JP3248454B2 - コンクリートの表面処理方法 - Google Patents

コンクリートの表面処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンクリート表
面に断面欠損部を修復する修復材、または塗装などの下
地処理材を施すコンクリートの表面処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ジャンカや塩害等による鉄筋の錆に起因
してかぶりコンクリートが剥がれる等のコンクリート断
面欠損が生じることがある。このような断面欠損部を修
復する方法として、セメントモルタルを充填するこ
と、アクリル樹脂エマルジョン等を塗布した後にセメ
ントモルタルを充填すること、アクリル樹脂等を配合
したポリマーセメントモルタルを充填すること等が行わ
れている。また、厨房など、常時水を使用している場所
の樹脂塗床改修工事では、下地が湿潤しているため、表
面の旧仕上材を剥がし、湿潤した下地をある程度乾燥さ
せてから、湿潤面用プライマーを塗布したり、アクリル
樹脂等を配合したポリマーセメントモルタルを下地処理
材として施工したりすることが行われている。このよう
に、前記材料は塗装などの下地処理材としても一般に用
いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のコンクリートの表面処理材にあっては、その
上に塗装仕上げなどを行う場合、仕上げ塗膜に剥がれや
膨れを生じさせないためには、断面修復材の施工後に一
週間以上の乾燥期間が必要であるため、工期の短縮が要
求される補修、改修工事、例えばスパーマーケットの厨
房改修工事のように土曜日及び日曜日の2日間といった
極めて短期間で行わなければならない工事に用いられる
断面修復材や下地処理材としては適切なものとはいい難
い。また、該種表面処理材は強度があまり大きくない
し、既存下地との付着性があまり強固でないため、特に
床面に施工した場合には台車等の走行によって壊れたり
剥がれたりするおそれがあった。さらに、水分遮断性が
不十分であるため、塗装などの下地処理材として用いた
場合には、下地水分の作用で塗膜等が膨れるおそれがあ
った。
【0004】この発明は以上の欠点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは、強度や下地との付
着性に優れ、施工後に長い乾燥期間を必要とすることな
く、遮水性、仕上げ材との付着性に優れたコンクリート
の表面処理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に記載のコンクリートの表面処理方法は、
水可溶性エポキシ樹脂の水溶液をシーラー材として下地
コンクリート面に塗布して含浸させた後、水可溶性エポ
キシ樹脂とセメントモルタルとの複合材をコンクリート
欠損部の断面修復材や塗装などの下地処理材として施工
、その上に仕上材を施すものである。水可溶性エポキ
シ樹脂とセメントモルタルとを複合してなる表面処理材
をコンクリート断面欠損部の修復材や塗装などの下地処
理材として用いれば、強度、並びに下地との付着性に優
れ、施工後、仕上げまでの乾燥期間も1〜2日ですみ、
さらには遮水性、仕上げ材との付着性に優れた複合材層
が形成される。
【0006】
【0007】なお、水可溶性エポキシ樹脂とは、水に溶
解ないしは分散するエポキシ樹脂のことである。アミン
やアミド等の硬化剤を配合することによって、水の存在
下やアルカリ環境条件下でも化学反応によって硬化し、
三次元的な架橋構造を有する堅固な硬化樹脂層が形成さ
れる。
【0008】本発明で用いられる水可溶性エポキシ樹脂
は、その具体例としては、ベコポックスEP128
(商品名:ヘキストジャパン株式会社製)およびD・E
・R331C(商品名:ダウケミカル株式会社製)のよ
うに、水に混ぜても乳化しない非乳化タイプエポキシ基
材、ベコポックスEP122W(商品名:ヘキストジ
ャパン株式会社製)、ディックファインEM−60(商
品名:大日本インキ化学工業株式会社製)およびエピコ
ートDX−255(商品名:油化シェルエポキシ株式会
社製)のように、水に混ぜて乳化するか、または既に乳
化している乳化タイプエポキシ基材が好適に用いられ
る。また、水可溶性エポキシ樹脂は、乳化可能な二液反
応形エポキシ樹脂を含む。
【0009】一方、硬化剤としては、トーマイドTX
S−53C(商品名:富士化成工業株式会社製)および
ACRハードナーH−4121(商品名:ACR株式会
社製)のように、それ自身が乳化しているもの、アデ
カハードナーEHE−027(商品名:旭電化工業株式
会社製)およびエポルジョンEBI(商品名:カネボウ
NSC株式会社製)のように、それ自身は乳化していな
いが、基材を乳化させることができる自己乳化型のも
の、ダイトクラールX−985(商品名:大都産業株
式会社製)およびラッカマイドEA−240(商品名:
大日本インキ化学工業株式会社製)のように、無溶剤ま
たは溶剤型エポキシ樹脂に使用される通常タイプのもの
が好適に用いられる。
【0010】そして、水可溶性エポキシ樹脂と硬化剤の
組み合わせは、非乳化タイプエポキシ基材と通常タイプ
の硬化剤との組み合わせを除いて任意に行うことができ
るが、請求項2に記載されたように、前記水可溶性エポ
キシ樹脂を、乳化タイプのエポキシ基材と、自己乳化タ
イプの硬化剤とを配合したものであることが好ましい。
請求項2における水可溶性樹脂は、乳化不能エポキシ樹
脂基材と乳化形硬化剤を配合したもの、および乳化可能
エポキシ樹脂基材と乳化形あるいは通常タイプの硬化剤
とを配合したものを含む。
【0011】また、請求項3に記載したように、前記セ
メントモルタルに早強セメント又は超早強セメントを用
いれば、早強セメント又は超早強セメントの急速な水和
反応によって、セメントモルタルが急速に硬化進行して
工期の短縮を図れるとともに、その反応生成熱によって
乾燥の促進を図ることができ、気温が低く乾燥しにくい
冬期等においても高い施工性を得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施例につ
いて添付図面に基づいて説明する。
【0013】まず、水可溶性エポキシ樹脂として、EP
2 およびES をそれぞれ作成する。EP2 は、水可溶性
エポキシ樹脂基材であるエピコートDX−255(商品
名:油化シェルエポキシ株式会社製)と、硬化剤である
トーマイドTXS−53C(商品名:富士化成工業株式
会社製)とを重量比100:100で配合したものであ
る(なお、配合後の固形分量は100%である)。
【0014】一方、ES は、固形分量100%のエポキ
シ樹脂エマルジョンと、固形分量20%の硬化剤(いず
れも株式会社エービーシー商会製)とを重量比50:1
00で配合したものである(なお、配合後の固形分量は
47%である)。
【0015】そして、上記EP2 およびES の固形分濃
度を例えば20%に設定した樹脂水溶液を作成してシー
ラー材とするとともに、表1の配合にしたがったEP2
ベースまたはES ベースの複合材であるエポキシポリマ
ーセメント(以下、EPCMと称する)を作成する。
【0016】
【表1】 (※ )ただし、P/Mは、セメントと砂の空練りモル
タルである。
【0017】本実施例では、表2に示される下地モルタ
ルの表面にシーラー材200 g/m2を塗布し、その直後
にEPCMを金ごてにより1〜3mmの厚みで施工し
た。また、シーラー材の硬化後にEPCMを同様に施工
した。
【0018】
【表2】
【0019】以下、EPCMを3mmの厚みに施工した
場合の実験結果について述べる。図1は、EP2 ベース
およびES ベースのEPCM、並びにQQI(株式会社
エービーシー商会製)の施工翌日から13日間における
施工時の下地材令(日)と蒸発水分量(g/100cm
2 )との関係を示している。なお、ブランクは、未処理
の蒸発水分量を示している。
【0020】同図によれば、EPCMの蒸発水分量が下
地材令に拘わらず低く、特に下地材令が0〜1,2日程
度における蒸発水分量が未処理の場合の蒸発水分量に対
して著しく抑えられており、水和反応が促進されること
が分かる。なお、QQIは、例えば特公平1−6147
号公報または特公平3−35275号公報に示されるよ
うな、いわゆるクイックボーデン工法(登録商標:株式
会社大林組)で用いられる下地処理材であって、下地材
令が0〜1日である場合のみしか施工しないので、下地
材令が2日以降は実験を行っていない。
【0021】図2(a)はEP2 ベースのEPCM、同
図(b)はES ベースのEPCM、同図(c)はQQI
をそれぞれ施工した場合の下地含水率(%)と付着力
(kg/cm2 )との関係であり、含水率は105゜C
乾燥による全乾法で算出したものである。なお、全乾法
による含水率10%は、材令0日(8時間)のモルタル
下地に相当しており、飽和水分条件の下地である。ま
た、図3は、目粗しをした場合のEPCM,QQI施工
時における下地材令(日)と付着力(kg/cm2)と
の関係を示している。EP2 ,ES のいずれをベースに
したEPCMにあっても、高い付着力が得られた。下地
モルタルの表面にEPCMを施工した後、試験ピースを
採取して破断状況を確認した結果、いずれの試験ピース
でも、EPCM内や界面で破断することなく、下地モル
タルの内部で破断することが確認された。
【0022】図4は、EPCMを施工した場合の下地材
令と半水浸20日後における各層の含水率との関係をプ
ロティメータで測定したものである。同図(a)はEP
2 ベースのEPCM、同図(b)はES ベースのEPC
M、同図(c)はQQIをそれぞれ施工した場合の下地
モルタル材令(日)と含水率(% )との関係を示して
いる。ここで、“半水浸”とは、供試体をその上面より
20mm下まで水中に浸漬した状態である。EPCMの
表面含水率は、下地材令に拘わらず、下地水分の影響を
受けることなく常に低い値を維持しており、下地モルタ
ル側からの毛管上昇水分の遮断性が高いことが分かる。
【0023】図5(a)は、半水浸20日後における下
地含水率(%)に対するEP2 ベースのEPCMの付着
力を示し、同図(b)はES ベースのEPCMの付着力
を示している。なお、含水率は、図2と同様に、105
゜C乾燥による全乾法で算出したものである。また、図
6は、EPCM,QQI施工時における下地材令(日)
と付着力(kg/cm2 )との関係を示している。EP
2 ,ES のいずれをベースにしたEPCMにあっても、
含水率および各材令における下地とEPCMとの付着力
は半水浸前に比べて大幅に増大した。これは、下地の水
和反応が促進されたためであると思われる。もちろん、
前述した破断試験を行った結果、いずれの試験ピースで
も、下地モルタルの内部で破断することが確認された。
【0024】次に、下地材令1日(打設翌日)〜20日
と、EPCM施工後エポキシ塗材施工までの養生日数1
日(施工翌日)〜14日との組み合わせでEPCMとエ
ポキシ塗材との層間付着性を検討したところ、付着力測
定時にすべての試験ピースが下地内部で破断し、EPC
Mとエポキシ塗材との界面破断は全く生じなかった。
【0025】また、半水浸20日での膨れ発生の有無と
付着劣化の有無を検討したところ、エポキシ塗材に膨れ
は発生せず、また付着力測定時にはすべての試験ピース
が下地内部で破断し、EPCMとエポキシ塗材との界面
破断は全く生じなかった。
【0026】以上のことから、EPCMは下地の材令や
乾燥程度の如何に関わりなく、いつでも施工できて下地
に強固に付着し、また、EPCMを施工した翌日にエポ
キシ塗材などの仕上げ材を施工しても強固な層間付着性
が得られることが分かった。また、下地モルタルからの
浸透水に対する遮断性に優れるだけでなく、浸透水によ
って付着劣化することもなく、さらには仕上げ材に膨れ
や剥がれを生じさせないことも分かった。
【0027】また、前記セメントモルタルのセメント材
料には、普通ポルトランドセメント以外に、早強セメン
ト又は超早強セメントを用いても良い。セメントモルタ
ルに早強セメント又は超早強セメントを用いれば、その
急速な水和反応によって、セメントモルタルが急速に硬
化進行して工期の短縮を図れるとともに、その反応生成
熱によって乾燥の促進を図ることができ、気温が低く乾
燥しにくい冬期等においても高い施工性を得ることがで
き、翌日の仕上げ作業をも可能にすることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
最初に塗布したシーラー材は既存下地表層に含浸した
後、エポキシ樹脂と硬化剤の反応によって下地と強固に
一体化するとともに、下地モルタルと複合化した一種の
遮水層を形成する。この上に施工した水可溶性エポキシ
樹脂とセメントモルタルとの複合材は、水和反応によっ
てセメントモルタルが硬化進行するとともに、樹脂と硬
化剤の反応によって三次元的に形成される樹脂硬化物が
セメント水和生成物の間隙を埋め、緻密で強度的にも優
れた複合材の硬化体層を形成する。
【0029】このため、次のような効果が得られる。 湿潤状態から乾燥状態まで、下地の乾燥程度の如何に
かかわりなく施工することができる。 下地側からの浸透水によっても付着劣化せず、むしろ
水和反応の進行によって付着性が向上する。 施工した翌日に仕上げ材を施工しても、強固な付着が
確保される。また、施工後、乾燥させてから仕上げ材を
施工しても同様の付着が確保される。 優れた遮水性が得られ、仕上げ材の施工後、下地側か
ら水が浸透しても仕上げ材に膨れが生じることもなく、
また付着劣化が生じることもない。
【0030】また、前記セメントモルタルに早強セメン
ト又は超早強セメントを用いることにより、早強セメン
ト又は超早強セメントの急速な水和反応によって、セメ
ントモルタルが急速に硬化進行して工期の短縮を図れる
とともに、その反応生成熱によって乾燥の促進を図るこ
とができ、気温が低く乾燥しにくい冬期等においても高
い施工性を得ることができ、翌日の仕上げ作業をも可能
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】EPCM,QQI施工時の下地材令と蒸発水分
量との関係を示すグラフである。
【図2】EPCM,QQI施工時の下地含水率と付着力
との関係を示すグラフである。
【図3】目粗しをした場合のEPCM,QQI施工時に
おける下地材令と付着力との関係を示すグラフである。
【図4】EPCM施工時の下地材令と半水浸20日後に
おける各層の含水率との関係を示すグラフである。
【図5】半水浸20日後における下地含水率に対するE
PCMの付着力を示すグラフである。
【図6】EPCM,QQI施工時における下地材令と付
着力との関係を示すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−187859(JP,A) 特開 平7−197670(JP,A) 「PIGMENT & RESIN TECHNOLOGY」(Volume 2 No.5、P.41〜43、1 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04G 23/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水可溶性エポキシ樹脂の水溶液をシーラ
    ー材として下地コンクリート面に塗布して含浸させた
    後、水可溶性エポキシ樹脂とセメントモルタルとの複合
    材をコンクリート欠損部の断面修復材や塗装などの下地
    処理材として施工し、その上に仕上材を施すことを特徴
    とするコンクリートの表面処理方法
  2. 【請求項2】 前記水可溶性エポキシ樹脂は、乳化タイ
    プのエポキシ基材と、自己乳化タイプの硬化剤とを配合
    したものであることを特徴とする請求項1に記載のコン
    クリートの表面処理方法。
  3. 【請求項3】 前記セメントモルタルに早強セメント又
    は超早強セメントを用いたことを特徴とする請求項1又
    は2に記載のコンクリートの表面処理方法。
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