JP2005162999A - Aerosol type cement spray-coating material and method for using the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、コンクリート、モルタル、スレート等、土木、建築構造物の内、外部で広く使われている無機質セメント系下地の部分的な補修塗料、タッチアップ塗料に関するものである。さらには、コンクリート、モルタルで広く問題となっている表面クラックを簡易に補修する方法、材料として利用できる。 The present invention relates to a partial repair paint and a touch-up paint for an inorganic cement-based substrate widely used outside of civil engineering and building structures such as concrete, mortar, and slate. Furthermore, it can be used as a method and material for easily repairing surface cracks that are widely problematic in concrete and mortar.
従来行われてきた塗料の塗布方法は、塗料を刷毛、ローラー、スプレー等で目的とする箇所を補修塗りするか、エアゾールタイプの塗料を使用するにしても、従来型の有機系バインダー（アクリル、酢ビなど）を使ったもので、本発明のように下地と同じセメントをバインダーとしたものは無く、色、艶、肌合いなどが異なり、補修痕が残るものが多くみられた。また部分補修の場合は面積も小さく、刷毛、ローラーで補修塗りをする場合にその都度器具の洗浄を必要とし、材料のロスも多く、不便かつ不経済であった。また、クラック部を補修する場合、コーキング等を充填、その上から周囲と違和感がないような塗料を選択、塗布していた。 Conventionally, the coating method of paint is applied by repairing the target portion with a brush, roller, spray or the like, or even if an aerosol type paint is used, a conventional organic binder (acrylic, There was no one that used the same cement as the base as in the present invention as in the present invention, and there were many cases in which repair marks were left with different colors, gloss, and texture. Further, in the case of partial repair, the area is small, and when repair coating is performed with a brush or a roller, the equipment needs to be cleaned each time, resulting in a lot of material loss, which is inconvenient and economical. Moreover, when repairing a crack part, it filled with coking etc., and the coating material which does not have a discomfort with the circumference | surroundings was selected and apply | coated from the top.
コンクリート、モルタル、スレート等土木、建築構造物の内外部で一般的に広く使用されいる素材の色むら、汚れ、を簡単にかつ経済的に補修する方法を以下に示す。
（１）塗料のバインダーそのものがセメントであり、対象とする下地と同じ材質で違和感が無く、補修痕が目立たない。
（２）エアゾールタイプであり、現場で使用時に道具、設備を必要とせず、誰にでも簡単に使用できる。
（３）補修塗りの場合、小面積で様々な場所を移動しながら行うことが多く、その都度材料、器具、設備の移動、場合によっては洗浄を必要とし、材料のロスも大きくなった。A method for easily and economically repairing uneven color and dirt of materials generally widely used inside and outside of civil engineering and building structures such as concrete, mortar, and slate is shown below.
(1) The binder of the paint itself is cement, the same material as the target base is not uncomfortable, and repair marks are not noticeable.
(2) It is an aerosol type that does not require tools and equipment when used on site and can be used easily by anyone.
(3) In the case of repair coating, it is often performed while moving in various places with a small area, and each time, the movement of materials, instruments and equipment, and in some cases, cleaning is required, resulting in a large loss of materials.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を要旨とする。
（１）Ａ）速硬性セメントと、Ｂ）粉末の有機ポリマーを含み、エアゾール化したセメントスプレー塗材。
（２）前記Ａ）速硬性セメントが、アルミナセメント、ジェットセメント、超速硬セメント、の単独または２種以上の混合、もしくはこれにポルトランドセメントを加えたものであることを特微とする前記（１）に記載のセメントスプレー塗材組成物。
（３）前記Ａ）速硬性セメント成分が、石膏を３〜３０質量％の割合で含むことを特徴とする前記（１）に記載のセメントスプレー塗材組成物。
（４）前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有機ポリマー成分が、酸化チタン及び無機粉体顔料を０．１〜２０質量％の割合で含むことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
（５）前記セメントスプレー塗材を構成する前記Ａ）速硬性セメントとＢ）粉末の有 （２）
機ポリマーが、１００μｍ以下の粒径の珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルク、等の無機物粉体を５〜２００部含むことを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物。
（６）前記（１）〜（６）のいずれかに記載のセメントスプレー塗材組成物と、この粉体組成物の噴射用エアゾール容器に充填された噴射用ガスからなることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材製品。
（７）前記（６）に記載の噴射用ガスが、ＬＰＧ、ＤＭＥであることを特徴とするエアゾール型セメントスプレー塗材。
（８）前記（６）又は（７）に記載のエアゾール型セメントスプレー塗材を使用するに際し、対象となる下地にあらかじめ水を散布して水の膜を作り、そこへ噴射し、硬化させることを特徴とする、エアゾール型セメントプレー塗材の使用方法。In order to solve the above problems, the present invention is summarized as follows.
(1) A cement spray coating material containing A) fast-curing cement and B) powdered organic polymer and aerosolized.
(2) The above-mentioned (1) characterized in that the A) fast-curing cement is alumina cement, jet cement, super-hard-hardening cement, or a mixture of two or more kinds, or a mixture of Portland cement. ) Cement spray coating composition.
(3) The cement spray coating composition according to (1), wherein the A) fast-setting cement component contains gypsum in a proportion of 3 to 30% by mass.
(4) The above (1) to (3), wherein the A) fast-curing cement and B) the organic polymer component of the powder contain 0.1 to 20% by mass of titanium oxide and an inorganic powder pigment. ) The cement spray coating material composition according to any one of the above.
(5) A) fast-curing cement and B) powder constituting the cement spray coating material (2)
The cement according to any one of (1) to (4) above, wherein the machine polymer contains 5 to 200 parts of inorganic powder such as silica sand, calcium carbonate, clay and talc having a particle size of 100 μm or less. Spray coating composition.
(6) An aerosol comprising the cement spray coating material composition according to any one of (1) to (6) above and an injection gas filled in an injection aerosol container of the powder composition Mold cement spray coating product.
(7) An aerosol type cement spray coating material, wherein the jetting gas according to (6) is LPG or DME.
(8) When using the aerosol type cement spray coating material according to (6) or (7) above, spray water on the target substrate in advance to form a water film, and spray and cure it. A method of using an aerosol type cement play coating material, characterized by
本発明によれば、前述のように従来みられた無駄、ロスを大きく省くことができる。また材質がセメントで不燃であり、火災等により燃えて有害ガスを発することもなく、安全である。 According to the present invention, it is possible to largely eliminate the waste and loss that have been seen in the past as described above. In addition, the material is cement and nonflammable, and it is safe without burning and emitting harmful gases.
本発明の実施形態を以下に詳細に説明する。
１）請求項１の発明は、Ａ）速硬性セメントと、Ｂ）粉末の有機ポリマーを含み、エアゾール化したセメントスプレー塗材組成物を要旨とする。
本発明のセメントスプレー塗材は、コンクリート、モルタル、スレートなどセメントをベースとした下地材の表面に水を散布するなどして、水の膜をあらかじめ作っておき、そこへスプレーすることにより、極く短時間でのセメントの水和反応を起こさせることにより、硬化、塗膜としての強度を出させる。
また速硬性セメントと粉末有機ポリマーの相互作用により、非常に薄いセメントの層でありながら、ドライアウトすることなく、目的を達するに充分な強度を持った着色層を作ることができる。さらに粉末有機ポリマーは下地への付着力を上げるための手段としても有効である。Embodiments of the present invention are described in detail below.
1) The gist of the invention of claim 1 is an aerosolized cement spray coating composition containing A) a fast-hardening cement and B) an organic polymer of powder.
The cement spray coating material of the present invention can be prepared by spraying water on the surface of a cement-based base material such as concrete, mortar, slate, etc. In addition, by causing a cement hydration reaction in a short time, the strength as a cured film is obtained.
In addition, due to the interaction between the fast-hardening cement and the powdered organic polymer, it is possible to form a colored layer having sufficient strength to achieve the purpose without being dried out, even though it is a very thin cement layer. Further, the powdered organic polymer is effective as a means for increasing the adhesion to the substrate.
このように、本発明の要旨は速硬性セメントと粉末有機ポリマーの相互硬化による。
セメントは水と接し反応していわゆる水和反応により硬化、強度を発する。本発明のように水と混合する工程を行わず、水の膜の上にセメントをスプレーするのみでは、強度のある塗膜を作ることは本来困難である。
そこで鋭意検討の結果、速硬性セメントと粉末の有機ポリマーを組み合わせることにより、この課題を解決した。このような場合、セメントの層は０．５ｍｍ以下の厚みで通常のセメントではドライアウト現象を起こし、強度は殆ど出ない。またその使用目的から下地に水を散布して、そこへスプレーをしてもセメントが水と接している時間は長くても１０分程度である。すなわち、セメントの水和反応により強度が出る前に、それに必要な水分が気中に散逸するか、下地に吸い込まれて不足してしまうのである。
そこで、スプレー後に短い時間で硬化が進む速硬性セメントと、そのセメントの水和反応に必要な水分が確保できるように保水性をもたせ、硬化後の塗膜強度と付着力を上げるために、粉末の有機ポリマーが必須条件となる。
（３）Thus, the gist of the present invention is based on mutual curing of fast-setting cement and powdered organic polymer.
Cement comes into contact with water and reacts to cure and develop strength through a so-called hydration reaction. It is inherently difficult to produce a strong coating film by merely spraying cement on a water film without performing the step of mixing with water as in the present invention.
As a result of intensive studies, this problem was solved by combining fast-curing cement and powdered organic polymer. In such a case, the cement layer has a thickness of 0.5 mm or less, and a normal cement causes a dry-out phenomenon, and the strength is hardly obtained. Moreover, even if water is sprayed on the ground for the purpose of use, and sprayed there, the cement is in contact with water for about 10 minutes at the longest. That is, before the strength is increased by the hydration reaction of the cement, the water necessary for it is dissipated in the air, or it is deficient in the base.
Therefore, in order to increase the strength and adhesion of the coating film after curing, it is necessary to provide fast-curing cement that hardens in a short time after spraying and water retention so as to secure the moisture necessary for the hydration reaction of the cement. The organic polymer is an essential condition.
(3)
２）請求項２の発明は、速硬性セメントが、アルミナセメント、ジェットセメント、超速硬セメントの単独または２種以上の混合、もしくはこれにポルトランドセメントを加えたものを要旨とする。
速硬性を出す手段は色々あるが、本発明の目的のようにセメント層の塗布厚が非常に薄く、水との接触時間が短時間に限られている場合は上記組み合わせが良い。また顔料を混合して様々な色を出すので、白色のアルミナセメント、ポルトランドセメントも有効である。しかし色によっては必ずしもこれら白色セメントを使う必要が無く、限定はしない。2) The gist of the invention of claim 2 is that the fast-curing cement is alumina cement, jet cement, super-hard cement, or a mixture of two or more kinds, or a mixture of Portland cement.
Although there are various means for producing quick hardening, the combination described above is preferable when the coating thickness of the cement layer is very thin and the contact time with water is limited to a short time as in the object of the present invention. Since various colors are produced by mixing pigments, white alumina cement and Portland cement are also effective. However, depending on the color, it is not always necessary to use these white cements, and there is no limitation.
３）請求項３の発明は、速硬性セメントに石膏を添加することを要旨とする。
本発明は、一般的なセメントの使い方としては従来ない方法である。すなわちセメントをエアゾール式で噴射、対象物にある水の膜に衝突させるだけで硬化させ、目的とする強度を出す必要がある。あらかじめ水と混合することも無く、むしろ瞬間的な硬化速度が要求される。そこで速硬性セメントだけでなく、これに石膏を加えることにより、より早い瞬間的な硬化の目的を達する。石膏はこれらセメントと組み合わせて使うとき、３％未満では瞬結性に硬化が小さく、また３０％を超えて添加すると、硬化後の塗膜の耐久性、耐水性が劣るので、３〜３０％の範囲が良い。3) The gist of the invention of claim 3 is to add gypsum to the fast-curing cement.
The present invention is an unprecedented method for general use of cement. In other words, it is necessary to harden the cement by spraying it with an aerosol method and collide with the water film on the object to obtain the desired strength. It is not mixed with water in advance, but rather an instantaneous curing rate is required. Therefore, not only fast-setting cement, but also adding gypsum to this, the purpose of faster instantaneous setting is achieved. When gypsum is used in combination with these cements, if it is less than 3%, it is hard to cure quickly, and if it is added in excess of 30%, the durability and water resistance of the cured film will be inferior. The range of is good.
４）請求項４の発明は、着色の目的で、酸化チタン、各色無機粉体顔料を、セメントと粉末の有機ポリマーもしくはセメント、石膏と粉末の有機ポリマーの合計量の０．１〜２０％の割合で含むものである。
これら顔料を含まなければ、セメント色のグレー色もしくは白色セメントを使用した場合に白色のみとなり、用途が限られてしまう。そこで酸化チタン、各色無機粉体顔料を混合することにより、様々な色を出すことが可能となり、商品の価値も高まるのである。
酸化チタン、粉体顔料の量が０．１％未満の場合は着色力がほとんど無く意味が無い。
また２０％超の場合、硬化後の塗膜強度が低く、長時間経過後の色の退色が大きいなどの点がみられる。さらには商品としてはそのコストが高くなるなどのマイナス点もある。4) According to the invention of claim 4, for the purpose of coloring, titanium oxide, each color inorganic powder pigment is 0.1 to 20% of the total amount of cement and powder organic polymer or cement, gypsum and powder organic polymer. It is included in proportion.
If these pigments are not included, when a cement-colored gray or white cement is used, only white is used, and the application is limited. Therefore, by mixing titanium oxide and inorganic powder pigments of various colors, various colors can be produced and the value of the product is increased.
When the amount of titanium oxide or powder pigment is less than 0.1%, there is almost no coloring power and it is meaningless.
On the other hand, when it exceeds 20%, the coating film strength after curing is low, and the color fading after a long period of time is large. In addition, the product has a negative point such as high cost.
５）請求項５の発明は、請求項１〜４のセメントスプレー塗材組成物に対し、１００μｍ以下、望ましくは６０μｍ以下の粒径に粉砕した珪砂、炭酸カルシウム、クレー、タルクを単独で、または２種以上混合するものである。
混合割合は上記セメントと粉末の有機ポリマー、もしくはセメント、石膏と粉末の有機ポリマーの合計量に対し、５〜２００重量部であるが、より好ましくは１０〜１００重量部である。この範囲より少ない場合、スプレーするときノズルからの噴出がスムーズでなく、いわゆる息切れの現象を起こす。また、より多い場合はスプレーした塗膜層の強度が弱く表面が脆くなる。
これら無機質充填材を混合する目的は、エアゾールのスプレー適正と、スプレー後の塗膜層の強度を上げることにある。またこの無機充填材の大きさであるが、スプレーノズルや缶内の吸引口での材料の通り具合を様々に検討した結果、１００μｍ以下、より望ましくは６０μｍ以下の粒径に調整したものが良く、それ以上であれば目詰まりの弊害を起こす。5) The invention of claim 5 is the cement spray coating material composition of claims 1 to 4, wherein quartz sand, calcium carbonate, clay and talc pulverized to a particle size of 100 μm or less, preferably 60 μm or less alone, or Two or more kinds are mixed.
The mixing ratio is 5 to 200 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, based on the total amount of the cement and powder organic polymer or the cement, gypsum and powder organic polymer. When it is less than this range, the spray from the nozzle is not smooth when spraying, causing a so-called shortness of breath. On the other hand, when the amount is larger, the sprayed coating layer is weak and the surface becomes brittle.
The purpose of mixing these inorganic fillers is to increase the spraying suitability of the aerosol and the strength of the coating layer after spraying. As for the size of this inorganic filler, as a result of various investigations on the state of the material at the suction nozzle in the spray nozzle and can, it is preferable that the particle size is adjusted to 100 μm or less, more preferably 60 μm or less. If it is more than that, it will cause clogging.
６）請求項６の発明は、請求項１〜５の組成を持つセメントスプレー塗材をエアゾー （４）
ル容器に充填、噴射用ガスで吐出させるものである。
エアゾール化することにより、誰にでも簡単に、特別な器具や装置も必要なく、小面積もロス無く補修塗装が可能になる。従来このようなセメントを使った塗装材は無く、今までにない特徴を持ったものと言える。6) The invention of claim 6 provides a cement spray coating material having the composition of claims 1 to 5 as an aerosol (4).
The container is filled and discharged with a jetting gas.
By making it aerosol, anyone can easily perform repair painting without the need for special tools and equipment and without loss of small area. Conventionally, there is no coating material using such cement, and it can be said that it has characteristics that have never existed before.
７）請求項７の発明は、請求項６のエアゾール化したセメントスプレー塗材を噴出するための充填用ガスに関するものである。
本エアゾール製品はスプレーされる材料が、セメントや珪砂あるいは無機顔料などその比重が大きいものを含む。これらのものを安定した吐出圧で押し出し、スプレーするには、容器内部で液化しているＬＰＧ、ＤＭＥなどが適している。容器内部で気体の状態のものは、材料を内部で攪拌するのみで、比重の大きい粉体を内部パイプを通してノズルまで押し上げることが困難である。そのため材料が安定してスプレーされず、またガスのみが放出されることとなる。7) The invention of claim 7 relates to a filling gas for ejecting the aerosolized cement spray coating material of claim 6.
This aerosol product includes materials to be sprayed, such as cement, silica sand or inorganic pigments, which have a high specific gravity. In order to extrude and spray these products with a stable discharge pressure, LPG, DME, etc. liquefied inside the container are suitable. In the case of a gas in the container, it is difficult to push the powder having a large specific gravity up to the nozzle through the internal pipe only by stirring the material inside. Therefore, the material is not sprayed stably and only gas is released.
８）請求項８の発明は、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材の使用方法に関するものである。
この材料はセメント系であり、水との水和反応を起こして硬化する。したがって使用時に対象とする下地に水をかけ、水の膜を作り、そこにスプレーしその水とセメントスプレー塗材中の速硬性セメントが短時間に水和反応を起こすことにより、目的とする塗膜を形成する。
またより強度の安定した塗膜をつくるため、セメントスプレー塗材をスプレー後、直後にその上から水を掛けるのも効果的である。これはスプレーしたセメント層が厚い場合、下地にある水の膜と反応硬化出来るのは下部（下地の水の層に接している層）のみで、上部の層は水和反応に必要な水分が不足し、強度が出ない可能性が有り、これを補うためである。このように、使用時にも水のみあれば他の道具や設備は必要なく、使用現場が小面積でしかも各場所に散在していることの多い補修塗装には効果的である。8) The invention of claim 8 relates to a method of using the aerosol cement spray coating material of the present invention.
This material is cement-based and hardens by causing a hydration reaction with water. Therefore, water is applied to the target substrate at the time of use, a water film is formed, sprayed there, and the fast-curing cement in the cement spray coating material causes a hydration reaction in a short period of time. A film is formed.
In order to form a coating film with more stable strength, it is also effective to spray water on the cement spray coating material immediately after spraying. This is because when the sprayed cement layer is thick, only the lower layer (the layer in contact with the underlying water layer) can react and cure with the underlying water film, and the upper layer has moisture necessary for the hydration reaction. This is because there is a possibility that the strength is insufficient and the strength is not obtained. In this way, other tools and equipment are not necessary if only water is used at the time of use, and it is effective for repair painting in which the use site has a small area and is often scattered in each place.
以下に、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材、及びこの塗材を用いた補修方法を実施例に基づいて説明する。
ａ）エアゾール型セメントスプレー塗材組成物について説明する。
アルミナセメント２５重量部、ポルトランドセメント７５重量部を、石川式ライカイ機を用いて混合粉砕して速硬セメントとした。これに粉末の有機ポリマー（エチレン酢ビ系粉末ポリマー）１０重量部、珪砂３００番（６０μｍアンダー品）を６０重量部加え、小型のＶ型ブレンダーにて均一になるまで混合した。なおこれらの作業は水分の混入を出来るだけ避けるため、各機械はよく乾燥させ、乾燥空気の雰囲気下で行った。Below, the aerosol type cement spray coating material of this invention and the repair method using this coating material are demonstrated based on an Example.
a) The aerosol type cement spray coating composition will be described.
25 parts by weight of alumina cement and 75 parts by weight of Portland cement were mixed and ground using an Ishikawa-type Reika machine to obtain a fast-hardening cement. To this was added 10 parts by weight of powdered organic polymer (ethylene vinyl-based powder polymer) and 60 parts by weight of silica sand No. 300 (under 60 μm), and they were mixed until uniform using a small V-type blender. These operations were performed in a dry air atmosphere in order to avoid mixing water as much as possible.
ｂ）次に前記ａ）で製造した塗材を用い、使用に供するエアゾール製品について説明する。
ａ）で作成した粉体を７０ｇｒと、噴射用ガスとして、ＬＰＧを用いて容量４２０ｃｃのエアゾール製品を作成した。これを、対象とするスレート下地に向かって約３０ｃｍの距離から噴射した。下地にはあらかじめ霧吹きで水を散布、の水の膜が乾く前にスプレーを行った。対象とする下地にはセメントの薄い膜が均一に出来、下地への付着も良好で （５）
あった。b) Next, an aerosol product for use will be described using the coating material produced in a).
An aerosol product having a capacity of 420 cc was prepared using 70 gr of the powder prepared in a) and LPG as a gas for injection. This was sprayed from a distance of about 30 cm toward the target slate substrate. The base was sprayed with water in advance and sprayed before the water film dried. A thin film of cement can be uniformly formed on the target substrate, and adhesion to the substrate is also good. (5)
there were.
ｃ）前記ｂ）で製造したエアゾール製品を用い、実際のコンクリート面の補修方法について説明する。
カラースプレーで落書きされたコンクリート橋脚を、まず落書き落し剤（洗浄剤やシンナー）で除去する。しかしカラースプレーはコンクリート面の微細な穴を通して内部まで浸透しており、完全に落すことは不可能である。このような場合、従来からある塗料で補修しても艶や肌合いが異なり、かえって違和感を生ずる。
このような下地に、本発明のエアゾール型セメントスプレー塗材を用いて補修を行った。対象とする下地に佐官ブラシで水打ちを行った。この水打ちはコンクリート表面に水の膜が出来る程度に充分に行う。その後、直ちに（水の膜が有るうちに）このセメントスプレー製品をスプレーした。スプレー当初は水により濡れ色となるが、この濡れ色が消える程度を目安としてスプレーを行った。その後５分以内に市販の霧吹きでさらにその上から水を散布した。c) An actual method for repairing a concrete surface will be described using the aerosol product produced in b).
First, the concrete piers that have been graffitied with color spray are removed with a graffiti remover (cleaning agent or thinner). However, the color spray penetrates into the inside through fine holes in the concrete surface and cannot be completely removed. In such a case, even when repairing with a conventional paint, the luster and the texture are different, and on the contrary, a sense of incongruity is produced.
Such an underlayer was repaired by using the aerosol type cement spray coating material of the present invention. Water was sprayed on the target substrate with a samurai brush. This water hammering is performed sufficiently to form a water film on the concrete surface. This cement spray product was then sprayed immediately (while there was a water film). At the beginning of spraying, the color becomes wet with water. Thereafter, water was further sprayed from above with a commercially available sprayer within 5 minutes.
このようにして出来上がった補修塗膜は１年経過後も剥がれ落ちることなく、また同じセメント系材料であり、周囲の補修していない部分と艶、色、肌合いが変わらず、補修したことが分からない程度に仕上がった。 The repair coating completed in this way does not peel off even after one year, and is the same cementitious material, and the gloss, color, and texture do not change from the surrounding non-repaired parts. Finished to a lesser extent.
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