(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温硬化型結合材生成用材料を下塗りとして用い、この上に常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に対して、超微粒子充填剤を３０〜１１０重量部および細骨材を５０〜１１０重量部含有してなるレジンモルタル組成物を打設後、さらに細骨材の合計量が２５０〜３５０重量部になるように細骨材をポストミックスすることを特徴とするレジンモルタルの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジンモルタルの施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レジンモルタルは、結合材としてセメントペーストの代わりに合成樹脂のみを用い、フィラー及び細骨材、並びに必要に応じて添加剤を加えて練り混ぜ硬化させたものである。レジンモルタルは、従来のセメントモルタルに比べて強度発現が早い、ひび割れが生じにくい、及び耐薬品性が優れている等の特徴を有している。そこで、現場施工では早強性、接着性、耐摩耗性、水密性を利用した路面補修、ダムのエプロン、水路の補修工事及び耐食ライニング等の床工事等に使用されている。これらのレジンモルタルの応用例のうち、路面補修には、結合材としてエポキシ樹脂を使用したものが知られている。ところが、エポキシ樹脂系路面補修材は、アスファルトコンクリートと比べて強度は高いが、伸びが比較的小さいため、補修部分周辺のアスファルトコンクリートを破壊してしまうという問題点があった。
この問題点を改良するものとして、常温でラジカル重合により硬化する常温硬化型樹脂を結合材として用いることが提案されている（特開平７−１１８０４８号公報）。
【０００３】
しかし、この方法によれば、強度及び伸びが改善され、変形追随性に優れたレジンモルタルが得られるものの、硬化反応時の発熱が大きく、硬化収縮が大きいことが見出された。このため、路面補修の際、特にレジンモルタルの施工厚さが厚いと、施工後、硬化反応の開始から経時的にひび割れが発生することがあった。硬化反応時の発熱を下げ、硬化収縮を小さくするためには、常温硬化型結合材生成用材料の相対比率を下げるために細骨材を増量すればよいが、細骨材をあまり多くすると粘度が高くなり、練混ぜが困難になるという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、施工厚さが厚くても硬化発熱や硬化収縮が小さく、ひび割れ抵抗性の優れた、高変形追随性のレジンモルタルの施工方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、常温硬化型結合材生成用材料を下塗りとして用い、この上に常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に対して、超微粒子充填剤を３０〜１１０重量部および細骨材を５０〜１１０重量部含有してなるレジンモルタル組成物を打設後、さらに細骨材の合計量が２５０〜３５０重量部になるように細骨材をポストミックスすることを特徴とするレジンモルタルの施工方法に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
常温硬化型結合材生成用材料は、ラジカル重合により常温硬化が可能な樹脂材料であり、必須成分として、常温硬化型樹脂と硬化剤および促進剤を含有するものである。
また、これらの成分以外に、必要に応じて、着色剤等の添加剤を添加してもよい。
【０００７】
常温硬化型樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル系重合体、ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂等の樹脂成分と、（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの混合物が使用される。この樹脂成分と（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの混合比率は、重量比で１０／９０〜６０／４０が好ましい。この混合比が、小さすぎると、レジンモルタル硬化物の強靱性が劣り好ましくない。またこの混合比が大きすぎると、レジンモルタルの粘度が高くなり、混合作業性や施工性が悪化するので好ましくない。
（メタ）アクリル酸エステル系モノマーとしては、メタクリル酸メチル、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル系モノマーまたは、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート等のアクリル酸エステル系モノマー等が使用される。これらのうち、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートは、粘度が低く、低臭気で、しかも空気乾燥性があり、硬化時に酸素による硬化阻害を受けにくいので、特に好ましい。
【０００８】
また、上記の（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの一部を、比較的分子量が大きく、軟化剤としての機能を有する化合物、例えばメトキシポリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、またはポリエチレングリコールジアクリレート等と置き換えてもよい。これらの化合物は、分子量が１８８〜１０６８までのものが市販されており、例えばＮＫエステルＭ−２０Ｇ、Ｍ−４０Ｇ、Ｍ−９０Ｇ、Ｍ−２３０Ｇ、ＡＭ−９０Ｇ、９Ｇ、１４Ｇ、２３Ｇ、Ａ−２００、Ａ−４００、Ａ−６００（いずれも新中村化学工業(株)商品名）等がある。
軟化剤としての機能を有する上記化合物の配合量は、（メタ）アクリル酸エステル系モノマー全体に対して、０〜３０重量％が好ましい。配合量が３０重量％を越えると、レジンモルタル硬化物の熱軟化温度が低下し、機械強度も低下する傾向がある。
上記常温硬化型樹脂の市販品としては、例えば、リビルト３００及び３２０Ｍ（日立化成工業(株)商品名）等がある。
【０００９】
常温硬化型結合材生成用材料を構成する、必須成分としての硬化剤としては、有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては、常温硬化型樹脂に溶解しやすい、例えば３〜１８ヶの炭素原子を有する炭化水素から誘導された過酸化物、ヒドロペルオキシド等が好ましい。具体的には、ｔ−ブチヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルペルベンゾエート、２、２−（ｔ−ブチルペルオキシ）−ブタン、ビス−（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル）−ペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等が挙げられる。
硬化剤は、常温硬化型樹脂に対して好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲で用いられる。硬化剤が少なすぎると硬化作用が不十分であり、多すぎると硬化物が軟質になる傾向がある。
【００１０】
常温硬化型結合材生成用材料を構成する、必須成分としての促進剤としては、多価金属塩及び／または多価金属錯体が用いられる。一般に高級脂肪酸の金属塩がよく知られており、例えばナフテン酸、オクテン酸等の多価金属塩がある。多価金属としてはカルシウム、銅、ジルコニウム、マンガン、コバルト、鉛、鉄、バナジウム等が用いられ、好ましい多価金属塩の例としては、オクテン酸コバルト、ナフテン酸コバルト等がある。
多価金属錯体の例としては、アセチルアセトンの錯体がよく知られており、コバルトアセチルアセトネート、マンガンアセチルアセトネート等がある。
これらは、常温硬化型樹脂に対して０．０１〜５重量％の範囲で用いられることが好ましく、有機過酸化物の作用を促進する働きを示す。
さらに硬化を促進するため、アニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシエチル）トルイジン等のアミン類を必要に応じて添加してもよい。その使用量は、常温硬化型樹脂に対して１０重量％以下が好ましく、４重量％以下の使用がより好ましい。その使用量が、多すぎると可塑効果が働き、硬化物の強度の低下を招くので好ましくない。
【００１１】
着色剤としては、チタン白、カーボンブラック、べんがら、黄鉛、群青、等が単独でまたは組み合わせて用いられる。着色剤の使用量は、任意の色相を出すのに十分な量を添加できるが、多すぎると硬化物の強度の低下を招くので、常温硬化型樹脂に対して１０重量％以下の範囲で添加することが好ましい。
【００１２】
超微粒子充填剤は、レジンモルタル中の常温硬化型結合材生成材料と細骨材との分離を防ぎ、かつ細骨材を細密充填し、レジンモルタル硬化物の強度を向上させることを目的として配合される。
超微粒子充填剤は、粒径が細かくなるほど細骨材の細密充填ができるので、ブレーン法で測定した比表面積が、１０，０００cm2/g以上のものを使用することが好ましい。このようなものとしてシリカフュームがある。シリカフュームは真球に近い非晶性シリカ粒子であり、粒径が０．２μｍ程度のものが代表的である。
超微粒子充填剤の配合量は、常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に対して３０〜１１０重量部の範囲であり、３５〜９０重量部の範囲がより好ましい。３０重量部未満では細骨材との分散が悪く分離し、１１０重量部を越えると、常温硬化型結合材生成用材料が十分にぬれないため、混合できない部分が発生する。
好ましいシリカフュームの市販品の一例を挙げると、ユニオン化成社製エファコシリカ（比重２．２０、ブレーン比表面積２００，０００cm2/g）及びエルケム社製エルケムマイクロシリカ９４０Ｕ（比重２．２０、ブレーン比表面積２００，０００cm2/g）等がある。
【００１３】
細骨材は、直径が５mm以下の骨材を主成分とし、岩質はセメントモルタル用の骨材として用いうる岩石であれば特に制限はない。細骨材を用いてレジンモルタルとする場合に、アルカリ骨材反応を考慮して細骨材を選定する必要はない。
細骨材としては、天然砂、砕砂いずれでもよく、例えば風化花崗岩系山砂（絶乾比重２．５６、）、珪砂（絶乾比重２．６４）等が使用される。
ポストミックス前の細骨材の配合量は、常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に対して５０〜１１０重量部の範囲であり、６０〜９０重量部の範囲がより好ましい。５０重量部未満では、樹脂量が多くなりクラックを生じやすく、１１０重量部を越えるとポストミックス時の作業性に劣るので好ましくない。
【００１４】
ここでいう細骨材のポストミックスとは、上記の配合で練上げたレジンモルタルを例えば路面等の補修箇所に打設後、さらにその上から細骨材を加え、コテ又はヘラ等の適当な用具を用いて均一に練上げることをいう。
ポストミックスする細骨材は、上述の細骨材と同様なものが使用でき、常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に対する細骨材の合計量が２５０〜３５０重量部になるように添加される。ポストミックス後の細骨材の合計量が２５０重量部未満であると硬化収縮が大きく、ひび割れ抵抗性が改善されない。また、３５０重量部を越えると常温硬化型樹脂の相対比率が低下し、練混ぜが困難となるので好ましくない。
【００１５】
本発明に使用するレジンモルタル組成物は、例えば、次のようにして調製することが好ましい。すなわち、常温硬化型樹脂に所定量の促進剤を入れ攪拌混合した後、所定量の硬化剤を混合する。別に超微粒子充填剤と細骨材を計量混合しておき、上記の混合物に投入して、ハンドミキサー等を用いて均一になるまで練り混ぜる。
【００１６】
本発明によるレジンモルタルの施工方法は、道路舗装、マンホール等の金属周辺部の保護、アスファルトコンクリート舗装、セメントコンクリート舗装等の補修等に好適であり、例えばアスファルト剥離部の充填、マンホール周辺の段差修正、ひび割れ補修等に適用される。
【００１７】
道路舗装の補修（特に、アスファルトコンクリート舗装の剥離部の充填）に本発明を適用する場合、次のような手順によって施工されることが好ましい。
（１）路面等の施工箇所を乾燥させる。路面温度が低い場合には樹脂の硬化が遅くなるので、ガスバーナー等で路面を加熱しておくことが好ましい。乾燥手段としては、トーチランプ、ガスバーナー等が使用できる。
（２）路面の粉塵を除去する。手段としては、バキューム、ほうき等が使用できる。
（３）施工箇所とレジンモルタルとの密着性を向上させるため、予め下塗りとして、常温硬化型結合材生成用材料をゴム製のヘラを使用して塗布する。
（４）レジンモルタル組成物を打設する。
（５）細骨材の合計量が２５０〜３５０重量部となるように、レジンモルタルの打設箇所に計算量の細骨材を加える（ポストミックスする）。硬化が始まるまでに、レジンモルタル組成物とポストミックスした細骨材が均一に混合されるまで練混ぜる。その後、表面を均一に仕上げる。以上の工程ではコテ、ヘラ等の用具を用いることができる。
（６）路面の滑り止めが必要な場合は、レジンモルタルが硬化する直前に、仕上がり面に細骨材を散布する。
（７）硬化は、常温下に１〜２時間以内で完了する。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を説明する。
【００１９】
Ｉ．使用材料
（１）常温硬化型結合材生成用材料の調製
常温硬化型樹脂として、エピコート８２８（油化シェルエポキシ(株)製エポキシ樹脂の商品名）とメタクリル酸から合成したビニルエステル樹脂１７重量％、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート６３重量％と、メトキシポリエチレングリコール＃４００メタクリレート２０重量％の混合物（比重１．０８）を使用した。
常温硬化型樹脂１００重量部に対して、硬化剤としてキュメンハイドロパーオキサイド４重量部および促進剤としてナフテン酸コバルト２重量部を配合して常温硬化型結合材生成用材料を調製した。ただし、硬化剤と促進剤を直接混合すると激しく反応して有毒なガスを発生するので、あらかじめ常温硬化型樹脂と促進剤を混合後、最後に硬化剤を混合した。
（２）シリカフューム
エファコシリカ（ユニオン化成(株)商品名、比重２．２０、ブレーン比表面積２００，０００cm2/g）を使用した。
（３）細骨材
３・４・５・６号珪砂を等量混合したもの（比重２．６４、含水率０％）を使用した。
【００２０】
II．レジンモルタル組成物の調製
エファコシリカ６７重量部と珪砂６７重量部をあらかじめ混合しておき、この混合物１３４重量部を上記常温硬化型結合材生成用材料１００重量部に投入し、ハンドミキサーで２分間練り混ぜて、レジンモルタル組成物を得た。調製したレジンモルタル組成物の比重は、約１．５５であった。
【００２１】
III．施工
広島大学西条キャンパスの構内の車道において、下水マンホール周辺の段差修正とひび割れ補修、及びアスファルト剥離部の充填を目的として、レジンモルタルを施工した。施工場所の交通量は、約２０〜３０台／時（昼間）であり、通行車両は主に乗用車とバイクであった。施工場所の冬季寒冷期における状態変化を観察するため、１０月２４日に施工した。
【００２２】
実施例１
施工場所は、マンホールの周辺部のアスファルト舗装部分が約半周にわたって沈下して段差ができていた。気温は１６℃、路面温度は１３℃であった。この部分の段差修正を行うため、路面の粉塵を除去後、下塗りとして常温硬化型結合材生成用材料を５００ｇ塗布した。次にレジンモルタル組成物２．５リットルを打設後、その上から珪砂４kgを投入し、ゴム製のヘラで均一になるように混ぜ合わせてポストミックスした。ゴム製のヘラで表面を均一にならした後、滑り抵抗性を向上させるため、硬化直前に珪砂１kgを表面に散布した。レジンモルタルは、施工後１時間以内に硬化した。
施工後、寒冷期で６ヶ月経過しても、ひび割れ等の変化は認められなかった。
【００２３】
実施例２
施工場所は、アスファルト舗装部分が深さ約５cmのすり鉢状に陥没しており、同時に円形状にひび割れも生じている箇所であった。気温は２２℃で、路面温度は３５℃であった。このアスファルト欠損部の段差修正を行うため、路面の粉塵を除去後、下塗りとして常温硬化型結合材生成用材料を５００ｇ塗布した。次にレジンモルタル組成物５リットルを打設後、その上から珪砂８kgを投入し、ゴム製のヘラで均一になるように混ぜ合わせてポストミックスした。ゴム製のヘラで表面を均一にならした後、硬化直前に珪砂２kgを表面に散布した。レジンモルタルは、施工後１時間以内に硬化した。
施工後、寒冷期で６ヶ月経過しても、ひび割れ等の変化は認められなかった。
【００２４】
比較例１
施工場所は、アスファルト舗装部分が広範囲にわたってひび割れている箇所であった。気温は１９．５℃で、路面温度は３０℃であった。この部分のひび割れ補修と段差修正を行うため、路面の粉塵を除去後、下塗りとして常温硬化型結合材生成用材料を５００ｇ塗布した。次にレジンモルタル組成物５リットルを打設した。ゴム製のヘラで表面を均一にならした後、硬化直前に珪砂２kgを表面に散布した。レジンモルタルは、施工後１時間以内に硬化した。
施工後２週間経過後、硬化収縮の影響と思われるひび割れが発生した。このひび割れは材齢とともに進展し、施工後３ヶ月経過時には広範囲に及んでいた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明になるレジンモルタルの施工方法によれば、細骨材のポストミックスを行うことによって常温硬化型結合材生成用材料の相対比率が下がるため、硬化発熱が小さく、硬化物の線膨張率が低下する。このため施工厚さが厚くても、硬化発熱に伴う硬化収縮が小さく、硬化直後にひび割れすることがない。また、硬化物の圧縮、曲げ、引張強度が向上し、しかも低温から高温までの温度変化に対する変形追随性があるため、冬季においてもひび割れを発生しにくい。