(57)【要約】【課題】  型枠を用いて打設されたコンクリート構造物型枠面の２ｍｍ〜２５ｍｍの不陸調整と白華、中性化、収縮ひび割れに強く、かつ美観性能を有した表面仕上げをコテやヘラを用いて塗りつける工程により作業性良く一度に効率的に出来るモルタル組成物とその工法を提供する。【解決手段】  組成物の主成分として、セメント、樹脂、酸化チタン、膨張材、高級脂肪酸、細骨材、無機顔料、水からなり、セメント１００重量部に対し、アクリル系再乳化粉末樹脂２〜８重量部、酸化チタン３〜２０重量部、膨張材２〜１０重量部、高級脂肪酸０．１〜３重量部の範囲で添加されたものに、細骨材、無機顔料、水で調整してなるモルタル組成物材料を用い、コテや、ヘラで塗りつける工法で行う事を特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント１００重量部に対し、アクリル系再乳化粉末樹脂２〜８重量部、酸化チタン３〜２０重量部、膨張材２〜１０重量部、高級脂肪酸０．１〜３重量部の範囲で添加された材料を、細骨材、無機顔料、水で調整してなるモルタル組成物及びその施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のモルタル組成物を、コテやヘラを用いて２ｍｍ〜２５ｍｍの厚さで一度に塗りつけ仕上げる工法によることを特徴とする施工方法。
【請求項３】
請求項１記載の膨張材は、石灰系、カルシウムサルフォアルミネート系のいずれか１種類以上からなるものであることを特徴とするモルタル組成物。
【請求項４】
請求項１記載の高級脂肪酸は、ステアリン酸類を用いることを特徴とするモルタル組成物。
【請求項５】
請求項４記載のステアリン酸類とは、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの何れか１種類以上を用いた請求項１記載によるモルタル組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、型枠を用いて打設されたコンクリート構造物表面の不陸調整と美観を伴った表面仕上げを一度に出来る材料及びその工法に関する。
【背景技術】
【０００２】  コンクリート構造物築造工事では、鋼製又は木製又は樹脂製の型枠を用いて枠組みし、その中へコンクリートを打設する方法が多い。【０００３】  コンクリート打設後所定の養生が終了し自立強度が確保されると、型枠を取り外す脱型という作業が行われる。【０００４】  脱型されたコンクリート構造物の表面は、コンクリートの種類、打設方法、季節条件により、用いられた型枠の模様、凹凸、つなぎ目、気泡、ジャンカ、トロ漏れが発生する事が一般的である。【０００５】  そのため、脱型されたコンクリート構造物の表面をそのままにすれば、構造不良、寸法不良となり、加えてコンクリートの性質上経時劣化により表面から白華、中性化、収縮ひび割れが進行し外観不良となる。【０００６】  そのような不具合を対処する方法として、構造不良、寸法不良を修正するために不陸調整用モルタルが開発されている。（例えば特許文献１参照）【０００７】  さらに、樹脂性能を利用し、コンクリートの表面の白華、中性化、収縮ひび割れからの保護を目的とした５ｍｍ以下の不陸調整機能を有したモルタルが開発されている。（例えば特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３９７５５号公報
【特許文献２】特開２００２−８０２５４号公報
【特許文献３】特開２００８−３７７１７号公報
【特許文献４】特開２００４−２２５３７５号公報
【０００９】  しかしながら、５ｍｍ以上の寸法不良を修正するための不陸調整用モルタルは、美観を伴った表面仕上げ機能を有したものが無く、最終的に耐候性能の大きいアクリル、ウレタン、シリコン、フッ素系塗料の材料で塗装する方法となり、モルタル材料のコテ又はヘラ塗りと、塗料系材料の刷毛又はローラー塗りの、２工程を踏むこととなり、使用する道具も増えるため、作業効率が悪い。【００１０】  また、不陸調整を兼ね下地のコンクリートを保護し美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル材料は、樹脂性能を利用したものしかなく、樹脂の添加量に左右され、経時劣化による表面からの白華、中性化、収縮ひび割れに対する性能を上げるためには、樹脂の含有量を増やすしかなく、そのため材料粘性が大きくなりべとつくため、コテやヘラに付着してしまい作業性が悪くなり、薄く延ばす方法しかとれず、５ｍｍ以上の段差を一度に修正することが出来ないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  本発明は、型枠を用いて打設されたコンクリート構造物型枠面の２ｍｍ〜２５ｍｍの不陸調整と表面仕上げを白華、中性化、収縮ひび割れに強く、美観性能を有した作業性の良いモルタル組成物材料を用い、コテやヘラを用いた塗りつけ工法で一度に塗りつけ仕上げることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本発明者らは、鋭意開発を行った結果、モルタル材料をコテやヘラを用いて塗りつける工法で作業性が良好かつ一度に５ｍｍ以上の厚塗りが可能であり、施工後のモルタルの白華、中性化、収縮ひび割れ性能に優れたモルタル材料にするためには、アクリル系再乳粉末樹脂量の範囲を限定し、酸化チタン、膨張材、高級脂肪酸を適正量添加し、細骨材、無機顔料、水で調整したモルタル組成物材料を用いて施工すれば良好な結果が出ることを見出し、本発明を完成した。【００１３】  前記モルタル組成物材料は、セメント１００重量部に対し、アクリル系再乳化粉末樹脂２〜８重量部、酸化チタン３〜２０重量部、膨張材２〜１０重量部、高級脂肪酸０．１〜３重量部の範囲で添加された材料を、細骨材、無機顔料、水で調整してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】  本発明のモルタル組成物材料を用いることにより、型枠を用いて打設されたコンクリート構造物型枠面の２ｍｍ〜２５ｍｍの不陸調整と白華、中性化、収縮ひび割れに強く、かつ美観性能を有した表面仕上げが、コテやヘラを用いて塗りつける工法により１回で行えることとなり、従来工法による、比較的不陸の大きい部分を一般の美観や白華、中性化、収縮ひび割れ性能を考慮していない不陸調整用モルタルを用いて塗りつけ、その後耐候性能の大きいアクリル、ウレタン、シリコン、フッ素系塗料の材料で刷毛やローラーを用いて仕上げるような２工程の施工手順をとる工法や、樹脂性能を利用した粘性の大きい弾性系モルタル材料を使用し、５ｍｍ以下の薄塗り工程を何度も繰り返し厚さを確保する工法に比べて本発明のモルタル組成物材料を用いた工法は、作業工程が減る、材料の塗りつけ道具が減るということから、効率的かつ合理的に作業が行えることとなり、降雨等の気象条件で左右されやすい外壁等の施工を行う際には、工数が減ることは特に効果が大きい。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  本発明の不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物は、セメント１００重量部に対し、アクリル系再乳化粉末樹脂２〜８重量部、酸化チタン３〜２０重量部、膨張材２〜１０重量部、高級脂肪酸０．１〜３重量部の範囲で添加された材料を、細骨材、無機顔料、水で調整してなることを特徴とするものである。
【００１６】  本発明に使用されるセメントは、従来から土木建築に用いられている一般的なセメントであれば、特に限定されず、例えば、ポルトランドセメント、白色セメント、高炉セメント、急硬性セメント、フライアッシュセメント等が挙げられ、これらを混合して用いても良いが、ポルトランドセメント、白色セメントを使用するのがコスト的に好ましい。
【００１７】  本発明に使用されるアクリル系再乳化粉末樹脂は、従来より樹脂モルタルとしてセメントに添加されプレミックスセメント材料で使用されているものであれば、特に限定されないが、ＪＩＳ  Ａ  ６２０３にて規定されている品質を有するセメント混和用再乳化粉末樹脂を用いることが、信頼性がある。
【００１８】  本発明に使用する酸化チタンは、従来よりモルタルやコンクリートに白色を付けるための顔料として用いられているものであれば特に限定されない。
【００１９】  本発明に使用する膨張材は従来よりモルタルやコンクリートに添加され使用されている石灰系、カルシウムサルフォアルミネート系のいずれか１種類以上からなるものであれば特に限定されない。
【００２０】  本発明に使用する高級脂肪酸は、ステアリン酸類であれば特に限定されないが、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの何れか１種類以上を用いることが好ましい。
【００２１】  本発明で調整用として使用される骨材及び無機顔料としては従来からモルタルやコンクリートで使用されているものであれば特に限定されないが、骨材に関しては、汎用性、入手容易性において川砂、珪砂、炭酸カルシウム、パーライト等の軽量骨材の混合品を用いることが好ましい。また、無機顔料としては、酸化鉄等が挙げられる。
【００２２】  また、本発明の不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物は、上記成分以外にも本発明の作用を阻害しない範囲で例えば、消泡剤、増粘剤、保水材、減水剤、硬化促進材、硬化遅延材、無機質繊維、有機質繊維、有機顔料、防腐剤、抗菌剤、撥水剤、ＥＶＡ系再乳化粉末樹脂等を混和させてもよい。
【００２３】  また、本発本発明の不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物を有効に実施出来る施工方法は、コテやヘラを用いた工法であるが、その過程において、本発明の作用を阻害しない範囲で、コンクリート下地へのプライマー処理、水打ち処理を施すことが好ましい。また、準備の工程としては、コンクリート構造物表面に付いた離型剤分、ほこり、レイタンスの除去を行うことが好ましい。
【００２４】  本発本発明の不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物は、粘り気が少なく、コテやヘラを用いて塗りつける工法を行うにあたり、作業性に優れ、モルタルがフレッシュな状態の時にだれにくく２５ｍｍまでの厚塗りが可能なため、コテやヘラにより様々な形や模様を成型することが可能である。
【実施例】
【００２５】  以下実施例を用いて、不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物を詳細に説明するが、実施例のみに限定されるわけではない。【００２６】  セメントと骨材と水の重量比が１：１：０．５となる水セメント比が５０％のモルタルを基本配合とし、基本配合に本発明で有効となるアクリル系再乳化粉末樹脂、酸化チタン、膨張材、高級脂肪酸の割合を変化させて加え、色調を得るために無機顔料を添加し、混和剤、繊維等を用い、左官コテで施工可能な状態の柔らかさとした材料約２．５ｋｇを高速ハンドミキサにて十分に撹拌して作成し、本発明が有効となる配合の割合を試験した。【００２７】
【表１】
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（実施例１〜７）
表１に示す実施例１〜７の配合において、本発明におけるモルタルで有効な成分であるアクリル系再乳化粉末樹脂、酸化チタン、膨張材、高級脂肪酸の添加量を変化させ性能評価を行った。
（比較例１〜８）
表１に示す比較例１、２はアクリル系再乳化粉末樹脂の添加量、比較例３、４は酸化チタンの添加量、比較例５、６は膨張材の添加量、比較例７、８は高級脂肪酸の添加量に着目して性能評価を行った。【００２８】  ※以下に試験配合に用いた商品名を表す。
セメント：太平洋セメント社製  普通ポルトランドセメント
アクリル系再乳化粉末樹脂：日本合成化学社製  モビニールＬＤＭ７０００Ｐ
酸化チタン：戸田工業社製  チタンホワイト
膨張材：電気化学工業社製  ＣＳＡ＃１０
高級脂肪酸：試薬  ステアリン酸カルシウム
細骨材：トーヨーマテラン社製  シリカサンド５号
無機顔料：ランクセス社製  バイフェロックス９２０Ｇ
繊維：日本電気硝子社製  チョップドストランドＡＣＳ６Ｈ−１０３
増粘剤：信越化学工業社製  Ｈｉメトローズ９０ＳＨ４０００
保水材：ホージュン社製  ベントナイト榛名
減水剤：花王社製  マイティー２１Ｐ【００２９】  試験方法
（１）塗り厚さ及び作業性評価
環境温度２０±２℃の試験場にて、コンクリートブロックを用い、段差を付けて積み付けた壁面に、実施例１〜７、比較例１〜８のモルタル試験材料を約２．５ｋｇ練り上げ、左官コテを用いて、厚さ２ｍｍ以上を塗りつけ以下の基準にて評価を行った。
○：厚さ２５ｍｍ以上塗りつけ可能、コテにべとつかず作業性良好
△：厚さ１０〜２５ｍｍ塗りつけ可能、コテに多少べとつくが作業性比較的良好
×：厚さ２５ｍｍ塗りつけ不可能、コテにべとつき有り、ダレ有り、作業性悪い【００３０】  （２）白華性
モルタル材料の１次白華が発生しやすいように、３±２℃の環境を有する試験場にて、吸水性能の高いコンクリートブロックを設置し、上記（１）の評価試験と同様に練り上げられたモルタル試験材料を厚さ２〜２５ｍｍになるように左官コテで塗りつけ、２４時間後２次白華を狙い、スプレーにて水を試験材料にまんべんなく噴霧する作業を２時間おきに４回、翌日も同様に４回、この作業を３日間繰り返しその後１４日間放置し以下の基準にて評価を行った。
○：白華無し
△：表面に薄い白華現象がみられるが、手でこすると消える程度
×：白華現象多い【００３１】  （３）中性化抑制試験
２０±２℃環境の試験室にて、上記（１）の評価試験と同様に練り上げられたモルタル試験材料を４０×４０×１６０ｍｍの直方体型枠に打設し、翌日脱型した供試体を屋外に炭酸ガス濃度５％、相対湿度６０±１０％、温度２０±２℃の環境試験下で２８日間養生後、割裂し、フェノールフタレイン１％溶液を塗布し、中性化深さを測定し以下の基準にて評価を行った。
○：中性化深さが平均して３ｍｍ以下で、中性化抑制効果がある
×：中性化深さが平均して３ｍｍ以上で、中性化抑制効果が乏しい【００３２】  （４）ひび割れ評価試験
２０±２℃環境の試験室にて、上記（１）の評価試験と同様に練り上げられたモルタル試験材を３００×３００の面積を有するコンクリート製の平板全面に厚さ５ｍｍにて塗りつけ、翌日以降屋外に２８日暴露後目視にてひび割れの有無を確認し以下の基準にて評価を行った。
○：ひび割れ無しで良好
×：ひび割れあり【００３３】  （５）美観性能評価試験（促進耐候性評価試験）
上記（１）の評価試験と同様に練り上げられたモルタル試験材料を用いて９０×９０×１０ｍｍの供試体を作成し、スーパーＵＶ試験装置（機械メーカー：Ｑ  Ｌａｂ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を用い、波長ＱＵＶ−Ａ３４０ｎｍ、温度６０℃、照度０．７１Ｗ／ｍ２の設定にて、ＵＶ照射及び４時間毎のミスト噴霧を繰返し３００時間行ったものと、試験装置を用いず、２０±２℃の環境条件に静置しておいたものとの比較を目視にて以下の基準にて評価を行った。
○：違いが見られない
△：部分的に色落ちがみられる程度
×：変色又は、色落ちが激しい【００３４】  上記試験（１）〜（５）の結果を表２に示した。
【表２】
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【００３５】  評価結果
以下、表１及び表２を用いて、セメント１００重量部に対してその他の構成材料の重量部の変化により、評価結果を説明することとする。【００３６】  比較例２のように、アクリル系再乳化粉末樹脂１０重量部の添加量では多く、モルタルがべとついてしまい作業性が悪い。しかし、実施例３によりアクリル系再乳化粉末樹脂が８重量部の添加量になると、べとつきが無く作業性が良好であった。比較例４のように、酸化チタンの添加量が２５重量部になると、モルタルが柔らかくなりダレが発生し、２５ｍｍ以上の塗り厚さを確保出来なくなり、更に硬化遅延が発生した。比較例８のように高級脂肪酸の添加量が４重量部になると、材料の混ざりが悪くばさつきが出て作業性が悪い結果となった。【００３７】  比較例１のように、アクリル系再乳化粉末樹脂０．５重量部の添加量では少なく、モルタル仕上げ表面に緻密性が無く白華性能が落ちた。また、比較例７のように、高級脂肪酸が添加されていない場合は、モルタル表面の水分の流出入が多くなり白華した。しかし、実施例６のように高級脂肪酸の添加量が０．１重量部であると、白華性能はかなり改善された。【００３８】  比較例３のように、酸化チタン２重量部の添加量では少なく、中性化抑制効果に劣る。比較例５では膨張材の添加量が少なく表面に数本の微細な収縮ひび割れが生じ、また、比較例６では膨張材の添加量が多く表面に亀甲状の膨張ひび割れが発生し、何れもひび割れ部の中性化がひどい状態となった。【００３９】  促進耐候性評価試験での変色による美観損失は、比較例３の酸化チタン２重量部の添加量では少なく色落ちし、比較例５及び６の膨張材の添加量では表面ひび割れが発生しそこから変色が発生し美観が損なわれる結果となった。【００４０】  上記評価結果により、アクリル系再乳化粉末樹脂の添加量が２を下回ると白華、中性化に対する性能が発揮されず、８を上回ると材料にべとつきが出てしまい作業性が劣る。酸化チタンの添加量が３を下回ると中性化、変色に対する性能が発揮されず、２０を上回るとダレと硬化遅延を引き起こし不具合が起こる。膨張材の添加量が２を下回ると収縮ひび割れが発生し、１０を上回ると膨張ひび割れが発生し、いずれもひび割れから不具合が発生する。高級脂肪酸の添加量が０．１を下回るとモルタル表面の水の吸排出が多くなり白華を引き起こしやすく、３を上回ると材料にばさつきが発生してしまい作業性が悪くなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  本発本発明の不陸調整機能と美観を伴った表面仕上げ機能を有したモルタル組成物は、コテ作業性が良く、下地コンクリートの不陸が２５ｍｍまでなら、１回のコテ作業により修正出来、かつ白華抑制性能、中性化抑制性能、収縮ひび割れ抑制性能、耐候性に優れ表面美観を保つことが出来る性能を有することから、短時間で不陸調整と仕上げの工程を行いたい場合や、凹凸の大きい模様をつけて仕上げる必要のある構造物の表面仕上げ材としても使用出来る。