JPH05330887A

JPH05330887A - 変性ポリビニルアルコ−ルを用いたポリマ−エマルジョン混入セメントの水中養生硬化方法

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Publication number: JPH05330887A
Application number: JP4163687A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tokumoto; 實徳本; Akifumi Katsushima; 章文勝島
Original assignee: Kanebo NSC KK
Current assignee: Kanebo NSC KK
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-14
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: JP3142374B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】ポリマ−混入セメントを混練注入後直ちに水
中養生を行うことが可能であり、水中養生でも高強度を
得る。【構成】シラン含有メタクリル系モノマ−等と変性ポ
リビニルアルコ−ル、並びに高ガラス転移温度のポリマ
−の混入、及び減水剤を併用し、５０℃以下の温度範囲
で水中養生を行い、ポリマ−エマルジョン混入セメント
の高強度硬化体となる。【効果】海洋或いは水利関連、特に施工後直ちに水中
に没するようなコンクリ−ト構造物の補修用セメント硬
化物、或いは圧縮強度を重要視する構造用コンクリ−ト
への応用等が可能であり、セメント用ポリマ−の利用範
囲が広がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変性ポリビニルアルコ−
ルを用いたポリマ−エマルジョン混入セメントの水中養
生硬化方法に関する。さらに詳しくは特に施工後直ちに
水中に没するような海洋或いは水利関連のコンクリ−ト
構造物の補修用セメント硬化物として有用なポリマ−エ
マルジョン混入セメントの水中養生硬化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通常のセメント混入用のポリマ−
エマルジョンを混入したセメント（モルタル，コンクリ
−ト）は混練後直ちに水中養生を行い硬化させると、ポ
リマ−粒子はセメント硬化体中で十分に融着しないか
ら、強度発現が悪く、ポリマ−の混入効果が出ない。従
って、ポリマ−混入セメントを水中養生を行うには、ま
ず気乾養生ないしは湿空養生を行ってポリマ−粒子の融
着フィルム化を或る程度進行させ、そして、水中養生を
行ってセメント水和反応をさらに進行させる。そして、
最後に気乾養生を行ってポリマ−の融着、フィルム化を
完結させて、強度を発現させる。このようなポリマ−混
入セメントにとって好ましい養生条件は例えばＪＩＳ
Ａ６２０３に標準的養生条件としてとりあげられてい
る。従来技術の問題点として、さらにポリマ−エマルジ
ョン混入セメントの吸水湿潤時の諸強度が、気乾状態に
比べて著しく低いということがある。従って、主たる養
生条件が水中になる場合や、常時に水中に没するような
箇所へポリマ−混入セメント（モルタル，コンクリ−
ト）を応用することは不適当とされている。

【０００３】以上の従来技術の欠点の原因は次のような
理由によるものである。従来のセメント混和用ポリマ−
エマルジョンはセメントとの混和安定性を得るために、
余剰の界面活性剤を含んでおり、そのために気乾状態で
はポリマ−粒子が硬化体中でセメントや骨材などと強固
に融着結合して良好な強度を発揮していても一旦水が進
入すると、その結合力は界面活性剤などの親水性成分に
より弱められ強度低下をきたす。また、ポリマ−の組成
の面からみると、従来のポリマ−は気乾状態ではセメン
トや骨材などと強固に融着結合していても、水の存在下
ではポリマ−自身が吸水膨潤して結合力が大幅に低下す
るという欠点がある。上述の欠点の改良策としては、セ
メント減水剤とポリマ−エマルジョンを併用して水／セ
メント比を小さくして強化する方法、ポリマ−の融着結
合力を高めるため、そして水に対する抵抗力を高める為
に高いガラス転移温度のポリマ−を混入し、なおかつ養
生に際し、水蒸気養生によりポリマ−のガラス転移温度
以上の温度に加熱して硬化させる方法（特開昭５２−６
２３３２号）がとられている。しかし、この方法でも硬
化後に水中養生を行えば諸強度が大幅に低下することは
避けられないという欠点がある。そこで、ポリマ−エマ
ルジョンに含まれる界面活性剤の含有量をでき得る限り
減らす工夫が行われていて、例えばアクリル酸やメタク
リル酸等の共重合割合を増やす方法がとられている。こ
の方法では、少量の界面活性剤でポリマ−粒子のセメン
ト混和安定性を維持でき、しかも気乾状態での強度の発
現は良好である。しかし、水に長期間浸漬すると、ポリ
マ−粒子の結合力は官能基の親水性により弱められ水浸
漬時の強度が著しく低下するという欠点が残っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本来、ポリマ−を混入
しない通常のセメント（モルタル，コンクリ−ト）は養
生初期より水中養生を行うことにより十分に強度が発現
する。一方、従来のポリマ−エマルジョン混入セメント
（モルタル，コンクリ−ト）は前述したように、混練直
後より水中養生を行うことは不適当である。水中養生を
行う場合にはその養生工程の中に必ず気乾養生、或いは
湿空養生の工程を組み入れなければならない。また、従
来のポリマ−混入セメント（モルタル，コンクリ−ト）
を適当な養生条件で十分に強度を発現させたとしても、
気乾状態のときの強度と水中に浸漬漬し湿潤させた時の
強度の差がきわめて大きい。従って、従来のポリマ−エ
マルジョン混入セメントを常時、水や海水に漬けるよう
な水利構造物、海洋構造物等に利用しても十分な効果が
得られないという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スチレン系又
はメチルメタアクリレ−ト系モノマ−２０〜９９．５重
量％と、アクリル酸アルキルエステル系モノマ−８０重
量％以下と、エチレン性不飽和カルボン酸０．３〜６重
量％と、シラン含有ビニル系、シラン含有メタクリル系
またはシラン含有アクリル系モノマ−０．２〜５重量％
からなる単量体混合物を、変性ポリビニルアルコ−ルを
全モノマ−に対し１〜１０％、並びに必要量の水の存在
下で重合反応開始剤を添加し乳化重合して得られるポリ
マ−のガラス転移温度が−３０〜１００℃のポリマ−エ
マルジョンに、メラミン系、ナフタレン系、或いはポリ
カルボン酸系のいずれかより選ばれた減水剤を上記ポリ
マ−に対し１〜１０％添加配合したものを、セメントモ
ルタル又はコンクリ−トに３〜５０％混入し、５０℃以
下の温度範囲で水中養生を行うことを特徴とする変性ポ
リビニ−ルアルコ−ルを用いたポリマ−エマルジョン混
入セメントの水中養生硬化方法をとることにより従来技
術の欠点を解決することができる。スチレン系またはメ
チルメタクリレ−ト系モノマ−のようないわゆる硬質系
モノマ−と、アクリル酸アルキルエステル系モノマ−の
ような軟質系モノマ−に使用するモノマ−の種類と比率
は重合反応により得られるポリマ−のガラス転移温度を
支配するので、目的とするガラス転移温度を調節する為
に適宜選択する。硬質系モノマ−の比率が多くなると高
いガラス転移温度のポリマ−となり、軟質系ポリマ−の
比率が多くなると低いガラス転移温度のポリマ−とな
る。低いガラス転移温度のポリマ−は常時海水が侵入す
るような海洋コンクリ−ト構造物の表面層の補修セメン
ト混和に有用であり、ガラス転移温度は−３０℃〜２０
℃の範囲のものがよい。一方、高いガラス転移温度のポ
リマ−は断面厚みの大きい現場打設コンクリ−ト建造物
の混和に、或いはコンクリ−ト構造物の成型品を工場で
生産する際の混和に適しており、ガラス転移温度は２０
〜１００℃の範囲がよい。

【０００６】以上説明した如く、用途、工法により適当
なポリマ−のガラス転移温度を選択する。なお硬質系モ
ノマ−の一部をメチルスチレンモノマ−，ブチルメタク
リレ−トなどで置き換えて使用することもできる。ま
た、軟質系モノマ−の一部を２エチル・ヘキシルメタク
リレ−トなどで置き換えて使用することもできる。エチ
レン性不飽和カルボン酸モノマ−（ＣＯＯＨ系モノマ
−）の代表的なものとしては、アクリル酸、或いはメタ
クリル酸などがある。ＣＯＯＨ系モノマ−は、ポリマ−
エマルジョンをセメントに混練する際のポリマ−粒子の
安定性を付与するために共重合する。前にも述べた如
く、酸モノマーの共重合量を必要以上に多くすると水で
湿潤したときの強度低下が大きくなるので好ましくな
い。しかし少な過ぎるとポリマー粒子の安定性を損な
う。適当な共重合量は０．３〜４％である。ＣＯＯＨ系
モノマートしては上記２種類のモノマーが最も代表的な
ものであるが、他にクロトン酸，マレイン酸，イタコン
酸なども使用できる。２種類以上のＣＯＯＨ系モノマー
を混合併用することもできる。なお、ＣＯＯＨ系モノマ
ーの一部分をアクリルアミド、或いはメタクリルアミド
にて代替えして使用することも可能である。シラン含有
ビニル系、或いはメタクリル系、或いはアクリル系モノ
マーは水中養生過程でポリマー粒子をセメントや骨材の
表面に強固に結合させる重要な役割を果たす成分であ
る。その共重合量は、多い方が良好な物性のセメント硬
化体が得られる。しかし共重合量を多くするとコストが
著しく上昇すること、ポリマーの重合反応収率が悪くな
ることなどから、余り共重合量を多くするのは得策では
ない。好ましい共重合量は０．３〜３％、さらに好まし
くは０．７〜２％である。シラン含有ビニル系またはシ
ラン含有メタクリル系、或いはシラン含有アクリル系モ
ノマーとしては、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）
シラン，γ- メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ンが有用である。他にビニルトリエトキシシラン等も使
用できる。そのうち好ましいのはビニルトリス( βメト
キシエトキシ) シラン, γ- メタクリロキシプロピルト
リメトキシシランである。変性ポリビニ−ルアルコ−ル
としては、スルホン化ＰＶＡ（ポリビニ−ルアルコ−
ル），カルボキシル基変性ＰＶＡ，チオ−ル基導入ＰＶ
Ａなどが挙げられるが、部分鹸化あるいは完全鹸化タイ
プどちらも有効に使用できる。それらのうち特に有用な
のはスルホン化ＰＶＡ，チオ−ル基導入ＰＶＡである。
変性ポリビニ−ルアルコ−ルの使用量は、全モノマ−に
対して１〜１０％の範囲であるが、水中養生でのセメン
トの硬化を遅延せず、なおかつ水中でのポリマ−粒子の
セメントや骨材との結合を有効に進めるために、その使
用量はでき得る限り少ない方がよい。しかし余り使用量
を抑えるとセメントの混和安定性が悪くなる。したがっ
て好ましい使用量は２〜７％である。なお、２種類以上
の変性ポリビニ−ルアルコ−ルを組み合せて使用するこ
とができるのはいうまでもない。

【０００７】乳化重合反応は前記、特定のモノマー組成
よりなる混合モノマーを滴下ロートに入れ、反応槽のフ
ラスコには必要量の水及び特定の変性ポリビニルアルコ
−ルの特定量を仕込み、更に重合触媒として過酸化物の
塩、例えば過硫酸カリウム，過硫酸アンモニウム，過硫
酸ナトリウム等をモノマーに対して０．１〜１％の割合
で添加してから、反応槽の温度を５０〜８０℃に加熱
し、一定温度に保持しながら、滴下ロートより混合モノ
マーを２〜５時間にわたって一定の滴下速度で反応槽に
加えて重合反応を行う。モノマーの滴下終了後も同反応
温度を１〜２時間保持すると、特定のガラス転移温度を
もったポリマーエマルジョンが得られる。以上の乳化重
合反応条件はごく一般的に工業的に行われているもので
あり、本発明の実施に当たって特別に必要な条件はな
い。乳化重合反応後は得られた特定のポリマーエマルジ
ョンのＰＨをアンモニア水や苛性ソーダなどで調整し、
５０〜１５０メッシュの濾過布で濾過して、本発明のポ
リマーエマルジョンを得る。ポリマーエマルジョンとし
ては、固形分＝３０〜６０％，粘度＝３０〜１００００
ｃｐｓ，ＰＨ＝５〜９ポリマーの粒子径０．１〜０．５
μｍのものが得られる。なお、得られたポリマーエマル
ジョンのセメント混和安定性を補うために重合反応後に
ノニオン性界面活性剤、例えばノニルフェノールのエチ
レンオキシド付加物をポリマー固形分に対して０〜２％
の範囲内で追加してもよい。

【０００８】次に、重合反応により得られたガラス転移
温度がー３０℃〜１００℃のポリマーエマルジョンに配
合するセメント減水剤としては、メラミンとホルマリン
との反応初期縮合物をスルホン化しアルカリ塩にしたメ
ラミン系減水剤，ナフタレンとホルマリンとの反応初期
縮合物をスルホン化しアルカリ塩にしたナフタレン系減
水剤、或いはポリカルボン酸系の高性能減水剤が好まし
い。減水剤の配合量はポリマ−固形分に対して１〜１０
％がよい。好ましくは３〜７％である。２種類以上の減
水剤を併用してもよい。通常、セメント減水剤は濃度２
０〜５０％の水溶液の型で供給され、ポリマ−エマルジ
ョンへの配合は、ポリマ−エマルジョンを攪拌しなが
ら、減水剤をそのまま添加してもよい。減水剤をポリマ
ーエマルジョンに予め配合しておくことにより、ポリマ
ーエマルジョンのセメント混和安定性が飛躍的に向上す
るのも本発明の特長である。おそらく、減水剤分子の一
部はポリマー粒子表面に吸着して、セメントとの混練時
のポリマー粒子の機械的，化学的な安定性を保持させて
いるものと推察される。勿論減水剤未添加の本発明のポ
リマーエマルジョンをセメントに混練するに際し、予め
減水剤をポリマーエマルジョンに添加せずに、セメント
にポリマーエマルジョンを混入する際に別に減水剤を添
加して本発明の目的とする硬化物を得ることができるの
はいうまでもない。かくしてでき上がった本発明の特定
のポリマーエマルジョンのセメントへの混入量である
が、固形分でセメントに対して３〜５０％が適当であ
る。３％未満ではポリマーの混入効果がなく、５０％以
上ではポリマー分が多くなり過ぎて大きい強度が得られ
難くなる。最も適当な混入量は５〜１５％である。

【０００９】セメントは、一般にはポルトランドセメン
トが多く使用されるが、早強セメント，アルミナセメン
ト，ジェットセメントなども使用することができる。骨
材としては、通常のモルタルやコンクリートに使用され
る骨材は全て使用できる。セメントと骨材の比率は通常
のモルタルやコンクリートに使用される比率と同等に使
用できる。混練水量は、通常はモルタルやコンクリ−ト
の施工目的に応じて適度な作業性になるような量が加え
られるが、本発明の方法では使用水量は著しく少なくて
も済むようになる。消泡剤は必要に応じて、予めポリマ
ーエマルジョンに配合しておいてもよいが、特定のポリ
マーエマルジョンをセメントに混練する際に別途計量し
て添加配合してもよい。消泡剤の添加はモルタルやコン
クリートの空気量の大小を調節するうえで重要であり、
高強度硬化物を得ようとする場合には空気量は少なくな
るよう有効な消泡剤を選択する必要がある。市販されて
いるセメント混和用消泡剤はほとんど使用することがで
きるが、水系エマルジョンタイプの消泡剤を本発明の特
定のポリマ−に対して０．２〜１％使用するのが好まし
い。水中養生条件であるが、本発明のポリマ−混入セメ
ントは混練直後、直ちに水中養生を行ってもよく、強度
は十分に発現する。あるいは水中養生を行う前に０〜１
２時間の湿空養生を行ってもよい。また水中養生期間中
に湿空養生、或いは気乾養生を適宜組み入れた養生条件
としてもよい。いずれにしても水中養生を主体とした養
生条件で十分に強度が発現するのが本発明の特長であ
る。かくして得られた本発明のセメント硬化物は水で湿
った状態でもきわめて高い曲げ，圧縮強度が発現する。
また若材令でも大きい強度が期待できる。また、本発明
の方法によれば打ち継ぎにも応用が可能であり、水中に
没したセメント系の被着体に本発明の特定のポリマー混
入セメントを打ち継いで、強固な接着を行うことも可能
である。なお、本発明の湿潤状態のセメント硬化体を気
乾状態に置くと、曲げ，圧縮及び接着強度はさらに一段
と上昇することはいうまでもない。水中養生を行う際の
温度であるが、０〜５０℃の範囲内であれば、本発明の
ポリマー混入セメントを混練後、直ちに水中に浸漬して
水中養生を行ってもよい。

【００１０】

【作用】従来、ポリマ−エマルジョン混入セメントを水
中養生硬化させることは不適当とされており、その場合
には一旦気乾養生或いは湿空養生等を行って造膜させた
後に行うか、或いは少なくともガラス転移温度が５５℃
以上での蒸気養生等を余儀なくされているが、本発明の
方法では、変性ポリビニルアルコ−ルの採択及び含有量
に臨界性があり、ポリマ−エマルジョン中の界面活性剤
を無くすることにより特徴のある硬化性を発現させる。
また、本発明の水中養生硬化方法の詳細な機構は定かで
ないが、シラン含有ビニル系、シラン含有メタクリル系
或いはシラン含有アクリル系モノマ−の共重合によりセ
メント或いは骨材との結合力が高められ、さらに高ガラ
ス転移温度のポリマ−の混入並びに減水剤の併用により
混練水量を減らし、このような組合せによってこれらの
総和以上の相乗効果を発揮するように働くものと推察さ
れる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のポリマー混入セメントの水中養
生硬化方法は、まずポリマーは特定のガラス転移温度及
び極性をもつように特定のモノマー組成から構成され、
重合反応に使用する保護コロイド材は、特定の変成ポリ
ビニルアルコールで、かつその特定量を使用して乳化重
合反応を行って、特定のガラス転移温度を持つポリマ−
エマルジョンを得て、さらに特定のセメント用減水剤を
特定量添加したポリマ−エマルジョンの特定量をセメン
トに混入し、特定の養生方法を行うものである。これに
よって、特定のガラス転移温度及び極性をもつポリマー
が水中養生下でも気乾養生条件下と同様な作用でセメン
ト、或いは骨材の表面に強固に結合し、また特定の保護
コロイド剤の使用によりポリマーとセメント、或いは骨
材との結合を補助し、かつ水中養生下での水による湿潤
状態での強度低下を防ぐ。セメント減水剤の共存によ
り、セメントの混練時のポリマ−粒子の機械的、化学的
安定性を向上させ、かつ水／セメント比を低下させて高
強度の発現の一翼を分担する。かくして本発明のポリマ
ー混入セメントの水中養生硬化物は水で湿った状態でも
大きい曲げ、圧縮強度を発現し、従来のポリマーセメン
トでは得られなかった高強度硬化物が得られる。したが
ってコンクリート構造物の躯体として利用することが可
能であるのみならず、水中コンクリート構造物の欠損部
の補修材としても利用することができ、強固な接着性能
を発揮する。またポリマーを混入しているので、防水性
に優れ、種々の薬品の浸透をも抑制するので、耐薬品保
護材としても使用することができる。

【００１２】

【実施例】以下実施例中の配合部数は重量部で表す。実施例１スチレン４４部メチルメタアクリレ−ト１０２・エチルヘキシルアクリレ−ト４０メタアクリル酸５ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン１（日本ユニカ−，シランカップリング剤Ａ１７２）上記のモノマ−混合物を重合反応装置の滴下ロートに仕
込み、下記ポリビニルアルコール水容液を同重合反応装
置のフラスコに仕込み、フラスコを８０℃一定に加熱
し、モノマー混合物を４時間にわたって徐々に滴下し、
さらに８０℃を１時間保持して反応を完結させた。その
後冷却してからアンモニア水を少量添加してＰＨを８に
調整してベ−スエマルジョン（ｂ）を得た。フラスコ仕込み：部分鹸化スルホン化ポリビニルアルコ−ル４水１００過硫酸アンモニウム０．５得られたベ−スエマルジョン（ｂ）は、濃度４５％，ポ
リマ−のガラス転移温度約２０℃，ＰＨ８であった。こ
のベ−スエマルジョンに下記の割合でナフタレン系減水
剤を添加し、配合エマルジョンＢを得た。配合エマルジョンＢ：ベ−スエマルジョン（ｂ）１００部（固形分４５）４４％ナフタレン系減水剤８（〃３．５）（花王，マイティ１５０）合計１０８４８．５濃度４４．９％次に、普通ポルトランドセメント，市販山砂（水分０．
５％，ＦＭ値２．７）を用い、配合エマルジョンＢを混
入したモルタルを４×４×１６ｃｍ型枠に充填し、直ち
に２０℃水中養生を開始して２８日迄行い、湿潤状態の
まま曲げ強度、圧縮強度を測定した。モルタルの配合及
び強度測定デ−タを表１に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】比較用ポリマーｅは市販のガラス転移温度
が２０℃の耐水性の優れたスチレン・アクリル系のポリ
マーエマルジョンでセメント混和剤として十分使用でき
るものである。表１のＮｏ．１〜３は水／セメント比５
０％一定で比較したもので、Ｎｏ．４〜６はフロ−値を
１６０〜１７０に合わせて比較したものである。Ｎｏ．
１，４は無混入モルタルであるが、Ｎｏ．１はフロー値
が小さすぎて実際の施工には適さない。しかし、水／セ
メント比が小さいので強度は比較的よく発現している。
水セメント比を大きくして施工に適するようにしたのが
Ｎｏ．４であるが、フロー値は大きくなるが強度は低下
する。Ｎｏ．２，５は本発明の方法により養生硬化させ
たものであるが、Ｎｏ．２は無混入モルタルと水セメン
ト比が同一であるにもかかわらず、水中養生で十分な強
度が発現している。Ｎｏ．５は水セメント比を下げてい
るが、水中養生後でも強度は増進している。ポリマ−の
ガラス転移温度を上げれば、さらに強度を上げることが
できる。Ｎｏ．３，６は比較例であるが、水中養生で強
度の発現が小さい。実施例２モノマ−混合物：スチレン１６部メチルメタアクリレ−ト１６ブチルアクリレ−ト６０メタアクリル酸５ γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン３（日本ユニカ−，シランカップリング剤，Ａ１７４）上記のモノマ−混合物を、実施例１と同じように滴下ロ
−トに仕込む。下記変性ポリビニ−ルアルコ−ル水溶液
を同重合装置のフラスコに仕込み、フラスコを７０℃一
定に加熱し、モノマ−混合物を４時間にわたって徐々に
滴下し、さらに７５℃に温度を上げて１時間保持して完
結反応を行った。なお、モノマ−の滴下反応中に４時間
にわたって酸性亜硫酸ナトリウム０．２５部を水５部に
溶解した水溶液を徐々に滴下した。反応終了後、冷却し
てから、苛性ソ−ダ水溶液を添加してＰＨを７に調整し
てベ−スエマルジョン（ｃ）を得た。得られたベ−スエ
マルジョン（ｃ）は、濃度５０％，ポリマ−のガラス転
移温度０℃，ＰＨ７であった。フラスコ仕込み：完全鹸化スルホン化ポリビニルアルコ−ル３部部分鹸化スルホン化ポリビニルアルコ−ル２水９８過硫酸アンモニウム０．５このベ−スエマルジョン（ｃ）に次記の配合割合で２５
％濃度のメラミン系減水剤を添加し、配合エマルジョン
Ｃを得た。配合エマルジョンＣ：ベ−スエマルジョン（ｃ）１００部（固形分５０）２５％メラミン系減水剤２０（〃５）（昭和電工，メルメントＦ１０）合計１２０５５濃度４５．８％次に、早強ポルトランドセメント，市販山砂（水分１
％，ＦＭ値２．３），メチルセルロ−ズ粉末（２％水溶
液，粘度６０００ｃｐｓ）を用いて、配合エマルジョン
Ｃを混入した表２に示すモルタルを作り、水中に没した
４×４×１６ｃｍ型枠〔予め、型枠内の端に４×４×８
ｃｍモルタル（水中養生を行い十分に硬化したもの）を
埋め込んだもの〕内に流し込んで水中で接着を行い、４
×４×１６ｃｍの寸法の打ち継ぎ供試体を作り、そのま
ま水中で２週間養生を行った。

【００１５】

【表２】その後、水中より取り出して供試体を脱型し、直ちに折
り曲げの方法により接着強度を測定した。図１は、その
方法を示すものであり、図中、１は打ち継ぎモルタル
（４×４×８ｃｍ），２は旧モルタル（４×４×８ｃ
ｍ），３は打ち継ぎ接着面であり、折り曲げ接着強度
（ｋｇ／平方センチメ−トル）＝Ｆ（ｋｇ）×０．２３
４，支点間距離１０ｃｍである。

【００１６】

【図１】

【００１７】比較試験ポリマ−エマルジョンとしては市
販のスチレンアクリル系（濃度４５％，ＰＨ９．０，ポ
リマ−のガラス転移温度０℃）のｆを用いている。本発
明の方法による水中での打ち継ぎはＮｏ．２であるが、
きわめて優れた接着強度を発現していることがわかる。実施例３モノマ−混合物：メチルメタアクリレ−ト１５部スチレン１５２・エチルヘキシルアクリレ−ト６６アクリル酸２．５ γ- メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１．５（日本ユニカ−，シランカップリング剤，Ａ１７４）上記、モノマ−混合物を実施例１と同じように滴下ロ−
トに仕込む。下記変性ポリビニルアルコ−ル水溶液を同
重合装置のフラスコに仕込み、フラスコを６５℃一定に
加熱し、モノマ−混合物を４時間にわたって徐々に滴下
し、さらに温度７０℃まで上げて１時間保持して完結反
応を行った。フラスコ仕込み：チオ−ル基含有完全鹸化型変性ポリビニルアルコ−ル３．５部（クラレ，Ｍポリマ− Ｍ１１５）部分鹸化スルホン化ポリビニルアルコ−ル２．５水９８過硫酸アンモニウム１．０なおモノマ−滴下反応中に４時間にわたって酸性亜硫酸
ナトリウム０．５部を水７部に溶解した水溶液を徐々に
滴下した。反応終了後、冷却してから、苛性ソ−ダ水溶
液を添加してＰＨを７に調整してベ−スエマルジョン
（ｄ）を得た。得られたベ−スエマルジョン（ｄ）は濃
度５０％，ＰＨ７，ポリマ−のガラス転移温度−３０℃
であった。このベ−スエマルジョン（ｄ）に次記割合で
３０％濃度のポリカルボン酸系の減水剤を添加し、配合
エマルジョンＤを得た。配合エマルジョンＤ：ベ−スエマルジョン（ｄ）１００部（固形分５０）３０％ポリカルボン酸系高性能減水剤５（〃１．５）（カネボウ・エヌエスシ−，ナ−レックスＬＤ３６）合計１０５（〃５１．５）濃度＝４９％次に、ジェットセメント，市販の４号，５号，６号硅砂
を用いて、配合エマルジョンＤを混入した表３に示すよ
うな補修用超速硬型のモルタルを作り、予め水中に没し
ておいたコンクリ−ト板表面に３ｍｍ厚みに薄く塗り付
け、３日間水中養生を行ってから補修モルタル表面をハ
ンマ−で打撃を加え接着性を評価した。

【００１８】

【表３】

【００１９】その結果、本発明の方法はモルタル層は十
分に硬化し、しかも弾性に富み、容易には剥離しない状
態であり、コンクリ−トの保護被覆材料として、水中に
没しているコンクリ−ト面に施工できることがわかっ
た。比較試験ポリマ−エマルジョンとしては、市販のア
クリル系のＧ（濃度６０％ＰＨ９，ポリマ−のガラス転
移温度−３０℃，弾性セメント混和用）を用いて、本発
明の試験条件と同一にして評価したが、３日間水中養生
後、モルタル層は弱く、ハンマ−で打撃を与えると簡単
に剥離し、コンクリ−トの保護被覆材料として水中に没
しているコンクリ−ト面には塗布できないことが判っ
た。なおＧは空気中の施工では有用な混和剤として使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による打ち継ぎモルタル供試体の養生後
の折り曲げ接着強度の測定方法を示す断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１打ち継ぎモルタル２旧モルタル３打ち継ぎ接着面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 24:42 Ａ 2102−4Ｇ 24:26 Ｂ 2102−4ＧＦ 2102−4Ｇ）Ｇ 2102−4Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチレン系またはメチルメタアクリレー
ト系モノマー２０〜９９．５重量％と、アクリル酸アル
キルエステル系モノマー８０重量％以下と、エチレン性
不飽和カルボン酸０．３〜６重量％と、シラン含有ビニ
ル系、シラン含有メタクリル系またはシラン含有アクリ
ル系モノマー０．２〜５重量％からなる単量体混合物
を、変性ポリビニルアルコールを全モノマーに対し１〜
１０％、並びに必要量の水の存在下で重合反応開始剤を
添加し乳化重合して得られるポリマーのガラス転移温度
が−３０〜１００℃のポリマーエマルジョンに、メラミ
ン系、ナフタレン系、或いはポリカルボン酸系のいずれ
かより選ばれた減水剤を上記ポリマーに対し１〜１０％
添加配合したものを、セメントモルタル又はコンクリー
トに３〜５０％混入し、５０℃以下の温度範囲で水中養
生を行うことを特徴とする変性ポリビニールアルコール
を用いたポリマーエマルジョン混入セメントの水中養生
硬化方法。
【請求項２】前記セメントがジェットセメント、早強
セメント、超早強セメント、アルミナセメント、高炉セ
メント、フライアッシュセメントである請求項１記載の
ポリマーエマルジョン混入セメントの水中養生硬化方
法。
【請求項３】前記乳化重合により得られたポリマーエ
マルジョンにノニオン性界面活性剤をポリマー固形分に
対して０〜２％添加してなる請求項１又は２記載のポリ
マーエマルジョン混入セメントの水中養生硬化方法。