(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２重量％水溶液の粘度が２０℃で１５０００ｍＰａ・ｓ以上である水溶性セルロースエーテル１００重量部に対し、アルキルベンゼンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、オレフィン高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、アルキルベンゼン硫酸エステル塩、パラフィン硫酸エステル塩、およびオレフィン高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩から選ばれる少なくとも１種類の水溶性陰イオン界面活性剤が０．５〜５重量部、およびウエランガムが０．５〜５重量部添加されていることを特徴とする機械吹き付け用モルタル混和剤。
【請求項２】
前記水溶性セルロースエーテルがメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロースから選ばれる少なくとも１種類であることを特徴とする請求項１に記載の機械吹き付け用モルタル混和剤。
【請求項３】
前記水溶性陰イオン界面活性剤がドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１に記載の機械吹き付け用モルタル混和剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、機械によりコンクリート壁等の表面に吹き付けるモルタル組成物に添加される混和剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート等の壁面にモルタルを塗布して層を形成させた後、層の表面を仕上げ、さらにこの層をタイルの接着層の下地にする工法では、熟練した左官職人が自らコテをもち、モルタルを少量ずつ塗布していた。
【０００３】
この工法は具体的には以下の通りである。モルタルを塗布する壁面の塵を水洗浄等で除去し、さらに水に浸すことで壁面への過度の吸水を防止した後、下塗としてモルタルをコテで数ｍｍ塗布する。充分な養生期間を取った後、さらに上塗りとしてモルタルをコテで塗布し、モルタル壁を形成させる。必要な場合には、モルタルを塗布する壁の表面に樹脂エマルジョンを塗布し、接着強度を上げたり、下塗と上塗りとの間に中塗りを入れる場合もある。こうして形成したモルタル壁を塗装したり、壁紙や布を張り付けて内壁や外壁としたり、さらにタイル接着用モルタルを塗布してタイル仕上げとしたりする場合もある。
【０００４】
モルタル壁で重要なのは各層の間の接着強度である。特にモルタルを塗布する壁面との接着強度が不足すると、塗布したモルタルが剥離したりする。しかし、近年、これらの工法を行なう熟練した職人の高齢化や引退による人手不足があり、熟練した職人の不足による賃金高騰により十分な経験と技術を持たない作業員がこの工法を行なう機会が増加してきた。非熟練作業員は、コテでモルタルを塗布する際のコテ圧のかけ方が不足したり不均一であったりするので、モルタルが剥離してしまうことがあった。
【０００５】
コンクリート壁等にモルタルを塗布する他の方法に機械吹き付け工法がある。機械吹き付け工法は以下の通りである。先ず、コテ塗り工法と同様の方法で壁面の塵を除去して過度の吸水を防止する。その後、職人がコテでモルタルを塗布するかわりに機械でモルタルを圧送し、機械の出口から加圧された空気によってモルタルを吹き飛ばし、所定の場所に吹き付け圧着させる。この工法では、モルタルに強制的に圧力をかけることで、下地へのモルタルのくいこみが均一となり所望の接着強度を得ることができる。この工法は、非熟練作業員でも行なえるので、作業員の能力による仕上がりの差はない。さらに大規模な吹き付け工事では、コテ塗りよりもはるかに作業効率がよくトータルコストを低減することができる。このため機械吹き付け工法は年々増加してきている。
【０００６】
しかし、機械で吹き付けるため、モルタルの組成には制限がある。モルタルはセメント等の水硬性物質と砂や無機発泡鉱物、有機発泡性の骨材や繊維を混ぜて調製される。機械吹き付け用のモルタルがコテ塗り工法のモルタルと同じ組成では、機械で搬送した場合、モルタルがポンプや搬送ホース内で閉塞し吹き付けが不可能となる場合がある。
【０００７】
モルタルがポンプや搬送ホース内で閉塞しないように、水溶性セルロースエーテルを少量添加し材料の分離を抑え、モルタルの可塑性を増し潤滑性を向上させる試みを行なっているが、ホース内での閉塞は完全にはなくならなかった。
【０００８】
少量の水溶性セルロースエーテルの添加では、モルタル組成中の水量が変動したりして、可塑性が少なくなりモルタルが固くなることがある。このためモルタルがホース内で閉塞してしまうか、モルタルの搬送流量が極度に低下してしまう。逆に水溶性セルロースエーテルの添加量を増加させると、吹き付け後の表面仕上がりが悪くなり、コストも上昇してしまう。表面仕上がりが悪くなるのは、モルタルの粘りが強くなり、吹き付け後のモルタルをコテや定規で平滑にする作業がやりにくくなるためである。工法全体の中では表面仕上げに最も長い時間を要するので、表面仕上げの作業時間短縮は、工法全体の効率をあげるのに非常に有効である。現在では、表面仕上げの作業時間短縮を優先してセルロースエーテルの添加量が抑えられているため、モルタルのホース内での搬送性は良好ではない。このためセルロースエーテルを少量添加するだけで搬送性が向上し、しかも表面仕上げの作業性が損なわれない添加物の開発が望まれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためなされたもので、吹き付け後のモルタル組成物の表面仕上げがやりやすくなり、機械吹き付け工法を行なった場合にモルタル組成物がホース内で閉塞しないモルタル混和剤を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の機械吹き付け用モルタル混和剤は、  ２重量％水溶液の粘度が２０℃で１５０００ｍＰａ・ｓ以上である水溶性セルロースエーテル１００重量部に対し、アルキルベンゼンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、オレフィン高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、アルキルベンゼン硫酸エステル塩、パラフィン硫酸エステル塩、およびオレフィン高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩から選ばれる少なくとも１種類の水溶性陰イオン界面活性剤が０．５〜５重量部、およびウエランガムが０．５〜５重量部添加されているものである。
【００１１】
水溶性セルロースエーテルは、セメント系でも十分溶解するものでなければならない。例えばメチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ヒドロキシエチルエチルセルロース（ＨＥＥＣ）が挙げられる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。溶解可能であれば特にセルロースエーテルのメチル基、エチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシエチル基の置換率は特定しない。セルロースエーテルの粘度は２０℃でブルックフィールド型粘度計によって測定した値である。
【００１２】
水溶性陰イオン界面活性剤には、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。界面活性剤の使用量は、水溶性セルロース１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。０．５重量部未満では吹き付け後のモルタルの表面仕上げの時間を短縮する効果がなく、５重量部を越えたときにはモルタル中に過度に空気泡を巻き込んでモルタルの強度を低下させてしまう。
【００１３】
ウエランガムは、菌体番号Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ  ＡＴＣＣ  ３１５５５の菌種によって産出される微生物発酵多糖類であり、具体的に商品名ウエランガムＫ１Ａ９６（ケルコ社製（アメリカ））として市販されている。ウエランガムＫ１Ａ９６は黄褐色の粉末であり、水中およびセメント中で溶解し増粘する。ウエランガムＫ１Ａ９６の使用量は、水溶性セルロース１００重量部に対して０．５〜５重量部が好ましい。０．５重量部未満ではモルタルの表面仕上げ時間を短縮する効果がなく、５重量部を越えたときにはモルタルの流動性が悪くなる。また価格が比較的高いため経済的に不利になる。
【００１４】
混和剤は、セメント等の水硬性物質と砂、無機系発泡性軽量骨材（バーライト、バーミクライト）や有機系発泡性軽量骨材（酢酸ビニル重合物やスチレンビーズ）、少量の繊維および水を含んでいるモルタル組成物全体１００重量部に対して０．０５〜１．００重量部が添加される。予め混和剤を水に溶解してからモルタル組成物に添加してもよいし、無機系骨材と混合した後、水を加えて混練りしてもよい。
【００１５】
【作用】
セルロースエーテルの粘度を高くすると、機械で圧送する量の変化が少なくなる。このため高粘度のセルロースエーテルを少量しか添加しなくても、モルタルはホース内で閉塞しにくくなる。
【００１６】
２０℃での２重量％水溶液の粘度が１５０００ｍＰａ・ｓの水溶性セルロースエーテルに、界面活性剤を配合すると、吹き付け後のモルタルの粘りが消失する。このため表面仕上げ時に起こるコテのモルタル引きずり（コテがモルタル表面からはがれにくくなること）が減り、作業効率が向上する。
【００１７】
界面活性剤のみをセルロースエーテルに配合しているとモルタルが流動しやすくなる。塗布したモルタルの厚みが増加した場合には、モルタルは自重でダレを引き起こす。しかし、モルタル中に溶解しているウエランガムＫ１Ａ９６が、界面活性剤により引き起こされるダレを抑制する。これはウエランガムＫ１Ａ９６が、非ニュートン性の非常にチキソトロピックな流動性をモルタルに付与するためである。モルタルにこのチキソ性を付与する物質は他にもある。しかし、他の物質、例えばポリアクリルアミドはダレを抑制することはできても、特有の粘着性をモルタルに付与し作業性を悪化させてしまう。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の混和剤をモルタル組成物に添加して機械吹き付けを行なった場合、作業者がモルタル表面をコテで慣らしやすくなり、作業時間が大幅に短縮される。さらに、モルタルをホース内で閉塞せずに機械で容易に吹き付けることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２０】
１００重量部の大日本セメント製普通ポルトランドセメント、３００重量部の信濃川産川砂５ｍｍパス品、５６重量部の水道水を混合してモルタル組成物を調製した。このモルタル組成物に、水溶性セルロースエーテル、界面活性剤およびウエランガムが配合された混和剤を添加し、得られたモルタルの性能を評価する。
【００２１】
水溶性セルロースエーテルは、信越化学工業株式会社製のヒドロキシプロピルメチルセルロースであるメトローズ９０ＳＨ−４０００、メトローズ９０ＳＨ−１５０００、メトローズ９０ＳＨ−３００００である。界面活性剤はドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ウエランガムはケルコ社製ウエランガムＫ１Ａ９６である。
【００２２】
実施例１〜４
表１に示される組成の混和剤をモルタル組成物に添加し、得られたモルタルの性能を評価する試験を行なった。評価する性能は下限モルタル軟度、作業性、ダレ、モルタル強度である。
【００２３】
下限モルタル軟度とは、モルタルの軟度を示す値であり、モルタルの圧送性が急激に悪化する境界をテーブルフロー値で示したものである。測定はＪＩＳ  Ｒ５２０１に準じて行なった。
【００２４】
作業性はコンクリート板に１０ｍｍ厚で吹き付けたモルタルの表面をコテでならしたときの作業のやりやすさである。作業員２名で評価した。
【００２５】
ダレは、垂直にたてたコンクリート板にモルタルを２０ｍｍ厚で吹き付け、その下部を取り除いたとき、モルタルが流れ落ちる状態を目視によって評価したものである。
【００２６】
モルタル強度は、機械により吹き付けたモルタルをＪＩＳ  Ｒ５２０１の９．５および９．６に規定されている方法で測定した圧縮強度である。
【００２７】
【表１】
0003566341.tif 000002
【００２８】
実施例１〜４の混和剤は、水溶性セルロースエーテルの２重量％水溶液が２０℃で１５０００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を示し、水溶性セルロースエーテルに対して界面活性剤の配合量が０．５〜５重量％であり、水溶性セルロースエーテルに対してウエランガムの配合量が０．５〜５重量％である。このため得られたモルタルは粘りが消されて、下限モルタル軟度、作業性、ダレ、モルタル強度ともに良好となった。
【００２９】
比較例１〜５
表２に示されるように、界面活性剤およびウエランガムが全く配合されていない混和剤をモルタル組成物に添加し、得られたモルタルの性能を評価する試験を行なった。モルタル組成物および評価試験は実施例と同様である。
【００３０】
【表２】
0003566341.tif 000003
【００３１】
比較例１〜５の混和剤は、界面活性剤およびウエランガムが全く配合されていない。さらに比較例１〜３の混和剤には、２０℃での粘度が１５０００ｍＰａ・ｓ以上となる水溶性セルロースエーテルが含まれていない。得られたモルタルは粘りがあり作業性が悪くなっている。したがって、比較例１〜５の混和剤は機械吹き付け工法に不適当である。
【００３２】
比較例６〜１１
表３に示される組成の混和剤をモルタル組成物に添加し、得られたモルタルの性能を評価する試験を行なった。モルタル組成物および評価試験は実施例と同様である。
【００３３】
【表３】
0003566341.tif 000004
【００３４】
比較例６〜９および比較例１１の混和剤は、水溶性セルロースエーテルに対して界面活性剤の配合量またはウエランガムの配合量が０．５〜５重量％から外れている。比較例１０の混和剤には、２０℃での粘度が１５０００ｍＰａ・ｓ以上となる水溶性セルロースエーテルが含まれていない。得られたモルタルは、粘りがあるため作業性が悪かったり、チキソ性がないためダレが発生したりする。したがって、比較例６〜１１の混和剤は機械吹き付け工法に不適当である。