JP2000086321A - セメント系防水剤及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】施工後のセメントモルタルやコンクリート上に
塗布するタイプの防水剤において、防水性能及び施工性
に優れ、且つ初期の硬化体物性が高いセメント系防水剤
及びその施工方法を提供する。 【解決手段】無機セメント１００重量部に対し、非晶質
珪酸系物質が５〜５０重量部、混和剤が０．１〜５重量
部の比率で配合されてなるからなる組成物１００重量部
に対し、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル及び炭素数
６〜１８のカルボン酸のビニルエステルを主成分とする
共重合体を固形分換算で１〜３０重量部配合してなるセ
メント系防水剤及びこの防水剤に、該防水剤１００重量
部当たり水３０〜６０重量部添加して混練りし、得られ
た混練物を被施工面１m² あたり０．５kg以上塗装す
る。 【効果】初期の接着性・防水性に優れ、しかも長期の防
水性を得ることの出きる硬化体が形成されるため土木構
造物の劣化を抑え、土木構造物の長期にわたる品質の維
持安定化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセメントモルタルや
コンクリート上に塗布するのに好適な防水剤及びその施
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セメントモルタルやコンクリートに防水
性を付与する防水剤として種々のものが提案されている
が、これらは大別して、コンクリート等の施工時にコン
クリート等に練り込むものと施工後の表面に塗布するも
のの二系統に分けられる。前者の場合は防水剤として撥
水性の薬剤やポリマーが使用されるが、これらの添加剤
を混練時に加えるため、セメントの硬化に悪影響を及ぼ
すことが多い。

【０００３】これに対し、施工後の表面に塗布するタイ
プのものは硬化後に塗布すればセメントの硬化に悪影響
を及ぼすことはないが、施工面への付着性が悪いとか、
塗布後の表面が劣化するなどの問題があった。

【０００４】塗布タイプに於ける上記問題を解決しよう
とするものとして、特公昭６１−４６４３４号公報には
無機セメント系物質と非晶質珪酸物質とを含有する防水
剤が提案されており、特公平１−２２２１４号公報には
セメントにプロピルアルコールのアミノ誘導体を添加し
てなる合成樹脂エマルションを加えてなる水性下塗り塗
料組成物が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特公昭６
１−４６４３４号公報に記載の防水剤は、下地が乾燥状
態の時に塗布したり、塗布層が硬化するまでに急激な乾
燥が生じると硬化不良を起こし、防水層の強度不足や接
着不良を生じるという問題があった。又、特公平１−２
２２１４号公報に記載の水性下塗り塗料組成物は、合成
樹脂エマルションからの膜で防水性能を付与しているた
め、万一、塗膜が剥がれた場合、その剥がれた場所は防
水性能を失うという問題があった。本発明は、施工後の
表面に塗布するタイプの防水剤の問題点を解決して、従
来の防水剤と同等以上の性能及び施工性を備えた上で、
初期の硬化体物性が向上したセメント系防水剤組成物及
びその施工方法を提供することにある。

【０００６】本発明者らは、鋭意検討の結果、無機セメ
ントと非晶質珪酸系物質と混和剤からなる組成物に特定
の共重合体を添加してなる防水剤を水と混練りしたもの
を所定量以上塗布すると、初期及び長期の防水性、表面
への接着性、結晶浸透性などが良好である防水層を得る
ことができることを見出し、本発明に到達した。

【０００７】即ち、本発明の要旨は、無機セメント１０
０重量部に対し、珪藻土、シリカヒューム、ホワイトカ
ーボン、フライアッシュ、珪酸白土、珪酸及びそのアル
カリ塩、スラグ及びガラス粉から選ばれる非晶質珪酸系
物質が５〜５０重量部、混和剤が０．１〜５重量部の比
率で配合されてなるからなる組成物１００重量部に対
し、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル及びバーサチッ
ク酸以外の炭素数６〜１８のカルボン酸のビニルエステ
ルを主成分とする共重合体を固形分換算で１〜３０重量
部配合してなるセメント系防水剤にあり、更に、このセ
メント系防水剤に、該防水剤１００重量部当たり水３０
〜６０重量部添加して混練りし、得られた混練物を被施
工面１m² あたり０．５kg以上塗布することを特徴とす
るセメント系防水剤の施工方法にある。

【０００８】本発明で用いられる無機セメントとして
は、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、高炉セメント、シ
リカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメ
ント、ジェットセメントなど各種のセメントを用いるこ
とができる。非晶質珪酸系物質は水の存在下で無機セメ
ントと接触すると非晶質珪酸系物質中のアルカリ成分や
珪酸成分が溶出してセメントモルタルやコンクリート等
の硬化体中の微細な空隙を通って内部に浸透し、硬化体
中の水和物と反応して結晶性物質が生成すると考えら
れ、この生成物が硬化体中の微細な空隙を充填すること
によって防水性が付与されると考えられる。この非晶質
珪酸系物質の混合量は、無機セメント１００重量部に対
し５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部であ
る。５重量部未満では反応成分が少ないために結晶が浸
透できず防水効果が不充分となる。又、５０重量部を超
えると防水剤が形成する硬化体強度及び防水剤の躯体へ
の接着強度が低くなる。

【０００９】本発明で用いられる混和剤としては、メラ
ミンホルマリン縮合物のスルホン酸塩、リグニンスルホ
ン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸アルデヒド縮合物、
ポリアルキルアリルスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、
アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルナフタレン
スルホン酸ホルマリン縮合物の塩などを例示でき、これ
らの一種又は二種以上を組み合わせて用いることができ
る。上記の塩としては、ナトリウム、カリウムなどのア
ルカリ金属塩、カルシウムなどのアルカリ土類金属塩が
用いられる。混和剤の添加量は混和剤の種類によっても
異なるが、無機セメント１００重量部に対して０．１〜
５重量部、好ましくは０．２〜３重量部、更に好ましく
は０．３〜１重量部である。０．１重量部未満では分散
効果が低下し、塗布作業性が低下する。又、５重量部を
超えると、材料沈降等が起こり、亀裂等が入り易くなる
とともに取り扱い性も低下する。

【００１０】本発明においては、上記の無機セメント、
非晶質珪酸系物質及び混和剤からなる組成物に酢酸ビニ
ル、バーサチック酸ビニルとバーサチック酸以外の炭素
数６〜１８のカルボン酸のビニルエステルを主成分とす
る共重合体が配合される。バーサチック酸以外の炭素数
６〜１８のカルボン酸のビニルエステルとしては、カプ
ロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプ
リン酸、ウンデカン酸、ラウリル酸、トリデカン酸、ミ
リスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデ
カン酸、ステアリン酸等の酸のビニルエステル、2-メチ
ルヘキサン酸、5-メチルヘキサン酸、2-エチルヘキサン
酸等の酸のビニルエステル等を例示でき、この中ではラ
ウリル酸ビニルエステルが好ましく用いられる。この共
重合体はエマルションでも再乳化型の粉末でもよい。こ
の共重合体を上記組成物に配合して防水剤とすることに
より、これをセメントモルタルやコンクリートの硬化物
表面に塗布すると、初期においてはポリマーによる防水
効果、長期にわたっては無機セメント／非晶質珪酸系物
質／混和剤からなる組成物の結晶浸透による防水効果が
得られる。使用するポリマーが酢酸ビニル、バーサチッ
ク酸ビニルとバーサチック酸以外の炭素数６〜１８のカ
ルボン酸のビニルエステルを主成分とする共重合体以外
では、ポリマーによる初期の防水効果が不充分となった
り、セメント等の粒子をポリマーが覆って無機セメント
を含む組成物の結晶が浸透せず、この結晶による長期の
防水効果が不充分となる。

【００１１】酢酸ビニル、バーサチック酸ビニルとバー
サチック酸以外の炭素数６〜１８のカルボン酸のビニル
エステルを主成分とする共重合体の配合量は、無機セメ
ント、非晶質珪酸系物質及び混和剤からなる組成物１０
０重量部に対し、共重合体の固形分（有効成分）濃度換
算で１〜３０重量部、好ましくは３〜２０重量部、更に
好ましくは５〜１０重量部である。１重量部未満では初
期の防水性が不充分となったり、防水剤の硬化不良や接
着不良を生じやすくなる。３０重量部を超えると、ポリ
マーによる初期の防水性には優れるが、無機セメントを
含む組成物の結晶が浸透し難くなり、無機セメント系物
質の結晶による長期の防水効果が得られ難くなる。

【００１２】本発明の防水剤には更に増粘剤、消泡剤、
凝結調整剤を必要に応じて加えてもよい。増粘剤として
は、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、エチルヒドロキシメチルセルロー
ス、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロースなどのセルロースエーテル類、ポリアク
リルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアル
コール、カゼイン等の各種水溶性高分子を例示でき、こ
れらの一種又は二種以上を組み合わせて用いることがで
きる。

【００１３】消泡剤としては、アルコール系、ポリオー
ル系、脂肪酸エステル系、酸化エチレン／酸化プロピレ
ン系、シリコン系、鉱油系など各種の消泡剤を用いるこ
とができ、これらの一種又は二種以上を組み合わせて用
いることができる。凝結調整としては硫酸、炭酸、アル
ミン酸、硝酸、亜硝酸、チオ硫酸等の各種の無機酸のア
ルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、塩化化合
物、カルシウムアルミネート化合物や、乳酸、酒石酸、
クエン酸などの有機酸あるいはこれら有機酸のアルカリ
金属塩あるいはアルカリ土類金属塩、糖類などを適宜用
いることができる。本発明の防水剤は施工にあたっては
水と混練りしてから塗布するため、防水剤としては上記
組成以外に水を含んでいてもよい。

【００１４】次に、本発明の防水剤の施工方法について
説明する。本発明の施工方法においては、上記のセメン
ト系防水剤に、該防水剤１００重量部当たり水３０〜６
０重量部、好ましくは３５〜４５重量部添加して混練り
し、得られた混練物を被施工面１m² あたり０．５kg以
上塗布する。防水剤が水を含んでいる場合は防水剤中の
水を除いた量１００重量部に対して、防水剤中に含まれ
る水の量と添加する水の量が上記の範囲になるようにす
る。水が３０重量部未満では作業性が低下し、表面への
付着性も低下する。又、６０重量部を超えると材料分離
を起こしやすくなり、強度低下を招くこともある。

【００１５】防水剤に水を添加し混練りする際の混練り
の程度は均一に分散されていればよいが、粉末状のポリ
マーを使用した場合は２〜３分間混練りすることが好ま
しい。混練りにあたってはハンドミキサー等のミキサー
類を用いて混練りしてもよい。こうして得られた混練物
を塗布するにあたり、躯体等塗布面への混練物塗布量は
１ｍ² 当たり０．５ｋｇ以上である必要がある。躯体の
種類により好ましい塗布量が異なる場合もあるが、総じ
て０．７〜５．０ｋｇの塗布量であることが好ましく、
１．０〜３．０ｋｇの塗布量であることが更に好まし
い。混練物の塗布量が０．５ｋｇ未満では無機セメント
の結晶が浸透せず、この結晶による防水効果が不充分と
なる。混練物の塗布量が５．０ｋｇを超えて塗布するこ
とも可能であるが、増やしたことによる効果の向上は見
られず経済的に不利となる。

【００１６】混練物の塗布にあたってはコンクリート等
の硬化物表面を湿らせた後塗布してもよい。塗布として
は、刷毛やコテ、ブラシ、ヘラなどを用いて塗布しても
良く、混練物を吹き付け塗装してもよい。吹き付け塗装
を行った場合は、吹き付けた後、刷毛やコテ、ブラシ、
ヘラ等で擦りつけ浸透させる工程が入ることが好まし
い。

【００１７】

【実施例】以下に実施例、比較例を用いて本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、
以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例
において、無機セメントとして普通ポルトランドセメン
トを用いた例を示すが、無機セメントとして早強ポルト
ランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セ
メント、シリカセメント、フライアッシュセメント、ア
ルミナセメント及びジェットセメントの何れを用いても
以下の実施例と同様、優れた防水剤となる。

【００１８】実施例１〜９、比較例１〜２１ 無機セメントとして普通ポルトランドセメントを用い、
これと、非晶質珪酸系物質と混和剤をそれぞれ表１に示
す量配合した組成物に、表１に記載のポリマーを表１に
示す配合比で加え、更に表１に示す水配合比で水を加え
て料理用ハンドミキサー（松下電器社製ＭＫ−Ｈ３）を
用いて３分間混練し、各種の混練物を得た。なお、エマ
ルションはエマルション原液を１０５℃で恒量となるま
で乾燥し、乾燥前後の重量から下記式で固形分濃度を算
出して、その値からポリマー量及び水の量が表１の値に
なるようにエマルション及び添加する水の量を定めた。

【００１９】得られた各種の混練物を用いて、それぞれ
３０cm×３０cmの舗装用コンクリート加圧板に刷毛で所
定の量塗布し、その塗布状況及び硬化後の硬化体表面状
況を目視で観察し、表面に均一に塗布でき、硬化体が表
面に組成物の塊・団子による凹凸がないものを塗布作業
性○とし、例えば水とセメントだけの組成物が塗布され
る等均一な混練物が塗布できない、あるいは硬化物表面
に組成物の塊・団子による凹凸があるものを塗布作業性
×とした。接着強度は上記の舗装用コンクリート加圧板
に刷毛で塗布して１日後の接着強度を建研式引張り試験
方法で測定した。硬化体の表面上体は、上記の舗装用コ
ンクリート加圧板に刷毛で塗布して養生１日後の硬化体
の表面状況を目視及び爪で引掻いて観察し、白華や突起
がなく、爪で引掻いても表面が削れることなく良好で均
一な硬化体ができているものを○、硬化不良や白華、亀
裂、剥離、凹凸があったり、爪で引掻いて表面が削れた
などのいずれかが生じたものを×とした。

【００２０】硬化体の初期防水性は、ＪＩＳ Ａ ５４
０６に準じて作成された建築用コンクリートブロックＡ
種の内側に、混練物を刷毛で所定の量塗布し、温度２０
℃、湿度７０％で１日間養生した。その後、水が漏れな
いよう底面を塞いだ後、水を注ぎ水漏れを観察して、注
水１日後の水量が８０％以上残っていたものを○、８０
％未満のものを×とした。硬化体の耐透水性はＪＩＳ
Ａ １４０４に準じた方法で、標準モルタル供試体を作
成し、温度２０℃、湿度７０％で２８日間養生し、その
上に混練物を所定量塗布し、更に同様の条件で２８日間
養生して試験体を得、得られた試験体から塗布された混
練物硬化体を全てセメントナイフで除去した後、試験体
の透水試験を水圧３ｋｇ／cm² でＪＩＳ Ａ １４０４
に準じて行い透水量を測定した。透水量が２．０ｇ以下
のものを○、２．０ｇをこえたものを×とした。

【００２１】接着強度が５ｋｇ／cm² で、その他の項目
が何れも○であるものを総合評価○とし、いずれかの項
目に×があるか、接着強度が５ｋｇ／cm² 未満であるも
のを総合評価×とした。それらの結果を表２に示す。

【表１】

【００２２】なお、表１において、非晶質珪酸系物質欄
のａはホワイトカーボン、ｂは珪藻土、ｃはフライアッ
シュ、ｄは高炉スラグ、ｅはガラス粉を示す。混和剤欄
において、ｆはナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物
系混和剤、花王社製「マイティー１００」、ｇはリグニ
ンスルホン酸縮合物系混和剤、エヌ・エム・ビー社製
「ポゾリスＮｏ．８」、ｈはメラミンスルホン酸縮合物
系混和剤、ＳＫＷイーストアジア社製「メルメントＦ１
０Ｍ」を示す。又、ポリマー欄において、−は無添加、
Ａはアクリル系エマルションポリマー旭化成工業社製
「ぺトロック１５０」、Ｂはエチレン／酢酸ビニル共重
合系エマルションポリマー日本化成社製「ＮＳハイフレ
ックスＨＦ−１０００」、Ｃは酢酸ビニル／ビニルバー
サテート／アクリル酸共重合系粉末ポリマー日本エヌエ
スシー社製「エロテックスＡＰ２００」、Ｄは酢酸ビニ
ル／ビニルバーサテート／ラウリル酸ビニル共重合体粉
末ポリマー、ワッカー・ケミカルズ・イーストアジア社
製「ビナバスＲＩ−５３８Ｚ」を示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】表１、表２から、本願発明の防水剤が塗布
作業性に優れ、初期及び長期の防水性に優れていること
がわかる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の防水剤は、セメント系防水剤に
特定のポリマー及び混和剤を併用することにより、硬化
不良やひび割れ等がなく塗布作業性に優れ、仕上がりの
よい防水層を容易に形成でき、しかも得られた防水塗膜
は初期の接着性、防水性に優れ、初期及び長期にわたり
優れた防水性を発揮する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 111:27 Ｆターム(参考） 4G012 PA03 PA05 PA06 PA09 PA27 PA29 PB23 PB25 PB30 PB32 PB35 PC03 PC07 PC14 4G028 DB11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無機セメント１００重量部に対し、珪藻
   土、シリカヒューム、ホワイトカーボン、フライアッシ
   ュ、珪酸白土、珪酸及びそのアルカリ塩、スラグ及びガ
   ラス粉から選ばれる非晶質珪酸系物質が５〜５０重量
   部、混和剤が０．１〜５重量部の比率で配合されてなる
   からなる組成物１００重量部に対し、酢酸ビニル、バー
   サチック酸ビニル及びバーサチック酸以外の炭素数６〜
   １８のカルボン酸のビニルエステルを主成分とする共重
   合体を固形分換算で１〜３０重量部配合してなるセメン
   ト系防水剤。
2. 【請求項２】請求項１に記載のセメント系防水剤に、該
   防水剤１００重量部当たり水３０〜６０重量部添加して
   混練りし、得られた混練物を被施工面１m² あたり０．
   ５kg以上塗布あるいは吹き付け塗装することを特徴とす
   るセメント系防水剤の施工方法。