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(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】
(24)【登録日】2024-05-31
(45)【発行日】2024-06-10
(54)【発明の名称】構造部材及び部材の構築工法
(51)【国際特許分類】
C04B 28/02 20060101AFI20240603BHJP
C04B 24/24 20060101ALI20240603BHJP
C04B 22/06 20060101ALI20240603BHJP
C04B 24/32 20060101ALI20240603BHJP
E02B 5/02 20060101ALI20240603BHJP
E04B 5/43 20060101ALI20240603BHJP
【ＦＩ】
C04B28/02
C04B24/24 B
C04B22/06 Z
C04B24/32 A
E02B5/02 G
E04B5/43 J
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020109728
(22)【出願日】2020-06-25
(65)【公開番号】P2022007050
(43)【公開日】2022-01-13
【審査請求日】2023-03-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人ＷｉｓｅＰｌｕｓ
(72)【発明者】
【氏名】向 俊成
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 有寿
(72)【発明者】
【氏名】森本 正和
【審査官】田中 永一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－０８８６３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－１０７５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０５７５５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－０８２４１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０３－１４１１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７３４７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１１２５１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ２／００ － ３２／０２
Ｃ０４Ｂ ４０／０２
Ｅ０２Ｂ ５／０２
Ｅ０４Ｂ ５／４３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、前記ポリマーセメントに用いるポリマーは、ポリマーの原料となる全モノマー成分１００質量％に対して、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーの割合が０．６～１２質量％であり、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの割合が５０質量％以上であり、ガラス転移温度が３５～１００℃であり、
前記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び／又は収縮低減剤を含み、前記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物であることを特徴とする構造部材。
【請求項2】
前記膨張材は、酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項１に記載の構造部材。
【請求項3】
前記収縮低減剤は、（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造部材。
【請求項4】
部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、前記ポリマーセメントに用いるポリマーは、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有するものであり、ポリマーの原料となる全モノマー成分１００質量％に対して、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーの割合が０．６～１２質量％であり、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの割合が５０質量％以上であり、ガラス転移温度が３５～１００℃であり、
前記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、前記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物であることを特徴とする構造部材。
【請求項5】
前記疎水性単量体は、環構造を有することを特徴とする請求項４に記載の構造部材。
【請求項6】
部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、該構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含み、
該ポリマーセメントは、膨張材及び／又は収縮低減剤を含み、
該ポリマーセメントに用いられるポリマーは、ポリマーの原料となる全モノマー成分１００質量％に対して、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーの割合が０．６～１２質量％であり、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの割合が５０質量％以上であり、ガラス転移温度が３５～１００℃であることを特徴とする部材の構築工法。
【請求項7】
前記膨張材は、酸化カルシウムを含むことを特徴とする請求項６に記載の部材の構築工法。
【請求項8】
前記収縮低減剤は、（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物を含むことを特徴とする請求項６又は７に記載の部材の構築工法。
【請求項9】
部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、該構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含み、
該ポリマーセメントに用いられるポリマーは２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有し、ポリマーの原料となる全モノマー成分１００質量％に対して、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーの割合が０．６～１２質量％であり、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの割合が５０質量％以上であり、ガラス転移温度が３５～１００℃であることを特徴とする部材の構築工法。
【請求項10】
前記疎水性単量体は、環構造を有することを特徴とする請求項９に記載の部材の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、構造部材及び部材の構築工法に関する。より詳しくは、建築、土木構造物の建設の際に使用することができる構造部材及び部材の構築工法に関する。
【背景技術】
【0002】
形状を自由に設計することができ、耐久性が高いコンクリートは、土木、建築の分野で欠くことのできない材料であり、様々な構造物の材料として幅広く使用されている。
コンクリート構造物には、更なる強度向上の要求や、建設から年数の経過したコンクリート構造物のうち、かぶり部と称される最も劣化しやすい表層断面を補修する方法や、かぶり部を強化させるといった方法への要求があり、従来様々な方法が検討されている。従来のコンクリート構造物のかぶり部の引張強度を高める方法として、短繊維とコンクリートとを含む高強度繊維補強コンクリートが知られている（特許文献１、２参照）。また、コンクリート構造物の補修方法として、所定のガラス転移温度のポリマーを用いたポリマーセメントモルタルでコンクリート構造物を補修する方法や、表層が劣化した用水路の表層コンクリートをハツリ除去した後、特定のポリマーセメントモルタルを塗布し補修材層を形成する方法、コンクリート構造物の表面を特殊な非水硬性化合物を含有する断面修復材で修復し、断面修復材が硬化した後に表面を炭酸化処理する方法等が知られている（特許文献３～５参照）。
コンクリート構造物には、更なる強度向上の要求や、建設から年数の経過したコンクリート構造物のうち、かぶり部と称される最も劣化しやすい表層断面を補修する方法や、かぶり部を強化させるといった方法への要求があり、従来様々な方法が検討されている。従来のコンクリート構造物のかぶり部の引張強度を高める方法として、短繊維とコンクリートとを含む高強度繊維補強コンクリートが知られている（特許文献１、２参照）。また、コンクリート構造物の補修方法として、所定のガラス転移温度のポリマーを用いたポリマーセメントモルタルでコンクリート構造物を補修する方法や、表層が劣化した用水路の表層コンクリートをハツリ除去した後、特定のポリマーセメントモルタルを塗布し補修材層を形成する方法、コンクリート構造物の表面を特殊な非水硬性化合物を含有する断面修復材で修復し、断面修復材が硬化した後に表面を炭酸化処理する方法等が知られている（特許文献３～５参照）。
【0003】
農業用水路やダム等においては、物理的な劣化対策（断面減少対策）としてすり減り抵抗性の高い材料が求められる。ダムについては、ダム堤体の耐摩耗性を高める工法として、高強度コンクリートを打設する工法が知られている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１１０３９９号公報
【文献】特開２０１８－９１０６３号公報
【文献】特開２００６－１２４２３２号公報
【文献】特開２０１１－１４８６９５号公報
【文献】特開２００７－２２８７８号公報
【文献】特開２００２－６９９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のとおり、コンクリート構造物やその構築方法として従来種々の技術が開発されている。しかしながら、従来のコンクリート構造物は、曲げ強度といったじん性が充分ではなく、改善の余地があった。本発明者は、コンクリート構造物の曲げ強度を高めるために、ポリマーセメントを用いて加熱養生を行うことを検討したが、曲げ強度を向上させることができる一方で、初期材齢時にコンクリートの収縮歪みが大きくなるという新たな課題を見出した。
【0006】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、曲げ強度が高く、かつ、初期材齢時の歪みを抑制することができる構造部材及び部材の構築工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】
【0007】
本発明者は、構造部材の歪みを抑制する方法について種々検討したところ、部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する方法において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層に、膨張材及び／又は収縮低減剤を用いる、又は、特定のポリマーを用いることにより、構造部材の曲げ強度を高め、かつ、初期材齢時の歪みを抑制することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【0008】
すなわち第１の本発明は、部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、前記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び／又は収縮低減剤を含み、前記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である構造部材である。
【0009】
前記膨張材は、酸化カルシウムを含むことが好ましい。
【0010】
前記膨張材の含有割合がセメント１００質量％に対して、０．１～３０質量％であることが好ましい。
【0011】
前記収縮低減剤は、（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物を含むことが好ましい。
【0012】
前記収縮低減剤の含有割合がセメント１００質量％に対して、０．１～１０質量％であることが好ましい。
【0013】
第２の本発明はまた、部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、前記ポリマーセメントに用いるポリマーは、疎水性単量体由来の構造単位を有するものであり、上記疎水性単量体は、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満であり、前記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、前記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である構造部材である。
【0014】
前記ポリマーにおける疎水性単量体由来の構造単位の割合は、全構造単位１００質量％に対して、１０～７０質量％であることが好ましい。
【0015】
前記疎水性単量体は、単独重合体のガラス転移温度が５０℃以上であることが好ましい。
【0016】
前記疎水性単量体は、環構造を有することが好ましい。
【0017】
前記ポリマーは、ガラス転移温度が３５～１００℃であることが好ましい。
【0018】
第３の本発明はまた、部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、該構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含み、前記ポリマーセメントは、膨張材及び／又は収縮低減剤を含む部材の構築工法である。
【0019】
前記膨張材は、酸化カルシウムを含むことが好ましい。
【0020】
前記膨張材の使用量がセメント１００質量％に対して、０．１～３０質量％であることが好ましい。
【0021】
前記収縮低減剤は、（ポリ）アルキレングリコール含有化合物を含むことが好ましい。
【0022】
前記収縮低減剤の使用量がセメント１００質量％に対して、０．１～１０質量％であることが好ましい。
【0023】
第４の本発明はまた、部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、該構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含み、該ポリマーセメントに用いられるポリマーは、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有する部材の構築工法である。
【0024】
前記ポリマーにおける疎水性単量体由来の構造単位の割合は、全構造単位１００質量％に対して、１０～７０質量％であることが好ましい。
【0025】
前記疎水性単量体は、単独重合体のガラス転移温度が５０℃以上であることが好ましい。
【0026】
前記疎水性単量体は、環構造を有することが好ましい。
【0027】
前記ポリマーセメントに用いるポリマーは、ガラス転移温度が３５～１００℃であることが好ましい。
【発明の効果】
【0028】
本発明の構造部材及び部材の構築工法は、上述の構成よりなり、構造部材における曲げ強度を向上させ、かつ、初期材齢時の歪みを抑制することができるため、様々なコンクリート構造物の構築に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の構造部材の実施形態の一例である第１の実施形態を示した図である。
【図2】本発明の部材の構築工法の第１の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図3】本発明の部材の構築工法の第１の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図4】本発明の構造部材の実施形態の一例である第２の実施形態を示した図である。
【図5】本発明の第１の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図6】本発明の第１の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図7】本発明の構造部材の実施形態の一例である第３の実施形態を示した図である。
【図8】本発明の部材の構築工法の第２の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図9】本発明の部材の構築工法の第２の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図10】本発明の構造部材の実施形態の一例である第４の実施形態を示した図である。
【図11】本発明の部材の構築工法の第３の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図12】本発明の部材の構築工法の第３の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図13】本発明の構造部材の実施形態の一例である第５の実施形態を示した図である。
【図14】本発明の部材の構築工法の第３の工法の実施形態の一例を示した図である。
【図15】本発明の部材の構築工法の第３の工法の実施形態の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下に本発明を詳述する。本明細書中において単に「本発明」という場合には第１～４の本発明に共通する事項を意味するものとする。また、「本発明の構造部材」という場合には第１及び第２の本発明に共通する事項を意味するものとする。「本発明の部材の構築工法」という場合には第３及び第４の本発明に共通する事項を意味するものとする。
本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を２又は３以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。
本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を２又は３以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。
【0031】
本発明の構造部材及び本発明の部材の構築工法は、ポリマーセメントモルタル／ポリマーセメントコンクリートを用いることを１つの特徴とする。ポリマーセメントモルタル／コンクリートは、特殊な設備を使用せずとも現場で打設できる。本発明の構造部材及び本発明の部材の構築工法では、高い強度が求められる部材表面の表層部をポリマーセメントモルタル／コンクリートで形成し、その他の部材内部等を通常のコンクリートで形成することで更なる低コスト化を実現することができる。
【0032】
本発明の構造部材は、部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有するものである。
以下においては、本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部について説明し、その後に表層部以外の部分の構造を説明する。その後、本発明の構造部材の実施形態について、本発明の部材の構築方法とともに説明する。
以下においては、本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部について説明し、その後に表層部以外の部分の構造を説明する。その後、本発明の構造部材の実施形態について、本発明の部材の構築方法とともに説明する。
【0033】
１．ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部
本発明の構造部材は、ポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物であるポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を部材表面の少なくとも一部の表層部に有するものであればよく、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層の位置や大きさ等は特に制限されず、構造部材の形状等も特に制限されない。
ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部の少なくとも一部を構成することがより好ましい。このような構造であると表層部が内部に鉄筋を有することになり、構造部材が更に強度に優れたものとなる。
本発明の構造部材は、ポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物であるポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を部材表面の少なくとも一部の表層部に有するものであればよく、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層の位置や大きさ等は特に制限されず、構造部材の形状等も特に制限されない。
ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部の少なくとも一部を構成することがより好ましい。このような構造であると表層部が内部に鉄筋を有することになり、構造部材が更に強度に優れたものとなる。
【0034】
第１の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び／又は収縮低減剤を含むものであり、第２の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるポリマーは、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有するものであることを特徴とする。これらの少なくともいずれか一方の特徴を有することにより、構造部材における曲げ強度を向上させ、かつ、初期材齢時における歪みを抑制することができる。また、これにより、引張強度も向上させることができる。第１の本発明の構造部材は膨張材及び／又は収縮低減剤を含み、第２の本発明の構造部材は上記疎水性単量体由来の構造単位を有するポリマーを含むことを必須の特徴とするものであるが、これ以外について、第１及び第２の本発明の構造部材は共通する。また、第１の本発明の構造部材が上記疎水性単量体由来の構造単位を有するポリマーを含んでいてもよく、第２の本発明の構造部材が膨張材及び／又は収縮低減剤を含んでいてもよい。
【0035】
＜膨張材及び／又は収縮低減剤＞
第１の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び／又は収縮低減剤を含むものである。
第１の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び／又は収縮低減剤を含むものである。
【0036】
上記膨張剤は、コンクリートに収縮と同程度の膨張を生じさせることによって、乾燥収縮ひび割れ等を防止することを目的として使用されるものであって、水とともに練り混ぜた場合、水和反応によってエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）の結晶を生成してその結晶成長あるいは生成量の増大によりモルタル又はコンクリートを膨張させる作用を有する混和材である。
膨張材としては特に制限されず通常用いられるものが挙げられ、具体的には、酸化カルシウムを含む石灰系、石膏系、カルシウムスルホアルミネート系等が挙げられる。好ましくは石灰系である。これにより、構造部材の初期材齢時における歪みをより充分に抑制することができる。石灰系膨張剤として具体的には生石灰、生石灰－石膏混合系、仮焼ドロマイト等が挙げられる。好ましくは生石灰である。
膨張材としては特に制限されず通常用いられるものが挙げられ、具体的には、酸化カルシウムを含む石灰系、石膏系、カルシウムスルホアルミネート系等が挙げられる。好ましくは石灰系である。これにより、構造部材の初期材齢時における歪みをより充分に抑制することができる。石灰系膨張剤として具体的には生石灰、生石灰－石膏混合系、仮焼ドロマイト等が挙げられる。好ましくは生石灰である。
【0037】
上記膨張剤における酸化カルシウムの割合としては特に制限されないが、膨張剤１００質量％に対して１０～１００質量％であることが好ましい。より好ましくは２５～１００質量％であり、更に好ましくは４０～１００質量％である。
尚、酸化カルシウムの量とは、膨張剤中の未反応の遊離酸化カルシウムの量であり、通常ｆ－ＣａＯ（フリーライム）で表される。
尚、酸化カルシウムの量とは、膨張剤中の未反応の遊離酸化カルシウムの量であり、通常ｆ－ＣａＯ（フリーライム）で表される。
【0038】
上記収縮低減剤は、コンクリートの乾燥に伴う収縮を防止して、ひび割れの発生を抑制する混和剤である。収縮低減剤としては特に制限されないが、硬化体中の水の表面張力を低下させる作用を有する有機系界面活性剤が挙げられる。好ましくは（ポリ）アルキレングリコール構造を有する化合物である。
【0039】
上記（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物としては特に制限されないが、炭素数１～８の低級アルコールのアルキレンオキシド付加物；ポリエーテル類、グリコールエーテル類等が挙げられる。
上記（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物として好ましくは下記式（１）；
Ｒ１－（ＯＡ）ｎ－Ｏ－Ｒ２ （１）
（式中、Ｒ１、Ｒ２は、同一又は異なって、水素原子又は炭素原子数１～８の炭化水素基を表す。ＯＡは、同一又は異なって、炭素数２～１８のオキシアルキレン基を表す。ｎは、ＯＡの平均付加モル数を表し、０～４０の数である。）で表される構造が好ましい。
上記（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物として好ましくは下記式（１）；
Ｒ１－（ＯＡ）ｎ－Ｏ－Ｒ２ （１）
（式中、Ｒ１、Ｒ２は、同一又は異なって、水素原子又は炭素原子数１～８の炭化水素基を表す。ＯＡは、同一又は異なって、炭素数２～１８のオキシアルキレン基を表す。ｎは、ＯＡの平均付加モル数を表し、０～４０の数である。）で表される構造が好ましい。
【0040】
上記Ｒ１、Ｒ２は、少なくとも一方が炭素数１～８の炭化水素基であることが好ましい。より好ましくはＲ１、Ｒ２の一方が炭素数１～６の炭化水素基であることが好ましい。
上記炭化水素基の炭素数として好ましくは１～８であり、より好ましくは１～６であり、更に好ましくは１～４である。
上記炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソオクチル基、２，３，５－トリメチルヘキシル基、４－エチル－５－メチルオクチル基及び２－エチルヘキシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イコシル基等の直鎖または分岐鎖のアルキル基；シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル等の環状のアルキル基；フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ｏ－，ｍ－若しくはｐ－トリル基、２，３－若しくは２，４－キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基等のアリール基などが挙げられる。これらの中でも、直鎖状、又は分岐のアルキル基が好ましい。
上記炭化水素基の炭素数として好ましくは１～８であり、より好ましくは１～６であり、更に好ましくは１～４である。
上記炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、イソオクチル基、２，３，５－トリメチルヘキシル基、４－エチル－５－メチルオクチル基及び２－エチルヘキシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、イコシル基等の直鎖または分岐鎖のアルキル基；シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチル等の環状のアルキル基；フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ｏ－，ｍ－若しくはｐ－トリル基、２，３－若しくは２，４－キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基等のアリール基などが挙げられる。これらの中でも、直鎖状、又は分岐のアルキル基が好ましい。
【0041】
上記収縮低減剤は、（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物とこれ以外のその他の化合物を含むものであってもよく、その他の化合物としては炭化水素系化合物が挙げられる。炭化水素系化合物としては炭化水素基を有するものであれば特に制限されないが、パラフィン、オレフィン、アルキン、シクロパラフィン、シクロオレフィン、芳香族等を主成分とする化合物が挙げられる。
【0042】
上記炭化水素系化合物として好ましくは平均分子量が１５０～６００であり、流動点が２０℃以下の化合物であり、このような化合物としては、流動点が２０℃以下の石油の蒸留における灯油留分（沸点１７０～２５０℃）、軽油留分、重質軽油留分、潤滑油留分（沸点３５０～５５０℃）の各留分、更に精密蒸留あるいは抽出や化学処理などの精製により得られる鉱油系炭化水素が挙げられる。
【0043】
上記鉱油系炭化水素としてはパラフィン系、ナフテン系、芳香族系等が挙げられる。
パラフィン系の鉱油系炭化水素は、一般に、環分析（ｎ－ｄ－Ｍ法）によるカーボン比率で、パラフィン炭素数（％ＣＰ）が５０以上である炭化水素である。
ナフテン系の鉱油系炭化水素は、一般に、ナフテン炭素数（％ＣＮ）が３０～４５である炭化水素である。芳香族系の鉱油系炭化水素は、一般に、芳香族炭素数（％ＣＡ）が３５以上である芳香族系である。
上記鉱油系炭化水素は、スピンドル油、シリンダー油、流動パラフィン油、マシン油、タービン油等の分類名称で呼ばれるものもあるが、本発明においてはこれらのいずれも用いることができる。
パラフィン系の鉱油系炭化水素は、一般に、環分析（ｎ－ｄ－Ｍ法）によるカーボン比率で、パラフィン炭素数（％ＣＰ）が５０以上である炭化水素である。
ナフテン系の鉱油系炭化水素は、一般に、ナフテン炭素数（％ＣＮ）が３０～４５である炭化水素である。芳香族系の鉱油系炭化水素は、一般に、芳香族炭素数（％ＣＡ）が３５以上である芳香族系である。
上記鉱油系炭化水素は、スピンドル油、シリンダー油、流動パラフィン油、マシン油、タービン油等の分類名称で呼ばれるものもあるが、本発明においてはこれらのいずれも用いることができる。
【0044】
上記炭化水素系化合物は、上記鉱油系炭化水素以外の炭化水素系化合物を含んでいてもよく、例えば人工的に化学的手段などにより合成された炭化水素、天然物より抽出精製された炭化水素等が挙げられる。具体的には、ポリ－α－オレフィン、ポリイソブチレン（ポリブテン）等である。
上記ポリ－α－オレフィンとしては、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン等をポリマー化又はオリゴマー化したもの若しくはこれらを水素化したもの等が挙げられる。
上記ポリ－α－オレフィンとしては、１－ヘキセン、１－オクテン、１－ノネン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン等をポリマー化又はオリゴマー化したもの若しくはこれらを水素化したもの等が挙げられる。
【0045】
上記収縮低減剤が、（ポリ）アルキレングリコール構造含有化合物と炭化水素系化合物とを含む形態は本発明の好ましい実施形態の１つである。
【0046】
上記構造部材において上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層は、膨張材及び収縮低減剤の少なくともいずれかを含むものであるが、これらを併用してもよい。膨張材及び収縮低減剤を併用する形態は本発明の好ましい実施形態の１つである。
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層における膨張材及び収縮低減剤の合計の割合はセメント１００質量％に対して、０．１～４０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．２～２０質量％であり、更に好ましくは０．５～１０質量％である。
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層における膨張材及び収縮低減剤の合計の割合はセメント１００質量％に対して、０．１～４０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．２～２０質量％であり、更に好ましくは０．５～１０質量％である。
【0047】
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層が膨張材を含む場合、その割合はセメント１００質量％に対して、０．１～３０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．３～２０質量％であり、更に好ましくは０．５～１５質量％であり、一層好ましくは０．５～１０質量％であり、更に一層好ましくは０．５～８質量％であり、特に好ましくは０．５～５質量％である。
【0048】
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層が収縮低減剤を含む場合、その割合はセメント１００質量％に対して、０．１～１０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．３～８質量％であり、更に好ましくは０．５～５質量％である。
【0049】
＜第１の本発明におけるポリマー＞
第１の本発明は、部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、上記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である構造部材である。
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層中に膨張材及び／又は収縮低減剤とともに上記のような加熱処理物を用いることで、構造部材を曲げ強度に優れるものとすることができる。更にこの加熱処理物を用いることで、高いすり減り抵抗性や高い凍結融解抵抗性を発揮することができる。上記ポリマーとしてより好ましくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である。
第１の本発明は、部材表面の少なくとも一部の表層部に、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、上記層中のポリマーが液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である構造部材である。
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層中に膨張材及び／又は収縮低減剤とともに上記のような加熱処理物を用いることで、構造部材を曲げ強度に優れるものとすることができる。更にこの加熱処理物を用いることで、高いすり減り抵抗性や高い凍結融解抵抗性を発揮することができる。上記ポリマーとしてより好ましくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物である。
【0050】
上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層中のポリマーを液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物とするための加熱温度は、ポリマーが液体又はゴム状態となる温度、すなわち、ポリマーのガラス転移温度以上の温度であればよいが、該加熱処理物は、５０～１００℃の温度での加熱処理物であることが好ましい。このような温度で加熱処理されたものは、十分な加熱処理が行われたものであり、このような加熱処理物を含む構造部材は、上記特性により優れたものとなる。加熱処理物としては、より好ましくは、６０～１００℃で加熱処理されたものであり、更に好ましくは、６０～７０℃で加熱処理されたものである。また、加熱処理後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。ここで、気中養生とは、水分を与えないで空気中にさらしている状態で養生する養生方法であり、乾燥養生とは、気中養生のうち温度履歴等を与えて積極的に乾燥させる工程を含む養生方法をいう。
上記加熱処理物は、外温３０℃においてガラス状態となっているものであることが好ましい。より好ましくは屋外設置時点（養生終了時点）でガラス状態となっているものである。
上記加熱処理物は、外温３０℃においてガラス状態となっているものであることが好ましい。より好ましくは屋外設置時点（養生終了時点）でガラス状態となっているものである。
【0051】
第１の本発明においてポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層中のポリマー（以下、ポリマー（１）ともいう。）は、液体又はゴム状態の、若しくは、液体又はゴム状態を経てガラス状態となった加熱処理物であれば特に制限されないが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が３５～１００℃であるものが好ましい。このようなＴｇのポリマーを用いると、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートが、より強度が高く、かつ、すり減り抵抗性にも優れたものとなる。ポリマーのＴｇはより好ましくは、３５～９０℃であり、更に好ましくは、３５～７０℃であり、特に好ましくは、３５～６０℃であり、最も好ましくは、３５～５０℃である。
なお、ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、ポリマーの原料となる単量体成分の種類や使用割合によって制御することができ、次のＦＯＸの式（２）により求められる他、ＤＳＣ（示差走査熱量測定装置）やＤＴＡ（示差熱分析装置）によって求めることができる。
なお、ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、ポリマーの原料となる単量体成分の種類や使用割合によって制御することができ、次のＦＯＸの式（２）により求められる他、ＤＳＣ（示差走査熱量測定装置）やＤＴＡ（示差熱分析装置）によって求めることができる。
【0052】
【数1】
【0053】
式中、Ｔｇ’は、共重合体エマルション粒子のＴｇ（絶対温度）である。Ｗ１’、Ｗ２’、・・・Ｗｎ’は、全単量体成分に対する各単量体の質量分率である。Ｔｇ１、Ｔｇ２、・・・Ｔｇｎは、各単量体成分からなるホモポリマー（単独重合体）のガラス転移温度（絶対温度）である。上記計算に用いるホモポリマーのガラス転移温度は、文献に記載されている値を用いることができ、例えば、「ＰＯＬＹＭＥＲ ＨＡＮＤＢＯＯＫ 第３版」（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ, Ｉｎｃ.発行）などに記載されている。
【0054】
上記ポリマー（１）は、酸価が５～１００であることが好ましい。酸価が１００以下であると、ポリマーが適度な粘度を有するものとなり、製造もしやすくなる。ポリマーの酸価は、より好ましくは、５～５０であり、更に好ましくは、５～２５であり、特に好ましくは、１０～２０である。
【0055】
上記ポリマー（１）としては、エマルション形態のものが好ましい。セメントとの混練時の分散されやすさや、構造部材の耐湿性の観点からもエマルション形態であることが好ましい。ポリマーエマルションは、ポリマーを１種含むものであってもよく、２種以上含むものであってもよい。以下、ポリマー（１）のエマルション形態をポリマーエマルション（１）ともいう。上記ポリマーエマルション（１）は、カルボン酸（塩）基をもつモノマー単位を有するポリマーを含むことが好ましい。上記カルボン酸（塩）基とは、カルボン酸基及び／又はカルボン酸塩基を意味する。
上記カルボン酸塩基の塩としては、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等が好ましいものとして挙げられる。金属塩を形成する金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子等の１価の金属原子；カルシウム、マグネシウム等の２価の金属原子；アルミニウム、鉄等の３価の金属原子がより好ましい。また、有機アミン塩としては、エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩や、トリエチルアミン塩等のアルキルアミン塩がより好ましい。
上記カルボン酸塩基の塩としては、金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩等が好ましいものとして挙げられる。金属塩を形成する金属原子としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属原子等の１価の金属原子；カルシウム、マグネシウム等の２価の金属原子；アルミニウム、鉄等の３価の金属原子がより好ましい。また、有機アミン塩としては、エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩や、トリエチルアミン塩等のアルキルアミン塩がより好ましい。
【0056】
上記カルボン酸（塩）基をもつモノマーとしては、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが好ましい。上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーとは、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基、又は、これらの基における水素原子が他の原子若しくは原子団に置き換わった基の少なくとも１つの基を有し、かつ、該基中のカルボニル基を含んで構成されるカルボン酸基（－ＣＯＯＨ基）、その塩又はその酸無水物基（－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－基）を有するモノマーである。
上記（メタ）アクリル酸系モノマー（酸基含有モノマー）の塩としては、上記カルボン酸塩基の塩と同様のものを挙げることができる。
上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーは、（メタ）アクリル酸又はその塩であることが好ましい。
上記（メタ）アクリル酸系モノマー（酸基含有モノマー）の塩としては、上記カルボン酸塩基の塩と同様のものを挙げることができる。
上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーは、（メタ）アクリル酸又はその塩であることが好ましい。
【0057】
上記ポリマーエマルション（１）は、（メタ）アクリル系ポリマーを含むことが好ましい。該（メタ）アクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー由来の構造単位を含むことが好ましい。（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーとは、（メタ）アクリル酸のカルボン酸基がエステルとなった構造を有するモノマー又はそのようなモノマーの誘導体を言う。前記エステルにアルキル基を有してもよく（アルキルエステル部）、該アルキルエステル部に官能基（水酸基、アミノ基、グリシジル基等）を含んでもよい。（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーには、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基が一つ以上含まれてもよい。
【0058】
上記（メタ）アクリル系ポリマーを得るためのモノマー成分は、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーと（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーとを含み、それ以外に、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーを含んでもよい。したがって、上記（メタ）アクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー由来の構造単位、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー由来の構造単位とを含み、それ以外に、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマー由来の構造単位を含んでもよい。
（メタ）アクリル系ポリマーを得るためのモノマー成分が（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーを含むことにより、得られるポリマーエマルションのセメント分散性が向上する。また、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーや、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーを含むことにより、重合体の酸価、ガラス転移温度（Ｔｇ）等を調整しやすくなる。上記不飽和結合含有モノマーの不飽和結合は、炭素－炭素二重結合であることが好ましい。
（メタ）アクリル系ポリマーを得るためのモノマー成分が（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーを含むことにより、得られるポリマーエマルションのセメント分散性が向上する。また、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーや、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーを含むことにより、重合体の酸価、ガラス転移温度（Ｔｇ）等を調整しやすくなる。上記不飽和結合含有モノマーの不飽和結合は、炭素－炭素二重結合であることが好ましい。
【0059】
上記（メタ）アクリル系ポリマーは、例えば、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー０．６～１２質量％、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマー８８～９９．４質量％から構成されるモノマー成分を共重合して得られるものであることが好ましい。上記モノマー成分において、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが０．８質量％以上、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーが９９．２質量％以下であることがより好ましく、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが１．０質量％以上、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーが９９．０質量％以下であることが更に好ましく、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが１．２質量％以上、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーが９８．８質量％以下であることが特に好ましい。また、上記モノマー成分において、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが６質量％以下、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーが９４質量％以上であることがより好ましく、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマーが３質量％以下、並びに、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー及びその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーが９７質量％以上であることが更に好ましい。このような範囲内とすることにより、モノマー成分が安定に共重合する。
【0060】
上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ－ブチルメタクリレート、ペンチルアクリレート、ペンチルメタクリレート、イソアミルアクリレート、イソアミルメタクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、イソノニルアクリレート、イソノニルメタクリレート、デシルアクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ドデシルメタクリレート、トリデシルアクリレート、トリデシルメタクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデシルメタクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート等の炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート等の炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４－ブタンジオールジアクリレート、１，４－ブタンジオールジメタクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することが好適である。
【0061】
上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分は、上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーを、全モノマー成分１００質量％に対して、２０質量％以上含有することが好ましく、４０質量％以上含有することがより好ましく、６０質量％以上含有することが更に好ましい。また、上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーを、全モノマー成分１００質量％に対して、９９．９質量％以下含有することが好ましく、９９．５質量％以下含有することがより好ましい。
【0062】
上記モノマー成分が含む（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマーは、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とすることが好ましい。より好ましくは、（メタ）アクリル系ポリマーの原料となる全モノマー成分１００質量％に対して、炭素数４～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルを５０質量％以上含むことであり、更に好ましくは、７０質量％以上含むことである。
【0063】
上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー、及び、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー以外の、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーとしては、芳香環及び共重合可能な不飽和結合を含有するモノマー（以下、芳香族ビニル系単量体ともいう）等が挙げられる。
【0064】
上記芳香族ビニル系単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン等が挙げられ、好ましくはスチレンである。このように、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー、及び、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の（メタ）アクリル系モノマー以外の、その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーの種類、及び配合量を適宜選択して用いることで、比較的容易にポリマー性状を制御することが可能となる。
【0065】
上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分が、上記芳香族ビニル系単量体を含む場合は、全モノマー成分１００質量％中、１質量％以上含むことが好ましく、５質量％以上含むことがより好ましく、１０質量％以上含むことが更に好ましく、２０質量％以上含むことが一層好ましく、４０質量％以上含むことが特に好ましい。また、該モノマー成分は、該芳香族ビニル系単量体を、全モノマー成分１００質量％中、８０質量％以下含むことが好ましく、７０質量％以下含むことがより好ましく、６０質量％以下含むことが更に好ましい。なお、上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分として、芳香族ビニル系単量体を用いなくてもよい。
【0066】
上記以外のその他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーとして例えば、クロトン酸、チグリン酸、３－メチルクロトン酸、２－メチル－２－ペンテン酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸やその塩等の（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の酸（塩）系モノマー；ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の炭素数３～１０の脂肪酸ビニルエステル；ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、アクリロニトリル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル等の多官能化合物等；メタクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等の窒素原子含有モノマーが挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。
【0067】
上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分が、上記（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の酸（塩）系モノマーを含む場合は、全モノマー成分１００質量％中、０．１～５質量％含むことが好ましい。より好ましくは、０．３～４質量％含むことであり、更に好ましくは、０．５～３質量％含むことである。
上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分が、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の酸（塩）系モノマーを除く、それ以外の上記その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーを含む場合、全モノマー成分１００質量％中、１．１～１２質量％含むことが好ましい。より好ましくは、１．３～１０質量％含むことであり、更に好ましくは、１．５～８．０質量％含むことである。
上記（メタ）アクリル系ポリマーの原料となるモノマー成分が、（メタ）アクリル酸（塩）系モノマー以外の酸（塩）系モノマーを除く、それ以外の上記その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーを含む場合、全モノマー成分１００質量％中、１．１～１２質量％含むことが好ましい。より好ましくは、１．３～１０質量％含むことであり、更に好ましくは、１．５～８．０質量％含むことである。
【0068】
上記ポリマーエマルション（１）は、エマルションを形成する溶媒として水系溶媒を含むことが好ましい。水系溶媒は、水を含む限りその他の有機溶媒を含んでいてもよいが、溶媒として水のみを含むことが好ましい。
【0069】
上記ポリマーエマルション（１）が含む水系溶媒の量は、ポリマーエマルション全体１００質量％に対して４０～８０質量％であることが好ましい。より好ましくは、４５～７２質量％であり、更に好ましくは、４５～６０質量％である。
【0070】
上記ポリマーエマルション（１）が含むポリマーは、重量平均分子量が１００００～５０００００であることが好ましい。このような重量平均分子量であると、耐水性が付与できる。重量平均分子量は、より好ましくは、２００００～２５００００であり、更に好ましくは、３００００～２０００００である。
重合体の重量平均分子量は、ＧＰＣを用い、以下の条件により測定することができる。
測定機器：ＨＬＣ－８１２０ＧＰＣ（商品名、東ソー社製）
分子量カラム：ＴＳＫ－ＧＥＬ ＧＭＨＸＬ－Ｌと、ＴＳＫ－ＧＥＬＧ５０００ＨＸＬ（いずれも東ソー社製）とを直列に接続して使用
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
検量線用標準物質：ポリスチレン（東ソー社製）
測定方法：測定対象物を固形分が約０．２質量％となるようにＴＨＦに溶解し、フィルターにてろ過した物を測定サンプルとして分子量を測定する。
重合体の重量平均分子量は、ＧＰＣを用い、以下の条件により測定することができる。
測定機器：ＨＬＣ－８１２０ＧＰＣ（商品名、東ソー社製）
分子量カラム：ＴＳＫ－ＧＥＬ ＧＭＨＸＬ－Ｌと、ＴＳＫ－ＧＥＬＧ５０００ＨＸＬ（いずれも東ソー社製）とを直列に接続して使用
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
検量線用標準物質：ポリスチレン（東ソー社製）
測定方法：測定対象物を固形分が約０．２質量％となるようにＴＨＦに溶解し、フィルターにてろ過した物を測定サンプルとして分子量を測定する。
【0071】
上記ポリマーエマルション（１）のｐＨは特に限定されないが、２～１０であることが好ましい。ｐＨがこのような範囲にあると、エマルション中の樹脂が安定に存在することができる。ｐＨは、３～９．５であることがより好ましく、７～９であることが更に好ましい。上記エマルションのｐＨは、当該樹脂に、アンモニア水、水溶性アミン類、水酸化アルカリ水溶液等を添加することによって調整することができる。
【0072】
上記ポリマーエマルション（１）の粘度は特に限定されないが、１～１００００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。樹脂エマルションの粘度がこのような範囲にあると、実際にポリマーセメントを調整する際に容易に混合することが可能となる。粘度は、５～４０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、１０～２０００ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。
ポリマーエマルションの粘度は、Ｂ型粘度計により測定することができる。
ポリマーエマルションの粘度は、Ｂ型粘度計により測定することができる。
【0073】
上記ポリマーエマルション（１）は、エマルション粒子の平均粒子径が１０～５０００ｎｍであることが好ましい。より好ましくは５０～５００ｎｍであり、更に好ましくは８０～２５０ｎｍである。
ポリマーエマルションのエマルション粒子の平均粒子径は、動的光散乱測定法により測定することができる。
ポリマーエマルションのエマルション粒子の平均粒子径は、動的光散乱測定法により測定することができる。
【0074】
上記ポリマーエマルション（１）は、原料となる単量体成分を乳化重合することにより製造することができる。乳化重合を行う形態としては特に限定されず、例えば、水性媒体中に単量体成分、重合開始剤及び乳化剤を適宜加えて重合することにより行うことができる。また、分子量調節のために重合連鎖移動剤等を用いてもよい。
【0075】
上記水系溶媒としては特に限定されず、例えば、水、水と混じり合うことができる溶媒の１種又は２種以上の混合溶媒、このような溶媒に水が主成分となるように混合した混合溶媒等が挙げられる。これらの中でも、水が好ましい。
【0076】
上記乳化剤、重合開始剤、重合連鎖移動剤としては、例えば、ＷＯ２００７／０２３８１９に記載のもの等を適宜選択して使用することができる。
【0077】
上記重合は、必要に応じて、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム等のキレート剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の分散剤や、無機塩等の存在下で行ってもよい。また、単量体成分や重合開始剤等の添加方法としては、例えば、一括添加法、連続添加法、多段添加法等の方法を適用することができる。また、これらの添加方法を適宜組み合わせてもよい。
【0078】
上記製造方法における重合条件に関し、重合温度としては特に限定されず、例えば、０～１００℃であることが好ましく、より好ましくは４０～９５℃である。また、重合時間も特に限定されず、例えば、１～１５時間とすることが好適で、より好ましくは２～１０時間である。
単量体成分や重合開始剤等の添加方法としては特に限定されず、例えば、一括添加法、連続添加法、多段添加法等の方法を適用することができる。また、これらの添加方法を適宜組み合わせてもよい。
単量体成分や重合開始剤等の添加方法としては特に限定されず、例えば、一括添加法、連続添加法、多段添加法等の方法を適用することができる。また、これらの添加方法を適宜組み合わせてもよい。
【0079】
上記ポリマーエマルション（１）の製造方法においては、乳化重合によりエマルションを製造した後、中和剤によりエマルションを中和することが好ましい。これにより、エマルションが安定化されることになる。
中和剤としては特に限定されず、例えば、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等の三級アミン；ジグリコールアミン、アンモニア水；水酸化ナトリウム等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
中和剤としては特に限定されず、例えば、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、モルホリン等の三級アミン；ジグリコールアミン、アンモニア水；水酸化ナトリウム等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0080】
本発明において用いるポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートにおいて、上記ポリマーエマルション（１）の配合割合は、固形分換算で、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートの全量１００質量％に対して、０．２５～２５質量％となるように設定することが好ましい。より好ましくは０．５～２０質量％であり、更に好ましくは１．０～１５質量％である。
また、上記ポリマーエマルション（１）の配合割合は、固形分換算で、セメント及び膨張材の総量１００質量％に対して、１～６０質量％となるように設定することが好ましい。より好ましくは３～５０質量％であり、更に好ましくは５～４０質量％であり、特に好ましくは１０～３０質量％である。または１～５０質量％、３～４０質量％、５～３０質量％、１０～２５質量％であってもよい。
なお、本明細書中、固形分含量は、以下のようにして測定することができる。
［固形分測定方法］
１．アルミ皿を精秤する。
２．１で精秤したアルミ皿に固形分測定物を精秤する。
３．窒素雰囲気下１３０℃に調温した乾燥機に２で精秤した固形分測定物を１．５時間入れる。
４．１時間後、乾燥機から取り出し、室温のデシケーター内で１５分間放冷する。
５．１５分後、デシケーターから取り出し、アルミ皿＋測定物を精秤する。
６．５で得られた質量から１で得られたアルミ皿の質量を差し引き、２で得られた固形分測定物の質量で除することで固形分を測定する。
また、上記ポリマーエマルション（１）の配合割合は、固形分換算で、セメント及び膨張材の総量１００質量％に対して、１～６０質量％となるように設定することが好ましい。より好ましくは３～５０質量％であり、更に好ましくは５～４０質量％であり、特に好ましくは１０～３０質量％である。または１～５０質量％、３～４０質量％、５～３０質量％、１０～２５質量％であってもよい。
なお、本明細書中、固形分含量は、以下のようにして測定することができる。
［固形分測定方法］
１．アルミ皿を精秤する。
２．１で精秤したアルミ皿に固形分測定物を精秤する。
３．窒素雰囲気下１３０℃に調温した乾燥機に２で精秤した固形分測定物を１．５時間入れる。
４．１時間後、乾燥機から取り出し、室温のデシケーター内で１５分間放冷する。
５．１５分後、デシケーターから取り出し、アルミ皿＋測定物を精秤する。
６．５で得られた質量から１で得られたアルミ皿の質量を差し引き、２で得られた固形分測定物の質量で除することで固形分を測定する。
【0081】
＜第２の本発明におけるポリマー＞
第２の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるポリマー（以下、ポリマー（２）ともいう。）は、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有するものである。これにより構造部材の初期材齢時における歪みを抑制することができる。疎水性単量体の２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量として好ましくは０．５ｇ未満であり、更に好ましくは０．３ｇ未満であり、一層好ましくは０．１ｇ未満であり、特に好ましくは０．０５ｇ未満である。
第２の本発明において、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるポリマー（以下、ポリマー（２）ともいう。）は、２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有するものである。これにより構造部材の初期材齢時における歪みを抑制することができる。疎水性単量体の２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量として好ましくは０．５ｇ未満であり、更に好ましくは０．３ｇ未満であり、一層好ましくは０．１ｇ未満であり、特に好ましくは０．０５ｇ未満である。
【0082】
上記疎水性単量体として具体的には、アルキル基の炭素数が３～３０の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、芳香族ビニル系単量体等が挙げられる。これらの具体例は上述のとおりである。
【0083】
上記疎水性単量体としては、環構造を有するものであることが好ましい。
環構造を有する疎水性単量体として具体的には、上述の芳香族ビニル系単量体；シクロプロピル（メタ）アクリレート、シクロブチル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル基含有単量体等が挙げられる。
上記疎水性単量体としてより好ましくは芳香族ビニル系単量体であり、より好ましくはスチレンである。
環構造を有する疎水性単量体として具体的には、上述の芳香族ビニル系単量体；シクロプロピル（メタ）アクリレート、シクロブチル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル基含有単量体等が挙げられる。
上記疎水性単量体としてより好ましくは芳香族ビニル系単量体であり、より好ましくはスチレンである。
【0084】
上記疎水性単量体の単独重合体のガラス転移温度が５０℃以上であることが好ましい。これにより上記ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層中のポリマーのガラス転移温度をより好ましい範囲とすることができる。
疎水性単量体の単独重合体のガラス転移温度としてより好ましくは６０℃以上であり、更に好ましくは９０℃以上である。ガラス転移温度として好ましくは１５０℃以下である。
疎水性単量体の単独重合体のガラス転移温度としてより好ましくは６０℃以上であり、更に好ましくは９０℃以上である。ガラス転移温度として好ましくは１５０℃以下である。
【0085】
上記ポリマー（２）における疎水性単量体由来の構造単位の割合は、全構造単位１００質量％に対して、１０～７０質量％であることが好ましい。これによりセメント中の空気量が多くなりすぎることを充分に抑制することができる。より好ましくは２０～６５質量％であり、更に好ましくは３０～６０質量％である。
【0086】
上記ポリマー（２）が芳香族ビニル系単量体由来の構造単位を有する場合、その割合は、全構造単位１００質量％に対して、２０～６０質量％であることが好ましい。これによりセメント中の空気量が多くなりすぎることを充分に抑制することができる。より好ましくは２５～５０質量％であり、更に好ましくは２５～４０質量％である。
【0087】
上記ポリマー（２）は、上記疎水性単量体以外のその他の単量体由来の構造単位を有していてもよい。その他の単量体としては２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ以上であれば特に制限されないが、上述のカルボン酸（塩）基をもつモノマー；上記（メタ）アクリル系モノマー及び上記その他の共重合可能な不飽和結合含有モノマーのうち疎水性単量体に該当しないモノマー等が挙げられる。
【0088】
上記ポリマー（２）におけるその他の単量体由来の構造単位の割合は、全構造単位１００質量％に対して、３０～９０質量％であることが好ましい。より好ましくは３５～８０質量％であり、更に好ましくは４０～７０質量％である。
【0089】
上記ポリマー（２）としては、エマルション形態のものが好ましい。ポリマーエマルションは、ポリマーを１種含むものであってもよく、２種以上含むものであってもよい。以下、ポリマー（２）のエマルション形態をポリマーエマルション（２）ともいう。
【0090】
上記ポリマーエマルション（２）は、カルボン酸（塩）基をもつモノマー単位を有するポリマー、（メタ）アクリル系ポリマーを含んでいてもよい。カルボン酸（塩）基をもつモノマー単位を有するポリマー、（メタ）アクリル系ポリマーの具体例、好ましい形態はポリマーエマルション（１）に述べたとおりである。
【0091】
上記ポリマーエマルション（２）を形成する溶媒、溶媒の量、ポリマーエマルション（２）が含むポリマーの重量平均分子量、ポリマーエマルション（２）のｐＨ、粘度、エマルション粒子の平均粒子径、ポリマーエマルション（２）の製造方法、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートにおける上記ポリマーエマルション（２）の配合割合は特に制限されないが、上述のポリマーエマルション（１）におけるこれらと同様であることが好ましい。
【0092】
＜セメント、骨材＞
上記ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに用いるセメントとしては、水硬性又は潜在水硬性を有するものであれば特に限定されず、例えば、普通ポルトランドセメント、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、低熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、シリカセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメント、各種混合セメント；珪酸三カルシウム、珪酸二カルシウム、アルミン酸三カルシウム、鉄アルミン酸四カルシウム等のセメントの構成成分；高炉水砕スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム、石灰石微粉末等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、普通ポルトランドセメントが通常よく使用され、好適に適用することができる。
上記ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに用いるセメントとしては、水硬性又は潜在水硬性を有するものであれば特に限定されず、例えば、普通ポルトランドセメント、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、低熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、シリカセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント、アルミナセメント、各種混合セメント；珪酸三カルシウム、珪酸二カルシウム、アルミン酸三カルシウム、鉄アルミン酸四カルシウム等のセメントの構成成分；高炉水砕スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム、石灰石微粉末等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、普通ポルトランドセメントが通常よく使用され、好適に適用することができる。
【0093】
上記ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに用いる骨材としては、砂、砂利、砕砂、砕石、水砕スラグ、再生骨材等以外に、珪石質、粘土質、ジルコン質、ハイアルミナ質、炭化珪素質、黒鉛質、クロム質、クロマグ質、マグネシア質等の耐火骨材等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【0094】
＜その他の添加剤＞
本発明において用いるポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートは、上記（メタ）アクリル系ポリマーエマルション以外のその他の添加剤を含んでいてもよい。
ここでいうその他の添加剤とは、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに含まれるセメント、水、骨材、上記（メタ）アクリル系ポリマーエマルション以外の成分を意味する。
本発明において用いるポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートは、上記（メタ）アクリル系ポリマーエマルション以外のその他の添加剤を含んでいてもよい。
ここでいうその他の添加剤とは、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに含まれるセメント、水、骨材、上記（メタ）アクリル系ポリマーエマルション以外の成分を意味する。
【0095】
その他の添加剤としては、通常使用されるセメント分散剤や減水剤、水溶性高分子物質、遅延剤、急結剤、早強剤・促進剤、鉱油系消泡剤、油脂系消泡剤、脂肪酸系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤、オキシアルキレン系消泡剤、アルコール系消泡剤、アミド系消泡剤、リン酸エステル系消泡剤、金属石鹸系消泡剤、シリコーン系消泡剤、ＡＥ剤、界面活性剤、防水剤、防錆剤、防腐剤、ひび割れ低減剤、上記以外のその他の膨張材、セメント湿潤剤、増粘剤、分離低減剤、凝集剤、上記以外のその他の乾燥収縮低減剤、強度増進剤、セルフレベリング剤、着色剤、防カビ剤、高炉スラグ、フライアッシュ、シンダーアッシュ、クリンカーアッシュ、ハスクアッシュ、シリカヒューム、シリカ粉末、コロイダルシリカ、繊維、石膏、等のセメント添加剤（材）が挙げられる。
【0096】
上記繊維は短繊維が好ましい。ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートに混入する短繊維としては特に限定されず、例えば下記のような短繊維が使用可能である。また繊維を混入せずにポリマーセメントモルタルやポリマーセメントコンクリートを使用することも可能である。
短繊維としては例えば、鋼繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、ＰＡＮ型炭素繊維、ピッチ型炭素繊維等の炭素繊維等の無機繊維；ポリプロピレン繊維、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維等のアラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維等のポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリベンズアゾール繊維、超高強力ポリビニルアルコール繊維等のポリビニルアルコール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリビニリデン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等の有機繊維等が挙げられる。
短繊維としては例えば、鋼繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、ＰＡＮ型炭素繊維、ピッチ型炭素繊維等の炭素繊維等の無機繊維；ポリプロピレン繊維、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維等のアラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維等のポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維、ポリベンズアゾール繊維、超高強力ポリビニルアルコール繊維等のポリビニルアルコール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリイミド繊維、フッ素繊維、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリビニリデン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等の有機繊維等が挙げられる。
【0097】
セメント分散剤（減水剤）としては特に限定されず、例えば、（ｉ）ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のポリアルキルアリールスルホン酸塩系分散剤；メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等のメラミンホルマリン樹脂、スルホン酸塩系分散剤；アミノアリールスルホン酸－フェノール－ホルムアルデヒド縮合物等の芳香族アミノスルホン酸塩系分散剤；リグニンスルホン酸塩、変成リグニンスルホン酸塩等のリグニンスルホン酸塩系分散剤；ポリスチレンスルホン酸塩系分散剤；等の分子中にスルホン酸基を有する各種スルホン酸系分散剤（減水剤）；（ｉｉ）特公昭５９－１８３３８号公報、特開平７－２２３８５２号公報に記載の如く、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリル酸エステル系単量体、（メタ）アクリル酸系単量体、およびこれらの単量体と共重合可能な単量体から得られる共重合体；特開平１０－２３６８５８号公報、特開２００１－２２０４１７号公報、特開２００２－１２１０５５号公報、特開２００２－１２１０５６号公報に記載の如く、不飽和（ポリ）アルキレングリコールエーテル系単量体、マレイン酸系単量体または（メタ）アクリル酸系単量体から得られる共重合体；等の分子中に（ポリ）オキシアルキレン基とカルボキシル基とを有する各種ポリカルボン酸系分散剤（減水剤）；（ｉｉｉ）特開２００６－５２３８１号公報に記載の如く、（アルコキシ）ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、リン酸モノエステル系単量体、およびリン酸ジエステル系単量体から得られる共重合体等の、分子中に（ポリ）オキシアルキレン基とリン酸エステル基とを有する共重合体；特表２００８－５１７０８０号公報に記載の如く、（ポリ）オキシアルキレン基と芳香環族基及び／又は複素環式芳香族基とを有する単量体、リン酸（塩）基及び／又はリン酸エステル基と芳香環族基及び／又は複素環式芳香族基とを有する単量体、およびアルデヒド化合物からなる重縮合生成物；特表２０１５－５０８３８４号公報に記載の如く、芳香族トリアジン構造単位、ポリアルキレングリコール構造単位、およびリン酸エステル構造単位を有する分散剤；等の各種リン酸系分散剤（減水剤）等が挙げられる。
これらの中でも、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートは、更に減水剤を含むものであることが好ましい。これによりペースト分の骨材への粘着性がより向上する。
これらの中でも、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートは、更に減水剤を含むものであることが好ましい。これによりペースト分の骨材への粘着性がより向上する。
【0098】
上記急結剤としては公知の急結剤であれば良く特に限定されない。用いる急結剤は粉体急結剤、液体急結剤でも、スラリータイプの急結剤でも良い。液体急結剤としては例えば硫酸アルミニウム、フッ素、及びアルカリ金属、さらに、これらとアルカノールアミンを含有するものが挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。また本発明で使用する液体急結剤には、既知の水溶性の水和促進剤を使用することが可能である。水和促進剤としては、例えば、ギ酸又はその塩、酢酸又はその塩、及び乳酸又はその塩等の有機系の水和促進剤や、水ガラス、硝酸塩、亜硝酸塩、チオ硫酸塩、及びチオシアン酸塩等の無機系の水和促進剤を使用することが可能である。粉体急結剤としては例えば、カルシウムアルミネート類、硫酸塩類、アルカリ金属アルミン酸塩類、アルカリ金属炭酸塩類、及びオキシカルボン酸類を含有してなるもの等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【0099】
前記消泡剤としては、公知の消泡剤であれば良く特に限定されない。例えば、燈油、流動パラフィン等の鉱油系消泡剤；動植物油、ごま油、ひまし油、これらのアルキレンオキシド付加物等の油脂系消泡剤；オレイン酸、ステアリン酸、これらのアルキレンオキシド付加物等の脂肪酸系消泡剤；ジエチレングリコールモノラウレート、グリセリンモノリシノレート、アルケニルコハク酸誘導体、ソルビトールモノラウレート、ソルビトールトリオレエート、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビトールモノラウレート、天然ワックス等の脂肪酸エステル系消泡剤；オクチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、アセチレンアルコール、グリコール類、ポリオキシアルキレングリコール等のアルコール系消泡剤；ポリオキシアルキレンアミド、アクリレートポリアミン等のアミド系消泡剤；リン酸トリブチル、ナトリウムオクチルホスフェート等のリン酸エステル系消泡剤；アルミニウムステアレート、カルシウムオレエート等の金属石鹸系消泡剤；シリコーン油、シリコーンペースト、シリコーンエマルジョン、有機変成ポリシロキサン、フルオロシリコーン油等のシリコーン系消泡剤；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物等のオキシアルキレン系消泡剤；等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【0100】
上記例示の消泡剤の中でも特に、オキシアルキレン系消泡剤が最も好ましい。本発明のセメント混和剤用共重合体とオキシアルキレン系消泡剤とを組み合わせて用いると、消泡剤使用量が少なくて済み、さらに消泡剤と共重合体との相溶性にも優れるからである。オキシアルキレン系消泡剤としては、分子内にオキシアルキレン基を有しかつ水性液体中の気泡を減少させる作用を有する化合物であれば特に制限はないが、その中でも下記一般式（３）で表わされる特定のオキシアルキレン系消泡剤が好ましい。
Ｒ３ ｛－Ｔ－（Ｒ４ Ｏ）ｔ－Ｒ５ ｝ｓ （３）
上記式（３）中、Ｒ３ 、Ｒ５は、同一又は異なって、水素原子、炭素数１～２２のアルキル基、炭素数１～２２のアルケニル基、炭素数１～２２のアルキニル基、フェニル基またはアルキルフェニル基（アルキルフェニル基中のアルキル基の炭素数は１～２２である）を表わす。Ｒ４Ｏは、炭素数２～４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよい。ｔは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、０～３００の数を表わす。ｔが０のとき、Ｒ３、Ｒ５が同時に水素原子であることはなく、Ｔは－Ｏ－、－ＣＯ２－、－ＳＯ４－、－ＰＯ４－又は－ＮＨ－の基を表わす。ｓは、１又は２の整数を表わし、Ｒ３が水素原子のとき、ｓは１である。
Ｒ３ ｛－Ｔ－（Ｒ４ Ｏ）ｔ－Ｒ５ ｝ｓ （３）
上記式（３）中、Ｒ３ 、Ｒ５は、同一又は異なって、水素原子、炭素数１～２２のアルキル基、炭素数１～２２のアルケニル基、炭素数１～２２のアルキニル基、フェニル基またはアルキルフェニル基（アルキルフェニル基中のアルキル基の炭素数は１～２２である）を表わす。Ｒ４Ｏは、炭素数２～４のオキシアルキレン基の１種または２種以上の混合物を表わし、２種以上の場合はブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよい。ｔは、オキシアルキレン基の平均付加モル数であり、０～３００の数を表わす。ｔが０のとき、Ｒ３、Ｒ５が同時に水素原子であることはなく、Ｔは－Ｏ－、－ＣＯ２－、－ＳＯ４－、－ＰＯ４－又は－ＮＨ－の基を表わす。ｓは、１又は２の整数を表わし、Ｒ３が水素原子のとき、ｓは１である。
【0101】
上記式（３）で表されるオキシアルキレン系消泡剤の例としては、（ポリ）オキシエチレン（ポリ）オキシプロピレン付加物等のポリオキシアルキレン類；ジエチレングリコールヘプチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン－２－エチルヘキシルエーテル、炭素数１２～１４の高級アルコールへのオキシエチレンオキシプロピレン付加物等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルエーテル類；ポリオキシプロピレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の（ポリ）オキシアルキレン（アルキル）アリールエーテル類；２，４，７，９－テトラメチル－５－デシン－４，７－ジオール、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオール、３－メチル－１－ブチン－３－オール等のアセチレンアルコールにアルキレンオキシドを付加重合させたアセチレンエーテル類；ジエチレングリコールオレイン酸エステル、ジエチレングリコールラウリル酸エステル、エチレングリコールジステアリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレン脂肪酸エステル類；ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタントリオレイン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル類；ポリオキシプロピレンメチルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルフェノールエーテル硫酸ナトリウム等の（ポリ）オキシアルキレンアルキル（アリール）エーテル硫酸エステル塩類；（ポリ）オキシエチレンステアリルリン酸エステル等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルリン酸エステル類；ポリオキシエチレンラウリルアミン等の（ポリ）オキシアルキレンアルキルアミン類；等が挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。
【0102】
上記ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートにおいて、上記減水剤は使用することが可能であるが、使用しないことも可能である。上記減水剤を使用する場合の配合割合としては、固形分換算で、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートの全量１００質量％に対して、０～１質量％であることが好ましい。より好ましくは０～０．５質量％であり、更に好ましくは０～０．３質量％である。
【0103】
上記ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートにおいて、上記消泡剤の配合割合としては、固形分換算で、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートの全量１００質量％に対して、０．０１～１質量％であることが好ましい。より好ましくは０．０５～０．５質量％であり、更に好ましくは０．０７～０．３質量％である。
【0104】
上記ポリマーセメントモルタルにおいて、その１ｍ３あたりの単位セメント量及び水／セメント比は特に限定されず、例えば、単位セメント量２００～２０００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（重量比）＝０．１５～０．６であることが好ましい。より好ましくは、単位セメント量４００～１５００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（重量比）＝０．１５～０．５である。
【0105】
上記ポリマーセメントコンクリートにおいて、その１ｍ３あたりの単位セメント量及び水／セメント比は特に限定されず、例えば、単位セメント量２００～２０００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（重量比）＝０．１５～０．６であることが好ましい。より好ましくは、単位セメント量２００～１０００ｋｇ／ｍ３、水／セメント比（重量比）＝０．２～０．６である。
【0106】
本発明の構造部材に用いられるポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリート以外のコンクリートとしては、通常のコンクリートを用いることができ、上述したポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートの原料となるセメント、骨材と同様のものを用いることができ、水／セメント比、骨材／セメント比もポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントコンクリートと同様である。
本発明の構造部材に用いられる鉄筋も、土木、建築の分野で一般的に使用される鉄筋を使用することができる。
本発明の構造部材に用いられる鉄筋も、土木、建築の分野で一般的に使用される鉄筋を使用することができる。
【0107】
本発明の構造部材は、曲げ強度が高く、かつ、硬化物の歪みを抑制することができることの他、すり減り抵抗性にも優れる。
本発明の構造部材は、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部が、奥田式すり減り試験での４時間後のすり減り係数が超高強度繊維補強コンクリート相当となるすり減り抵抗性を有するものであることが好ましい。このようなすり減り係数のものであると、表層部がすり減り抵抗性に特に優れたものであるといえ、本発明の構造部材がダムの洪水吐の減勢工の表面や、重力式コンクリートダム堤体の外殻部の表層部に特に適したものとなる。試験開始から４時間後の表層部のすり減り係数は、好ましくは、３００ｍｍ３／ｃｍ２以下であり、より好ましくは、２５０ｍｍ３／ｃｍ２以下である。
本発明の構造部材は、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部が、奥田式すり減り試験での４時間後のすり減り係数が超高強度繊維補強コンクリート相当となるすり減り抵抗性を有するものであることが好ましい。このようなすり減り係数のものであると、表層部がすり減り抵抗性に特に優れたものであるといえ、本発明の構造部材がダムの洪水吐の減勢工の表面や、重力式コンクリートダム堤体の外殻部の表層部に特に適したものとなる。試験開始から４時間後の表層部のすり減り係数は、好ましくは、３００ｍｍ３／ｃｍ２以下であり、より好ましくは、２５０ｍｍ３／ｃｍ２以下である。
【0108】
本発明の構造部材は、寒冷地に適用される構造物の表層部にも適用することができる。例えば、山間部等の寒冷地に構築されるコンクリート構造物などである。このようなコンクリートには、高い凍結融解抵抗性が求められ、ＪＩＳ Ａ １１４８「コンクリートの凍結融解試験方法」によれば３００サイクルの凍結融解試験で、相対動弾性係数６０％以上の条件が設定されている。
本発明の構造部材／構造物は、高いすり減り抵抗性に加えて、高い凍結融解抵抗性も有している。即ち、コンクリート構造物の凍結融解抵抗性に関して規定する、上記技術基準を満足する性能を有している。
本発明の構造部材／構造物は、高いすり減り抵抗性に加えて、高い凍結融解抵抗性も有している。即ち、コンクリート構造物の凍結融解抵抗性に関して規定する、上記技術基準を満足する性能を有している。
【0109】
本発明の構造部材は、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部が、３００サイクル凍結融解試験での相対動弾性係数が６０％以上となる耐凍結融解抵抗性を有するものであることが好ましい。このような相対動弾性係数のものであると、表層部が耐凍結融解抵抗性に特に優れたものであるといえ、本発明の構造部材が山間部等の寒冷地に構築される、コンクリート構造物に特に適したものとなる。表層部の相対動弾性係数は、より好ましくは、７０％以上であり、更に好ましくは、８０％以上である。
【0110】
２．ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部以外の部分の構造
ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部以外の部分の構造は特に制限されないが、鉄筋と普通コンクリートとで構成される鉄筋コンクリート構造であることが好ましい。鉄筋コンクリート構造であることで構造部材がより強度に優れたものとなる。本発明の構造部材は、高い強度が求められる部材表面の表層部をポリマーセメントモルタル／コンクリートで形成し、その他の部材内部等を通常のコンクリートで形成することで更なる低コスト化を実現することができる。
ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層によって構成される表層部以外の部分の構造は特に制限されないが、鉄筋と普通コンクリートとで構成される鉄筋コンクリート構造であることが好ましい。鉄筋コンクリート構造であることで構造部材がより強度に優れたものとなる。本発明の構造部材は、高い強度が求められる部材表面の表層部をポリマーセメントモルタル／コンクリートで形成し、その他の部材内部等を通常のコンクリートで形成することで更なる低コスト化を実現することができる。
【0111】
３．本発明の部材の構築工法及び本発明の構造部材の実施形態
本発明の部材の構築工法は、部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、上記構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含む部材の構築工法である。
第３の本発明の部材の構築工法は、上記ポリマーセメントが膨張材及び／又は収縮低減剤を含むことを必須の特徴とし、第４の本発明の部材の構築工法は、ポリマーセメントに用いられるポリマーが２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有することを必須の特徴とし、これらの少なくともいずれか一方の特徴を有することにより、得られる部材における曲げ強度を向上させ、かつ、初期材齢時における歪みを抑制することができる。
第３及び第４の本発明の部材の構築工法は、上記必須の特徴以外について、部材の構築工法は共通する。また、第３の本発明の部材の構築工法において、上記疎水性単量体由来の構造単位を有するポリマーを用いてもよく、第４の本発明の部材の構築工法において膨張材及び／又は収縮低減剤を用いてもよい。
本発明の部材の構築工法は、部材の一部をポリマーセメントを含む材料で構築する部材の構築方法であって、上記構築方法は、部材にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、該打設工程後の部材をポリマーセメントに用いられるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程とを含む部材の構築工法である。
第３の本発明の部材の構築工法は、上記ポリマーセメントが膨張材及び／又は収縮低減剤を含むことを必須の特徴とし、第４の本発明の部材の構築工法は、ポリマーセメントに用いられるポリマーが２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量が１ｇ未満である疎水性単量体由来の構造単位を有することを必須の特徴とし、これらの少なくともいずれか一方の特徴を有することにより、得られる部材における曲げ強度を向上させ、かつ、初期材齢時における歪みを抑制することができる。
第３及び第４の本発明の部材の構築工法は、上記必須の特徴以外について、部材の構築工法は共通する。また、第３の本発明の部材の構築工法において、上記疎水性単量体由来の構造単位を有するポリマーを用いてもよく、第４の本発明の部材の構築工法において膨張材及び／又は収縮低減剤を用いてもよい。
【0112】
第３の本発明の部材の構築工法における膨張材及び／又は収縮低減剤の具体例及び好ましい形態は上述の第１の本発明の構造部材に述べたとおりである。
第３の本発明の部材の構築工法におけるポリマーセメントは、膨張材及び収縮低減剤の少なくともいずれかを含むものであるが、これらを併用してもよい。
上記ポリマーセメントにおける膨張材及び収縮低減剤の合計の使用量、膨張材の使用量、収縮低減剤の使用量は、第１の本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるこれらの割合の好ましい範囲と同様である。
第３の本発明の部材の構築工法におけるポリマーセメントは、膨張材及び収縮低減剤の少なくともいずれかを含むものであるが、これらを併用してもよい。
上記ポリマーセメントにおける膨張材及び収縮低減剤の合計の使用量、膨張材の使用量、収縮低減剤の使用量は、第１の本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるこれらの割合の好ましい範囲と同様である。
【0113】
第４の本発明の部材の構築工法における疎水性単量体由来の構造単位を有するポリマー（ポリマー（２））の具体例及び好ましい形態は第２の本発明の構造部材に述べたとおりである。
上記ポリマーセメントにおけるポリマー（２）の使用量は、第２の本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるこれらの割合の好ましい範囲と同様である。
上記ポリマーセメントにおけるポリマー（２）の使用量は、第２の本発明の構造部材のポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層におけるこれらの割合の好ましい範囲と同様である。
【0114】
本発明の部材の構築工法には、以下の３つの工法がある。
（１）部材内部に配置される鉄筋を構築する鉄筋組立工程、及び、部材表面の少なくとも一部の表層部を除く領域にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を含み、コンクリート打設工程でコンクリートが打設されなかった表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、所定の温度で加熱する工法（以下、本発明の第１の工法と記載）
（２）部材表面の少なくとも一部の表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートが打設された表層部を所定の温度で加熱する工程と、鉄筋組立工程とを含み、更に、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設した表層部を除く領域にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う工法（以下、本発明の第２の工法と記載）
（３）ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を所定の温度で加熱する加熱工程を経て構築された、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠を少なくとも外側の一部に配置する埋設型枠設置工程、埋設型枠内部に鉄筋を構築する鉄筋組立工程、埋設型枠内部にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う工法（以下、本発明の第３の工法と記載）
（１）部材内部に配置される鉄筋を構築する鉄筋組立工程、及び、部材表面の少なくとも一部の表層部を除く領域にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を含み、コンクリート打設工程でコンクリートが打設されなかった表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、所定の温度で加熱する工法（以下、本発明の第１の工法と記載）
（２）部材表面の少なくとも一部の表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する工程と、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートが打設された表層部を所定の温度で加熱する工程と、鉄筋組立工程とを含み、更に、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設した表層部を除く領域にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う工法（以下、本発明の第２の工法と記載）
（３）ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を所定の温度で加熱する加熱工程を経て構築された、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠を少なくとも外側の一部に配置する埋設型枠設置工程、埋設型枠内部に鉄筋を構築する鉄筋組立工程、埋設型枠内部にコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う工法（以下、本発明の第３の工法と記載）
【0115】
本発明の構造部材においてポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層の位置や大きさ等は特に制限されず、構造部材の形状等も特に制限されない。このため、様々な実施形態が考えられるが、以下において、本発明の構造部材の実施形態の代表的な例を、本発明の部材の構築方法とともに説明する。
【0116】
（Ｉ）本発明の構造部材の第１及び第２の実施形態並びに本発明の部材の構築工法の第１の工法
図１は、本発明の構造部材を寒冷地の床版、導水路等として使用する場合の実施形態の１つ（本発明の構造部材の第１の実施形態）を示した図である。
図１の構造部材は、下部に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有し、表層部である上部にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有する。表層部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部を構成している。
表層部の鉄筋は下部の鉄筋コンクリートの鉄筋と一体として構築されていてもよく、下部の鉄筋コンクリートから上方に突出した鉄筋と連結させた鉄筋であってもよい。
図１の構造部材は、以下の本発明の部材の構築工法の第１の工法（以下、本発明の第１の工法ともいう。）により構築することができる。
本発明の第１の工法は、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する表層部以外のコンクリートの打設を先に行い、その後に表層部の少なくとも一部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、所定の温度で加熱する、内側を先行して打設する工法である。
図２、３は本発明の第１の工法によって寒冷地の床版、導水路等を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。これらの図を用いて第１の工法について説明する。
本発明の第１の工法では、まず、部材内部の鉄筋１の構築を行う鉄筋組立工程と、部材表面の少なくとも一部の表層部を除く領域にコンクリート２を打設するコンクリート打設工程が行われる。図２では、部材内部に配置される鉄筋１が組立てられ、鉄筋の上部を一部残してコンクリート２が打設されている。コンクリート打設工程では、普通コンクリートが打設される。
図１は、本発明の構造部材を寒冷地の床版、導水路等として使用する場合の実施形態の１つ（本発明の構造部材の第１の実施形態）を示した図である。
図１の構造部材は、下部に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有し、表層部である上部にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有する。表層部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部を構成している。
表層部の鉄筋は下部の鉄筋コンクリートの鉄筋と一体として構築されていてもよく、下部の鉄筋コンクリートから上方に突出した鉄筋と連結させた鉄筋であってもよい。
図１の構造部材は、以下の本発明の部材の構築工法の第１の工法（以下、本発明の第１の工法ともいう。）により構築することができる。
本発明の第１の工法は、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する表層部以外のコンクリートの打設を先に行い、その後に表層部の少なくとも一部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、所定の温度で加熱する、内側を先行して打設する工法である。
図２、３は本発明の第１の工法によって寒冷地の床版、導水路等を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。これらの図を用いて第１の工法について説明する。
本発明の第１の工法では、まず、部材内部の鉄筋１の構築を行う鉄筋組立工程と、部材表面の少なくとも一部の表層部を除く領域にコンクリート２を打設するコンクリート打設工程が行われる。図２では、部材内部に配置される鉄筋１が組立てられ、鉄筋の上部を一部残してコンクリート２が打設されている。コンクリート打設工程では、普通コンクリートが打設される。
【0117】
本発明の第１の工法では、上記コンクリート打設工程の前に、ポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する表層部とその表層部を除く領域とを仕切部材を配置して仕切る仕切部材設置工程を行うことが好ましい。仕切部材設置工程を行うことで、ポリマーセメントモルタル／コンクリートを打設する表層部と、それ以外の部分との区分けを確実にし、後にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設する表層部を確実に確保することができる。
【0118】
次に、コンクリート２が打設されなかった表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート３を打設するポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程が行われ、その後、ポリマーセメントに用いるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱する加熱工程が行われる。加熱後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。ここで、気中養生とは、水分を与えないで空気中にさらしている状態で養生する養生方法であり、乾燥養生とは、気中養生のうち温度履歴等を与えて積極的に乾燥させる工程を含む養生方法をいう。
図３では、普通コンクリート２が打設されなかった鉄筋１の上部を含む表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート３が打設されている。表層部の鉄筋は下部の鉄筋コンクリートの鉄筋と一体として構築されていてもよく、下部の鉄筋コンクリートから上方に突出した鉄筋と連結させた鉄筋であってもよい。
図３では、普通コンクリート２が打設されなかった鉄筋１の上部を含む表層部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート３が打設されている。表層部の鉄筋は下部の鉄筋コンクリートの鉄筋と一体として構築されていてもよく、下部の鉄筋コンクリートから上方に突出した鉄筋と連結させた鉄筋であってもよい。
【0119】
上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程においては、先に打設された普通コンクリートとの一体化を図るため、バイブレーターを使用した振動締固めを行うことが好ましい。この作業により、普通コンクリート２とポリマーセメントモルタル／コンクリート３とが十分に一体化される。
このような、ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後に、バイブレーターによる振動でコンクリート打設部とポリマーセメントモルタル／コンクリート打設部とを締固めて一体化させる、締固め一体化工程を含むことは、本発明の第１の工法の好適な実施形態である。
図３の場合、下部の普通コンクリート層の深さまでバイブレーター４を挿入して振動締固めを行うことで、下部の普通コンクリート２と上部のポリマーセメントモルタル／コンクリート３とが十分に一体化される。
このような、ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後に、バイブレーターによる振動でコンクリート打設部とポリマーセメントモルタル／コンクリート打設部とを締固めて一体化させる、締固め一体化工程を含むことは、本発明の第１の工法の好適な実施形態である。
図３の場合、下部の普通コンクリート層の深さまでバイブレーター４を挿入して振動締固めを行うことで、下部の普通コンクリート２と上部のポリマーセメントモルタル／コンクリート３とが十分に一体化される。
【0120】
本発明の第１の工法では、上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の前に、アジテータ車にポリマーを後添加することでポリマーセメントモルタル／コンクリートを混練するポリマーセメントモルタル／コンクリート混練工程を行うことが好ましい。このようにすることで、プラントに特殊な設備を設置することなくポリマーセメントモルタル／コンクリートの製造が可能となる。
【0121】
上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後、加熱工程の前に表層部の締固め及び仕上げ工程を行うことが好ましい。この工程は、タンパーや鏝仕上げ用の均し機械等により実施することができる。
また、上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後、加熱工程の前に湿潤養生する工程を行うことが好ましい。これにより、コンクリート中のセメントの水和反応が促進され、耐久性の高いコンクリートとなる。湿潤養生は、湛水養生やシート養生により行うことができ、湿潤養生の期間は、３日以上とすることが好ましい。より好ましくは、３～７日である。
また、上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後、加熱工程の前に湿潤養生する工程を行うことが好ましい。これにより、コンクリート中のセメントの水和反応が促進され、耐久性の高いコンクリートとなる。湿潤養生は、湛水養生やシート養生により行うことができ、湿潤養生の期間は、３日以上とすることが好ましい。より好ましくは、３～７日である。
【0122】
上記加熱工程は、ポリマーセメントに用いるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱されることになる限り、加熱方法は特に制限されず、例えば、表層部にジェットヒーター、フィルムヒーターなどのヒーターを配置して表層部を加熱することにより行うことができる。また、加熱する面積が小さい場合には、アイランプで給熱してもよい。
加熱工程における加熱は、ポリマーセメントに用いるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で行われればよいが、より高い温度履歴を与えることでポリマーセメントモルタル／コンクリートの強度を向上させる効果が発揮されるため、可能な限り高温で加熱することが好ましく、５０～１００℃で行うことが好ましい。より好ましくは、６０℃～１００℃である。加熱後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。
加熱工程における加熱は、ポリマーセメントに用いるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で行われればよいが、より高い温度履歴を与えることでポリマーセメントモルタル／コンクリートの強度を向上させる効果が発揮されるため、可能な限り高温で加熱することが好ましく、５０～１００℃で行うことが好ましい。より好ましくは、６０℃～１００℃である。加熱後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。
【0123】
図４は、本発明の構造部材を水路等の壁部を構築する部材として使用する場合の実施形態の１つ（本発明の構造部材の第２の実施形態）を示した図である。
図４の構造部材は、中央部側に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有し、端部となる壁部にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有する。壁部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部を構成している。中央部と壁部とは仕切部材で仕切られている。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。
図４の構造部材は、以下の本発明の第１の工法の別の実施形態のようにして構築することができる。
図４の構造部材は、中央部側に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有し、端部となる壁部にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有する。壁部は、鉄筋コンクリート構造の鉄筋のかぶり部を構成している。中央部と壁部とは仕切部材で仕切られている。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。
図４の構造部材は、以下の本発明の第１の工法の別の実施形態のようにして構築することができる。
【0124】
本発明の第１の工法の別の実施形態として、水路等の壁部を構築する場合を図５、６に示す。
この実施形態では、まず型枠５を配置し、型枠内で鉄筋１を組み立てる鉄筋組立工程を行う。その際、端部となる壁部と、中央部側の領域を仕切るため、これらの境界部に仕切り部材６を配置する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとして、ラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。仕切り部材６は鉄筋１（図横方向鉄筋）を挿通させ、鉄筋１に固定しておく。この状態で、中央部側に普通コンクリート２を打設するコンクリート打設工程を行う（図５）。
この実施形態では、まず型枠５を配置し、型枠内で鉄筋１を組み立てる鉄筋組立工程を行う。その際、端部となる壁部と、中央部側の領域を仕切るため、これらの境界部に仕切り部材６を配置する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとして、ラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。仕切り部材６は鉄筋１（図横方向鉄筋）を挿通させ、鉄筋１に固定しておく。この状態で、中央部側に普通コンクリート２を打設するコンクリート打設工程を行う（図５）。
【0125】
次に、端部となる壁部にポリマーセメントモルタル／コンクリート３を打設するポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程を行う（図６）。ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の後、先に打設された普通コンクリート２との一体化を図るため、上述のバイブレーターを使用した締固め一体化工程を行うことが好ましい。
【0126】
コンクリートが水和反応により所定の脱型強度（５Ｎ／ｍｍ２程度）を発現した後、型枠を脱型する脱型工程を行う。脱型工程を行うまでの期間は特に制限されず、所定の脱型強度を発現した後であればよいが、普通コンクリートであれば、例えば打設後２～４日で脱型することができる。
【0127】
ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程から脱型工程までの間は、湿潤養生する工程を行うことが好ましい。これにより、コンクリート中のセメントの水和反応が促進され、耐久性の高いコンクリートとなる。湿潤養生の期間は、３日以上とすることが好ましい。より好ましくは、３～７日である。
その後、加熱工程を行う。加熱工程は、上記と同様にして行うことができる。
その後、加熱工程を行う。加熱工程は、上記と同様にして行うことができる。
【0128】
（ＩＩ）本発明の構造部材の第３の実施形態及び本発明の部材の構築工法の第２の工法
図７は、壁部材や版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する本発明の構造部材の第３の実施形態である。
図７の構造部材は、外側となる壁外表面部（図７左側）と底面にＬ字型にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層と仕切部材で仕切られた右側に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。
図７の構造部材は、以下の本発明の部材の構築方法の第２の工法（以下、本発明の第２の工法ともいう。）により構築することができる。
図７は、壁部材や版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する本発明の構造部材の第３の実施形態である。
図７の構造部材は、外側となる壁外表面部（図７左側）と底面にＬ字型にポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層を有し、ポリマーセメントモルタル層又はポリマーセメントコンクリート層と仕切部材で仕切られた右側に鉄筋と普通コンクリートとで構成された鉄筋コンクリート構造部を有する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。
図７の構造部材は、以下の本発明の部材の構築方法の第２の工法（以下、本発明の第２の工法ともいう。）により構築することができる。
【0129】
上記第２の工法は、部材の表層部の少なくとも一部へのポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートの打設を先に行い、所定の温度で加熱した後にそれ以外の部分のコンクリートの打設を行う、外側を先行して打設する工法である。
図８、９は本発明の第２の工法によって部材を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。この実施形態は、壁部材や版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを先行打設する場合等の実施形態である。これらの図を用いて第２の工法について説明する。
この実施形態では、まず型枠５を配置し、型枠内で鉄筋１を組み立てる。その際、外側となる壁外表面部（図８左側）と、中央部側の領域を仕切るため、これらの境界部に仕切り部材６を配置する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。仕切り部材６は配力筋（図８紙面直角方向鉄筋）に固定しておく。
図８、９は本発明の第２の工法によって部材を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。この実施形態は、壁部材や版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを先行打設する場合等の実施形態である。これらの図を用いて第２の工法について説明する。
この実施形態では、まず型枠５を配置し、型枠内で鉄筋１を組み立てる。その際、外側となる壁外表面部（図８左側）と、中央部側の領域を仕切るため、これらの境界部に仕切り部材６を配置する。仕切り部材としては、型枠内に埋設するものとしてラス網、エアチューブ、コンクリート打継ぎ止めくし等を使用することができる。仕切り部材６は配力筋（図８紙面直角方向鉄筋）に固定しておく。
【0130】
外側となる壁外表面部（図８左側）及び外側となるスラブ下面（図８下側）のポリマーセメントモルタル／コンクリート３を先に打設する工程を行う。
本発明の第２の工法では、このように、ポリマーセメントモルタル／コンクリートの打設工程前に、ポリマーセメントモルタル／コンクリートを打設する表層部と、それ以外の部分とを仕切る仕切部材を配置する仕切部材設置工程を行うことが好ましい。これにより、ポリマーセメントモルタル／コンクリートを打設する表層部と、それ以外の部分との区分けを確実にすることができる。
本発明の第２の工法では、このように、ポリマーセメントモルタル／コンクリートの打設工程前に、ポリマーセメントモルタル／コンクリートを打設する表層部と、それ以外の部分とを仕切る仕切部材を配置する仕切部材設置工程を行うことが好ましい。これにより、ポリマーセメントモルタル／コンクリートを打設する表層部と、それ以外の部分との区分けを確実にすることができる。
【0131】
本発明の第２の工法においても、上記ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程の前に、アジテータ車にポリマーを後添加することでポリマーセメントモルタル／コンクリートを混練するポリマーセメントモルタル／コンクリート混練工程を有することが好ましい。このようにすることで、プラントに特殊な設備を設置することなくポリマーセメントモルタル／コンクリートの製造が可能となる。
【0132】
その後、壁中央部側及びスラブ上側に普通コンクリートを打設する工程を行う（図９）。
この際、外表面部のポリマーセメントコンクリート若しくはポリマーセメントモルタルと、その内側の普通コンクリートとの一体化を図るため、境界部にバイブレーターを挿入して振動締固めを行うことが好ましい。振動締固めは上述した方法で行うことができる。
すなわち、本発明の第２の工法においても、普通コンクリート打設工程の後、バイブレーターによる振動で、ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設部とコンクリート打設部とを一体化する締固め一体化工程を行うことは好適な実施形態である。
この際、外表面部のポリマーセメントコンクリート若しくはポリマーセメントモルタルと、その内側の普通コンクリートとの一体化を図るため、境界部にバイブレーターを挿入して振動締固めを行うことが好ましい。振動締固めは上述した方法で行うことができる。
すなわち、本発明の第２の工法においても、普通コンクリート打設工程の後、バイブレーターによる振動で、ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設部とコンクリート打設部とを一体化する締固め一体化工程を行うことは好適な実施形態である。
【0133】
その後、コンクリートが水和反応により所定の脱型強度（５Ｎ／ｍｍ２程度）を発現した後、型枠を脱型する脱型工程を行う。脱型工程を行うまでの期間は特に制限されず、所定の脱型強度を発現した後であればよいが、普通コンクリートであれば、例えば打設後２～４日で脱型することができる。
【0134】
ポリマーセメントモルタル／コンクリート打設工程から脱型工程までの間は、湿潤養生する工程を行うことが好ましい。これにより、コンクリート中のセメントの水和反応が促進され、耐久性の高いコンクリートとなる。湿潤養生の期間は、３日以上とすることが好ましい。より好ましくは、３～７日である。
その後、加熱工程を行う。加熱工程は、上記と同様にして行うことができる。
その後、加熱工程を行う。加熱工程は、上記と同様にして行うことができる。
【0135】
（ＩＩＩ）本発明の構造部材の第４及び第５の実施形態並びに本発明の部材の構築工法の第３の工法
図１０は、水路を形成する樋状部材、カルバート、版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル／ポリマーセメントコンクリートを埋設型枠として配置する本発明の構造部材の第４の実施形態である。
図１０の構造部材は、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７の中に、鉄筋１と普通コンクリート２とで構成された鉄筋コンクリート構造部とを有する。
図１０の構造部材は、以下の本発明の部材の構築工法の第３の工法（以下、本発明の第３の工法ともいう。）により構築することができる。
図１０は、水路を形成する樋状部材、カルバート、版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル／ポリマーセメントコンクリートを埋設型枠として配置する本発明の構造部材の第４の実施形態である。
図１０の構造部材は、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７の中に、鉄筋１と普通コンクリート２とで構成された鉄筋コンクリート構造部とを有する。
図１０の構造部材は、以下の本発明の部材の構築工法の第３の工法（以下、本発明の第３の工法ともいう。）により構築することができる。
【0136】
本発明の第３の工法は、所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を少なくとも外側の一部に有する埋設型枠を配置し、埋設型枠内部にコンクリートを打設する工法である。
図１１、１２は本発明の第３の工法によって部材を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。この実施形態は、水路を形成する樋状部材、カルバート、版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル／ポリマーセメントコンクリートを埋設型枠として配置する場合等の実施形態である。これらの図を用いて第３の工法について説明する。
第３の工法では、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７を使用する。
図１１、１２は本発明の第３の工法によって部材を構築する場合の実施形態の１つを示した図である。この実施形態は、水路を形成する樋状部材、カルバート、版（スラブ）部材の外側表面だけにポリマーセメントモルタル／ポリマーセメントコンクリートを埋設型枠として配置する場合等の実施形態である。これらの図を用いて第３の工法について説明する。
第３の工法では、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７を使用する。
【0137】
埋設型枠は、予め埋設型枠作成用の型枠内の一部又は全部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、ポリマーセメントに用いるポリマーのガラス転移温度以上の温度であって、かつ４０～１００℃の温度で加熱した後、脱型して作製することができる。埋設型枠の一部のみがポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層によって形成された埋設型枠は、埋設型枠作成用の型枠内に仕切り部材を配置して型枠内を仕切り、仕切られた型枠内の一部にポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリートを打設し、それ以外の部分に普通コンクリートを打設して作成することができる。
埋設型枠は、埋設型枠を作成するプレキャスト工場で蒸気養生を実施することが好ましい。その際、より高い温度履歴を与えることで強度向上効果が発揮されるため、プレキャスト工場が有する蒸気養生槽の可能な範囲で最も高い温度で養生をすることが好ましい。また、蒸気養生の後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。埋設型枠を作製する際には、プラントが有する混和剤のタンクにポリマーエマルションを入れることによって、通常のコンクリートの製造過程と同様の過程でポリマーセメントモルタル／コンクリートを製造することが可能となる。
埋設型枠は、埋設型枠を作成するプレキャスト工場で蒸気養生を実施することが好ましい。その際、より高い温度履歴を与えることで強度向上効果が発揮されるため、プレキャスト工場が有する蒸気養生槽の可能な範囲で最も高い温度で養生をすることが好ましい。また、蒸気養生の後、部材を気中もしくは乾燥養生をさせることが望ましい。埋設型枠を作製する際には、プラントが有する混和剤のタンクにポリマーエマルションを入れることによって、通常のコンクリートの製造過程と同様の過程でポリマーセメントモルタル／コンクリートを製造することが可能となる。
【0138】
図１１の実施形態では、所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル／コンクリート層を少なくとも外側の一部に有する埋設型枠７を配置し、型枠内で鉄筋１を組み立てる。その後、型枠５を配置して埋設型枠７と型枠５との間に普通コンクリートを打設する（図１２）。
【0139】
その後、コンクリートが水和反応により所定の脱型強度（５Ｎ／ｍｍ２程度）を発現した後、型枠５を脱型する脱型工程を行う。脱型工程を行うまでの期間は特に制限されず、所定の脱型強度を発現した後であればよいが、普通コンクリートであれば、例えば打設後２～４日で脱型することができる。
【0140】
図１３は、埋設型枠を用いた構造部材の別の実施形態（本発明の構造部材の第５の実施形態）である。
図１３の構造部材は、上部の表層部の一部が、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７で構成され、それ以外の表層部及び部材内部が鉄筋１と普通コンクリート２とで構成された鉄筋コンクリート構造部となっている。
図１３の構造部材は、以下の本発明の第３の工法の別の実施形態のようにして構築することができる。
図１３の構造部材は、上部の表層部の一部が、少なくとも外側の一部に所定の温度で加熱されたポリマーセメントモルタル又はポリマーセメントコンクリート層を有する埋設型枠７で構成され、それ以外の表層部及び部材内部が鉄筋１と普通コンクリート２とで構成された鉄筋コンクリート構造部となっている。
図１３の構造部材は、以下の本発明の第３の工法の別の実施形態のようにして構築することができる。
【0141】
図１４、１５は、本発明の第３の工法によってプレキャスト部材を構築する場合の別の実施形態を示した図である。図１４、１５は、ポリマーセメントモルタル／コンクリートからなる埋設型枠を高速道路等の床版表層部となるように構築する場合等の実施形態である。
図１４の実施形態では、ポリマーセメントモルタル／コンクリート層を少なくとも外側の一部に有する埋設型枠７と型枠５とを下側向きに配置し、内部で鉄筋１を組み立てる。その後、型枠内部に普通コンクリート２を打設し、コンクリートが水和反応により所定の脱型強度（５Ｎ／ｍｍ２程度）を発現した後、型枠を脱型する。
図１４の実施形態では、ポリマーセメントモルタル／コンクリート層を少なくとも外側の一部に有する埋設型枠７と型枠５とを下側向きに配置し、内部で鉄筋１を組み立てる。その後、型枠内部に普通コンクリート２を打設し、コンクリートが水和反応により所定の脱型強度（５Ｎ／ｍｍ２程度）を発現した後、型枠を脱型する。
【0142】
４．本発明の構造部材及び本発明の部材の構築方法の用途
本発明の構造部材及び本発明の部材の構築方法は、すり減り抵抗性や耐久性に優れ、施工性やコスト面にも優れたものであることから、上述したダムの減勢工の表層部及びその構築に使用することができるが、用途はこれに限られず、ダムの放水管、取水管（特に、断面が収縮して水圧が大きくなる箇所）に同様に適用でき、また、ダム以外にも農業用水路やその他すり減り抵抗性が必要となる箇所に適用できる。例えば、橋梁の床版やシールドのセグメント、鋼殻ブロック、建築の床部材等にも適用できる。
このような、本発明の構造部材を用いて構成される構造物もまた、本発明の１つである。
本発明の構造部材及び本発明の部材の構築方法は、すり減り抵抗性や耐久性に優れ、施工性やコスト面にも優れたものであることから、上述したダムの減勢工の表層部及びその構築に使用することができるが、用途はこれに限られず、ダムの放水管、取水管（特に、断面が収縮して水圧が大きくなる箇所）に同様に適用でき、また、ダム以外にも農業用水路やその他すり減り抵抗性が必要となる箇所に適用できる。例えば、橋梁の床版やシールドのセグメント、鋼殻ブロック、建築の床部材等にも適用できる。
このような、本発明の構造部材を用いて構成される構造物もまた、本発明の１つである。
【実施例】
【0143】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
【0144】
本実施例を含め、Ｆｏｘの計算式より重合体を構成する単量体成分のガラス転移温度（Ｔｇ）を算出するのに使用したホモポリマーのＴｇを下記に記した。
メチルメタクリレート：１０５℃
エチルアクリレート：－２２℃
アクリル酸：９５℃
ヒドロキシエチルメタクリレート：５５℃
スチレン：１００℃
ブチルアクリレート：－５６℃
メチルメタクリレート：１０５℃
エチルアクリレート：－２２℃
アクリル酸：９５℃
ヒドロキシエチルメタクリレート：５５℃
スチレン：１００℃
ブチルアクリレート：－５６℃
【0145】
＜平均粒子径＞
エマルション粒子の平均粒子径は動的光散乱法による粒度分布測定器（大塚電子株式会社ＦＰＡＲ－１０００）を用い測定した。
＜固形分（Ｎ．Ｖ．）＞
得られたエマルション約１ｇを秤量、熱風乾燥機で１５０℃×１時間後、乾燥残量を不揮発分として、乾燥前質量に対する比率を質量％で表示した。
エマルション粒子の平均粒子径は動的光散乱法による粒度分布測定器（大塚電子株式会社ＦＰＡＲ－１０００）を用い測定した。
＜固形分（Ｎ．Ｖ．）＞
得られたエマルション約１ｇを秤量、熱風乾燥機で１５０℃×１時間後、乾燥残量を不揮発分として、乾燥前質量に対する比率を質量％で表示した。
【0146】
＜合成例１＞
水１０６６重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニル硫酸エステルナトリウム塩１４重量部、開始剤として過硫酸カリウム１．５重量部と、モノマー原料として、メチルメタクリレート４７８重量部、エチルアクリレート２１８重量部、アクリル酸１１重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート７重量部を混合し、窒素雰囲気下７５℃で５時間、エマルション重合を行った。前記エマルション重合終了後、２５％アンモニア水を添加しｐＨを９．８に調整し、１００メッシュの金網で濾過することにより、セメント添加剤用樹脂エマルション（１）を得た。得られたエマルション（１）の各種物性を表１に示す。
水１０６６重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニル硫酸エステルナトリウム塩１４重量部、開始剤として過硫酸カリウム１．５重量部と、モノマー原料として、メチルメタクリレート４７８重量部、エチルアクリレート２１８重量部、アクリル酸１１重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート７重量部を混合し、窒素雰囲気下７５℃で５時間、エマルション重合を行った。前記エマルション重合終了後、２５％アンモニア水を添加しｐＨを９．８に調整し、１００メッシュの金網で濾過することにより、セメント添加剤用樹脂エマルション（１）を得た。得られたエマルション（１）の各種物性を表１に示す。
【0147】
＜合成例２＞
水１２７９重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニル硫酸エステルナトリウム塩１７重量部、開始剤として過硫酸カリウム１．８重量部と、モノマー原料として、メチルメタクリレート３６４重量部、ブチルアクリレート２１４重量部、アクリル酸１３重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート９重量部、スチレン２５７重量部を混合し、窒素雰囲気下７５℃で５時間、エマルション重合を行った。前記エマルション重合終了後、ジメチルアミノエタノールを１１重量部添加しｐＨを９．３に調整し、１００メッシュの金網で濾過することにより、セメント添加剤用樹脂エマルション（２）を得た。得られたエマルション（２）の各種物性を表１に示す。
水１２７９重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニル硫酸エステルナトリウム塩１７重量部、開始剤として過硫酸カリウム１．８重量部と、モノマー原料として、メチルメタクリレート３６４重量部、ブチルアクリレート２１４重量部、アクリル酸１３重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート９重量部、スチレン２５７重量部を混合し、窒素雰囲気下７５℃で５時間、エマルション重合を行った。前記エマルション重合終了後、ジメチルアミノエタノールを１１重量部添加しｐＨを９．３に調整し、１００メッシュの金網で濾過することにより、セメント添加剤用樹脂エマルション（２）を得た。得られたエマルション（２）の各種物性を表１に示す。
【0148】
合成例１及び２で用いた単量体の２５℃におけるイオン交換水１００ｇへの溶解量は以下のとおりである。
スチレン：０．０３ｇ
シクロヘキシルメタクリレート：０．０１３ｇ
ブチルアクリレート：０．２ｇ
メチルメタクリレート：１．５ｇ
エチルアクリレート：１．５ｇ
ヒドロキシエチルメタクリレート：１１．８ｇ
アクリル酸：水に任意に溶解
スチレン：０．０３ｇ
シクロヘキシルメタクリレート：０．０１３ｇ
ブチルアクリレート：０．２ｇ
メチルメタクリレート：１．５ｇ
エチルアクリレート：１．５ｇ
ヒドロキシエチルメタクリレート：１１．８ｇ
アクリル酸：水に任意に溶解
【0149】
【表1】
【0150】
＜モルタルの配合例＞
上記合成例１、２で得られたセメント添加剤用樹脂エマルション（１）、（２）を添加したモルタルを下記表２に記載の配合例１～１０の通り作製した。エマルション固形分がセメント及び膨張材の総量に対し２０重量％になるようにエマルションの添加量を調整し、水量がセメント及び膨張材の総量に対し３０重量％になるようにエマルション中の水量を加味して、追加水分量を調整した。（但し、収縮低減剤は外割で添加した。）
上記合成例１、２で得られたセメント添加剤用樹脂エマルション（１）、（２）を添加したモルタルを下記表２に記載の配合例１～１０の通り作製した。エマルション固形分がセメント及び膨張材の総量に対し２０重量％になるようにエマルションの添加量を調整し、水量がセメント及び膨張材の総量に対し３０重量％になるようにエマルション中の水量を加味して、追加水分量を調整した。（但し、収縮低減剤は外割で添加した。）
【0151】
【表2】
【0152】
上記表２に記載のＣ、Ｓ、Ｗ、Ｐ、消泡剤、膨張材、収縮低減剤は以下のとおりである。
Ｃ：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
Ｓ：シリカサンド７号（東洋マテラン社製）
Ｗ：添加した純水量とセメント添加剤用樹脂エマルション例１～５に含有している水の合計値
Ｐ：エマルションの固形分量
消泡剤（１）：ＭＡ－４０４（ＢＡＳＦポゾリス社製）、セメントに対して０．８質量％添加
消泡剤（２）：ノプコ８０３４Ｌ（サンノプコ社製）、セメントに対して０．３質量％添加
膨張材Ａ：ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
膨張材Ｂ：デンカパワーＣＳＡタイプＳ（デンカ社製）
膨張材Ｃ：デンカＣＳＡ＃２０（デンカ社製）
収縮低減剤Ａ：テトラガードＡＳ－２１（太平洋マテリアル社製）
収縮低減剤Ｂ：デンカエスケーガード（デンカ社製）
収縮低減剤Ｃ：シュリンクガードＲ－３（フローリック社製）
膨張材について、配合例２は膨張材Ａ、配合例３は膨張材Ｂ、配合例４は膨張材Ｃを使用した。
収縮低減剤について、配合例５は収縮低減剤Ａ、配合例６は収縮低減剤Ｂ、配合例７は収縮低減剤Ｃを使用した。
また、配合例８は膨張材Ａと収縮低減剤Ａ、配合例９は膨張材Ａと収縮低減剤Ｃ、配合例１０は膨張材Ｂと収縮低減剤Ａを使用した。
Ｃ：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
Ｓ：シリカサンド７号（東洋マテラン社製）
Ｗ：添加した純水量とセメント添加剤用樹脂エマルション例１～５に含有している水の合計値
Ｐ：エマルションの固形分量
消泡剤（１）：ＭＡ－４０４（ＢＡＳＦポゾリス社製）、セメントに対して０．８質量％添加
消泡剤（２）：ノプコ８０３４Ｌ（サンノプコ社製）、セメントに対して０．３質量％添加
膨張材Ａ：ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
膨張材Ｂ：デンカパワーＣＳＡタイプＳ（デンカ社製）
膨張材Ｃ：デンカＣＳＡ＃２０（デンカ社製）
収縮低減剤Ａ：テトラガードＡＳ－２１（太平洋マテリアル社製）
収縮低減剤Ｂ：デンカエスケーガード（デンカ社製）
収縮低減剤Ｃ：シュリンクガードＲ－３（フローリック社製）
膨張材について、配合例２は膨張材Ａ、配合例３は膨張材Ｂ、配合例４は膨張材Ｃを使用した。
収縮低減剤について、配合例５は収縮低減剤Ａ、配合例６は収縮低減剤Ｂ、配合例７は収縮低減剤Ｃを使用した。
また、配合例８は膨張材Ａと収縮低減剤Ａ、配合例９は膨張材Ａと収縮低減剤Ｃ、配合例１０は膨張材Ｂと収縮低減剤Ａを使用した。
【0153】
配合例１～１０における各成分間における比率を表３に示す。表３中、Ｂは普通ポルトランドセメント（Ｃ）と膨張材を合せた無機バインダー成分の総量を表す。
【0154】
【表3】
【0155】
＜ポリマーセメントモルタルの作製方法＞
温度が２０℃±１℃、相対湿度が６０％±１０％の環境下で、ホバート型モルタルミキサー（型番Ｎ－５０；ホバート社製）にステンレス製ビーター（撹拌羽根）を取り付け、Ｃ、膨張材、Ｓを投入し、１速で１２０秒間混練した。次に、Ｃ、膨張材、Ｓ以外を投入し、１速で６０秒間混練した後、ミキサーを停止し、３０秒間モルタルの掻き落としを行い、その後、更に１２０秒間１速で混練を行い、モルタルを作製した。
温度が２０℃±１℃、相対湿度が６０％±１０％の環境下で、ホバート型モルタルミキサー（型番Ｎ－５０；ホバート社製）にステンレス製ビーター（撹拌羽根）を取り付け、Ｃ、膨張材、Ｓを投入し、１速で１２０秒間混練した。次に、Ｃ、膨張材、Ｓ以外を投入し、１速で６０秒間混練した後、ミキサーを停止し、３０秒間モルタルの掻き落としを行い、その後、更に１２０秒間１速で混練を行い、モルタルを作製した。
【0156】
＜１５打フロー値測定＞
モルタルを混練容器からポリエチレン製１Ｌ容器に移し、スパチュラで２０回撹拌した後、直ちにフロー測定板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）に置かれたフローコーン（ＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に記載）に半量詰めて１５回つき棒で突き、更にモルタルをフローコーンのすりきりいっぱいまで詰めて１５回つき棒で突き、最後に不足分を補いスランプコーンの表面をならした。その後、直ちにフローコーンを垂直に引き上げ、１５秒間に１５回の落下運動を与えてから、モルタルの１５打フローを測定し、これを１５打フロー値とした。フローの測定は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に準じて行った。なお、フローの値は、数値が大きい程、分散性が高いことを示す。モルタルフロー値の結果を表４に示す。
モルタルを混練容器からポリエチレン製１Ｌ容器に移し、スパチュラで２０回撹拌した後、直ちにフロー測定板（３０ｃｍ×３０ｃｍ）に置かれたフローコーン（ＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に記載）に半量詰めて１５回つき棒で突き、更にモルタルをフローコーンのすりきりいっぱいまで詰めて１５回つき棒で突き、最後に不足分を補いスランプコーンの表面をならした。その後、直ちにフローコーンを垂直に引き上げ、１５秒間に１５回の落下運動を与えてから、モルタルの１５打フローを測定し、これを１５打フロー値とした。フローの測定は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に準じて行った。なお、フローの値は、数値が大きい程、分散性が高いことを示す。モルタルフロー値の結果を表４に示す。
【0157】
＜モルタル空気量の測定＞
上記モルタル空気量（初期空気量）の測定は、ＪＩＳ－Ａ－１１２８（２０１４年改正）の方法により行った。モルタルを５００ｍＬのガラス製メスシリンダーに約２００ｍＬ詰め、径８ｍｍの丸棒で突き、手で軽く振動させて粗い気泡を抜いた。更にモルタルを約２００ｍＬ加えて同様に気泡を抜いた後、モルタルの体積と質量を測り、各材料の密度から空気量を計算した。空気量の結果を表４に示す。
上記モルタル空気量（初期空気量）の測定は、ＪＩＳ－Ａ－１１２８（２０１４年改正）の方法により行った。モルタルを５００ｍＬのガラス製メスシリンダーに約２００ｍＬ詰め、径８ｍｍの丸棒で突き、手で軽く振動させて粗い気泡を抜いた。更にモルタルを約２００ｍＬ加えて同様に気泡を抜いた後、モルタルの体積と質量を測り、各材料の密度から空気量を計算した。空気量の結果を表４に示す。
【0158】
＜曲げ強度供試体の作成方法＞
曲げ強度に使用する供試体（４×４×１６ｃｍ）は前述の＜ポリマーセメントモルタルの作製方法＞に従い、混練したモルタルを使用して、ＪＩＳ Ａ １１７１－２０１６に記載の方法に準じて実施した。
つまり、４×４×１６ｃｍの型枠に調整したポリマーセメントモルタルを二層に詰めて成形する。ポリマーセメントを型枠の高さの約半分まで詰め、突き棒を用いて、全面にわたって突いた後、型枠容器に振動を加え、粗い気泡を抜いた。次にポリマーセメントを型枠の上端まで詰め、突き棒を用いて、全面に突いた後、型枠容器に振動を加え、粗い気泡を抜いた。最後に表面を平らに慣らした後、容器を密閉し２０℃で保管し、初期養生（封緘養生）を行った。１日後に脱型し、続いて、蒸気養生（２０℃から６５℃まで３時間で昇温後、６５℃で６２時間養生。さらに２０℃まで９時間で降温した。）を行い、さらに２０℃×２４日間養生し、曲げ強度用供試体を作成した。
曲げ強度に使用する供試体（４×４×１６ｃｍ）は前述の＜ポリマーセメントモルタルの作製方法＞に従い、混練したモルタルを使用して、ＪＩＳ Ａ １１７１－２０１６に記載の方法に準じて実施した。
つまり、４×４×１６ｃｍの型枠に調整したポリマーセメントモルタルを二層に詰めて成形する。ポリマーセメントを型枠の高さの約半分まで詰め、突き棒を用いて、全面にわたって突いた後、型枠容器に振動を加え、粗い気泡を抜いた。次にポリマーセメントを型枠の上端まで詰め、突き棒を用いて、全面に突いた後、型枠容器に振動を加え、粗い気泡を抜いた。最後に表面を平らに慣らした後、容器を密閉し２０℃で保管し、初期養生（封緘養生）を行った。１日後に脱型し、続いて、蒸気養生（２０℃から６５℃まで３時間で昇温後、６５℃で６２時間養生。さらに２０℃まで９時間で降温した。）を行い、さらに２０℃×２４日間養生し、曲げ強度用供試体を作成した。
【0159】
＜曲げ強度測定＞
曲げ強度測定はＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に記載の方法に準じて、＜曲げ強度供試体の作成方法＞で作成した曲げ強度供試体を用いて実施した。使用した強度試験器は、全自動耐圧試験機（ＴＹＰＥ：ＡＣＡ－５０Ｓ－Ｂ２、前川試験機製作所製）に専用の曲げ強度治具を設置して、試験を行った。曲げ強度測定結果を表４に示す。
曲げ強度測定はＪＩＳ Ｒ ５２０１－２０１５に記載の方法に準じて、＜曲げ強度供試体の作成方法＞で作成した曲げ強度供試体を用いて実施した。使用した強度試験器は、全自動耐圧試験機（ＴＹＰＥ：ＡＣＡ－５０Ｓ－Ｂ２、前川試験機製作所製）に専用の曲げ強度治具を設置して、試験を行った。曲げ強度測定結果を表４に示す。
【0160】
＜歪試験＞
歪試験は共和電業社の『ＫＭＣ型コンクリート埋込型ひずみゲージ取扱説明書』の使用方法に準じて、＜曲げ強度供試体の作成方法＞で作成した曲げ強度供試体を別途作成し、歪ゲージ（ＫＭＣ－７０－１２０－Ｈ３（共和電業社製））を供試体に埋設し、初期２４時間までの歪を測定した。歪試験の結果を表４に示す。
歪試験は共和電業社の『ＫＭＣ型コンクリート埋込型ひずみゲージ取扱説明書』の使用方法に準じて、＜曲げ強度供試体の作成方法＞で作成した曲げ強度供試体を別途作成し、歪ゲージ（ＫＭＣ－７０－１２０－Ｈ３（共和電業社製））を供試体に埋設し、初期２４時間までの歪を測定した。歪試験の結果を表４に示す。
【0161】
【表4】
【0162】
＜モルタルの配合例＞
上記合成例２で得られたセメント添加剤用樹脂エマルション（２）を添加したモルタルを下記表５に記載の配合例１１の通り作製した。エマルション固形分がセメントに対し２０重量％になるようにエマルションの添加量を調整し、水量がセメントに対し３２重量％になるようにエマルション中の水量を加味して、追加水分量を調整した。（但し、収縮低減剤は単位水量の一部とした。）また、ブランクとして膨張材および収縮低減剤、エマルションを含まないモルタルを下記表５に記載の配合例１２の通り作製した。
上記合成例２で得られたセメント添加剤用樹脂エマルション（２）を添加したモルタルを下記表５に記載の配合例１１の通り作製した。エマルション固形分がセメントに対し２０重量％になるようにエマルションの添加量を調整し、水量がセメントに対し３２重量％になるようにエマルション中の水量を加味して、追加水分量を調整した。（但し、収縮低減剤は単位水量の一部とした。）また、ブランクとして膨張材および収縮低減剤、エマルションを含まないモルタルを下記表５に記載の配合例１２の通り作製した。
【0163】
【表5】
【0164】
上記表５に記載のＷ、Ｃ、Ｅｘ、Ｓ、ＳＰ、ＳＲＡ、Ｐｓは以下のとおりである。
Ｗ 上水道水とセメント添加剤に含有している水の合計値
Ｃ 普通ポルトランドセメント （太平洋セメント社製）
Ｅｘ 膨張材Ａ：ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
Ｓ 山砂 千葉県君津市産
ＳＰ ポリカルボン酸系高性能減水剤（フローリック社製）
ＳＲＡ 収縮低減剤Ａ：テトラガードＡＳ－２１（太平洋マテリアル社製）
Ｐｓ セメント添加剤用樹脂エマルション（２）の固形分
Ｗ 上水道水とセメント添加剤に含有している水の合計値
Ｃ 普通ポルトランドセメント （太平洋セメント社製）
Ｅｘ 膨張材Ａ：ハイパーエクスパン（太平洋マテリアル社製）
Ｓ 山砂 千葉県君津市産
ＳＰ ポリカルボン酸系高性能減水剤（フローリック社製）
ＳＲＡ 収縮低減剤Ａ：テトラガードＡＳ－２１（太平洋マテリアル社製）
Ｐｓ セメント添加剤用樹脂エマルション（２）の固形分
【0165】
＜ポリマーセメントモルタルの作製＞
温度が２０℃±５℃、相対湿度が６０％±１０％の環境下で、モルタルミキサー（型番マイティＳ２０Ｖ；愛工社製）にＣ、Ｅｘ、Ｓを投入し３０秒間混錬した。次に、Ｗ、ＳＰ、ＳＲＡ、Ｐｓを投入し９０秒間混錬した後、ミキサーを停止し３０秒間かき落としを行い、さらに１８０秒間混錬を行い、モルタルを作製した。
温度が２０℃±５℃、相対湿度が６０％±１０％の環境下で、モルタルミキサー（型番マイティＳ２０Ｖ；愛工社製）にＣ、Ｅｘ、Ｓを投入し３０秒間混錬した。次に、Ｗ、ＳＰ、ＳＲＡ、Ｐｓを投入し９０秒間混錬した後、ミキサーを停止し３０秒間かき落としを行い、さらに１８０秒間混錬を行い、モルタルを作製した。
【0166】
＜曲げ強度試験体作製＞
配合例１１、１２のポリマーセメントモルタルを□４０×４０×１６０ｍｍの型枠に入れ、２０℃で１日間静置した後、脱型し、９０℃の蒸気養生を２日間実施し、更に６０℃、湿度３０％で１４日間乾燥養生を行った。
配合例１１、１２のポリマーセメントモルタルを□４０×４０×１６０ｍｍの型枠に入れ、２０℃で１日間静置した後、脱型し、９０℃の蒸気養生を２日間実施し、更に６０℃、湿度３０％で１４日間乾燥養生を行った。
【0167】
＜曲げ強度試験＞
ＪＳＣＥ－Ｇ５５２を参考に、精密万能試験機（型番ＡＧ－１００ｋＮＧ；島津社製）に専用の曲げ試験治具を取り付け、作製した曲げ強度試験体に対し、三等分点載荷による曲げ強度試験を実施した。曲げ強度試験の結果を表６に示す。
ＪＳＣＥ－Ｇ５５２を参考に、精密万能試験機（型番ＡＧ－１００ｋＮＧ；島津社製）に専用の曲げ試験治具を取り付け、作製した曲げ強度試験体に対し、三等分点載荷による曲げ強度試験を実施した。曲げ強度試験の結果を表６に示す。
【0168】
＜歪試験＞
配合例１１、１２のポリマーセメントモルタルを□１００×１００×４００ｍｍの型枠に入れ、熱電対内蔵型埋込みひずみ計（型番ＫＭ１００ＢＴ；東京測器社製）を埋設し、測定した。
２０℃で１日間静置した後、脱型し、９０℃の蒸気養生を２日間実施し、更に６０℃、湿度３０％で１４日間乾燥養生を行う。その後、２０℃、湿度６０％で歪計測を継続した。歪試験の結果を表６に示す。
配合例１１、１２のポリマーセメントモルタルを□１００×１００×４００ｍｍの型枠に入れ、熱電対内蔵型埋込みひずみ計（型番ＫＭ１００ＢＴ；東京測器社製）を埋設し、測定した。
２０℃で１日間静置した後、脱型し、９０℃の蒸気養生を２日間実施し、更に６０℃、湿度３０％で１４日間乾燥養生を行う。その後、２０℃、湿度６０％で歪計測を継続した。歪試験の結果を表６に示す。
【0169】
【表6】
【符号の説明】
【0170】
１：鉄筋
２：普通コンクリート
３：ポリマーセメントモルタル／コンクリート
４：バイブレーター
５：型枠
６：仕切り部材
７：埋設型枠
２：普通コンクリート
３：ポリマーセメントモルタル／コンクリート
４：バイブレーター
５：型枠
６：仕切り部材
７：埋設型枠
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】