【含浸系表面塗布材】シラン系とケイ酸系、その効果

コンクリートの「塩害、凍害対策」としての含浸系表面塗布材

含浸系表目塗布材は、主に以下の２種類が用いられます。

1. シラン系
2. ケイ酸系

（※２．ケイ酸系は、さらに「ケイ酸リチウム系」「ケイ酸ナトリウム系」に分けられます。）

この記事では、１．シラン系と、２．ケイ酸系の含浸系表面塗布材のコンクリート表面での反応の違いや特徴を以下に書きます。

シラン系含浸材

シラン系含浸材は、コンクリート面に塗布すると、アルキル基（図１）が固着します。アルキル基の分子構造は、水滴より小さく、水蒸気より大きいため、吸水が抑制されます。水の他に、塩分の侵入も抑制されるため、塩害、凍害対策としても用いられます。

水は通しませんが水蒸気は通す（通気性がある）ため、コンクリート内部に溜まった水分を起因とする劣化（＜例①＞内部の水分が凍結による膨張・融解を繰り返すことで起こる凍害、＜例②＞アルカリシリカゲルの吸水膨張により生じるアルカリシリカ反応による劣化）の抑制に期待されます。ただし、通気性があるため、中性化の抑制に対する効果は期待できません。

図１　アルキル基

ここで、アルキル基とは、アルカンの分子から水素原子（Ｈ）をひとつ除いてできる炭化水素基のことで、メチル基・エチル基・プロピル基（高校化学で習いました！）などの総称をいいます。

シラン系の含浸材は、炭素原子を含む”有機系”の含浸材のため、紫外線により劣化します。表面はおおよそ２年ほどで劣化すると言われています。

ケイ酸系含浸材

ケイ酸系含浸材は、コンクリート面に塗布すると、コンクリート表面のカルシウム成分と反応しＣ－Ｓ－Ｈ（カルシウムシリケート水和物）が生成されます。Ｃ－Ｓ－Ｈがコンクリートの空隙やひび割れを埋め、表面をち密化させます。これにより、外部からの水分等の侵入を抑制します。塩分の侵入も抑制するため、塩害、凍害対策としても用いられます。

ケイ酸リチウム系とケイ酸ナトリウム系の違い

• ケイ酸リチウム系＝細孔充てん性が高い、高コスト、水に溶けにくい（施工しにくい）
• ケイ酸ナトリウム系＝低コスト、水に溶けやすい（施工しやすい）

表面塗布材と表面被覆材

表面塗布材は、コンクリートに含浸し、コンクリート表面をち密化させることで凍害や塩害を抑制する効果が期待できます。

一方、表面被覆材はコンクリート表面を覆うことで、外部からの劣化因子を遮断します。それにより、劣化を抑制する効果が期待できます。

表面被覆材は、外部からの劣化因子の侵入を防ぐと同時に内部の劣化因子（例えば水分）を外部に逃がすことも抑制されるため、使用には注意が必要です。表面被覆材には、耐硫酸の有機系表面被覆材（エポキシ系、ビニルエステル系、ポリウレタン系）などがあります。

コンクリート診断士－過去問２０１７年Ｎｏ．３３

鉄筋コンクリート構造物における劣化機構および対策の目的に対して適用する表面保護工法として、次の（１）～（４）の組合せのうち、不適当なものはどれか。

答え（１）

硫酸（強酸）による化学的浸食には、有機系樹脂での表面被覆が有効です。