(57)【要約】【目的】  浸透性防水材における撥水材の含有量を多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる。【構成】  打放しコンクリート１の表面１ａに形成され、浸透性の撥水材としてのアルキルアルコキシシランを略２５％含む浸透性防水材層２と、該浸透性防水材層２上に形成され、過酸化チタン（ＴｉＯ３）を主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング層３とが形成されたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打放しコンクリート表面に形成され、浸透性の撥水材を含む浸透性防水材層と、
該浸透性防水材層上に形成され、過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング層と、
が形成されたことを特徴とする打放しコンクリートの表面構造。
【請求項２】
前記セルフクリーニング層上に、アナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒層が形成されたことを特徴とする請求項１記載の打放しコンクリートの表面構造。
【請求項３】
前記浸透性防水材層の撥水材は、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の打放しコンクリートの表面構造。
【請求項４】
前記セルフクリーニング層は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の打放しコンクリートの表面構造。
【請求項５】
浸透性の撥水材を打放しコンクリート表面に塗布して浸透性防水材層を形成する浸透性防水材塗布工程と、
該浸透性防水材塗布工程により形成された浸透性防水材層上に過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層を形成するセルフクリーニング材塗布工程と、
を含むことを特徴とする打放しコンクリートの表面仕上げ方法。
【請求項６】
前記セルフクリーニング材塗布工程により形成されたセルフクリーニング層上にアナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層を形成する光触媒材塗布工程を有することを特徴とする請求項５記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法。
【請求項７】
前記浸透性防水材塗布工程にて使用される撥水材は、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成ることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法。
【請求項８】
前記セルフクリーニング材塗布工程にて使用されるセルフクリーニング材は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１つに記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水効果及び耐久性に共に優れた打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
打放しコンクリートは、その素材のもつ自然の美しさと重厚な趣が意匠性を高めることから、建築物に広く適用されているが、経年劣化や大気汚染等による汚損により、その意匠性が低下してしまう虞がある。かかる不具合を回避すべく、打放しコンクリートにおける表面の仕上げ方法について、例えば特許文献１で開示されたような種々の技術が、従来より提案されている。
【０００３】
上記文献には、打放しコンクリート表面に撥水系の浸透性防水材を塗布し、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して造膜することにより、当該浸透性防水材層を保護する技術が開示されている。即ち、浸透性防水材を塗布しただけでは、その防水材層が直接外気に曝されることとなってしまい耐久性などが劣ってしまうため、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して保護し、防水効果に加えて当該防水効果を長期に亘って維持する耐久性をも図っていた。
【特許文献１】特公平６−８９５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ方法においては、以下のような問題があった。撥水系の浸透性防水材は、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して造膜させる必要があるため、撥水成分の含有率を所望よりも少なくせざるを得ないという不具合があった。即ち、エマルション型透明塗膜合成樹脂は、浸透性防水材との密着性にある程度富んではいるものの十分ではなく、十分な防水効果を発揮させるべく当該浸透性防水材の撥水成分を所望量だけ含有させると、その高い撥水作用により良好な造膜を図ることができないという問題があった。また、かかる防水性及び耐久性に加え、防汚効果を向上させる必要性も近年高まってきており、そのようなニーズに十分に応えることができないという問題もあった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、浸透性防水材における撥水材の含有量を多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、打放しコンクリート表面に形成され、浸透性の撥水材を含む浸透性防水材層と、該浸透性防水材層上に形成され、過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング層とが形成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記セルフクリーニング層上に、アナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒層が形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記浸透性防水材層の撥水材は、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成ることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記セルフクリーニング層は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、浸透性の撥水材を打放しコンクリート表面に塗布して浸透性防水材層を形成する浸透性防水材塗布工程と、該浸透性防水材塗布工程により形成された浸透性防水材層上に過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層を形成するセルフクリーニング材塗布工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記セルフクリーニング材塗布工程により形成されたセルフクリーニング層上にアナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層を形成する光触媒材塗布工程を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項５又は請求項６記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記浸透性防水材塗布工程にて使用される撥水材は、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成ることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１つに記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記セルフクリーニング材塗布工程にて使用されるセルフクリーニング材は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び請求項５の発明によれば、浸透性の撥水材を含む浸透性防水材層の上面に密着性が良好であるとともに親水性の高い過酸化チタンを主成分としたセルフクリーニング層が形成されるので、浸透性防水材における撥水材の含有量を多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる。
【００１５】
請求項２及び請求項６の発明によれば、セルフクリーニング層の上面に密着性の良好な過酸化チタンを含みつつ、光と反応すると有機物を分解し得るアナターゼ型酸化チタンを含むので、撥水効果の向上及び耐久性の維持に加え、防汚効果を更に向上させることができる打放しコンクリート表面を得ることができる。
【００１６】
請求項３及び請求項７の発明によれば、浸透性防水材層の撥水材がアルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成るので、セルフクリーニング層との密着性を更に向上させることができ、且つ、施工コストを抑えることができる。
【００１７】
請求項４及び請求項８の発明によれば、セルフクリーニング層がケイ酸リチウムを添加したものから成るので、当該セルフクリーニング層の親水性を更に向上させることができ、防汚効果を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に適用される打放しコンクリートは、例えば建築物などの躯体における壁面として施工されたもので、その表面は、図１に示すように、打放しコンクリート１の表面１ａに浸透して形成された浸透性防水材層２と、その上面に形成されたセルフクリーニング層３とから構成されている。
【００１９】
上記の如き打放しコンクリート表面構造を得るには、まず、打放しコンクリート表面１ａに付着した汚れを高圧水洗浄機などで除去し、当該表面１ａが乾燥した後、いわゆる砂すじと呼ばれる脆弱な部位に対しポリマーセメントモルタル等をしごき塗りしておく。これにより、打放しコンクリート表面１ａが平滑な状態とされるとともに、吸水性に乏しい密実な部位と吸水性が高い脆弱な部位とが混在する状態を回避し、表面１ａ全域に亘って吸水性を低下させつつ均一化することができる。
【００２０】
ここで使用されるポリマーセメントモルタル等は、被処理部（即ち砂すじが形成された部位）の周囲の躯体と略同一の着色が予め施されており、補修処理後においても打放しコンクリート表面１ａ全体が違和感なく仕上がるようになっている。尚、上記のように補修修理しても、所謂砂すじと呼ばれる脆弱な部位に生じた微小凹部にポリマーセメントモルタルなどが充填されるのみであるため、打放しコンクリートの表面１ａに均一な厚みの層は形成されない。
【００２１】
その後、上記補修処理が終了した打放しコンクリート１の表面１ａ全域に亘って浸透性の撥水材を塗布し、当該打放しコンクリート１における表面１ａより内側に浸透性防水材層２を形成する（浸透性防水材塗布工程）。ここで塗布される撥水材は、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した溶液から成るものであり、従来の撥水材と比べ、撥水効果が十分に高められたものである。該アルキルアルコキシシランを撥水材としたものとして、ニチエー吉田（株）製の商品名ＮＹ−１０１を使用するのが好ましい。
【００２２】
ここで、浸透製防水材層２における撥水材としてのアルキルアルコキシシランの含有率を略２５％としたのは、以下の実験結果による。当該実験では、室内乾燥恒温時の比重が２．３３である柵板コンクリート（試験片）の表面に対し、アルキルアルコキシシランの含有率が１０％、２０％、２５％及び３０％のものをそれぞれ塗布し、これらと防水処理を施さないものとを用意した。そして、各試験片を室温水に浸せきし、１、３、６、２４、４８時間時点での吸水量をそれぞれ測定した。測定の際は、絞った濡れタオルで試験片表面の付着水を吸い取ってから秤量した。このような実験結果を以下の表１に示す。尚、吸水率（％）＝｛（吸水量）／（浸せき前の試験片の重量）｝×１００なる演算式にて算出した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
上記表１から明らかなように、アルキルアルコキシシランを２５％含有したものは、それ以下の含有率のものに比べ、時間経過による吸水率の上昇があまりなく、撥水効果に優れていることが分かるとともに、アルキルアルコキシシランを３０％含有しても２５％含有させたものと撥水効果にそれほど差異がないことが分かる。即ち、アルキルアルコキシシランを２５％含有させれば、最大限の撥水効果を得ることができ、それ以上含有率を増加させても撥水効果は、それほど変わらないのである。従って、撥水効果を十分向上させるとともに施工コストを抑制させるべく、アルキルアルコキシシランを略２５％含有した撥水材を使用するのが最も好ましいのである。
【００２５】
次に、上記浸透性防水材層２が乾燥養生した後、その上面に過酸化チタン（ＴｉＯ３）を主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層３を形成する（セルフクリーニング材塗布工程）。微視的には、図２に示すように、セルフクリーニング層３における過酸化チタンは、打放しコンクリート１の表面１ａ、その表面１ａに生じているピンホール１ｂや毛細管１ｃ内に浸透し、浸透性防水材層２のアルキルアルコキシシランと反応していないセメントペースト硬化体中の主としてＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３の成分と固着して、無色透明の親水性の薄膜を形成するのである。
【００２６】
即ち、上記反応により超撥水性のアルキルアルコキシシランから成る浸透性防水材層２の上面においてもセルフクリーニング層３が強固に固着し、当該浸透性防水材層２を保護し得るので、長期に亘る防水効果を維持させることができ、耐久性を向上させることができるのである。また、セルフクリーニング層３が過酸化チタンを主成分とした親水性の高いセルフクリーニング材から成るので、降雨時などには、その表面に付着した汚れ等を雨水などと一緒に流すことができ、セルフクリーニング性を発揮することができる。具体的には、雨水などが付着した汚れとセルフクリーニング層３の表面との間に入り込んで剥離し、一緒に流れ落ちるので、防汚効果が向上されるのである。
【００２７】
従って、過酸化チタンを主成分としたセルフクリーニング層３を形成することにより、浸透性防水材における撥水材（アルキルアルコキシシラン）の含有量を本実施形態の如く略２５％と多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる。尚、かかるセルフクリーニング層３は、光に対して不活性な所謂バリア層としての作用を発揮するものとされ、第２実施形態で使用されるアナターゼ型酸化チタンを含んだ光触媒とは異なる。かかるセルフクリーニング層３を成すセルフクリーニング材として、例えばニチエー吉田（株）製の商品名ＮＹ−セラクリーンを使用するのが好ましい
【００２８】
更に、セルフクリーニング層３を成すセルフクリーニング材にケイ酸リチウムを所定量（例えば１〜５重量％程度）添加するのが好ましい。かかるケイ酸リチウムの添加により、セルフクリーニング層３の親水性を更に向上させることができ、防汚効果を更に向上させることができる。尚、ケイ酸リチウムに代えてケイ酸カリウムを添加してもよいが、耐水性において劣るため、ケイ酸リチウムの方が好ましい。
【００２９】
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に適用される打放しコンクリートは、第１の実施形態と同様、例えば建築物などの躯体における壁面として施工されたもので、その表面は、図３に示すように、打放しコンクリート１の表面１ａに浸透して形成された浸透性防水材層２と、その上面に形成されたセルフクリーニング層３と、該セルフクリーニング層３上に形成された光触媒層４とから構成されている。尚、第１の実施形態と同様の層には、同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を省略することとする。
【００３０】
上記の如き打放しコンクリート表面構造を得るには、第１の実施形態と同様、表面１ａの洗浄、補修を行った後、浸透性防水材層２、セルフクリーニング層３と順次層を形成する。そして、セルフクリーニング材塗布工程により形成されたセルフクリーニング層３が乾燥養生したことを確認した後、当該セルフクリーニング層３上にアナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層４を形成する（光触媒材塗布工程）。
【００３１】
かかる光触媒層４は、その含有する過酸化チタンによって過酸化チタン薄膜としてのセルフクリーニング層３と強固に固着され、且つ、アナターゼ型酸化チタンにより防汚性を向上させることができるのである。即ち、アナターゼ型酸化チタンは、太陽からの紫外線で励起されて活性酸素を発生し、その表面に付着した有機物系の汚れなどを酸化分解して水溶性又は水分散性物質に変質させる作用効果を有している。そして、降雨などの際に、変質された酸化分解物は、雨水などと共に流れ落ちるので、防汚効果を向上することができ、打放しコンクリート１の表面は長期に亘って新築時の外観を維持することができるのである。
【００３２】
従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、防汚効果をも更に向上させることができるのである。また、アナターゼ型酸化チタンの酸化分解作用により、防汚効果の向上に加え、抗菌作用を発揮させることができる。尚、第１の実施形態と同様、セルフクリーニング層３を成すセルフクリーニング材にケイ酸リチウムを所定量（例えば１〜５重量％程度）添加するようにしてもよい。
【００３３】
上記第１の実施形態及び第２の実施形態によれば、打放しコンクリート１の表面１ａ上に形成された浸透性防水材層２、セルフクリーニング層３及び光触媒層４が何れも無機質材料から成るものであるため、塗り重ねてもつやが生じることがなく、打放しコンクリート１の意匠性を損ねることがない。また、特にセルフクリーニング層３は、防汚性に加えて通気性にも富んでいる。
【００３４】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば浸透性防水材層に含まれる撥水材をアルキルアルコキシシランに代えて、他の撥水機能を果たす材料としてもよい。また、アルキルアルコキシシランの含有率は略２５％が最も好ましいが、防水効果を高めた状態を維持し得れば他の含有率のものとしてもよい。尚、本実施形態においては、浸透性防水材層２を形成する前に、表面１ａの洗浄及び補修工程を行っているが、これら工程を省いたり、或いは他の予工程としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
打放しコンクリートは、建築物の壁面の他、天井面や床面などに施工された他の躯体部位であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る打放しコンクリートの表面構造を示す模式図
【図２】同浸透性防水材層とセルフクリーニング層との固着作用を説明するための模式図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る打放しコンクリートの表面構造を示す模式図
【符号の説明】
【００３７】
１    打放しコンクリート
１ａ  表面
２    浸透性防水材層
３    セルフクリーニング層
４    光触媒層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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