(57)【要約】【課題】土木・建設用構造体の躯体やコンクリート製表面等の所定箇所に、簡便に固定溶着でき、耐酸性等を付与することができる他、酸性下において劣化した箇所の補修にも適した、溶着式耐酸性貼付体、これの施工方法を提供すること。【解決手段】本発明の溶着式耐酸性貼付体は、１〜１０ｍｍ厚の薄板形態であり、改質硫黄１００質量部と、粒径１ｍｍ以下の細骨材５０〜２００質量部とを含み、該細骨材が、少なくともCa及びSiを含み、骨材中のCa、Si、Alを酸化物換算したCaO／(SiO2＋Al2O3)の割合が、質量比で０．２以下の無機細骨材であることを特徴とし、本発明の施工方法は、土木・建設用構造体の所定箇所に、本発明の貼付体を固定溶着する工程と、該溶着箇所を冷却・固化する工程とを含む。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木・建設用構造体の所定箇所に溶着固定するための溶着式耐酸性貼付体であって、
１〜１０ｍｍ厚の薄板形態であり、改質硫黄１００質量部と、粒径１ｍｍ以下の細骨材５０〜２００質量部とを含み、該細骨材が、少なくともCa及びSiを含み、骨材中のCa、Si、Alを酸化物換算したCaO／(SiO2＋Al2O3)の割合が、質量比で０．２以下の無機細骨材である溶着式耐酸性貼付体。
【請求項２】
細骨材が、石炭灰、珪砂、シリカヒューム、石英粉、砂、ガラス粉末及び電気集塵灰からなる群より選択される１種又は２種以上である請求項１記載の溶着式耐酸性貼付体。
【請求項３】
土木・建設用構造体の所定箇所に、請求項１又は２記載の溶着式耐酸性貼付体を固定溶着する工程(A)と、
工程(A)の溶着箇所を冷却・固化する工程(B)とを含む溶着式耐酸性貼付体の施工方法。
【請求項４】
工程(A)において、土木・建設用構造体の所定箇所の形態に合わせて、請求項１又は２記載の溶着式耐酸性貼付体を予め変形及び／又は切断する請求項３記載の施工方法。
【請求項５】
工程(A)において、前記溶着式耐酸性貼付体の固定溶着前に、土木・建設用構造体の所定箇所を予熱する請求項３又は４記載の施工方法。
【請求項６】
工程(A)において、土木・建設用構造体の所定箇所が、耐酸性を必要とする箇所、コンクリート部分の補修すべき箇所の少なくともいずれか一方を含む請求項１〜３のいずれか１項記載の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木・建設用構造体の躯体やコンクリート製表面等の所定箇所に、簡便に溶着固定でき、耐酸性を付与することができる他、酸性下等において劣化した上記箇所の補修にも適した、溶着式耐酸性貼付体、並びに土木・建設用構造体の補修を含む、溶着式耐酸性貼付体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンクリートに代わる土木、建設資材として、耐酸性、機械的強度、遮水性等に優れる硫黄含有資材が多数提案され、利用されはじめている。
このような硫黄含有資材は、該資材中の硫黄又は改質硫黄の溶融温度が通常１２０℃以上であるため、１２０〜１６０℃程度に保持した溶融硫黄含有物を、所定の型枠に流し込み成型固化させることにより製造されている。
また、例えば、ジシクロペンタジエン等の硫黄改質剤により変性された改質硫黄と骨材とを含む改質硫黄含有材料を、各種土木・建設材料に利用することも、従来、多数提案がなされている。特に、特許文献１には、このような改質硫黄含有材料に耐酸性を付与する技術が、また特許文献２には、小ガス炎着火試験によって検定される非危険物とする技術が開示されている。
しかし、これら文献には、土木・建設用構造体の躯体やコンクリート製表面等の耐酸性を必要とする箇所の補修や耐酸性を付与する方法、更にはそれに用いる材料については具体的に提案されていない。
【０００３】
また、特許文献３には、改質硫黄１００質量部と、粒径５ｍｍ以下の細骨材３０〜４００質量部とを含む充填用硫黄含有固化物を溶融し、ガン式ホットメルトアプリケータにより、目地部、ヒビ割れ部、不陸調整部等の土木・建築部材の隙間又は凹部に充填し、補修等を行って、該補修部に耐酸性等を付与しうることが記載されている。
しかし、このような方法では、ホットメルトアプリケータを用いるために、充填するための硫黄含有固化物の溶融制御や管理が煩雑になり易く、大面積の補修等には不向きである。
そこで、大面積の補修等を実行するために、上記硫黄含有固化物を溶融し、補修箇所等に吹付ける方法も考えられる。しかし、該吹付けには、溶融させた硫黄含有物に接続した、１２０℃以上の高温に加温可能な装置を備えた特別の吹付け装置が必要であり、作業性が煩雑化し易く、更には、凹凸部への吹付けの場合、該凹凸形態を滑らかに補修し難いという問題がある。
【特許文献１】WO２００４−１１３８４号パンフレット
【特許文献２】特開２００５−８２４７５号公報
【特許文献３】特開２００５−２４８４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、土木・建設用構造体の躯体やコンクリート製表面等の耐酸性を必要とする各種形状の所定箇所や、補修すべき各種形状の所定箇所等に、簡便に溶着固定でき、耐酸性等を付与することができる他、酸性下等において劣化した上記箇所の補修にも適した、溶着式耐酸性貼付体を提供することにある。
本発明の別の課題は、土木・建設用構造体の躯体やコンクリート製表面等の耐酸性を必要とする各種形状の箇所や、補修すべき各種形状の所定箇所等であっても、また、大面積箇所であっても、容易に本発明の溶着式耐酸性貼付体を施工することができ、所定箇所に、耐酸性等を容易に付与することができ、また、容易に補修することができ、更には、補修面の平滑化も容易な溶着式耐酸性貼付体の施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、土木・建設用構造体の所定箇所に溶着固定するための溶着式耐酸性貼付体であって、１〜１０ｍｍ厚の薄板形態であり、改質硫黄１００質量部と、粒径１ｍｍ以下の細骨材５０〜２００質量部とを含み、該細骨材が、少なくともCa及びSiを含み、骨材中のCa、Si、Alを酸化物換算したCaO／(SiO2＋Al2O3)の割合が、質量比で０．２以下の無機細骨材である溶着式耐酸性貼付体(以下、貼付体(1)ということがある)が提供される。
また本発明によれば、土木・建設用構造体の所定箇所に、上記貼付体(1)を固定溶着する工程(A)と、工程(A)の溶着箇所を冷却・固化する工程(B)とを含む溶着式耐酸性貼付体の施工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の貼付体(1)は、改質硫黄と特定の細骨剤とを含む耐酸性材料を、特定厚の薄板形態とした構成を採用するので、熱風ヒータやハロゲンヒータ等の簡易な加熱手段を用いるのみで、土木・建設用構造体の耐酸性を必要とする箇所等に、容易に溶着固定することができ、所定箇所に少なくとも耐酸性等を付与することができると共に、補修にも利用することができる。また、形態が薄板であるため、熱により、あらゆる形状に合わせて加工若しくは切断が容易であり、土木・建設用構造体におけるあらゆる形状箇所へ合わせて施工することができ、更には、施工面が凹凸である場合等に平滑化も容易で、しかも貼付体(1)自体は輸送にも適している。
本発明の貼付体(1)の施工方法は、上記本発明の貼付体(1)を用いるので、土木・建設用構造体の所定箇所に、容易に貼付体(1)を溶着固定することができ、目的とする耐酸性作用等の付与や補修を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明の貼付体(1)は、改質硫黄と特定の細骨材とを特定割合で含有する。
前記改質硫黄は、例えば、天然産又は、石油や天然ガスの脱硫によって生成した硫黄等を硫黄改質剤により重合したものであって、硫黄と硫黄改質剤との反応物である。
【０００８】
硫黄改質剤としては、例えば、炭素数４〜２０のオレフィン系炭化水素又はジオレフィン系炭化水素、具体的には、リモネン、ピネン等の環状オレフィン系炭化水素、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン等の芳香族炭化水素、ジシクロペンタジエン及びそのオリゴマー、シクロペンタジエン、テトラヒドロインデン、ビニルシクロヘキセン、ビニルノルボルネン、エチリデンノルボルネン、シクロオクタジエン等のジエン系炭化水素等の１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
改質硫黄は、硫黄と硫黄改質剤とを溶融混合することにより得ることができる。この際、硫黄改質剤の使用割合は、硫黄と硫黄改質剤との合計量に対して、通常０．１〜２０質量％、特に、１．０〜１０質量％の割合が好ましい。
【０００９】
前記特定の細骨材は、粒径１ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以下であって、少なくともCa及びSiを含み、細骨材中のCa、Si、Alを酸化物換算したCaO／(SiO2＋Al2O3)の割合が、質量比で０．２以下の無機細骨材である。このような細骨材を用いることにより、得られる貼付体(1)の耐酸性を改善することができる。前記細骨材中のCaO／(SiO2＋Al2O3)の割合は、Ca量をCaOに換算し、Si量をSiO2に換算して、Al量をAl2O3に換算してそれぞれ質量比により決定する。この際、Alは必ずしも含まれなくて良い。
このような細骨材としては、例えば、石炭灰、珪砂、シリカヒューム、石英粉、砂、ガラス粉末、電気集塵灰等のシリカ成分を主体とする細骨材の１種又は２種以上が挙げられる。
【００１０】
本発明の貼付体(1)において、細骨材の含有割合は、改質硫黄１００質量部に対して、通常、５０〜２００質量部である。該細骨材の含有割合を５０質量部以上とすることで、得られる貼付体(1)を小ガス炎着火試験によって検定される非危険物とすることができる。細骨材の含有割合が、２００質量部を超える場合には、貼付体(1)の溶着固定が困難になる恐れがある。
【００１１】
本発明の貼付体(1)には、前記改質硫黄及び特定の細骨材の他に、本発明の所望の目的を損なわない範囲で、例えば、繊維質充填材、薄片状粒子等や各種添加剤を適量含有させることもできる。
繊維質充填材としては、例えば、カーボンファイバー、グラスファイバー、鋼繊維、アモルファス繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維又はこれらの混合物等が挙げられる。
【００１２】
本発明の貼付体(1)は、１〜１０ｍｍ厚の薄板形態であり、該厚さは、加工性の点から１〜３ｍｍが好ましい。厚さが１ｍｍ未満では、施工した際の平滑化が困難になる恐れがあり、１０ｍｍを超えると、溶着時の溶融に時間を要し作業が煩雑化する恐れがあり、更には、所望形状への加工性や所望大きさへの切断が困難である。
貼付体(1)の大きさは特に限定されないが、作業性等を鑑みると、縦横長さを、通常、１０〜６０ｃｍ×１０〜６０ｃｍとすることが好ましい。
貼付体(1)の貼付け箇所が大面積である場合には、複数の貼付体(1)を組合せて使用することで対応することができる。
【００１３】
本発明の貼付体(1)を調製するには、公知の各種加温可能なミキサー等を用いて、硫黄と硫黄改質剤とを１２０〜１６０℃の範囲で溶融混合し、例えば、硫黄を充分に改質し、耐酸性を向上させるために、１４０℃における粘度が通常０．０５〜１．０Ｐａ・ｓ、好ましくは０．０５〜０．５Ｐａ・ｓ程度となるように混合し、次いで、予め１２０〜１６０℃に予熱した適量の前記細骨材を混合し、得られた混合物を、所望厚さの型枠等に導入して冷却固化する方法等により得ることができる。
【００１４】
本発明の貼付体(1)の施工方法は、土木・建設用構造体の所定箇所に貼付体(1)を固定溶着する工程(A)を含む。
工程(A)において、貼付体(1)を固定溶着する所定箇所としては、土木・建設用構造体における、例えば、酸性環境下に曝露されるコンクリート面等の少なくとも耐酸性が要求される箇所、コンクリートが酸化により、亀裂やヒビ割れ、更にはクラック等を有するコンクリート部分の補修すべき箇所等が挙げられる。
上記所定箇所は、平面である必要は無く、曲面、角部、Ｌ字面等の後述する貼付体(1)を固定溶着しうるあらゆる形状の箇所も含まれる。
【００１５】
工程(A)においては、貼付体(1)の固定溶着前に、前記所定箇所を予熱することができる。該予熱は、例えば、各種ヒータ、バーナー等を用いて、所定箇所を、通常、１２０〜１６０℃程度に加熱することにより行うことができる。
この予熱により、貼付体(1)と土木・建設用構造体の所定箇所との接着力を強固にすることができ、後述する貼付体(1)を固定溶着する際に、該貼付体(1)を完全溶融する必要は無く、この場合には、より仕上りの面を平滑にすることが可能となる。一方、該予熱を行わない場合には、貼付体(1)と土木・建設用構造体の所定箇所との接着力を増すために、予め該所定箇所の表面を多少目荒ししておくことが好ましい。
予熱は、貼付体(1)を固定溶着する箇所全てを必ずしも一度に行う必要は無く、１枚の貼付体(1)毎に行うことができる他、数枚分の予熱を一度に行うこともできる。
【００１６】
工程(A)において、貼付体(1)の固定溶着前に、該固定溶着するための所定箇所の形状や大きさ等に合わせて、貼付体(1)を予め切断及び／又は変形加工することができる。該切断は、貼付体(1)の厚さが薄い場合には、手で行うことも可能であり、また、加熱による電気カッター等を用いて行なうことができる。該変形加工は、各種ヒータ等を用いて、貼付体(1)の所望箇所を加熱し、所望の応力により容易に変形することにより行うことができる。
また、前記所定箇所が、亀裂や凹部等が存在するコンクリート部分の補修を必要とする箇所の場合には、該亀裂や凹部に予め公知の補修剤等を充填し、表面を平滑にしておくことが好ましい。
【００１７】
工程(A)において、貼付体(1)の固定溶着は、前記所定箇所に貼付体(1)を載置又は押圧等により固定し、該固定した貼付体(1)を１２０℃以上、好ましくは１２０〜１７０℃で加熱溶融しうる加熱具を用いて、最終的には貼付体(1)全体を溶融しながら溶着させることができる。この際、上述の土木・建設用構造体の所定箇所を予熱する場合には、貼付体(1)全体の溶融は、完全溶融させる必要は無い。また、貼付体(1)の加熱溶融は、表面を平滑にし、溶融物のタレ等が発生しないような条件を設定して行うことが好ましい。ここで、平滑とは、多少波うったりしていても表面が滑らかであれば良い。
前記加熱具としては、所望温度制御が可能な熱風式ヒータ、ハロゲンヒータ等が挙げられ、効率性の点から熱反射板等を供える装置が好ましい。
【００１８】
本発明の貼付体(1)の施工方法は、工程(A)の溶着箇所を冷却・固化する工程(B)を含む。
工程(B)において、冷却・固化は、工程(A)において貼付体(1)を溶着させた箇所から順次冷却することにより、自然に固化させることができる。冷却も通常、自然冷却により行うことができる。
要するに、工程(B)は、工程(A)の溶着後、自然に進行させることができる。また、作業環境が低温域の場合には、急激な冷却により、溶着した貼付体(1)に歪みが生じるおそれがある。このような場合には、溶着後の貼付体(1)を、１１０℃以下程度から徐々に冷却されるように、前記加熱具等を用いて加温しながら段階的に冷却することが好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例１
密閉型撹拌混練機に固体硫黄１００ｇを入れ、１２０℃で溶融後、１３０℃に保持した。この際の粘度をB型粘度計で測定したところ０．０１８Pa・sであった。続いて、テトラハイドロインデン３ｇをゆっくり添加し、撹拌した。反応が始まり発熱反応により系の温度が約１４０℃となった。その後、温度上昇が終了したことを確認し、その際の反応系の粘度を測定したところ約０．１Pa・s程度であった。
次に上記状態において、平均粒径５０μm、CaO／(SiO2＋Al2O3)の質量比０．１の石炭灰１００ｇ及び平均粒径２５０μm、CaO／(SiO2＋Al2O3)の質量比０．１未満の珪砂１００ｇからなる１４０℃で予熱した細骨材を投入し混合を開始した。混合物の温度を１４０℃に制御し２０分間混合した。混合終了後、得られた溶融状態の改質硫黄を型枠に流し込んで冷却し、厚さ約２ｍｍ、縦約１０ｃｍ、横約１０ｃｍの薄板状の溶着式耐酸性貼付体を調製した。
得られた溶着式耐酸性貼付体は、常温の１０質量％硫酸水溶液及び１０質量％塩酸水溶液中における耐酸性試験において良好な状態を保持した。
【００２０】
次に、得られた溶着式耐酸性貼付体１０枚を、予めバーナーで１２０℃以上に予熱したコンクリート面に敷詰め、手で押圧しながら熱風式ヒーターで溶融しながら溶着し、自然冷却固化させた。また、コンクリート角のＬ字面に、予め該Ｌ字面に合致するように熱により変形加工した前記溶着式耐酸性貼付体を、同様に溶着し、冷却固化させた。
得られた溶着式耐酸性貼付体の施工面は、いずれも滑らかでコンクリート面を完全に被覆していた。