(57)【要約】【課題】スラリー比重と塑性粘度が低く、軽量で充填抵抗が低く、充填性が良好でありながら、充填したときに降伏値が大でダレが生じにくく、作業性、施工性、充填性の面で優れた窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルの提供。【解決手段】水硬性セメント１００重量部、細骨材２０〜６０重量部、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、ガラス発泡体、パルプスラッジ等の無機系軽量細骨材２０〜７０重量部、発泡ポリスチレン系軽量骨材、発泡エチレン酢酸ビニル系軽量骨材、発泡ウレタン系発泡樹脂系軽量骨材０．１〜３重量部及び再乳化形粉末樹脂０．０３〜３重量部からなり、水比２０〜２６％で水を添加後、混練して調整したフレッシュモルタルの塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上となるようにした窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、及びそれを用いた窓枠空隙部充填用モルタル並びにその窓枠空隙部充工法。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水硬性セメント１００重量部、細骨材２０〜６０重量部、無機系軽量細骨材２０〜７０重量部、発泡樹脂系軽量骨材０．１〜３重量部及び再乳化形粉末樹脂０．０３〜３重量部からなることを特徴とする窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項２】
水比２０〜２６％で水を添加後、混練して調整したフレッシュモルタルの塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上となるようにした請求項１に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項３】
細骨材が珪砂からなる請求項１または２に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項４】
無機系軽量骨材が、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、ガラス発泡体、パルプスラッジからなる群から選ばれた請求項１または２に記載の窓枠空隙部充填プレミックスモルタル。
【請求項５】
発泡樹脂系軽量骨材が、発泡ポリスチレン系軽量骨材、発泡エチレン酢酸ビニル系軽量骨材、発泡ウレタン系軽量骨材からなる群から選ばれた請求項１または２に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項６】
再乳化形粉末樹脂が、エチレン酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニルエチレンバーサテート系樹脂、スチレンアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂からなる群から選ばれた請求項１または２に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項７】
請求項１または２に記載のプレミックスモルタルに、さらに珪酸質系塗布防水材０．５〜５重量部を配合した窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル。
【請求項８】
請求項１または７に記載のプレミックスモルタルに、水比２０〜２６％で水を配合して塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上としたことを特徴とする窓枠空隙部充填用モルタル。
【請求項９】
請求項１または７に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加して混練し、スラリー比重１．０〜１．８ｋｇ／リットル、フロー値１３０〜２００ｍｍとした請求項８に記載の窓枠空隙部充填用モルタル。
【請求項１０】
施工現場において、請求項１または７に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加して混練し、スラリー比重１．０〜１．８ｋｇ／リットル、フロー値１３０〜２００ｍｍとした窓枠空隙部充填用モルタルを建物壁部と窓枠の間の空隙部に充填することを特徴とする窓枠空隙部充填工法。
【請求項１１】
施工現場において、請求項１または７に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加・混練し、フレッシュモルタルの塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下、降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上である窓枠空隙部充填用モルタルを建物壁部と窓枠の間の空隙部に充填することを特徴とする窓枠空隙部充填工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリート造等の建設工事において、スチールサッシ、アルミサッシ又はプラスチックサッシなどの窓枠と壁部コンクリート躯体の間隙部を充填するためのモルタルに関するものであり、施工時において、注入器による充填抵抗が低く充填性が良好で、さらに充填後はダレが少なく保形性が良好で、スラリーが軽量で施工性に優れ、また、断熱性、結露防止性、水密性、躯体との接着性に優れ、クラック発生の少ない窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル及びそれを用いた窓枠空隙部充填工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート造等の建設工事における窓枠の取り付け工事は、一般的にコンクリートを打設し躯体を形成した後、窓枠より大きめに躯体を切削し、その開口部に溶接などにより窓枠を取り付ける。その際、壁部のコンクリート躯体と窓枠に間隙ができるので、その間隙部をモルタルで充填する。間隙部の大きさは、建物の構造と窓枠取り付け位置により異なるが、通常、幅３０〜１００ｍｍ、奥行き５０〜２００ｍｍ程度であり、この間隙部に手動式モルタル注入器（たとえば、友定建機社製「つまーる」）でモルタルを充填する場合がほとんどである。このような空隙充填材としては、軽量モルタル、凝結促進剤及び急結剤を配合した軽量空隙充填材（たとえば特許文献１参照）、発泡状樹脂断熱材を使用した建物の開口部の断熱構造（たとえば特許文献２参照）あるいは窓枠周辺の充填用モルタルとして石灰質原料にガラス粉末を主成分とする造粒焼成物及び珪砂を混合した軽量モルタル（たとえば特許文献３参照）等の提案がなされている。
【０００３】
窓枠空隙部充填用モルタルに求められる性能としては、
（１）充填作業に於ける作業効率が良いこと（スラリーが軽量で、注入器による充填時の抵抗が低く、充填後の手直しが不要なこと）
（２）充填性が良いこと（間隙部の隅々まで充分に充填され、充填後のダレ［モルタル充填後固化までの間に重力により上部側のモルタルが下部側に移動し、上部側が薄く、下部側が厚くなる現象］が少ないこと）。
（３）モルタル硬化体の収縮率が低く、クラックの発生や躯体との界面剥離がないこと。
（４）モルタル硬化体の防水性能が高いこと。
（５）モルタル硬化体の断熱性能が高いこと。
（６）モルタル硬化体が必要最低限の強度（一般的に、２８日後の圧縮強度で１５Ｎ／ｍｍ２  程度）を有していること。等が挙げられる。
【０００４】
従来の窓枠空隙部充填用モルタルは、一般的に施工現場において、たとえばポルトランドセメントに対し、川砂、山砂、海砂、砕砂等の細骨材を調合後（配合比は容積比でセメント１に対し、細骨材２〜３）、水を添加し混練して調製していた。この場合、防水性を確保するために水系防水剤をさらに配合するケースが多い。また、充填時の流動性を確保するために、無機系の微粉末、例えば高炉スラグ、フライアッシュ等を配合する場合もある。
しかし、これら従来の窓枠空隙部充填用モルタルは手動式モルタル注入器による充填時の抵抗が大きく、スラリー比重が高いことにより、作業効率、施工性の面で満足できるものではなかった。また、空隙部の隅々まで充填されないという問題があり、充填作業後に未充填部を再度鏝塗り等により手直しする必要があった。さらに、充填時の抵抗を低下させ、充填性を高めるために混練時に加える水の量を増やすと、ダレが生じるということが問題であった。
【０００５】
この様に調製された従来の現場調合の窓枠空隙部充填用モルタル硬化体は、打設後の乾燥収縮が大きいため、クラックを多く生じたり、壁部コンクリート躯体との間に間隙を生じたりしたため、雨水の浸入、躯体との接着の面で問題があった。さらに、硬化体の熱伝導率が高いため、断熱性が低く、壁面に結露ができやすいという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１００２８５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４０３５７号公報
【特許文献３】
特許第３２２２３９０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、モルタルとしたとき、スラリー比重と塑性粘度が低く、軽量で注入器による充填抵抗が低く、充填性が良好でありながら、充填用モルタルとして充填したときに降伏値が大でダレが生じにくい、作業性、施工性、充填性の面で優れ、さらにそのモルタル硬化体は、クラック発生による雨水浸入、躯体との接着不良、低断熱性、結露発生等のない窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル及びそれを用いた窓枠空隙部充工法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明において、
［１］  水硬性セメント１００重量部、細骨材２０〜６０重量部、無機系軽量細骨材２０〜７０重量部、発泡樹脂系軽量骨材０．１〜３重量部、再乳化形粉末樹脂０．０３〜３重量部からなることを特徴とする窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
［２］  水比２０〜２６％で水を添加後、混練して調整したフレッシュモルタルの塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上となるようにした請求項１に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
【０００９】
［３］  細骨材が珪砂からなる上記［１］または［２］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
［４］  無機系軽量骨材が、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、ガラス発泡体、パルプスラッジからなる群から選ばれた上記［１］または［２］に記載の窓枠空隙部充填モルタル用プレミックス、
［５］  発泡樹脂系軽量骨材が、発泡ポリスチレン系軽量骨材、発泡エチレン酢酸ビニル系軽量骨材、発泡ウレタン系軽量骨材からなる群から選ばれた上記［１］または［２］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
【００１０】
［６］  再乳化形粉末樹脂が、エチレン酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニルエチレンバーサテート系樹脂、スチレンアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂からなる群から選ばれた上記［１］または［２］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
［７］  上記［１］または［２］のプレミックスモルタルに、さらに珪酸質系塗布防水材０．５〜５重量部を配合した窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、
［８］  上記［１］または［７］に記載のプレミックスモルタルに、水比２０〜２６％で水を配合して塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上としたことを特徴とする窓枠空隙部充填用モルタル、
［９］  上記［１］または［７］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加して混練し、スラリー比重１．０〜１．８ｋｇ／リットル、フロー値１３０〜２００ｍｍとした［８］に記載の窓枠空隙部充填用モルタル、
【００１１】
［１０］  施工現場において、上記［１］または［７］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加して混練し、スラリー比重１．０〜１．８ｋｇ／リットル、フロー値１３０〜２００ｍｍとした窓枠空隙部充填用モルタルを建物壁部と窓枠の間の空隙部に充填することを特徴とする窓枠空隙部充填工法、及び
［１１］  施工現場において、上記［１］または［７］に記載の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに水を添加・混練し、フレッシュモルタルの塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下、降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上である窓枠空隙部充填用モルタルを建物壁部と窓枠の間の空隙部に充填することを特徴とする窓枠空隙部充填工法、を開発することにより上記の課題を解決した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、軽量であって、モルタルとしたときに塑性粘度が低くそれでいて充填後は降伏値が高く保形性に優れると言う、相反する要求に応えることができる窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルの開発に成功したものである。
本発明において使用する水硬性セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、およびこれらポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ等を混合した混合セメントが使用できる。
【００１３】
本発明において使用する細骨材としては、川砂、山砂、海砂、砕砂、珪砂等が使用可能であり、品質の一定性、硬化物の強度などからみて珪砂が好ましい。細骨材の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、２０〜６０重量部であり、好ましくは３０〜５０重量部の範囲である。２０重量部未満の場合は、相対的に水硬性セメントの配合比率が高くなるため、硬化時の乾燥収縮が大きくなり、クラック発生、躯体との間隙発生が問題となる。また、６０重量部を越える場合は、相対的に水硬性セメントの配合比率が低くなるため、硬化体の強度低下が問題となる。
【００１４】
本発明において使用する無機系軽量骨材としては、パーライト、バーミキュライト、シラスバルーン、ガラス発泡体、パルプスラッジ等が使用でき、品質の一定性、入手の容易性などからみてパーライトが好ましい。無機系軽量骨材の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、２０〜７０重量部であり、好ましくは３５〜５５重量部の範囲である。２０重量部未満の場合は、スラリー軽量化による作業効率の向上が十分図れず、硬化体の断熱性が十分に発揮できず、さらに乾燥収縮が大きくなる。７０重量部を越える場合は、硬化体の強度低下が問題となる。
【００１５】
本発明において使用する発泡樹脂系軽量骨材としては、発泡ポリスチレン系軽量骨材、発泡エチレン酢酸ビニル系軽量骨材、発泡ウレタン系軽量骨材等が使用でき、手動式モルタル注入器による充填時の抵抗を低く保つという観点から、発泡ポリスチレン系軽量骨材が好ましい。発泡樹脂系軽量骨材の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、０．１〜３重量部であり、好ましくは０．５〜２重量部の範囲である。０．１重量部未満の場合は、スラリー軽量化による作業効率の向上が十分図れず、硬化体の断熱性が十分に発揮できない。３重量部を越える場合は、硬化体の強度低下が問題となる。
【００１６】
本発明において使用する再乳化形粉末樹脂は、乳化重合によって製造した合成樹脂エマルジョンを粒子状態で乾燥して得られた微粉末樹脂であり、水を添加して撹拌すると再乳化するものである。モルタルに少量配合することにより、モルタル硬化体の吸水性を低下させ、雨水の浸透防止に効果を発揮する。なお、他の撥水剤を併用するときは、その添加量を低減することができ、樹脂の種類としては、エチレン酢酸ビニル系樹脂、酢酸ビニルバーサテート系樹脂、スチレンアクリル酸エステル系樹脂、ポリアクリル酸エステル系等が使用できる。再乳化形粉末樹脂の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、０．０３〜３重量部であり、好ましくは０．０５〜０．５重量部の範囲である。０．０３未満の場合は、モルタル硬化体の防水性能が不十分となり、雨水が建物内部に浸透することが問題となる。３重量部を越える場合は、スラリーの粘性が上がって、充填性が悪化する。
【００１７】
本発明におけるプレミックスモルタルに、防水性を強化する目的で、さらに珪酸質系塗布防水材を配合することができる。珪酸質系塗布防水材の配合量は、０．５〜５重量部が好ましく、１〜３．５重量部がさらに好ましい。０．５重量部未満の場合は、防水材による防水性付与効果がほとんど現れない。５重量部以上の場合は、硬化体が緻密化しすぎるため、乾燥収縮によるクラック発生が問題となる。
【００１８】
本発明におけるプレミックスモルタルに、スラリーの流動性を改善し、充填性を強化する目的で、さらに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム、石灰石微粉末から選ばれる無機系微粉末を使用することができる。無機系微粉末の配合量は、水硬性セメント１００重量部に対して、５０重量部以下であり、好ましくは３０重量部以下の範囲である。５０重量部を越える場合は、相対的に組成物全体に対する水硬性セメントの配合比率が低くなるため、硬化体の強度低下が問題となる。
【００１９】
本発明におけるプレミックスモルタルの製造方法は特に限定されないが、通常は、各材料を計量後、一般的な混合装置で均一混合することにより製造される。混合装置としては、傾胴ミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー、Ｖ型ミキサー、オムニミキサー等が挙げられる。
【００２０】
本発明におけるプレミックスモルタルは、必要に応じ、凝結促進剤、凝結遅延剤、急結剤、膨張材、防水材、減水剤、ＡＥ剤、増粘剤、高分子エマルジョン、高分子ラテックス、収縮低減剤、消泡剤などを併用することができる。
【００２１】
本発明におけるプレミックスモルタルを用いて、窓枠空隙部の充填施工を行う場合、窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルに添加する水の量は、プレミックスモルタルの重量に対して、２０〜２６％の範囲とするのが好ましく、２２〜２５％の範囲とするのがさらに好ましい。２０％未満の場合は、注入器による充填抵抗が高く、充填性も悪化することが問題となる。２６％を越える場合は、乾燥収縮が大きくなり、クラック発生、躯体との間隙発生が問題となり、硬化体の強度低下も問題となる。
【００２２】
また、本発明におけるスラリー比重は、１．０〜１．８ｋｇ／リットルの範囲とするのが好ましく、１．２〜１．６ｋｇ／リットルの範囲とするのがさらに好ましい。１．０ｋｇ／リットル未満の場合は、硬化体の強度低下が問題となる。
１．８ｋｇ／リットルを越える場合は、スラリー軽量化による作業効率の向上が十分図れず、硬化体の断熱性が十分に発揮できず、さらに乾燥収縮が大きくなり、クラック発生、躯体との間隙発生が問題となる。
【００２３】
また、本発明におけるフレッシュモルタルの塑性粘度と降伏値は、外筒回転式粘度計（たとえば、共和科学社製ＤＰＶ−１）にて、ローターＢ、最高回転数：３０ｒｐｍ、測定時間：３分で測定した値であり、塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２以上とすることが好ましく、塑性粘度が４０００ｍＰａ・ｓ以下で、かつ降伏値が０．４ｇ／ｃｍ２以上とすることがさらに好ましい。塑性粘度が４５００ｍＰａ・ｓを越える場合は、注入器による充填抵抗が高く、充填性も悪化することが問題となる。降伏値が０．３５ｇ／ｃｍ２未満の場合は、スラリー充填後にダレの発生が問題となる。
【００２４】
また、本発明におけるフロー値は、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準拠した方法によって測定した値であり、１３０〜２００ｍｍの範囲とするのが好ましく、１５０〜１８０ｍｍの範囲とするのがさらに好ましい。フロー値が１３０ｍｍ未満の場合は、注入器による充填抵抗が高く、充填性も悪化することが問題となる。２００ｍｍを越える場合は、スラリー充填後にダレの発生が問題となる。
【００２５】
上記の方法により得られた窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルは、施工時において、低スラリー比重で、注入器による充填抵抗が低く、充填したときにはダレや未充填部が生じにくく、モルタル硬化体は、クラック発生が少なく、躯体との接着性良好で、断熱性が高く、作業性、施工性、充填性、硬化体特性の面で優れたものである。
【００２６】
（実施例１〜５）
表１の配合表のとおり材料を調合し、Ｖブレンダーで各材料が均一になるよう混合し、実施例１〜５のプレミックスモルタルを調製した。
【００２７】
【表１】
2005053717.tif 000002
１）  相模川産川砂…比重：２．５８，粗粒率：２．７３
２）  粒子経：０．１５〜２．５ｍｍ，単位容積重量：０．４８ｋｇ／Ｌ
３）  粒子径：２ｍｍ以下，単位容積重量：０．０４ｋｇ／Ｌ
４）  酢酸ビニルエチレンバーサテート系樹脂
５）  昭和電工建材社製「セレシット・ＤＳ」
６）  マノール社製「マノール防水剤」
【００２８】
実施例１〜５のプレミックスモルタルについて、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準拠した方法により練り混ぜ、フレッシュモルタル及びそのモルタル硬化体の物性を測定した。その結果を表２に示す。
【００２９】
（比較例１）
ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準拠した方法により、表１の配合表のとおりセメントと砂を調合し、水粉体比１３．５％で水を加え、マノール防水剤を加えて練り混ぜ、フレッシュモルタル及びそのモルタル硬化体の物性を測定した。その結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
2005053717.tif 000003
2005053717.tif 000004
【００３１】
【発明の効果】
本発明のプレミックスモルタルは、比較例のプレミックスモルタルと比べスラリー比重が低く、軽量化されている。また、フレッシュモルタルにおいて塑性粘度が低いことより充填時における注入器の充填抵抗が低くなることを表しており、それにもかかわらず降伏値が高いことより充填後のダレが少ないことを示している。
実施例のプレミックスモルタルは、比較例のプレミックスモルタルと比べ曲げ強度および圧縮強度は低い値であるが、窓枠空隙部充填用モルタルとして要求される強度は充分に満たしているレベルである。
長さ変化率が比較例より低いことから、クラック発生や躯体との接着不良が起こりにくく、熱伝導率も比較例より低いことから、モルタル硬化体として断熱性に優れていると言える。さらに、吸水量と透水量が比較例より低いことより、防水性が高いことを示している。
以上のように本発明の窓枠空隙部充填用プレミックスモルタル、及びそのモルタルは、従来のモルタルに比べ、軽量で塑性粘度が低く、降伏値が高く、作業性、施工性、充填性が良好で、クラック発生や躯体との接着不良が少なく、さらに断熱性、防水性に優れたものであることがわかる。