JP6072672B2 - 速硬性床材及び硬質床面の形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、屋内の新設又は既存の硬質床の表面の仕上げ材として用いられるセメント系の塗り材からなる速硬性床材及びこれを用いて形成される硬質床面に関する。
倉庫や屋内駐車場など施設の硬質床が、経年によりその表面に汚れや摩耗、ひび割れなどの傷みが生じた場合に、これを改修する床材として、セメント系の薄塗り型速硬性床材（商品名「スムースコート」（登録商標）：株式会社エービーシー商会製）が利用されている。
この床材は、既存の床面に施工厚１ｍｍ〜２ｍｍで薄塗りされ、耐久性及び速硬化性を保持させるために、粉体部であるセメントは特殊な速硬セメントを用い、液部は水ではなくアクリルエマルションを使用して両部材を混練して製造されるが、アクリルエマルションは速硬性が極めて強いため、液部には遅延剤の配合が必須であり、また、セメントも速硬系であるため、粉体部には減水剤を配合させておく必要がある。
床材は、工場において、減水剤が配合された粉体部と遅延剤が配合された液部を混練して製造し、これを施設の施工場所に運び入れ、硬質床の表面に塗布して床面の改修に使用されるが、床材を構成する前記各材料は温度（気温）による影響を受けやすく、床材の流動性は温度に左右されやすい。
そのため、工場で床材を製造するにあたり、液部は予め配合の異なるものを複数種取り揃えておき、季節毎の温度変化に対応した配合のものを使い分け、また、粉体部への減水剤の配合量も施工時期の気温に応じて変えるとともに、床材を製造する都度に流動性の試験を行い、減水剤などの配合量を細かく調整して施工に用いる床材の品質を管理し、床材の流動性が適正に維持されるようにしている。
そのため、工場で床材を製造するにあたり、液部は予め配合の異なるものを複数種取り揃えておき、季節毎の温度変化に対応した配合のものを使い分け、また、粉体部への減水剤の配合量も施工時期の気温に応じて変えるとともに、床材を製造する都度に流動性の試験を行い、減水剤などの配合量を細かく調整して施工に用いる床材の品質を管理し、床材の流動性が適正に維持されるようにしている。
なお、セメント系の固化材であるコンクリートを施工場所で製造する技術として、コンクリートの流動性調整にあたり、予め目標の流動性能を得るために複数の温度条件下で混和剤の添加量を変えて試験練りを行った結果情報を準備しておき、この結果情報から施工場所における気温に適した混和剤の添加量を特定してセメントと水とともに混練し、所望の流動性のコンクリートを製造する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、結合材と水との混合率と減水剤の添加率を変えた複数の試験コンクリートを複数の温度条件で混練したときの流動性を各々測定し、その結果から流動性を温度と混合率と添加率との関数で表わすとともに、前記混合率と添加率を変数とするグラフを作成し、コンクリートの流動調整の際に、このグラフから結合材と水の混合率及び減水剤の添加率を算出し、算出した量の材料を添加することで、所望の流動性に調整されたコンクリートが得られるようにした流動調整方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
また、結合材と水との混合率と減水剤の添加率を変えた複数の試験コンクリートを複数の温度条件で混練したときの流動性を各々測定し、その結果から流動性を温度と混合率と添加率との関数で表わすとともに、前記混合率と添加率を変数とするグラフを作成し、コンクリートの流動調整の際に、このグラフから結合材と水の混合率及び減水剤の添加率を算出し、算出した量の材料を添加することで、所望の流動性に調整されたコンクリートが得られるようにした流動調整方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
前述の如く、床材の流動性を適正に維持するために、工場において施工時期の温度に応じた配合の材料を取り揃えたり、床材を製造する度に混練材料の配合を細かく調整して流動性の試験を行ったりしたのでは、材料の在庫管理や、配合を微調整して行う床材の試験及びその検査の作業に手間を要するという問題があった。
また、天候により床材を製造した時の気温と施工場所における施工時の気温に差が生じた場合、工場では調整により適正であった床材の流動性が施工時には得られず、床材を塗布した床面に塗布ムラができたり速硬性が低下したりして工期が延びることがあった。
とりわけ季節の変わり目は気温が日々変動するため、床材の製造時と施工時で気温の差が大きくなりやすく、この時期の床材の配合の調整が難しいことを踏まえて、予め気温の差を何段階かに想定して配合の異なる複数の床材を製造しておくなどの対応が必要となるなど面倒であった。
また、天候により床材を製造した時の気温と施工場所における施工時の気温に差が生じた場合、工場では調整により適正であった床材の流動性が施工時には得られず、床材を塗布した床面に塗布ムラができたり速硬性が低下したりして工期が延びることがあった。
とりわけ季節の変わり目は気温が日々変動するため、床材の製造時と施工時で気温の差が大きくなりやすく、この時期の床材の配合の調整が難しいことを踏まえて、予め気温の差を何段階かに想定して配合の異なる複数の床材を製造しておくなどの対応が必要となるなど面倒であった。
薄塗り型の速硬性床材の流動性を調整するには、セメント系の固化材であるコンクリートと異なり、配合する材料の質量を、電子天秤やバネ秤、上皿天秤などの質量測定器具で精密に計量しながら微調整して行う必要がある。特許文献１，２に記載のように、床材を構成するセメント、アクリルエマルション、減水剤及び遅延剤の全ての材料を施工場所に持ち運び、施工場所の温度に応じて、これらの配合量を質量測定器具で材料を計量しながら微調整するのは現実的ではない。特許文献２に記載のように、施工時の温度に応じた材料の混合率や添加率についての情報が得られていたとしても、かかる割合に基づいて、施工場所で配合する材料を計量する手間が必要であることには変わりはない。
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、施工場所における簡易な作業で、施工時の温度に関わりなく、所望の流動性を備えた薄塗り型の速硬性床材を製造できるようにし、これを硬質床の表面に塗布して床面を綺麗且つ堅牢に仕上げることができるようにすることを課題とする。
前記課題を解決するため本発明は、セメント系の塗り材である速硬性床材を、粉体部である速硬性のセメントと、液部であるアクリルエマルションと、遅延剤との三つの材料を混練して製造される仕様とした。そして、床材の製造にあたって遅延剤の添加量を施工場所で管理するようにし、床材の流動性を適正に制御するための配合設計により得られた、材料を混練する施工時の温度と遅延剤の添加量との相関データに基づき、施工温度に対応した遅延剤の添加量を決定し、施工場所で前記材料を混練することで、適正な流動性を有する床材を製造できるようにした。
すなわち、本発明は、セメントを含む粉体部とアクリルエマルションからなる液部に遅延剤を添加し、これらを混練して得られる速硬性床材の製造方法であって、
施工温度毎で遅延剤の添加量を変えて目標となる床材の流動性を得るための配合設計により、施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データを得ておき、
施工場所で粉体部と液部に遅延剤を添加して床材を製造するにあたり、前記相関データと施工場所で測定した施工温度に基づき遅延剤の添加量を決定し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とする。
施工温度毎で遅延剤の添加量を変えて目標となる床材の流動性を得るための配合設計により、施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データを得ておき、
施工場所で粉体部と液部に遅延剤を添加して床材を製造するにあたり、前記相関データと施工場所で測定した施工温度に基づき遅延剤の添加量を決定し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とする。
これによれば、床材は、セメントとアクリルエマルションと遅延剤との三つの部材により構成され、遅延剤の添加量の増減により流動性の調整が行われるので、部材の在庫管理が簡単で済み、また、前記相関データに基づき、現場の温度条件に対して床材を適切な流動性のものに調整できるので、工期を延ばすことなく、硬質床の表面を綺麗且つ堅牢に仕上げることができる。
なお、前記配合設計とは、前記床材をセメントとアクリルエマルションと遅延剤との三つの部材により構成した場合に、セメントとアクリルエマルションの配合、施工温度及び遅延剤の添加量を変えながら、これらの部材を混練して床材を製造し、その流動性を検査して、目標の流動性となるように調整した試験結果や実施結果などをいう。また、施工温度と遅延剤の添加量との相関データは、施工温度と添加量の変位を対応させた数値や表、グラフなどに表わすことができる。とりわけ、相関データをグラフで表わせば、施工温度毎の遅延剤の添加量を見やすく、且つ正確に特定することができ、施工現場での添加量の管理が明確となる。
なお、前記配合設計とは、前記床材をセメントとアクリルエマルションと遅延剤との三つの部材により構成した場合に、セメントとアクリルエマルションの配合、施工温度及び遅延剤の添加量を変えながら、これらの部材を混練して床材を製造し、その流動性を検査して、目標の流動性となるように調整した試験結果や実施結果などをいう。また、施工温度と遅延剤の添加量との相関データは、施工温度と添加量の変位を対応させた数値や表、グラフなどに表わすことができる。とりわけ、相関データをグラフで表わせば、施工温度毎の遅延剤の添加量を見やすく、且つ正確に特定することができ、施工現場での添加量の管理が明確となる。
前記構成の速硬性床材の製造方法において、遅延剤を水に溶かした水溶液の体積により遅延剤の添加量を特定するとともに、計量目盛りを周面に備えた液体注入器具を使用して、前記遅延剤の水溶液から決定した添加量分の水溶液を吸引し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することが好ましい。
これによれば、遅延剤の添加量を質量（ｇ）ではなく、予め遅延剤を水に溶かして水溶液の体積（ｍｌ）で特定し管理することで、液体注入器具による添加量の精密な管理が可能となる。従来のように、電子天秤などの質量測定器具を用いて計量する手間が不要であり、添加剤の計量の簡易化が図られる。また、事前に遅延剤を水溶液にしておくことで、溶け残りを防ぐことができる。
なお、液体注入器具としては、注射器の注射筒やスポイト、カップ、ビーカー、フラスコ、メスピペット、メスシリンダーなどの、外周面に目盛りを備えていて内部に注入、流入或いは吸入した容量と、外部に注出、流出或いは排出した容量とを、目視により正確に確認できる構造のものを用いることができる。
これによれば、遅延剤の添加量を質量（ｇ）ではなく、予め遅延剤を水に溶かして水溶液の体積（ｍｌ）で特定し管理することで、液体注入器具による添加量の精密な管理が可能となる。従来のように、電子天秤などの質量測定器具を用いて計量する手間が不要であり、添加剤の計量の簡易化が図られる。また、事前に遅延剤を水溶液にしておくことで、溶け残りを防ぐことができる。
なお、液体注入器具としては、注射器の注射筒やスポイト、カップ、ビーカー、フラスコ、メスピペット、メスシリンダーなどの、外周面に目盛りを備えていて内部に注入、流入或いは吸入した容量と、外部に注出、流出或いは排出した容量とを、目視により正確に確認できる構造のものを用いることができる。
本発明の床材を構成する遅延剤としては、酒石酸ナトリウムを用いることができる。
その他の用いることのできる遅延剤として、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、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がある。
オキシカルボン酸の塩としては、オキシカルボン酸のアルカリ金属塩（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（カルシウム塩、バリウム塩及びマグネシウム塩など）が考えられるが、ナトリウム塩を用いることが好ましく、特に酒石酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムが凝結遅延効果や入手容易性、価格の面などから好ましい。
その他の用いることのできる遅延剤として、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、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がある。
オキシカルボン酸の塩としては、オキシカルボン酸のアルカリ金属塩（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（カルシウム塩、バリウム塩及びマグネシウム塩など）が考えられるが、ナトリウム塩を用いることが好ましく、特に酒石酸ナトリウム或いは重炭酸ナトリウムが凝結遅延効果や入手容易性、価格の面などから好ましい。
また、本発明の硬質床面の形成方法は、硬質床の床面を下地として、その表面に前記製造方法により製造された速硬性床材を塗布して形成されてなることを特徴とする。
硬質床が新設の場合、硬質床の表面に前記製造方法により製造された床材を塗布して、床面を仕上げることができる。
また、硬質床が既存の床で表面の傷みを改修する場合は、硬質床の床面を下地として、先ず、下地処理及び洗浄を行い、次いで表面にプライマーを１回又は２回塗布した後、前記床材を塗布し、床材を塗布した数時間後にメンテンスワックスを塗布する作業を経て、床面を改修することができる。
硬質床が新設の場合、硬質床の表面に前記製造方法により製造された床材を塗布して、床面を仕上げることができる。
また、硬質床が既存の床で表面の傷みを改修する場合は、硬質床の床面を下地として、先ず、下地処理及び洗浄を行い、次いで表面にプライマーを１回又は２回塗布した後、前記床材を塗布し、床材を塗布した数時間後にメンテンスワックスを塗布する作業を経て、床面を改修することができる。
本発明の好適な実施形態を、以下の実施例に基づいて詳細に説明する。
本発明は、セメントを含む粉体部とアクリルエマルションからなる液部に遅延剤を添加し、これらを混練して得られる速硬性床材の製造方法であって、施工温度毎で遅延剤の添加量を変えて目標となる床材の流動性を得るための配合設計により、施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データを得ておき、施工場所で粉体部と液部に遅延剤を添加して床材を製造するにあたり、前記相関データと施工場所で測定した施工温度に基づき遅延剤の添加量を決定し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とするものである。
本発明は、セメントを含む粉体部とアクリルエマルションからなる液部に遅延剤を添加し、これらを混練して得られる速硬性床材の製造方法であって、施工温度毎で遅延剤の添加量を変えて目標となる床材の流動性を得るための配合設計により、施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データを得ておき、施工場所で粉体部と液部に遅延剤を添加して床材を製造するにあたり、前記相関データと施工場所で測定した施工温度に基づき遅延剤の添加量を決定し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とするものである。
前記床材は、セメント系の薄塗り型速硬性床材（商品名「スムースコート」（登録商標）：株式会社エービーシー商会製）が用いられ、速硬性セメントからなる粉体部と、アクリルエマルションからなる液部により構成される。床材は、１５ｋｇの粉体部と、５ｋｇの液部を単位配合とし、これらに遅延剤を添加し混練して製造される。
また、前記床材に添加する遅延剤としては、Ｌ酒石酸ナトリウム（ＡＣＳＴ−ＣＳ株式会社製）が用いられる。
また、前記床材に添加する遅延剤としては、Ｌ酒石酸ナトリウム（ＡＣＳＴ−ＣＳ株式会社製）が用いられる。
施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データは、以下の実施例１における、目標となる床材の流動性を得るための配合設計により得た。
〔実施例１〕
前記床材（株式会社エービーシー商会製）の粉体部１５ｋｇをアクリルエマルション５ｋｇで混練し、これに、水に溶かしたＬ酒石酸ナトリウム（ＡＣＳＴ−ＣＳ株式会社製）の３０％の水溶液からなる遅延剤を添加して床材を製造した。
混練は、室温を１０℃から３０℃まで５℃づつ変えて行い、各温度において遅延剤の添加量を調節しつつ、製造された床材の流動性をフロー測定により評価するとともに、目標の流動性のものとなる添加量の範囲を測定した。
前記床材（株式会社エービーシー商会製）の粉体部１５ｋｇをアクリルエマルション５ｋｇで混練し、これに、水に溶かしたＬ酒石酸ナトリウム（ＡＣＳＴ−ＣＳ株式会社製）の３０％の水溶液からなる遅延剤を添加して床材を製造した。
混練は、室温を１０℃から３０℃まで５℃づつ変えて行い、各温度において遅延剤の添加量を調節しつつ、製造された床材の流動性をフロー測定により評価するとともに、目標の流動性のものとなる添加量の範囲を測定した。
なお、フロー測定は、粉体部、液部及び遅延剤を二分間混練した後、フローコーン（φ５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ）に混練した材料を容積分、流し入れ、流し入れた直後と１０分後にフローコーンを垂直に引き上げたときのそれぞれの材料の広がり具合を縦横の直径で測定することにより行われる。そして、測定値と前記床材の製品の規格値と比較して流動性を評価する。製品の規格値は、直後で１８５ｍｍ〜２００ｍｍ、１０分後で１７０ｍｍ〜２００ｍｍと規定され、この範囲内であれば目標の流動性が得られていると評価した。
前記混練時の温度変化に対する遅延剤の添加量との相関データを図１にグラフで示す。
同図のグラフにおいて、線形最大値と線形最低値の両線分で帯状に囲われた遅延剤の添加量の範囲内であれば、各混練時の温度で、床材は目標の流動性を具備するものとなった。
各混練時の温度で、線形最大値よりも遅延剤の添加量が多いと、床材の硬化が遅くなり、液部の樹脂浮きが発生しやすくなり、一方、線形最小値よりも遅延剤の添加量が少ないと、流動性が失われて材料が流れ難くなって、何れも床材の流動性は製品の規格値内に収まらなかった。
なお、前記図１に示したグラフを、粉体部を１００質量部とし、これに添加する酒石酸ナトリウム３０％の水溶液からなる遅延剤の添加量を割合で示すと、図２に示す通りとなる。
同図のグラフにおいて、線形最大値と線形最低値の両線分で帯状に囲われた遅延剤の添加量の範囲内であれば、各混練時の温度で、床材は目標の流動性を具備するものとなった。
各混練時の温度で、線形最大値よりも遅延剤の添加量が多いと、床材の硬化が遅くなり、液部の樹脂浮きが発生しやすくなり、一方、線形最小値よりも遅延剤の添加量が少ないと、流動性が失われて材料が流れ難くなって、何れも床材の流動性は製品の規格値内に収まらなかった。
なお、前記図１に示したグラフを、粉体部を１００質量部とし、これに添加する酒石酸ナトリウム３０％の水溶液からなる遅延剤の添加量を割合で示すと、図２に示す通りとなる。
次に、本発明により製造される床材を、所定の施工温度で従来の床材を製造したときの流動性を測定して、以下の実施例２と比較例により評価した。
〔実施例２〕
室温２５℃の混練温度で、実施例１と同様にして、床材を製造した。遅延剤の添加量は、前記図１のグラフにより特定し、混練温度２５℃に対応する５５ｍｌを添加した。
製造された床材の流動性を前記フロー測定により、材料の広がり具合を縦横の直径で測定し、規格値と比較して評価した。
室温２５℃の混練温度で、実施例１と同様にして、床材を製造した。遅延剤の添加量は、前記図１のグラフにより特定し、混練温度２５℃に対応する５５ｍｌを添加した。
製造された床材の流動性を前記フロー測定により、材料の広がり具合を縦横の直径で測定し、規格値と比較して評価した。
〔比較例〕
前記床材を従来の製法で工場において製造した。製造は、室温２０℃の温度条件で行い、流動性が規格値となるように、１５ｋｇの粉体部と５ｋｇの液部に、減水剤と遅延剤を添加して、床材の流動性を調整した。
製造された床材を、室温２５℃の場所に移送し、実施例２と同様に、前記フロー測定により、材料の広がり具合を縦横の直径で測定し、規格値と比較して評価した。
前記床材を従来の製法で工場において製造した。製造は、室温２０℃の温度条件で行い、流動性が規格値となるように、１５ｋｇの粉体部と５ｋｇの液部に、減水剤と遅延剤を添加して、床材の流動性を調整した。
製造された床材を、室温２５℃の場所に移送し、実施例２と同様に、前記フロー測定により、材料の広がり具合を縦横の直径で測定し、規格値と比較して評価した。
実施例２と比較例の評価結果を表１に示す。同表中、流動性が規格値内のものには○、規格値外であるが近いものには△、規格値から大きくずれたものには×を付してある。
表１に示す通り、従来の製法による床材では、混練時の温度と施工時の温度に差があると、流動性が損なわれてしまい、樹脂の浮きや塗布ムラが生じるおそれがあるが、本発明による床材では、流動性を規格値の範囲内に維持できることが検証された。
以上の実施結果から、本発明のように床材を粉体部と液部と遅延剤の三つの部材による構成とし、施工温度に応じた量の遅延剤の添加することで、床材の流動性を規格値の範囲に収めることが可能であることが確認された。
なお、実施例では株式会社エービーシー商会製の速硬性床材を用いたが、本発明は他のセメント系薄塗り型の速硬性床材にも適用可能である。
Claims (4)
- セメントを含む粉体部とアクリルエマルションからなる液部に遅延剤を添加し、これらを混練して得られる速硬性床材の製造方法であって、
施工温度毎で遅延剤の添加量を変えて目標となる床材の流動性を得るための配合設計により、施工温度と一定の配合の粉体部と液部に対する遅延剤の添加量との相関データを得ておき、
施工場所で粉体部と液部に遅延剤を添加して床材を製造するにあたり、前記相関データと施工場所で測定した施工温度に基づき遅延剤の添加量を決定し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とする速硬性床材の製造方法。 - 遅延剤を水に溶かした水溶液の体積により遅延剤の添加量を特定するとともに、計量目盛りを周面に備えた液体注入器具を使用して、前記遅延剤の水溶液から決定した添加量分の水溶液を吸引し、これを粉体部と液部に添加し混練して製造することを特徴とする請求項１に記載の速硬性床材の製造方法。
- 遅延剤として酒石酸ナトリウムを用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の速硬性床材の製造方法。
- 硬質床の床面を下地として、その表面に請求項１〜３の何れかに記載の製造方法により製造された速硬性床材を塗布して床面を形成することを特徴とする硬質床面の形成方法。
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