JPS6164956A - 繊維補強セメントによる現場吹付け仕上げ工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は繊維補強セメントによる各種成形物の構造面及
び欠陥箇所等の新規且つ簡易な現場吹き付け仕上げ工法
に関する。

（従来の技術） 近時、ガラス繊維、カーボン職維、鋼繊維及び合成樹脂
繊維等によって補強された繊維補強セメント（ＦＲＣ）
が、通常のセメント興構造体に比べ圧縮強度で約２倍、
曲げ愉引っ張り強度で４〜８倍の強度を保有することか
ら、各方面で注目され鋭意その用途開発がなされて来た
。そして、その用途分野は、トンネルのライニング、切
取法面の保護工、飛行場の滑走路のライニング、ビルの
間仕切壁等の現場施工による構造体、或いは建物の外装
材（カーテンウオール、外壁パネル、スバンドレル、屋
根材）、捨て梨枠、防音壁、ケーブルダクト等の成型体
等に及ぶ。斯かる構造体や成型体をＦＲＣによって得る
方法としては、ダイレクトスプレー法及びプレミックス
法が、その代表例として挙げられ、前者はセメント、細
骨材、水を混合したモルタルをポンプで圧送してスプレ
ーガンで被塗面や型枠に吹き付け、同時に上記繊維を吹
き付けることによって、空中でモルタルと繊維とを混合
し、繊維を均一分散状態でモルタルと共に被塗面等だ定
着させんとするものであ）、一方後者はセメント、細骨
材、水を混合したモルタルに上記繊維をミキサーにて混
練し、厘枠等に流し込んで硬化せしめる方法である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記方法は、いづれも前記の現場施工による構造体及び
工場内製造による成型体に適用されるが、現場にて吹き
付け仕上げ施工するには、次の如き問題点があった。

即ち、ダイレクトスプレー法は、吹き付け時にモルタル
と繊維とを空中で混合するものであるから、機械が複雑
で持ち運びが困難であシ、シかも繊維の飛散量が多くモ
ルタルとの比率調整が難しい上に損失が大であり、且つ
作業者の健康管理に細心の注意を払う必要があった。

一方、プレミックス法は、モルタルと繊維とが予め混和
されるから、混合比率や歩留シの点では左程問題はない
が、繊維混入モルタルとしての強度を充分に発揮させる
には、繊維をセメントに対し３〜５哄（重量）加える必
要があυ、斯かるコンパウンドは馬草のようにばさばさ
で、到底圧送越えると圧送中所謂スチールボールが形成
されることがあり、従って吹き付けによる高強度のＦ’
ＲＣの形成は望むべくもなかった。建造物等の広範囲に
及ぶ部位や複雑な箇所に施工する場合、工場で組立てら
れた板状物より、現場施工の吹き付けによるのが最も効
率的であるが、ＦＲＣに関する上記諸方法では、一作業
性及び品質の安定性等の点で未だ不充分であり、従って
上述の如く極めて優れた特性を有するＦＲＣではあるが
、施工性に問題がある為、上記の如き現場での適用が充
分になされていないのが実情であった。

更に、特願昭５６−０８１５８９に於て、プレミックス
したガラス繊維入りセメント（ＧＲＣ）コンパウンドを
バイブレーションガンニ投入シ、床面とか壁面或いは型
物中に吹き込む方法が提案されてＲ１）、本方法は吹き
付けガンに強い振動を与えることにより、構造粘性（チ
クソトロピー）を有するＧＲＣ中のセメントペーストの
粘度を急激に降下させ、ノズルから吹き出させるのが特
徴であるが、現場で施工すると、下地コンクリートに急
激に水を取られてばさばさくなってしまうと共に、−回
の吹き付け量がｘＫｇ（ｉｃ１１Ｉ厚に施工すると１／
２０Ｐｌｆ）である為、無数の吹き継ぎが発生し、又作
業者の手が疲れ、押えは通常のＧ、Ｒ，Ｃ並■に必要で
あるので、小さな物件には用いられても巨きな物には全
く不向きであり、部分部分の性能がバラ付く等の問題点
があった。

従ってＦＲＣは、一部を除いて特にＧＲＣにおいては工
場自製による板状物の応用が大半であり、これを建造物
等に適用させる場合には、その取り付け、板と板との取
り合い、板の乾燥収縮による歪１反り等多くの問題があ
り、連続した施工や複雑な場所への施工等は到底なし得
るものではなかった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記に鑑みなされたもので、セメント。

骨材、補強用繊維、水及び合成樹脂若しくは合成ゴムエ
マルジョンを混練し、スランプを適宜調整することによ
り１通常のモルタルポンプ等によっても圧送ライン中で
の充分な混線をして偏析のないＦＲＣのコンパウンドの
調合と、スムースな圧送を可能とし、これにより現場吹
き付け施工上の上記問題点を一掃せんとするものである
。

即ち、本発明の要旨は、ガラス繊維、カーボン骨材２合
成樹脂若しくは合成ゴムエマルジョン及び水を混練して
、スランプ１３ｍ以上のセメントコンパウンドを調製す
る工程と、該コンパウンドを圧送ポンプにて圧送する工
程と、圧送されたコンパウンドを被仕上げ面に吹き付け
定着させる工程と、定着されたセメントコンパウンドを
養生硬化させる工程とより成る繊維補強セメントによる
現場吹付け仕上げ工法にある。

（作用） 本発明方法を添付図面に基づきその作用と共に詳述する
。第１図は本発明方法の概略工程図、第２図はその模式
図である。

図に於て、工程（Ｉ）はセメントコンパウンドを調製す
る工程であシ、セメント、骨材及び補強用繊維をＦＲＣ
としての要求強度を満たすよう適宜比率で配合し、これ
に合成樹脂若しくは合成ゴムエマルジョンをセメ７８１
００部に対する固形分の重量比率で５〜２０部添加し、
更に糊剤、減水剤。

流動化剤、消泡剤等を添加した上で、水をセメントに対
する重量比で０．２５〜０．５０となるよう加え、ミキ
サー１内で混練してスランプ１３α以上のセメントコン
パウンドとする。ここで、スランプが１３ｆｆ１未満の
場合、流動性が減退して圧送が不可となり、亦２３ｃ！
Ｒを超えるとコンパウンドの維が偏析を起こす傾向とな
る。亦、上記エマルジョンはその性質上粘性を有し、繊
維の偏析を防止するに効果的であるが、５部未満の場合
この効果が充分に得られないこともあり、一方２０部を
超えると逆に混線中に繊維の偏析を生ずる懸念がある。

更に、このエマルジョンは圧送時のホース内壁の摩耗を
抑止したり、下地への水分の逃避や吹き付け時の水分の
撒失を防止するのに効果的であシ、これにより塗り継ぎ
部分の連結がし易く、亦、薄層のＦＲＣ層であっても水
養生が充分になされ。

且つガラス繊維の場合、表面が被覆されて耐アルかり性
も付与されるのである。ここで用いられる、セメントと
しては、ポルトランドセメント、フライアッシュセメン
ト、シリカセメント、アルミナセメント、超早強セメン
ト等が採用され、亦、骨材として川砂、海砂、６〜７号
硅砂、鉱滓等が用いられる。一方、補強用繊維としては
、酸化ジルコニウム系耐アルカリガラス繊維のハード及
びソフトタイプ（集束２００本前後、長さ１０〜３０Ｍ
）、カーボン繊維（ピッチ形フィラメント、長さ３（Ｉ
ｆｆ）、＠繊維（アスペクト比４０〜６０■■−１長さ
２５〜３０順）１合成樹脂繊維（１００本集束、長さ２
５〜３０ｆｌ）等が好ましく採用される。更に、添加さ
れるエマルジョンとしては、エチレン酢ビ系、アクリル
系、酢ビ系、塩化ビニル及び塩化ビニリデン系、プロピ
オン酸ビニル等の合成樹脂エマルジョン及びスチレンブ
タジェンラバー、ニトリルブタジェンラバー、クロロプ
レンラバー等の合成ゴムエマルジョン等が用いられる。

尚、上記エマルジョン中にはメトローズ、メチルカルボ
キシルセルローズ或いはポリビニルアルコール等の糊剤
等が若干含まれているが、コンパウンドにこれら糊剤を
添加剤として加え（合計で２〜３哄重量となるよう）る
と、上記エマルジョンの特性が更に助長される。

斯くして調製されたセメントコンパウンドを工程（Ｉｆ
）において圧送するのであるが、この圧送は通常のモル
タルポンプ２（但し、ピストン型は繊維が剪断されるの
で、ゴムパイプ圧送型が好ましい）及び圧送ライン２１
にてなされる。該ポンプ２及混合され、該繊維は偏析を
起すことなく均一に分散される。これは上述の如く特定
されたスランプと、エマルジョンの粘性の付与、更には
添加剤の複合的作用とによって可能とされるもので、こ
れにより上記ミキサーｌでの混合が粗混合１許容される
ことになる。特に、ガラス繊維を用いる場合、剪断力を
伴なうミキサー１ではガラス繊維が切断される懸念があ
るが、このように粗混合が許容されれば、斯かる懸念が
著減されるので品質保持の上で極めて意義深い。

上記の如く圧送されたセメントコンパウンドはスプレー
ガン３において、コンプレッサー３１より送られる圧縮
窒気と合流し吐出され、被仕上げ面４に吹き付けられる
〔工程（■）〕。

そして、被仕上げ面４に吹き付け定着されたセれた強靭
なＦＲＣ層４１を形成する〔工程（■）〕。

亦、上記セメントコンパウッドの吹き付け後、硬化前に
その表面に合成樹脂製織布若しくは不織布又は穴あきフ
ィルム等のシート状物にて覆い。

該シート状物の上を饅又は刷毛等の工具で押圧すると、
シート状物の微細な孔や穴或いは繊維間隙からセメント
コンパウンドのみが突出し、繊維が埋沈して表面はセメ
ントペーストのみとなり、爾後セメントが完全に硬化後
、シート状物を取除くと、ＦＲＣ層４１の表面には補強
用繊維を含まない細かな凸起による凹凸模様が現出され
る〔工程（至）〕。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら実施例を説明する。第３
図乃至第９図は本発明工法によって得られた仕上げ面の
概略縦断面図である。

以下の各実施例の仕上げ面を得る為に次の要領でセメン
トコンパウンドを調製し吹き付けの為の機器の準備を行
なう。

ａ）　　セメントコンパウンドの調ｍ１モルタルミキサ
ーにポルトランドセメント１００Ｋｇ、６号硅砂ｉｏｏ
Ｋｇ、耐アルカリガラスの集束繊維（２００本集束、長
さ２５１ｅｌ−株式会社アルカー社製、商品名＝ミネロ
ン）６Ｋｇを投入してよく混合し、これに糊剤１．減水
剤、流動化剤、消泡剤等を適量添加シ、エチレン酢酸ビ
ニルエマルジョン（Ｉｄ１分重量−ｓ　ｓ　哄）　１０
　Ｋｇを加え、更に水３ｏＫｇを加えてよく混合し、ス
ランプ１７１．水比３４．Ｓのセメントコンパウンドを
得た。

ｂ）圧送ポンプ等の準備＝上記ミキサーの近傍に通常の
モルタルポンプを配し、該ポンプの排出側に先端に吹き
付けガンが具備された圧送用ホースを接続すると共に、
スプレーガンにコンプレッサーからの耐圧ホースを接続
する。

（実施例１） 貯水槽として構築されたコンクリートの内壁面に、スチ
レン発泡体、ウレタン発泡体等の断熱材を貼合し、又は
現場発泡−等により施工し、更に樹脂セメントペースト
のプライマーを塗布した後。

上記セメントコンパウンドをスプレーガンにて厚さＩＱ
ｆｌに吹き付け塗装する。養生硬化させて第３図の如き
貯水槽を得た。図における符号１０１は下地コンクリー
ト層％２０１はガラス繊維補強セメン）（ＧＲＣ）層、
３０１は断熱層、４０１はプライマ一層である。この貯
水槽においてはその内面が強靭なＧＲＣ層２０１によっ
て覆われているから、断熱層３０１が保護され外的衝撃
（熱的衝撃も含む）によって割れ等が発生する懸念がな
い。また、セメントマトリックス中に含まれる合成樹脂
（エチレン酸と）によってガラス繊維が被覆されている
から、セメントから溶出するアルカリ成分による化学作
用が回避され、且つガラス繊維が切断されることなく層
内に均一に分散しているから、ＧＲＣ層２０１の強度維
持が約束される。更に、上記合成樹脂の含有によってＧ
ＲＣ層２０１は非透水性も保有することになり、貯水槽
の仕上げ面として極めて好適である。従来この種の貯水
槽では断熱層の上にモルタルを塗着させる場合、下地コ
ンクリート層に達するアンカーボルトを適宜埋設するの
が一般的で、このアンカーボルトより放熱することは不
可避であったが、上記貯水槽では斯かるアンカーボルト
を用いなくともＧＲＣ層２０１が安定的に定着されるの
で、この意味でも貯水槽としての適性が犬であると云え
る。

（実施例２） コンクリート表高架水槽の内面に、スプレーガンにて、
上記セメントコンパウンドを厚さ６ｆｌに吹き付け塗装
し、養生硬化させて第４図の如き高架水槽を得た。図に
おける符号１０２は下地のコンクリート層、２０２はＧ
ＲＣ層である。高層建築物に附随している図の如き高架
水槽は３０〜４０ｍの高所にあシ、１００〜２００ｇの
水を常時貯えているものであるからよく振動し、シート
、アスファルト、ウレタン、エポキシ或いはモルタル等
の防水層は時に亀裂を生じ、漏水し易いという点が指摘
されているが、本発明によるＧＲＣ層２０２は、その強
靭な機械的強度と防水性によってそのような危惧が一掃
される。

（実施例３） コンクリート製建造物の屋上モルタル仕上げ面の割れに
よって浮き上がった部分に、樹脂光メントスラリー等を
注入すると共にモルタル表面に該セメントコンパウンド
を、上記スプレーガンにて厚さ５〜３０ｎに吹き付け、
養生硬化させてＧＲＣによる補修仕上げ面を形成した。

第５図はこの仕上げがなされた屋上を示し、符号１０３
は下地コンクリート層、２０３はＧＲＣによる仕上げ層
、５０１はモルタル層、５０２は樹脂セメントスラリー
の硬化層を夫々示す。斯かる仕上げ面はＧＲＣによる仕
上げ層２Ｑ３によって、非透水性の極めて竪牢なものと
される上に、仕上げ層２０３がセメント質であるからコ
ンクリート層１０３及びモルタル層５０１と良く馴染み
、王者は強固に一体とされる。普通このような割れ部の
補修は、浮き上がり部分をアンカーボルト等で押えた後
１モルタルペーストをｍｂ付け仕上げるか又は此の欠陥
モルタルを除去して新モルタルの打設によって仕上げる
のであるが、上記ＧＲＣによる仕上げ層２０３はこのよ
うなアンカーボルト等を用いずとも強固に形成されるの
で極めて至便である。

この屋上の補修仕上げの際、セメントコンパウンドを吹
き付け塗装した後、その表面に合成樹脂不織布（ナイｏ
７．ポリエステル或いはポリプロピレン製のカーペット
心地等）を覆い、Ｓで上面を押圧して不織布の微細な孔
より、セメントコンパウンドを突出させ、セメントが完
全に硬化後不社布を取除くと、表面に微細且つ美麗な凹
凸模様が現出しノンスリップ性が得られ、各種プレイの
可能な屋上床として位辺付けられるところとなった。

（実施例４） 鉄筋コンクリート製橋桁のコンクリートの欠落部分に、
上記セメントコンパウンドをスプレーガンにて吹き付け
充填してＧＲＣによる補修仕上げ面を形成した。第６図
は斯くして補修された鉄筋コンクリート製橋桁の一部を
示し、符号１０４は下地コンクリート層、２０４はＧＲ
Ｃによる仕上げ層、６０１は鉄筋を夫々示す。このよう
な鉄筋コンクリート製の橋桁等においては、コンクリー
ト巾１ｆｆ’ｉ濤？−２俄ＴｆｂＦ　？ライ−コツ　、
２　ＩＩ　　ｋ　ＩｉＭ−Ａ中性化されたり、アルカリ
骨材によるエトリンガイトの形成による膨張破壊が起っ
たりして、これたよって鉄筋が錆び、コンクリートが破
壊され、更に水分の浸透によって鉄筋の発錆が助長され
ると共にその周囲が膨潤し、コンクリートが割れ、欠落
等を生じ、これが大きな社会問題として発展しているが
、この欠落部分に充填された上記仕上げ層２０４は、コ
ンクリート層１０４と強固に一体化し、しかもこれを完
全に保藤するから爾後の発錆０割れ−欠落と云った現象
が生じることがない。

（実施例５） 平板状鉄製型枠に磁性タイルを間隔毎に敷き並べ、この
タイル間にモルタルを充填して目地部となし、その上に
上記セメントコンノくランドをスプレーガンにて厚さ２
５ｆｌに吹き付け塗装し、養生硬化後型枠を離型して建
築用ＧＲＣ外壁板を得た。

第７図はその要領を示すもので１図中狩号７は壓枠、８
は磁性タイル、１０５は下地としてのモルタル目地部、
２０５はＧＲＣ層である。従来、この種のＧＲＣ板状物
を成型する場合、セメントコンパウンドに流動性がない
為、型枠内のコンパウンドに凹凸が出来、これを膨大な
工数と人手によって均らす作業が行なわれていたが、斯
かる方法によって板状物を表すると、コンパウンドは吹
き付けと同時に平滑化され、且つガラス繊維が均一に分
散され、品質が顕る安定した板状物が得られた。そして
、このように片面にタイルを敷き、その上にＧＲＣ層２
０５を形成する場合、反対面はオープンである為水分が
揮散し、養生と共に反りや歪が発生し易い為、吹き付け
直後のセメントペースト上に前記不織布等を覆設し、養
生硬化後この不織布を取除く（但し、バッカーとして用
いる場合、取除かなくとも良い）と、このような反シも
なく形状の安定した板状物が得られると共に、細かな凹
凸が形成されて、外壁材として用いる場合、建築物の壁
面に対し貼着する上で好適な粗面が得られた。この板状
物はＧＲＣ層２０５の堅牢性によって各種外壁材として
頗る好適に用いられるものである。

（実施例６） プール用に造成された地盤′上に、寒冷紗及びエキスバ
ンドメタルをこの順序で敷設し、この上にコンクリート
を１１設し、更に上記セメントコンパウンドをスプレー
ガンにて厚さ２０朋に吹き付け塗装し、養生硬化させた
。硬化して形成されたＧＲＣ層の表面に所望の塗料にて
カラー仕上げをして遊泳用プールを得た。第８図は斯く
して得られたプールを示し、図中符号８０１は寒冷紗、
８０２はエキスバンドメタル、１０６は下地としもので
あり、従来防水性等に煩しい手段が講じられるこの種プ
ールがＧＲＣの吹き付けによって極めて簡易に連遺され
る。特に、近年巨大な流水プールとか、造波プール等の
場合、鉄板、アルミ板等の薄物仕上げプールは造成が困
難とされていたが、本工法によると容易で安価に仕上げ
る事が可能である。

（実施例７） 山の傾斜地に貯水池用として造成された地盤内に、上記
セメントコンパウンドをスプレーガンにて吹き付け、寒
冷紗、エキスバンドメタル或いはベニヤ板等を介在させ
、更に上記コン／くランドを吹き付け、全体厚みを１０
〜３０闘とし、養生硬化させて貯水池を得た。第９図は
斯くして得られた貯水池であシ、図中符号１０７は下地
としての地盤、８０３はエキスバンドメタル、２０７Ｕ
ＧＲＣ層である。この場合でもＧＲＣ層２０７０強靭性
及び防水性によって極めて好適な貯水池が簡易に得られ
た。

尚、上記各実施例は、はんの−例を示したに過ぎず、例
えば下水処理槽及び地下道の坑道等の内壁、高速道路の
高欄、コンクリート若しくはモルタル製建造物の壁面、
床面、或いは鉄筋コンクリート製防波堤の補修等に本発
明を適用すれば、簡易にその目的が達成されＧＲＣの特
性が遺憾なく発揮され、夫々に強固な仕上げ面が形成さ
れることとなる。亦、補強用繊維としては上記のガラス
毘鮒；Ｖ阻ｔ−−Ｐ　　七−ゼン比錐−鋼ル誰１合成樹
脂繊維、或いはこれらの組合わせ使用も採用可有旨であ
る。これら繊維を用いて、上記要領にて形成したＦＲＣ
のテストピースの諸物性を参考の為に第１表に示す。

ｃ以下余白） 〔注〕試験方法 ※１．ＪＩＳ　　人１１０８ ※２．　　ＪＩＳ　　Ａ１１０５ ※３．　　ＪＩＳ　Ａ／１１１３ 卆の実益は頗る犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概略工程図、第２図はその模式図
、第３図乃至第９図は、本発明工法によって得られた各
種仕上げ面の概略縦断面図である。 （符号の説明） ｌ・−ミキサー、２・・・モルタルポンプ、２１−・・
圧送ライン、３・・・スプレーガン、３１−・コンプレ
ッサー、４−被仕上げ面、４１・・・ＦＲＣ層、１０１
゜１０２、１０３．１０４．１０５．１０６．１０７・
−下地層、２０１゜２０２、２０３．２０４．２０５．
２０６．２０７・・・仕上げ層、３０１　・・・断熱層
、４０，１・・・ブライマ一層、５０１・−モルタル層
、５０２・・・樹脂セメントスラリーの硬化層、６０１
・・・鉄筋、７・−壓枠、８・・・磁性タイル、８　Ｑ
　１−・・寒冷紗、８０２，８０３・・・　エキスバン
ドメタル。 一以上一 代理人弁理士（６２３５）　　松　野　英　彦第　５　
図 第６図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス繊維、カーボン繊維、鋼繊維及び合成樹脂繊
   維より選ばれたいずれか一種若しくは複数種の補強用繊
   維、セメント、骨材、合成樹脂若しくは合成ゴムエマル
   ジョン及び水を混練して、スランプ１３ｃｍ以上のセメ
   ントコンパウンドを調製する工程と、該コンパウンドを
   圧送ポンプにて圧送する工程と、圧送されたコンパウン
   ドを被仕上げ面に吹き付け定着させる工程と、定着され
   たセメントコンパウンドを養生硬化させる工程とより成
   る繊維補強セメントによる現場吹付け仕上げ工法。 ２、上記補強用繊維として耐アルカリガラス繊維を用い
   る特許請求の範囲第１項記載の工法。 ３、高架水槽、貯水槽、下水処理場及び地下道等の坑道
   等のコンクリート若しくはモルタル壁面を被仕上げ面と
   して、上記セメントコンパウンドを吹き付け定着せしめ
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の工法。 ４、高速道路の高欄、高架道路の背面等のコンクリート
   若しくはモルタル面の欠落部分或いはコンクリート製防
   波堤、橋桁等のコンクリートの欠落部分を被仕上げ面と
   して、上記セメントコンパウンドを吹き付け定着せしめ
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の工法。 ５、コンクリート若しくはモルタル製建造物の壁面、屋
   上面及び床面等のクラック若しくは浮き発生箇所を被仕
   上げ面とし、上記セメントコンパウンドを吹き付け定着
   せしめる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の工法。 ６、上記セメントコンパウンドの定着後硬化前に、その
   表面を合成樹脂製織布若しくは不織布又は穴あきフィル
   ム等のシート状物にて覆い、該シート状物の上を鏝又は
   刷毛等の工具で押圧し、爾後このシート状物を取り除く
   ようにした特許請求の範囲第１項、第２項、第３項及び
   第５項いずれか記載の工法。