JP4745629B2 - Method of bonding members for cured polymer cement mortar and cured polymer cement mortar - Google Patents
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Description
本発明は、ポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士の接着方法および該部材同士の接着によって製造されるポリマーセメントモルタル硬化体に関するものである。 The present invention relates to a method for bonding polymer cement mortar cured members to each other and a polymer cement mortar cured body produced by bonding the members to each other.
プレキャストパネル、暗きょブロック、マンホール、ハンドホール、コンクリートます、ベンチフリューム、水槽、ボックスカルバート、ケーブルトラフ、地下室、トンネル、Ｕ字形下水溝、各種擁壁、縁石、埋設型枠等において、各コンクリート部材同士が継手やボルト等で結着されたり、接着剤で接着されたりしている。
これは、その製造や運搬等に非常に手間がかかるため小さい部材を製造・運搬して現場で接合して大型製品化して、製造・運搬・施工等の省力化を図るためである。
Precast panels, dark blocks, manholes, handholes, concrete troughs, bench flume, water tanks, box culverts, cable troughs, basements, tunnels, U-shaped sewers, various retaining walls, curbs, buried formwork, etc. Are bonded with joints or bolts, or are bonded with an adhesive.
This is because it takes a lot of time to manufacture and transport it, so that small members are manufactured and transported and joined on site to make a large product, thereby saving labor in manufacturing, transport and construction.
プレキャストコンクリート部材同士の接着に用いられるシール材（接着剤）としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、醋酸ビニル樹脂、天然ゴム、スチレンブタジェンゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等を使用する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、コンクリート構築物を形成する複数のコンクリートブロック同士を接合するのに好適に使用される接着剤、この接着剤を収容した接着剤パック、及び前記接着剤を用いて実施されるコンクリートブロック接着工法、並びに、この接着工法において使用される接着剤供給装置に関する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、これらの技術はコンクリート製品部材同士を接着する際に、コンクリートの特性（コンクリートの配合等は従来の一般的な配合）はそのままにして、接着剤のみの観点から開発されたものであり、接着剤とコンクリートの両方の面からの親和性について検討されたものではないという問題点がある。
Sealing materials (adhesives) used for bonding precast concrete members include urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl oxalate resin, natural rubber, styrene butadiene rubber, neoprene rubber, chloroprene rubber, polyester resin, polyamide resin Etc. (for example, refer to Patent Document 1).
Further, an adhesive suitably used for joining a plurality of concrete blocks forming a concrete structure, an adhesive pack containing the adhesive, and a concrete block bonding method implemented using the adhesive, And the technique regarding the adhesive agent supply apparatus used in this adhesion | attachment construction method is also proposed (for example, refer patent document 2).
However, these technologies were developed from the viewpoint of adhesive only, while maintaining the properties of concrete (concrete mixing of conventional concrete) when bonding concrete product members together. There is a problem that the affinity from both the adhesive and concrete aspects has not been studied.
本発明は、高曲げ接着強度を維持することができる樹脂系接着剤と、該樹脂系接着剤の接着効果を充分に発揮できるポリマーセメントモルタル硬化体用部材との組み合わせによる接着方法および該部材同士の接着によって製造されるポリマーセメントモルタル硬化体を提供することを課題とする。 The present invention relates to a bonding method by combining a resin adhesive capable of maintaining high bending adhesive strength and a polymer cement mortar cured member capable of sufficiently exhibiting the adhesive effect of the resin adhesive, and the members It is an object of the present invention to provide a polymer cement mortar hardened body produced by bonding of the above.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポルトランドセメント、細骨材、ポリマー、減水剤及び消泡剤を組み合わせることによって、従来のコンクリート製品部材同士の接着よりも曲げ性能、曲げ接着性能、および耐久性に優れた部材と該部材に適した接着剤との組み合わせを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have combined bending performance with conventional Portland cement, fine aggregate, polymer, water reducing agent and antifoaming agent, rather than bonding between conventional concrete product members. The present inventors have completed the present invention by finding a combination of a member excellent in bending adhesion performance and durability and an adhesive suitable for the member.
すなわち、本発明は、ポルトランドセメントが１００質量部、細骨材のみからなる骨材が１００〜２００質量部、ポリマーエマルジョンが固形分（有効成分）換算で５〜２２質量部、高性能減水剤が１〜３質量部、消泡剤が０．２〜２質量部、及び水が１６〜２５質量部とからなり、水セメント比が２５％以下のポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士をエポキシ樹脂系接着剤で接着することを特徴とするポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士の接着方法であり（請求項１）、該部材同士がエポキシ樹脂系接着剤で接着されていることを特徴とするポリマーセメントモルタル硬化体（請求項２）である。
そして、ポリマーセメントモルタル硬化体用部材の組成に高炉スラグ粉末、フライアシュ、シリカヒューム、石灰石粉末、珪石粉末から選ばれる１種以上の粉末を含むことを特徴とする請求項２記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項３）。
そして、前記記載のポリマーエマルジョンがポリ（メタ）アクリル酸エステル系水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項２、および請求項３のいずれか一つに記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項４）。
さらに、ポルトランドセメントが早強ポルトランドセメントであることを特徴とする請求項２、請求項３、および請求４のいずれか一つに記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項５）。
That is, the present invention is 100 parts by weight of Portland cement, 100 to 200 parts by weight of aggregate consisting only of fine aggregates, 5 to 22 parts by weight of polymer emulsion in terms of solid content (active ingredient), and a high-performance water reducing agent. 1 to 3 parts by mass, 0.2 to 2 parts by mass of an antifoaming agent, and 16 to 25 parts by mass of water, and a resin cement mortar cured member having a water-cement ratio of 25% or less is epoxy resin-based A method for bonding polymer cement mortar cured members to each other, wherein the members are bonded to each other with an epoxy resin adhesive. It is a mortar hardened body (Claim 2).
3. The polymer cement mortar according to claim 2, wherein the composition of the cured polymer cement mortar member includes at least one powder selected from blast furnace slag powder, fly ash, silica fume, limestone powder, and silica stone powder. It is a cured body (Claim 3 ).
The polymer emulsion is a cured polymer cement mortar according to any one of claims 2 and 3, wherein the polymer emulsion is a poly (meth) acrylic acid ester-based water-soluble polymer ( Claim 4 ).
Furthermore, Portland cement is an early-strength Portland cement, The polymer cement mortar hardened | cured material as described in any one of Claim 2, Claim 3, and Claim 4 characterized by the above-mentioned (Claim 5 ).
本発明に用いるポリマーセメントモルタル硬化体は、次の方法によって製造することができる。
すなわち、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材は、セメントが１００質量部、細骨材が１００〜２００質量部、ポリマーエマルジョンが固形分（有効成分）換算で５〜２２質量部、減水剤が１〜３質量部、消泡剤が０．２〜２質量部、水が１６〜２５質量部からなることを特徴とする。
さらに、該ポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士を接着剤で結着することにより大型のポリマーセメントモルタル硬化体を製造することを特徴とする。
The cured polymer cement mortar used in the present invention can be produced by the following method.
That is, in the polymer cement mortar cured body member of the present invention, the cement is 100 parts by mass, the fine aggregate is 100 to 200 parts by mass, the polymer emulsion is 5 to 22 parts by mass in terms of solid content (active ingredient), and the water reducing agent is 1 to 3 parts by mass, 0.2 to 2 parts by mass of an antifoaming agent, and 16 to 25 parts by mass of water.
Further, the polymer cement mortar cured body is produced by binding the cured polymer cement mortar bodies with an adhesive.
本発明によれば、従来のコンクリート製品部材同士の接着の場合よりも曲げ性能、曲げ接着性能、止水性、および耐久性に優れた、ポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士の接着方法、および該部材同士の接着によって製造されたポリマーセメントモルタル硬化体を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bonding method of the polymer cement mortar hardening member members excellent in bending performance, bending bonding performance, water-stopping property, and durability compared with the case of bonding of conventional concrete product members, and the member It is possible to provide a polymer cement mortar hardened body produced by bonding each other.
以下、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材およびその製造方法について説明する。 Hereafter, the member for polymer cement mortar hardening bodies used for this invention and its manufacturing method are demonstrated.
本発明において用いられる結合材は、水硬性結合材であれば良く、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、混合セメント、エコセメント、特殊セメント等の何れでも良いが、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントが好ましく、気中養生の場合は普通ポルトランドセメントおよび早強ポルトランドセメントが、蒸気養生の場合は早強ポルトランドセメントが特に好ましい。 The binder used in the present invention may be a hydraulic binder, and may be any of ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, mixed cement, ecocement, special cement, etc., but ordinary Portland cement, early-strength Portland cement In the case of air curing, ordinary Portland cement and early-strength Portland cement are particularly preferable, and in the case of steam curing, early-strength Portland cement is particularly preferable.
本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材の骨材は、細骨材のみである。該細骨材は、特に限定されるものではなく、通常コンクリート製品に使用される細骨材であれば良い。例えば、静岡県小笠産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／ｃｍ3）が例示される。 The aggregate of the polymer cement mortar hardened member used in the present invention is only a fine aggregate. The fine aggregate is not particularly limited as long as it is a fine aggregate usually used in concrete products. For example, land sand produced in Ogasa, Shizuoka Prefecture (surface dry density 2.60 g / cm 3 ) is exemplified.
本発明におけるポリマーエマルジョンとしては、曲げ強度の発現からアクリル系エマルジョンとアクリル−スチレン系エマルジョンが好ましく、アクリル系エマルジョンがより好ましい。
該アクリル系エマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステル単量体から選ばれる１種以上の単量体を含む単量体組成物を乳化重合して得ることができる。（メタ）アクリル酸エステル単量体としては、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレートが好ましい。
本発明におけるポリマーエマルジョンの好ましい粒子径は５０〜４００ｎｍであり、さらに好ましくは１００〜２００ｎｍである。
また、本発明におけるポリマーエマルジョンの固形分としては、３０〜７０質量％であることが好ましく、さらに好ましくは４５〜７０質量％である。
さらに、本発明におけるポリマーエマルジョンの粘度は、２００mPa・s以下が好ましく、１００mPa・s以下がより好ましい。
As the polymer emulsion in the present invention, an acrylic emulsion and an acryl-styrene emulsion are preferable in view of bending strength, and an acrylic emulsion is more preferable.
The acrylic emulsion can be obtained by emulsion polymerization of a monomer composition containing one or more monomers selected from (meth) acrylic acid ester monomers. As the (meth) acrylic acid ester monomer, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and methyl methacrylate are preferable.
The preferable particle diameter of the polymer emulsion in the present invention is 50 to 400 nm, more preferably 100 to 200 nm.
Moreover, as solid content of the polymer emulsion in this invention, it is preferable that it is 30-70 mass%, More preferably, it is 45-70 mass%.
Furthermore, the viscosity of the polymer emulsion in the present invention is preferably 200 mPa · s or less, and more preferably 100 mPa · s or less.
固形分が３０質量%より小さいと、ポリマーエマルジョンに含まれる水量と細骨材に付着する表面水量だけで、ポリマーセメントモルタルの単位水量を上回る恐れがあるため、現実的ではない。粒子径が４００ｎm以上になると、セメント粒子間の充填効果やボールベアリング効果が低減されるため、本発明の目的である高強度ポリマーセメントモルタルをつくる観点から適用されない。粘度が２００mPa・s以上になると、練り上がりのポリマーセメントモルタルは粘性が高く、型枠への充填効果が悪くなり、均一なコンクリート製品が得られない。 If the solid content is less than 30% by mass, the amount of water contained in the polymer emulsion and the amount of surface water adhering to the fine aggregate may exceed the unit water amount of the polymer cement mortar, which is not practical. When the particle diameter is 400 nm or more, the filling effect between the cement particles and the ball bearing effect are reduced, so that it is not applied from the viewpoint of producing the high-strength polymer cement mortar which is the object of the present invention. When the viscosity is 200 mPa · s or more, the kneaded polymer cement mortar has a high viscosity, and the filling effect on the mold is deteriorated, and a uniform concrete product cannot be obtained.
ポリマーエマルジョンの配合量は、セメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で５〜２２質量部が好ましく、８〜１４質量部がより好ましい。ポリマーエマルジョンの配合量がセメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で５質量部未満では、流動性が低下し、曲げ強度が低下するので、好ましくない。一方、ポリマーエマルジョンの配合量がセメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で２２質量部を超えると、ポリマーの補強効果による曲げ強度の増加分よりも、セメント硬化体の占める量の減少による曲げ強度の低下分のほうが大きくなるため、ポリマーセメントモルタル複合体としての曲げ強度が低下し始める。 5-22 mass parts is preferable in conversion of solid content (active ingredient) with respect to 100 mass parts of cement, and, as for the compounding quantity of a polymer emulsion, 8-14 mass parts is more preferable. When the blending amount of the polymer emulsion is less than 5 parts by mass in terms of solid content (active ingredient) with respect to 100 parts by mass of cement, the fluidity is lowered and the bending strength is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the blending amount of the polymer emulsion exceeds 22 parts by mass in terms of solid content (active ingredient) with respect to 100 parts by mass of cement, the amount of the hardened cement occupies more than the increase in bending strength due to the reinforcing effect of the polymer. Since the decrease in the bending strength due to the decrease becomes larger, the bending strength as the polymer cement mortar composite starts to decrease.
本発明における高性能減水剤としては、通常コンクリートに用いられるAEでない高性能減水剤であれば何でもよいが、減水効果の高いものが望ましい。例えば、ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤が例示される。 As the high-performance water reducing agent in the present invention, any high-performance water reducing agent that is not an AE usually used for concrete may be used, but a high water reducing effect is desirable. For example, a polycarboxylic acid ether type high performance water reducing agent is exemplified.
本発明における消泡剤としては、シリコーン系エマルジョンや特殊非イオン界面活性剤が例示される。一般に、セメントモルタル中にセメント混和用ポリマーエマルジョンを混入すると著しく発泡し、必要以上の空気連行を伴うため、緻密な高強度ポリマーセメントモルタル硬化体をつくるには、適当な消泡剤を添加する必要がある。消泡剤の添加方法としては、予めポリマーエマルジョンの製造時に添加してもよく、ポリマーエマルジョンの製造時に添加せずポリマーセメントモルタル練り混ぜ時に添加してもよく、また、ポリマーエマルジョンの製造時に一部添加し、ポリマーセメントモルタル練り混ぜ時にさらに添加することもできる。 Examples of antifoaming agents in the present invention include silicone emulsions and special nonionic surfactants. In general, mixing a cement emulsion with a polymer emulsion for cement admixtures causes significant foaming and entrains air more than necessary, so it is necessary to add an appropriate antifoaming agent to produce a dense hardened polymer cement mortar. There is. As a method of adding the antifoaming agent, it may be added in advance during the production of the polymer emulsion, may not be added during the production of the polymer emulsion, and may be added during the mixing of the polymer cement mortar. It can be added and further added when kneading the polymer cement mortar.
消泡剤の配合量は、セメント１００質量部に対して０．２〜２質量部が好ましい。消泡剤の配合量がセメント１００質量部に対して０．２質量部未満では、ポリマーセメントモルタルの連行気泡を十分に消すことができず、その結果、曲げ強度が低下するので、好ましくない。一方、消泡剤の配合量がセメント１００質量部に対して２質量部以上になると、連行気泡の大部分がすでに消されているため、あまり効果がなく、不経済になる。 As for the compounding quantity of an antifoamer, 0.2-2 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of cement. If the blending amount of the antifoaming agent is less than 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement, the entrained bubbles in the polymer cement mortar cannot be sufficiently erased, and as a result, the bending strength is lowered. On the other hand, when the blending amount of the antifoaming agent is 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of cement, since most of the entrained bubbles have already been erased, there is not much effect and it becomes uneconomical.
また、ポリマーセメントモルタル硬化体用部材の部材同士の接着に使用される接着剤としては、特に限定されるものではなく、通常コンクリート部材同士の接着に使用されるものであれば良いが、特に好ましくはエポキシ樹脂系接着剤が良い。例えば、エポボンドＥＰ−３（商品名、アオイ化学工業製）、ＥＰ４０（商品名、セメダイン製）、ショーボンド♯１０１（商品名、ショーボンド建設製）、ボンドトップＷＧ（商品名、アオイ化学工業製）等のエポキシ樹脂系接着剤が例示される。 In addition, the adhesive used for adhering the members of the polymer cement mortar cured body member is not particularly limited as long as it is usually used for adhering the concrete members, but is particularly preferable. Epoxy resin adhesive is good. For example, Epobond EP-3 (trade name, manufactured by Aoi Chemical Industries), EP40 (trade name, manufactured by Cemedine), Showbond # 101 (trade name, manufactured by Showbond Construction), Bond Top WG (trade name, manufactured by Aoi Chemical Industries) ) And the like are exemplified.
本発明のポリマーセメントモルタル硬化体を部材として、部材同士を接着する場合、プライマーを使用しなくても十分な接着強度を確保することができる。
また、プライマーを使用する場合でも、プライマーは特に限定されるものではなく、通常コンクリート部材同士の接着の際のプライマー処理に使用されるものであれば良い。例えば、エポキシ樹脂系接着剤専用プライマーが例示される。
When the cured polymer cement mortar of the present invention is used as a member, sufficient adhesion strength can be ensured without using a primer.
Moreover, even when using a primer, a primer is not specifically limited, What is necessary is just to be normally used for the primer process at the time of adhesion | attachment of concrete members. For example, a primer exclusively for an epoxy resin adhesive is exemplified.
次に本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材の配合について説明する。
セメントは、６３０〜１０７０ｋｇ／ｍ3である。
細骨材は、１０７０〜１２６０ｋｇ／ｍ3である。
ポリマーエマルジョンは、固形分（有効成分）換算で６０〜１４０ｋｇ／ｍ3である。
減水剤は、５〜２０ｋｇ／ｍ3である。
消泡剤は、３〜１４ｋｇ／ｍ3である。
水は、１５０〜１９０ｋｇ／ｍ3である。
Next, the blending of the polymer cement mortar hardened member used in the present invention will be described.
The cement is 630-1070 kg / m 3 .
The fine aggregate is 1070 to 1260 kg / m 3 .
The polymer emulsion is 60 to 140 kg / m 3 in terms of solid content (active ingredient).
The water reducing agent is 5 to 20 kg / m 3 .
The defoamer is 3 to 14 kg / m 3 .
Water is 150-190 kg / m < 3 >.
次に、製造方法について説明する。
製造方法は、特に限定されるものではなく、通常のコンクリート製品を製造する方法に準ずれば良い。
すなわち、上記配合になるように各材料を計量し、先ずセメントと細骨材とをミキサーに投入・攪拌（空練り）し、更にポリマーエマルジョン、水、減水剤、消泡剤を加えて練り混ぜる。そして該混練物を型枠内に必要に応じて鉄筋を配置した所定の型枠に充填し、該混練物のフレッシュ性状によって無振動締固め、振動締固め、又は加圧振動締固めの何れかを行い、蒸気養生後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体用部材を製造する。
蒸気養生の方法としては、通常の方法に従えば良く、例えば、前置２時間、昇温速度２０℃／時、６５℃で３時間保持、その後自然放冷する方法が例示される。
尚、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材の養生方法としては、蒸気養生以外の養生方法でも製造できるが、好ましくは蒸気養生が良い。特に水硬性結合材が早強ポルトランドセメントの場合は蒸気養生がより好ましい。
Next, a manufacturing method will be described.
A manufacturing method is not specifically limited, What is necessary is just to follow the method of manufacturing a normal concrete product.
That is, each material is weighed so that the above composition is obtained, and first, cement and fine aggregate are put into a mixer and stirred (empty kneading), and further, a polymer emulsion, water, a water reducing agent and an antifoaming agent are added and kneaded. . Then, the kneaded product is filled into a predetermined mold in which reinforcing bars are arranged in the mold as necessary, and any one of vibration-free compaction, vibration compaction, or pressure vibration compaction according to the fresh properties of the kneaded product. After steam curing, the mold is removed to produce a polymer cement mortar cured body member.
As a method of steam curing, a normal method may be followed. For example, a method of holding for 2 hours at a preheating, a heating rate of 20 ° C./hour, holding at 65 ° C. for 3 hours, and then naturally cooling is exemplified.
In addition, as a curing method of the member for polymer cement mortar cured bodies of the present invention, a curing method other than steam curing can be produced, but steam curing is preferable. In particular, when the hydraulic binder is early-strength Portland cement, steam curing is more preferable.
次に、部材同士を接着する場合、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材はプライマーを使用しなくても十分な接着強度を確保することができるが、従来と同様に部材同士の接着面をディスクグラインダー処理やプライマー処理をした後、部材同士を接着剤で接着し、養生後、本発明で用いられる大型ポリマーセメントモルタル硬化体を製造することもできる。 Next, when the members are bonded to each other, the polymer cement mortar cured body member of the present invention can ensure sufficient adhesive strength without using a primer, but the bonding surface between the members as in the conventional case. After the disc grinder treatment or primer treatment, the members are bonded together with an adhesive, and after curing, a large polymer cement mortar cured body used in the present invention can be produced.
本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材の製造について説明する。
使用材料
セメント：早強ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ3、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
消泡剤：特殊非イオン界面活性剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒
The production of the polymer cement mortar cured member used in the present invention will be described.
Materials used Cement: Hayashi Portland cement Fine aggregate: Land sand from Hamaoka-cho, Ogasa-gun, Shizuoka (surface dry density 2.60 g / cm 3 , FM 2.75)
Polymer emulsion: poly (meth) acrylic acid ester (
High-performance water-reducing agent: Polycarboxylic acid ether-based high-performance water-reducing agent Antifoaming agent: Special nonionic surfactant Water: Tap water Rebar: Steel bar
配合（ｋｇ／ｍ3）および製造
早強ポルトランドセメント８０１ｋｇ、細骨材（陸砂）１２０２ｋｇ、ポリマーエマルジョン１７６ｋｇ、減水剤１３．６ｋｇ、消泡剤５．３ｋｇ、水５７ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。
その後、蒸気養生を行い、その条件は２０℃で前置き２時間とし、２０℃／時で昇温させ、６５℃で３時間保持し、その後自然放冷させた。
蒸気養生終了後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体用部材を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。
Formulation (kg / m 3 ) and production Formulation consisting of 801 kg of early strength Portland cement, 1202 kg of fine aggregate (land sand), 176 kg of polymer emulsion, 13.6 kg of water reducing agent, 5.3 kg of antifoaming agent, 57 kg of water, and a capacity of 100 The mixture was kneaded at a mixing volume of 50 liters using a liter pan-type forced kneading mixer, filled into a predetermined mold with reinforcing bars, and then molded by fine vibration compaction with a mold vibrator.
Thereafter, steam curing was performed, and the condition was 20 ° C. for 2 hours in advance, the temperature was increased at 20 ° C./hour, the temperature was maintained at 65 ° C. for 3 hours, and then allowed to cool naturally.
After completion of the steam curing, the mold was removed to produce a polymer cement mortar cured member.
In addition, specimens were prepared for testing and left indoors until the test material age (14 days).
比較例１
普通コンクリート製品用部材の製造について説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント
粗骨材：茨城県岩瀬町産硬質砂岩砕石２００５（表乾密度２．６５ｇ／cｍ3）
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ3、ＦＭ２．７５）
高性能減水剤：ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩
水：水道水
鉄筋：鋼棒
Comparative Example 1
The production of members for ordinary concrete products will be described.
Materials used Cement: Ordinary Portland cement Coarse aggregate: Hard sandstone crushed stone from Iwase-cho, Ibaraki Prefecture 2005 (surface dry density 2.65 g / cm 3 )
Fine aggregate: Land sand from Hamaoka-cho, Ogasa-gun, Shizuoka (surface dry density 2.60 g / cm 3 , FM 2.75)
High performance water reducing agent: Naphthalene sulfonic acid formalin high condensate salt Water: Tap water Rebar: Steel bar
配合（ｋｇ／ｍ3）および製造
普通ポルトランドセメント３７８ｋｇ、粗骨材９８９ｋｇ、細骨材８２６ｋｇ、高性能減水剤１．５ｋｇ、水１６８ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で振動締固めを行い成型した。その後、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行い、普通コンクリート製品用部材を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。
Formulation (kg / m 3 ) and production Formulated with 378 kg of ordinary Portland cement, 989 kg of coarse aggregate, 826 kg of fine aggregate, 1.5 kg of high-performance water reducing agent, and 168 kg of water, using a 100-liter pan-type forced kneading mixer Then, the mixture was kneaded at a mixing amount of 50 liters, filled into a predetermined mold with reinforcing bars, and then molded by performing vibration compaction with a mold vibrator. Thereafter, steam curing was performed under the same conditions as in Example 1 to produce a member for ordinary concrete products.
In addition, specimens were prepared for testing and left indoors until the test material age (14 days).
実施例１、及び比較例１で製造した各供試体を用いて曲げ強度試験（JIS A 1171-2000）を行った。その測定結果を表１に示す。
Example 1, and was subjected to a strength test bending with each specimen prepared in Comparative Example 1 (JIS A 1171-2000). The measurement results are shown in Table 1.
以上詳細に述べたように、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材（実施例１）は、普通コンクリート製品用部材（比較例１）と比して、約３．５倍の曲げ強度を有している。 As described in detail above, the polymer cement mortar cured body member (Example 1) used in the present invention has a bending strength of about 3.5 times that of the ordinary concrete product member (Comparative Example 1). have.
実施例１、及び比較例１で製造した各供試体を用いて中性化促進試験及び塩化物イオン浸透促進試験を行った。
中性化促進試験は、JISA 1171に準拠して行った。また、塩化物イオン浸透促進試験は、3％NaCL溶液に３日間浸漬、その後４日間乾燥状態に放置するのを１サイクルとし、４サイクル実施した。その結果を表２に示す。
Using each specimen manufactured in Example 1 and Comparative Example 1, a neutralization promotion test and a chloride ion penetration promotion test were performed.
The neutralization promotion test was conducted according to JISA 1171. In addition, the chloride ion penetration promotion test was performed for 4 cycles, with one cycle consisting of immersion in a 3% NaCl solution for 3 days and then leaving it to dry for 4 days. The results are shown in Table 2.
本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材（実施例１）の中性化深さ及び塩化物イオン深さは０ｍｍであり、物質の浸透に対する抵抗性が認められた。一方、普通コンクリート製品用部材（比較例１）は、中性化深さが５．３ｍｍ、塩化物イオン浸透深さが１２．５ｍｍであり、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材がこれらの抵抗性に対し、普通コンクリート製品用部材より優れた性能を有することが解る。 The neutralization depth and chloride ion depth of the polymer cement mortar cured member (Example 1) used in the present invention were 0 mm, and resistance to penetration of the substance was recognized. On the other hand, the member for ordinary concrete products (Comparative Example 1) has a neutralization depth of 5.3 mm and a chloride ion penetration depth of 12.5 mm, and the polymer cement mortar cured member of the present invention has these components. It can be seen that it has superior performance to ordinary concrete products.
実施例１、及び比較例１で製造した各供試体を用いて凍結融解試験を行った。
その結果を図１に示す。
A freeze-thaw test was performed using each specimen manufactured in Example 1 and Comparative Example 1.
The result is shown in FIG.
本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材（実施例１）の空気量は３．４％であるが、相対動弾性係数は３００サイクルにおいて９５％以上で、スケーリングも認められず、充分な凍結融解抵抗性が認められる。これは、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材が低水セメント比であること、ポリマーが細孔を充填したためと考えられる。一方、普通コンクリート製品用部材（比較例１）は、５０サイクルまでで相対動弾性係数が６０％以下となった。 The air amount of the cured polymer cement mortar member (Example 1) used in the present invention is 3.4%, but the relative dynamic elastic modulus is 95% or more in 300 cycles, no scaling is observed, and sufficient Freeze-thaw resistance is observed. This is presumably because the polymer cement mortar cured member used in the present invention has a low water cement ratio and the polymer filled the pores. On the other hand, the member for ordinary concrete products (Comparative Example 1) had a relative dynamic elastic modulus of 60% or less up to 50 cycles.
以上詳細に説明したように、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材は、従来のコンクリート製品と比べて、曲げ強度、中性化促進に対する抵抗性、塩化物イオン浸透に対する抵抗性、及び凍結融解抵抗性の全てにおいて優れている。 As described in detail above, the polymer cement mortar hardened member used in the present invention has a bending strength, a resistance to neutralization, a resistance to chloride ion penetration, and a conventional concrete product, and Excellent in all freeze-thaw resistance.
次に、本発明に用いられるエポキシ樹脂系接着剤を用いて実施例１と比較例１とで製造した各供試体を用いて、曲げ接着強度試験を行った。
曲げ接着強度試験は、実施例１と比較例１とで製作した４×４×１６ｃｍの各供試体を中央で切断し、切断面と反対側の面同士を接着面とし、該接着面を各種処理し、さらにプライマーを使用した場合と使用しない場合とに分け、各接着面同士を２液型エポキシ接着剤で接着し、室内において７日間養生した後、再度４×４×１６ｃｍとして曲げ試験を実施した。なお、接着層の厚さは１．５ｍｍとした。その結果を表３に示す。
Next, a bending adhesive strength test was performed using each specimen manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 using the epoxy resin adhesive used in the present invention.
In the bending adhesive strength test, each 4 × 4 × 16 cm specimen manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 was cut at the center, and the surfaces opposite to the cut surface were used as adhesive surfaces. Treated, further divided into the case of using the primer and the case of not using the primer, each adhesive surface is bonded to each other with a two-pack type epoxy adhesive, cured for 7 days in the room, and then subjected to a bending test as 4 × 4 × 16 cm again. Carried out. The thickness of the adhesive layer was 1.5 mm. The results are shown in Table 3.
前述の曲げ接着強度試験の結果から、接着面の処理方法にかかわらず、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材と本発明に用いられるエポキシ樹脂系接着剤との組み合わせの方が、従来のコンクリート製品とエポキシ樹脂系接着剤との組み合わせよりも、曲げ接着強度がプライマーを使用しない場合で約３．２〜３．９倍と高く、また、プライマーを使用した場合で約２．７〜３．１倍と高く、優れていることが証明された。
さらに、プライマーを使用しない場合と使用した場合とでの曲げ接着強度比は、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材が０．９３〜０．９９であるのに対して、従来のコンクリート製品では０．７６〜０．８８であることから、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材と本発明に用いられるエポキシ樹脂系接着剤との組み合わせの場合はプライマー処理しなくても、プライマー処理に近い曲げ接着強度が得られることが解る。
尚、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材の母材の曲げ強度は１５．５Ｎ/ｍｍ2であったことから、母材の約８２％（曲げ接着強度１２．７Ｎ/ｍｍ2の場合）という極めて高い曲げ強度を維持していることになる。本発明の方法により１２．７Ｎ/ｍｍ2という極めて高い曲げ接着強度を維持した理由としては、本発明に用いられるポリマーセメントモルタル硬化体用部材の母材強度が高いこと、母材にポリマーを使用したためポリマーセメントモルタル硬化体用部材と本発明に用いられる接着剤との親和性が改善されたこととの相乗効果によるものと考えられる。
From the results of the above-mentioned bending adhesive strength test, the combination of the polymer cement mortar cured body member used in the present invention and the epoxy resin adhesive used in the present invention is more conventional regardless of the treatment method of the adhesive surface. Bending adhesive strength is about 3.2 to 3.9 times higher when a primer is not used than a combination of a concrete product and an epoxy resin adhesive, and about 2.7 to about 2.7 when a primer is used. 3.1 times higher and proved excellent.
Furthermore, the bending adhesive strength ratio between the case where the primer is not used and the case where the primer is used is 0.93 to 0.99 for the polymer cement mortar cured member of the present invention, whereas in the conventional concrete product, Since it is 0.76-0.88, in the case of the combination of the polymer cement mortar cured body member used in the present invention and the epoxy resin adhesive used in the present invention, the primer treatment is not required. It can be seen that a bending adhesive strength close to is obtained.
In addition, since the bending strength of the base material of the polymer cement mortar cured member used in the present invention was 15.5 N / mm 2, it was about 82% of the base material (with a bending adhesive strength of 12.7 N / mm 2 ). In this case, extremely high bending strength is maintained. The reason why the extremely high bending adhesive strength of 12.7 N / mm 2 is maintained by the method of the present invention is that the base material strength of the polymer cement mortar cured member used in the present invention is high, and a polymer is used for the base material. Therefore, it is considered to be due to a synergistic effect between the improvement in the affinity between the polymer cement mortar cured body member and the adhesive used in the present invention.
次に、前述の曲げ接着強度試験の結果、破壊された破壊面の面積率を測定した。
その結果を表４に示す。
Next, as a result of the bending adhesive strength test described above, the area ratio of the fractured surface was measured.
The results are shown in Table 4.
曲げ接着破壊の形態については、従来のコンクリート製品用部材(比較例１)の場合、主に接着面の剥がれであるに対して、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材(実施例１)の場合、接着面の剥がれが少なく、主に母材表層部破壊である。これは、ポリマーセメントモルタル硬化体用部材ではポリマーの混入により接着剤との親和性が向上されることに起因するものである。 Regarding the form of bending adhesion failure, in the case of the conventional concrete product member (Comparative Example 1), the adhesion surface is mainly peeled off, whereas the polymer cement mortar cured member of the present invention (Example 1). In this case, there is little peeling of the adhesive surface, which is mainly due to destruction of the surface layer of the base material. This is because in the polymer cement mortar cured member, the affinity with the adhesive is improved by mixing the polymer.
以上詳細に述べたように、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材は、従来のコンクリート製品用部材よりも、曲げ性能、および耐久性に優れている。
更に本発明に用いるエポキシ樹脂系接着剤で本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材同士を接着すると、従来のコンクリート製品用部材同士の接着の場合よりも約２．７〜３．９培の曲げ接着強度を有するポリマーセメントモルタル硬化体を製造することができる。
また、本発明に用いるエポキシ樹脂系接着剤とポリマーセメントモルタル硬化体用部材との組み合わせでは、プライマー処理しなくても、プライマー処理に近い曲げ接着強度が得られる。
このように、本発明にエポキシ樹脂系接着剤とポリマーセメントモルタル硬化体用部材との組み合わせにより、従来のコンクリート製品の場合と比べて極めて高い母材強度を確保することができると共に、エポキシ樹脂系接着剤とポリマーセメントモルタル硬化体用部材との親和性を改善でき、その結果、極めて高い曲げ接着強度を有するポリマーセメントモルタル硬化体を製造することができる。
As described in detail above, the polymer cement mortar cured member of the present invention is superior in bending performance and durability to conventional concrete product members.
Further, when the polymer cement mortar cured members of the present invention are bonded to each other with the epoxy resin adhesive used in the present invention, the bending is about 2.7 to 3.9 times than the case of bonding the conventional concrete product members. A polymer cement mortar cured body having adhesive strength can be produced.
Moreover, in the combination of the epoxy resin adhesive used for this invention and the polymer cement mortar hardening member, even if it does not perform a primer process, the bending adhesive strength close | similar to a primer process is obtained.
As described above, the combination of the epoxy resin adhesive and the polymer cement mortar hardened member according to the present invention can ensure extremely high base material strength as compared with the case of the conventional concrete product, and the epoxy resin system. The affinity between the adhesive and the polymer cement mortar cured member can be improved, and as a result, a polymer cement mortar cured body having extremely high bending adhesive strength can be produced.
Claims (5)
The cured polymer cement mortar according to any one of claims 2, 3, and 4, wherein the Portland cement is an early-strength Portland cement.
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