JP2009234801A - セメントモルタル組成物、セメントモルタル組成物の施工方法および壁体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のセメントモルタル組成物は、躯体に張り付けられたセメントボードの目地の処理および下地調整の一方または両方に用いられるセメントモルタル組成物であって、セメントと骨材と分散剤とを含有し、分散剤の含有量がセメント100質量部に対して0.05〜2.0質量部である。
【選択図】なし
Description
セメントボードは、1990年に国土交通省(旧建設省)が新素材、新材料の研究を推進するために設置した「総合技術開発プロジェクト」にて調べた結果、物性、防火性、耐水性、耐久性、施工性が優れていることが判明した。そして、セメントボードは、日本の気候風土や住環境に適した新材料であると結論付けられている。
ここで、セメントモルタルとは、砂等の骨材とセメントと水を適当な割合で練り混ぜたものである(第二版 建築用語辞典 建築用語辞典 編集委員会 編、2版1刷、1995年4月10日)。
すなわち、特許文献1には、セメント100質量部、無機系発泡骨材10〜60質量部、シリカフューム5〜25質量部、繊維0.1〜10質量部およびポリマー1〜20質量部の範囲内に調整してなるセメントモルタルが提案されている。特許文献1に記載のセメントモルタルは、目地の不陸を容易に調整でき、目地補強用の繊維テープの埋め込みが可能で、ひびわれが起き難く、高温時にドライアウトを起こさないとされている。
特許文献2には、セメント100質量部、無機系発泡骨材10〜60質量部、繊維0.1〜20質量部およびポリマー1〜10質量部の範囲に調整してなるセメントモルタルが提案されている。特許文献2に記載のセメントモルタルは、1回で厚塗りができるとされている。
ところで、上記特許文献1,2には、セメントモルタルに分散剤を含有させてもよいことが記載されている。しかしながら、これらの特許文献には、分散剤の含有量および分散剤を含有することの技術的意義が記載されていない。
ところが、壁体の建築現場においては、躯体のひずみ等によりクラックが発生する場合もあるため、より一層の耐クラック性の向上が求められている。
さらに、セメントモルタルにより形成した下地の表面を塗装しない場合には、外観が優れることが求められる。
しかし、特許文献1,2に記載のセメントモルタルは、これら要求を満足させることはできなかった。
本発明は、得られる壁体の耐クラック性に優れるセメントモルタル組成物およびその施工方法を提供することを目的とする。さらには、耐クラック性に優れた壁体を提供することを目的とする。
[1] 躯体に張り付けられたセメントボードの目地の処理および下地調整の一方または両方に用いられるセメントモルタル組成物であって、
セメントと骨材と分散剤とを含有し、分散剤の含有量がセメント100質量部に対して0.05〜2.0質量部であることを特徴とするセメントモルタル組成物。
[2] シリカフュームを含有する[1]に記載のセメントモルタル組成物。
[3] アルカリ土類水酸化物粉末を含有する[2]に記載のセメントモルタル組成物。
[4] 第1のセメントモルタル組成物100質量部に対して10〜40質量部の水を混練して得た第1の混練物を、躯体に張り付けたセメントボードの目地に充填する工程と、
前記第1の混練物を充填した目地を塞ぐようにセメントボードに繊維テープを貼着する工程と、
セメントボード表面および繊維テープ表面に、第2のセメントモルタル組成物100質量部に対して10〜40質量部の水を混練して得た第2の混練物を塗り付けて下地調整する工程とを有するセメントモルタル組成物の施工方法であって、
第1のセメントモルタル組成物および第2のセメントモルタル組成物の一方または両方が、[1]〜[3]のいずれかに記載のセメントモルタル組成物であることを特徴とするセメントモルタル組成物の施工方法。
[5] [4]に記載のセメントモルタル組成物の施工方法により作製された壁体。
本発明のセメントモルタル組成物において、シリカヒュームおよびアルカリ土類水酸化物粉末を含有すれば、該セメントモルタル組成物を施工する際の作業性を改善できる上に、セメントモルタル組成物から形成される下地の外観を良好にできる。
本発明のセメントモルタル組成物の施工方法によれば、耐クラック性に優れた壁体を作製できる
本発明の壁体は、耐クラック性に優れる。
本発明のセメントモルタル組成物は、躯体に張り付けられたセメントボードの目地部の処理および下地調整の一方または両方に用いられるセメントモルタル組成物であって、セメントと骨材と分散剤とを必須成分として含有し、シリカフューム、アルカリ土類水酸化物粉末、繊維、樹脂、増粘剤、混和剤等を任意成分として含有するものである。
セメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント、ジェットセメントなどの各種セメントが挙げられる。
骨材としては、例えば、珪砂、山砂、川砂、海砂、パーライト等の軽量骨材などが挙げられる。
骨材の含有量は、強度が高くなるという観点からは、少ないことが好ましく、収縮が小さくなるという観点からは、多いことが好ましい。
これらのことから、具体的な骨材の含有量としては、セメント100質量部に対して、下限値は20質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましく、70質量部以上が特に好ましい。また、上限値は300質量部以下が好ましく、200質量部以下がより好ましく、150質量部以下が特に好ましい。
分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸塩、メラミンホルマリン縮合物スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸アルデヒド縮合物、ポリアルキルアリルスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩などが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、上記化合物の塩の種類はナトリウム、カリウム、カルシウムなどである。
上記分散剤の中でも、耐久性がより高くなることから、ポリカルボン酸の塩が好ましく、ポリカルボン酸のナトリウム塩がより好ましい。
シリカフュームは、金属シリコンやフェロシリコン合金などのケイ素合金を製造する際に、集塵装置に回収される副産物である。
該セメントモルタル組成物が細かな粒子であるシリカフュームを含有すれば、緻密さを上げる効果、ポゾラン反応により強度を向上させることができる上に、分散剤の配合によりだれやすくなったモルタルのだれを抑え、表面の滑りを良くし、作業性を改善できる。したがって、本発明のセメントモルタル組成物は、シリカフュームを含有することが好ましい。
これらのことから、具体的なシリカフュームの配合量は、セメント100質量部に対して、下限値は0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。上限値は5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。
アルカリ土類水酸化物粉末としては、例えば、ドロマイトプラスター粉末、水酸化カルシウム粉末、水酸化マグネシウム粉末などが挙げられる。
該セメントモルタル組成物がシリカフュームを含有した場合には、硬化直後の表面が白くなりやすい(白華現象が起きやすい)が、アルカリ土類水酸化物粉末をさらに含有すれば、白華現象を抑制でき、外観を向上させることができる。したがって、本発明のセメントモルタル組成物がシリカフュームを含有する場合には、アルカリ土類水酸化物粉末をさらに含有することが好ましい。
本発明のセメントモルタル組成物は、繊維を含有することが好ましい。本発明のセメントモルタル組成物が繊維を含有すれば、亀裂および割れを抑制できる。
繊維としては、例えば、耐アルカリガラス繊維、炭素繊維、スチールファイバなどの無機繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、オレフィン繊維(ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等)などの有機繊維が挙げられる。これら繊維は一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記繊維の中でも、耐アルカリガラス繊維が、強度、作業性の面で好ましい。
繊維の長さは、耐クラック性がより高くなることから、下限値は3mm以上が好ましく、5mm以上がより好ましい。表面状態(仕上がり)が良好になることから、上限値は、20mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましい。
樹脂としては、例えば、酢酸ビニル重合物、エチレン・酢酸ビニル共重合物、酢酸ビニル・バーサチック酸ビニル共重合物、酢酸ビニル・アクリル共重合物、酢酸ビニル・バーサチック酸ビニル・アクリル系共重合物、酢酸ビニル・バーサチック酸ビニル・ラウリル酸ビニル系共重合物、エチレン・酢酸ビニル・塩化ビニル共重合物、アクリル(共)重合物(メチルメタクリレートとアクリル酸アルキルエステルの共重合物等)、スチレン・アクリル共重合物、スチレン・ブタジエン系共重合物等が挙げられる。これら樹脂は一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記樹脂の中でも、エチレン酢酸ビニル共重合物、アクリル(共)重合物(メチルメタクリレートとアクリル酸アルキルエステルの共重合物等)が好ましい。
また、樹脂の形態は、エマルションでも、再乳化型の粉末でもかまわないが、施工現場での一定の品質を維持するために、粉末のみのセメントモルタルを使用するという観点から、再乳化型の粉末が好ましい。
本発明のセメントモルタル組成物は、増粘剤を含有することが好ましい。本発明のセメントモルタル組成物が増粘剤を含有すれば、作業性、接着性および保水性を向上させることができる。
増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロースエーテル類、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、カゼイン、変性ポリサッカライド、ヒドロキシプロピルグアガム誘導体、グアガム誘導体などの各種の水溶性高分子が挙げられる。これら増粘剤は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記増粘剤の中でも、ヒドロキシプロピルメチルセルロースが好ましい。
混和剤としては、例えば、凝結調整剤、収縮低減剤、膨張材、消泡剤、防凍剤、耐久性向上剤などが挙げられる。
凝結調整剤は、硬化時間や作業できる時間を調整する機能を有するものである。具体的には、アルミン酸ソーダ、炭酸ソーダ、珪酸ソーダ、アルミン酸カルシウム類、カルシウムサルホアルミネート、硫酸カリウム、硫酸アルミニウム等の硬化促進剤、また、クエン酸、クエン酸三ソーダ、糖類、乳酸、アルコール類等の硬化遅延剤等を用いることができる。
収縮低減剤としては、例えば、グリコールエーテル系、低級アルコールアルキレンオキシド付加物系、ポリエーテル系、プロピレングリコールエーテル類等が挙げられる。
膨張材としては、カルシウムサルホアルミネート系や石灰系が挙げられる。
消泡剤としては、低級アルコール系、有機極性化学物系、鉱物油系、シリコーン系等が挙げられる。
分散剤を0.05〜2.0質量部含有する本発明のセメントモルタル組成物をセメントボードの目地部の処理および下地調整材の一方または両方として使用することにより、得られる壁体の耐クラック性が向上する。その結果、建築物の内壁または外壁である壁体の耐久性が向上する。
本発明のセメントモルタルの施工方法は、第1のセメントモルタル組成物および水の第1の混練物を、躯体に張り付けたセメントボードの目地に充填する工程(以下、充填工程という。)と、前記第1の混練物を充填した目地を塞ぐようにセメントボードに繊維テープを貼着する工程(以下、貼着工程という。)と、セメントボード表面および繊維テープ表面に、第2のセメントモルタル組成物および水を含む第2の混練物を塗り付けて下地調整する工程(以下、下地調整工程という。)とを有する方法である。
本発明の施工方法における第1のセメントモルタル組成物および第2のセメントモルタル組成物の両方または一方は、上述した本発明のセメントモルタル組成物である。
充填工程で使用する第1の混練物は、第1のセメントモルタル組成物に水を添加し、混練することにより得る。
その際の水の量は、混練物を容易に均一にでき、しかも粘度を小さくして作業性が向上することから、第1のセメントモルタル組成物100質量部に対して、下限値は10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましい。収縮を小さくできると共に強度低下を防止できることから、上限値は40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
混練物を得る際の混練では、例えば、ハンドミキサー、タライミキサー等のミキサー類を用いてもよいし、煉瓦コテ、練りスコ等のいわゆる手練りで混練してもよい。
混練の際のセメントモルタル組成物と水との混練の程度は、均一に分散されて充分にセメントモルタル組成物が水に馴染んでいればよいが、粉末状のポリマーを使用した場合は2〜3分間混練することが好ましい。
混練物の充填においては、圧縮力を隣接するセメントボードにより伝達し、耐クラック性をより向上させるためには、混練物を目地に隙間なく充填することが好ましい。
ここで、混練物を充填する目地は、2枚以上のセメントボードを躯体に張り付けた際に生じる継ぎ目部分のことである。目地の間隔は、第1のセメントモルタル組成物を充填しやすい点では、2〜3mmが好ましい。
セメントボードの中でも、無機軽量骨材入りポルトランドセメントモルタルを芯材に、両面にガラス繊維ネットを埋め込んで補強したものが好ましい。このようなセメントボードの製品例としては、例えば、MRCデラクリート(株)が販売するデラクリート セメントボードが挙げられる。
木製躯体および不燃躯体のいずれにおいても、建物の耐久性の面から、通気胴縁を使用してセメントボードを張り付けることが好ましい。
貼着工程で用いる繊維テープは、繊維をテープ状の形状にしたものである。繊維テープの中でも、繊維がネット状になったものが、セメントモルタル組成物によりセメントボードを一体化し易いという観点から好ましい。
貼着工程における繊維テープのセメントボードへの貼着では、接着成分として本発明のセメントモルタル組成物を使用してもよいし、繊維テープに糊を塗布してもよい。また、繊維テープとして糊付きのものを使用しても構わない。
耐アルカリガラス繊維を用いた繊維テープの製品例として、MRCデラクリート(株)が販売するデラクリート ガラス繊維テープ(耐アルカリ性ガラス繊維メッシュテープ)が挙げられる。
下地調整とは、平坦化する処理、吸水性を均一化する処理のことである。
下地調整工程で使用する第2の混練物は、第2のセメントモルタル組成物に水を添加し、混練することにより得る。その際の水の量は、混練物を容易に均一にでき、しかも粘度を小さくして作業性が向上することから、第2のセメントモルタル組成物100質量部に対して下限値は10質量部以上が好ましく、15質量部以上がより好ましい。収縮を小さくできると共に強度低下を防止できることから、上限値は40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
また、第2の混練物の塗り付けでは、コテでしごくことが好ましい。
第2の混練物を塗り付ける厚みは0.5〜6mmが好ましい。塗り付ける厚さを0.5mm以上にすれば、セメントボードと繊維テープとの段差を容易になくすことができ、6mm以下にすれば、容易に塗り付けることができる。
本発明の施工方法では、外観や耐久性をより向上させるために、下地調整工程後に、塗料の塗布やタイルの張り付け等の仕上げをすることが好ましい。その際、クラック抑制の面から、塗料としては樹脂の弾性が高いものが好ましく、塗膜の厚くすることが好ましい。また、タイルの張り付けに際しては、弾性が高い有機接着剤を使用することが好ましい。
以上のセメントモルタル組成物の施工方法によって壁体が作製される。上記のセメントモルタル組成物の施工方法では、上述した本発明のセメントモルタル組成物を用いるため、得られる壁体の耐クラック性を向上させて、耐久性を高めることができる。したがって、躯体にひずみが生じても、クラックが発生しにくい。
(実施例1)
普通ポルトランドセメント、珪砂6号、シリカフューム(SILICA FUME UD 比表面積 18〜20m2/g)、再乳化型粉末樹脂(Vinnapas RE−524Z)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、耐アルカリガラス繊維(6mm)、ポリカルボン酸系分散剤(ポリティー MX−300)を、表1に示す量で配合してセメントモルタル組成物を調製した。
このセメントモルタル組成物に、JIS R 5201の11.2(フロー値の測り方)に規定されるフロー値が、160〜170になる量の水を加えてJIS R 5201に規定されるモルタルミキサーを用い、3分30秒間混練して、混練物を得た。
次いで、図2に示すように、混練物を充填した目地14を塞ぐように、横幅102mmのガラス繊維テープ15(デラクリート ガラス繊維テープ)を、ガラス繊維テープ15の横幅の中心が目地に位置するようにセメントボード13,13に貼着した。
次いで、セメントボード13,13の表面およびガラス繊維テープ14の表面に、3mmの塗布厚になるように、上記混練物をコテで塗り付けて下地調整をした。
これにより得た試験体を、温度20℃、相対湿度60質量%で1日間養生した後、屋外に放置して、クラックの発生状況および硬化後の外観を調べた。その結果を表2に示す。
セメントモルタル組成物に分散剤を含有させなかったこと以外は実施例1と同様にして試験体を得て、クラックの発生状況を調べた。その結果を表2に示す。
これに対し、分散剤を含有しなかったセメントモルタル組成物を使用した比較例1では、4日目でクラックが発生した。
これらの結果より、セメントモルタル組成物が分散剤を含有することにより、耐クラック性が向上することが判明した。
実施例1のセメントモルタル組成物にドロマイトプラスター粉末10質量部をさらに含有させたこと以外は実施例1と同様にして試験体を得て、硬化後の外観を観察した。その結果を表2に示す。
これに対し、ドロマイトプラスター粉末を含有するセメントモルタル組成物を使用した実施例2では、表面がセメント色になり白い変色は発生しなかった。
これらの結果より、セメントモルタル組成物がドロマイトプラスター粉末、すなわち、アルカリ土類水酸化物粉末を含有することにより、表面への白色物質の発生を抑制して、硬化物の表面の外観を良好にできることが判明した。
12 スクリュー
13 セメントボード
14 目地
15 ガラス繊維テープ(繊維テープ)
Claims (5)
- 躯体に張り付けられたセメントボードの目地の処理および下地調整の一方または両方に用いられるセメントモルタル組成物であって、
セメントと骨材と分散剤とを含有し、分散剤の含有量がセメント100質量部に対して0.05〜2.0質量部であることを特徴とするセメントモルタル組成物。 - シリカフュームを含有する請求項1に記載のセメントモルタル組成物。
- アルカリ土類水酸化物粉末を含有する請求項2に記載のセメントモルタル組成物。
- 第1のセメントモルタル組成物100質量部に対して10〜40質量部の水を混練して得た第1の混練物を、躯体に張り付けたセメントボードの目地に充填する工程と、
前記第1の混練物を充填した目地を塞ぐようにセメントボードに繊維テープを貼着する工程と、
セメントボード表面および繊維テープ表面に、第2のセメントモルタル組成物100質量部に対して10〜40質量部の水を混練して得た第2の混練物を塗り付けて下地調整する工程とを有するセメントモルタル組成物の施工方法であって、
第1のセメントモルタル組成物および第2のセメントモルタル組成物の一方または両方が、請求項1〜3のいずれかに記載のセメントモルタル組成物であることを特徴とするセメントモルタル組成物の施工方法。 - 請求項4に記載のセメントモルタル組成物の施工方法により作製された壁体。
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