ポリマーの使用量は、亜硝酸塩100部に対して、0.1〜20部が好ましく、0.5〜10部がより好ましい。0.1部未満ではモルタルに導電性を付与することが難しい場合があり、20部を超えるとモルタルの強度が低下する場合がある。 The conductive polymer used in the present invention is a heteroatom-containing conductive polymer such as polypyrroles, polyanilines, polythiophenes, and polythienylene vinylenes, polyacetylenes, polyazulenes, polyphenylenes, polyphenylene vinylenes, polyacene. , Hydrocarbon-based conductive polymers such as polyphenylacetylenes and polydiacetylenes. These conductive polymers can be used in either a powder form or a dispersion in which water is dispersed. Of these, use of polythiophenes exhibiting relatively high conductivity is preferable.
The amount of the conductive polymer used is preferably 0.1 to 20 parts and more preferably 0.5 to 10 parts with respect to 100 parts of nitrite. If it is less than 0.1 part, it may be difficult to impart conductivity to the mortar, and if it exceeds 20 parts, the strength of the mortar may be reduced.

本発明で使用するセメントとしては特に限定されるものではないが、JIS R 5210に規定されている各種ポルトランドセメント、JIS R 5211、JIS R 5212、及びJIS R 5213に規定されている各種混合セメント、並びに、JISに規定された以上の混和材混入率で製造した高炉セメント、フライアッシュセメント、又はシリカセメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメントからなる群より選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。
セメントの使用量は、亜硝酸塩100部に対して、80〜400部が好ましく、150〜300部がより好ましい。80部未満では塗布してから錆が発生するまでの時間が短い場合があり、400部を超えると塗りにくくなる場合がある。 The cement used in the present invention is not particularly limited, but various portland cements defined in JIS R 5210, various mixed cements defined in JIS R 5211, JIS R 5212, and JIS R 5213, In addition, one or two or more types selected from the group consisting of blast furnace cement, fly ash cement, silica cement, limestone powder mixed with blast furnace cement, fly ash cement manufactured at the above admixture ratio specified in JIS may be mentioned.
The amount of cement used is preferably 80 to 400 parts, more preferably 150 to 300 parts, per 100 parts of nitrite. If it is less than 80 parts, the time from application to rusting may be short, and if it exceeds 400 parts, it may be difficult to apply.

本発明で使用するセメント混和用のポリマー（以下、セメントポリマーという）とは、JIS A 6203で規定されており、従来よりセメント混和用として、一般的に使用されてきたポリマーであり、中性化、塩害、及び凍害等の耐久性を向上させる目的で使用するものである。例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、及び天然ゴムなどのゴムラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニルビニルバーサテート系共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体等の合成樹脂エマルジョン、並びに、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂に代表される液状ポリマーなどが挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上の混合物も使用可能である。
セメントポリマーの使用量は、亜硝酸塩100部に対して、２〜50部が好ましく、５〜30部がより好ましい。２部未満ではセメントと併用した場合の塩化物イオンなどの遮蔽効果が小さい場合があり、50部を超えると導電性が低下する場合がある。 The polymer for cement admixture used in the present invention (hereinafter referred to as cement polymer) is defined in JIS A 6203, and is a polymer that has been generally used for cement admixture. It is used for the purpose of improving durability such as salt damage and frost damage. For example, rubber latex such as acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, and natural rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyacrylate copolymer, vinyl acetate vinyl versatate copolymer, styrene -Synthetic resin emulsions such as acrylic acid ester copolymers, and liquid polymers typified by epoxy resins and unsaturated polyester resins can be used, and one or a mixture of two or more of these can also be used.
The amount of the cement polymer used is preferably 2 to 50 parts, more preferably 5 to 30 parts per 100 parts of nitrite. If it is less than 2 parts, the shielding effect of chloride ions and the like may be small when used in combination with cement, and if it exceeds 50 parts, the conductivity may decrease.

本発明では、防錆剤組成物に、電子供与剤を併用することは、さらに導電性を向上させることができるので好ましい。
電子供与剤としては、塩素、臭素、ヨウ素、これらの化合物等のハロゲン類、五フッ化リン、五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモンなどのルイス酸が挙げられる。 In the present invention, it is preferable to use an electron donating agent in combination with the rust preventive composition because the conductivity can be further improved.
Examples of the electron donating agent include chlorine, bromine, iodine, halogens such as these compounds, and Lewis acids such as phosphorus pentafluoride, arsenic pentafluoride, and antimony pentafluoride.

本発明の防錆剤組成物には、セメント以外の水硬性物質であるアルカリにより刺激され硬化するポゾラン物質、急硬性を付与することができるカルシウムアルミネート類、これらの混合物を導電性に悪影響を与えない範囲で併用可能である。 In the rust preventive composition of the present invention, a pozzolanic substance that is stimulated and hardened by an alkali which is a hydraulic substance other than cement, a calcium aluminate capable of imparting rapid hardening, and a mixture thereof adversely affect conductivity. Can be used in combination as long as they are not given.

さらに、砂を適度に混合してモルタルとした防錆剤組成物として使用することも可能である。 Furthermore, it can also be used as a rust inhibitor composition in which mortar is mixed with sand appropriately.

また、本発明の防錆剤組成物には品質に悪影響を与えない範囲で、カーボンブラック、界面活性剤、繊維類、増粘剤、粘土鉱物、凝結促進剤、凝結遅延剤、防水剤、及び抗菌剤等の各種添加剤を併用することが可能である。 In addition, the rust preventive composition of the present invention is within a range that does not adversely affect the quality, carbon black, surfactant, fibers, thickener, clay mineral, setting accelerator, setting retarder, waterproofing agent, and Various additives such as antibacterial agents can be used in combination.

本発明の防錆剤組成物の施工方法は特に限定されるものではないが、例えば、噴霧機を用い鉄筋に吹き付けてもよく、刷毛で塗りつけてもよい。 Although the construction method of the rust preventive composition of the present invention is not particularly limited, for example, it may be sprayed on a reinforcing bar using a sprayer or may be applied with a brush.

実験例１
亜硝酸水溶液の固形分100部に対して、表２に示す導電性ポリマーを配合して防錆剤組成物を調製し、温度20℃、湿度80％で気中養生した材齢28日後のJIS R 5201に規定されている、縦40mm×横40mm×厚さ10mmのJISモルタル板に、刷毛で概ね塗布量が150g/m²となるように塗布し、抵抗値と、鉄筋に塗布したときの発錆するまでの時間とを確認した。結果を表１に併記する。 Experimental example 1
A rust preventive composition was prepared by blending the conductive polymer shown in Table 2 with 100 parts of the solid content of the nitrous acid aqueous solution, and was cured in air at a temperature of 20 ° C and a humidity of 80%. When applied to a JIS mortar board of 40 mm length × 40 mm width × 10 mm thickness specified by R 5201 with a brush so that the applied amount is approximately 150 g / m ^2, and when it is applied to the resistance value and rebar The time until rusting was confirmed. The results are also shown in Table 1.

＜使用材料＞
亜硝酸塩水溶液：亜硝酸リチウム水溶液、固形分25％、市販品
導電性ポリマーＡ：ポリエチレンオキシジオキシチオフェン水分散液、固形分1.2％、市販品
導電性ポリマーＢ：ポリピロール、市販品 <Materials used>
Nitrite aqueous solution: Lithium nitrite aqueous solution, solid content 25%, commercial conductive polymer A: Polyethyleneoxydioxythiophene aqueous dispersion, solid content 1.2%, commercial conductive polymer B: polypyrrole, commercial product

＜測定方法＞
抵抗率：導電性試験、縦40mm×横40mm×厚さ10mmのJISモルタル板に、刷毛で概ね塗布量が150g/m2となるように塗布した後、塗布面とそうでない面にアルミニウム製の電極を設置し、インピーダンス測定装置を用いて抵抗率を、抵抗率(Ω・cm)＝（抵抗×電極面積）／電極間距離の式から算出
発錆するまでの時間：Ｄ１６の鉄筋に防錆剤組成物を塗布し、20℃、100％の恒温高湿室に放置し、錆が発生する時間を観察 <Measurement method>
Resistivity: Conductivity test, applied to a JIS mortar plate 40mm long x 40mm wide x 10mm thick with a brush so that the applied amount is approximately 150g / m2, and then an aluminum electrode on the coated and non-coated surfaces Is calculated from the equation of resistivity (Ω · cm) = (resistance × electrode area) / distance between electrodes using an impedance measuring device. Time until rusting: D16 rebar with rust inhibitor Apply the composition, leave it in a constant temperature and high humidity chamber at 20 ° C and 100%, and observe the time when rust occurs

実験例２
セメント250部、亜硝酸塩水溶液の固形分100部、及び亜硝酸塩水溶液の固形分100部に対して、表２に示す導電性ポリマーを配合して防錆剤組成物を調製し、抵抗率と防錆性とを確認した。結果を表２に併記する。 Experimental example 2
An antirust agent composition was prepared by blending 250 parts of cement, 100 parts of solid content of aqueous nitrite solution, and 100 parts of solid content of aqueous nitrite solution with the conductive polymer shown in Table 2, and the resistivity and prevention It was confirmed that it was rusting. The results are also shown in Table 2.

＜使用材料＞
セメント：普通ポルトランドセメント、市販品 <Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, commercial product

＜試験方法＞
防錆性：JHS-415に準拠し防錆性試験を実施 <Test method>
Rust prevention: Rust prevention test conducted according to JHS-415

実験例３
亜硝酸塩水溶液の固形分100部に対して、導電性ポリマーＡ0.5部と表３に示すセメントとを配合して防錆剤組成物を調製し、発錆するまでの時間、抵抗率、及び防錆性の確認を行った。結果を表３に併記する。 Experimental example 3
A rust inhibitor composition is prepared by blending 0.5 part of the conductive polymer A and the cement shown in Table 3 with respect to 100 parts of the solid content of the aqueous nitrite solution, and the time until rusting, resistivity, and The antirust property was confirmed. The results are also shown in Table 3.

実験例４
セメント250部、亜硝酸塩水溶液の固形分100部に対して、導電性ポリマーＡ0.6部と表４に示すセメントポリマーとを配合し、防錆剤組成物を調製して抵抗率を確認した。結果を表４に併記する。 Experimental Example 4
Conductive polymer A0.6 part and cement polymer shown in Table 4 were blended with 250 parts of cement and 100 parts of solid content of the nitrite aqueous solution, and a rust preventive composition was prepared to confirm the resistivity. The results are also shown in Table 4.

＜使用材料＞
セメントポリマー：エチレン−酢酸ビニル系エマルジョン、固形分45％、市販品 <Materials used>
Cement polymer: Ethylene-vinyl acetate emulsion, solid content 45%, commercial product

実験例５
亜硝酸塩水溶液の固形分100部に対して、導電性ポリマーＡ0.5部、セメント250部、及び表５に示すセメントポリマーを配合して防錆剤組成物を調製し、塩化物イオン浸透深さ、抵抗率、及び防錆性を確認した。結果を表５に併記する。 Experimental Example 5
A rust inhibitor composition is prepared by blending 0.5 parts of conductive polymer A, 250 parts of cement and cement polymer shown in Table 5 with 100 parts of solid content of nitrite aqueous solution, and the penetration depth of chloride ions The resistivity and rust resistance were confirmed. The results are also shown in Table 5.

＜測定方法＞
塩化物イオン浸透深さ：遮塩性、JIS A 1171に準拠 <Measurement method>
Chloride ion penetration depth: Salt barrier, compliant with JIS A 1171

Claims

亜硝酸塩と導電性ポリマーとを含有してなる防錆剤組成物。 A rust preventive composition comprising nitrite and a conductive polymer.

さらに、セメントを含有してなる請求項１に記載の防錆剤組成物。 Furthermore, the rust preventive composition of Claim 1 formed by containing a cement.

さらに、セメント混和用ポリマーを含有してなる請求項１又は請求項２に記載の防錆剤組成物。 Furthermore, the rust preventive composition of Claim 1 or Claim 2 containing the polymer for cement admixture.

請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の防錆剤組成物を用いる防錆処理方法。 The rust prevention processing method using the rust preventive composition of any one of Claims 1-3.