JP2000302511A

JP2000302511A - コンクリートの補修材

Info

Publication number: JP2000302511A
Application number: JP11105712A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshida; 洋吉田; Kunihide Saito; 邦秀斉藤; Kohei Nagano; 公平永野
Original assignee: NICHIEI YOSHIDA CO Ltd
Current assignee: NICHIEI YOSHIDA CO Ltd
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】補修用モルタル又は補修材に含有されるセメン
トの代わりに、セメントと略同質かつ不活性なものとす
ることにより、コンクリートの補修時或いは補修後の白
華現象を防止しつつ、被補修部と周りのコンクリートと
の質感及び色調を略同一とし得るコンクリートの補修材
を提供する。【解決手段】コンクリートの欠損部に充填され、該コン
クリートを補修するためのコンクリートの補修材におい
て、粒径３００μｍ以下の岩石粉砕物と、粒径１００μ
ｍ以下の灰色系非晶物質と、合成樹脂エマルジョン又は
合成ゴムラテックスと、を含むコンクリートの補修材で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木・建築物における
コンクリートの欠損部に使用されるコンクリートの補修
材に関し、特に、コンクリートの被補修部の白華現象を
防止し得るコンクリートの補修材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、土木・建築物の外壁等における
コンクリート表面には、新築、改修時のいずれの場合で
も、ジャンカ（巣穴）、ひび割れ、豆枝、コールドジョ
イント等の欠損部が生じることがある。このような欠損
部を処理する方法として、被処理面の周りのコンクリー
トに使用されるモルタルと同資材のモルタル又は塗布材
を上記欠損部に充填し、その表面をコテ等で平滑になる
ようにしごいていた。ここで充填されるモルタル又は塗
布材は、主にセメント、合成樹脂エマルジョン、及び顔
料から構成され、被処理面の周りのコンクリートと同
色、同質感を得るとともに、被処理面への付着性が良好
とされている。

【０００３】ここでいうセメントとは、普通ポルトラン
ドセメント、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、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、などのポルトランドセメン
ト、及び高炉セメント、シリカセメント、フライアッシ
ュセメントなどの混合セメントをいう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記被処理面
に使用されるモルタル又は塗布材が含有するセメント
は、低温・高湿条件下では、コンクリート表面に白色物
質が析出、付着し、表面を汚染する白華現象が生じやす
くなってしまうという問題があった。この白華現象の理
由として、以下のメカニズムが分かっている。即ち、セ
メントが水と反応して硬化（これを水和反応という。）
する際、セメントゲルが生成して強度を生じさせるが、
この他に水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）が副生
し、これが水に溶解して水酸化カルシウムの溶液が生成
する。

【０００５】そして、この水酸化カルシウムが空気中の
炭酸ガスと反応することにより炭酸カルシウムの結晶が
析出し、該結晶の粒子が大きく成長して白色の粉として
視認されるようになる。これが白華現象の発生メカニズ
ムである。ここで、１．水酸化カルシウムの水への溶解
度は低温のほうが大きい、２．水酸化カルシウム水溶液
から炭酸ガスと反応して生成する炭酸カルシウムの結晶
の大きさは低温程大きく、かつ、高温程小さい、３．水
溶液からの水分の蒸発速度が遅いと結晶は大きく成長す
るが、蒸発速度が速いと結晶は小さい、という性質か
ら、白華現象は低温・高湿条件下で生じやすい。よっ
て、気温が低い日や湿度が高い日、或いは寒冷地での補
修作業は、白華現象を生じやすくしてしまう。

【０００６】この白華現象が生じると、コンクリートの
強度など本質的な性能を害することはないが、美観を害
するという点で問題とされていた。また、補修材の白華
現象を避けるため、セメントを包含しない補修材、例え
ば合成樹脂エマルジョンをベースとした樹脂フィラーを
使用することが考え得るが、このような樹脂フィラー
は、セメントのような質感及び色彩を有していないた
め、被補修部と周りのコンクリートとに見た目の違和感
が生じてしまい、特に、打放しコンクリートの模様修整
材としては使用できないものであった。そこで、本発明
は、補修用モルタル又は塗布材に含有されるセメントの
代わりに、セメントと略同質かつ不活性なものとするこ
とにより、コンクリートの補修時或いは補修後の白華現
象を防止しつつ、被補修部と周りのコンクリートとの質
感及び色彩を略同一とし得るコンクリートの補修材を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の如く構成したものである。即ち、請
求項１に係るコンクリートの補修材は、コンクリートの
欠損部に充填され、該コンクリートを補修するためのコ
ンクリートの補修材において、粒径３００μｍ以下の無
機質骨材と、前記コンクリートと略同一の色彩を帯びた
着色材と、前記無機質骨材と着色材とを結合して硬化さ
せる固結材と、を含むことを特徴とする。かかる構成に
よれば、従来のセメントの代わりに、上記無機質骨材、
着色材、及び固結材を含む補修材とし、セメントの水和
による活性をなくしたものとする。また、上記無機質骨
材はコンクリートの粒度、前記着色材はコンクリートの
色彩と略同一にするとともに、固結材は硬化作用を行
う。請求項２記載の発明は、前記着色材が、灰色系非晶
物質であることを特徴とする。請求項３記載の発明は、
前記着色材が、顔料であることを特徴とする。請求項４
記載の発明は、前記固結材が、合成樹脂エマルジョン及
び／又は合成ゴムラテックスであることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記無機質骨材及び着色材に、
繊維長５ｍｍ以下の繊維を加えたことを特徴とする。か
かる構成によれば、コンクリートの欠損部に塗布された
際に、補修材のたれ防止の役割をする。請求項６記載の
発明は、前記無機質骨材１００重量部に対し、前記着色
材を０．１〜５重量部、前記繊維を１〜５０重量部、固
結材の不揮発分を２〜３０重量部としたことを特徴とす
る。請求項７記載の発明は、前記無機質骨材１００重量
部に対し、前記着色材を０．２〜２重量部、前記繊維を
５〜２０重量部、固結材の不揮発分を５〜１５重量部と
したことを特徴とする。請求項８記載の発明は、前記無
機質骨材として、又は添加物として微小中空球体を用い
たことを特徴とする。かかる構成によれば、コンクリー
ト欠損部への塗布時における補修材の流動抵抗を低減す
る。

【０００８】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について説明
する。まず、本実施形態の適用例として、建築物におけ
る打放しコンクリートの表面処理方法について説明す
る。型枠を使用して形成されたコンクリートの躯体の表
面（被処理面）を洗浄し、該表面に発生したジャンカ
（巣穴）部、コールドジョイント部、気泡・砂じま等の
欠損部に表面修整材を充填処理し表面と略同一面にす
る。この表面修整材は、液状のアクリル樹脂系、酢酸ビ
ニル共重合樹脂系、アクリル・スチレン共重合樹脂系等
のポリマーディスパージョンに後述する各種物質（岩石
粉砕物、灰色系非晶物質、及び繊維等）を混入して上記
躯体の表面と略同色に調合した比較的高粘度の調合樹脂
モルタルからなる。以上が本実施形態の適用例における
打放しコンクリートの表面処理方法である。

【０００９】以下、本発明に係る実施形態のコンクリー
トの補修材としてのコンクリート用表面修整材について
説明する。まず、粒径３００μｍ以下の無機質骨材（岩
石粉砕物）としての珪石粉（シリカフラワー）と、粒径
１００μｍ以下の着色材（灰色系非晶物質）としてのシ
リカヒュームと、固結材としての合成樹脂エマルジョン
及び／又は合成ゴムラテックスと、繊維長５ｍｍ以下の
繊維としての鉱滓繊維（ニューコテエース）とを混練
し、これに必要に応じて着色剤を添加することにより、
従来のセメントと略同一な粒度（質感）、色彩を有する
不活性粉体を得る。尚、シリカヒュームの代わりに、被
補修部の周りのコンクリートと略同一の色彩を帯びた無
機質顔料又は有機質顔料としてもよい。尚、灰色系非晶
物質における灰色系とは、非晶物質中に含まれる少量成
分の炭素（Ｃ）に起因される色彩のことであり、炭素
（Ｃ）含有量が多くなるほど濃い灰色を呈するようにな
る。被補修部の周りのコンクリートの色彩と略同一とす
るためには、炭素（Ｃ）含有量を構成成分中２〜３％と
するのが好ましい。上記珪石粉は、石英を主成分とする
岩石を粉砕処理した後、２００メッシュ篩を通過したも
のであり、ＳｉＯ_２の組成を有する。また、この珪石粉
は、平均粒径１５〜１００μｍ（４０μｍ程度）を有す
るため、コンクリート用表面修整材に含有すれば、従来
のセメントと略同一な粒度の修整材を得ることができる
とともに、こて塗り性（こて塗りの細の作業性）を良好
とすることができる。

【００１０】上記珪石粉の代わりに、頁岩、粘板岩、泥
岩、又は石灰岩等のアルカリ物質を溶出しないものの粉
砕物としても同等の粒度を得ることができる。ここで、
頁岩とは、泥や粘土が不完全に凝固して層状を成した堆
積岩であり、これを粉砕して粒径が０．１〜０．０１ｍ
ｍ程度になったものを使用するのが好ましく、石灰岩は
粉砕処理した後、２００メッシュ篩を通過したもの（石
灰岩粉）を使用するのが好ましい。また、泥岩とは、微
粒の粘土が凝固した堆積岩のことである。

【００１１】上記シリカヒュームは、金属シリコンやフ
ェロシリコン製造時に副生する高純度で球状の非晶質シ
リカ微粉であり、ＳｉＯ_２＞＞ＭｇＯ，Ｆｅ_２Ｏ_３，Ｃ
の組成を有し、平均粒径１μｍ以下（０．１μｍ程度）
のものである。また、該シリカヒュームは、約３％含有
する炭素（Ｃ）により灰色の色彩を有するので、コンク
リートの修整材に含有すれば、セメントと略同一な色彩
の修整材を得ることができる。上記シリカヒュームの代
わりに、フライアッシュとしても同等の色彩を得ること
ができる。ここで、フライアッシュとは、石炭火力発電
所の副産物で、燃焼ガスに含まれている微粉末物質（球
状のもえがら）であり、主成分はＳｉＯ_２であるが、副
成分として若干量の炭素（Ｃ）が含まれているため、灰
色の色彩を有している。

【００１２】上記鉱滓繊維は、スラッグウールとも呼ば
れ、製鉄の際の高炉スラグを溶融状態のままで、吹き付
けにより繊維状としたものであり、ＣａＯ＞ＳｉＯ_２＞
＞Ａｌ_２Ｏ_３＞ＭｇＯ，ＦｅＯの組成を有する。また、
該鉱滓繊維は、３ｍｍ以下の繊維長を有するため、コン
クリート用表面修整材に含有すれば、コンクリートの被
修整部からの修整材のたれを防止することができ、塗膜
形成後のひび割れ抵抗性も向上する。上記鉱滓繊維の代
わりに、岩綿繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、又は
合成繊維としても同等のだれ防止効果を得ることができ
る。ここで、岩綿繊維とは、玄武岩や安山岩などの塩基
性火成岩を溶融状態にして吹き付け、繊維状としたもの
を使用するのが好ましい。

【００１３】そして、上記の物質を混合した粉体に、合
成樹脂エマルジョン（主としてエチレン酢ビ系）の固形
分及び水を練り混ぜて、本実施形態に係るコンクリート
の表面修整材を得る。また、必要に応じて、顔料及び顔
料分散剤、増粘剤、消泡剤、凍結防止剤、防腐・防かび
剤、粒径３００μｍ以上の細骨材を添加する。尚、上記
合成樹脂エマルジョンの代わりに、又は合成樹脂エマル
ジョンと共に、合成ゴムラテックスを添加してもよく、
これらは成膜すると透明化するものが好ましい。

【００１４】合成樹脂エマルジョンは、例えば、アクリ
ル酸エステル共重合樹脂系、スチレン・アクリル酸エス
テル共重合樹脂系、エチレン・酢酸ビニル系、酢酸ビニ
ル・ビニルバーサテート系、プロピオン酸ビニル系共重
合樹脂エマルジョンを用いるのが好ましい。合成ゴムラ
テックスは、例えば、スチレン・ブタジェン系、クロロ
プレン系、アクリロニトリル系、メタクリル酸メチル・
ブタジェン系、ブタジェン系ゴムラテックスを用いるの
が好ましい。

【００１５】上記珪石粉、シリカヒューム、鉱滓繊維、
合成樹脂エマルジョン及び／又は合成ゴムラテックスの
混合比率は、珪石粉１００重量部に対して、シリカヒュ
ームを０．１〜５重量部、鉱滓繊維を１〜５０重量部、
合成樹脂エマルジョン及び／又は合成ゴムラテックスを
不揮発分として２〜３０重量部とするのが好ましく、シ
リカヒュームを０．２〜２重量部、鉱滓繊維を５〜２０
重量部、合成樹脂エマルジョン及び／又は合成ゴムラテ
ックスを不揮発分として５〜１５重量部とすれば更に好
ましい。

【００１６】また、珪石粉（シリカフラワー）の代わり
に、又は添加物として微小中空球体を用いてもよい。微
小中空球体とは、微細な中空球体のものをいい、例えば
フィライト（日本フィライト株式会社製）を用いるのが
好ましい。該微小中空球体を用いれば、その形状により
コンクリート用表面修整材の流動性を向上させることが
でき、塗布時の作業性を向上することができる。

【００１７】上述した本実施形態に係る修整材を用いれ
ば、修整用モルタル中にセメントを含有していないの
で、コンクリートの表面修整時及び修整後に、セメント
の活性化による白華現象を防止できるとともに、従来の
セメントと略同一な質感及び色彩を得ることができる。

【００１８】尚、本実施形態においては、打放しコンク
リートの表面を修整する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、コンクリートの補
修全般について適用することができる。

【００１９】

【実施例】以下、表１に基づいて、本発明を実施例によ
り更に具体的に説明する。実施例は本発明を例示的に示
すものであり、本発明を制限するものではない。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例１シリカフラワー ♯２００（せいさ工材社製珪石粉）の
１００重量部に対し、シリカヒュームＵＤ（ＳＫＷ社
製）を１重量部、ニューコテエース（太平洋セメント社
製）を３０重量部、モビニール１０６Ｅ（エチレン酢酸
ビニル共重合エマルジョン）（ヘキスト合成社製）を不
揮発分として１０重量部混合し、適量の水を加えてコン
クリート用表面修整材を得た。この修整材は、表１に示
すように、色彩がコンクリートに近く、こて塗り性、だ
れ防止性、付着性、及び研磨性が全て良好であったた
め、本発明の好ましい実施例となっている。実施例２実施例１と同様の成分であって、シリカフラワー ♯２
００の１００重量部に対し、シリカヒュームＵＤを３
重量部、ニューコテエースを１０重量部、モビニール１
０６Ｅを不揮発分として２０重量部混合し、適量の水を
加えてコンクリート用表面修整材を得た。この修整材
は、実施例１と同様、コンクリートに近い色彩で、こて
塗り性、だれ防止性、付着性、及び研磨性が全て良好で
あったため、本発明の好ましい実施例となっている。

【００２２】上記実施例に対し、比較例１においては、
シリカフラワー ♯２００の１００重量部に対し、シリ
カヒュームＵＤを８重量部、ニューコテエースを１５
重量部、モビニール１０６Ｅを不揮発分として１５重量
部混合し、適量の水を加えてコンクリート用表面修整材
を得たものであり、コンクリートと異なる色彩となっ
た。比較例２においては、シリカフラワー ♯２００の
１００重量部に対し、シリカヒュームＵＤを２重量
部、ニューコテエースを７０重量部、モビニール１０６
Ｅを不揮発分として１０重量部混合し、適量の水を加え
てコンクリート用表面修整材を得たものであり、研磨性
が不良であり、こて塗り性及び付着性がやや良好である
ものの、研磨性が不良であった。比較例３においては、
シリカフラワー ♯２００の１００重量部に対し、シリ
カヒュームＵＤを０．２重量部、ニューコテエースを
２０重量部、モビニール１０６Ｅを不揮発分として４０
重量部混合し、適量の水を加えてコンクリート用表面修
整材を得たものであり、研磨性が不良であった。

【００２３】比較例４においては、シリカフラワー ♯
２００の１００重量部に対し、ニューコテエースを２０
重量部、モビニール１０６Ｅを不揮発分として１５重量
部混合し、適量の水を加えてコンクリート用表面修整材
を得たものであり、コンクリートと異なる色彩となっ
た。比較例５においては、シリカフラワー ♯２００の
１００重量部に対し、シリカヒュームＵＤを４重量
部、モビニール１０６Ｅを不揮発分として１５重量部混
合し、適量の水を加えてコンクリート用表面修整材を得
たものであり、こて塗り性及びだれ防止性が不良であっ
た。比較例６においては、シリカフラワー ♯２００の
１００重量部に対し、シリカヒュームＵＤを０．１重
量部、ニューコテエースを２０重量部混合し、適量の水
を加えてコンクリート用表面修整材を得たものであり、
付着性が不良であった。従って、比較例１〜３は、上記
評価により、コンクリート用表面修整材としては不適で
あることが分かる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る請求項
１〜請求項４、請求項６及び請求項７記載の発明によれ
ば、補修用モルタル又は補修材に含有されるセメントの
代わりに、セメントと略同質かつ不活性なものとしたの
で、コンクリートの補修時或いは補修後の白華現象を防
止しつつ、被補修部と周りのコンクリートとの質感及び
色彩を略同一とすることができる。

【００２５】請求項５記載の発明によれば、繊維を含有
するので補修材のたれを防止することができ、補修後の
コンクリートの見栄えを向上できる。請求項８記載の発
明によれば、コンクリート欠損部への塗布時における補
修材の流動抵抗を低減するので、欠損部としての微細な
ピンホール等に補修材を流し込みやすくし、コンクリー
トの補修作業時における効率を向上することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永野公平静岡県浜松市上西町1314番地ニチエー吉田株式会社内Ｆターム(参考） 2E176 AA01 BB01 BB14 BB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリートの欠損部に充填され、該コン
クリートを補修するためのコンクリートの補修材におい
て、粒径３００μｍ以下の無機質骨材と、前記コンクリートと略同一の色彩を帯びた着色材と、前記無機質骨材と着色材とを結合して硬化させる固結材
と、を含むことを特徴とするコンクリートの補修材。
【請求項２】前記着色材は、灰色系非晶物質であること
を特徴とする請求項１記載のコンクリートの補修材。
【請求項３】前記着色材は、顔料であることを特徴とす
る請求項１記載のコンクリートの補修材。
【請求項４】前記固結材は、合成樹脂エマルジョン及び
／又は合成ゴムラテックスであることを特徴とする請求
項１〜請求項３のいずれか１つに記載のコンクリートの
補修材。
【請求項５】前記無機質骨材及び着色材に、繊維長５ｍ
ｍ以下の繊維を加えたことを特徴とする請求項１〜請求
項４のいずれか１つに記載のコンクリートの補修材。
【請求項６】前記無機質骨材１００重量部に対し、前記
着色材を０．１〜５重量部、前記繊維を１〜５０重量
部、固結材の不揮発分を２〜３０重量部としたことを特
徴とする請求項５記載のコンクリートの補修材。
【請求項７】前記無機質骨材１００重量部に対し、前記
着色材を０．２〜２重量部、前記繊維を５〜２０重量
部、固結材の不揮発分を５〜１５重量部としたことを特
徴とする請求項５記載のコンクリートの補修材。
【請求項８】前記無機質骨材として、又は添加物として
微小中空球体を用いたことを特徴とする請求項１〜請求
項７のいずれか１つに記載のコンクリートの補修材。