【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築物、土木建造物などの壁面、天井面、床面などに塗布あるいは吹き付け等の仕上げ施工に用いられるモルタル用粉体混和剤含有一材型セメント系モルタル組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物や土木構造物などの内外壁面、天井面、床面、コンクリート構造物の外周面あるいはトンネル内壁面などにおいては、モルタルを打設して仕上げ面が形成されている。これらの仕上げ面は垂直あるいは水平下向きであるために施工に際しては接着力の強いモルタルを使用する必要があり、施工後の仕上げ面は大気中に露出し、人の目にも触れるために、表面ひび割れなどが発生しないような強度、耐久性が求められる。
【０００３】
一般に、モルタルの接着力、強度、粘性を高め施工性、耐久性を向上させるためにモルタルにモルタル混和剤（強化剤）が添加され使用されている。モルタル混和剤としては、各種のエチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、スチレン−アクリル系共重合系体エマルジョン、アクリル酸エステル系共重合体エマルジョン、スチレン−ブタジエン系共重合体エマルジョン等の水性エマルジョンを主成分とし、それに増粘剤、防錆剤等を含有する物が一般的であり、施工の際に、セメント、砂、水などの基本材料と混合して使用されている。
【０００４】
水性エマルジョンを主成分とする混和剤の場合には、基本的に現場混合となるために、容器の処理の問題や適切な添加量の遵守の難しさの問題等があり、最近、粉体混和剤を用いたプレミックスタイプ（一材型）が注目されている。しかしながら、プレミックスタイプに使用可能な混和剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョンを噴霧乾燥して得られる粉末エマルジョンに代表される酢酸ビニル系粉末エマルジョンがほとんどのケースで使用されるため、耐アルカリ性をはじめとする耐久性の不足、水への再分散性の悪さ、各種基材への密着性の悪さ等の問題があり、現時点で水性エマルジョンの性能レベルには未達であるという問題がある。
【０００５】
また、（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した合成樹脂粉末を、セメント系モルタル用混和剤として使用することは知られている（例えば、特許文献１）。この混和剤は優れたものではあるが、得られるセメント系モルタルの強度、耐久性はなお十分とはいえない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１５１２２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、モルタルの接着性、強度を高めると共に、耐アルカリ性等の耐久性、各種基材に対する密着性を兼ね備え、かつ、各種施工方法（吹付け、こて塗り等）における施工性を格段に向上させる粉体混和剤含有一材型セメント系モルタル組成物を提供することにある。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末、（Ｂ）ビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体粒子からなる水再分散性合成樹脂粉末、（Ｃ）繊維質を主成分とし、かつ、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／０〜５／９５（重量比率）および｛（Ａ）＋（Ｂ）｝／（Ｃ）＝９８／２〜９９．９／０．１（重量比率）である粉体混和剤を含有する一材型セメント系モルタル組成物を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のモルタル組成物に含有される粉体混和剤を構成する（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末において、水存在下で再分散し分散質を構成する重合体は、（メタ）アクリル酸エステル系単量体の重合体である。（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等が挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上を組み合わせて使用される。また、エチレン等のオレフィン、塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリルアミド等のアクリルアミド系単量体、アクリロニトリル等のニトリル類、スチレン等のスチレン系単量体、ブタジエン等のジエン系単量体を性能を損なわない範囲で併用してもかまわない。
【００１０】
また、重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介して化学結合（グラフト）したポリビニルアルコール系重合体は、水の存在下で本重合体粒子の分散剤としての機能を奏する。
【００１１】
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる水再分散性合成樹脂粉末の水中再分散性および皮膜強度の観点から、ポリビニルアルコール系重合体の粘度平均重合度（以下、重合度と略記する）の下限は１００以上が好ましく、２００以上がより好ましく、５００以上が特に好ましい。また、重合度の上限は５０００以下が好ましく、３５００以下がより好ましく、２０００以下が特に好ましい。ポリビニルアルコール系重合体は一種類でも良いが、二種類以上のブレンド物の場合でも重合度が上記の範囲を逸脱しなければ何ら差し支えない。一方、ポリビニルアルコール系重合体の鹸化度は、ポリビニルアルコール系重合体の水溶性等の観点から４０〜９９．９９モル％が好ましく、５０〜９９．９モル％がより好ましく、６０〜９９．５モル％が特に好ましい。
【００１２】
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末において、該ポリビニルアルコール系重合体としては、末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体に由来する物が好ましい。末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体としては、該ポリビニルアルコール系重合体のジスルフィド結合を防止し、水溶性を保持するという観点から、ポリビニルアルコール系重合体の片末端のみにメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体が好ましい。片末端にのみメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体は、例えば、チオール酢酸の存在下にビニルエステル系単量体を重合して得られたポリビニルエステル系重合体を鹸化することにより得られる。
【００１３】
ビニルエステル系単量体としては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル等が挙げられ、これらの中でも酢酸ビニルが好ましい。
【００１４】
また、該ポリビニルアルコール系重合体には、他のコモノマーを共重合しても良い。コモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ｉ−ブテン等のオレフィン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデデシル等の（メタ）アクリル酸エステル類、メチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル等のビニルエーテル、アクリロニトリルのニトリル、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル、酢酸アリル等のアリル化合物、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメット酸、無水イタコン酸等のカルボキシル基含有化合物およびそのエステル、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸基含有化合物、ビニルトリメトキシシ欄等のビニルシラン、酢酸イソプロペニル、３−（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。これらの単量体の含有量は５モル％以下が好ましい。
【００１５】
本発明の（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末（二次粒子）の平均粒径は１〜１０００μｍが好ましく、２〜５００μｍがより好ましい。本発明の（Ａ）水再分散性合成樹脂粉末（二次粒子）は、水に投入して攪拌することにより、さらに小粒径の粒子（一次粒子）に分散することができる。
【００１６】
本発明の（Ａ）合成樹脂粉末は、末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体の存在下に、（メタ）アクリル酸エステル系単量体を主体とする単量体を水性媒体中において乳化重合することにより得られた水性エマルジョンを乾燥することにより得られる。乳化重合時の末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体の量は、単量体１００重量部に対して０．５〜１００重量部が好ましく、１〜５０重量部が好ましく、２〜３０重量部が特に好ましい。この好適な範囲を逸脱する場合には、再分散性の低下、安定性の低下等が起こる問題が生じる。また、乳化重合時に末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体以外のポリビニルアルコール系重合体やヒドロキシエチルセルロース等の水溶性高分子、各種界面活性剤（ノニオン、アニオン、カチオン、両性）を性能を損なわない範囲で併用することも可能である。
【００１７】
本発明の（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末は、上記乳化重合で得られる水性エマルジョンを乾燥することにより得られるが、乾燥方法としては、噴霧乾燥、加熱乾燥、送風乾燥、凍結乾燥等が挙げられ、中でも噴霧乾燥が好ましい。
【００１８】
本発明の（Ａ）合成樹脂粉末には、水中再分散性をさらに向上させるために水溶性添加剤を添加することができる。水溶性添加剤としては、ポリビニルアルコール系重合体、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性高分子が挙げられる。また、合成樹脂粉末のブロッキング防止の目的で、ブロッキング防止剤を添加することが望ましい。ブロッキング防止剤としては、０．１〜１０μｍの微粒子無機粉末が好ましい。無機粉末としては、炭酸カルシウム、クレー、無水珪酸、珪酸アルミニウム等が挙げられる。
【００１９】
本発明の一材型モルタル組成物に含有される粉体混和剤を構成する（Ｂ）ビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体粒子からなる水再分散性合成樹脂粉末において、水存在下で再分散し分散質を構成する重合体はビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体である。ビニルエステル系単量体としては、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニルなどが挙げられ、工業的には酢酸ビニルが好適に使用される。また、酢酸ビニルの場合には、単独で重合体とした場合に、造膜性の問題や、耐アルカリ性の問題があるため、一般的には他のコモノマーとの共重合体の形で使用される。使用されるコモノマーとしては、エチレン等のオレフィン、（メタ）アクリル酸エステル類、バーサチック酸ビニル等の他のビニルエステル類が挙げられ、特に、工業的、経済的な観点でエチレンとの共重合体、すなわち、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。この場合のエチレンと酢酸ビニルの共重合割合は、エチレン／酢酸ビニル＝５／９５〜４０／６０（重量比）の範囲が好ましい。
【００２０】
（Ｂ）ビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体粒子からなる水再分散性合成樹脂粉末は、分散剤存在下にビニルエステル系単量体を主たる成分とする単量体を水性媒体中で乳化重合することにより得られる水性エマルジョンを乾燥して得られる。この場合の分散剤としては、各種ポリビニルアルコール系重合体（上記した末端にメルカプト基を有するポリビニルアルコール系重合体をも含む）、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、各種界面活性剤等が使用可能である。中でも、ポリビニルアルコール系重合体を分散剤として使用する場合が、乾燥して得られる合成樹脂粉末の水への再分散性等の観点で好適である。ポリビニルアルコール系重合体の使用量は、単量体１００重量部あたり０．５〜２０重量部が好ましく、１〜１５重量部がより好ましく、２〜１０重量部が特に好ましい。この範囲を逸脱する場合には、樹脂粉末の再分散性が低下する等の問題が起こる場合がある。
【００２１】
（Ｂ）ビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体粒子からなる水再分散性合成樹脂粉末は、分散剤存在下にビニルエステル系単量体を主たる成分とする単量体を水性媒体中で乳化重合することにより得られる水性エマルジョンを乾燥して得られるが、乾燥方法、水溶性添加剤、ブロッキング防止剤等は、上記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末の場合と同様である。
【００２２】
本発明の一材型モルタル組成物に含有される粉体混和剤は、（Ｃ）繊維質を含む。繊維質としては、各種、各形状のものが使用できる。例えば、ビニロン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、セルロース繊維等が挙げられ、ビニロン繊維、ナイロン繊維が本モルタル用粉体混和剤においては、（Ａ）および（Ｂ）の水再分散性合成樹脂粉末との混和性（相性）の点で好ましい。一般的には直径１０〜５００μｍ、長さ３〜３０ｍｍ程度の形状で使用される。形状的にはこの範囲を逸脱すると、（Ａ）および（Ｂ）との混和性の悪化、補強効果の低下の問題がある。
【００２３】
本発明の一材型モルタル組成物に含有される粉体混和剤は、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル系単量体からなる重合体粒子表面に末端のスルフィド結合を介してポリビニルアルコール系重合体が化学的に結合した水再分散性合成樹脂粉末、（Ｂ）ビニルエステル系単量体を主たる成分とする重合体粒子からなる水再分散性合成樹脂粉末、（Ｃ）繊維質を主成分とする粉体混和剤であり、（Ａ）／（Ｂ）＝１００／０〜５／９５（重量比率）および｛（Ａ）＋（Ｂ）｝／（Ｃ）＝９８／２〜９９．９／０．１（重量比率）である。
（Ａ）／（Ｂ）は１００／０〜５／９５（重量比率）である必要があり、好ましくは９５／５〜１０／９０、より好ましくは９０／１０〜２０／８０である。この範囲を逸脱する場合、モルタルの基材への接着性低下や耐アルカリ性等の耐久性の低下が起こる場合がある。
【００２４】
また、｛（Ａ）＋（Ｂ）｝／（Ｃ）は９８／２〜９９．９／０．１（重量比率）である必要があり、９９／１〜９９．９／０．１がより好ましい。（Ｃ）繊維質の配合量がこの範囲より少ない場合には、強度，耐久性において十分な効果が得られず、逆にこの範囲より多い場合には、本粉体混和剤中への繊維の均一混合が難しく、また、実用における分散性の点でも問題がある。
【００２５】
本発明のモルタル組成物に含有される粉体混和剤は、用途に応じて各種添加剤を配合することができる。添加剤の例としては、各種のＡＥ剤、減水剤、流動化剤、保水剤、増粘剤、防水剤、防錆剤、防腐剤、消泡剤等が挙げられる。
【００２６】
中でも、保水剤および増粘剤として使用される各種水溶性樹脂は多くの用途において重要な役割をもっている。水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール系重合体、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、でんぷん誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリＮ−ビニルアセトアミド、ポリＮ−ビニルホルムアミド、水溶性アルキド樹脂、水溶性フェノール樹脂、水溶性尿素樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性ナフタレンスルホン酸樹脂、水溶性アミノ樹脂、水溶性ポリアミド樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリカルボン酸樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性ポリオール樹脂、水溶性ポリエポキシ樹脂等が挙げられ、特に、ポリビニルアルコール系重合体が（Ａ）および（Ｂ）の水再分散性合成樹脂粉末との相溶性の観点から好ましく、増粘効果の観点からはヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体が好ましい。各種変性基で変性したポリビニルアルコール系重合体も使用でき、長鎖オレフィンや長鎖アルキルビニルエーテル等を由来とする長鎖アルキル基を有するようなポリビニルアルコール系重合体は、少量の配合で著しい増粘効果を有するために特に好ましく使用される。
【００２７】
本発明の一材型セメント系モルタル組成物に使用するセメントは、使用目的で選ばれる硬化時間に合わせて、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、高炉セメント、超速硬セメントなど種類を選択することができる。
また、使用する骨材も、目的に合わせ各種のものが使用される。例えば、フライアッシュ、硅砂，スラグ粉末が挙げられる。
【００２８】
本発明の一材型モルタル組成物に含有される粉体混和剤のモルタルへの添加量は、モルタルに含まれるセメント１００重量部に対して０．０５〜５０重量部が好ましく、１〜３０重量部がより好ましい。添加量が０．０５重量部より少ない場合には、強度、耐久性等に効果が十分現れず、また、５０重量部よりも多い場合には、モルタルの粘性、流動性に問題が生じるうえに、強度低下が起こる場合がある。モルタル組成物において粉体混和剤の添加方法としては、予め、粉体混和剤の水性分散液を調整した後、モルタルの水スラリー組成物を調整する方法、モルタルの水スラリー調整時に、粉末の形態で粉体混和剤を添加する方法、セメントおよび砂などの粉体組成物に、粉体混和剤を予め粉体混合した後、モルタルの水スラリー組成物を調整する方法等が挙げられる。本発明のモルタル用粉体混和剤を添加して得られたモルタルの水スラリー組成物は、通常公知の施工方法（例えば、吹付け、手塗り等）により施工され、養生される。本発明の一材型セメント系モルタル組成物は、建築物、土木建造物などの壁面、天井面、床面などに塗布あるいは吹き付け等の仕上げ施工に好適に使用される他、各種構造成型物としても好適に使用される。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
波型スレート屋根の防水補修
従来の一材型ポリマーセメントでは、耐水性不足を補うため材料を施工後、耐久性確保のため仕上げ防水塗装が必要であった。そのために、防水補修工事に多大な時間を要すること、工事費がかさむことなどから、この分野ではほとんど利用されていなかった。
【００３１】
（配合例１）屋根用吹付け一材型ポリマーセメントの配合
高炉セメントＢ種 １００重量部
膨張セメント ４重量部
水分散性アクリル樹脂粉末 ＊１） ８重量部
水分散性エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂粉末 ＊２） ２重量部
フライアッシュ（九電産業製） ５０重量部
硅砂８号 ５０重量部
ホ゜リヒ゛ニルアルコール（クラレ製Ｖ−２２５０） ０．２重量部
ナイロン繊維（テ゛ュホ゜ン製ニュークリート１９，長さ３ｍｍ） ０．０２重量部
＊１）組成：メチルメタクリレート／ｎ−フ゛チルアクリレート＝５０／５０（重量％）
メルカフ゜ト基含有ＰＶＡ使用エマルジョン（ＥＭ）を噴霧乾燥
＊２）組成：エチレン／酢酸ビニル＝２０／８０（重量％）
ＰＶＡ使用ＥＭを噴霧乾燥
【００３２】
上記の材料を計量・混合・撹拌して、一材型セメント系モルタル組成物を作成した。施工現場では、施工を施す屋根表面を前もって高圧水洗浄を施し、本組成物材料に３０〜３５％程度の清水を加え、均一になるまで攪拌した。この工程で、含有される粉体混和剤は、容易に乳化し、モルタル組成物は吹付け作業に適した流動性に富む作業性を得た。エアレスまたはモルタル吹付け機を用いて、４〜７ｋｇ／ｃｍ２の圧縮エアにより、１〜１．５ｋｇ／ｍ２吹付け施工した。施工後の養
生は、使用しているポリビニルアルコール樹脂の効果で、保水性に優れているため、シート養生等特別な手段を要せず、気乾養生で十分であった。養生が進むにつれて本発明組成物は、セメント硬化体（水和物）の表面および組織の空隙を埋めるような形で固化し、緻密かつ柔軟な防水膜を形成した。この固化過程で、下地（屋根素材）とこの防水層の強固な接着力が発現した。また、乾燥収縮によりひびわれを生じる現象も認められなかった。
配合例１の組成物に３０％の清水を加えて作成したモルタルの性能を、表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
表１に示したように、防水材に求められる性能とくに吸水率が０．２５ｇ／ｃｍ３以下を十分に満足するばかりか、通常のモルタル強度以上の高性能防水材である。ひびわれ発生防止のために配合した繊維の効果が、この面でも証明された。
【００３５】
実施例２
建築外装仕様の使用例
建物の外装は、建物の構造・種類、商業施設・工場等の用途などで多くの要因を考慮して決められている。工場・倉庫などの壁は、ＡＬＣ版、耐水ボードなど比較的廉価の材料が使用され、その外装材は、安価なセメントリシン類が多用されている。セメントリシンは、接着性に劣るため５〜７年程度で剥がれが生じ、頻繁なメンテナンスを要する。
【００３６】
（配合例２）外装材用吹き付け一材型モルタル組成物の配合
ポルトランドセメント ８０重量部
超速硬セメント ２０重量部
水分散性アクリル樹脂粉末 ＊１） １０重量部
フライアッシュ（九電産業製） ５０重量部
硅砂８号 １００重量部
水溶性セルロース（信越化学製メトロース゛９０ＳＨ−４０００） ０．５０重量部
粉末消泡剤（信越化学製ＫＭ−８８Ｐ） ０．１０重量部
ナイロン繊維（テ゛ュホ゜ン製ニュークリート１９，長さ６ｍｍ） ０．０３重量部
【００３７】
上記の材料を実施例１と同様の手順で、２５〜３０％の水を加え、モルタルを調合した。この場合の本材料の使用量は、質感を保つために２〜３ｋｇ／ｍ２程度吹付け施工をすることが、好ましい。
本実施例品に、２５％の清水を加えて作成したモルタルの性能を、表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】
表２に示したように本実施例品は、防水性・しゃ塩性・接着性に優れかつ平易な作業性から平滑に仕上がるため、上塗り材を使用しなくても、そのまま外装仕上げとして可能である。とくにコンクリート露出仕様の建築物の仕上げ材には最適である。
本発明品の上に弾性タイル、防菌・防カビ塗料、通気性塗料等目的別の専用の外装仕上げを施すことにより、さらに付加価値の高い外装仕様となる。
【００４０】
実施例３
土木コンクリート構造物の補修
道路、水路、港湾関係の土木コンクリート構造物は、道路構造物においては重交通量の増加や塩害に代表されるコンクリートの早期劣化の影響で、損傷が広範に表れ、補修等の対策が必要となっているものが多い。これらの補修は、交通規制・潮位変化などの要因で、使用される補修材には、ポリマーセメントの持つ防水性等の本来の性能のほか、短時間施工を可能とする速硬性、塗り重ね回数を少なくするため超厚付け性が求められる。そのために速硬化性のセメントを使用するとともに、増粘材および繊維質の材料を採用する。
【００４１】
（配合例３）超厚付け速硬性一材型モルタル組成物の配合
早強ポルトランドセメント ６０重量部
超速硬セメント ４０重量部
水分散性アクリル樹脂粉末 ＊１） １０重量部
粉末消泡剤（信越化学製ＫＭ−８８Ｐ） ０．１０重量部
スラグ微粉末（新日鉄高炉セメント製エスメント＃４０００） ２０重量部
フライアッシュ（九電産業製） ３０重量部
硅砂８号 ５０重量部
硅砂６号 １５０重量部
水溶性セルロース（信越化学製メトロース゛９０ＳＨ−４０００） ０．２重量部
ナイロン繊維（テ゛ュホ゜ン製ニュークリート１９，長さ１２ｍｍ） ０．０５重量部
【００４２】
上記の材料を実施例１、２と同様の手順で製造および施工を行った。吹付け機械は、本用途の材料は作業可能時間が短いため、吹付け機先端のノズル内で必要量の水と混合する乾式吹付け機が好ましい。本材料に配合した増粘剤、補強繊維の効果により、上向き面吹付けにおいても、リバウンドロスが少なく、１度に３０ｍｍ以上の超厚付け施工が可能となった。吹付け後、左官こて仕上げを行えば、より平滑に仕上がる。養生および性能・効果などは、実施例１、２と同様であることは言うまでもない。
本材料に１５％の水を加え、混練して作成したモルタルの硬化物性能を、表３に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
表３に示したように、通常のコンクリート構造物に求められるコンクリートの圧縮強度：２４ Ｎ／ｍｍ２以上が、約３時間強で到達する。超速硬型にしたため短時
間で固まり、道路交通および水流など工事に伴う規制が短期間ですむ利点をもつ。
【００４５】
実施例４
高強度表層路盤の補修
空港滑走路等，重交通箇所の補修は、高強度の補修材料が要求され、また交通の早期開放が求められている。
【００４６】
（配合例４） 表層路盤用一材型ポリマーセメントの配合
高炉セメントＢ種 １００重量部
超速硬セメント １００重量部
水分散性アクリル樹脂粉末 ＊１） １２重量部
硅砂８号 ２００重量部
ビニロン繊維（クラレ製ＲＦ−Ｓ６０２×６、長さ６ｍｍ） ０．４ 重量部
【００４７】
上記の材料を実施例１と同様の手順で製造した。本配合において、混練性や施工性の面から本発明モルタル用粉体混和剤の添加量は、１５重量部以下が好ましい。それより多くすると混練性および施工性は悪くなる。水量はセメントに対し４０％が最適で、それより多くすると強度は低下する。また、水量を３５％に少なくすると、材料の粘りが高くなって成型性が悪くかえって強度はでない。本配合材料において、本発明モルタル用粉体混和剤と水量を変化させたときの作業性（混練性および施工性）を、表４に示す。また、水量と圧縮強度の関係を、表５に示す。
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
【００５０】
表４および表５に示すように、適度な作業性を有しかつ圧縮強度が６０Ｎ／ｍｍ２以上の高強度表層路盤補修材が完成した。
【００５１】
実施例５
建築物の屋根および屋上の防水施工
従来、屋根および屋上の防水施工は、ＪＡＳＳ８などに規格化されたアスファルト工法が主流となっている。この工法はコンクリート下地に樹脂フイルムシートを貼り、その上にアスファルトを施工しているもので、３工程となって手間がかかっている。
【００５２】
（配合例５） 防水用一材型ポリマーセメントの配合
高炉セメントＢ種 １００重量部
超速硬セメント ３０ 重量部
水分散性アクリル樹脂粉末 ＊１） ２ 重量部
硅砂８号 １００重量部
ビニロン繊維（クラレ製ＲＦ−Ｓ６０２×６、長さ６ｍｍ） ０．６ 重量部
金属石鹸（ステアリン酸カリウム） ６重量部
【００５３】
本実施例は、ポリマーセメントモルタルに防水層を形成するために配合設計したもので、金属石鹸を使用することにより防水性を付与することができた。
上記の材料を実施例１と同様の手順で製造する。本配合において金属石鹸はステアリン酸カリウムが最適で、その添加量は４重量部〜９重量部が適している。それより少ないと防水効果は小さく、それより多いと防水効果は大きくなるが、不燃材料としての性能が達成できなくなる。本材料を水とセメントに対し７０％で混練したモルタルを、屋上等のコンクリート下地の上に１０〜２０ｍｍの厚さにこて塗りにより施工することで、この材料一層で防水層を形成することができる。従来法に比べて施工手間がかからず、省力化を達成できる。水練りして十分に硬化した本材料の吸水率をプレーンモルタル（Ｃ／Ｓ／Ｗ＝１／２／０．６５）と比較したものを、表６に示す。
【００５４】
【表６】
【００５５】
表６に示したように、社団法人日本プレストレストコンクリート協会が防水材として規定する吸水率の性能を満足する。
【００５６】
【発明の効果】
以上、明細書および５つの実施例に示したように、本発明品を使用したポリマーセメントモルタル組成物は、セメントの種類を選ばないこと、硬化時間、作業性、施工厚さ、仕上り性、接着性、高強度、防水性、しゃ塩性、耐久性などポリマーセメントとして要求される諸条件を、すべてクリアできる。そのために、建築・土木の分野を問わず広範な用途が期待できる。また、一材化したことにより、在庫管理が容易なこと、不要な残材の発生が少ないこと、施工が簡便で品質が安定していることなど従来の二材型ポリマーセメントモルタルにない性能をもつ。残材の発生が少ないことは、即省資源・産業廃棄物の減少につながり、環境保全にも配慮した材料と言える。着色仕上げを要する場合は、顔料粉末を工場あるいは現場で必要量配合することで、可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a one-material cement mortar composition containing a powder admixture for mortar used for finishing work such as coating or spraying on a wall surface, a ceiling surface, a floor surface, and the like of a building, a civil engineering structure, and the like.
[0002]
[Prior art]
On the inner and outer wall surfaces of buildings and civil engineering structures, ceiling surfaces, floor surfaces, outer peripheral surfaces of concrete structures, and inner wall surfaces of tunnels, finished surfaces are formed by casting mortar. Since these finished surfaces are vertically or horizontally facing down, it is necessary to use mortar with strong adhesive strength during construction, and the finished surface after construction is exposed to the atmosphere and Strength and durability that do not cause cracks and the like are required.
[0003]
Generally, a mortar is added with a mortar admixture (strengthening agent) in order to increase the adhesive strength, strength and viscosity of the mortar and to improve workability and durability. Examples of the mortar admixture include aqueous emulsions such as various ethylene-vinyl acetate copolymer emulsions, styrene-acrylic copolymer emulsions, acrylate copolymer emulsions, and styrene-butadiene copolymer emulsions. As a component, a substance containing a thickener, a rust inhibitor and the like is generally used, and is used by being mixed with basic materials such as cement, sand, and water at the time of construction.
[0004]
In the case of an admixture containing an aqueous emulsion as a main component, since mixing is basically performed on site, there are problems such as processing of containers and difficulty in complying with an appropriate addition amount. A premix type (one-material type) using an agent has attracted attention. However, as an admixture that can be used for the premix type, a vinyl acetate-based powder emulsion represented by a powder emulsion obtained by spray-drying an ethylene-vinyl acetate copolymer emulsion is used in most cases. There are problems such as insufficient durability including alkalinity, poor re-dispersibility in water, poor adhesion to various base materials, and the like. is there.
[0005]
In addition, a synthetic resin powder in which a polyvinyl alcohol-based polymer is chemically bonded to the surface of a polymer particle made of a (meth) acrylate-based monomer via a terminal sulfide bond is used as an admixture for cement-based mortar. Is known (for example, Patent Document 1). Although this admixture is excellent, the strength and durability of the resulting cement mortar are still insufficient.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-151221
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to increase the adhesiveness and strength of the mortar, to have the durability such as alkali resistance, the adhesion to various base materials, and to apply various construction methods (spraying, troweling, etc.). It is an object of the present invention to provide a one-material cement mortar composition containing a powder admixture, which can significantly improve the workability in the present invention.
[0008]
[Means to solve the problem]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, (A) a polyvinyl alcohol-based polymer via a terminal sulfide bond on the surface of a polymer particle comprising a (meth) acrylate-based monomer. Water-redispersible synthetic resin powder chemically bonded, (B) a water-redispersible synthetic resin powder composed of polymer particles having a vinyl ester monomer as a main component, and (C) a fibrous material as a main component. And (A) / (B) = 100/0 to 5/95 (weight ratio) and {(A) + (B)} / (C) = 98/2 to 99.9 / 0.1 (weight) The present invention has been completed by finding a one-material cement mortar composition containing a powder admixture having the following composition.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The polyvinyl alcohol-based polymer is formed via a terminal sulfide bond on the surface of the polymer particles comprising the (A) (meth) acrylate-based monomer constituting the powder admixture contained in the mortar composition of the present invention. In the chemically bonded water redispersible synthetic resin powder, the polymer constituting the dispersoid by redispersion in the presence of water is a polymer of a (meth) acrylate monomer. Examples of (meth) acrylate monomers include (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and i-butyl (meth) acrylate. , N-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate and the like. These are used alone or in combination of two or more. Also, olefins such as ethylene, halogenated olefins such as vinyl chloride, vinyl esters such as vinyl acetate, acrylamide monomers such as acrylamide, nitriles such as acrylonitrile, styrene monomers such as styrene, and dienes such as butadiene. A system monomer may be used in combination as long as the performance is not impaired.
[0010]
Further, the polyvinyl alcohol-based polymer chemically bonded (grafted) to the surface of the polymer particle via a terminal sulfide bond functions as a dispersant for the present polymer particle in the presence of water.
[0011]
(A) From the viewpoint of redispersibility in water and film strength of a water-redispersible synthetic resin powder composed of a (meth) acrylate-based monomer, the viscosity average degree of polymerization of a polyvinyl alcohol-based polymer (hereinafter, referred to as the degree of polymerization) The lower limit of (abbreviated) is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and particularly preferably 500 or more. The upper limit of the degree of polymerization is preferably 5,000 or less, more preferably 3,500 or less, and particularly preferably 2,000 or less. One kind of polyvinyl alcohol polymer may be used, but there is no problem even in the case of a blend of two or more kinds as long as the degree of polymerization does not deviate from the above range. On the other hand, the saponification degree of the polyvinyl alcohol-based polymer is preferably 40 to 99.99 mol%, more preferably 50 to 99.9 mol%, and more preferably 60 to 99.5, from the viewpoint of water solubility of the polyvinyl alcohol-based polymer. Molar% is particularly preferred.
[0012]
(A) A water-redispersible synthetic resin powder in which a polyvinyl alcohol-based polymer is chemically bonded via a terminal sulfide bond to the surface of a polymer particle made of a (meth) acrylate-based monomer, As the polymer, a polymer derived from a polyvinyl alcohol polymer having a mercapto group at a terminal is preferable. As a polyvinyl alcohol-based polymer having a mercapto group at the terminal, from the viewpoint of preventing disulfide bonds of the polyvinyl alcohol-based polymer and maintaining water solubility, the polyvinyl alcohol-based polymer has a mercapto group at only one end of the polyvinyl alcohol-based polymer Polyvinyl alcohol polymers are preferred. The polyvinyl alcohol-based polymer having a mercapto group at only one end is obtained, for example, by saponifying a polyvinyl ester-based polymer obtained by polymerizing a vinyl ester-based monomer in the presence of thiolacetic acid.
[0013]
Examples of vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl pivalate and the like. Vinyl acetate is preferred.
[0014]
Further, another comonomer may be copolymerized with the polyvinyl alcohol-based polymer. Examples of the comonomer include olefins such as ethylene, propylene and i-butene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. (Meth) acrylates such as i-propyl acid, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, methyl vinyl ether, n Vinyl ethers such as -propyl vinyl ether, i-propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, i-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether and dodecyl vinyl ether; nitriles of acrylonitrile; vinyl halides such as vinyl chloride; allyl compounds such as allyl acetate; acid Carboxyl group-containing compounds such as maleic acid, itaconic acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimetic anhydride, itaconic anhydride and esters thereof, ethylenesulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, etc. Sulfonic acid group-containing compounds, vinylsilanes such as vinyltrimethoxy column, isopropenyl acetate, 3- (meth) acrylamidopropyltrimethylammonium chloride and the like. The content of these monomers is preferably 5 mol% or less.
[0015]
The water-redispersible synthetic resin powder (2) in which the polyvinyl alcohol-based polymer is chemically bonded to the surface of the polymer particles (A) of the present invention comprising the (meth) acrylate-based monomer via a terminal sulfide bond The average particle size of the (secondary particle) is preferably from 1 to 1000 µm, more preferably from 2 to 500 µm. The (A) water-redispersible synthetic resin powder (secondary particles) of the present invention can be further dispersed into smaller-sized particles (primary particles) by being charged into water and stirred.
[0016]
The (A) synthetic resin powder of the present invention emulsifies a monomer mainly composed of a (meth) acrylate monomer in an aqueous medium in the presence of a polyvinyl alcohol-based polymer having a mercapto group at a terminal. It is obtained by drying an aqueous emulsion obtained by polymerization. The amount of the polyvinyl alcohol-based polymer having a mercapto group at the terminal during emulsion polymerization is preferably 0.5 to 100 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight, and preferably 2 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. Parts are particularly preferred. If the ratio deviates from this preferred range, problems such as a decrease in redispersibility and a decrease in stability occur. In addition, during the emulsion polymerization, the performance of a polyvinyl alcohol polymer other than a polyvinyl alcohol polymer having a mercapto group at the end, a water-soluble polymer such as hydroxyethyl cellulose, and various surfactants (nonionic, anionic, cationic, amphoteric) is impaired. It is also possible to use them together in a range that does not exist.
[0017]
The water-redispersible synthetic resin powder of the present invention in which the polyvinyl alcohol polymer is chemically bonded to the surface of the polymer particles comprising the (A) (meth) acrylate monomer via a terminal sulfide bond, It is obtained by drying the aqueous emulsion obtained by the above emulsion polymerization. Examples of the drying method include spray drying, heat drying, blast drying, freeze drying and the like, with spray drying being preferred.
[0018]
A water-soluble additive can be added to the (A) synthetic resin powder of the present invention in order to further improve redispersibility in water. Examples of the water-soluble additive include a water-soluble polymer such as a polyvinyl alcohol-based polymer and hydroxyethyl cellulose. Further, it is desirable to add an anti-blocking agent for the purpose of preventing blocking of the synthetic resin powder. As the antiblocking agent, a fine inorganic powder of 0.1 to 10 μm is preferable. Examples of the inorganic powder include calcium carbonate, clay, silicic anhydride, and aluminum silicate.
[0019]
In the water-redispersible synthetic resin powder composed of polymer particles containing (B) a vinyl ester-based monomer as a main component constituting the powder admixture contained in the one-component mortar composition of the present invention, water is present. The polymer which is redispersed below to form a dispersoid is a polymer having a vinyl ester monomer as a main component. Examples of vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl pivalate, vinyl versatate, and the like. Industrially, vinyl acetate is preferably used. Also, in the case of vinyl acetate, when it is used alone as a polymer, it has a problem of film forming property and a problem of alkali resistance, and therefore, it is generally used in the form of a copolymer with another comonomer. You. Examples of the comonomer used include olefins such as ethylene, and other vinyl esters such as (meth) acrylates and vinyl versatate, and particularly, copolymers with ethylene from an industrial and economic viewpoint. That is, an ethylene-vinyl acetate copolymer is preferred. In this case, the copolymerization ratio of ethylene and vinyl acetate is preferably in the range of ethylene / vinyl acetate = 5/95 to 40/60 (weight ratio).
[0020]
(B) The water-redispersible synthetic resin powder comprising polymer particles containing a vinyl ester monomer as a main component is obtained by adding a monomer containing a vinyl ester monomer as a main component in an aqueous medium in the presence of a dispersant. An aqueous emulsion obtained by emulsion polymerization in water is obtained by drying. As the dispersant in this case, various polyvinyl alcohol-based polymers (including the above-described polyvinyl alcohol-based polymers having a mercapto group at the terminal), cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose, various surfactants, and the like can be used. . Among them, the case where a polyvinyl alcohol-based polymer is used as a dispersant is preferable from the viewpoint of re-dispersibility in water of a synthetic resin powder obtained by drying. The amount of the polyvinyl alcohol-based polymer used is preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight, and particularly preferably 2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer. If the ratio is out of this range, a problem such as a decrease in the redispersibility of the resin powder may occur.
[0021]
(B) The water-redispersible synthetic resin powder comprising polymer particles containing a vinyl ester monomer as a main component is obtained by adding a monomer containing a vinyl ester monomer as a main component in an aqueous medium in the presence of a dispersant. An aqueous emulsion obtained by emulsion polymerization in water is dried, and the drying method, the water-soluble additive, the anti-blocking agent, and the like are not limited to the above-mentioned polymer (A) comprising the (meth) acrylate monomer. This is the same as the case of the water redispersible synthetic resin powder in which the polyvinyl alcohol-based polymer is chemically bonded to the surface of the united particles via the terminal sulfide bond.
[0022]
The powder admixture contained in the one-piece mortar composition of the present invention contains (C) fibrous material. Various fibrous materials having various shapes can be used. For example, vinylon fiber, nylon fiber, polypropylene fiber, cellulose fiber and the like can be mentioned. In the powder admixture for mortar, vinylon fiber and nylon fiber are mixed with the water-redispersible synthetic resin powder of (A) and (B). Is preferred from the viewpoint of miscibility (compatibility). Generally, it is used in a shape having a diameter of about 10 to 500 μm and a length of about 3 to 30 mm. If the shape deviates from this range, there is a problem that the miscibility with (A) and (B) deteriorates and the reinforcing effect decreases.
[0023]
The powder admixture contained in the one-component mortar composition of the present invention comprises (A) a polyvinyl alcohol-based polymer via a terminal sulfide bond on the surface of a polymer particle comprising a (meth) acrylate monomer. Water redispersible synthetic resin powder in which the coalesced chemically, (B) water redispersible synthetic resin powder composed of polymer particles containing a vinyl ester monomer as a main component, and (C) fibrous material as a main component (A) / (B) = 100/0 to 5/95 (weight ratio) and {(A) + (B)} / (C) = 98/2 to 99.9 /0.1 (weight ratio).
(A) / (B) needs to be 100/0 to 5/95 (weight ratio), preferably 95/5 to 10/90, more preferably 90/10 to 20/80. If the ratio is out of this range, the adhesion of the mortar to the substrate may be reduced, or the durability such as alkali resistance may be reduced.
[0024]
{(A) + (B)} / (C) needs to be 98/2 to 99.9 / 0.1 (weight ratio), and 99/1 to 99.9 / 0.1 is more preferable. preferable. (C) If the amount of fiber is less than this range, sufficient effects on strength and durability cannot be obtained. Conversely, if it is more than this range, the amount of fiber in the powder admixture is not sufficient. Uniform mixing is difficult, and there is a problem in practical dispersibility.
[0025]
The powder admixture contained in the mortar composition of the present invention may contain various additives depending on the application. Examples of the additives include various AE agents, water reducing agents, fluidizing agents, water retention agents, thickeners, waterproofing agents, rust inhibitors, preservatives, defoamers, and the like.
[0026]
Among them, various water-soluble resins used as water retention agents and thickeners play an important role in many applications. Examples of the water-soluble resin include a polyvinyl alcohol polymer, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, a starch derivative, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, poly N-vinyl acetamide, poly N-vinyl formamide, a water-soluble alkyd resin, and a water-soluble phenol. Resin, water-soluble urea resin, water-soluble melamine resin, water-soluble naphthalenesulfonic acid resin, water-soluble amino resin, water-soluble polyamide resin, water-soluble acrylic resin, water-soluble polycarboxylic acid resin, water-soluble polyester resin, water-soluble polyurethane resin , A water-soluble polyol resin, a water-soluble polyepoxy resin, and the like. In particular, a polyvinyl alcohol-based polymer is preferable from the viewpoint of compatibility with the water redispersible synthetic resin powders (A) and (B), and the viscosity is increased. Effect From the viewpoint cellulose derivatives such as hydroxyethyl cellulose are preferred. Polyvinyl alcohol polymers modified with various modifying groups can also be used.Polyvinyl alcohol polymers having long-chain alkyl groups derived from long-chain olefins, long-chain alkyl vinyl ethers, etc. can be significantly thickened by a small amount of blending. It is particularly preferably used for having an effect.
[0027]
Cement used in the one-material cement mortar composition of the present invention, according to the setting time selected for the purpose of use, it is possible to select a type such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, blast furnace cement, ultra-rapid hardening cement. it can.
Various aggregates are used according to the purpose. Examples include fly ash, silica sand, and slag powder.
[0028]
The addition amount of the powder admixture to the mortar contained in the one-piece mortar composition of the present invention is preferably 0.05 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement contained in the mortar. Parts are more preferred. If the added amount is less than 0.05 parts by weight, the effect on strength, durability, etc. is not sufficiently exhibited, and if the added amount is more than 50 parts by weight, problems are caused in mortar viscosity and fluidity. In some cases, the strength may decrease. As a method of adding the powder admixture in the mortar composition, a method in which an aqueous dispersion of the powder admixture is prepared in advance, and then a water slurry composition of the mortar is prepared. And a method of preparing a water slurry composition of mortar after previously mixing the powder admixture with a powder composition such as cement and sand. The water slurry composition of mortar obtained by adding the powder admixture for mortar of the present invention is usually applied and cured by a known application method (for example, spraying, hand coating, etc.). The one-piece cement-based mortar composition of the present invention is suitably used for finishing construction such as coating or spraying on a wall surface, a ceiling surface, a floor surface, etc. of a building, a civil engineering structure, and as various structural molded products. Are also preferably used.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0030]
Example 1
Waterproof repair of corrugated slate roof
In the conventional one-component polymer cement, it was necessary to apply a finish waterproof coating to secure durability after applying the material to make up for the insufficient water resistance. For this reason, it has been hardly used in this field because of the large amount of time required for waterproofing repair work and high construction costs.
[0031]
(Formulation example 1) Formulation of sprayed one-material type polymer cement for roof
Blast furnace cement B class 100 parts by weight
Expansion cement 4 parts by weight
Water-dispersible acrylic resin powder * 1) 8 parts by weight
Water-dispersible ethylene-vinyl acetate copolymer resin powder * 2) 2 parts by weight
Fly ash (manufactured by Kyuden Sangyo) 50 parts by weight
50 parts by weight of silica sand 8
Polyvinyl alcohol (V-2250 made by Kuraray) 0.2 parts by weight
0.02 parts by weight of nylon fiber (Tyuphon New Cleat 19, length 3 mm)
* 1) Composition: methyl methacrylate / n-butyl acrylate = 50/50 (% by weight)
Spray drying emulsion (EM) using PVA containing mercapto group
* 2) Composition: ethylene / vinyl acetate = 20/80 (% by weight)
Spray drying EM using PVA
[0032]
The above-mentioned materials were measured, mixed, and stirred to prepare a one-material cement-based mortar composition. At the construction site, the roof surface to be constructed was subjected to high-pressure water washing in advance, and about 30 to 35% of clear water was added to the composition material, followed by stirring until the composition became uniform. In this step, the powder admixture contained was easily emulsified, and the mortar composition obtained a workability with a high fluidity suitable for spraying operation. 4-7kg / cm using airless or mortar spraying machine 2 1 to 1.5 kg / m by compressed air 2 Sprayed construction. Nutrition after construction
Since the raw material is excellent in water retention due to the effect of the polyvinyl alcohol resin used, no special means such as sheet curing is required, and air-dry curing was sufficient. As the curing progressed, the composition of the present invention solidified in such a manner as to fill the voids in the surface and tissue of the hardened cement (hydrate) to form a dense and flexible waterproof membrane. During the solidification process, strong adhesion between the underlayer (roof material) and the waterproof layer was developed. Also, no cracking due to drying shrinkage was observed.
Table 1 shows the performance of the mortar prepared by adding 30% of clear water to the composition of Formulation Example 1.
[0033]
[Table 1]
[0034]
As shown in Table 1, the performance required for the waterproofing material, in particular, the water absorption was 0.25 g / cm. 3 It is a high-performance waterproof material that not only satisfies the following requirements, but also has a mortar strength equal to or higher than usual. The effect of the fiber blended to prevent cracking was also proved in this aspect.
[0035]
Example 2
Usage example of architectural exterior specifications
The exterior of a building is determined in consideration of many factors, such as the structure and type of the building, the use of commercial facilities and factories, and the like. Relatively inexpensive materials such as ALC plates and water-resistant boards are used for walls of factories and warehouses, and inexpensive cement lysines are frequently used as exterior materials. Cement lysine is inferior in adhesiveness and peels off in about 5 to 7 years, requiring frequent maintenance.
[0036]
(Formulation Example 2) Formulation of sprayed one-material mortar composition for exterior material
Portland cement 80 parts by weight
20 parts by weight of super-hard cement
Water-dispersible acrylic resin powder * 1) 10 parts by weight
Fly ash (manufactured by Kyuden Sangyo) 50 parts by weight
100 parts by weight of silica sand 8
Water-soluble cellulose (Shin-Etsu Chemical Metroose 90SH-4000) 0.50 parts by weight
0.10 parts by weight of powder defoamer (KM-88P manufactured by Shin-Etsu Chemical)
0.03 parts by weight of nylon fiber (Tyuphon New Cleat 19, length 6 mm)
[0037]
A mortar was prepared by adding 25 to 30% of water to the above materials in the same procedure as in Example 1. In this case, the amount of the material used is 2-3 kg / m2 to maintain the texture. 2 It is preferable to perform spraying to a certain degree.
Table 2 shows the performance of the mortar prepared by adding 25% of clear water to the product of this example.
[0038]
[Table 2]
[0039]
As shown in Table 2, the product of this example is excellent in waterproofness, salt resistance and adhesiveness, and can be finished smoothly because of easy workability. is there. It is particularly suitable for finishing materials for concrete exposed buildings.
By applying a special exterior finish for each purpose, such as an elastic tile, antibacterial / antifungal paint, or breathable paint, on the product of the present invention, an exterior specification with a higher added value can be obtained.
[0040]
Example 3
Repair of civil engineering concrete structures
For civil engineering concrete structures related to roads, waterways, and ports, damage to the road structures is widespread due to the increase in heavy traffic and the early deterioration of concrete typified by salt damage. There are many things. Due to factors such as traffic regulation and tide level changes, the repair materials used include not only the inherent performance of polymer cement, such as waterproofness, but also the quick-hardening property that enables short-time construction, Ultra-thickness is required to reduce For this purpose, a quick-setting cement is used, and a thickener and a fibrous material are employed.
[0041]
(Formulation Example 3) Formulation of ultra-thick quick-setting one-material mortar composition
Early strength Portland cement 60 parts by weight
40 parts by weight of super-hardened cement
Water-dispersible acrylic resin powder * 1) 10 parts by weight
0.10 parts by weight of powder antifoaming agent (KM-88P manufactured by Shin-Etsu Chemical)
Slag fine powder (Nippon Steel Blast Furnace Cement Esment # 4000) 20 parts by weight
Fly ash (manufactured by Kyuden Sangyo) 30 parts by weight
50 parts by weight of silica sand 8
150 parts by weight of silica sand 6
0.2 parts by weight of water-soluble cellulose (Shin-Etsu Chemical Metroose @ 90SH-4000)
Nylon fiber (Tyuphon New Cleat 19, length 12 mm) 0.05 parts by weight
[0042]
The above materials were manufactured and constructed in the same procedure as in Examples 1 and 2. The spraying machine is preferably a dry spraying machine that mixes with a required amount of water in a nozzle at the tip of the spraying machine because the working time of the material for this application is short. Due to the effects of the thickener and the reinforcing fiber blended in the present material, even in upward spraying, there is little rebound loss and ultrathickness of 30 mm or more can be applied at a time. After spraying, if the plastering trowel is finished, the finish will be smoother. It goes without saying that curing, performance and effects are the same as those of the first and second embodiments.
Table 3 shows the cured product performance of the mortar prepared by adding and kneading 15% water to this material.
[0043]
[Table 3]
[0044]
As shown in Table 3, compressive strength of concrete required for ordinary concrete structures: 24 N / mm 2 The above is achieved in about 3 hours. Short time due to ultra-rapid hardening
This has the advantage that the regulations associated with construction, such as road traffic and water flow, can be shortened for a short period of time.
[0045]
Example 4
Repair of high-strength surface subbase
For repairing heavy traffic points such as airport runways, high-strength repair materials are required, and early opening of traffic is required.
[0046]
(Formulation Example 4) Formulation of one-material polymer cement for surface subgrade
Blast furnace cement B class 100 parts by weight
100 parts by weight of super-hardened cement
Water-dispersible acrylic resin powder * 1) 12 parts by weight
200 parts by weight of silica sand 8
Vinylon fiber (RF-S602 × 6, length 6mm, made by Kuraray) 0.4 parts by weight
[0047]
The above materials were produced in the same procedure as in Example 1. In this composition, the addition amount of the powder admixture for mortar of the present invention is preferably 15 parts by weight or less from the viewpoint of kneading properties and workability. If the amount is more than that, the kneading property and the workability deteriorate. The amount of water is optimally 40% with respect to the cement, and if it is larger, the strength is reduced. On the other hand, if the water content is reduced to 35%, the material becomes too sticky and the moldability is poor, but the strength is not high. Table 4 shows the workability (kneading property and workability) when the amount of water and the powder admixture for mortar of the present invention were changed. Table 5 shows the relationship between the amount of water and the compressive strength.
[0048]
[Table 4]
[0049]
[Table 5]
[0050]
As shown in Tables 4 and 5, it has a moderate workability and a compressive strength of 60 N / mm. 2 The above high-strength surface subgrade repair material was completed.
[0051]
Example 5
Building roof and rooftop waterproofing
2. Description of the Related Art Conventionally, asphalt construction methods standardized to JASS8 or the like have been mainly used for roof and roof waterproofing construction. In this method, a resin film sheet is stuck on a concrete foundation and asphalt is applied thereon, which requires three steps and is troublesome.
[0052]
(Formulation Example 5) Formulation of one-component polymer cement for waterproofing
Blast furnace cement B class 100 parts by weight
30 parts by weight super fast setting cement
Water-dispersible acrylic resin powder * 1) 2 parts by weight
100 parts by weight of silica sand 8
Vinylon fiber (Kuraray RF-S602 × 6, length 6mm) 0.6 parts by weight
Metal soap (potassium stearate) 6 parts by weight
[0053]
In the present example, a compound was designed to form a waterproof layer on a polymer cement mortar, and waterproofness could be imparted by using a metal soap.
The above materials are manufactured in the same procedure as in Example 1. In this formulation, the metal soap is optimally potassium stearate, and the addition amount is suitably 4 to 9 parts by weight. If the amount is less than that, the waterproofing effect is small, and if it is more than that, the waterproofing effect increases, but the performance as a non-combustible material cannot be achieved. A mortar obtained by kneading this material at 70% with respect to water and cement is troweled to a thickness of 10 to 20 mm on a concrete base such as a rooftop to form a waterproof layer with one layer of this material. Can be. Compared with the conventional method, less labor is required for construction and labor saving can be achieved. Table 6 shows a comparison of the water absorption of the material which was sufficiently cured by water kneading with plain mortar (C / S / W = 1/2 / 0.65).
[0054]
[Table 6]
[0055]
As shown in Table 6, it satisfies the water absorption performance specified by the Japan Prestressed Concrete Association as a waterproof material.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, as shown in the specification and the five examples, the polymer cement mortar composition using the product of the present invention can be used regardless of the type of cement, setting time, workability, construction thickness, finishability, and adhesion. It can meet all requirements for polymer cement, such as water resistance, high strength, waterproofness, salt resistance, and durability. Therefore, it can be expected to be used in a wide range of applications regardless of the fields of construction and civil engineering. In addition, because it is a single material, inventory management is easy, unnecessary residual material is less generated, construction is simple and quality is stable, and performance that is not available in conventional two-material polymer cement mortar. Have. A small amount of residual material leads to immediate resource saving and reduction of industrial waste, and it can be said that this is a material that also considers environmental conservation. When a colored finish is required, it can be achieved by blending a required amount of pigment powder at a factory or on site.
