(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材がセメントの中に散在する対象物の表面処理方法であって、
上記対象物の表面の少なくとも一部にマスクを貼り付けるステップと、
上記マスクが貼り付けられた対象物の表面上に溶剤を流し込み、上記対象物の表面のうち上記マスクが貼られておらず露呈している表面部分のセメントを上記溶剤により溶解し、粗面化するステップと、
上記溶剤を除去するステップと、
上記マスクを上記対象物の表面から剥がすステップと、を有し、
上記溶剤は、メタンスルホン酸及びセメントの溶解に伴い遊離するカルシウムイオンを捕捉し、前記カルシウムイオンの再凝集及び上記対象物への付着を防止する金属分散剤を含んでいることを特徴とする
表面処理方法。
【請求項２】
上記溶剤により一部表面が溶解され粗面化された対象物の表面を所定の色彩のコーティング剤によりコーティングするステップを更に有する、請求項１に記載の表面処理方法。
【請求項３】
上記対象物とは、コンクリート又はモルタルのいずれかである
請求項１または請求項２に記載の表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートやモルタル等を対象とする表面処理方法に係り、特に主成分であるセメントを溶剤で溶かすことで独自の風合いの表面を形成する表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建造物において、壁面は建造物自体の個性を作り出すものとして、そのデザインが重要視されてきており、コンクリートによる壁面についても、その表面に独自の風合いの模様等を作り出すことが嘱望されている。
【０００３】
ここで、例えば、特許文献１では、硬化した透水性コンクリートの表面をブラッシングすることにより、透水性コンクリート表面の骨材を覆うペースト又はモルタルを除去して骨材を表面に露出させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４９４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、透水性コンクリートの成形後、４８時間を経過してしまうと、骨材を覆っているペースト又はモルタルが硬くなり、除去が困難な場合もあった。また、金属製ブラシによりブラッシングをする必要があり、その作業には熟練を要し、コストと時間を要していた。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、コンクリートやモルタル等の対象物の成形後、長時間を経過した場合でも、セメント成分を溶剤で溶かすことで独自の風合いの表面を形成することが可能な表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記したような課題を解決するために、本発明の一つの態様に係る表面処理方法は、骨材がセメントの中に散在する対象物の表面処理方法であって、上記対象物の表面の少なくとも一部にマスクを貼り付けるステップと、上記マスクが貼り付けられた対象物の表面上に溶剤を流し込み、上記対象物の表面のうち上記マスクが貼られておらず露呈している表面部分のセメントを上記溶剤により溶解し、粗面化するステップと、上記溶剤を除去するステップと、上記マスクを上記対象物の表面から剥がすステップとを有し、上記溶剤は、メタンスルホン酸及びセメントの溶解に伴い遊離するカルシウムイオンを捕捉し、前記カルシウムイオンの再凝集及び上記対象物への付着を防止する金属分散剤を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
上記溶剤により一部表面が溶解され粗面化された対象物の表面を所定の色彩のコーティング剤によりコーティングするステップを更に有してもよい。そして、上記揮発性の強酸はメタンスルホン酸であってもよく、上記対象物は、コンクリート又はモルタルのいずれかでもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コンクリートやモルタル等の対象物の成形後、長時間を経過した場合でも、セメント成分を溶剤で溶かすことで独自の風合いの表面を形成することが可能なコンクリート表面処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面処理方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る表面処理方法の処理手順を説明するための工程図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る表面処理方法の処理手順を説明するための工程図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る表面処理方法により処理されたコンクリート表面の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
先ず、本実施形態に係るコンクリートやモルタル等の対象物の表面の処理方法の概要を説明する。本実施形態に係る表面処理方法は、コンクリートやモルタル等の対象物の主成分であるセメントを溶剤で溶かすことで、コンクリート等の表面に新たな表情と機能を与えるものであるが、コンクリート等の表面を一皮剥くという意味からピーリンング手法とも称される。
【００１３】
そして、この実施形態に係る表面処理方法によれば、以下の作用をもたらす。
【００１４】
第１に、コンクリートやモルタル等の表面を処理することで、コート剤がより浸透するようになり、耐久性も大幅に向上する。
【００１５】
第２に、コンクリートやモルタル等の対象物の表面にざらつきを与えることによって、滑り止め効果を高めることができる。床面に施工する場合、高い滑り止め効果が期待できるため、公の施設などに最適な工法である。
【００１６】
第３に、コンクリート等の表面において素地を削り出すことにより、独特の風合いを表現することができる。また、コンクリート等の表面を溶かす独自の溶剤により、模様等を表現することもでき、カラーコート施工との組み合わせによれば表現の幅は更に広がることは勿論である。
【００１７】
以下、これをふまえて、本実施形態について詳述する。
【００１８】
本実施形態に係るコンクリートやモルタル等の対象物の表面処理方法では、揮発性の強酸によりコンクリート等に含まれるセメント成分を溶かすことを特徴としている。セメント成分が溶け出すと、これに合わせてカルシウムイオンが遊離するが、金属分散剤によりカルシウムイオンを補足することでカルシウムイオンの再凝集、及びコンクリート等への付着を防止する。このような揮発性の強酸と金属分散剤を含む溶剤により、コンクリート等の表面を処理するものである。
【００１９】
即ち、溶剤は、揮発性の強酸、及び金属分散剤を含んでいる。
【００２０】
コンクリート等の表面を処理する目的として従来は塩酸や硫酸などが用いられていたが、これらは太陽光と反応してコンクリート表面を黄変させることがある。これに対して、本実施形態で採用する揮発性の強酸は処理対象であるコンクリート等の黄変を生じることがないことから表面処理に好適であるといえる。
【００２１】
より具体的には、揮発性の強酸としてはＭＳＡ（メタンスルホン酸）を用いる。メタンスルホン酸（組成式：ＣＨ３ＳＯ３Ｈ）は、メチルスルホン酸とも称され、強酸性という特質を有している。一般には、ジメチルスルフィドの過マンガン酸カリウム、硝酸による酸化、メタンの三酸化硫黄によるスルホン化などにより工業的に製造される。
【００２２】
一方、金属分散剤は、処理対象であるコンクリート等の表面処理時に遊離する未反応セメントを効率よく補足し、該未反応セメントの処理面への再付着を強く抑制する。
【００２３】
ここで、「分散」とは、対象物質が媒体に細かく均一に浮遊あるいは懸濁している状態をいう。分散剤は、このような分散の機能を発揮させる薬剤の総称であり、分散を容易に行い優れた分散体を得るために添加される。
【００２４】
一般に、分散剤には、次のような種類がある。
ａ）高分子型分散剤
分散の機能の発揮が少量でも高く、安定的に分散体を得ることができる。長期間の分散の安定性にも優れている。例えば、水系であればポリカルボン酸系など、非水系ではあればポリエーテル系などが挙げられる。
ｂ）界面活性剤型分散剤
粒子の表面に吸着し所謂湿潤効果を発揮する。例えば、水系であればアルキルスルホン酸系など、非水系であればアルキルポリアミン系などが挙げられる。
ｃ）無機型分散剤
特に水系での粒子の表面への吸着が強い。例えば、ポリリン酸塩系などが挙げられる。
【００２５】
本実施形態で使用する金属分散剤は、コンクリートのカルシウムイオンを補足し、これらが再凝集する事を防いでいる。
【００２６】
本実施形態に係るコンクリートやモルタル等の対象物の表面処理方法の適用対象としては、例えば打設後１０年以内であって表面にノロが少し残っているプレストレストコンクリート（PC；Prestressed Concrete）及び鉄筋コンクリート（RC；Reinforced Concrete）がある。ノロとは、タイル貼りの下地に用いられるセメントペーストのことをいう。
【００２７】
より詳細には、ＰＣは、コンクリートの中に鋼材を入れて補強した複合材である。ＲＣはコンクリートと鉄筋との複合材である。一般に、コンクリートは、セメント、水、細骨材（砂）、粗骨材（砂利）、混和材、及び空気で構成されている。細骨材と粗骨材を併せて骨材と称することにする。本実施形態に係る表面処理方法では、このようなコンクリート及びノロの主成分のうち、セメントのみを溶剤で溶かすことで、独自の風合いの模様等を表面に形成するものである。
【００２８】
コンクリート等の主成分であるセメントには、ポルトランドセメントや混合セメントなどの水硬性セメントがある。ポルトランドセメントには、一般的な建築に用いられる普通ポルトランドセメントや短時間で高い強度を実現する早強ポルトランドセメント、水和熱が低い中庸熱ポルトランドセメントなどがある。一方、混合セメントは、このようなポルトランドセメントを主体として他の混合材を混合したもので、シリカセメントやフライアッシュセメント等がある。ポルトランドセメントと混合セメントは、建築用のコンクリートに好適なものとして汎用されている。
【００２９】
なお、セメントと水を混ぜたものはセメントペーストと称され、セメントペーストに細骨材（砂）を混ぜたものはモルタルと称される。本実施形態は、コンクリートの主成分であるセメントを前述したような溶剤で溶かすことで表面処理を行うものであるが、コンクリートのほか、セメントペーストやモルタル等に対しても適用可能である。
【００３０】
以下、図１のフローチャートを参照して、本実施形態に係る表面処理方法の工程を説明する。ここでは、図２の概念図を適宜参照する。
【００３１】
表面処理の対象としては、図２（ａ）に示されるように骨材（砂利、砂）３がセメント２の中に散在したコンクリートを想定して説明を進める。但し、モルタルにも適用可能であることは勿論である。
【００３２】
先ず、図２（ｂ）に示されるように、コンクリート１の表面に所望とする意匠を形成するために、コンクリート１の表面の一部にマスク４を貼り付ける（Ｓ１）。表面処理を施す対象のコンクリート１としては、前述したように、例えば打設後１０年以内のＰＣやＲＣが挙げられる。但し、コンクリートに限らず、モルタルを対象とすることもできる。
【００３３】
続いて、図２（ｃ）に示されるように、マスク４が貼り付けられたコンクリート１の表面に溶剤５を流し込み、マスク４の貼られていない露呈した表面部分のセメント２を溶解する（Ｓ２）。溶剤５は、揮発性の強酸、及び金属分散剤を含んでいる。揮発性の強酸としてはＭＳＡ（メタンスルホン酸）を用いることができるが、これには限定されない。
【００３４】
セメント２が溶解すると、これに合わせてカルシウムイオンが遊離するが、溶剤５に含まれる金属分散剤によりカルシウムイオンを補足することで再凝集、及びコンクリート１への付着を防止するようにしている。
【００３５】
こうして、所定時間経過し、表面のセメント２の溶解が完了すると、図２（ｄ）に示されるように、溶剤５を除去して（Ｓ３）、マスク４をコンクリート１の表面から剥がす（Ｓ４）。以上の工程により、マスク４が貼られていた表面１ｂは平坦面のままとし、マスク４が貼られていなかった表面１ａはセメント２を溶解し一部の骨材３が表面より露呈するように粗面化することで、滑り止めの効果を発揮するようにできる。また、マスク４の形状やサイズを所望とするデザインに合致するように形成することで、表面に所望とする意匠を形成することも可能となる。
【００３６】
こうして、表面に吸水防止加工を施し（Ｓ５）、コンクリートの表面処理方法に係る一連の処理を終了する。
【００３７】
なお、吸水防止加工を施した後に、所望とする色彩のコーティング剤により表面をコーティングしてもよい。その場合には、図３に示されるように、一部粗面化された表面に所定の膜厚のコーティング層６が形成されることになる。
【００３８】
最後に、図４は、本実施形態に係るコンクリート表面処理方法により処理されたコンクリートの表面の様子を示している。これら図４（ａ）乃至（ｉ）に示されるように、多様な模様を形成することができると共に、上記コーティングの併用により、色彩についても多様な色彩を表面に施すことが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係るコンクリート表面処理方法によれば、コンクリートの表面を処理することで、コート剤の浸透性が高まり、耐久性も大幅に向上する。さらに、コンクリートの表面にざらつきを与えることによって、滑り止め効果を向上させることができる。そして、溶剤によりコンクリート表面の素地を削り出すことで、独特の風合いや模様を表現することができる。カラーコート施工との組み合わせによれば表現の幅は更に広がる。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、溶剤によりコンクリートの表面の少なくとも一部を溶解した後、溶剤を除去し、更に金属製のブラシでブラッシングして、表面の粗面化を更に進めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  コンクリート
２  セメント
３  骨材
４  マスク
５  溶剤
６  コーティング層
【図１】
0006627253.tif 000002
【図２】
0006627253.tif 000003
【図３】
0006627253.tif 000004
【図４】
0006627253.tif 000005