JP2005067921A - Surface structure of fair-faced concrete and method for finishing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防水効果及び耐久性に共に優れた打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ方法に関するものである。 The present invention relates to a surface structure of exposed concrete excellent in both waterproof effect and durability and a finishing method thereof.
打放しコンクリートは、その素材のもつ自然の美しさと重厚な趣が意匠性を高めることから、建築物に広く適用されているが、経年劣化や大気汚染等による汚損により、その意匠性が低下してしまう虞がある。かかる不具合を回避すべく、打放しコンクリートにおける表面の仕上げ方法について、例えば特許文献1で開示されたような種々の技術が、従来より提案されている。 The exposed concrete is widely applied to buildings because the natural beauty and heavy taste of the material enhances the design, but the design is reduced due to deterioration due to aging and air pollution. There is a risk that. In order to avoid such inconveniences, various techniques as disclosed in, for example, Patent Document 1 have been conventionally proposed as a method for finishing a surface of exposed concrete.
上記文献には、打放しコンクリート表面に撥水系の浸透性防水材を塗布し、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して造膜することにより、当該浸透性防水材層を保護する技術が開示されている。即ち、浸透性防水材を塗布しただけでは、その防水材層が直接外気に曝されることとなってしまい耐久性などが劣ってしまうため、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して保護し、防水効果に加えて当該防水効果を長期に亘って維持する耐久性をも図っていた。
しかしながら、上記従来の打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ方法においては、以下のような問題があった。撥水系の浸透性防水材は、その上面にエマルション型透明塗膜合成樹脂を塗布して造膜させる必要があるため、撥水成分の含有率を所望よりも少なくせざるを得ないという不具合があった。即ち、エマルション型透明塗膜合成樹脂は、浸透性防水材との密着性にある程度富んではいるものの十分ではなく、十分な防水効果を発揮させるべく当該浸透性防水材の撥水成分を所望量だけ含有させると、その高い撥水作用により良好な造膜を図ることができないという問題があった。また、かかる防水性及び耐久性に加え、防汚効果を向上させる必要性も近年高まってきており、そのようなニーズに十分に応えることができないという問題もあった。 However, the conventional exposed concrete surface structure and its finishing method have the following problems. The water-repellent permeable waterproof material has a problem that the water-repellent component content must be less than desired because it is necessary to form a film by applying an emulsion-type transparent coating synthetic resin on the upper surface. there were. That is, the emulsion-type transparent coating synthetic resin is not sufficient, although it has a certain degree of adhesion to the permeable waterproof material, but it is not sufficient, and the desired amount of water-repellent component of the permeable waterproof material is required to exert a sufficient waterproof effect. When contained, there is a problem that good film formation cannot be achieved due to its high water repellency. In addition to such waterproofness and durability, the necessity of improving the antifouling effect has been increasing in recent years, and there has been a problem that it is not possible to sufficiently meet such needs.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、浸透性防水材における撥水材の含有量を多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる打放しコンクリートの表面構造及びその仕上げ方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the content of the water repellent material in the permeable waterproof material is increased, the waterproof effect is enhanced by causing the upper surface to form well. At the same time, it is an object of the present invention to provide a surface structure of exposed concrete that can maintain durability and improve antifouling effect, and a finishing method thereof.
請求項1記載の発明は、打放しコンクリート表面に形成され、浸透性の撥水材を含む浸透性防水材層と、該浸透性防水材層上に形成され、過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング層とが形成されたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is formed on the surface of the exposed concrete and has a permeable waterproof material layer containing a permeable water repellent material, and is formed on the permeable waterproof material layer, and is transparent while containing titanium peroxide as a main component. And a self-cleaning layer having high hydrophilicity is formed.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記セルフクリーニング層上に、アナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒層が形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the surface structure of the exposed concrete according to the first aspect, a transparent photocatalyst layer is formed on the self-cleaning layer with anatase-type titanium oxide and titanium peroxide as main components. Features.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記浸透性防水材層の撥水材は、アルキルアルコキシシランを略25%含有した溶液から成ることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the surface structure of the exposed concrete according to the first or second aspect, the water repellent material of the permeable waterproof material layer comprises a solution containing approximately 25% of alkylalkoxysilane. Features.
請求項4記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の打放しコンクリートの表面構造において、前記セルフクリーニング層は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the surface structure of exposed concrete according to any one of the first to third aspects, the self-cleaning layer is formed by adding lithium silicate. .
請求項5記載の発明は、浸透性の撥水材を打放しコンクリート表面に塗布して浸透性防水材層を形成する浸透性防水材塗布工程と、該浸透性防水材塗布工程により形成された浸透性防水材層上に過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層を形成するセルフクリーニング材塗布工程とを含むことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is an osmotic waterproof material application step in which a permeable water repellent material is released and applied to a concrete surface to form a permeable waterproof material layer, and an infiltration formed by the permeable waterproof material application step. And a self-cleaning material application step of forming a self-cleaning layer by applying a transparent and highly hydrophilic self-cleaning material containing titanium peroxide as a main component on the water-resistant waterproof material layer.
請求項6記載の発明は、請求項5記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記セルフクリーニング材塗布工程により形成されたセルフクリーニング層上にアナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層を形成する光触媒材塗布工程を有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the surface finishing method for exposed concrete according to the fifth aspect of the invention, the self-cleaning layer formed by the self-cleaning material application step is transparent with anatase-type titanium oxide and titanium peroxide as main components. It has the photocatalyst material application | coating process which apply | coats a photocatalyst material and forms a photocatalyst layer, It is characterized by the above-mentioned.
請求項7記載の発明は、請求項5又は請求項6記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記浸透性防水材塗布工程にて使用される撥水材は、アルキルアルコキシシランを略25%含有した溶液から成ることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the surface-finishing method for exposed concrete according to claim 5 or claim 6, wherein the water repellent material used in the permeable waterproof material coating step contains approximately 25% of alkylalkoxysilane. It consists of the solution which was made.
請求項8記載の発明は、請求項5〜請求項7のいずれか1つに記載の打放しコンクリートの表面仕上げ方法において、前記セルフクリーニング材塗布工程にて使用されるセルフクリーニング材は、ケイ酸リチウムを添加したものから成ることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the surface finishing method for exposed concrete according to any one of claims 5 to 7, wherein the self-cleaning material used in the self-cleaning material application step is lithium silicate. It is characterized by consisting of what added.
請求項1及び請求項5の発明によれば、浸透性の撥水材を含む浸透性防水材層の上面に密着性が良好であるとともに親水性の高い過酸化チタンを主成分としたセルフクリーニング層が形成されるので、浸透性防水材における撥水材の含有量を多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる。 According to the invention of claim 1 and claim 5, self-cleaning mainly composed of titanium peroxide having high adhesion and high hydrophilicity on the upper surface of the permeable waterproof material layer containing the permeable water repellent material. As a layer is formed, even if the content of water repellent material in the permeable waterproof material is increased, it is possible to improve the waterproof effect and maintain durability by making the upper surface of the film well formed. And the antifouling effect can also be improved.
請求項2及び請求項6の発明によれば、セルフクリーニング層の上面に密着性の良好な過酸化チタンを含みつつ、光と反応すると有機物を分解し得るアナターゼ型酸化チタンを含むので、撥水効果の向上及び耐久性の維持に加え、防汚効果を更に向上させることができる打放しコンクリート表面を得ることができる。 According to the second and sixth aspects of the invention, since the upper surface of the self-cleaning layer contains titanium peroxide with good adhesion, it contains anatase-type titanium oxide that can decompose organic substances when reacted with light. In addition to improving the effect and maintaining the durability, it is possible to obtain an exposed concrete surface that can further improve the antifouling effect.
請求項3及び請求項7の発明によれば、浸透性防水材層の撥水材がアルキルアルコキシシランを略25%含有した溶液から成るので、セルフクリーニング層との密着性を更に向上させることができ、且つ、施工コストを抑えることができる。
According to the invention of
請求項4及び請求項8の発明によれば、セルフクリーニング層がケイ酸リチウムを添加したものから成るので、当該セルフクリーニング層の親水性を更に向上させることができ、防汚効果を更に高めることができる。 According to the invention of claim 4 and claim 8, since the self-cleaning layer is made of lithium silicate added, the hydrophilicity of the self-cleaning layer can be further improved, and the antifouling effect is further enhanced. Can do.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第1の実施形態に適用される打放しコンクリートは、例えば建築物などの躯体における壁面として施工されたもので、その表面は、図1に示すように、打放しコンクリート1の表面1aに浸透して形成された浸透性防水材層2と、その上面に形成されたセルフクリーニング層3とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The exposed concrete applied to the first embodiment is constructed as a wall surface in a housing such as a building, for example, and its surface penetrates into the surface 1a of the exposed concrete 1 as shown in FIG. And a self-
上記の如き打放しコンクリート表面構造を得るには、まず、打放しコンクリート表面1aに付着した汚れを高圧水洗浄機などで除去し、当該表面1aが乾燥した後、いわゆる砂すじと呼ばれる脆弱な部位に対しポリマーセメントモルタル等をしごき塗りしておく。これにより、打放しコンクリート表面1aが平滑な状態とされるとともに、吸水性に乏しい密実な部位と吸水性が高い脆弱な部位とが混在する状態を回避し、表面1a全域に亘って吸水性を低下させつつ均一化することができる。 In order to obtain the surface structure of the exposed concrete as described above, first, the dirt adhering to the exposed concrete surface 1a is removed with a high-pressure water washing machine or the like, and the surface 1a is dried. Apply a polymer cement mortar or the like. As a result, the exposed concrete surface 1a is in a smooth state, avoids a state in which a dense portion having poor water absorption and a fragile portion having high water absorption are mixed, and absorbs water over the entire surface 1a. It can be made uniform while lowering.
ここで使用されるポリマーセメントモルタル等は、被処理部(即ち砂すじが形成された部位)の周囲の躯体と略同一の着色が予め施されており、補修処理後においても打放しコンクリート表面1a全体が違和感なく仕上がるようになっている。尚、上記のように補修修理しても、所謂砂すじと呼ばれる脆弱な部位に生じた微小凹部にポリマーセメントモルタルなどが充填されるのみであるため、打放しコンクリートの表面1aに均一な厚みの層は形成されない。 The polymer cement mortar used here is preliminarily colored in the same manner as the casing around the portion to be treated (that is, the portion where the sand streaks are formed). Is now finished without a sense of incongruity. Even if repair and repair are performed as described above, polymer cement mortar or the like is only filled in the minute recesses formed in the so-called fragile site called sand streaks, so that a layer of uniform thickness is applied to the surface 1a of the exposed concrete. Is not formed.
その後、上記補修処理が終了した打放しコンクリート1の表面1a全域に亘って浸透性の撥水材を塗布し、当該打放しコンクリート1における表面1aより内側に浸透性防水材層2を形成する(浸透性防水材塗布工程)。ここで塗布される撥水材は、アルキルアルコキシシランを略25%含有した溶液から成るものであり、従来の撥水材と比べ、撥水効果が十分に高められたものである。該アルキルアルコキシシランを撥水材としたものとして、ニチエー吉田(株)製の商品名NY−101を使用するのが好ましい。
Thereafter, a permeable water repellent material is applied over the entire surface 1a of the exposed concrete 1 after the repair treatment, and the permeable
ここで、浸透製防水材層2における撥水材としてのアルキルアルコキシシランの含有率を略25%としたのは、以下の実験結果による。当該実験では、室内乾燥恒温時の比重が2.33である柵板コンクリート(試験片)の表面に対し、アルキルアルコキシシランの含有率が10%、20%、25%及び30%のものをそれぞれ塗布し、これらと防水処理を施さないものとを用意した。そして、各試験片を室温水に浸せきし、1、3、6、24、48時間時点での吸水量をそれぞれ測定した。測定の際は、絞った濡れタオルで試験片表面の付着水を吸い取ってから秤量した。このような実験結果を以下の表1に示す。尚、吸水率(%)={(吸水量)/(浸せき前の試験片の重量)}×100なる演算式にて算出した。
Here, the reason why the content of the alkylalkoxysilane as the water repellent material in the penetration
上記表1から明らかなように、アルキルアルコキシシランを25%含有したものは、それ以下の含有率のものに比べ、時間経過による吸水率の上昇があまりなく、撥水効果に優れていることが分かるとともに、アルキルアルコキシシランを30%含有しても25%含有させたものと撥水効果にそれほど差異がないことが分かる。即ち、アルキルアルコキシシランを25%含有させれば、最大限の撥水効果を得ることができ、それ以上含有率を増加させても撥水効果は、それほど変わらないのである。従って、撥水効果を十分向上させるとともに施工コストを抑制させるべく、アルキルアルコキシシランを略25%含有した撥水材を使用するのが最も好ましいのである。 As apparent from Table 1 above, those containing 25% of alkylalkoxysilane are superior in water-repellent effect with little increase in water absorption over time compared to those containing less than that. In addition, it can be seen that even if 30% of alkylalkoxysilane is contained, there is not much difference in water repellency from that containing 25%. That is, if 25% of alkylalkoxysilane is contained, the maximum water repellent effect can be obtained, and even if the content is increased further, the water repellent effect does not change so much. Therefore, it is most preferable to use a water repellent material containing approximately 25% of alkylalkoxysilane in order to sufficiently improve the water repellent effect and suppress construction costs.
次に、上記浸透性防水材層2が乾燥養生した後、その上面に過酸化チタン(TiO3)を主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層3を形成する(セルフクリーニング材塗布工程)。微視的には、図2に示すように、セルフクリーニング層3における過酸化チタンは、打放しコンクリート1の表面1a、その表面1aに生じているピンホール1bや毛細管1c内に浸透し、浸透性防水材層2のアルキルアルコキシシランと反応していないセメントペースト硬化体中の主としてCaO、Al2O3、Fe2O3の成分と固着して、無色透明の親水性の薄膜を形成するのである。
Then, the permeable
即ち、上記反応により超撥水性のアルキルアルコキシシランから成る浸透性防水材層2の上面においてもセルフクリーニング層3が強固に固着し、当該浸透性防水材層2を保護し得るので、長期に亘る防水効果を維持させることができ、耐久性を向上させることができるのである。また、セルフクリーニング層3が過酸化チタンを主成分とした親水性の高いセルフクリーニング材から成るので、降雨時などには、その表面に付着した汚れ等を雨水などと一緒に流すことができ、セルフクリーニング性を発揮することができる。具体的には、雨水などが付着した汚れとセルフクリーニング層3の表面との間に入り込んで剥離し、一緒に流れ落ちるので、防汚効果が向上されるのである。
That is, the self-cleaning
従って、過酸化チタンを主成分としたセルフクリーニング層3を形成することにより、浸透性防水材における撥水材(アルキルアルコキシシラン)の含有量を本実施形態の如く略25%と多くしても、その上面の造膜を良好に行わせることにより、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、且つ、防汚効果をも向上させることができる。尚、かかるセルフクリーニング層3は、光に対して不活性な所謂バリア層としての作用を発揮するものとされ、第2実施形態で使用されるアナターゼ型酸化チタンを含んだ光触媒とは異なる。かかるセルフクリーニング層3を成すセルフクリーニング材として、例えばニチエー吉田(株)製の商品名NY−セラクリーンを使用するのが好ましい
Therefore, by forming the self-cleaning
更に、セルフクリーニング層3を成すセルフクリーニング材にケイ酸リチウムを所定量(例えば1〜5重量%程度)添加するのが好ましい。かかるケイ酸リチウムの添加により、セルフクリーニング層3の親水性を更に向上させることができ、防汚効果を更に向上させることができる。尚、ケイ酸リチウムに代えてケイ酸カリウムを添加してもよいが、耐水性において劣るため、ケイ酸リチウムの方が好ましい。
Furthermore, it is preferable to add a predetermined amount (for example, about 1 to 5% by weight) of lithium silicate to the self-cleaning material constituting the self-cleaning
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に適用される打放しコンクリートは、第1の実施形態と同様、例えば建築物などの躯体における壁面として施工されたもので、その表面は、図3に示すように、打放しコンクリート1の表面1aに浸透して形成された浸透性防水材層2と、その上面に形成されたセルフクリーニング層3と、該セルフクリーニング層3上に形成された光触媒層4とから構成されている。尚、第1の実施形態と同様の層には、同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を省略することとする。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
As in the first embodiment, the exposed concrete applied to the second embodiment is constructed as a wall surface of a housing such as a building, and the surface thereof is exposed concrete 1 as shown in FIG. And a self-cleaning
上記の如き打放しコンクリート表面構造を得るには、第1の実施形態と同様、表面1aの洗浄、補修を行った後、浸透性防水材層2、セルフクリーニング層3と順次層を形成する。そして、セルフクリーニング材塗布工程により形成されたセルフクリーニング層3が乾燥養生したことを確認した後、当該セルフクリーニング層3上にアナターゼ型酸化チタン及び過酸化チタンを主成分としつつ透明な光触媒材を塗布して光触媒層4を形成する(光触媒材塗布工程)。
In order to obtain the exposed concrete surface structure as described above, after the surface 1a is cleaned and repaired as in the first embodiment, the permeable
かかる光触媒層4は、その含有する過酸化チタンによって過酸化チタン薄膜としてのセルフクリーニング層3と強固に固着され、且つ、アナターゼ型酸化チタンにより防汚性を向上させることができるのである。即ち、アナターゼ型酸化チタンは、太陽からの紫外線で励起されて活性酸素を発生し、その表面に付着した有機物系の汚れなどを酸化分解して水溶性又は水分散性物質に変質させる作用効果を有している。そして、降雨などの際に、変質された酸化分解物は、雨水などと共に流れ落ちるので、防汚効果を向上することができ、打放しコンクリート1の表面は長期に亘って新築時の外観を維持することができるのである。
The photocatalyst layer 4 is firmly fixed to the self-cleaning
従って、本実施形態によれば、第1の実施形態と同様、防水効果を高めるとともに耐久性を維持させることができ、防汚効果をも更に向上させることができるのである。また、アナターゼ型酸化チタンの酸化分解作用により、防汚効果の向上に加え、抗菌作用を発揮させることができる。尚、第1の実施形態と同様、セルフクリーニング層3を成すセルフクリーニング材にケイ酸リチウムを所定量(例えば1〜5重量%程度)添加するようにしてもよい。
Therefore, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the waterproof effect can be enhanced and the durability can be maintained, and the antifouling effect can be further improved. In addition to the improvement of the antifouling effect, the antibacterial action can be exhibited by the oxidative decomposition action of the anatase type titanium oxide. As in the first embodiment, a predetermined amount (for example, about 1 to 5% by weight) of lithium silicate may be added to the self-cleaning material forming the self-cleaning
上記第1の実施形態及び第2の実施形態によれば、打放しコンクリート1の表面1a上に形成された浸透性防水材層2、セルフクリーニング層3及び光触媒層4が何れも無機質材料から成るものであるため、塗り重ねてもつやが生じることがなく、打放しコンクリート1の意匠性を損ねることがない。また、特にセルフクリーニング層3は、防汚性に加えて通気性にも富んでいる。
According to the first embodiment and the second embodiment, the permeable
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば浸透性防水材層に含まれる撥水材をアルキルアルコキシシランに代えて、他の撥水機能を果たす材料としてもよい。また、アルキルアルコキシシランの含有率は略25%が最も好ましいが、防水効果を高めた状態を維持し得れば他の含有率のものとしてもよい。尚、本実施形態においては、浸透性防水材層2を形成する前に、表面1aの洗浄及び補修工程を行っているが、これら工程を省いたり、或いは他の予工程としてもよい。
As mentioned above, although this embodiment was described, this invention is not limited to these, For example, the water-repellent material contained in a permeable waterproof material layer is replaced with the alkyl alkoxysilane, and the material which fulfills other water-repellent functions. It is good. The content of alkylalkoxysilane is most preferably about 25%, but other content may be used as long as the waterproof effect can be maintained. In the present embodiment, the surface 1a is cleaned and repaired before the permeable
打放しコンクリートは、建築物の壁面の他、天井面や床面などに施工された他の躯体部位であっても適用することができる。 The exposed concrete can be applied to other building parts constructed on the ceiling surface, floor surface, etc. in addition to the wall surface of the building.
1 打放しコンクリート
1a 表面
2 浸透性防水材層
3 セルフクリーニング層
4 光触媒層
1 Exposed
Claims (8)
該浸透性防水材層上に形成され、過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング層と、
が形成されたことを特徴とする打放しコンクリートの表面構造。 A permeable waterproofing material layer formed on the exposed concrete surface and containing a permeable water repellent;
A self-cleaning layer that is formed on the permeable waterproof material layer and is transparent and highly hydrophilic while containing titanium peroxide as a main component;
Surface structure of exposed concrete, characterized in that is formed.
該浸透性防水材塗布工程により形成された浸透性防水材層上に過酸化チタンを主成分としつつ透明で親水性の高いセルフクリーニング材を塗布してセルフクリーニング層を形成するセルフクリーニング材塗布工程と、
を含むことを特徴とする打放しコンクリートの表面仕上げ方法。 A penetrating waterproof material application process in which a penetrating water repellent material is released and applied to the concrete surface to form a penetrating waterproof material layer;
Self-cleaning material application process for forming a self-cleaning layer by applying a transparent and highly hydrophilic self-cleaning material mainly composed of titanium peroxide on the permeable waterproof material layer formed by the permeable waterproof material application process When,
A surface finishing method for exposed concrete, comprising:
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