JP3246297B2 - 防食ライニングの施工方法 - Google Patents

防食ライニングの施工方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、防食ライニングの施
工方法に関し、特に、水硬性主材と混合されるポリマー
の硬化開始時期を制御して、防食ライニング用の複合材
の性能を改善する施工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンクリートなどの下地上に施工される
防食ライニング材は、セメント系の水硬性材料を主材と
し、耐酸,耐磨耗性などを改善するためのポリマー(高
分子重合体)を併用した複合材が用いられている。この
種の防食ライニング材には、水性ディスパージョンや水
性モノマーを水硬性材料に混合するポリマーセメントモ
ルタルや、水硬性材料にポリマーを含浸させるポリマー
含浸モルタル(コンクリート)などが提供されている。
【0003】前者は、水の消失により、凝集皮膜化する
ポリマーを用い、このポリマーで水硬性材料の表面を覆
うことにより、水硬性材料の改質を行うものであるが、
その改質効果が十分得られない。また、後者の場合に
は、顕著な改質効果が得られるものの、施工する際に以
下のような問題が指摘されていた。水硬性材料にポリマ
ーを含浸させるためには、通常、水硬性材料を気密室内
に設置して、室内を真空にした状態で、ポリマーを含浸
させている。ところが、このような施工方法では、例え
ば、比較的広い面積のライニング材に適用する際には、
大きな真空設備が必要になって、コトス的な面で実用化
することが困難であった。
【0004】一方、防食ライニング材の改質方法の一種
として、液状のポリマー、例えば、エポキシ樹脂をセメ
ントモルタルと混合して、セメントモルタルの曲げ強度
や引っ張り強度および変形性能の向上、あるいは、耐久
性の向上が試みられている。しかしながら、このような
防食ライニング材を用いて実際に施工する際には、以下
に説明するような技術的課題が存在していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、セメントモ
ルタルとエポキシ樹脂とを混合した防食ライニング材
は、下地上に施工すると、セメントマトリックスの硬化
反応と、エポキシ樹脂の硬化反応とが開始されるが、水
和反応によるセメントマトリックスの硬化速度と、架橋
反応などによるエポキシ樹脂の硬化速度とが異なるた
め、両者の硬化反応をバランス良く行なわせることが非
常に困難な状況になる。
【0006】つまり、両者の配合量によっても異なる
が、一般的には、セメントマトリックスの水和反応の方
が、エポキシ樹脂の硬化反応よりも非常に遅いので、エ
ポキシ樹脂がセメントよりも先に硬化反応が開始され、
エポキシ樹脂の硬化が開始され、その後にセメントの硬
化が進行することになり、セメントの凝結が遅延すると
いった問題が発生し、複合材料としての性能を充分に発
揮させることができなかった。
【0007】また、特に、エポキシ樹脂は、通常、主剤
と硬化剤との2液タイプのものが用いられるが、これら
をセメントモルタルに混合すると、硬化を開始してその
粘度が上昇するので、混合を十分に行うことが難しい
し、下地上にライニング層を形成したときに、時間の経
過に伴って、硬化が進行するので、広い面積のライニン
グ層を一度に施工することが難しいという問題もあっ
た。
【0008】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、複合材と
しての性能を充分に発揮させることができる防食ライニ
ングの施工方法を提供することにある。また、別の目的
として、混合が十分に行えるとともに、広い面積のライ
ニング層の施工に適した工法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、コンクリートなどの下地上に防食ライニ
ング層を形成する防食ライニングの施工方法において、
前記防食ライニング層は、水硬性主材と潜在硬化型のポ
リマーとの混合物であって、前記潜在硬化型のポリマー
は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂主剤と、カプセル
膜で被覆された硬化剤とから構成され、前記混合物を前
記下地上に所定厚みに形成し、前記水硬性主材の硬化開
始後の任意の時期に、前記ポリマーの潜在硬化性を顕在
化させるようにした。前記水硬性主材は、セメントモル
タル,石膏,ゾノトライトから選択することができる。
前記潜在硬化型のポリマーは、エポキシ樹脂主剤と、カ
プセル膜で被覆された硬化剤とから構成され、前記ポリ
マーの潜在硬化性の顕在化を、温度,圧力,熱線照射の
いずれか1つで行なわせることができる。前記潜在硬化
型のポリマーは、前記防食ライニング層の上面を均した
後に、前記顕在化を行なうことができる。上記構成の防
食ライニングの施工方によれば、水硬性主材と潜在硬化
型のポリマーとの混合物で構成した防食ライニング層
は、下地上に所定厚みに形成し、水硬性主材の硬化開始
後の任意の時期に、ポリマーの潜在硬化性を顕在化させ
るので、ポリマーの硬化時期を制御して、ポリマーによ
る水硬性主材の改質効果を有効に発揮させることができ
る。また、本発明の施工方法では、ポリマーと水硬性主
材とを混合しただけでは、ポリマーの硬化反応が開始さ
れないので、これらを十分に混合でき、ポリマーを水硬
性主材中に均一に分散させることができるとともに、こ
れらの混合物を予め大量に製造することができる。さら
に、下地上に防食ライニング層を形成しても、ポリマー
が潜在硬化型であるため、その硬化が開始されず、十分
に時間をかけて、防食ライニング層の上面を均一に均す
ことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発
明にかかる防食ライニングの施工方法の一実施例を示し
ている。同図に示す施工方法では、下地10上に防食ラ
イニング層12が形成されている。下地10は、この実
施例では、コンクリートから構成されている。
【0011】防食ライニング層12は、水硬性主材と潜
在硬化型のポリマーとの混合物から構成されていて、こ
れらの防食ライニング層12の形成材料は、予め混練,
混合される。図2に防食ライニング層12の形成材料の
混練,混合過程の一例を示している。同図に示す例で
は、水硬性主材であるセメントモルタルAの混合,混練
と、潜在性硬化型の熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹
脂Bの混合とが別々に行なわれる。
【0012】セメントモルタルAの混合,混練は、セメ
ントと細骨材と水とを混合槽C内に投入して、所定混合
比のものが作成される。エポキシ樹脂Bの混合では、液
状の樹脂主剤B1 と、微細なマイクロカプセル膜で被覆
された硬化剤B2 とが、それぞれ所定量ずつ計量され
て、混合槽D内で攪拌混合され、所定比率の一液状態の
ものが作成される。
【0013】硬化剤B2 の外周を被覆するカプセル膜
は、所定の温度が加えられると溶融して、内部の硬化剤
2 が外部に放出され、すなわち、このような状態にな
ると潜在硬化型ポリマーの潜在硬化性が顕在化されるも
のであって、この溶融温度は、例えば、60℃以上に設
定されている。なお、このカプセル膜の溶融温度は、そ
の膜厚を異ならせることでコントロールすることができ
る。
【0014】つまり、カプセル膜を採用した潜在硬化型
ポリマーの潜在硬化性の顕在化は、膜厚みを一定にした
場合に、温度により制御できるとともに、温度を一定に
した場合に、膜厚みを変えることにより制御できる。こ
のような構成の潜在硬化型のエポキシ樹脂Aとしては、
例えば、旭化成株式会社製、商品名:ノバキュア HX
−3722、主剤:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
硬化材:イミダゾール変性品、カプセル膜の厚み2μ,
溶融温度60〜70℃が挙げられる。
【0015】セメントモルタルAと一液状態のエポキシ
樹脂Bが作成されると、これらは、さらに混合槽E内に
投入されて、攪拌混合される。このような防食ライニン
グ層12の形成材料の混合,混練工程においては、潜在
硬化型のポリマーは、液状のエポキシ樹脂主剤B1 と、
カプセル膜で被覆された硬化剤B2 とから構成されてい
るので、これらを混合しても主剤B1 と硬化剤B2 とが
直接接触しないので、エポキシ樹脂主剤B1 の硬化は開
始されない。
【0016】このため、エポキシ樹脂主剤B1 の粘度が
上昇しないので、混合攪拌が容易かつ、十分に行なえ、
硬化剤B2 を主剤B1 中に均一に分散させることができ
るとともに、カプセル膜で被覆された硬化剤B2 の計量
も簡単にかつ確実に行なえる。また、主剤B1 と硬化剤
2 とを混合しても、主剤B1 の硬化が開始されないの
で、予め大量に混合して一液化した状態で長期間貯蔵す
ることもできるとともに、一液化されたエポキシ樹脂B
をセメントモルタルAに混合しても、樹脂Bの硬化が開
始されないので、混合が充分にでき、樹脂Bをセメント
モルタルA中に均一に分散させることができる。
【0017】以上のようにして防食ライニング層12の
形成材料の混合,混練が終了すると、混合,混練された
セメントモルタルAと一液状態のエポキシ樹脂Bとは、
下地10上に所定の厚みに形成され、その表面を均した
後に、潜在硬化型のポリマーの潜在硬化性の顕在化が行
われる。なお、この場合、水硬性主材であるセメントモ
ルタルAの水和反応による硬化は、既に進行している。
【0018】潜在硬化性ポリマーの顕在化は、この実施
例では、図1に示すように、熱線14、例えば、赤外
線,遠赤外線を照射することにより、防食ライニング層
12の加熱処理が行われる。熱線14の照射は、防食ラ
イニング層12の表面に沿って、熱線発生装置16を移
動することにより、防食ライニング層12の全面にわた
って行われる。
【0019】熱線14が照射され、防食ライニング層1
2が60℃以上の温度になると、硬化剤B2 のマイクロ
カプセル膜が溶融され、主剤B1 と硬化剤B2 とが接触
する。これによりエポキシ樹脂主剤B1 の硬化が開始さ
れる。この場合、エポキシ樹脂主剤B1 に付加重合型の
ものを用いると、熱線の照射に伴って温度が上昇する
と、連鎖反応が開始されるので、一層好ましい状態にな
る。
【0020】さて、以上のようにして防食ライニング層
12を形成すると、セメントモルタルAと潜在硬化型の
エポキシ樹脂Bとの混合物で構成した防食ライニング層
12は、下地上10に所定厚みに形成し、セメントモル
タルAの硬化開始後の任意の時期に、エポキシ樹脂Bの
潜在硬化性を熱線の照射により顕在化させるので、エポ
キシ樹脂Bの硬化時期を制御して、エポキシ樹脂Bによ
るセメントモルタルAの改質効果を有効に発揮させるこ
とができる。
【0021】また、本発明の施工方法では、セメントモ
ルタルAとエポキシ樹脂Bとを混合しただけでは、エポ
キシ樹脂Bの硬化反応が開始されないので、これらを十
分に混合でき、エポキシ樹脂BをセメントモルタルA中
に均一に分散させることができるとともに、これらの混
合物を予め大量に製造することができ、一度に広い面積
の防食ライニング層12を施工することができる。
【0022】さらに、下地上に防食ライニング層12を
形成しても、エポキシ樹脂Bが潜在硬化型であるため、
その硬化が開始されず、十分に時間をかけて、防食ライ
ニング層12の上面を均一に均すことができる。なお、
上記実施例では、潜在性硬化型の熱硬化性樹脂として、
エポキシ樹脂を例示したが、本発明の実施は、これに限
定されることはなく、硬化剤と接触することにより硬化
反応が開始される、例えば、ウレタン樹脂,MMA(メ
チルメタクレート樹脂),ポリエステル樹脂,フェノー
ル樹脂などにも適用することができる。
【0023】また、上記実施例で示したマイクロカプセ
ル膜を利用した潜在硬化型樹脂の潜在硬化性の顕在化
は、上記実施例で示した熱線により溶融させることだけ
でなく、例えば、防食ライニング層12を形成した状態
で、その上方から圧力を加えることによって、カプセル
膜を破壊して、顕在化させることもできるし、膨張材を
混入しておいて、この膨張材の膨張により膜を破断して
顕在化させてもよい。
【0024】さらに、上記実施例では、水硬性主材とし
てセメントモルタルAを例示したが、本発明の実施は、
これに限定されることはなく、例えば、石膏やゾノトラ
イトなども使用できる。
【0025】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる防食ライニングの施工方法によれば、ポ
リマーの硬化開始時期をコントロールすることにより、
水硬性主材とポリマーとの複合材としての性能を充分に
発揮させることができ、耐久性に優れた高品質の防食ラ
イニング層を形成することかできる。また、本発明の施
工方法では、湿潤したコンクリート下地上に防食ライニ
ング層を形成しても、潜在硬化型のポリマーの硬化開始
時期を選択することにより、その影響を排除できるの
で、このような状態でも十分に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる防食ライニングの施工方法の施
工状態の一例を示す説明図である。
【図2】本発明にかかる防食ライニングの形成材料の製
造方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 下地 12 防食ライニング層 14 熱線 A セメントモルタル B 潜在硬化型エポキシ樹脂(潜在硬化型ポリマ
ー) B1 エポキシ樹脂主剤 B2 硬化剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三谷 一房 東京都清瀬市下清戸4−640 株式会社 大林組技術研究所内 (72)発明者 川原 正雄 埼玉県川越市南台1丁目10番地4 株式 会社ショックベトン・ジャパン内 (56)参考文献 特開 昭58−69762(JP,A) 特開 昭49−10210(JP,A) 特開 昭49−308(JP,A) 特開 平5−58699(JP,A) 特開 昭63−21246(JP,A) 特開 昭63−54209(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 41/00 - 41/72

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリートなどの下地上に防食ライニ
    ング層を形成する防食ライニングの施工方法において、 前記防食ライニング層は、水硬性主材と潜在硬化型のポ
    リマーとの混合物であって、前記潜在硬化型のポリマー
    は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂主剤と、カプセル
    膜で被覆された硬化剤とから構成され、前記混合物を前
    記下地上に所定厚みに形成し、前記水硬性主材の硬化開
    始後の任意の時期に、前記ポリマーの潜在硬化性を顕在
    化させることを特徴とする防食ライニングの施工方法。
  2. 【請求項2】 前記水硬性主材は、セメントモルタル,
    石膏,ゾノトライトから選択されることを特徴とする請
    求項1記載の防食ライニングの施工方法。
  3. 【請求項3】 前記ポリマーの潜在硬化性の顕在化が、
    温度,圧力,熱線照射のいずれか1つで行なわれること
    を特徴とする請求項1または2記載の防食ライニングの
    施工方法。
  4. 【請求項4】 前記潜在硬化型のポリマーは、前記防食
    ライニング層の上面を均した後に、前記顕在化が行なわ
    れることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記
    載の防食ライニングの施工方法。
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