JP4032817B2

JP4032817B2 - 防水性組成物

Info

Publication number: JP4032817B2
Application number: JP2002133608A
Authority: JP
Inventors: 剛浜里; 則彦澤▲辺▼; 浩司蒔田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP2003327461A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建築分野におけるセメントモルタル又はコンクリート構造物に使用される防水性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より土木建築分野に使用されるセメントモルタル又はコンクリート構造物に使用されるセメント系防水性組成物としては、ポリマーセメント系塗布型防水材（水和凝固型塗膜防水）、珪酸質系塗布型防水材がある。ポリマーセメント系塗布型防水材としては、カルシウムアルミネートを含むセメント系水硬性組成物と高分子樹脂エマルジョンとからなる組成物（特開昭６３−１１０２６７号公報）等がある。また、珪酸質浸透塗布型防水材は、セメントをベースに活性珪酸（ポゾラン物質）を混和したセメント系組成物であり、この活性珪酸の躯体への浸透反応により躯体の水密性を向上させ、防水性を付与させるものである（特開昭５４−５３１４０号公報）。
【０００３】
しかしながら、ポリマーセメント系塗布型防水材は、剥離・膨れの発生やこれに伴う防水性の低下や、ピンホールが発生し易く均一な防水膜を得る為に数回の塗り直しが必要であるといった施工上の欠点があった。一方、珪酸質系塗布型防水材は、剥離・膨れの発生は少ないものの、防水性能自体は低く、特に打ち継ぎ面を有するものや水／セメント比の高いモルタル・コンクリート等の多孔質な躯体部分に対しての防水効果は不十分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、防水性能の信頼性が更に向上していることは勿論のこと、施工性にも優れた防水性組成物が求められていたのである。
この様な技術状況に鑑み、本発明は、膨れ・剥離がなく、施工作業性が良好で、多孔質な躯体に対しても優れた防水性を付与する、防水性組成物の提供を課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、セメント組成物−高分子樹脂系モルタルに特定量のシリコーン系化合物を添加した組成物が、上記課題を解決した組成物となることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、セメント組成物１００質量部と、固形分換算で１〜４０質量部の高分子樹脂及び２〜４０質量部のシリコーン系化合物とから成る防水性組成物に関する。
以下に、本発明を詳しく説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
セメント組成物としては、ポルトランドセメント、アルミナセメント、又は、ポルトランドセメント−アルミナセメント−石膏から成る混合系セメント組成物やジェットセメント等の速硬性セメントを使用することができる。
【０００７】
ポルトランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、及び高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合ポルトランドセメントを使用することができる。
アルミナセメントは、鉱物組成の異なるものが数種知られ市販されているが、いずれも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であり、市販品はその種類によらず使用することができる。
【０００８】
尚、セメント組成物は、速効性の点から速硬性セメント組成物が好ましく、特にポルトランドセメント−アルミナセメント−石膏から成る速硬性混合セメント組成物の使用が好ましい。
【０００９】
上記の石膏としては、無水、２水、半水等の各石膏がその種類を問わず、１種又は２種以上の混合物として使用できる。
【００１０】
高分子樹脂は、下地躯体コンクリートとの接着性、耐クラック性を向上させる上で不可欠の成分である。本発明においては、エチレン−酢酸ビニル、スチレン−ブタジエン、アクリロ二トリル−ブタジエン等の共重合体、または、ポリブテン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル等のホモ重合体等の市販のものがその種類を問わず問題なく使用できる。また、その形態は、水性液状エマルジョン、乾燥させた粉末状のものの何れであっても良い。
【００１１】
高分子樹脂の添加量は、セメント組成物１００質量部あたり１〜４０質量部とするが、２〜３０質量部とするのが好ましい。少なすぎると添加効果が十分に発現せず、多すぎると、空気泡を連行して硬化体の表面に気泡跡や膨れが発生し易くなり、防水性の低下に繋がる恐れがあるだけでなく、モルタルの粘性増加による施工性の低下、材料コストアップに繋がる。
【００１２】
シリコーン系化合物としては、アルコキシシラン、アルコキシシロキサン、これらの混合物が使用できる。これらは、そのままの状態または、水性のエマルジョンタイプの形状で使用できる。
アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン等が使用可能であるが、３ないし４個のアルコキシド基を持つものが好ましく、４つのアルコキシド基を有するテトラエトキシシランは特に好ましい。アルコキシシロキサンとしては、上記アルコキシシランの重合体でシロキサン結合を有するものであり、重合度が２〜４のオリゴマーである。
このアルコキシド基は反応基であることから、防水材中のセメント及び下地の躯体セメントモルタルコンクリートと反応して防水材と下地の躯体セメントモルタルコンクリートとの結合を強固にすると共に、材料の緻密化と撥水化により、防水性が向上するものと考えられる。
【００１３】
シリコーン系化合物の添加量は、セメント組成物１００質量部に対し２〜４０重量部とするが、５〜３０重量部の添加が特に好ましい。少ないと十分な防水効果が発現せず、また多すぎるとモルタルフロー値が低下し、気泡跡が発生し易くなるだけでなく、材料コストアップに繋がる。
【００１４】
本発明では、セメント組成物と高分子樹脂及びシリコーン系化合物から成る組成物とすることで、目的とする防水性組成物を得ることができるが、これ等必須成分に加えて、必要に応じて更に増粘剤、消泡剤を添加することができる。
増粘剤は、保水性、作業性の調整を目的に使用されるが、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系、ゼラチン、ペクチン等の蛋白系、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマー等が使用可能である。十分な添加効果を発現させ、モルタルに悪影響を及ぼさないためには、その添加量はセメント組成物１００質量部に対し０．１〜２．０質量部とするのが好ましい。
【００１５】
消泡剤の添加は、気泡の発生を抑制し硬化体表層の外観の改善に好ましい効果を示す。消泡剤としては、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系等合成物質又は植物由来の天然物質等公知のものが使用可能である。その添加量はセメント組成物１００質量部に対して、１．０質量部以下とするのが良い。それ以上加えても消泡効果の上積み増加は認められない。
【００１６】
本発明の防水性組成物には更に、フライアッシュ、高炉スラグ粉、シリカヒューム等の珪酸質粉末等の公知の混和材や、珪砂、川砂、海砂、高炉スラグ、石灰石砂、各種砕石等の骨材を添加することが出来る。
これ等混和材や骨材は、添加量が多すぎると強度発現性及び防水効果の低下を招くことから、その添加量はセメント組成物１００質量部に対し２００質量部以下とするのが望ましい。また、骨材を添加する場合、その径は２ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００１７】
【実施例】
以下に具体例を示して、本発明を更に詳しく説明する。
実施例１、２および比較例１〜６
（１）使用原料：
各例の実施に当たっては次の原料を使用した。
・ポルトランドセメント：早強ポルトランドセメント、ブレーン比表面積４，５００ｃｍ^２／ｇ
・アルミナセメント：ブレーン比表面積３，２００ｃｍ^２／ｇ、モノカルシウムアルミネート含有率４５％
・石膏：II型無水石膏、ブレーン比表面積４，０００ｃｍ^２／ｇ
・高分子樹脂：エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂粉末、市販品
・アルコキシシラン：テトラエトキシシラン、市販品
・骨材：標準珪砂（ＪＩＳＲ５２０１）
・増粘剤：メチルセルロース系増粘剤、市販品
【００１８】
（２）モルタル試験体の調製
構成成分であるアルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏よりなるセメント組成物１００質量部に、所定量の高分子樹脂粉末及び、必要に応じて更に増粘剤、骨材１００質量部を加え、次いで、所定量のアルコキシシランと水７０質量部を加えて３分間混連したものをモルタル試験体とした。
各例における各成分の配合割合（質量比）を表１に示す。
【００１９】
（３）モルタル特性の測定
生成モルタル試験体及びその防水性組成物としての特性を評価した。測定項目及び測定法は次の様である。
・フロー値：ＪＩＳＲ５２０１に記載された方法に従って行った。
・透水比：普通ポルトランドセメント／標準砂＝１／３、水／セメント比＝８０％のモルタル板（直径１５ｃｍ、厚さ４ｃｍ）に防水材組成物を厚さ１ｍｍに塗布し、２０℃、ＲＨ９９％で２８日間養生した後、ＪＩＳＡ１４０４に準拠した測定装置により行い、３.０ｋｇｆ／ｃｍ^２の水圧を１２０時間かけて透水量を測定した。尚、透水比は止水材無処理モルタル板の透水量に対する、各止水材を処理したモルタル板の透水量の比率であり、下記式より算出した。
透水比＝（止水材処理モルタル板の透水量）／（止水材無処理モルタル板の透水量）
・下地付着強度：３０ｃｍ×３０ｃｍ×高さ５ｃｍのコンクリート歩道板に防水性組成物を厚さ１ｍｍに塗布し、２０℃、ＲＨ６５％下で２８日養生後、４×４ｃｍの切り込みを入れ、エポキシ樹脂にてアタッチメントを接着させた後、建研式接着試験機にて測定。６点の平均を下地付着強度とした。
・硬化体気泡跡、クラック・膨れ：上記付着強度測定供試体を利用し、目視により観察・評価した。
モルタル特性の評価結果を表２に示す。なお、実用性の観点から各測定項目には、表２に基準値として示した合否の判定基準を設けた。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
表１、２の結果によると、本発明の範囲内に含まれる組成物は、全ての項目において判定基準をクリアーし、防水材としての優れた特性を有している。それに対し、本発明の範囲を外れる組成物では、ある項目では判定基準をクリアーしても他の判定基準をクリアーできず、複数の機能を要求される防水材としては適当でないことが分かる。
【００２３】
【本発明の効果】
本発明の防水性組成物は、高いモルタルフロー値を示し施工作業性が良好である。施工後の膨れ・剥離がなく、多孔質な躯体に対しても優れた防水性を付与する。すなわち、施工性に優れ、且つ、防水性の信頼性が向上した防水材組成物が提供されたことになる。

Claims

セメント組成物１００質量部と、固形分換算で１〜４０質量部の高分子樹脂及び２〜４０質量部のシリコーン系化合物とから成る防水性組成物であって、
シリコーン系化合物は、４つのアルコキシド基を有するテトラアルコキシシラン、アルコキシシロキサン、又はこれらの混合物であることを特徴とする防水性組成物。
テトラアルコキシシランは、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の防水性組成物。
アルコキシシロキサンは、テトラエトキシシラン及び／又はテトラメトキシシランの重合体でシロキサン結合を有するものであり、重合度が２〜４のオリゴマーであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防水性組成物。
セメント組成物が、ポルトランドセメント、アルミナセメント、せっこうからなる混合セメント組成物であることを特徴とする請求項１〜３に記載の防水性組成物。