液体ガラス

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液体ガラスとは

【常温安定ガラス】

学術用語で「ガラス」は「多くの液体は冷却すると一定温度で凝固し、結晶配列をとるが、ある種の液体では冷却すると結晶化しないままで凝固する。この状態をガラス状態といい、ガラス状態にある無機物質をガラスという。」ですが、弊社は常温でガラス化する液体を｢常温安定ガラス｣と呼称しています。
｢液体ガラス｣はマスコミで使われた造語でイメージが先行してしまい、現時点では明確な意味で使用されている用語ではなくなっています。

ここではかつて弊社の｢常温安定ガラス｣がマスコミ取材されたおり紹介された「液体ガラス」について説明しています。

液体ガラスの反応機構とその効果のポイント

液体ガラスはガラス物質【glass material】が原料の水溶液で、コンクリート等の多孔質材料に浸透し、それらの内部に存在するミネラルイオンと化学反応し、浸透部及び表面にガラス物質を析出します。

液体ガラス浸透状況　モデル図

コンクリート表層部5～6㍉に液体ガラスが浸透し、細孔部がガラス物質に充填されたモデル図

原理

液体ガラス【fluid glass】が固体であるガラス物質【glass material】への化学変化は、金属が水または溶液と接するとき、陽イオンになる傾向から説明できます。例えば、金属M1が別種の金属イオンM2を含む電解質溶液に接するとき、M1のイオン化傾向がM2により大きいほど下記のイオン置換反応は右へ進みます。
M１（未解離）＋M２（イオン）→M１（イオン）＋M２（未解離）・・・①

液体ガラス【fluid glass】は、次のように加水分解されます。

M１2SiO3＋H2O→M１2SiO5＋M１OH・・・②
ただし、式②中
M１2SiO３＝M１2O・SiO2、M１2SiO5＝M１２O・２SiO2です。

材料中のM２O等が、液体ガラスと反応してM２のガラス質塩【a silicate】及びコロイド【colloid】 のシリカ【silica】を生成します。

M１2SiO5＋M２O＋ H2O→M２SiO3＋SiO2＋Si（OH)4＋M１OH

このような原理でできたガラス物質【glass　material】が、コンクリートの隙間を埋め無孔質層を形成することにより、強度、表面硬度、防水性が向上します。
またこのガラス物質化の化学変化した分子構造は安定化し永久的といえる効果が持続します。

｢液体ガラス｣と水ガラス系改質剤、シリコーン改質剤との差異

コンクリートに水ガラス系改質剤を塗布しても、分子構造が不安定で、水に触れると溶解してしまいます。よって水ガラスはいずれコンクリートから溶脱して効果は無くなってしまいます。
シリコーン系改質剤に代表される高分子系改質剤は、当初は撥水効果等の性能がでますが、紫外線による有機物分解等により３年もたてば、劣化し効果がなくなります。
これらに対し｢液体ガラス｣によって生まれ変わったコンクリートは化学変化により強化され、内部に水が浸透することも空気に触れることもなくなりますので酸化を防ぎ中性化現象も起こりません。
そして、一度、化学変化を起こし石英ガラス化したものは、永久的といえる効果があります。また、コンクリートの状態にもよりますが、データーから200年から800年持つコンクリートに生まれ変わります。
また、施工法によりひび割れないコンクリートを作ることも可能です。

※以上は特許技術です。特許番号、特許の内容について知りたい方はモクテックカメムラに直接お問い合わせください。

国が認めた新技術、液体ガラス・ガラス塗料。　コンクリートの寿命200年に！！！