JP2003292361A - 補修用モルタル組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート構造物の損傷部のコテ塗り
補修に好適な、コテ離れが良好で厚塗りが可能な補修用
モルタル組成物を提供する。 【解決手段】 セメント、骨材及び繊維状物を必須成分
とする補修用モルタル組成物において、繊維状物として
カナダ標準ろ水度（ＪＩＳ Ｐ８１２１）が２５０〜８
００ｍｌ、重量平均繊維長が０．１〜３．０ｍｍのポリ
オレフィン系フィブリル化繊維を全固形分基準で０．０
１〜１重量％の割合で配合したことを特徴とする補修用
モルタル組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート構造
物の損傷部のコテ塗り補修に好適な、コテ離れが良好で
厚塗りが可能な補修用モルタル組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路の橋脚、鉄道のトンネル、下水
処理場の廃水ピット等のコンクリート構造物において
は、塩害、中性化、酸性物質等によりコンクリートが劣
化し、剥落や欠損が生じている。橋脚等の大型の構造物
は吹付けモルタルにより補修されるが、廃水ピット等は
左官工によるコテ塗りモルタル補修が一般的である。モ
ルタルによる補修効果を充分出すためには、一般的にモ
ルタルを１０ｍｍ以上厚塗りすることが必要であるが、
従来の補修用モルタルを垂直の壁面や天井面に施工する
場合、１回のコテ塗りの厚みをせいぜい２〜３ｍｍにし
ておかないと、コテ塗りしたモルタルが垂れたり、落下
したりした。そのため１０ｍｍ以上のモルタル厚みを得
るためには３〜５回の重ね塗りが必要となり、作業性が
非常に悪かった。これを防止するために水溶性高分子化
合物を添加してモルタル自体の粘度を上げることが行わ
れているが、この方法ではモルタルのコテ離れが悪くな
る外、１回のコテ塗りによるモルタル厚みはせいぜい５
ｍｍ止まりであった。また他の方法として木材パルプを
添加する方法もあるが、やはり１回のコテ塗りのモルタ
ル厚みは５ｍｍ程度であり、また木材パルプはモルタル
中で腐敗、劣化することから、経年変化でモルタルの強
度低下やひび割れの原因となった。

【０００３】特開昭６１−２８１０８３号公報において
は、水硬性セメントに軽量骨材、繊維及び水溶性高分子
化合物のような合成樹脂を配合した超厚付け塗材が提案
されており、コンクリート欠損部の補修に好適で厚塗り
が可能であることが記載されている。ここに繊維として
は繊維長３〜２５ｍｍのものの使用が推奨されており、
繊維が短い場合には厚塗りにおけるだれが防止し難く、
また硬化後にクラックが発生し易いことが述べられてい
る。また合成樹脂の使用量が少ないと塗膜が剥落し易
く、超厚付けが困難であることが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、水溶性高
分子化合物を相当量使用した場合には、上述のようにモ
ルタルのコテ離れが悪くなり作業性を損なうこと、また
繊維長の長い繊維を配合した場合にもコテ離れが良好な
モルタル組成物が得難いこと、さらにコテ塗り時のモル
タルの伸びが悪いことを認めた上で、このような欠点を
有しないモルタル組成物を求めて検討を行った。その結
果、後述のようなポリオレフィン系フイブリル化繊維を
使用するときに、コテ離れが良好で、１回のコテ塗りで
１０ｍｍ以上の厚塗りが可能なモルタル組成物が得られ
ることを見出し、本発明に到達した。したがって本発明
の目的は、コンクリート構造物の損傷部の補修に好適
な、コテ塗りの作業性が良好でしかも１回のコテ塗りで
厚塗りすることが可能な補修用モルタル組成物を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によれ
ば、セメント、骨材及び繊維状物を必須成分とする補修
用モルタル組成物において、繊維状物としてカナダ標準
ろ水度（ＣＳＦ）（ＪＩＳ Ｐ ８１２１）が２５０〜
８００ｍｌ、重量平均繊維長が０．１〜３．０ｍｍのポ
リオレフィン系フィブリル化繊維を全固形分基準で０．
０１〜１重量％の割合で配合したことを特徴とする補修
用モルタル組成物が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で使用されるセメントは、
水で練ったときに硬化性を示す無機質結合剤であって、
具体的に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、低発熱性ポルトランドセメント、高酸化鉄
型ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、
チタンセメント、マンガンセメント、クロムセメント、
シリカセメント、アルミナセメント、高炉セメント、ホ
ゾランセメントなどを例示することができる。これらは
単独で使用してもよく、あるいは２種以上組み合わせて
使用することができる。

【０００７】本発明で使用される骨材としては、例え
ば、砂、珪砂、石英砂、これらを着色したものや焼成し
たもの、石英粉、珪砂粉などの岩石粉、亜鉛白、炭酸カ
ルシウム、アルミナ、ガラスビーズ、パーライト、シラ
スバルーンなどを挙げることができる。これら骨材とし
ては、粒径が０．１５〜２．５ｍｍ程度のものを使用す
るのが好ましい。

【０００８】本発明の補修用モルタル組成物において
は、カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）（ＪＩＳ Ｐ ８１２
１）が２５０〜８００ｍｌ、好ましくは３００〜７５０
ｍｌ、重量平均繊維長が０．１〜３．０ｍｍ、好ましく
は０．１〜２．０ｍｍのポリオレフィン系フィブリル化
繊維が配合される。このようなＣＳＦ及び平均繊維長を
有するポリオレフィン系フィブリル化繊維を使用するこ
とにより、コテ塗り作業性が良好で、厚塗り可能な補修
用モルタル組成物を得ることができる。

【０００９】ここにカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）は、Ｊ
ＩＳ Ｐ ８１２１に準じて測定されるものである。具
体的には絶乾重量２４ｇのポリオレフィン系フィブリル
化繊維を量り取り、２０００ｍｌの水を加えて濃度１．
２％程度とし、ＪＩＳ Ｐ８２０９に規定する離解機に
かけて３００００回転（１０分間）離解する。完全に離
解した後、パルプを０．３％濃度程度に希釈し、水温を
２０．０±０．５℃とする。離解したパルプスラリーを
１０００ｍｌ量り取り、カナダ標準ろ水度試験器を用い
て、側管から出た排水量を読み取る。

【００１０】また重量平均繊維長（ＣＦＬ）は、家庭用
ミキサーに絶乾重量０．５ｇのポリオレフィン系フィブ
リル化繊維を純水１２５０ｍｌとともに仕込み、離解時
間１分の条件でスラリー状にする。この試料を、所定の
篩分けスクリーンと３２５メッシュの捕集用スクリーン
を装着した篩分け試験機（ＪＩＳ Ｐ ８２０７）を用
いて、流水（１０Ｌ／分）中で１５分間篩分けし、スク
リーン残留分及び通過分の重量割合から平均繊維長を求
める。篩分け用スクリーンは、３５、６５、１５０、３
２５メッシュのものを試料により１種類選択する。実際
には、スクリーン残留百分率より、検量線を用いて算出
する。

【００１１】ポリオレフィン系フィブリル化繊維は、ポ
リオレフィンから構成されるパルプ状多分岐の極細繊維
である。フイブリル化繊維を構成するポリオレフィンと
しては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペン
テン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−
メチル−１−ペンテンなどのα−オレフィンの単独重合
体、これら２種以上の共重合体、あるいはこれらα−オ
レフィンと少量のビニルモノマーとの共重合体、例えば
エチレン・α,β−不飽和カルボン酸共重合体、あるい
はこれら単独重合体又は共重合体をさらに不飽和カルボ
ン酸もしくはその誘導体でグラフト変性したものなどを
挙げることができる。具体的にはポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンなどを代表
例として挙げることができる。このようなポリオレフィ
ンは種々の触媒系で製造されたものを使用することがで
きる。

【００１２】前記のようなカナダ標準ろ水度及び平均繊
維長を有するポリオレフィン系フィブリル化繊維は、ポ
リオレフィンを加熱下に有機溶剤に溶解させ、ポリビニ
ルアルコールのような親水性化合物の水溶液と混合し、
攪拌して均一な懸濁液とし、これを急激な降圧状態に晒
すフラッシュ紡糸法、ポリオレフィンを加熱下に有機溶
剤に溶解させ、親水性化合物を溶解した水中に噴射する
方法、ポリオレフィンを加熱下に有機溶剤に溶解させ、
これに親水性化合物を添加して混合し、水中にフラッシ
ュして強い剪断力下に析出させる方法、あるいはこれら
の方法によって得られる繊維をさらに叩解する方法など
によって得ることができる。このときの条件を適宜選択
することにより、得られるポリオレフィン系フィブリル
化繊維の濾水度及び平均繊維長を調整することができ
る。

【００１３】本発明の補修用モルタル組成物は、セメン
ト、骨材及びポリオレフィン系フィブリル化繊維を必須
成分として含有する。骨材はその種類によっても異なる
が、セメント１００重量部に対し、５０〜３００重量
部、とくに１００〜２５０重量部の割合で配合するのが
好ましい。骨材の配合量が過少であると、作業時の垂れ
が起こりやすく、また補修面の強度不足や体積収縮の原
因となる。また骨材量が過多になると、粘度が大きくな
りすぎて塗布の作業性を損なったり、あるいは骨材の種
類によっては重量が増加して厚付けが難しくなるなどの
欠点が生じるので、骨材の種類に応じ、上記範囲で適切
な配合量を選択するのが良い。

【００１４】またポリオレフィン系フィブリル化繊維
は、補修用モルタル組成物中の固形分基準で、０．０１
〜１重量％、好ましくは０．０２〜０．８重量％の割合
で配合される。ポリオレフィン系フィブリル化繊維を配
合しないと、モルタル組成物のコテ離れ性や塗布時のモ
ルタルの伸びが悪く、また厚塗りができない。一方、あ
まり多量に配合すると、粘度上昇により塗布作業性が損
なわれるので好ましくない。

【００１５】本発明の補修用モルタル組成物には、必要
に応じ、各種添加剤を配合することができる。このよう
な添加剤の例としては、塩化カルシウム、炭酸アトリウ
ム、アルミン酸カルシウムのような硬化促進剤や硬化遅
延剤、メチルセルローズのような保水剤、ＥＶＡ系、ア
クリル系、ＳＢＲ系などのセメント混和用合成樹脂エマ
ルジョンや再乳化粉末樹脂などを挙げることができる。

【００１６】本発明の補修用モルタル組成物は、使用に
際して厚付け塗りに好適な粘度となるように水を添加し
混練することにより調製される。このような補修用モル
タル組成物は、コンクリート構造物等の天井面や壁面な
どの剥落部、欠損部などのコテ塗り補修に好適に使用さ
れる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 ［参考例１］３０リットル容量の攪拌機付きオートクレ
ーブ中に、ｎ−ヘキサン１０リットル（２３℃）、水１
０リットル（２３℃）、高密度ポリエチレン樹脂（ＭＦ
Ｒ（メルトフローレート、１９０℃、２１６０ｇ荷重）
４０ｇ／１０分、密度９６３ｋｇ／ｍ^３）６００ｇ及び
ポリビニルアルコール（ケン化度：９９％、４％水溶液
粘度（２０℃）４．６〜６．０ｃｐｓ、商品名ゴーセノ
ールＮＬ−０５、日本合成化学（株）製）２．４ｇを投
入して、回転数９００ｒｐｍで攪拌しながら混合液の温
度が１４０℃になるまで昇温した。そして混合液の温度
を４０℃に保持してさらに３０分間攪拌を続け、懸濁液
を得た。

【００１８】ついでこの懸濁液を、オートクレーブに取
り付けられた直径３ｍｍ、長さ２０ｍｍのノズルよりパ
イプを経て、窒素雰囲気下で−４００ｍｍＨｇの圧力下
にあるドラムにフラッシュさせて繊維状物を得た。次い
でこの繊維状物を受容器内で１０ｇ／リットル濃度のス
ラリーとした後、直径１２インチのディスク型リファイ
ナーで叩解し、ポリエチレンのパルプ状フィブリル化繊
維を得た。このようにして得られたポリエチレンフィブ
リル化繊維の物性を下記に示す。 カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）：５８０ｍｌ 平均繊維長：０．２ｍｍ

【００１９】［参考例２］参考例１において、高密度ポ
リエチレン樹脂としてＭＦＲが２０ｇ／１０分、密度が
９６３ｋｇ／ｍ^３のものを８５０ｇ、ポリビニルアルコ
ールの使用量を２．０ｇとした以外は、参考例１と同様
にしてポリエチレンのパルプ状フィブリル化繊維を得
た。このようにして得られたポリエチレンフィブリル化
繊維の物性を下記に示す。 ＣＳＦ：７３０ｍｌ 平均繊維長：０．７ｍｍ

【００２０】［参考例３］参考例１において、高密度ポ
リエチレン樹脂としてＭＦＲが５．５ｇ／１０分、密度
が９６５ｋｇ／ｍ^３のものを１２００ｇ、ポリビニルア
ルコールの使用量を３．０ｇとした以外は、参考例１と
同様にしてポリエチレンのパルプ状フィブリル化繊維を
得た。このようにして得られたポリエチレンフィブリル
化繊維の物性を下記に示す。 ＣＳＦ：７１０ｍｌ 平均繊維長：１．８ｍｍ

【００２１】［参考例４］参考例１において、高密度ポ
リエチレン樹脂としてＭＦＲが５．５ｇ／１０分、密度
が９６５ｋｇ／ｍ^３のものを９００ｇ、ポリビニルアル
コールの使用量を２０ｇとした以外は、参考例１と同様
にしてポリエチレンのパルプ状フィブリル化繊維を得
た。このようにして得られたポリエチレンフィブリル化
繊維の物性を下記に示す。 ＣＳＦ：３３０ｍｌ 平均繊維長：１．４ｍｍ

【００２２】［実施例１］普通ポルトランドセメント
１．８６ｋｇ及び５号珪砂２．８６ｋｇを１０リットル
バケツに取り、ハンドミキサーで良く攪拌した。次に水
０．５４ｋｇ及びモルタル混和材（三井化学（株）製、
ストラクトボンド２０３１）０．２５ｋｇを添加し、ハ
ンドミキサーで５分間攪拌した。さらに参考例１で製造
したポリエチレンフィブリル化繊維を乾燥粉砕した粉体
状の繊維を２．３６ｇ（セメント及び珪砂の合計重量の
０．０５％）添加し、ハンドミキサーでさらに５分間攪
拌してコテ塗り用モルタルを調製した。出来上ったモル
タルを、予め表面に水を染み込ませた垂直のコンクリー
ト壁面に中塗りコテを使用してコテ塗りし、垂れや落下
なしにコテ塗りできる最大厚み、調製したモルタルのコ
テによる伸び及びコテ離れ性を観察した。結果を表１に
示す。

【００２３】尚、表１におけるモルタル伸び及びコテ離
れ性は、以下の基準により評価した。 モルタル伸び ◎：１回のコテ塗りで３０ｃｍ以上の長さに塗れる。 ○：１回のコテ塗りで２５〜３０ｃｍの長さに塗れる。 △：１回のコテ塗りで２０〜２５ｃｍの長さに塗れる。 ×：１回のコテ塗りで２０ｃｍ未満の長さに塗れる。 コテ離れ性 ◎：コテに付着なし ○：コテの３０％未満に付着 △：コテの３０％以上に付着 ×：コテ全面に付着

【００２４】［実施例２〜４］実施例１において、ポリ
エチレンフィブリル化繊維の添加量を表１のように変更
した以外は、実施例１と同様にして最大厚み、コテ塗り
性等の評価を行った。結果を表１に示す。

【００２５】［実施例５〜７］実施例１において、ポリ
エチレンフィブリル化繊維として参考例２〜４で製造し
たフィブリル化繊維を使用した以外は、実施例１と同様
に行った。結果を表１に示す。

【００２６】［比較例１］実施例１において、ポリエチ
レンフィブリル化繊維を使用しなかった以外は実施例１
と同様に行った。結果を表１に示す。

【００２７】［比較例２］実施例１において、ポリエチ
レンフィブリル化繊維の代りに、繊度２デニール、繊維
長５ｍｍのポリプロピレン繊維（大和紡（株）製、ＰＺ
タイプ）を使用した以外は実施例１と同様に行った。結
果を表１に示す。

【００２８】［比較例３］比較例２において、ポリプロ
ピレン繊維の添加量を０．５％にした以外は比較例２と
同様に行った。結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、コンクリート構造物の
損傷部等のコテ塗り補修に有用で、厚塗りが可能でコテ
塗り作業性良好な補修用モルタル組成物を提供すること
ができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント、骨材及び繊維状物を必須成分
   とする補修用モルタル組成物において、繊維状物として
   カナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）（ＪＩＳ Ｐ８１２１）が
   ２５０〜８００ｍｌ、重量平均繊維長が０．１〜３．０
   ｍｍのポリオレフィン系フィブリル化繊維を全固形分基
   準で０．０１〜１重量％の割合で配合したことを特徴と
   する補修用モルタル組成物。
2. 【請求項２】 セメント１００重量部に対し、骨材が５
   ０〜３００重量部の割合で配合されてなる請求項１記載
   の補修用モルタル組成物。
3. 【請求項３】 コテ塗り補修に使用される請求項１又は
   ２記載の補修用モルタル組成物。