JP5494049B2 - セメント組成物のプレミックス粉体、水硬性モルタル及び水硬性モルタル硬化体 - Google Patents

Description

本発明は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや、吹付け用のモルタル、構造物のタイル下地調整や補修などに用いることができるセメント組成物のプレミックス粉体、並びにこのプレミックス粉体と水とを混練して得られる水硬性モルタル硬化体に関する。

特許文献１にはセメント、砂、再乳化形樹脂粉末、粉末流動化剤、粉末消泡剤を含むことを特徴とする注入用一粉型ポリマーセメントモルタル組成物が開示されており、該ポリマーセメントモルタル組成物はプレミックスタイプで、施工現場でのポリマーの計量、混合をする必要がなく、消泡剤を加えたことで硬化体の強度低下を抑えることができることが開示されている。

厚塗り性の良好な断面修復材に関し、特許文献２にはセメント、粉末度５０００ｃｍ^２／ｇ以上の粉級フライアッシュ、繊維長３〜２０ｍｍ、再乳化形樹脂粉末を含むことを特徴とするコンクリート断面修復材が開示され、該断面修復材はプレミックスタイプであり、施工現場でのポリマーの計量、混合をする必要がなく、粉末度５０００ｃｍ^２／ｇ以上の分級フライアッシュを加えたことで厚塗り性が向上することが開示されている。

また、コンクリート躯体に吹付けられるポリマーセメントモルタル組成物に関し、特許文献３には、ポルトランドセメント１００重量部、珪砂５０〜３００重量部、再乳化形樹脂粉末５〜３０重量部、粉末分散剤０．０３〜３．０重量部及び消泡剤０．０３〜３．０重量部を含有し、前記ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメント及び／又は早強ポルトランドセメントからなるポリマーセメントモルタル組成物が開示されている。また、前記粉末分散剤が、非イオン系の粉末状界面活性剤であることが開示されている。

また、特許文献４には、セメント、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末、膨張材及び収縮低減剤を含むセメント組成物であって、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末は、樹脂粉末の１次粒子の平均粒子径が０．２〜０．８μｍであり、樹脂粉末の１次粒子表面がポリビニルアルコールの水溶性保護コロイドで被覆されていることを特徴とするセメント組成物が開示されている。

特開平７−１３８０６２号公報 特開２００１−３２２８５８号公報 特開２００６−４４９４９号公報 特開２００９−１０２２１６号公報

本発明は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや、吹付け用のモルタル、構造物のタイル下地調整や補修などに用いることができ、良好な作業性及び吹付け性を有し、硬化収縮量が少ないセメント組成物のプレミックス粉体を提供することを目的とする。

本発明は、水硬性成分と、細骨材と、再乳化形樹脂粉末と、軽量骨材と、凝結遅延剤と、増粘剤とを含むセメント組成物のプレミックス粉体であって、水硬性成分が、普通ポルトランドセメントからなり、再乳化形樹脂粉末が、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末及び／又はエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末である、プレミックス粉体である。セメント組成物がプレミックス粉体なので、施工現場にてポリマーの計量、混合をする必要がなく水との混合のみで水硬性モルタル又は水硬性スラリーの製造が可能であり、したがって、現場での作業性や品質管理がきわめて容易であり、硬化体の長さ変化の少ない水硬性モルタル硬化体を得ることができる。さらに本発明のプレミックス粉体を用いれば、良好な作業性を有し、コテ塗り作業性及び吹付け施工が可能な、水硬性モルタルを得ることができる。

本発明のプレミックス粉体の好ましい態様を以下に示す。本発明では、これらの態様を適宜組み合わせることができる。
（１）水硬性成分１００重量部に対して、細骨材１０〜２００重量部、再乳化形樹脂粉末１〜１０重量部、軽量骨材１〜２０重量部及び凝結遅延剤０．０１〜２重量部及び増粘剤０．０１〜１重量部を含む。各成分の配合量が上述の範囲であることにより、より良好な作業性を有し、コテ塗り作業性及び吹付け施工が好適に可能な、水硬性モルタルを得ることができる。
（２）プレミックス粉体が、膨張材をさらに含む。膨張材を含むことにより、水硬性モルタルの硬化時の膨張性を制御することができる。
（３）軽量骨材が、パーライト、ゴムチップ及びポリプロピレン砕から選択される１種以上である。これらの軽量骨材を用いることにより、さらに施工時の作業性を向上することができる。
（４）プレミックス粉体が、収縮低減剤をさらに含む。収縮低減剤をさらに含むことにより、得られる水硬性モルタル硬化体の硬化収縮量を調節し、硬化収縮量がより小さい水硬性モルタル硬化体を得ることができる。

また、本発明は、上述のプレミックス粉体と、水とを混練して得られる水硬性モルタルである。本発明の水硬性モルタルは、良好な作業性を有し、コテ塗り作業性及び吹付け施工が可能な水硬性モルタルである。

また、本発明は、上述の水硬性モルタルを硬化して得られる、水硬性モルタル硬化体である。本発明の水硬性モルタル硬化体は、その施工の際、作業性が良好であり、硬化収縮量が少ない。

本発明によって、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや、吹付け用の水硬性モルタル、構造物のタイル下地調整や補修などに用いることができ、良好な作業性及び吹付け性を有し、水硬性モルタル硬化体の硬化収縮量が少ないセメント組成物のプレミックス粉体並びにそれを用いた水硬性モルタル及び水硬性モルタル硬化体を得ることができる。

本発明は、水硬性成分と、細骨材と、再乳化形樹脂粉末と、軽量骨材と、凝結遅延剤と、増粘剤とを含むセメント組成物のプレミックス粉体である。本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、水硬性成分が、普通ポルトランドセメントからなり、再乳化形樹脂粉末が、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末及び／又はエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末であることに特徴がある。本発明のプレミックス粉体は、施工現場にてポリマーの計量、混合をする必要がなく水との混合のみで水硬性モルタル又は水硬性スラリーの製造との混合が可能であり、良好な施工性を得ることができる。以下、本発明のプレミックス粉体について説明する。

本発明で用いる水硬性成分は、普通ポルトランドセメントからなることが好ましい。なお、本発明において、水硬性成分として、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、白色ポルトランドセメント、中庸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、低熱ポルトランドセメント、シリカセメント、高炉セメント、フライアッシュセメントなどの各種混合セメント、又はアルミナセメント、膨張セメントなどの特殊セメントなどの土木建築業界で一般に使用されるものを、普通ポルトランドセメントと共に用いることも可能である。しかしながら、施工性の良好なセメント組成物を得るためのプレミックス粉体を得るためには、水硬性成分は、普通ポルトランドセメントからなることが好ましい。

本発明のプレミックス粉体に含まれる細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、シリカ粉、ＦＣＣ触媒などの各種無機系触媒の廃材、寒水石及び石灰類などから選択される１種又は２種以上の混合物を使用することができる。細骨材としては、２ｍｍ以下の粒子径の珪砂、川砂、海砂、シリカ粉、ＦＣＣ触媒などの各種無機系触媒の廃材、寒水石及び石灰類などから選択して用いることが好ましい。２ｍｍ以下の粒子径の細骨材を用いることにより、良好なこて作業性(こて切れ、こて送り、こて伸び、こて離れ)を得ることができ、吹付け性が向上するため、施工現場において好適に用いることができる。なお、細骨材の粒子径は、ＪＩＳ・Ｚ−８８０１で規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定する。

細骨材は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができる。本発明のプレミックス粉体中の細骨材の添加量は、水硬性成分１００重量部に対して、好ましくは１０〜２００重量部、より好ましくは２０〜１８０重量部、さらに好ましくは４０〜１５０重量部、特に好ましくは５０〜１００重量部とすることが、流動性及び硬化体強度発現性などのために好ましい。

本発明のプレミックス粉体は、再乳化形樹脂粉末を含む。本発明のプレミックス粉体は、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末及びエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末のうちの少なくとも一種のに再乳化形樹脂粉末を含むことができる。再乳化形樹脂粉末を含むことにより、プレミックス粉体をモルタルとした場合に、良好なこて作業性(こて切れ、こて送り、こて伸び、こて離れ)を得ることができる。
特に、エチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末を用いた場合には、得られる下地材の吸水量を低く抑制することができるのでタイル下地材として好適に用いることができる。

本発明のプレミックス粉体に用いることのできるアクリル共重合再乳化形樹脂粉末について説明する。本発明で用いるアクリル共重合再乳化形樹脂粉末は、特にその種類及び製造方法は限定されず、公知の製造方法で製造されたものを用いることができる。また樹脂粉末としては、ブロッキング防止剤を主に樹脂粉末の表面に付着しているものを好適に用いることができる。また樹脂粉末はとしては、水性ポリマーディスパージョンを噴霧やフリーズドライなどの方法で、溶媒を除去し乾燥した再乳化形の樹脂粉末を用いることができる。本発明では、樹脂粉末として保護コロイドアクリルエマルジョンから製造されたアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末を用いることができる。特に、保護コロイドアクリルエマルジョンから製造されたアクリル酸エステル／メタクリル酸エステル供重合体の再乳化形樹脂粉末を用いることができる。

アクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末の１次粒子（エマルジョン）の平均粒子径は、好ましくは０．２〜０．８μｍの範囲であり、より好ましくは０．２５〜０．７５μｍの範囲であり、さらに好ましくは０．３〜０．７μｍの範囲であり、特に好ましくは０．３５〜０．６５μｍの範囲のものを選択して用いることが好ましい。平均粒子径が上述の範囲であることにより、良好な施工性と、緻密なポリマーフィルムの形成によって得られる優れた接着性や耐久性・耐候性とを併せて得ることができる。

１次粒子の平均粒経が前記範囲のアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末を用いたセメント組成物では、土木建築構造物の補修、及び、土木建築構造物の補強などの断面修復材用の断面修復材として使用する場合に、こてを用いたモルタル施工の作業を行う過程で、良好なこて作業性(こて切れ、こて送り、こて伸び、こて離れ)を得ることができる。

樹脂粉末の１次粒子径の平均粒子径が前記範囲よりも大きい場合、土木建築構造物の補修及び、土木建築構造物の補強に用いる時のモルタルのこて作業性は良好なものの、セメント組成物の硬化体の接着耐久性が低下するため好ましくなく、樹脂粉末の１次粒子径の平均粒経が前記範囲よりも小さい場合、接着耐久性は良好なものの、モルタルのこて作業性が悪くなることから好ましくない。

本発明では、アクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末１００重量％中に再乳化形樹脂粉末の１次粒子が、好ましくは０．１〜１μｍの粒子を９７質量％以上含み、さらに好ましくは０．１５〜０．９μｍの粒子を９５％以上含み、より好ましくは０．２〜０．８μｍの粒子を９０質量％以上含み、特に好ましくは０．３〜０．７μｍの粒子を７５％質量％以上含むものを選択して用いることによって、良好な施工性と、緻密なポリマーフィルムの形成によって得られる優れた接着耐久性や耐久性・耐候性とを併せて得られることから好ましい。

前記範囲の粒子径の１次粒子を前記の範囲で含む場合、アクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末を用いたセメント組成物では、モルタルのこて作業を行う過程で、良好な作業性を得ることができる。

樹脂粉末の１次粒子径の平均粒子径が前記範囲よりも大きい場合、モルタルのこて作業性は良好なものの、接着耐久性が低下するため好ましくなく、樹脂粉末の１次粒子径の平均粒経が前記範囲よりも小さい場合、接着耐久性は良好なものの、こて作業性が悪くなることから好ましくない。

本発明で用いるアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末は、その１次粒子がポリビニルアルコールの水溶性保護コロイドで被覆されていることが好ましい。

再乳化形樹脂粉末の１次粒子表面が、ポリビニルアルコールの水溶性保護コロイドで被覆されていることによって、再乳化の過程で速やかにかつ均一にもとのエマルジョンの状態（樹脂粉末化前の１次粒子の状態）、すなわち、セメント組成物中に１次粒子が均一に分散した状態を実現することができる。

本発明で用いるアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末は、カチオン性、ノニオン性及びアニオン性のものを用いることができ、特に、モルタルとコンクリートとの接着耐久性をより高める効果がより高いことから、カチオン性であることが好ましい。また、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末にアンモニウム塩又は第４級アンモニウム基を導入することにより、カチオン性を付与されたカチオン系のアクリル共重合再乳化形樹脂粉末を用いることがより好ましい。カチオン系のアクリル共重合再乳化形樹脂粉末を用いた場合、カチオンに帯電した荷電ポリマー粒子が、水硬性成分、砂（細骨材）、及び被着体と静電的に引き合って、密着性が向上することにより、モルタルとコンクリートとの接着耐久性がより高まるものと推考される。

本発明では、前記範囲の１次粒子径を前記範囲で含み、かつ、１次粒子の表面がポリビニルアルコールの水溶性保護コロイドで被覆されたアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末を用いることによって、モルタルのこて作業を行う過程で良好な作業性、接着耐久性に優れた特性を併せて得ることができる。本発明では、特に、前記範囲の１次粒子径を前記範囲で含み、かつ、１次粒子の表面がポリビニルアルコールの水溶性保護コロイドで被覆され、さらに、カチオン性であるアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末を選択することによって、モルタルのこて作業を行う過程での作業性や、接着耐久性にさらに優れた特性を得ることができる。

本発明で用いるアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末は、噴霧乾燥やフリーズドライなどの方法で１次粒子中の溶媒を除去し乾燥した２次粒子の形態で用いられる。本発明で用いるアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末の２次粒子の粒子径は、好ましくは２０〜１００μｍの範囲であり、より好ましくは３０〜９０μｍの範囲であり、さらに好ましくは４５〜８５μｍの範囲であり、特に好ましくは５０〜８０μｍの範囲である。２次粒子の粒子径が前記範囲であることにより、再乳化形樹脂粉末を含むセメント組成物のプレミックス粉体と水とを混練してモルタルにする過程で、再乳化形樹脂粉末の２次粒子がセメント組成物に含まれている細骨材によって解砕されて容易に再分散し、１次粒子が均一に分散した状態になりやすい。また、樹脂粉末の２次粒子の粒子径が前記範囲よりも大きい場合、再乳化形樹脂粉末を含むセメント組成物と水とを混練してモルタルにする過程で、再乳化形樹脂粉末の２次粒子が再分散されにくくなり、１次粒子が均一に分散されにくくなる。また、樹脂粉末の２次粒子の粒子径が前記範囲よりも小さい場合、工場においてプレミックスしてセメント組成物を製造する際に、再乳化形樹脂粉末が飛散して作業環境が悪くなるなどのハンドリング性が悪くなる。そのため、本発明のプレミックス粉体には、前記範囲の２次粒子径の再乳化形樹脂粉末を用いることが好ましい。

次に、本発明のプレミックス粉体に用いることのできるエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末について説明する。本発明で用いるエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末は、特にその種類及び製造方法は限定されず、公知の製造方法で製造されたものを用いることができる。例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末は、エチレン−酢酸ビニル共重合体水性エマルジョンをノズルから噴霧し、溶媒を乾燥させることによって得ることができる。なお、エチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末の１次粒子径及び２次粒子径は、上述のアクリル共重合系の再乳化形樹脂粉末と同様の粒子径とすることができる。

本発明のプレミックス粉体は、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末及び／又はエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末以外の、例えば、酢酸ビニル−バーサテイク酸ビニルエステル共重合体及び（メタ）アクリル酸エステルの共重合体等の再乳化形樹脂粉末をさらに含むことができる。

本発明で用いる再乳化形樹脂粉末は、水硬性成分１００重量部に対して、好ましくは１〜１０重量部、より好ましくは２〜８重量部、さらに好ましくは３〜７重量部、特に好ましくは４〜６重量部の範囲で配合することによって、良好なこて作業性(こて切れ、こて送り、こて伸び、こて離れ)、接着耐久性に優れた特性を併せて得ることができる。再乳化形樹脂粉末の配合割合が、前記範囲よりも大きい場合、再乳化形樹脂粉末を含むセメント組成物と水とを混練してモルタルにする過程で、再乳化形樹脂粉末による巻き込みエアーが多くなるため硬化体の圧縮強度が低下し、また、こて作業性が悪くなる。また、再乳化形樹脂粉末の配合割合が、前記範囲よりも小さい場合、硬化体の圧縮強度は高くなるものの、接着耐久性が低下する。したがって、再乳化形樹脂粉末の配合割合は、前記範囲であることが好ましい。

本発明のプレミックス粉体は、軽量骨材を含む。本発明のプレミックス粉体に含まれる軽量骨材としては、パーライト、ゴムチップ及びポリプロピレン砕等から選択される１種以上を用いることができる。軽量骨材を添加することによりモルタルが軽量化され、吹付け作業及び鏝塗り作業において、圧送性や鏝滑り性が向上し、仕上がり面の平滑性などが改善されるという効果を得ることができる。
特に、ゴムチップ及びポリプロピレン砕等から選択される１種以上を用いた場合には、得られる下地材の吸水量を低く抑制することができるのでタイル下地材として好適に用いることができる。

本発明のプレミックス粉体に対する軽量骨材の添加量は、水硬性成分１００重量部に対して、好ましくは１〜２０重量部であり、より好ましくは２〜１５重量部、さらに好ましくは４〜１２重量部、特に好ましくは６〜１０重量部の範囲で用いることができる。

本発明のプレミックス粉体は、凝結遅延剤を含む。本発明のプレミックス粉体に含まれる凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることができる。凝結遅延剤の一例として、酒石酸類、リンゴ酸類、クエン酸類及びグルコン酸類などのオキシカルボン酸類を代表とする有機酸、並びに硫酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム及びトリポリリン酸ナトリウムなどの無機ナトリウム塩類などを挙げることができる。これらの凝結遅延剤を単独で又は２種以上の成分を併用して用いることができる。

オキシカルボン酸類は、オキシカルボン酸及びこれらの塩を含む。本発明のプレミックス粉体に添加することができるオキシカルボン酸としては、例えばクエン酸、グルコン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸などの脂肪族オキシ酸、サリチル酸、ｍ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸及びトロパ酸等の芳香族オキシ酸等を挙げることができる。

オキシカルボン酸の塩としては、例えばオキシカルボン酸のアルカリ金属塩（具体的にはナトリウム塩及びカリウム塩など）及びアルカリ土類金属塩（具体的にはカルシウム塩、バリウム塩及びマグネシウム塩など）などを挙げることができ、ナトリウム塩を用いることが好ましい。また、特に、重炭酸ナトリウム及び酒石酸一ナトリウムが、凝結遅延効果、入手容易性、価格の面から好ましく、これらを併用することが、さらに好ましい。

凝結遅延剤を１種又は２種以上を用いる場合、それぞれの凝結遅延剤の添加量の合計量は、水硬性成分１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜２．０重量部であり、より好ましくは０．０２〜１．０重量部、さらに好ましくは０．０５〜０．５重量部、特に好ましくは０．０８〜０．２重量部の範囲で用いることができる。凝結遅延剤の添加量が上述の範囲の場合には、好適な流動性を得ることができる可使時間（ハンドリングタイム）を確保できることから好ましい。

本発明のプレミックス粉体は、増粘剤を含む。本発明のプレミックス粉体に含まれる増粘剤としては、ヒドロキシメチルセルロースを含むセルロース系、ラテックス系及び水溶性ポリマー系などの増粘剤を単独で、又は併用して使用することができる。本発明のプレミックス粉体に増粘剤を含むことにより、水硬性モルタルを施工するの際の厚付け性を向上させることができる。

本発明のプレミックス粉体に対する増粘剤は、本発明の特性を損なわない範囲の添加量で添加することができる。本発明のプレミックス粉体に対する増粘剤の添加量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは０．００１〜２重量部、より好ましくは０.００５〜１．５重量部、さらに好ましくは０．００７５〜１重量部、特に好ましくは０．０１〜０．８重量部含むことが好ましい。増粘剤の添加量が多くなると、モルタル粘度が増加して流動性の低下をするおそれがあるので、増粘剤の添加量は上述の範囲であることが好ましい。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、水硬性成分、細骨材、再乳化形樹脂粉末、軽量骨材、凝結遅延剤及び増粘剤の他に、膨張材及び／又は収縮低減剤を含むことができる。

本発明のプレミックス粉体は、膨張材を含むことができる。本発明で用いる膨張材は、金属粉、カルシウムサルフォアルミネート(ＣＳＡ系)及びＣａＯを主成分とする石灰系などの膨張材を使用することができる。具体的には、本発明のプレミックス粉体において、金属粉、カルシウムサルフォアルミネート系及び石灰系の膨張材から選ばれる１種以上を併用して用いることができる。

カルシウムサルフォアルミネート系膨張材としては、アウインを挙げることができ、石灰系膨張材としては、生石灰、生石灰―石膏混合系及び仮焼ドロマイト等が挙げることができ、これらの１種又は２種以上の混合物として使用することができる。特に石灰系膨張材としては、生石灰及び／又は生石灰―石膏混合系を用いることが好ましい。

本発明のプレミックス粉体に対する膨張材の添加は、本発明の特性を損なわない範囲の添加量とすることができる。具体的には、本発明のプレミックス粉体に対する膨張材の添加量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは２〜２０重量部、より好ましくは２．５〜１８重量部、さらに好ましくは３〜１６重量部、特に好ましくは４〜１５重量部が好ましい。膨張材の添加量が少ないと膨張性に寄与せず、添加量が多いと過剰膨張するため、膨張材の添加量は上述の範囲であることが好ましい。

本発明のプレミックス粉体は、収縮低減剤を含むことができる。本発明のプレミックス粉体に含まれる収縮低減剤は、ポリオキシアルキレン誘導体を含むアルキレン類の重合体をエーテル化した有機系収縮低減剤を使用することができる。

収縮低減剤の添加は、本発明の特性を損なわない範囲の添加量で行うことができる。具体には、本発明のプレミックス粉体に対する収縮低減剤の添加量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは０．５〜８重量部、より好ましくは０．７５〜６重量部、さらに好ましくは１〜５重量部、特に好ましくは１．２〜４重量部の範囲で添加することができる。収縮低減剤の添加量が前記範囲より少ないと収縮低減への寄与が小さくなり、添加量が前記範囲より多いと強度発現性が低下し、収縮低減効果が頭打ちになると共に、経済的でないため、収縮低減剤の添加量は上述の範囲であることが好ましい。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、上記の成分の他に、流動化剤、シリコーン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質又は鉱物油系、植物由来の天然物質など消泡剤、有機系繊維又は無機系繊維などの繊維成分並びに有機質顔料及び機質顔料などの着色成分などを適宜選択して用いることができる。

本発明では、水硬性成分と、細骨材と、再乳化形樹脂粉末と、軽量骨材と、凝結遅延剤と、増粘剤と、その他の任意成分とを混合機で混合して、セメント組成物のプレミックス粉体を得ることができる。セメント組成物をプレミックス粉体とすることにより、現場での水硬性スラリー又は水硬性モルタルの調製を簡単に行うことができる。

セメント組成物のプレミックス粉体を所定量の水と混合し、攪拌することによって、水硬性スラリー又は水硬性モルタルを製造することができる。得られた水硬性スラリー又は水硬性モルタルを硬化させることによって、水硬性モルタル硬化体を得ることができる。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、用途に応じて、プレミックス粉体に対する水の配合量を適宜選択することにより、水硬性スラリー又は水硬性モルタルのフロー（フロー値）を調整して用いることができる。本発明のセメント組成物のプレミックス粉体に対して水を配合し、混練することにより、水硬性スラリー又は水硬性モルタルとして用いることができる。本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を水と配合することによって、コテ塗り用や吹付け用に優れたスラリーやモルタルを得ることができる。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体において、水の配合量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは１０〜１００重量部、よりに好ましくは１５〜９０重量部、さらに好ましくは２０〜８０重量部、特に好ましくは３０〜７０重量部であることが好ましい。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体と水とを混合して、特にコテ塗り用として好適に用いることができる。コテ塗り用として用いる場合、水の配合量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは、１０〜１００重量部、より好ましくは３１〜６０重量部、さらに好ましくは３２〜５５重量部、特に好ましくは３３〜５０重量部を加えて用いることが好ましい。１０重量部未満では配合時の混練抵抗が増し、またコテ塗り作業性が低下するため適当でない。また、１００重量部を超えると強度発現性が低下し、また施工時の厚付け性も困難になるため適当でない。
本発明のセメント組成物のプレミックス粉体と水との混合物は、コテ塗り用として好適に用いることができるので、タイル下地の調整や補修に好適である。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体と水とを混合して、特に吹付け用として用いる場合、水の配合量は、水硬性成分１００重量部に対し、好ましくは、１０〜１００重量部、より好ましくは３６〜６５重量部、さらに好ましくは３７〜６０重量部、特に好ましくは３８〜５５重量部を加えて用いることが好ましい。１０重量部未満では配合時の混練抵抗が増し、また圧送性が低下するため適当でない。また、１００重量部を超えると強度発現性が低下し、また吹付け時の厚付け性も低下するため適当でない。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、混合する水量を調整することにより、吹付け用のモルタルとして好適に用いることができる。本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を水と配合し、混練することにより、吹付け時の吐出において脈動を起こしにくく、良好な吹付け作業性を有する水硬性モルタルを得ることができる。さらに、水硬性モルタルを吹付け施工することによって、均一に厚付けすることができ、吹付け後の水硬性モルタルはダレやブリージングが起こらない。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を用いた水硬性スラリー又は水硬性モルタルの施工に使用されるモルタルポンプは、特に限定されるものではなく、現在一般に使用されているモルタルポンプを適宜選択して用いることができる。特に、ホース内のモルタルの詰まりも少なく、均一な仕上がりが得られるスクイズ式モルタルポンプやスネーク式モルタルポンプを好適に用いることができる。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を用いた水硬性スラリー又は水硬性モルタルの施工に使用される吹付けガンは、特に限定されるものではなく、現在一般に使用されている建築用吹付けガンを、適宜選択して用いることができる。特に、均一に厚付けが可能なスプレーガンやリングガンを好適に用いることができる。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を用いて調製したモルタルを、壁面の１ヶ所約１０ｃｍの円形状に吹付けガンを用いて吹付けた場合、１回の吹付け操作により、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは６〜１８ｍｍ、さらに好ましくは７〜１６ｍｍ、特に好ましくは８〜１５ｍｍの厚さに吹付けることができる。２０ｍｍを超えると剥落の可能性が高まるため適当でない。また、本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を用いて調製したモルタルを鏝塗りする場合、１回の鏝塗りにより、好ましくは４〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１５ｍｍ、さらに好ましくは６〜１０ｍｍの厚さに鏝塗りすることができる。２０ｍｍを超えると剥落の可能性が高まるため適当でない。

本発明では、本発明のセメント組成物のプレミックス粉体を用いて調製したモルタルを吹付けた１層目の上に、さらに吹付け処理を行って多層の吹付けモルタル層を形成することができる。多層の吹付けモルタルとすることにより、１層の吹付けモルタルより厚い水硬性モルタル硬化体を得ることができる。

本発明のセメント組成物のプレミックス粉体は、左官材、屋根材、床材、壁材及び防水材などのこて塗り用のモルタルや吹付け用のモルタル、土木構造物の補修や補強に用いる断面修復材やグラウト材などとして土木、建築及び建設分野に好適に使用することができる。

以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は下記の実施例により制限されるものでない。

＜曲げ強さ（Ｎ／ｍｍ^２）及び圧縮強さ（Ｎ／ｍｍ^２）＞
水硬性モルタル硬化体の曲げ強さ及び圧縮強さを測定するための試験に用いた試験体の大きさは、断面が４０ｍｍ平方、長さが１６０ｍｍの角柱の試験体（４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍ）であり、ＪＩＳ Ｒ５２０１：１９９７に準じて材齢７日及び材齢２８日の曲げ強さ並びに圧縮強さを測定した。

＜透水量＞
水硬性モルタルの透水量測定試験は、ＪＩＳ Ａ６９１６：２０００の透水試験方法に準拠し、試験体寸法は２００×２００×１０ｍｍとし、材齢２８日で実施した。

＜吸水量＞
水硬性モルタルの吸水量試験は、ＪＩＳ Ａ６９１６：２０００及びＮＳＫＳ−００７（ＪＩＳ Ａ１４０４−１９９４）に準拠した。
ＪＩＳ Ａ ６９１６：２０００の試験体は、７０×７０×２０ｍｍの基板に１０ｍｍ厚でモルタル試料を塗り付け、１０分間吸水を材齢７日で実施した。
ＮＳＫＳ ００７の試験体は、４０×４０×１６０ｍｍで、５時間吸水を材齢２８日で実施した。

＜長さ変化＞
水硬性モルタル硬化体の長さ変化の測定試験については、ＪＩＳ Ａ１１２９−１：２００１に規定するコンタクトゲージ法に準じて行った。

＜使用材料＞
セメント組成物は、以下の材料を使用して調製した。すなわち、下記の原材料を表１又は表２に示す配合割合で混合したセメント組成物を使用した。
・普通ポルトランドセメント ： 宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積３３００ｃｍ^２／ｇ。
・細骨材Ａ（寒水石） ： Ａ−５０、日立寒水石社製。
・細骨材Ｂ（珪砂） ： ５号珪砂、瓢屋社製。
・凝結遅延剤 ： プラスエイド（Ａ−１）、コンケム社製、リグニンスルフォン酸カルシウム
・増粘剤 ： チローゼＭＨ６００２Ｐ４、クラリアントポリマー社製。
・再乳化形樹脂粉末Ａ ： アクリル酸エステル／メタクリル酸エステル共重合体、１次粒子がポリビニアルコールの水溶性保護コロイドで被覆された再乳化形樹脂粉末、カチオンタイプ、日本合成化学社製、ＬＤＭ７１００Ｐ。
・再乳化形樹脂粉末Ｂ ： エチレン／酢酸ビニル共重合体の再乳化形樹脂粉末、旭化成ケミカルズ社製、ＲＥ５０４４Ｎ。
・膨張材 ： 石灰−石膏系、太平洋セメント社製、太平洋ジプカル。
・収縮低減剤 ： ポリエーテル系収縮低減剤、日本油脂社製、シュドックスＤＳＰ−Ｅ４０。
・軽量骨材 ： 表３に示す成分・割合のものを用いた。

＜水硬性モルタル調製＞
表１に示す配合割合でセメント組成物のプレミックス粉体を調製した。実施例１〜１３の場合には、プレミックス粉体１ｋｇに対して２４０ｇの水を配合し、混練した。また、比較例１の場合には、プレミックス粉体１ｋｇに対して２６０ｇのエチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂エマルジョン（宇部興産株式会社製「プライマー４５」５倍希釈液）を配合し、混練した。混練は、実施例及び比較例共に、温度２０℃、相対湿度６５％の条件化で、ホバートミキサーを用いて低速で３分間行い、水硬性モルタルを調製した。

＜結果＞
得られた水硬性モルタル硬化体の曲げ強さ、圧縮強さ及び長さ変化試験等の評価を行った結果を表１及び表２に示す。

以上の実施例及び比較例の結果から、以下のことが明らかとなった。

（１）所定の成分を有し、所定の再乳化形樹脂粉末を含むプレミックス粉体を用いて調製した実施例１〜１３の水硬性モルタルの場合には、材齢７日で−０．０９以下、材齢２８日で−０．１８以下の長さ変化だった。また、再乳化形樹脂粉末を用いずに樹脂エマルジョンを用いて調製した比較例１の水硬性モルタルの長さ変化は、材齢７日で−０．０６、材齢２８日で−０．１２だった。したがって、再乳化形樹脂粉末を含むプレミックス粉体を用いて調製した実施例１〜１３の長さ変化（硬化収縮量）は、プレミックス粉体ではない比較例１と比較し同程度だったといえる。

（２）再乳化形樹脂粉末Ｂ（エチレン／酢酸ビニル共重合体の再乳化形樹脂粉末）を４．９重量部以下含むプレミックス粉体を用いて調製した実施例９〜１２の場合には、膨張材を３．６〜７．３重量部程度添加することにより、水硬性モルタルの長さ変化（硬化収縮量）を小さくすることができた。例えば、実施例９の場合には、５．５重量部の膨張材を含むことにより、材齢７日で−０．０７、材齢２８日で−０．１３という小さな長さ変化（硬化収縮量）を得ることができた。また、実施例９及び１０と、実施例１１及び１２との比較から、再乳化形樹脂粉末Ｂを４．９重量部以下含むプレミックス粉体の場合には、収縮低減剤を添加した場合（実施例１１及び１２）より、膨張材を添加した場合（実施例９及び１０）の方が、小さな長さ変化（硬化収縮量）を得ることができることが明らかとなった。

（３）再乳化形樹脂粉末Ａを用いた実施例１３の場合でも、再乳化形樹脂粉末Ａを用いた実施例（例えば実施例９）と同様に、小さな長さ変化（硬化収縮量）を得ることができた。

（４）再乳化形樹脂粉末Ａ（アクリル共重合再乳化形樹脂粉末）又は再乳化形樹脂粉末Ｂ（エチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末）を含むセメント組成物のプレミックス粉体を用いるならば、現場での混練が容易であり、かつ樹脂エマルジョンを混練の際に添加する従来の方法と比べて同様な長さ変化の水硬性モルタルを得ることができた。

（５）以上のことから、本発明の実施例であるプレミックス粉体を用いるならば、施工現場にてポリマーの計量、混合をする必要がなく水との混合のみで水硬性モルタルの製造が可能であることが明らかである。また、得られる水硬性モルタルも、従来の方法と比べて同等以上の性能を有するものであることが明らかである。

Claims (7)

1. 水硬性成分と、細骨材と、再乳化形樹脂粉末と、軽量骨材と、凝結遅延剤と、増粘剤とを含むセメント組成物のプレミックス粉体であって、
   水硬性成分が、普通ポルトランドセメントからなり、
   再乳化形樹脂粉末が、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末及び／又はエチレン／酢酸ビニル共重合体再乳化形樹脂粉末であり、
   軽量骨材が、パーライト及びポリプロピレン砕を含み、
   水硬性成分１００重量部に対して、再乳化形樹脂粉末４〜６重量部、軽量骨材４〜１２重量部、増粘剤０．００７５〜１重量部である、プレミックス粉体。
2. 水硬性成分１００重量部に対して、細骨材５０〜１００重量部及び凝結遅延剤０．０１〜２重量部を含む、請求項１記載のプレミックス粉体。
3. プレミックス粉体が、生石灰−石膏混合系膨張材をさらに含み、水硬性成分１００重量部に対して、生石灰−石膏混合系膨張材２〜２０重量部である、請求項１又は２記載のプレミックス粉体。
4. 軽量骨材が、ゴムチップをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項記載のプレミックス粉体。
5. プレミックス粉体が、収縮低減剤をさらに含み、水硬性成分１００重量部に対して、収縮低減剤０．５〜８重量部である、請求項１〜４のいずれか１項記載のプレミックス粉体。
6. 請求項１〜４のいずれか１項記載のプレミックス粉体と、水とを混練して得られる水硬性モルタル。
7. 請求項６記載の水硬性モルタルを硬化して得られる、水硬性モルタル硬化体。