JP2016041639A - 樹脂モルタル - Google Patents

Abstract

【課題】 コンクリートの補修に用いる樹脂モルタルは強度だけが問題ではない。樹脂モルタルの弾性係数が問題である。弾性係数が大きいということは、応力がかかった時にその変形が小さいということである。即ち、コンクリートは力がかかったときに変形が小さく、通常樹脂は大きいということである。本発明では、強度が大きく、コンクリートと近い弾性係数を持ったものを提供する。【解決手段】 エポキシ樹脂１００重量部と骨材を３００〜１０００重量部を混合したものであって、該骨材は粗骨材と細骨材の混合であり、その混合比は重量比で粗骨材／細骨材＝５０／５０〜９０／１０であって、該粗骨材は角を削った珪砂であるもの。【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂モルタルに関するものである。

ビル、橋梁、さらには道路等の建築、土木の建造物は、コンクリート製のものが多い。これは、強度、寿命、価格等の総合的な面からコンクリートが優れているためである。

しかし、このコンクリートも長年の使用により、ヒビ（クラック）が入る、陥凹部ができる、剥離部ができる等の問題が生じる。このような場合、同質のコンクリートをその部分に充填するのが当然と思われる。

しかしながら、コンクリートのすでに硬化した部分と新たにスラリーを充填して硬化させた部分とはコールドジョイントとなり接着が悪い。また、そもそもコンクリートでは硬化に時間がかかり、道路の場合には開放に時間がかかり交通渋滞を生じる。よって、接着が強固で、かつ硬化が迅速なものが望まれる。

そのため、特許文献１のような接着が強固で、硬化の早い樹脂製のものが考えられる。この特許文献１は樹脂モルタルに関するものであるが、その目的は高強度である。即ち、コンクリートに負けないだけの強度を考慮したものである。

樹脂モルタルは、コンクリート部に使用する場合強度だけが問題ではない。樹脂モルタルの弾性係数が問題である。弾性係数が大きいということは、応力がかかった時にその変形が小さいということである。即ち、コンクリートは力がかかったときに変形が小さく、通常樹脂は大きいということである。

特開２００７−２７７４９９号公報

通常の樹脂モルタルの弾性係数は堅いといわれるエポキシ系でも５〜８ｋＮ／ｍｍ^２程度、コンクリートのそれは３０ｋＮ／ｍｍ^２程度であり大きな差がある。このようにコンクリートと弾性係数に大きな差があると、その接合部でずれが生じ再度剥離することになる。そこで本発明では、強度が大きく、コンクリートと近い弾性係数を持ったものを提供する。

以上のような現状に鑑み、本発明者は、鋭意研究の結果本発明樹脂モルタルを完成したものであり、その特徴とするところは、エポキシ樹脂１００重量部と骨材を３００〜１０００重量部を混合したものであって、該骨材は粗骨材と細骨材の混合であり、その混合比は重量比で粗骨材／細骨材＝５０／５０〜９０／１０であって、該粗骨材は角を削った珪砂である点にある。

ここで、エポキシ樹脂は、通常のものでよく、一般的に樹脂モルタルに使用できるものであればよい。通常は２液タイプ（硬化剤を使用するタイプ）であるが、加熱型の１液タイプでも可能である。

本発明のポイントである骨材は、粗骨材と細骨材を混合したものである。これは通常行なわれることであり、大きな骨材と小さな骨材を込み合わせて、強度や作業性をよくするのである。

この粗骨材のサイズは、中心サイズが３００〜６００μｍで、２００〜８５０μｍに９０重量％が含まれるものが好適である。このサイズがよく、これから外れると、強度や弾性係数が落ちることになる。さらに本発明では、この珪砂の角を削ったものを用いているのが大きなポイントである。珪砂は採掘し、粉砕、破砕したものは、当然ながら鋭利な角が存在する。
本発明では、種々に方法でこれの角を削るのである。削る程度は、特に限定はしないが、少なくとも回転する容器内で回転させる、板を回転又はレシプロ的に動かし、その上で骨材を回転させる等の作業を少なくとも１回は行うという程度である。好ましくは、回転する造粒機に３０秒以上、より好ましくは１分以上入れておく。

造粒機としては、一般的なものでよく、特別なものである必要はない。内部に珪砂と一緒に他の研磨材を入れても入れなくてもよい。研磨材としては、セラミックの粒、石、その他である。

この粗骨材の角を取ることによって、圧縮弾性率が大きく向上した。その理由は定かではないが、一般的なものではバサつく、充填が難しい等のためではないかと考えられる。

また、細骨材は、通常のものでよい。サイズは、０．５〜１００μｍ程度が使用できる。好ましいのは、９０重量％が、０．５〜２０μｍに入っているものが好ましい。強度が大きくなるためである。
細骨材としては、シリカ粉末、珪砂、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、石粉等である。

なかでも硫酸バリウムが好適である。これは、耐酸性がよく、セメントのように酸性雨によって変性することがほとんどない。

樹脂と骨材の混合比率は、重量比で樹脂／骨材＝１００／３００〜１００／１０００である。なかでも樹脂／骨材＝１００／３００〜１００／８００が好適である。この比率が最もよく、弾性係数の向上につながる。

本発明の樹脂モルタルは、圧縮弾性率（弾性係数）は、１０ｋＮ／ｍｍ^２〜３０ｋＮ／ｍｍ^２程度であり、コンクリートと変わらないか、少し小さい程度である。これが本発明の最も重要なポイントである。

本発明の樹脂モルタルは、従来の樹脂モルタルと同様に使用できるほか、コンクリートやセメントその他の補修だけでなく、種々の充填剤としても使用できるものである。

本発明には、次のような大きな利点がある。
（１） 強度が優れており、弾性係数もコンクリートに近い値を有する。
（２） 本発明樹脂モルタルは、製造が簡単で単に特殊な骨材を混合するだけである。

本発明で使用する骨材の概略図である。

以下好適な実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。

まず本発明樹脂モルタルとして、実施例１を作成した。
エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０）と多価アルコールのグリシジルエーテルを用い、硬化剤としては、メタキシリレンジアミン、トリエチレンテトラミンを含む脂肪族ポリアミンを用いた。
粗骨材として中心サイズが３００〜６００μｍで、２００〜８５０μｍに９０重量％が含まれる珪砂を使用し、細骨材としていろいろなものを実験した。粗骨材と細骨材の比は重量比で粗骨材／細骨材＝３／１だった。ここでの細骨材は、９０重量％以上が０．５〜２０μｍに入っているものを使用した。

この樹脂モルタルの種々の物性を測定した。その結果を表１に示す。

表１からわかる通り、すべて圧縮弾性率は２３０００〜２３５００Ｎ／ｍｍ^２と大きな値を示している。また、作業性（鏝すべり）もおおむねよかった。その他切れ（鏝切れ）や流動性（ばさつかないかどうか）も問題はなかった。

次に、粗骨材の性能を調べるため、種々の粗骨材を実験した。樹脂は表１と同様のものを使用した。細骨材としては表１の硫酸バリウムを用いた。粗骨材と細骨材の比も表１と同様である。
結果を表２に示す。ここで混合珪砂とは、珪砂５号と珪砂６号の等量混合物である。

表２からわかるように、
比較例１、２は、圧縮弾性率が小さく、コンクリートとの差が大きい。また、比較例全般、作業性が悪く流動性も悪い。即ち、ばさばさして扱いにくく、思うようになかなか塗布できないのである。これでは使用できない。

この実施例１の珪砂１の形状を顕微鏡で調べた。図１（ａ）は実施例１であり、（ｂ）は通常の珪砂２の顕微鏡写真の模式図である。この図からも、実施例の場合粗骨材の角がとれていることがわかる。

次に、骨材と樹脂の混合量について調べた。樹脂と骨材は表２の実施例１と同じものを用いた。表３にその結果を示す。この表３から、樹脂１００重量部に対して骨材は３００〜１０００重量部がいいことがわかる。

次に粗骨材と細骨材の比率を調べた。実施例１と同様のものを使用したが、細骨材と粗骨材の比率のみを変えて実験した。その結果を表４に示す。粗骨材／細骨材が５０／５０よりも細骨材が多くなると、もしくは、９０／１０よりも細骨材が減ると作業性が悪く、圧縮弾性率が小さくなる。

１ 本発明に用いる珪砂
２ 従来の珪砂

Claims (2)

1. エポキシ樹脂１００重量部と骨材を３００〜１０００重量部を混合したものであって、該骨材は粗骨材と細骨材の混合であり、その混合比は重量比で粗骨材／細骨材＝５０／５０〜９０／１０であって、該粗骨材は角を削った珪砂であることを特徴とする樹脂モルタル。
2. 該細骨材は、硫酸バリウムである請求項１記載の樹脂モルタル。
   
   

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