JPH0517268A

JPH0517268A - 平滑表面体の無機系接着材による接着方法

Info

Publication number: JPH0517268A
Application number: JP16988991A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Inoue; 敏克井上; Toshihiro Kojima; 利広小島; Hisashi Tateyashiki; 久志立屋敷; Toshihiko Nakamura; 俊彦中村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-01-26

Abstract

(57)【要約】【目的】プレキャストブロック工法において、平滑表
面で、表面からの吸水の多いコンクリートブロック同士
を高強度に接着する。【構成】粒子径１０μｍ以下の微粉状無機系水硬性物
質を主成分とし、粒子径０．３〜２．０ｍｍの珪砂を該
無機系水硬性物質に対して１０〜５０重量％と、ポリマ
ーエマルジョンを含む無機系接着材を用いる。平滑表面
体の接着面に撥水剤を塗布した後、該接着材を塗布して
接着する。【効果】微粉無機系水硬性物質及び撥水剤の保水性、
珪砂による充填性、ポリマーエマルジョンによる施工性
等により、十分な接着強度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平滑表面体の無機系接着
材による接着方法に係り、特に、表面が平滑な部材同士
の接合に有効な方法であって、例えば、プレキャストブ
ロック工法等におけるプレキャストブロック、とりわ
け、表面からの吸水の多いコンクリートブロックの接合
に好適な平滑表面体の無機系接着材による接着方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プレキャストブロック工法は、橋桁等の
連続桁の施工方法の１種であり、予め工場や製作ヤード
で製造されたプレキャストブロックを、架設現場に輸送
し、現場にて接着材で順次接合し、ポストテンション方
式で仮締め、ＰＣ鋼材を挿通して緊結する工法である。
従来、このようなプレキャストブロック工法において、
プレキャストブロックの現場接合に用いる接着材として
は、エポキシ系接着材が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エポキ
シ系接着材は、Ａ．高価である。Ｂ．接合面が湿っている場合、接着力が低下する。Ｃ．紫外線劣化を生じる。などの欠点を有する上に、その熱膨張係数がコンクリー
ト製品の熱膨張係数と著しく異なるという不具合を有し
ている。

【０００４】このため、上記Ａ〜Ｃの欠点がなく、コン
クリート製品とほぼ同程度の熱膨張係数を有する無機系
接着材の開発が望まれている。ところで、通常のコンク
リートブロックの接着においては特に問題とはならない
が、表面からの吸水が多いコンクリートブロックを無機
系接着材で接着する場合においては、接着材の水和反応
に必要な水がコンクリートに吸水されることにより、接
着材の強度が低下し、十分な接着強度が得られないとい
う問題がある。このため、特に表面からの吸水が多いコ
ンクリートブロックの接着にも有効な接着方法の開発も
望まれている。

【０００５】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、特にプレキャストブロック工法におい
て、表面が平滑なコンクリートブロック同士を接合する
際に有効な平滑表面体の無機系接着材による接着方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の平滑表面体の
無機系接着材による接着方法は、粒子径１０μｍ以下の
微粉状無機系水硬性物質を主成分とし、無機系水硬性物
質に対して１０〜５０重量％の、粒子径０．３〜２．０
ｍｍの珪砂と、ポリマーエマルジョンとを含む無機系接
着材を用いて平滑表面体を接着する方法であって、該平
滑表面体の接着面に撥水剤を塗布した後、上記無機系接
着材を塗布して接着することを特徴とする。

【０００７】請求項２の平滑表面体の無機系接着材によ
る接着方法は、請求項１の方法において、撥水剤が分子
量１００〜５００のアルキル変性シリコーン系撥水剤で
あることを特徴とする。

【０００８】即ち、本発明者らは、プレキャストブロッ
ク工法に好適な平滑表面体用の無機系接着材に対する要
求特性として、コンクリート基材への吸水及び表面
からの蒸発によって、接着材中の水分が減少することが
極力抑制される。使用初期に必要な強度が発生し、
なおかつ、長期的な強度増大が期待できる。接着力
が十分である。施工上の特性として、ダレることな
く、チクソトロピー性を有する可使時間が十分に確保可
能である。接合界面に一定の厚さで、均一に充填す
ることができる。等の特性を挙げ、これらの特性を備え
る平滑表面体用無機系接着材について鋭意検討を重ねた
結果、微粉状無機系水硬性物質に、特定粒径の珪砂とポ
リマーエマルジョン等を配合してなる平滑表面体用無機
系接着材であれば、上記要求特性を十分に満足し得るこ
とを見出した。

【０００９】また、表面からの吸水の多いコンクリート
基材を接着する場合の要求特性として、コンクリー
ト基材への吸水を極力防止して、吸水量を更に減少さ
せ、前記〜の要求特性を確実に維持する。ことを挙
げ、このような特性を満足し得る接着方法について更に
検討を重ねた結果、予め、コンクリート基材表面を撥水
剤で処理した後、接着材を用いることにより、上記要求
特性を十分に達成し得ることを見出し、本発明を完成さ
せた。

【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の方法で使用する無機系接着材について説明する。
本発明で使用する無機系接着材において、微粉状無機系
水硬性物質としては、例えば、ポルトランドセメントク
リンカー粉砕物、ポルトランドセメント、高炉スラグ粉
砕物等が挙げられ、これらは１種を単独で或いは２種以
上を併用して用いることができる。これらのうち、ポル
トランドセメントクリンカー粉砕物及びポルトランドセ
メントは初期強度増大のために有効であり、高炉水滓ス
ラグ粉砕物は潜在水硬性を有することから、長期強度増
大に有効である。

【００１１】これらの微粉状無機系水硬性物質は、その
粒子径が１０μｍ以下、平均粒径３μｍ程度の微粒状で
あることが好ましい。即ち、通常のポルトランドセメン
トは粒子径１００μｍ以下で平均粒径１５μｍ程度であ
るが、このような粒径のものでは、多量の水を保持する
ことができず、前記の特性を満足することができな
い。これに対して、粒子径１０μｍ以下の微粉状無機系
水硬性物質であれば、多量の水を保持することが可能
で、かつ十分な接着強度を得ることができる。

【００１２】本発明に係る無機系接着材に用いる珪砂は
粒子径０．３〜２．０ｍｍのものである。このような粒
子径の珪砂は、接合界面において、スペーサとしての作
用を果すことから平滑表面の部材同士であっても、その
接合界面に隙間を形成して、接着材を、均一厚さで十分
に充填することを可能とする。しかして、珪砂の配合割
合は、上記無機系水硬性物質に対して１０〜５０重量％
とする。この割合が１０重量％未満では、珪砂配合によ
る効果が得られず、５０重量％を超えると所期の流動性
が得られず施工性の低下をまねく。また、接着強度が著
しく低下する。

【００１３】また、ポリマーエマルジョンとしては、ア
クリル系、スチレンブタジエン系又は酢酸ビニル系の共
重合樹脂エマルジョン等を用いることができ、その配合
割合は、無機系水硬性物質に対して樹脂固形分量で２〜
１５重量％とするのが好ましい。この割合が２重量％未
満では、ポリマーエマルジョン配合による効果が十分で
なく、１５重量％を超えると接着材表面にポリマー被膜
を形成し、接着を阻害する場合がある。さらに、ポリマ
ーエマルジョンを配合することにより、施工性も改善さ
れる。

【００１４】本発明で用いる無機系接着材は、上記成分
の他に、セルロース系の増粘剤、ナフタレンスルホン酸
系の分散剤等の各種混合剤を含有していても良い。増粘
剤の配合により保水性、接着力の向上が図れ、また、分
散剤の配合により流動性の確保が可能となる。これらの
混合剤の配合割合は無機系水硬性物質に対して合計で
０．１〜１．０重量％とするのが好ましい。

【００１５】本発明の方法は、このような無機系接着材
を用いて接着するにあたり、まず、被接着平滑表面体の
接着面に撥水剤を塗布する。ここで用いる撥水剤として
は、シリコーン系の撥水剤、特に、分子量１００〜５０
０のアルキル変性シリコーン系撥水剤が好適である。撥
水剤の分子量は１００未満では撥水性が不十分であり、
５００を超えると浸透性が劣ることから、上記範囲とす
るのが好ましい。

【００１６】また、撥水剤の塗布量は、処理する平滑表
面体の接着面１ｍ² 当り、１００〜５００ｇとするのが
好ましい。この塗布量が少な過ぎて、１００ｇ／ｍ² 未
満であると、撥水剤による十分な効果が得られず、逆
に、５００ｇ／ｍ² を超える多量であると、撥水剤過剰
状態となって撥水剤が接着面に滞り、その上に塗布する
接着材の接着力を低下させる原因となる。

【００１７】本発明において撥水剤の塗布方法としては
特に制限はなく、刷毛塗り、スプレー等の通常の方法を
採用し得る。

【００１８】撥水剤の塗布後は、塗布面が乾燥するのを
待ち、前記無機系接着材を塗布する。

【００１９】無機系接着材の塗布方法としても特に制限
はなく、また、無機系接着材の塗布量は一般に平滑表面
体の接着面１ｍ² 当り２〜１０ｋｇ（塗布厚さ１〜５ｍ
ｍ）とするのが好ましい。

【００２０】本発明の平滑表面体の無機系接着材による
接着方法は、特に、プレキャスト工法におけるプレキャ
ストブロックであって、とりわけ表面からの吸水の多い
コンクリートブロック同士の接合に極めて有効である。

【００２１】なお、本発明の平滑表面体の無機系接着材
による接着方法は、必ずしも接着する平滑表面体の両方
に撥水剤を塗布する必要はなく、一方が表面からの吸水
が多く、他方が表面からの吸水の少ないものである場合
には、一方の被接着平滑表面体の接着面にのみ撥水剤を
塗布し、他方の被接着平滑表面体の接着面には撥水剤を
塗布しないで実施することもできる。

【００２２】

【作用】本発明で用いる無機系接着材においては、微粉
状無機系水硬性物質の配合により、多量の水を保持する
ことが可能となり、前記の特性が得られる。特に増粘
剤を配合した場合には、保水性が向上し、より一層優れ
た効果が得られる。前述の如く、無機系水硬性物質とし
てポルトランドセメントクリンカー粉砕物又はポルトラ
ンドセメントを用いることにより初期強度が、高炉水滓
スラグ粉砕物を用いることにより長期強度発現性が確保
され、前記の特性が得られる。

【００２３】また、ポリマーエマルジョンの配合によ
り、接着力が向上し、前記の特性が得られる。接着力
は増粘剤によっても向上される。施工性については、保
水性を確保した上で、分散剤を使用することにより、長
期間一定の流動性を確保することが可能とされ、前記
の特性が得られる。更に、特定の粒子径の珪砂を配合す
ることにより、前述の如く、珪砂が接合界面でスペーサ
として作用し、前記の特性を得ることが可能とされ
る。

【００２４】また、無機系接着材の塗布に先立ち、予め
撥水剤で処理することにより、表面からの吸水の多い基
材の接着に際しても、撥水剤が接着面の表面付近に浸透
して撥水性を発揮するので、用いる接着材中の水が基材
側に吸水されて奪われることがなく、接着材層中にて十
分な水和反応が進行し、著しく高い接着強度が得られ
る。

【００２５】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。なお、以下において、用いた無
機系接着材の配合及び物性値は表１に示す通りである。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例１〜４、比較例１普通ポルトランドセメント＝３００ｋｇ／ｍ³ 、水セメ
ント比＝０．５０のコンクリート角柱供試体を２０℃の
水中で２８日間養生した後、２０℃、相対湿度６０％の
空気中で１０日間養生した。なお、コンクリート角柱供
試体としては、１５０×１５０×５３０ｍｍのものと１
００×１００×４００ｍｍのものの２種類を作製し、１
００×１００×４００ｍｍのものは養生後、コンクリー
トカッターで切断して１００×１００×３０ｍｍの小片
とした（コンクリート基材Ｉ）。一方、１５０×１５０
×５３０ｍｍのものは、養生後、１５０×１５０ｍｍの
面の中央の１００×１００ｍｍの位置に切り込み（後述
の第１図の２Ａ）を入れた（コンクリート基材II）。

【００２８】得られたコンクリート基材Ｉ及びIIの各々
の表面にシリコーン系撥水剤Ａ（ジメチルシリコーン
（分子量２００〜３００，固形分量＝２０％））又はシ
リコーン系撥水剤Ｂ（ジメチルシリコーン（分子量１０
００〜１５００，固形分量＝１５％））を表２に示す量
塗布し（比較例１，２では塗布せず）、熱風乾燥機で乾
燥し、含水率を１％に調整した。なお、コンクリートの
含水率は高周波容量式水分計で測定した。

【００２９】含水率の調整後、図１に示すように、コン
クリート基材ＩとIIとを表１に示す配合の無機系接着材
で接着し、１４日間、２０℃、相対湿度６０％の空気中
で養生した。なお、図１において、１はコンクリート基
材Ｉ、２はコンクリート基材II、２Ａはコンクリート基
材IIに形成した切り込み、３は無機系接着材層、４は付
着試験用治具であり、この付着試験用治具４とコンクリ
ート基材Ｉ１とはエポキシ樹脂で接着し、建研接着力
試験器を用いて、接着力を測定した。結果を表２に示
す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２より、含水率が低く、従って、表面か
らの吸水の多いコンクリートに対して、本発明に従っ
て、予め接着面を撥水剤で処理することにより、著しく
高い接着強度を得ることができることが明らかである。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の平滑表面体
の無機系接着材による接着方法によれば、表面平滑な部
材同士であっても、極めて高い接着強度にて接着するこ
とができる。しかも、表面からの吸水が多い部材の接着
に際しても、部材側への吸水が防止されるため、接着性
能が低下することはない。

【００３３】本発明の平滑表面体の無機系接着材による
接着方法は、特にプレキャストブロック工法で用いる接
着法として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における接着力測定方法を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１コンクリート基材Ｉ２コンクリート基材II ２Ａ切り込み３無機系接着材層４付着試験治具

フロントページの続き (72)発明者中村俊彦埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社セメント研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子径１０μｍ以下の微粉状無機系水硬
性物質を主成分とし、無機系水硬性物質に対して１０〜
５０重量％の、粒子径０．３〜２．０ｍｍの珪砂と、ポ
リマーエマルジョンとを含む無機系接着材を用いて平滑
表面体を接着する方法であって、該平滑表面体の接着面
に撥水剤を塗布した後、上記無機系接着材を塗布して接
着することを特徴とする平滑表面体の無機系接着材によ
る接着方法。
【請求項２】撥水剤が分子量１００〜５００のアルキ
ル変性シリコーン系撥水剤であることを特徴とする請求
項１に記載の平滑表面体の無機系接着材による接着方
法。