(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法を提供することである。【解決手段】本発明は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法を提供するものである。また、本発明は、前記方法により得られたことを特徴とする水廻り用セメント構造物を提供するものである。本発明の表面仕上げ方法によれば、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法。
【請求項２】
前記樹脂エマルジョンの散布量が１００〜３５０ｇ／ｍ２の範囲であり、前記混ぜ込み仕上げを行う深さがセメント組成物表面から０．５〜５ｃｍの範囲である請求項１記載のセメント組成物の表面仕上げ方法。
【請求項３】
前記樹脂エマルジョンが、（ａ１）（メタ）アクリル酸アルキルエステルを３５〜９９質量％、及び、（ａ２）α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を１〜５質量％含有する単量体（ａ）を、前記単量体（ａ）１００質量部に対して２〜２０質量部の範囲のポリビニルアルコールを用いて乳化重合して得られたものである請求項１又は２記載のセメント組成物の表面仕上げ方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の方法により得られたことを特徴とする水廻り用セメント構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント組成物の表面には、様々な機能を付与するため、様々な仕上げ処理が施されている。前記セメント組成物表面の仕上げ処理としては、例えば、セメント組成物を打設し硬化するまでの間に、樹脂エマルジョンを散布し、セメント組成物の表層全面を鏝仕上げすることにより保水性を向上させる方法が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
しかしながら、東京オリンピックを契機にインフラ整備の需要が増えている日本だけではなく、中国をはじめとしたアジアパシフィック地域での爆発的なセメント構造物の需要を受け、セメント組成物に機能性を付与する樹脂エマルジョンの使用量の低減化と機能性確保とを両立する方法の提案が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、少量の樹脂エマルジョンで優れた透水抑制を発揮するセメント組成物の表面仕上げ方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを特徴とするセメント組成物の表面仕上げ方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、前記方法により得られたことを特徴とする水廻り用セメント構造物を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面仕上げ方法によれば、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のセメント組成物の表面仕上げ方法は、セメント組成物を打設し、硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲の樹脂エマルジョンを前記セメント組成物上に散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることを必須とする。
【００１０】
前記セメント組成物は、例えば、セメントを必須成分として含み、その他、粗骨材、細骨材、水等を含有するものであり、いわゆるセメントペースト、モルタル、コンクリート等を示す。
【００１１】
前記セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、白色ポルトランドセメント、アルミナセメント等の水硬性セメント；石膏、石灰等の気硬性セメントなどを用いることができる。これらのセメントは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００１２】
前記粗骨材としては、例えば、レキ、砂利、砕石、スラグ、各種人工軽量骨材等を用いることができる。また、前記細骨材としては、川砂、海砂、山砂、珪砂、ガラス砂、鉄砂、灰砂、人工砂等を用いることができる。これらの粗骨材、細骨材は単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００１３】
前記セメント組成物は、上記したものの他に、例えば、空気連行剤、流動化剤、減水剤、増粘剤、保水剤、撥水剤、膨張剤等を配合してもよい。
【００１４】
前記セメント組成物を打設して硬化する方法としては、例えば、自然養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等によって硬化する方法が挙げられるが、このセメント組成物が硬化するまでの間に、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲の樹脂エマルジョンを散布し、前記セメント組成物表面を混ぜ込み仕上げすることにより、前記セメント組成物表面付近が樹脂エマルジョンとセメント組成物との混合体となることが重要である。通常、打設後のセメント組成物は硬く、混ぜ込み仕上げすることが非常に困難であるが、前記特定の樹脂エマルジョンを用いることで混ぜ込み仕上げすることが可能であることが分かった。
【００１５】
前記樹脂エマルジョンを散布する方法としては、例えば、ジョーロ、スプレー等を使用する方法が挙げられる。前記樹脂エマルジョンの散布量としては、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、１００〜３５０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、２００〜３１０ｇ／ｍ２の範囲がより好ましい。
【００１６】
前記混ぜ込み仕上げを行う方法としては、例えば、トンボ定規、アルミ定規、鏝、レーキ、マングル等を使用して、前後に細かく動かしながら混ぜ込む方法が挙げられる。
【００１７】
前記混ぜ込み仕上げを行う深さとしては、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、セメント組成物表面から０．５〜５ｃｍの範囲であることが好ましく、０．７〜３ｃｍの範囲がより好ましい。また、この深さにおけるセメント組成物と樹脂エマルジョンとの混合割合としては、特に透水抑制がより一層向上する点から、質量比（セメント組成物／樹脂エマルジョン）で、９０／１０〜５０／５０の範囲であることが好ましい。
【００１８】
前記樹脂エマルジョンは、ガラス転移温度が−１０〜２０℃の範囲のものを用いることが混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から必須である。なお、前記樹脂エマルジョンのガラス転移温度は、ＪＩＳＫ７１２１−１９８７に準拠し、ＤＳＣにより測定した値を示し、具体的には、示差走査型熱量計装置内に前記樹脂エマルジョンを入れ、（Ｔｇ＋５０℃）まで昇温速度１０℃／分で昇温した後、３分間保持し、その後急冷し、得られた示差熱曲線から読み取った中間点ガラス転移温度（Ｔｍｇ）を示す。なお、前記樹脂エマルジョンのガラス転移温度としては、混ぜ込みの容易性をより一層向上できる点から、０〜１０℃の範囲がより好ましい。
【００１９】
前記樹脂エマルジョンとしては、ウレタン樹脂エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、スチレン樹脂エマルジョン、アクリル−スチレン共重合樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−アクリル共重合樹脂エマルジョン、アミノ樹脂エマルジョン等を用いることができる。これらの樹脂エマルジョンは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２０】
これらの中でも、混ぜ込みの容易性及び透水抑制をより一層向上できる点から、アクリル樹脂エマルジョンを用いることが好ましく、（ａ１）（メタ）アクリル酸アルキルエステルを３５〜９９質量％、及び、（ａ２）α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を１〜５質量％含有する単量体（ａ）を、前記単量体（ａ）１００質量部に対して２〜２０質量部の範囲のポリビニルアルコールを用いて乳化重合して得られたアクリル樹脂エマルジョンを用いることがより好ましい。
【００２１】
なお、本発明において、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸及び／又はメタクリル酸を示す。
【００２２】
前記（ａ１）（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２３】
前記（ａ２）α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマール酸、マレイン酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２４】
前記単量体（ａ）は、前記（ａ１）成分及び前記（ａ２）成分の他に、混ぜ込みの容易性及び透水抑制の点から、（ａ３）芳香族α、β−モノエチレン性単量体を０〜５５質量％、（ａ４）（ａ２）以外のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸を０〜５質量％含有することが好ましい。
【００２５】
前記（ａ３）芳香族α、β−モノエチレン性単量体としては、例えば、スチレン、α−スチレン、ビニルトルエン等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２６】
前記（ａ４）（ａ２）以外のα、β−モノエチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ヒドロキシアルキルアルリレート、アクリルアミド等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２７】
前記単量体（ａ）の重合時の保護コロイドとして用いられる前記ポリビニルアルコールとしては、例えば、完全鹸化ポリビニルアルコール、部分鹸化ポリビニルアルコール、カルボキシル基含有ポリビニルアルコール、スフォニル基含有ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらのポリビニルアルコールは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２８】
前記乳化重合は、公知の乳化重合方法を使用することができる。この際、前記ポリビニルアルコールと併用して乳化剤が用いることが好ましい。前記乳化剤としてはアニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、その他反応性乳化剤等を用いることができる。これらの乳化剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。前記乳化剤の使用量としては、例えば、単量体（ａ）１００質量部に対して０．１〜６質量部の範囲である。
【００２９】
前記乳化重合時には必要に応じて重合開始剤を用いてもよい。前記重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、アゾビスインブチロニトリル等を用いることができる。これらの重合開始剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。前記重合開始剤の使用量としては、例えば、前記単量体（ａ）１００質量部に対して、０．００１〜５質量部の範囲である。
【００３０】
前記乳化重合時の反応温度としては、例えば、５０〜９０℃の範囲である。
【００３１】
前記セメント組成物表面の混ぜ込み仕上げの後には、必要に応じて、円盤ゴテ仕上げ、金鏝仕上げ等を行い、表面を平坦化してもよい。
【００３２】
以上の方法によって得られたセメント構造物は、より少ない樹脂エマルジョンで、全面鏝仕上げした場合と同レベルの透水抑制を発揮することができる。よって、本発明のセメント構造物は、道路、鉄道道路、工場、倉庫、家、ビル等の土木建築物；洗面台、台所、浴室、便所等の水廻り用の構造物として好適に使用することができ、特に樹脂エマルジョン低減化の要求が高い水廻り用構造物として特に好適に使用することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
【００３４】
［合成例１］アクリル樹脂エマルジョン（Ａ−１）の合成
ステンレス製反応容器に脱イオン水を１３１質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを０．５質量部、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルを４．５質量部、ポリビニルアルコールを４質量部仕込み、窒素気流下で７５〜８０℃に加温、攪拌しながら内容物を溶解した。
次に過硫酸アンモニウムを０．５質量部仕込み、更にアクリル酸２−エチルヘキシルを４８質量部、スチレンを３０質量部、メタクリル酸メチルを１９質量部、アクリル酸を３質量部の混合物を１８０分間を要して滴下、共重合し、更に同温度で３０分間保持して重合させた。次に３０℃に冷却し、２８質量％アンモニア水３質量部によりｐＨ８．０に調整した。
得られた乳化重合体を脱イオン水により不揮発分３０％に調整し、粘度１００ｍＰａ・ｓ、ｐＨ８．０、ガラス転移温度６℃のアクリル樹脂エマルジョン（Ａ−１）（以下、「Ａｃ−Ｅ」と略記する。）を得た。
【００３５】
［合成例２］モルタル（１）の調製
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７の「１０．４  供試体の作り方」に準拠し、試験用のモルタルを得た。具体的には、質量比で下記ポルトランドセメント；１、試験用砂；３、水／セメント比；０．５の割合で配合、試験用のモルタル（１）を得た。
ポルトランドセメント；ＪＩＳＲ５２１０：２００９に規定する普通ポルトランドセメント
試験用砂；乾燥したガラス製造用ケイ砂及びセメント試験用標準砂を、以下に示す割合で配合し、よく混ぜたものを試験用砂とした。
ガラス製造用けい砂／セメント試験用標準砂＝１５／８５（質量％）
【００３６】
［実施例１］
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７の「１０．４．４  成型」に準拠して、合成例２で得られたモルタル（１）を、内径；１５ｃｍ、内高；５ｃｍの型枠に２層に詰めた。２層目を詰めた後、該モルタル表面に合成例１で得られたＡｃ−Ｅを２５０ｇ／ｍ２散布し、小型のトンボ定規を使用してモルタル表面から１ｃｍの深さまで混ぜ込み仕上げを行い、次いで、フロー試験用突き棒で８０回突いた後に金鏝で平坦化仕上げを行い、モルタル構造物を得た。
【００３７】
［実施例２］
アクリル樹脂エマルジョン（Ａ−１）の散布量を３００ｇ／ｍ２、混ぜ込み仕上げの深さを２ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にしてモルタル構造物を得た。
【００３８】
［比較例１］
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７の「１０．４．４  成型」に準拠して、合成例２で得られたモルタルを、内径；１５ｃｍ、内高；５ｃｍの型枠に２層に詰めた。２層目を詰めた後、該モルタル表面に合成例１で得られたアクリル樹脂エマルジョン（Ａ−１）を４００ｇ／ｍ２散布し、表面を鏝仕上げし、モルタル構造物を得た。
【００３９】
［比較例２］
ＪＩＳＲ５２０１−１９９７の「１０．４．４  成型」に準拠して、合成例２で得られたモルタルを、内径；１５ｃｍ、内高；５ｃｍの型枠に２層に詰め、金鏝で平坦化仕上げを行い、モルタル構造物を得た。
【００４０】
［透水量及び透水比の測定方法］
ＪＩＳＡ１４０４：２０１３の「１１．透水試験」に準拠し、透水量（ｇ）及び透水比を測定した。
【００４１】
【表１】
2016160140.tif 000002
【００４２】
本発明の方法である実施例１及び２では、樹脂エマルジョンの散布量を低減化しても、全面鏝仕上げを行った比較例１（散布量；４００ｇ／ｍ２）と同等の透水抑制能を有することが分かった。
【００４３】
一方、比較例２は、樹脂エマルジョンの散布を行っていない態様であるが、透水抑制能が全くないことが分かった。