JP2008285808A - レベリング材用の組成物及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保管や運搬、そして施工現場でのレベリング材の生成が簡単に行えるだけでなく、施工したレベリング材に「ひび割れ」が発生するのを確実に防止することのできるレベリング材用の組成物を提供すること。
【解決手段】セメント４０と水３０とを加えてスラリー状のレベリング材に調製され、このレベリング材を基礎等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するために使用されるレベリング材用の組成物１０であって、骨材と、減水材と、短繊維とを主原料としたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベタ基礎や布基礎等の基礎を施工する際に利用される（セルフ）レベリング材を製造するための組成物に関し、特に、必要とされる機能を損なわないで施工後にひび割れが発生しないようにすることのできるレベリング材用の組成物に関するものである。

ベタ基礎や布基礎等の基礎は、その完成後の表面が完全な水平面を有していなければならないが、従来より一般に行われていた基礎施工では、コンクリート等で大まかな基礎を形成しておいて、モルタルのコテ作業等によって基礎の上面を水平状に均すことがなされていた。しかし、このような言わば手作業では、非常に手間も時間も掛かるだけでなく、完全に水平面を形成することが困難であるため、近年では、通常「セルフレベリング材」を使用した基礎施工が実施されている。

セルフレベリング材を使用した従来の基礎施工としては、例えば特許文献１に詳しい。この特許文献１に記載されている基礎施工では、「建物の基礎を施工する基礎施工方法であって、基礎型枠１にコンクリートを打設し、打設したコンクリート天端から所定の高さとなるように基礎天端高さを設定し、次いで、前記コンクリート天端に複数のせき止め用板１５を所定間隔で設置し、隣り合うせき止め用板１５，１５で区画されたせき止め区画１６に、セルフレベリング材９を前記コンクリート天端から前記基礎天端高さまで打設する」ものである。

セルフレベリング材は、「コンクリート天端から基礎天端高さまで打設する」ものであり、この打設だけによって水平面を形成しなければならないから、「流動性が高い」ものである必要がある。ところが、上記特許文献１では、セルフレベリング材の組成が明確には記載されておらず、どのような組成のものを採用してよいか不明であるが、セルフレベリング材の組成を明確に記載しているものとして特許文献２あるいは特許文献３がある。
特開２００２−３３９３７６号公報、要約、代表図 特開平１０−１２１７０８号公報、要約 特開２００６−６２８８１号公報、要約

特許文献２に記載された「床の施工方法およびセメント系セルフレベリング材」は、「セルフレベリング性水性組成物の打設、硬化の過程では、水分蒸発に伴う収縮により生じる打設表面のひび割れを防止する有効な手段が無かった」ことに着目してなされたもので、「セメント、フライアッシュおよび珪砂を基材とするセルフレベリング材料に水と泡消剤とを加え、さらにゴム系ラテックスを基材に対して０．１から１０重量パーセント添加してなるセルフレベリング性水性組成物を、熱媒体を布設した下地に打設し、次いで熱媒体によりセルフレベリング性水性組成物を下地側から加熱して硬化させることにより、施工性が高く、ひび割れが無く、しかも養生期間が短い低コストの床の施工が可能となる。セルフレベリング性水性組成物３には、さらに、ガラクトマンナンを主成分とする水溶性天然多糖類のカチオン変成誘導体を基材に対して０．０１から１重量パーセント添加することが好ましい」ものである。

しかしながら、この特許文献２に記載された「床の施工方法およびセメント系セルフレベリング材」は、「セメント」を主原料の一つとするものであるから、この「セメント」が本来的に有している問題、つまり「嵩張り重い」という問題を解決することはできていない。また、この特許文献２に記載された「セメント系セルフレベリング材」が長期間保管された場合に、その中の「セメント」が吸湿すると、当該「セメント系セルフレベリング材」に固化部分が発生し易くなり、綺麗なレベルを取ることができなくなる虞がある。

また、特許文献３に記載された「セルフレベリング性組成物」も、「安価で、かつ、大抵の土木・建設現場にある既製の材料で容易に現場混練でき、かつ、流動性があり、材料不分離性を有し、所望の強度があり、ひび割れを生じないセルフレベリング性組成物を提供すること」を目的としてなされ、「水とセメントと砂と減水剤とからなるセルフレベリング性組成物であって、減水剤を所定割合加えた水／セメント比（Ｗ／Ｃ）が３０〜５０重量％のセメントペーストに、JASS15M-103に規定するフロー値が１６〜２１ｃｍとなるように砂の添加割合を調合している」ものである。

しかしながら、この特許文献３に記載された「セルフレベリング性組成物」も、「セメント」を主原料の一つとするものであるから、この「セメント」が本来的に有している問題、つまり「嵩張り重い」という問題を解決することはできていない。また、この特許文献３に記載された「セルフレベリング性組成物」が長期間保管された場合に、その中の「セメント」が吸湿すると、当該「セルフレベリング性組成物」に固化部分が発生し易くなり、綺麗なレベルを取ることができなくなる虞がある。

それだけでなく、上記の特許文献２に記載された「セメント系セルフレベリング材」あるいは特許文献３に記載された「セルフレベリング性組成物」は、いずれも各原料粒同志の結びつきを確実にするものが入っていないため、施工の状況によってはひび割れが発生することもある、と考えられる。

そこで、本発明者等は、保管や運搬、そして施工が簡単に行えるだけでなく、「ひび割れ」を確実に防止することのできるレベリング材用の組成物とするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、セメントは入れないで短繊維を混合しておくのが良い結果を生むことに気付き、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明の目的とするところは、保管や運搬、そして施工現場での「レベリング材」の生成が簡単に行えるだけでなく、施工したレベリング材に「ひび割れ」が発生するのを確実に防止することのできるレベリング材用の組成物を提供することにある。

以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「セメント４０と水３０とを加えてスラリー状のレベリング材２０に調製され、このレベリング材２０を基礎５０等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するために使用されるレベリング材２０用の組成物１０であって、
骨材と、減水材と、短繊維とを主原料としたことを特徴とするレベリング材２０用の組成物１０」
である。

すなわち、この請求項１に係る組成物１０は、骨材と、減水材と、短繊維とを主原料としたものであり、図１に示すように、これにセメント４０と水３０とを加えてスラリー状のレベリング材２０とするものである。換言すれば、この組成物１０は、セメント４０を全く含まないものであり、図１中に示した袋１１等に詰めて保管や運搬がなされるものである。

この組成物１０は、セメント４０を含まないものであるから、図１に示したような、これを使用してレベリング材２０を調製するまでの間は、セメント４０によって嵩張ったり、重くなったりすることはないのであり、しかも、吸湿するセメント４０を含まないのであるから、長期間保管したとしても変質することはないものとなっているのである。

また、この組成物１０は、短繊維を含むものであるから、この組成物１０を材料の一部として調製したレベリング材２０を、図２に示すように基礎５０上に流し込んで、図３に示すように固化させるにあたって、セメント４０が、骨材は勿論セメント４０との間に混在することになり、各骨材やセメント４０の粒の間を結合させる。この短繊維の結合力によって、固化したレベリング材２０にひび割れが発生することはないのである。

減水材は、当該組成物１０を使用してレベリング材２０を調製したとき、このレベリング材２０の流動性を「水３０」単独の場合に比較して低くなるようにするものである。そのために使用されているものであれば、この減水材としては特に限定されない。この減水材の必要な理由は、基礎５０上に調製したレベリング材２０を流し込んだとき、余り早く首位に流れ出ないようにして、レベリング材２０の表面の高さの調製が行い易くなるようにするためである。

従って、この請求項１の組成物１０は、保管や運搬、そして施工現場でのレベリング材２０の生成が簡単に行えるだけでなく、施工したレベリング材２０に「ひび割れ」が発生するのを確実に防止し得るものとなっているのである。

以上の課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に記載のレベリング材２０用の組成物１０について、
「骨材を９７〜９９．７重量％、減水材を０．２〜２．０重量％、短繊維を０．１〜２．０重量％としたこと」
である。

すなわち、この請求項２に係る組成物１０では、レベリング材２０を調製するための材料として最も適した配合割合としたものであり、減水材を０．２〜２．０重量％、短繊維を０．１〜２．０重量％とし、残りの大部分を骨材としたものである。

減水材は、その配合割合を０．２〜２．０重量％としなければならないが、その理由は、減水材が０．２重量％以下であると、レベリング材２０としたときの流動性を必要程度に抑えることができないからであり、逆に、減水材が２．０重量％以上であると、今度はレベリング材２０の流動性を抑え過ぎて、レベリング材２０の基礎５０上への均しが困難になるからである。中でも、この減水材の割合は、０．６６重量％程度が最も好ましい。

短繊維は、その配合割合を０．１〜２．０重量％としなければならないが、その理由は、短繊維が０．１重量％以下であると、この短繊維による粒子結合という機能を十分発揮できないからであり、逆に、短繊維を２．０重量％以上を混入したとしても、それ程の結合効果が期待できないからである。中でも、この短繊維の混合割合は、を０．２１重量％程度が最も好ましい。

勿論、当該組成物１０中の骨材の混合割合は、残部の殆どであればよいが、９７〜９９．７重量％程度の範囲内に収めるのがよく、中でも、この骨材の混合割合は、９９．１３重量％程度が最も好ましい。

従って、この請求項２の組成物１０は、上記請求項１のそれと同様な機能を発揮することは勿論、レベリング材２０の材料としてより一層適したものとなっている。

また、上記課題を解決するために、請求項３に係る発明の採った手段は、上記請求項１または請求項２に記載のレベリング材２０用の組成物１０について、
「骨材の平均粒径を０．１ｍｍ以下としたこと」
である。

骨材は、当該組成物１０を使用してレベリング材２０を調製するにあたって、紛粒体であるセメント４０と混合され、上述した短繊維が絡みつくものであり、セメント４０程度の粒径であることが好ましい。その意味で、この骨材の平均粒径は０．１ｍｍ以下であることがよい。特に、一般に市販されている後述するフライアッシュを骨材とした場合には、その粒径規格が０．１ｍｍ以下であることから、この市販フライアッシュをそのまま骨材として利用できてコストダウンに繋がることになる。

従って、この請求項３の組成物１０は、上記請求項１または２のそれと同様な機能を発揮することは勿論、レベリング材２０とする場合のセメント４０との混合を良好にし得るものとなっている。

さらに、請求項４に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレベリング材２０用の組成物１０について、
「骨材はフライアッシュであること」
である。

フライアッシュは、製鉄炉から定期的かつ大量に出るものであり、処分に困るものであるが、これの利用を図ることは、産業廃棄物処理の上からも急務となっている。そして、このフライアッシュは、０．４ｍｍ以下の粒径のものとして調製されているものである。

そこで、この処分に困っているフライアッシュを骨材とすることは、組成物１０のコストダウンを図ることができるだけでなく、フライアッシュの処分が行えることに繋がるものである。勿論、フライアッシュは、「骨材」としての機能を十分有しているものであるから、レベリング材２０となってもこれの強度を十分なものとすることができるものである。

従って、この請求項４の組成物１０は、上記請求項１〜３のそれと同様な機能を発揮することは勿論、コストダウンを図り得るものとなっている。

また、上記課題を解決するために、請求項５に係る発明の採った手段は、
「骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材２０用の組成物１０を施工現場に輸送し、組成物１０が１５〜３０重量％に、セメント４０を４０〜６５重量％、水３０を１７〜３２重量％加えてスラリー化してレベリング材２０とするようにしたことを特徴とする組成物１０の使用方法」
である。

すなわち、この請求項５に係る発明は、上記請求項１〜請求項４で述べてきた組成物１０の使用方法であり、図１に示すように、この組成物１０をセメント４０に加えながら、水３０を適宜加えてスラリー化してレベリング材２０に調製するための使用方法である。

この場合重要なことは、まず、組成物１０を施工現場に輸送し、そこでセメント４０と水３０を加えながらレベリング材２０として調製することである。換言すれば、この使用方法での組成物１０は、施工現場に輸送してレベリング材２０に調製するまでの間は、セメント４０とは全く無関係に保管、そして運搬するようにすることである。このようにすることによって、セメント４０の「嵩張って重い」という欠点、及びセメント４０の吸湿性による変化を完全に回避できるのである。

そして、この組成物１０を使用するためには、施工現場において、当該組成物１０が１５〜３０重量％に、セメント４０を４０〜６５重量％、水３０を１７〜３２重量％加えてスラリー化してレベリング材２０とするのである。これによって、セメント４０の欠点が完全に回避される。

従って、この請求項５の組成物１０の使用方法によれば、セメント４０の欠点を完全に回避しながら、組成物１０を一つの材料としてレベリング材２０の調製を施工現場にて行えるのである。

さらに、上記課題を解決するために、請求項６に係る発明の採った手段は、
「骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材２０用の組成物１０を施工現場に輸送し、組成物１０が１５〜３０重量％に、セメント４０を４０〜６５重量％、水３０を１７〜３２重量％加えてスラリー化してレベリング材２０とし、このレベリング材２０を基礎５０等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するようにした組成物１０の使用方法」
である。

すなわち、この請求項６に係る発明は、上記請求項１〜請求項４で述べてきた組成物１０のもう一つの使用方法であり、図１に示すように、この組成物１０をセメント４０に加えながら、水３０を適宜加えてスラリー化してレベリング材２０に調製し、このレベリング材２０を、図２にも示すように、基礎５０等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するための組成物１０の使用方法である。

この請求項６の使用方法によれば、上述してきた組成物１０を一つの材料としながら、レベリング材２０によるひび割れのない平面が形成し得るのである。

以上、詳述した通り、本発明においては、
「セメント４０と水３０とを加えてスラリー状のレベリング材２０に調製され、このレベリング材２０を基礎５０等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するために使用されるレベリング材２０用の組成物１０であって、
骨材と、減水材と、短繊維とを主原料としたこと」
にその構成上の主たる特徴があり、これにより、保管や運搬、そして施工現場でのレベリング材２０の生成が簡単に行えるだけでなく、施工したレベリング材２０に「ひび割れ」が発生するのを確実に防止し得る組成物１０を提供することができるのである。

また、請求項５に係る発明では、
「骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材２０用の組成物１０を施工現場に輸送し、組成物１０が１５〜３０重量％に、セメント４０を４０〜６５重量％、水３０を１７〜３２重量％加えてスラリー化してレベリング材２０とするようにしたことを特徴とする組成物１０の使用方法」
にその構成上の特徴があり、これにより、セメント４０の欠点を完全に回避しながら、組成物１０を一つの材料としてレベリング材２０の調製を施工現場にて行うことができるのである。

さらに、請求項６に係る発明では、
「骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材２０用の組成物１０を施工現場に輸送し、組成物１０が１５〜３０重量％に、セメント４０を４０〜６５重量％、水３０を１７〜３２重量％加えてスラリー化してレベリング材２０とし、このレベリング材２０を基礎５０等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するようにした組成物１０の使用方法」
にその構成上の特徴があり、これにより、上述してきた組成物１０を一つの材料としながら、レベリング材２０によるひび割れのない平面を形成することができるのである。

以上のように構成した各請求項に係る発明を、最良の形態に基づいて説明するが、この最良形態では、本発明に係る組成物１０自体は勿論のこと、これを使用してレベリング材２０を生成してから、基礎５０上にレベリング材２０による平面を形成する場合まで、施工の順に従って、当該組成物１０の使用方法を含めて説明していくこととする。

まず、組成物１０であるが、全て乾燥重量で、骨材を９９．１３重量％、減水材を０．６６重量％、短繊維を０．２１重量％容易して、これらを混合した。骨材としては、平均粒径が０．１ｍｍ以下のフライアッシュを採用し、減水材としては市販のものを採用した。また、短繊維としては、例えばロックウール等の無機系素材を採用し、これらを３〜５ｍｍ程度の長さのものに揃えた。

上記比率で混合して形成した組成物１０を袋１１に詰めて、２０Ｋｇ〜３０Ｋｇの製品とした。この場合、レベリング材２０とすべき材料の一つであるセメント４０との割合、つまり、
［（組成物１０；１５〜３０重量％）／（セメント４０；４０〜６５重量％）］
を考慮して、袋１１に詰められた組成物１０の重さと、市販されている袋詰めされたセメント４０の重さとの比の値がそれぞれ整数値となるようにすると、施工時に便利となる。

以上のような組成物１０を使用して、図１に示したようにして、レベリング材２０を調製するするのである。すなわち、まず、上記のような割合の骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材２０用の組成物１０を施工現場に輸送する。施工現場に運ばれた組成物１０は、セメント４０を含んでいないのであるから、セメント４０の吸湿性による変質はない。

運ばれてきた組成物１０にセメント４０と水３０とを加えて混練するのであるが、この際には、組成物１０が２２．８７重量％に対して、セメント４０を５２．８９重量％、水３０を２４．２４重量％加える。そして、これらを混練してスラリー化することにより、基礎５０上を所定の流動性でもって流れるようなレベリング材２０とするのである。

調製されたレベリング材２０を、図２に示したように、型枠５１で囲まれた基礎５０上に流し込み、水平面を基礎５０上に形成するのである。このレベリング材２０の流し込みは、基礎５０は硬化していない状態の内に行い、基礎５０中に含まれているセメントや骨材と、レベリング材２０中のセメント４０や、組成物１０中の骨材との親和性を良好にして、硬化したレベリング材２０と基礎５０との一体化が完全になり得るようにする。なお、硬化していない基礎５０上に水平面の目印となる「天端レベル」を差し込んでおき、レベリング材２０の上面がこの天端レベルの所定位置となるまで流し込むようにすることがなされる。

以上のようにして流し込まれたレベリング材２０や基礎５０が硬化した後に、型枠５１を外した状態が図３に示してある。この硬化したレベリング材２０の上面や側面には、ひび割れは全く存在しなかった。

本発明に係る組成物を使用してレベリング材を調製している様子を示す概略断面図である。 調製されたレベリング材を基礎上に流し込んでいる様子を示す斜視図である。 レベリング材が硬化した後に型枠を外して見た基礎の部分縦断面図である。

符号の説明

１０ 組成物
１１ 袋
２０ レベリング材
３０ 水
４０ セメント
５０ 基礎
５１ 型枠

Claims (6)

1. セメントと水とを加えてスラリー状のレベリング材に調製され、このレベリング材を基礎等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するために使用されるレベリング材用の組成物であって、
   骨材と、減水材と、短繊維とを主原料としたことを特徴とするレベリング材用の組成物。
2. 前記骨材を９７〜９９．７重量％、前記減水材を０．２〜２．０重量％、前記短繊維を０．１〜２．０重量％としたことを特徴とする請求項１に記載のレベリング材用の組成物。
3. 前記骨材の平均粒径を０．１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレベリング材用の組成物。
4. 前記骨材はフライアッシュであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレベリング材用の組成物。
5. 骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材用の組成物を施工現場に輸送し、前記組成物１５〜３０重量％に、セメント４０〜６５重量％、水１７〜３２重量％をと加えてスラリー化してレベリング材とするようにしたことを特徴とする組成物の使用方法。
6. 骨材と減水材と短繊維とを主原料とするレベリング材用の組成物を施工現場に輸送し、前記組成物１５〜３０重量％に、セメント４０〜６５重量％、水１７〜３２重量％をと加えてスラリー化してレベリング材とし、このレベリング材を布基礎等のコンクリート表面に流し込んで、水平面を形成するようにした組成物の使用方法。

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