(57)【要約】【課題】コンクリート等の表面に、剥れや膨れがなく、良好な防水・防食構造及びその製造方法を提供すること。【解決手段】コンクリート基材上にコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層を形成し、その上に防水・防食性樹脂層を形成することにより、上記課題は達成される。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート基材上にコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層を形成し、その上に防水・防食性樹脂層が形成されてなることを特徴とする防水・防食構造。
【請求項２】
コンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤が、（１）ポルトランドセメント組成物および（２）珪酸、珪酸塩、珪弗化物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる請求項１に記載の防水・防食構造。
【請求項３】
さらに、（３）多価カルボン酸の少なくとも一種を含む請求項２に記載の防水・防食構造。
【請求項４】
防水・防食性樹脂層が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アスファルト、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、樹脂含有セメントからなる群から選ばれた少なくとも１種の塗布膜あるいは積層シートである請求項１〜３のいずれか１項に記載の防水・防食構造。
【請求項５】
コンクリート基材上にコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層を形成し、その上に防水・防食性樹脂層を形成することを特徴とする防水・防食構造の製造方法。
【請求項６】
コンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤が、（１）ポルトランドセメント組成物および（２）珪酸、珪酸塩、珪弗化物からなる群から選ばれる少なくとも一種からなる請求項５に記載の防水・防食構造の製造方法。
【請求項７】
さらに、（３）多価カルボン酸の少なくとも一種を含む請求項６に記載の防水・防食構造の製造方法。
【請求項８】
防水・防食性樹脂層として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アスファルト、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、樹脂含有セメントからなる群から選ばれた少なくとも１種をコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層の上に塗布する請求項５〜７のいずれか１項に記載の防水・防食構造の製造方法。
【請求項９】
防水・防食性樹脂層として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アスファルト、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、樹脂含有セメントからなる群から選ばれた少なくとも１種のシートをコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層の上に積層する請求項５〜７のいずれか１項に記載の防水・防食構造の製造方法。
【請求項１０】
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アスファルト、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、樹脂含有セメントからなる群から選ばれた少なくとも１種のシートをコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層の上に積層するに際し、接着剤を用いる請求項９に記載の防水・防食構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐水性に優れたコンクリートの防水・防食構造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート家屋の屋上防水としてコンクリート下地を十分乾燥した後その上に樹脂塗膜形成、アスファルト流延、シート貼り等が行われている。
また、水貯槽などではモルタル仕上げにより水漏れ防止が図られている。
さらに、地下室などでは外部からのコンクリート層を通り抜ける水の防水にはやはりモルタル仕上げあるいは樹脂塗膜の形成等が行われている。
酸などに対する防食性が要求される水槽などでは、防食性樹脂が使用されている。
【０００３】
近年、コンクリート層の透水防止のために、各種の防水工法が開発され、中でも工事が容易なことから、ケイ酸質防水材が用いられている（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００４】
また、ケイ酸質防水材を改良した技術として、マグネシウムケイ酸塩を含む鉱物に多価カルボン酸あるいはその塩を加えたもの（特許文献１）、ポルトランドセメントに珪弗化物と不飽和２価カルボン酸を加えたもの（特許文献２、特許文献３）、セメント、骨材、減水剤および保水剤にさらにアニオン−カチオン両性アルカリ硬化型アクリル−スチレン系合成樹脂エマルションとシリカヒュームを加えたもの（特許文献４）等が、知られている。
【０００５】
また、屋上の防水として、コンクリート層の上にアスファルト流し込みや耐候性樹脂シートの貼付等が行われている。
【０００６】
しかしながら、コンクリート層の上にモルタル仕上げあるいは樹脂塗膜の形成ではコンクリート層に亀裂が入ったような場合、モルタルの剥離、樹脂塗膜の破れあるいは膨らみ等の問題が有る。
【０００７】
特に、屋上防水でアスファルト流し込みや樹脂シート貼りでは、コンクリート層に水がしみこんだような場合、水分がコンクリート層から逃れられず、アスファルト層あるいは樹脂シートとコンクリート層の間に膨らみが形成され、下地であるコンクリート層が水分リッチ下での劣化が激しくなると共に防水膜層であるアスファルト層あるいは樹脂シートが破れ、防水性がなくなるという問題がある。
【０００８】
コンクリート自体の防水性を上げる工法として、ケイ酸質防水材をコンクリート層の表面に塗布することにより、水に溶けにくいケイ酸塩の結晶を形成させ、コンクリートの表層を緻密にすることで防水性が向上するとされている。しかしながら、コンクリートでは骨材とセメントとの間で膨張率の差が必然としてあり、そのため寒暖による膨張伸縮によって骨材とセメントとの間に亀裂が発生し、ついにはセメント層に亀裂を発生させる。この亀裂はケイ酸質防水材を塗布してあればある程度は自己修復がされ、ある程度は防水性を保ちうるが、防水性を長期にわたり得ることは困難である。
【０００９】
さらに、近年大気汚染からくる酸性雨が多く、この酸性雨に濡れたコンクリートは齲蝕されるという問題も発生している。これは、単にケイ酸質防水材でコンクリート表面を改質するだけでは防止することが困難であり、アクリル樹脂等の防食皮膜を形成しておく必要がある。しかし、単にアクリル樹脂等をコンクリートの上に皮膜を形成すると膨れやはがれの問題がある。
【００１０】
【特許文献１】
特公平５−２７５９５号公報
【特許文献２】
特許第２５９９１８１号公報
【特許文献３】
特許第２６０８５５３号公報
【特許文献４】
特開平１１−１１６３１３号公報
【非特許文献１】
防水ジャーナル  １９９３年３月号４３〜４７ページ
【非特許文献２】
建築工事標準仕様書（ＪＡＳＳ）・同解説８  防止工事  第５版  ２０００年７月１日
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、コンクリート等の表面に、剥れや膨れがなく、良好な防水・防食構造及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討したところ、コンクリートあるいはモルタルの表面に特定の無機質層を形成することにより上記課題が解決されることを見出し、ついに本発明を完成した。
【００１３】
すなわち、本発明は、コンクリート基材上にコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層を形成し、その上に防水・防食性樹脂層が形成されてなることを特徴とする防水・防食構造であり、さらに、コンクリート基材上にコンクリートあるいはモルタルの結晶増殖剤層を形成し、その上に防水・防食性樹脂層を形成することを特徴とする防水構造の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明が対象とするのは、コンクリート、モルタル等のセメント構造物であり、地下水、雨水、貯水等の水に曝される環境にあるもの一般である。
【００１５】
本発明においては、セメント構造物の表面に、アスファルト、塗料、レジンコンクリート、各種樹脂シート等の防食性あるいは耐水性皮膜を形成するに際し、予めセメント成分の結晶増殖剤層を形成する。
【００１６】
結晶増殖剤としては、コロイダルシリカ、シリカヒューム、水ガラス、珪弗化マグネシウム等が知られており、これに多価カルボン酸が加えられたものがある。また、これらに水性ポリマーを加え、耐衝撃性を改良したものも知られている。具体的には、スーパーコート（商品名、アサノ技研）、パウダックス（商品名、恒和化学工業）、バンデックス（商品名、日本バンデックス）、ザイペックス（商品名、ジャパン・ザイペックス）等が市販されており、いずれも、本発明では使用できる。
【００１７】
結晶増殖剤層としては、下地であるコンクリートあるいはモルタルの状況やセメント構造物の防水・防食対象物により異なるが、通常、固形分として０．２〜５．０ｋｇ／ｍ２程度、好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／ｍ２程度とするのが適当である。あまり少ないとセメント構造物の表面の改質が十分でなく、防水・防食皮膜の接着強度が劣り、あまり多くすると結晶増殖剤層と皮膜との接着となり皮膜が剥離しやすくなる。従って、上記範囲にしておくのが好ましい。
【００１８】
セメント構造物の表面に結晶増殖剤層を形成する方法としては、
（１）セメント構造物の表面をクリーンにしたのち、結晶増殖剤の水スラリーを塗布する；
（２）セメント構造物表面を水洗し、濡れた状況にある間に結晶増殖剤の粉末を塗布する；
（３）セメント構造物を形成し、硬化する前に結晶増殖剤をスラリーあるいは粉末で塗布する；等
適宜の方法がとりうる。好ましくは（１）の方法である。
【００１９】
本発明においては、結晶増殖剤層を形成した上に、防水・防食性樹脂層を形成する。防水・防食性樹脂層は、その目的によって塗料塗布、シート貼付等によって形成される。
【００２０】
ここで防水・防食性樹脂層に用いる塗料としては、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン系、ポリエステル系、ビニルエステル系、ポリウレア系、アスファルト系等が知られており、いずれも使用可能である。なお、防水・防食の程度、耐候性、表面装飾性等の目的により最適のものが選択される。
【００２１】
防水・防食性樹脂層に用いられるシートとしては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、天然ゴム、合成ゴム、アスファルトからなるものがあり、ガラス繊維、炭素繊維等で強化されたものもあり、これらは適宜選択して用いられる。なお、シートの厚みはその耐候性、強度等を勘案して決定できる。なお、取り扱いの容易さから、その厚みは、通常、２０μｍ〜１０ｍｍ程度、好ましくは、３０μｍ〜２ｍｍ程度である。
【００２２】
上記シートを用いる場合は、結晶増殖剤層の上に直接貼付してもよいが、接着剤、例えば、アクリル系接着剤、酢酸ビニル系接着剤、アスファルト等、によって接着することが好ましい。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００２４】
実施例１〜６
舗装用コンクリート平板（３０ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍ）を水中に室温で２４時間浸漬し、引き上げた後乾いた布で表面水分を拭き取った。その上表面に結晶増殖剤バンデックスーパー（日本バンデックス社製）１００容量部に対して水４０容量部を混練したものを、刷毛で０．８ｋｇ／ｍ２塗付し、室内に２日放置した。
【００２５】
この上に、一般のエポキシ防食塗料、ウレタン防水塗料、不飽和ポリエステル防食塗料、ビニルエステル防食塗料、ＭＭＡ系防食塗料（商品名「シリカル」、三井化学産資社製）またはポリウレア防食塗料（商品名「スワエール」、三井化学産資社製）を刷毛で塗付した。
【００２６】
これらを、コンクリート平板の厚さの１／２程度が浸る状態で、水層中に２３℃で放置した。１２０日間放置後、表面の状態の観察、及び建研式引張試験機（オックスジャッキ社製）により接着力を測定した。塗膜の表面に膨れや剥離が発生は見られなかった。接着力は良好な値を示し、剥離面もコンクリートの基材破壊であった。これらの結果を表１に示した。
【００２７】
比較例１〜６
実施例１〜６において、結晶増殖剤を用いない他は実施例１〜６と同様にして塗膜を形成し、表面の状態の観察と接着力を測定した。全ての塗膜表面に膨れや剥離が観察された。また、接着力は、低い値を示し、中には全く接着力を示さないものもあった。これらの結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
2005002608.tif 000002
【００２９】
実施例７〜１２
セメントモルタル板（１５ｃｍ×７ｃｍ×２ｃｍ。ＪＩＳ  Ｋ５４１０に準じ作成した。）を水中に室温で２４時間浸漬し、引き上げた後乾いた布で表面水分を拭き取った。このモルタル板の上表面に結晶増殖型浸透性で耐酸性の防食材であるバンデックスポリセムＺ（バンデックス・インターナショナル社製）を、試験片の一面にコテで２．０ｋｇ／ｍ２または４．０ｋｇ／ｍ２塗付し、室内に１日間放置した。
【００３０】
このバンデックスポリセムＺ塗布面の上に、エポキシ防食塗料、ビニルエステル防食塗料またはポリウレア防食塗料（商品名「スワエール」、三井化学産資社製）を刷毛あるいはスプレーで塗付した。
【００３１】
これらを、セメントモルタル板の厚さの１／２程度が浸る状態で水槽中２３℃で放置した。１２０日間放置後、建研式引張試験機により接着力を測定した。接着力は良好な値を示し、剥離面もコンクリートの基材破壊であった。これらの結果を表２に示した。
【００３２】
比較例７〜９
実施例７〜９において、バンデックスポリセムＺを用いない他は実施例７〜９と同様にして防水・防食塗料を塗布し、その塗膜の剥離強度を調べた。本技術で施工された試験体に比べて、非常に低い接着力を示し、一部は剥離により全く接着力を示さなかった。結果を表２に示した。
【００３３】
【表２】
2005002608.tif 000003
【００３４】
試験例１〜３
実施例１０〜１２で作成した防水・防食材を塗布したセメントモルタル板の防水・防食材を塗布していない面すべてを耐酸性のあるエポキシ樹脂で被覆した。この全面樹脂被覆セメントモルタル板を、下水道事業団『下水道コンクリート構造物の防食技術設計・施工・維持管理マニュアル』平成１４年のＤ種条件（１０％の硫酸中に６０日間浸漬）で試験したところ、実施例１０〜１２のいずれの試料も防食面に変化が無く、規格に合格した。
【００３５】
試験例４〜６
試験例１〜３において作成したと同様の全面樹脂被覆セメントモルタル板を用意し、それらの防水・防食材の皮膜にカッターナイフで５ｃｍの切り傷を入れ、下水道事業団『下水道コンクリート構造物の防食技術設計・施工・維持管理マニュアル』平成１４年のＢ種条件（ｐＨ１の硫酸中に３０日間浸漬）で試験したが、実施例１０〜１２のいずれの試料も防食面に変化が無く、規格に合格した。
【００３６】
試験例７〜９
試験例１〜３において作成したと同様の全面樹脂被覆セメントモルタル板を用意し、それらの防水・防食材の皮膜にカッターナイフでバンデックスポリセムＺ層の約半分程度に届く深さの５ｃｍの切り傷を入れ、下水道事業団『下水道コンクリート構造物の防食技術設計・施工・維持管理マニュアル』平成１４年のＢ種条件（ｐＨ１の硫酸中に３０日間浸漬）で試験した。実施例１０〜１２のいずれの試料も防食面に変化が無く、規格に合格した。
【００３７】
実施例１３
パルプ工場において、建設後３０年間経過した曝気水槽の改修に当り、高圧水流により堆積劣化物を除去した後、バンデックスポリセムＺ（バンデックス・インターナショナル社製）を２回に分けて計４ｋｇ／ｍ２を塗付した。ついで、防食性のエポキシ樹脂を２回に分けて合計０．４ｋｇ／ｍ２の量を塗布した。その後、７日間の硬化期間を置いてから、定常のパルプ工場の排水処理に供用した。２年間経過後の観察では塗膜面には全く異常がなかった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明により、コンクリート等の表面に、剥れや膨れがなく、良好な防水・防食構造が形成でき、その産業上の利用性は極めて高い。