フォーム・コンクリートにおける4つの核となる混和剤

発泡コンクリートは、軽量で断熱性があり、環境に優しい建築材料として、屋根断熱、トンネル埋め戻し、軽量壁構造などに広く使用されている。発泡コンクリートの性能はその添加剤によって大きく左右され、添加剤は発泡体の安定性、機械的強度、施工適応性を調整する。この記事では、発泡コンクリート添加剤の定義、主な種類、用量基準、購入時の注意事項など、発泡コンクリート添加剤の核となる知識について詳しく説明し、材料の選択を最適化し、よくある落とし穴を回避するのに役立つ。

発泡コンクリート添加剤とは？

発泡コンクリート 添加剤は、発泡コンクリート製造時に混合物に添加される化学物質または天然物質である。添加剤は、発泡構造を改良したり、水和反応を調整したり、スラリーの安定性を高めたりして、材料の性能を向上させる。セメントやフライアッシュなどの基本原料とは異なり、添加剤が占める割合は小さいが、最終製品の密度、圧縮強度、熱伝導率、耐久性を決定する上で決定的な役割を果たす。機能的な違いにより、発泡剤、発泡安定剤、強度向上剤、性能改良剤に分けられる。

コアフォームコンクリート添加剤：種類と投与基準

添加剤の選択と添加量は、発泡コンクリートの品質に直接影響する。以下は、最も一般的に使用されるコア添加剤とその特性、および科学的な添加量の範囲である。

1.発泡剤多孔質構造形成の核心

発泡剤は、発泡コンクリート中に安定した気泡を発生させ、均一なセル構造を形成して密度を下げ、断熱性を向上させる鍵となるものである。主にタンパク質系、合成系、複合系に分類され、それぞれ用途が異なる。

• 1)タンパク質系発泡剤:加水分解された動植物性タンパク質から抽出され、セメントとの相溶性に優れた、微細で安定性の高い気泡を生成する。床暖房や屋根断熱などの断熱工事に適している。
• 投与量:セメント質量の0.5%～2%。密度300kg/m³の発泡コンクリートを調製する場合、セメント：水：発泡剤の比率は、230kg：140kg：1kgであり、密度600kg/m³の場合は、450kg：300kg：0.6kgである。

発泡効率を最適化するため、使用前に1：30～50の割合で水で希釈することを推奨する。

• 2)合成発泡剤:合成界面活性剤（ラウリルスルホン酸ナトリウムなど）で構成され、発泡倍率が高く（最大40～50倍）、さまざまな建設環境で安定した性能を発揮する。商業ビルや工業用埋め戻し材に広く使用されている。
• 投与量:セメント質量の0.3%～1.5%。合成発泡剤は、発泡品質に影響を与える過度の濃度を避けるため、より高い希釈比（1：50～100）を必要とすることが多い。
• 3）アルミニウムパウダー（化学発泡剤）:セメントスラリー中の水酸化カルシウムと反応して水素ガスを発生させ、緻密な気孔を形成する。気泡コンクリートブロックや高強度軽量部材に適している。
• 投与量:フライアッシュ気泡コンクリートの場合、約0.5kg/m³；砂気泡コンクリートの場合、固形分70%以上を要求し、要求される密度に基づいて添加量を調整する。

• 2.フォームスタビライザーフォームの寿命を延ばす

フォームスタビライザーは、フォームの液膜の粘性と弾性を改善し、気泡の破裂を防ぎ、セメントスラリーが固化するまでフォームの形状を維持する。一般的には、セルロースエーテル、タンパク質、高分子化合物などがある。

• 1)ヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル (HPMC)/ヒドロキシエチルメチルセルロースエーテル (ヘムシー):スラリーの保水性と泡の安定性を高め、偏析と水の分泌を抑える。
• 投与量:全乾質量の0.1%～0.3%。セメントスラリーに直接添加するか、発泡剤と混合して全体の安定性を向上させることが多い。
• 2)ポリアクリルアミド:気泡表面に保護膜を形成し、自己修復能力と機械的強度を向上させる。大量注入プロジェクトに適している。
• 投与量:セメント質量の0.05%～0.1%で、通常エマルジョンの形で使用される。

• 3.強度向上剤：機械的特性の向上

発泡コンクリートは軽量であるため強度が低いことが多く、断熱性能に影響を与えることなく圧縮強度と耐久性を向上させるために強度向上剤が添加される。

• 1)シリカフューム:ポゾラン反応を利用してさらにCSHゲルを形成し、内部の気孔を埋めて圧縮性を向上させる。
• 投与量セメント質量の2%～8%。最適添加量は6%であり、28日圧縮強度を2.7MPaに増加させ、吸水率を2%減少させることができる。
• 2)ショートカットファイバー: ポリプロピレン繊維 または スチールファイバー 耐クラック性と引張強度を高める。
• 投与量:全混合質量の0.1%～0.3%、構造用発泡コンクリート部品に適している。

• 4.性能改良剤構造と耐久性の最適化

このカテゴリーには、減水剤、初期強度剤、防水剤などが含まれ、スラリーの作業性と長期性能を調整する。

• 1)ウォーター・レデューサー:ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物は、流動性を維持しながら、水の消費量（水セメント比0.4～0.6）を削減する。
• 投与量:セメント質量の0.5%～1.5% .
• 2)初期戦力エージェント:硫酸塩ベースの薬剤は、セメントの水和を促進し、硬化時間を短縮する。
• 投与量:セメント塊の1%-3%、寒冷地建設に適している。

発泡コンクリート添加剤の購入：避けるべき落とし穴

発泡コンクリート添加剤市場には統一された必須基準がないため、製品の品質にばらつきがある。バイヤーは規格外製品を避けるために、以下の点に注目すべきである。

低用量」の謳い文句に惑わされるな

超低用量を宣伝して顧客を引きつけるメーカーもあるが、使用量は水セメント比や添加剤の種類と密接な関係がある。例えば、合成発泡剤は希釈倍率が高いが、実際の使用量はタンパク質系よりも低いとは限らない1。やみくもに低用量を追求すると、発泡が不十分になったり、安定性が悪くなったり、強度が低下したりすることがある。水とセメントの比率や建設機器に基づいて、適切な投与量を推奨する製品を優先する。

コア・パフォーマンス指標の検証

業界標準を参照 JC/T 2199-2013 発泡コンクリート用発泡剤 主要な指標をチェックする：

• 発泡マルチプル:タイプA≥20倍、タイプB≥18倍、高品質の製品は40倍以上に達することができる。
• フォームの安定性:1時間の出血の容積≤80mL、24時間の沈降の間隔≤10mm; 構造の間に崩壊する泡を避けなさい。
• 互換性:現地のセメントに有害反応（凝結遅延や強度低下な ど）がないことを確認する。大量購入の前に、少量バッチテストを実施する。

• 低価格の粗悪品は拒否する

低価格の添加剤は、有効成分を減らしたり、有害物質を加えたりすることでコストを削減していることが多い。例えば、粗悪な発泡剤は塩化物を多く含み、鉄筋の腐食を引き起こす可能性がある。不安定な発泡安定剤は、気孔が不均一になり、断熱性が低下する可能性がある9。明確な成分表、環境認証、無毒性試験報告書（GB/T 14902規格に準拠）のある製品を選ぶこと。

保管とアフターサービスに注意を払う

製品の保存可能期間（通常6～12ヵ月）と保管条件（密閉、冷却、乾燥）を確認する。不安定な成分を示す沈殿や成層のある製品は避ける3.施工上の問題を迅速に解決するため、現場での用量調整指導や性能試験サービスなどの技術サポートを提供するサプライヤーを優先する。

結論

発泡コンクリート添加剤は、製品性能の「エンジン」である。適切な種類と添加量を選ぶには、プロジェクトのニーズ（密度、強度、断熱性）、原材料の特性（セメントの種類、水質）、施工条件を組み合わせる必要がある。購入に際しては、性能指標を重視し、価格の罠にはまらないようにし、実用的な試験を実施して製品の適合性を確認する。添加剤の科学的な選択と適用により、発泡コンクリートは省エネルギーと環境保護においてその利点を十分に発揮し、建設プロジェクトに大きな価値を生み出すことができる。