【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、構造物を補強、補修するために土木現場で塗布材として使用する塗布用一粉型モルタル組成物及びその製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の塗布用一粉型モルタルは使用材料を現場で調合する方法が採用されている。 この現場での調合において、モルタル組成物の一成分である樹脂として水性エマルジョンが他の成分に添加されるが、調合の手間がかかり、計量ミスを起こし易い問題がある。 水性エマルジョンにセメントを添加するとセメントの分散が不良となり、セメントの凝集物が発生し易くなる不都合がある。 また、予め水とセメントを混練した後、水性エマルジョンを添加するとセメントの金属イオンのため、水性エマルジョンの分散が不良となり、水性エマルジョンの凝集物が生成し易くなり、混練後ふるいを使用して水性エマルジョン凝集物を取り除く必要がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決するために、再乳化性粉末樹脂を使用することが提案されているが、塗布されて硬化したモルタルの強度が低下する問題点がある。 本発明の目的は、使用現場において水を添加するだけで簡単に調合することができ、好ましくない凝集物を生成せずに優れた強度を発現し得る塗布用一粉型繊維補強モルタル組成物を提供することにある。 本発明の別の目的は、繊維を均一にモルタル組成物中に分散することのできる塗布用一粉型繊維補強モルタル組成物の製造方法を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
セメントと再乳化性粉末樹脂と流動化剤と消泡剤と砂と繊維とを含む塗布用一粉型繊維補強モルタル組成物である。 繊維を含むことにより強度の発現性が高まる。 【０００５】請求項２に係る発明は、セメントと再乳化性粉末樹脂と流動化剤と消泡剤と繊維とを混合して混合物を生成した後、この混合物に砂を添加して混合する塗布用一粉型繊維補強モルタル組成物の製造方法である。
この方法によれば繊維を均一にモルタル組成物中に分散でき、これにより強度の発現性が高まる。 【０００６】 【発明の実施の形態】請求項１に係るモルタル組成物は、１００重量部のセメントに対して、１〜４０重量部の再乳化性粉末樹脂と、０．０１〜３重量部の流動化剤と、０．０１〜１重量部の消泡剤と、１００〜２００重量部の砂と、０．１〜２重量部の繊維を含む。 請求項１
において、再乳化性粉末樹脂の好ましい含有量は５〜２
５重量部であり、流動化剤の好ましい含有量は０．１〜
１．５重量部であり、消泡剤の好ましい含有量は０．０
５〜０．５重量部であり、砂の好ましい含有量は１００
〜１５０重量部であり、繊維の好ましい含有量は０．１
〜１重量部である。 請求項１において、更に３〜９重量部の膨張材を含ませることもできる。 【０００７】再乳化性粉末樹脂が上記下限値未満では
耐久性及び弾性の発現性に劣り、上記上限値を越えると効果は小さく経済性が悪い。 流動化剤が上記下限値未満では十分な流動性が得られず、上記上限値を越えると凝結遅延等の不具合を生じる。 消泡剤が上記下限値未満では十分な消泡効果が発現せず、上限値を越えるとその効果は小さく経済性が悪くなる。 砂が上記下限値未満では十分な結合材分の低減効果が得られず、上記上限値を越えると作業性が悪く、水量増加等の不具合を生じる。 繊維が上記下限値未満では十分な強度が得られず、上記上限値を越えるとモルタル組成物中に繊維塊が生成する不具合を生じる。 【０００８】本発明のモルタル組成物を構成する各材料について詳述する。 本発明のセメントには、(ア)普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、ビーライトセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、(イ)高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント、シリカフュームセメント等の混合セメント、(ウ)カルシウムアルミネート系特殊セメント、アルミナセメント、超速硬セメント等の特殊セメント、(エ)
土質安定用セメント等が挙げられる。 上記(ア)〜(エ)のセメントを単独で使用しても、複数種類併用してもよい。 【０００９】本発明の再乳化性粉末樹脂は乳化重合によって得られた合成樹脂エマルジョンを粒子状態で乾燥して得られた粉末で、特に水に添加し撹拌すると再乳化する粉末である。 通常はビニル系樹脂エマルジョンを噴霧乾燥することによって得られる。 再乳化性粉末樹脂の具体例としては酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン等の重合体や共重合体等が挙げられる。 本発明の流動化剤にはβ−ナフタレンスルホン酸縮合物塩、クレオソート油ススホン酸縮合物塩、メラミン樹脂スルホン酸縮合物塩、グルコン酸塩、リグニンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニールエーテル、ポリカルボン酸塩等が挙げられる。 【００１０】本発明の消泡剤にはエーテル類、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属石けん、高級アルコール、高重合グリコール類、有機リン酸塩、シリコーン類等が挙げられる。 本発明の砂には川砂、山砂、海砂、
珪砂、人工細骨材、砕砂、天然珪砂等が例示される。 本発明の繊維にはビニロン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、鋼繊維等が挙げられる。 本発明の膨張材にはボーキサイト、石灰、石膏を焼成して得たカルシウム・サルホアルミネート系のもの及び無水石膏と石灰石粉を原料とした石灰系のもの等が挙げられる。 【００１１】 【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明する。 ＜実施例１＞普通ポルトランドセメント１００重量部に対して、再乳化性粉末樹脂（アクリル酸エステル系）２
０重量部と、流動化材（ナフタレンスルホン酸高縮合物）０．３重量部と、消泡剤（高級アルコール系）０．
４重量部と、繊維（ビニロン系６ｍｍ）０．３重量部及び膨張剤（カルシウムサルフォアルミネート系）６．３
重量部を採取し、Ｖ型混合機に入れて均一に混合した。
次いで砂として珪砂を１５０重量部採取し、前記Ｖ型混合機に入れて均一に混合してモルタル組成物を調製した。 【００１２】＜比較例１＞繊維と膨張材を使用しなかったことを除いては実施例１と同様の方法を繰返してモルタル組成物を調製した。 実施例１及び比較例１の配合内容を表１に示す。 【００１３】 【表１】 【００１４】＜モルタル組成物に水を添加して調製されたモルタル及び供試体の物性＞ (a) 流動性（フロー）試験 流動性をＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」９．７のフロー試験に準じて試験した。 即ち、実施例１及び比較例１のモルタル組成物に水を表２に示すように水材料比１８（モルタル組成物１に対し水１８の割合）で添加してミキサーで混合してただちにフロー試験に供して値を求め、その流動性を評価した。 その結果を表２に示す。 【００１５】(b) 乾燥収縮試験 乾燥収縮試験をＪＩＳ Ａ １１２９「モルタル・コンクリートの長さ変化率試験方法」に準じて行った。 実施例１及び比較例１のモルタル組成物に水を表２に示すように水材料比１８で添加してミキサーで混合し、４×４×
１６ｃｍの型枠に詰め、２０℃、８０％ＲＨで２４時間室内で保存後、脱型した。 基準長を測定した後、試験体を２０℃、６０％ＲＨで室内に保存し、１３週間後の長さ変化率を測定した。 その結果を表２に示す。 【００１６】(c) 強度試験 曲げ強度、圧縮強度を「セメントの物理試験方法（ＪＩ
Ｓ Ｒ ５２０１−１９９２）」に準じて試験した。 即ち、実施例１及び比較例１のモルタル組成物に水を添加し調製した直後のモルタルから断面４０ｍｍ平方、長さ１６０ｍｍの角柱の供試体を作製した。 引張強度はＪＩ
Ｓ Ａ １１１３「コンクリートの引張強度試験方法」に準じて試験した。 試験体は直径５ｃｍ×１０ｃｍの円柱試験体とした。 供試体の材令が７日及び２８日の時点で、各供試体を３個ずつ圧縮強度、曲げ強度、引張強度の試験に供した。 その結果を表２に示す。 【００１７】(d) 静弾性係数 静弾性係数を「コンクリートの静弾性係数試験方法（Ｊ
ＳＣＥ−Ｇ５０２）」に準じて測定した。 即ち、実施例１及び比較例１のモルタル組成物から調製されたモルタルを直径５ｃｍ、高さ１０ｃｍの円柱試験体に成形し、
試験体の軸に平行にかつ対称な２つの線上で試験体の高さの２分の１の位置を中心としてひずみ計を取付け、最大応力の３分の１の点におけるそれぞれの静弾性係数を求めた。 その結果を表２に示す。 【００１８】 【表２】 【００１９】表２から次のことが判明した。 比較例１の組成物から調製されたモルタルと比べて、実施例１の組成物から調製されたモルタルは乾燥収縮ひずみが半分に減少した。 また比較例１の供試体と比べて、実施例１の供試体は、圧縮強度、曲げ強度、引張強度のいずれについても高かった。 更に静弾性係数についても、実施例１
の供試体は比較例１の供試体より優れていた。 【００２０】＜比較例２＞普通ポルトランドセメントに対して、砂を他の成分である再乳化性粉末樹脂、流動化材、消泡剤、繊維及び膨張材とともに同時にＶ型混合機に入れて均一に混合したことを除いては実施例１と同様の方法を繰返してモルタル組成物を調製した。 この組成物に水を表３に示すように水材料比１８で添加しミキサーで混合してモルタルを調製した。 このモルタル及びこれから形成した供試体の物性を表３に示す。 表３には比較のために実施例１の物性も合わせて示す。 【００２１】 【表３】 【００２２】表３から明らかなように、実施例１の供試体と比べて、比較例２の供試体は、圧縮強度、曲げ強度、引張強度のいずれについても低かった。 【００２３】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セメントと再乳化性粉末樹脂、流動化剤、消泡剤及び砂に加えて更に繊維を含むことにより、使用現場において水を添加するだけで簡単に調合することができ、好ましくない凝集物を生成せずに優れた強度を発現し得る。 またセメントと再乳化性粉末樹脂と流動化剤と消泡剤と繊維とを混合して混合物を生成した後、この混合物に砂を添加して混合するようにしたので、繊維を均一にモルタル組成物中に分散することができる。 ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 24:02 16:06 22:14） 103:30 103:50 103:60 111:72 (72)発明者 高原 幸之助 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社セメント研究所内 |
