特許 6779022 セメント打継ぎ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6779022

(24)【登録日】2020年10月15日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】セメント打継ぎ方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/02 20060101AFI20201026BHJP

   C04B 41/63 20060101ALI20201026BHJP

   E04F 13/04 20060101ALI20201026BHJP

【ＦＩ】

   E04G21/02 103A

   C04B41/63

   E04F13/04 107

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-59844(P2016-59844)

(22)【出願日】2016年3月24日

(65)【公開番号】特開2017-172220(P2017-172220A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2019年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】501173461

【氏名又は名称】太平洋マテリアル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000240

【氏名又は名称】太平洋セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000084

【氏名又は名称】特許業務法人アルガ特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077562

【弁理士】

【氏名又は名称】高野 登志雄

(74)【代理人】

【識別番号】100096736

【弁理士】

【氏名又は名称】中嶋 俊夫

(74)【代理人】

【識別番号】100117156

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 正樹

(74)【代理人】

【識別番号】100111028

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 博人

(72)【発明者】

【氏名】丸田 浩

(72)【発明者】

【氏名】浜中 昭徳

【審査官】 前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−３１０５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１４０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３５４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４６４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１８４４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００２０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００２８６９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２１／０２

Ｃ０４Ｂ ４１／６３

Ｅ０４Ｆ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定量の水に、水溶性樹脂を主要成分とし、所定量の水に溶解させてセメント打継ぎ用プライマーとして用いるセメント打継ぎ用プライマーシートを、所定量投入し攪拌することでセメント打継ぎ用プライマーを作製し、当該セメント打継ぎ用プライマーをセメント硬化体表面に塗布し、次いで該セメント用プライマーの表面に未硬化のセメント混練物を打継ぐことを特徴とするセメント打継ぎ方法。

【請求項2】

セメント打継ぎ用プライマーシートの水溶性樹脂がポリビニルアルコール系水溶性樹脂である請求項１記載のセメント打継ぎ方法。

【請求項3】

セメント打継ぎ用プライマーシートが水溶性樹脂を主要成分とする繊維で形成されている不織布である請求項１又は２記載のセメント打継ぎ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、硬化したセメントペースト、モルタル又はコンクリート等のセメント硬化体に、未硬化のセメント混練物を打継ぐときに、当該セメント硬化体の打継ぎ面に塗布するセメント打継ぎ用プライマーに関する。また、本発明は、セメント硬化体に未硬化のセメント混練物を打継ぐセメント打継ぎ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

硬化したコンクリート（コンクリート硬化体）や硬化したモルタル（モルタル硬化体）等のセメント硬化体に未硬化のセメント混練物（例えば、未硬化のコンクリート、未硬化のモルタル、未硬化のセメントペースト）を、鏝塗り又はローラー塗り等の塗り付け、吹付け或いは打ち込み等により打継ぐときに、新旧のセメント硬化体の一体性を高めるために、（旧）セメント硬化体の打継ぎ面に各種プライマーが塗布されている（例えば、特許文献１及び２、並びに非特許文献１参照）。このようなプライマーとして最も代表的なものが吸水調整プライマーや吸水調整材等と呼ばれているものである。この吸水調整プライマー（吸水調整材）は、エチレン酢酸ビニルやアクリル樹脂等の高分子のディスパージョンが用いられることが多く、とりわけエチレン酢酸ビニルやアクリル樹脂等の合成樹脂が水に分散したＯ／Ｗ型エマルションを低濃度で用いることが多い。低濃度で（旧）セメント硬化体の打継ぎ面に塗布された合成樹脂エマルションは、乾燥することにより、比較的疎な樹脂フィルムが打継ぎ面に生成する。この樹脂フィルムの存在により、後から打ち継ぐセメント混練物（セメントペースト，モルタル又はコンクリート）が躯体（（旧）セメント硬化体）に水を取られることによりドライアウトして構造が疎になることを防ぎ、新旧硬化体の一体性が増すとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２４１５８９号公報

【特許文献2】特開２００１−３３５６０１号公報

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】「ＮＳ高性能プライマーＳＬ用」、日本化成株式会社、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２８年２月２４日検索］、インターネット<URL:http://www.nihonkasei.co.jp/form_down/output0907_20.php>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、吸水調整プライマーは躯体表面に膜を生成するため打ち継ぐセメント混練物が躯体に投錨するのを妨げるという問題、又は施工後打継ぎ面に水が回った場合は樹脂フィルムの再乳化及び／又は膨潤により新旧硬化体の一体性が損なわれるという問題がある。

【0006】

また、市販されている吸水調整プライマーとして用いられる高分子ディスパージョンは、濃度が２０〜６０質量％程度で、吸水調整プライマーとして用いるときは、施工現場で高分子ディスパージョンの質量の１〜５倍の質量の水で更に希釈することが多い。
高分子ディスパージョンの運搬は約半分以上が水を運搬していることになり、効率が悪く、又そのために排出されるＣＯ₂排出量も多いという問題がある。
また、施工現場で計量用の秤を準備する必要があり施工準備が煩雑であった。
更に、市販の吸水調整プライマーは、一斗缶、石油缶又はポリタンクに充填され販売されている。このため、使用後は空の缶又はポリタンクが産業廃棄物として排出され、これらは非常に嵩張るという問題がある。

【0007】

従って、本発明は新旧硬化体の付着強度が高く、一体性に優れており、かつ運搬効率が良いセメント打継ぎ用プライマーを提供することを目的とする。また、本発明は、施工準備が簡単なセメント打継ぎ用プライマーを提供することを目的とする。また、本発明は、準備から施工までが簡単なセメントの打継ぎ方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで本発明者は、前記課題解決のため鋭意検討した結果、水溶性樹脂をシート状として用いることにより、新旧硬化体の付着強度が高く、その付着強度が持続するとともに、運搬効率が良く、施工準備も簡単であり、長期間安定なプライマーシートが得られることを見出し、本発明を完成させた。

【0009】

すなわち、本発明は、次の〔１〕〜〔３〕を提供するものである。

【0010】

〔１〕所定量の水に、水溶性樹脂を主要成分とし、所定量の水に溶解させてセメント打継ぎ用プライマーとして用いるセメント打継ぎ用プライマーシートを、所定量投入し攪拌することでセメント打継ぎ用プライマーを作製し、当該セメント打継ぎ用プライマーをセメント硬化体表面に塗布し、次いで該セメント用プライマーの表面に未硬化のセメント混練物を打継ぐことを特徴とするセメント打継ぎ方法。
〔２〕セメント打継ぎ用プライマーシートの水溶性樹脂がポリビニルアルコール系水溶性樹脂である上記〔１〕のセメント打継ぎ方法。
〔３〕セメント打継ぎ用プライマーシートが水溶性樹脂を主要成分とする繊維で形成されている不織布である上記〔１〕又は〔２〕のセメント打継ぎ方法。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、新旧硬化体の付着強度が高く、その付着強度が持続し、運搬効率が良いセメント打継ぎ用プライマーシートが得られる。また、本発明によれば、施工準備が簡単なセメント打継ぎ用プライマーシートが得られる。また、本発明によれば、長期間保管しても性状の変化が見られずに安定な打継ぎ用プライマーシートが得られる。また、本発明によれば、準備から施工までが簡単なセメントの打継ぎ方法が得られる。
また、本発明によれば、セメント打継ぎ用プライマー用材料の運搬で排出されるＣＯ₂排出量は少なく済み、また、当該運搬に一斗缶、石油缶又はポリタンクを用いる必要がなく、排出される廃棄物の嵩も小さい。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明のセメント打継ぎ用プライマーシートは、水溶性樹脂を主要成分とするシートからなる。本発明のセメント打継ぎ用プライマーシートは、シート状の水溶性樹脂からなっているので、施工現場までは水を添加せずに運搬でき、運搬する質量が小さいので、その運搬において発生するＣＯ₂量は少ない。

【0013】

また、施工現場で、水に所定量の当該プライマーシートを投入した後に攪拌することで所定濃度の水溶性樹脂水溶液からなるセメント打継ぎ用プライマーとして製造し用いることができるので簡単である。予め、プライマーシートの大きさ及び質量を調整しておくことで、施工現場では、計量した所定量の水にプライマーシートの枚数を確認して投入後、攪拌することで水溶性樹脂が水に溶解し、セメント硬化体への塗布用のセメント打継ぎ用プライマーを簡単に製造することができる。

【0014】

このときの水の計量には、秤は必ずしも必要ではなく、体積による計量でもよいのでより簡単である。バケツ、缶、タンク等の容器に、所定量の水量となる位置に印を付けておき、その印と水面が一致するように水を当該容器内に注ぎ、所定量つまり所定面積の本発明のセメント打継ぎ用プライマーシートを当該容器に投入後、攪拌し当該シートを水に溶解させる。

【0015】

本発明のプライマーシートは、シートの形態であればよく、例えばフィルム状シート、不織布状シート、織布状シート、紙状シート等の形態が挙げられる。このうち、運搬性、水への溶解性、製品安定性、取り扱い易さの点から不織布状シートが好ましい。

【0016】

本発明のプライマーシートの厚さは、特に限定されないが、運搬性、使用性、加工性等の点から１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、１０μｍ〜５ｍｍがより好ましく、２０μｍ〜１ｍｍがさらに好ましい。

【0017】

また、当該シートに升目を印刷またはミシン目を入れておき、必要量を、升目を目処に切り取り、所定量の水と攪拌することで、簡単にセメント硬化体への塗布用のセメント打継ぎ用プライマーを製造することもできる。

【0018】

水溶性樹脂を主要成分とするシートの作製方法は特に限定されないが、水溶性樹脂を圧延する方法、水溶性樹脂の水溶液を板やベルトの上に広げた上で水を蒸発させる方法、水溶性樹脂を主要成分とする繊維から不織布を形成・製造する方法等が好ましい例として挙げられる。水溶性樹脂を主要成分とする繊維から不織布を形成・製造する方法により製造された、上記シートが水溶性樹脂を主要成分とする繊維から形成されている不織布であると、シートの見掛け面積当たりの水溶性樹脂の表面積が大きく、水に投入したときに溶解し易いことから好ましい。水溶性樹脂を主要成分とする繊維から不織布を形成・製造する方法は、ポリプロピレンやポリエステル等の樹脂による不織布を製造する方法を用いることができる。

【0019】

本発明に用いる水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール系水溶性樹脂であると水に溶解し易く、少ない使用量でセメントを打継ぎ用プライマーとしての性能、つまり、打継部の付着能力（接着能力）に優れ且つ保存性安定性に優れることから好ましい。本発明においてポリビニルアルコール系水溶性樹脂とは、ポリ酢酸ビニルをケン化し酢酸基の一部または全部を水酸基に置換したもの（ポリビニルアルコール、以下「ＰＶＯＨ」と略記することがある。）、酢酸ビニルと他のモノマーの共重合体の酢酸基の一部または全部を水酸基に置換したもの（以下「ＰＶＯＨ共重合体」という。）、ＰＶＯＨに水酸基、酢酸基以外の官能基を有するもの（以下「変性ＰＶＯＨ」という。）、ＰＶＯＨ共重合体に水酸基、酢酸基及びモノマー由来の官能基以外の官能基を有するもの（以下「変性ＰＶＯＨ共重合体」という。）をいう。ここで、水酸基、酢酸基以外の官能基としては、例えばカルボニル基、カルボキシル基、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基、アセトアセチル基、アシル基、スルホン酸基、カチオン基（４級アンモニウム塩）、ハロゲン、フェニル基、ジアセトンアクリルアミド基、メルカプト基、シラノール基等が挙げられる。ＰＶＯＨ共重合体または変性ＰＶＯＨ共重合体としては、酢酸ビニルとブテンジオールを共重合させたものに由来するもの（ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂）が、低温時における水溶性が高いことから好ましい。

【0020】

本発明のセメント打継ぎ用プライマーシートには、水溶性樹脂以外に本発明の効果を実質損なわない範囲で水溶性樹脂以外の成分を含有していてもよい。この水溶性樹脂以外の成分としては、例えば、セメント、ポゾラン、セメント分散剤（減水剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、高性能減水剤、流動化剤を含む。）、エチレン酢酸ビニルやアクリル樹脂等の水溶性樹脂以外の樹脂、防水材、防錆剤、収縮低減剤、水溶性樹脂以外の増粘剤、保水剤、顔料、水溶性樹脂以外の繊維、白華防止剤、潤滑剤、急結剤（材）、急硬剤（材）、凝結遅延剤、消泡剤、高炉スラグ微粉末、石粉、表面硬化剤等が好ましい例として挙げられる。本発明のプライマーシートにおける主要成分とは、水溶性樹脂の含有量が６０質量％以上であることを言い、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。

【0021】

本発明のセメントの打継ぎ方法は、前記プライマーシートを所定量の水に投入し撹拌することで作製したセメント打継ぎ用プライマーを、セメント硬化体表面（打継ぎ面）に塗布し、該セメント打継ぎ用プライマーの表面に、未硬化のセメント混練物を打継ぐことを特徴とする。本発明において、（旧）セメント硬化体及び打ち継ぐセメント混練物の種類及び配合は特に限定されない。種類としては、例えば、セメントペースト、モルタル又はコンクリートが挙げられ、セメントペースト又はモルタルからなるグラウト材でもよい。

【0022】

本発明において、セメント打継ぎ用プライマーの水溶性樹脂の濃度は、０．０５〜１０質量％が、セメント打継ぎ用プライマーとしての効果があり均一に塗布し易くなる点で好ましい。濃度が低すぎると、プライマーの有効成分が（旧）セメント硬化体の内部に浸透し易く、打継ぎ面に有効成分が残り難いため、有効成分の効果を発揮し難い。また高すぎると付着性能が低下する虞がある。より好ましい濃度は０．１〜５質量％である。

【0023】

本発明において、セメント硬化体表面（打継ぎ面）へのセメント打継ぎ用プライマーの塗布１回当たりの塗布量としては、６０〜２５０ｇ／ｍ²とすることが均一に塗布し易いことから好ましい。塗布１回当たりの塗布量が、少なすぎると、塗布後直ぐに打継ぎ面からセメント硬化体内部に浸み込んでしまい均一に塗布し難く、また塗布に時間が掛かり、塗布から打ち継ぐ未硬化のセメント混練物の打設までの時間が掛かるとともに管理し難い。また、塗布１回当たりの塗布量が多すぎると、打継ぎ面が立上り面（壁面又は側面）や見上げ面（下面）のときに塗布したプライマーが流れ落ち、上面のときは不陸にプライマーが溜まり有効成分濃度が不均一になり易い。
また、セメント打継ぎ用プライマーの打継ぎ面への塗布回数は特に限定されないが、１〜２回が好ましい。塗布回数が多いと非効率で、塗布から打ち継ぐ未硬化のセメント混練物の打設までの時間が掛かるとともに管理し難い。

【0024】

セメント打継ぎ用プライマーを打継ぎ面に塗布する方法は特に限定されない。例えば、刷毛やローラーによる塗布又は噴霧が好ましい。

【0025】

セメント打継ぎ用プライマーを打継ぎ面に塗布する前に、打継ぎ面を清掃、洗浄等により清浄化することが、新旧硬化体の間の付着強度が高くなることから好ましい。

【0026】

セメント混練物で打ち継ぐ時期は、エチレン酢酸ビニルやアクリル樹脂等の高分子ディスパージョンからなる吸水調整プライマーと異なり、セメント打継ぎ用プライマーを打継ぎ面に塗布後、直ちにセメント混練物で打ち継いでも良いし、塗布したセメント打継ぎ用プライマーが乾燥後にセメント混練物で打ち継いでも良い。このため、塗布から打ち継ぐ未硬化のセメント混練物の打設までの時間を意識することなく施工を行える。打ち継ぐ未硬化のセメント混練物を打設する方法は特に限定されない。

【実施例】

【0027】

次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

【0028】

（実施例１）
次の水溶性樹脂を主要成分とするセメント打継ぎ用プライマーシート（シートＡ〜シートＥ）を、表１に示す割合の水に投入後、攪拌し水溶性樹脂水溶液からなるセメント打継ぎ用プライマーを作製した。
＜用いたセメント打継ぎ用プライマーシート＞
・シートＡ：
ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂（ＰＶＯＨ共重合体）からなる不織布（３０ｇ／ｍ²、厚さ１８０μｍ）
・シートＢ：
ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂（ＰＶＯＨ共重合体）からなる不織布（６０ｇ／ｍ²、厚さ２９０μｍ）
・シートＣ：
ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂（ＰＶＯＨ共重合体）からなる不織布（１００ｇ／ｍ²、厚さ３４０μｍ）
・シートＤ：
ポリビニルアルコール系水溶性樹脂製フィルム（日本合成化学工業社製「ハイセロンＣ−２００」（商品名））（３０ｇ／ｍ²、厚さ４０μｍ）
・シートＥ：
ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂（ＰＶＯＨ共重合体）粉末をメタノールに溶解させた溶液を固形分量１２０ｇ／ｍ²となるように日本製紙パピリア社製水溶紙「１２０ＭＤＰ」（製品型番）に含浸させた後に乾燥させたＰＶＯＨ共重合体含有水溶紙（厚さ２００μｍ）

【0029】

【表1】

【0030】

作製したセメント打継ぎ用プライマーの品質試験として、以下に示す付着試験、安定性試験を行った。その結果をセメント打継ぎ用プライマーシートの溶解性試験結果とともに表２に示した。

【0031】

＜試験方法＞
・付着試験
２４−８−２０ＮのＪＩＳコンクリートを開口部３００×５００ｍｍ、深さ６０ｍｍの型枠に打設し３日後に脱型しコンクリート基板を作製した。脱型後は材齢２８日まで２０℃水中で養生し、その後２０℃６０％ＲＨ条件下の気中で２８日間養生したコンクリート基板の底面（３００×５００ｍｍ）を研磨紙＃１２０で研磨を行い試験面として試験に供した。
表２に示した塗布量で作製したセメント打継ぎ用プライマーを、コンクリート基板に塗布した。プライマーが乾燥後、表２に示したモルタルを１０ｍｍ厚で塗り付け試験体とした。
モルタル表面側よりコンクリート基板表面に達するまで内径Φ５０ｍｍのコアピットにて切込みを入れた。モルタル表面にΦ５０ｍｍの鋼製アタッチメントをエポキシ接着剤で貼り付け、建研式接着力試験器を用いて面に垂直方向に引っ張ることで付着性能を評価した。各水準５か所で測定を行い、付着強度最高値・最低値データを除いた３か所の平均値を以って評価した。付着強度は１．８ＭＰａ以上を以って良好（○）、２．２ＭＰａを以って非常に良好（◎）、１．８ＭＰａ未満を不合格（×）とした。破断箇所は躯体凝集部（コンクリート基板内の破壊）をＡ、躯体−モルタル界面（コンクリート基板とモルタル界面）をＢ、モルタル凝集部（モルタル内部の破壊）をＣ、モルタル−鋼製アタッチメント接着面（接着に用いたエポキシ接着剤部を含む）をＤとし、破断箇所に占める面積比を１０％単位の精度で評価し、Ｂの占める比率が３０％以下を以って一体性が良好（○）、１０％以下を以って非常に良好（◎）、３０％を超える場合を不合格（×）とした。）
付着試験は、材齢２８日と、乾湿繰返し３０サイクル後の２回実施した。
乾湿繰返しは、試験体を材齢２８日まで曝露した後、試験体４側面をエポキシ塗装材でシーリングし、２０℃水中３日、５０℃気中乾燥４日間を１サイクルとし、３０サイクルの負荷を行った。

【0032】

・安定性
２０℃６０％ＲＨの室内条件で、セメント打継ぎ用プライマーシートを静置して、変状を確認した。安定性は静置後３ヶ月で変状が生じなかったものを良好（○）、藻が発生または形状が変形などの変状が生じたものを不合格（×）とした。

【0033】

・溶解性
水７．５Ｌに対して溶質濃度１％となるようにセメント打継ぎ用プライマーシートを投入後、かご型ハンドミキサ（東芝社製「東芝二段変速ミキサー １５０ｍｍ ＢＭＶ−１５０Ａ」）を用いて低速で攪拌し、固形物が確認できなくなった時間（溶解時間）を測定した。溶解時間は３分以内を以って良好（○）、３分を超える場合を不合格（×）とした。

【0034】

【表2】

【0035】

比較として、ブテンジオール・ビニルアルコール共重合樹脂（ＰＶＯＨ共重合体）粉末、同ＰＶＯＨ共重合体粉末の濃度１質量％の水溶液、および市販の吸水調整材（日本化成社製「ＮＳハイフレックスＨＦ−１０００」（商品名、製品型番）（エチレン酢酸ビニル系エマルション、固形分（有効成分）４５％））を用い、表３に示す割合でセメント打継ぎ用プライマーを作製した。同様に試験を行った。

【0036】

【表3】

【0037】

【表4】