(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に補修モルタル層及びタイル貼り付けモルタル層を形成させてタイルを貼り付けるタイル貼り付け工法において、
補修モルタル層及び／又はタイル貼り付けモルタル層に、次の成分（Ａ）〜（Ｅ）；
（Ａ）セメント：成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量１００重量部中に２０〜４５重量部、
（Ｂ）石膏：成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量１００重量部中に１〜５重量部、
（Ｃ）スラグ：成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量１００重量部中に１〜２０重量部、
（Ｄ）骨材：成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量１００重量部中に４５〜７０重量部、
（Ｅ）エチレン−酢酸ビニル系共重合体：成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の合計重量１００重量部に対して１〜１０重量部
を含有し、かつ下記の特性（ｉ）〜（iii）；
（ｉ）成形から材齢２８日のヤング率が１５０００Ｎ／mm2以下、
（ii）脱型・基長から材齢２８日までの乾燥収縮が１５×１０-4以下、
（iii）成形から材齢８日の吸水率が２．０重量％以下
を有するモルタルを用いることを特徴とするタイル貼り付け工法。
【請求項２】
請求項１記載のタイル貼り付け工法により施工された、タイルを貼り付けたコンクリート構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モルタル、特にコンクリート構造物の外壁のタイル貼り付け施工時用モルタルとして有用なモルタル、及び当該モルタルを用いたタイル貼り付け工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の外壁へのタイル貼り付け工法には、部分補修工法と全面補修工法がある。部分補修工法は、コンクリート表面をモルタルで部分的に補修した後、タイル貼り付けモルタル層を形成し、次いでその上にタイルを貼り付ける工法である。一方、全面補修工法は、コンクリート表面全体に補修モルタル層を形成した後、タイル貼り付けモルタル層を形成し、次いでその上にタイルを貼り付ける工法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのタイル貼り付け仕上施工をした場合、後日外壁のひび割れ、タイルの剥離等がおこるという問題があった。
従って、本発明の目的はタイル貼り付け施工後のひび割れやタイルの剥離が発生しにくいモルタル、及び当該モルタルを用いたタイル貼り付け工法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、前記タイル貼り付け工法に用いるモルタルの性質と外壁のひび割れやタイルの剥離等との関係について種々検討してきたところ、当該工法に用いるモルタルのヤング率、乾燥収縮及び吸水率の三者を一定値以下とすれば、コンクリートと補修モルタル層、補修モルタル層とタイル貼り付けモルタル層、及びモルタル貼り付け層とタイルとが剥離せず、ひび割れ等を生じにくいことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、成形から材齢２８日のヤング率が１５０００Ｎ／mm2以下、脱型・基長から材齢２８日までの乾燥収縮が１５×１０-4以下、かつ成形から材齢８日の吸水率が２．０重量％以下であることを特徴とするモルタルを提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、コンクリート構造物に補修モルタル層及びタイル貼り付けモルタル層を形成させてタイルを貼り付けるタイル貼り付け工法において、補修モルタル層及び／又はタイル貼り付けモルタル層に上記のモルタルを用いることを特徴とするタイル貼り付け工法、並びに当該工法により施工された、タイルを貼り付けたコンクリート構造物を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のモルタルは、前記の如く、ヤング率、乾燥収縮及び吸水率の三者が上記の値以下であることが必要であり、このうち、ヤング率は、モルタルの浮き・剥離の発生防止、ひび割れ発生防止の点から、成形から材齢２８日におけるヤング率が１５０００Ｎ／mm2以下であることが必要であり、６０００〜１５０００Ｎ／mm2が特に好ましい。当該ヤング率は、土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｇ５０２−１９８８のコンクリートの静弾性係数試験方法（案）に準じて測定されるものであり、成形から材齢２８日の供試体を用いて測定された値である。
【０００８】
乾燥収縮は、モルタルの浮き・剥離の発生防止、ひび割れの発生防止の点から、脱型・基長から材齢２８日までの間における乾燥収縮が１５×１０-4以下である必要がある。当該乾燥収縮は、ＪＩＳ  Ａ  ６９１９−１９９５仕上塗材用下地調整塗材６．１７長さ変化試験により測定されるものであり、脱型・基長から材齢２８日までの間の長さ変化として測定された値である。
【０００９】
吸水率は、モルタルの浮き・剥離の発生防止、ひび割れ発生防止の点から、成形から材齢８日における吸水率が２．０重量％以下が必要であり、特に１．５重量％以下が好ましい。当該吸水率は、ＪＩＳ  Ａ  ６９１６−１９９５仕上塗材用下地調整塗材６．１５吸水試験に準じて測定される。
【００１０】
本発明モルタルは基本的にセメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材を配合し、さらに必要に応じてポリマー、繊維、減水剤、保水剤、硬化遅延剤、硬化促進剤、顔料、収縮低減剤、界面活性剤等が配合され、前記特性を示すように調整される。ここで、セメントとしては、ポルトランドセメント（普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント等が含まれる）、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等が用いられるが、ポルトランドセメントに必要に応じてアルミナセメントを配合したものが特に好ましい。ここで本発明モルタルにおいて、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量を１００重量部としたときのセメントの含有量は強度、作業性、ヤング率及び乾燥収縮低下の点から、２０〜４５重量部、特に２１〜４３重量部が好ましい。高炉セメント等のスラグを含むセメントの場合は、含まれているスラグを差し引いて、含有量を考える。
【００１１】
水和膨張性物質としては、ＣａＳＯ4、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3の成分の内、少なくとも１種又は２種以上を含むものが好ましく、石膏、生石灰、セメント又はコンクリート用膨張材、マグネシアが更に好ましく、特に無水石膏、石灰系膨張材、カルシウムサルフォアルミネート系膨張材がモルタルに使用する場合に性能が比較的安定しているので特に好ましい。水和膨張性物質は、２種以上を同時に用いても良い。本発明モルタルにおいて、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量を１００重量部としたときの石膏の含有量は、剥離防止、膨水防止、乾燥収縮低下の点から、１〜５重量部、特に１〜４重量部が好ましい。
【００１２】
スラグとしては、高炉スラグ、電気炉スラグ、下水汚泥溶融スラグ、都市ゴミ溶融スラグ等が用いられる。本発明モルタルにおいて、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量を１００重量部としたときのスラグの含有量は、強度、乾燥収縮低下の点から１〜２０重量部が好ましく、特に４〜１５重量部が好ましい。高炉セメント等のスラグを含むセメントの場合は、含まれているスラグを足して、含有量を考える。
【００１３】
骨材としては、川砂、海砂、砕石、珪砂、陸砂、炭酸カルシウム質砂、その他市販の砂等の細骨材、軽量骨材が用いられる。本発明モルタルにおいて、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量を１００重量部としたときの骨材の含有量は４５〜８０重量部、特に４５〜７０重量部が好ましい。また、骨材の粒度は、１２００μｍ以下のものが作業性の点で好ましい。水を加える前のモルタル組成物の内６００〜１２００μｍの粒度が１５〜３５重量％であること、特に１８〜３０重量％であることがヤング率や強度の点から好ましい。３５重量％より大きいとヤング率が１５０００Ｎ／mm2より大きくなり、１５重量％より小さいと同じ軟度にした場合に乾燥収縮が大きくなる。
また、水を加える前のモルタル組成物の内９０μｍ以下の粒度が８５〜９５重量％であることが、作業性や乾燥収縮の点から好ましい。
また、水を加える前のモルタル組成物の内１５０〜３００μｍの粒度が１０〜３０重量％であることが作業性や乾燥収縮の点から好ましい。３０重量％より大きいと同じ軟度にした場合に乾燥収縮が大きくなる。１０重量％より小さいと同じ軟度にした場合に材料分離し易くなる。
【００１４】
また、本発明モルタルは配合されるポリマーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体等が挙げられるが、作業性や吸水性の点からエチレン−酢酸ビニル系共重合体、アクリル樹脂を用いるのが好ましい。その含有量は、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量１００重量部に対し１〜１０重量部が好ましい。
【００１５】
本発明のモルタルは、常法に従い、前記成分に水を加えて混練した後塗工するのが好ましい。ここで、セメント、水和膨張性物質、スラグ及び骨材の合計重量１００重量部に対する水の配合利用は２０〜３５重量部とするのが好ましい。またモルタル中の空気量は１０〜２０容積％とするのが、本発明の効果の点で特に好ましい。
【００１６】
本発明のモルタルは、前記の如く、乾燥収縮及び吸水率が小さく、かつ適度なヤング率を有するのでコンクリートとタイルとの間、コンクリートと他の外壁材との間などの下地調整用モルタルとして有用であるが、コンクリート構造物の外壁へのタイル貼り付け工法における、コンクリート表面補修用モルタル（部分補修及び全面補修のいずれも含む）、及び／又はタイル貼り付けモルタルとして用いるのが特に好ましい。本発明モルタルは、コンクリート表面補修用モルタル及びタイル貼り付けモルタルのいずれか一方のみに用いても十分効果が得られるが、両者に本発明モルタルを用いるのが特に好ましい。なお、両者に本発明モルタルを用いる場合、両者のモルタルの前記特性（ヤング率、乾燥収縮及び吸水率）は同一ではなく、本発明の範囲内で種々変化させて用いるのが好ましい。例えば、全面補修用モルタルの場合、ヤング率は６０００〜１５０００Ｎ／mm2、乾燥収縮は１５×１０-4以下、吸水率は０．５〜０．８重量％であるのが好ましい。
また、部分補修用モルタルの場合、ヤング率は６０００〜１５０００Ｎ／mm2、乾燥収縮は１５×１０-4以下、吸水率は０．８〜１．２重量％であるのが好ましい。また、タイル貼り付けモルタルの場合、ヤング率は６０００〜１００００Ｎ／mm2、乾燥収縮は１０×１０-4以下、吸水率は０．５〜０．８重量％であるのが好ましい。なお、補修用モルタル又はタイル貼り付けモルタルのいずれか一方に本発明のモルタルを用いた場合には、他のモルタルとしては普通モルタル、市販されている下地調整用モルタル、市販されているタイル貼り付け用モルタル等の通常のモルタルが用いられる。
【００１７】
また、モルタル貼り付け工法としては、本発明のモルタルを補修用モルタル及び／又はタイル貼り付けモルタルとして用いる以外は、常法に従って行なわれる。すなわち、コンクリート構造物に補修モルタル層及びタイル貼り付けモルタル層を形成させた後、タイルを貼り付け、次いでタイル目地材を塗工すればよい。
必要に応じて施工面にシーラー処理、水湿し等により吸水調整を行なった後にモルタル層を形成してもよい。
【００１８】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
表１に記載の組成を有するモルタルを用いて、コンクリート表面補修モルタル層及び、タイル貼り付けモルタル層を形成させ、次いでタイルを貼り付け、さらにタイル目地材塗工を行った。表２には、モルタルのヤング率、乾燥収縮及び吸水率を示した。表３には、タイルを貼り付けたコンクリートについて、コンクリート表面補修用モルタルは塗工後４２日後、タイル貼り付け用モルタルは塗工後２８日後に耐久性試験（打音及び付着）を行った結果を示した。
【００２０】
（試験方法）
（１）ヤング率
直径５０mm、高さ１００mmの円柱状の供試体を用い、土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｇ５０２−１９８８、コンクリートの静弾性係数試験方法（案）に準じて行った。なお、養生は、ＪＩＳ  Ａ  ６９１６  ６．１３圧縮強さ試験に準じ、成形後材齢４８時間まで湿空養生、脱型後一般養生室で２６日間養生した供試体の静弾性係数（ヤング率）を測定した。
【００２１】
（２）乾燥収縮
ＪＩＳ  Ａ  ６９１６−１９９５仕上塗材用下地調整塗材６．１７長さ変化試験により測定した。なお、モルタルの成形から２４時間後に脱型し、直ちに基長後、一般養生室で、２８日間養生して測定した。
【００２２】
（３）吸水率
ＪＩＳ  Ａ  ６９１６−１９９５仕上塗材用下地調整塗材６．１５吸水試験に準じて行った。試験体成形後、一般養生室で７日養生、４側面をエポキシ塗り包んだ後、更に１日養生した試験体について測定した。具体的には、塗厚さを１０mmにして吸水量を測定した。別途、同一養生条件の試験体（４０×４０×１６０mm）のかさ密度を測定し、次式により吸水率を算出した。
【００２３】
【数１】
0004537529.tif 000002
【００２４】
（４）耐久性試験
ＪＩＳ  Ａ  ５３０４に規定される３００mm×３００mm×厚さ６０mmの普通平板（コンクリート基板）にシーラー（アクリル樹脂エマルションを水で８倍希釈したもの）を１５０（ｇ／ｍ2）塗布して２４時間後、コンクリート表面補修用モルタルを塗工４８時間湿空養生後一般養生室で１２日間養生し、外装用モザイクタイル（４５mm×４５mm×７mm，東陶機器社製，商品名；外装施ゆうモザイクタイル５０角平ユニット）をタイル貼り付け用モルタルで貼った後、４８時間湿空養生し、更に２６日間一般養生室で養生した。その後、供試体の表面温度が７０℃になるように１０５分間赤外線ランプを照射し、その後１５分間散水（水温；１５±５℃，散水量；供試体１体当たり６リットル／分）することを１サイクルとして３００サイクル継続（熱冷繰返し試験）後、室温で２４時間放置した後、目視により表面状況せ確認後、打音試験と接着強さ試験に供した。
タイルを貼らない供試体（コンクリート表面補修用モルタルのみ）は、養生がコンクリート表面補修用モルタルを塗工４８時間湿空養生後一般養生室で２６日間養生した以外、上記と同じ方法で供試体を作製し、試験を行なった。
▲１▼打音試験
供試体の表面を打音器具（押上機械社製，商品名；パルハンマー）で打音して、タイル又はモルタルの浮き（部分的な剥離）が起こっていないか確認した。
▲２▼接着強さ試験
タイルの外側に沿って、コンクリート基板に達するように切断し、住宅・都市整備公団の建設適合資材の基準  建築編  ４．タイルモルタル  ３．６接着強さに準じて試験を行なった。タイルを貼らなかった供試体は、試験面が４５mm×４５mmとなるように、タイルを貼ってある場合と同様に切断し、試験を行なった。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
【表２】
0004537529.tif 000004
【００２７】
【表３】
0004537529.tif 000005
【００２８】
表１〜表３から明らかなように、本発明モルタル（配合Ｎｏ．７〜１０）を補修用モルタル及びタイル貼り付けモルタルの少なくとも一方のモルタルとして使用すれば、タイルが剥離したり、著しいひび割れが生じないことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のモルタルを用いてコンクリート表面にタイル貼り付け工法を施工すれば、タイルの剥離やコンクリート構造物のびひ割れの発生が防止できる。