JPH091041A - 噴霧吹き付け工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被付着面で緩硬化型のゴム−アスファルト−
セメント固体層を形成させ、防水性、防湿性、気密性に
優れた厚付け被膜を形成することが可能な噴霧吹き付け
工法を提供する。 【構成】 固形分濃度５０重量％以上のゴム−アスファ
ルトエマルジョンおよびセメント系粉体を主成分とする
混合物と、セメント系粉体を硬化させる液状増粘剤と
を、噴霧ノズルを用いて空中で混合させ、被付着面に到
達するまでの空間および被付着面上で該混合物と液状増
粘剤とを連続的に接触させることにより、被付着面に緩
硬化型のゴム−アスファルト−セメント固体層を形成さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、噴霧吹き付け工法に関
し、さらに詳細にはゴム−アスファルトエマルジョンと
セメント系粉体を主成分とする混合物を被付着面に噴霧
する際に、該セメント系粉体を硬化することが可能な液
状増粘剤を同時に噴霧し、空中で両者を混合することに
よって、被付着面に到達するまでの空間で、瞬間かつ強
力な増粘効果を得ることにより、被付着面で緩硬化型の
ゴム−アスファルト−セメント固体層を形成させ、防水
性、防湿性、気密性に優れた厚付け被膜を形成すること
が可能な噴霧吹き付け工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴム−アスファルトエマルジョン
の吹き付け工法として、高濃度のゴム−アスファルトエ
マルジョンと、多価金属塩水溶液などの該エマルジョン
を破壊しゲル化させることが可能なゲル化剤水溶液と
を、別々のノズルから同時に噴霧し、被付着面に到達す
る前および／または到達時に両液を衝突させて、瞬間的
にゲル化反応させ、接着力が強いゴム−アスファルト固
体層からなる厚付け膜を形成する工法がある（特公昭５
８−４１１０７号公報）。

【０００３】この工法は、ゴム−アスファルトエマルジ
ョンが被付着面に到達する前および／または到達時に
は、既に瞬間的にゲル化していることから、吹き付け後
の被膜の連続性は、被付着面の平滑度に影響を受けやす
い。例えば、建築および土木分野において構築される現
場打ちコンクリートによる地下外壁の場合、表層部の仕
上がりにおいて、型枠の目違い、ピンホール、ジャンカ
などの凹凸は、現状では避けられない。このような粗雑
な面に上記工法で吹き付けを行うと、被付着面の形状に
対して忠実に被膜が形成される。ひいては、凹凸のエッ
ジ部位で膜厚にバラツキが生じ、被膜乾燥時の収縮力が
膜の薄い部位に集中し、亀裂の発生に至ることがある。

【０００４】一方、被付着面の平滑度合いの影響を受け
ないゴム−アスファルトエマルジョン系防水材吹き付け
工法として、ゴム−アスファルトエマルジョンにセメン
ト系粉体を混合し、必要に応じてメチルセルロース系増
粘剤を添加したものを、空気とともに噴霧分散させる２
流体ノズルを用いて吹き付け、被付着面にゴム−アスフ
ァルト−セメント固体層を形成させる工法が知られてい
る。しかしながら、この工法は、吹き付け材料を大幅に
増粘した際に問題となる圧送ポンプの吐出能力の限界
や、メチルセルロース系増粘剤を添加したときの環境温
度変化にともなう粘度挙動の問題から、垂直面あるいは
天井面に対して、１回の吹き付け作業で材料が垂れ落ち
ることなく防水性能上必要とされる厚み付けを行うこと
は、非常に困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題を背景になされたもので、被付着面で緩硬化型
のゴム−アスファルト−セメント固体層を形成させ、防
水性、防湿性、気密性に優れた厚付け被膜を形成するこ
とが可能な噴霧吹き付け工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】本発明は、固形分濃度５
０重量％以上のゴム−アスファルトエマルジョンおよび
セメント系粉体を主成分とする混合物と、セメント系粉
体を硬化させる液状増粘剤とを、噴霧ノズルを用いて空
中で混合させ、被付着面に到達するまでの空間および被
付着面上で該混合物と液状増粘剤とを連続的に接触させ
ることにより、被付着面に緩硬化型のゴム−アスファル
ト−セメント固体層を形成させることを特徴とする噴霧
吹き付け工法を提供するものである。

【０００７】本発明の基体となるゴム−アスファルトエ
マルジョンは、アニオン性、カチオン性、ノニオン性の
いずれもでよいが、セメント系粉体を添加、混合し、プ
ランジャーポンプなどの加圧により、エアレススプレー
を行うのに充分なエマルジョン安定性を持つ必要があ
る。ゴム−アスファルトエマルジョンの固形分は、本発
明の厚付け性能に関与する重要な項目であり、５０重量
％以上、好ましくは５０〜８０重量％、さらに好ましく
は６０〜８０重量％の範囲である。５０重量％未満で
は、増粘剤混合時の緩ゲル化作用が小さく、所定の増粘
効果が得られない。一方、８０重量％を超えると、セメ
ント系粉体の添加が困難となる場合があり、硬化時間が
遅延するため実用に耐えない恐れがある。

【０００８】ゴム−アスファルトエマルジョン中のゴム
としては、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴ
ム、ブチルゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、アクリルゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体など
が挙げられるが、スチレン−ブタジエン共重合ゴムや、
カルボキシル変性スチレン−ブタジエン共重合体を主成
分とすることが、ゴム−アスファルト−セメント固体層
として性能的にも経済的にも優れている。

【０００９】また、ゴム−アスファルトエマルジョン中
のアスファルトとしては、天然アスファルト、ストレー
トアスファルト、ブローンアスファルトなどが挙げら
れ、いずれも使用可能である。ゴム−アスファルトエマ
ルジョン中のゴム含有量は、特に制限されるものではな
いが、ゴム−アスファルト全固形分に対して、好ましく
は５〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜３０重量％
である。５重量％未満では、アスファルトの改質効果が
小さく、ゴム−アスファルト被膜の性能を広い温度範囲
にわたって保ち難い。一方、５０重量％を超えると、ゴ
ム−アスファルト被膜の柔軟性、粘着性を損ない、ゴム
−アスファルトの本来の防水性能を失うことになる。

【００１０】本発明に使用されるセメント系粉体として
は、水硬反応終了時により多くのエトリンジャイト生成
物が生じるようなセメントが好ましいが、その具体例と
しては、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、中庸ポルトラ
ンドセメント、ジェットセメント、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が挙げられ
る。このセメント系粉体の平均表面積は、通常、３，０
００〜６，０００ｃｍ² ／ｇ程度である。

【００１１】セメント系粉体の添加量は、ゴムとアスフ
ァルトの全固形分１００重量部に対して、好ましくは２
０〜１００重量部、さらに好ましくは２０〜５０重量部
である。アスファルト系粉体の添加量が２０重量部未満
では、ゴム−アスファルトエマルジョンの凝結が遅延
し、遊離水が捕獲され難く、硬化に時間がかかる。一
方、１００重量部を超えると、形成被膜のクラック発生
の危険性および伸びの低下などの性能低下を招く。

【００１２】なお、上記ゴム−アスファルトエマルジョ
ンとセメント系粉体を主成分とする混合物の調製方法と
しては、溶融アスファルトを乳化剤を用いて水性エマ
ルジョン化し、これにゴムラテックスまたはエマルジョ
ンを添加混合し、ゴム−アスファルトエマルジョンを作
製し、使用前にセメント系粉体を混合する方法、アス
ファルトにゴムを溶融、混合により均一化したのち、乳
化剤により水性エマルジョン化し、ゴム−アスファルト
エマルジョンを作製し、使用前にセメント系粉体を混合
する方法、溶融アスファルトをゴムラテックスまたは
エマルジョンおよび乳化剤で水性エマルジョン化し、ゴ
ム−アスファルトエマルジョンを作製し、使用前にセメ
ント系粉体を混合する方法、などが挙げられる。

【００１３】なお、上記混合物中には、ゴム−アスファ
ルトエマルジョン、セメント系粉体のほかに、必要に応
じて各種界面活性剤、老化防止剤、可塑剤、充填剤など
を配合することもできる。

【００１４】次に、液状増粘剤は、ゴム−アスファルト
エマルジョンに適度な緩ゲル化状態を引き起こすことに
より、充分な厚み付けを可能とする粘性を付与し、かつ
セメント系粉体の硬化作用を促進させ、必要最小量のセ
メント系粉体の添加量でゴム−アスファルトエマルジョ
ンを凝結させるセメント急結効果を持つものである。液
状増粘剤自身の粘性は、直接、本発明の性能には影響し
ないが、噴霧吹き付けを行うことから、低粘度であるこ
とが好ましい。この液状増粘剤としては、水ガラス、コ
ロイダルシリカ、リチウムシリケートなどのケイ酸塩水
溶液のほか、有機系では、イソシアネート、ポリアクリ
ル酸水溶液、タンニン酸水溶液、そのほか塩化アンモ
ン、炭酸アンモニウムジルコニウムなどの一般的なゲル
化剤から選ばれた少なくとも１種が挙げられ、好ましく
はケイ酸塩水溶液、特に好ましくはコロイダルシリカで
ある。このコロイダルシリカは、水を分散媒とし、無水
ケイ酸の超微粒子を水中に分散させた膠質溶液である。

【００１５】なお、上記液状増粘剤中には、性状に応じ
た充填剤を配合することもできる。また、液状増粘剤の
固形分濃度または有効成分含有率は、通常、５〜５０重
量％、好ましくは１５〜４０重量％程度である。

【００１６】さらに、液状増粘剤の使用量は、吹き付け
形成した被膜の柔軟性、耐水強度などを維持するうえで
できるだけ少量であることが望ましいが、上記混合物に
対する液状増粘剤中の比率は、それぞれの種類、濃度に
よって異なるが、容量比にして好ましくは１／１５〜１
／５、さらに好ましくは１／１０〜１／７である。液状
増粘剤の比率が少なすぎると、増粘剤混合時の緩ゲル化
作用が小さく、所定の増粘効果が得られない。一方、多
すぎると、形成した被膜のクラック発生の危険性、被膜
伸びの低下などの性能の低下を招く。

【００１７】本発明に使用する噴霧吹き付け機は、エア
レス型が好ましい。従来の吹き付け機では、圧縮空気に
よって吹き付け材料を噴霧させる、いわゆるエアスプレ
ー方式が広く使用されている。この型式は、吹き付け機
の構造が簡単で、噴霧吹き付け作業性にも優れている
が、反面、吹き付け材料の飛散が甚だしく、従って効果
的に混合物（ゴム−アスファルトエマルジョン＋セメン
ト）と液状増粘剤とを接触混合させて、該混合物を増粘
・凝固させるのに不完全な面がみられる欠点がある。す
なわち、飛散が甚だしいため、特に黒色のゴム−アスフ
ァルトエマルジョンを含む上記混合物では重大な問題で
あり、また飛散が甚だしいことは、ある限られた範囲に
重点的に噴射されずに、液状増粘剤との接触が充分に効
率的ではない。

【００１８】これに対し、エアレス型噴霧吹き付け機
は、適当なポンプで吹き付け材料に高圧を与え、細孔よ
り噴霧吹き付けるもので、空気を使用しないため限定さ
れたパターンを非常に効率よく形成でき、かつ被付着面
に高速で衝突するため、付着性が良好であり、また緻密
な吹き付け材料層を形成させることができる。同時に、
飛散が極めて少なく、従って吹き付け材料の損失は少な
いなどの利点が多い。このエアレス型は、空気あるいは
油圧モーターを利用したプランジャー型ポンプによるも
の、あるいは電動ダイヤフラム型ポンプによるものなど
が挙げられる。

【００１９】以下、本発明を図面を用いて説明する。ま
ず、ゴム−アスファルトエマルジョンとセメント系粉体
を混合した混合物１と液状増粘剤８を用意する。さら
に、混合物用エアレススプレー機３と液状増粘剤用エア
レススプレー機１０の２台を用意する。混合物（ゴム−
アスファルトエマルジョン＋セメント）および液状増粘
剤は、それぞれのポンプのパイプ２および９より吸い上
げられ、各スプレー機のポンプを通り、圧を加えられて
耐圧ホース４および１１より、スプレーガン６および１
３に達する。スプレーガンの手元にあるコック５および
１２を開けば、先端にある噴出口より噴射される。この
噴出口には、噴出量およびスプレーパターンを決定する
特有な形状を有する細孔、すなわちノズル１４、１５お
よび７が装着されている。混合物用のノズル７は中央に
位置し、その両端には液状増粘剤用のノズル１４、１５
がノズル７からそれぞれ１０ｃｍ以内の間隔をおいて、
それぞれ中央に向かって僅かに傾斜して配置されてい
る。

【００２０】まず、コック１２を開き加圧された液状増
粘剤のノズル１４および１５より霧滴状となって二つの
広がりをもって被付着面に吹き付けられる。続いて、コ
ック５を開き加圧された混合物の霧滴は、ノズル７より
噴射され、液状増粘剤の霧滴に包み込まれるようにして
空間で接触混合されながら、被付着面１６に衝突し、該
混合物は増粘されて、ゴム−アスファルト−セメント固
体層１７が形成される。このように、混合物（ゴム−ア
スファルトエマルジョン＋セメント）は、少量の液状増
粘剤により極めて短時間（空間および被付着面に付着す
ると同時）に増粘され、被付着面に固体層が形成され
る。被付着面に形成された厚付け被膜は、ゴム−アスフ
ァルトエマルジョンに混合されたセメント系粉体により
該エマルジョン中の水が吸収されてエマルジョン破壊が
進行すると同時に、液状増粘剤によるセメント急結作用
により、硬化が促進され、また自然乾燥硬化の相乗作用
により、ゴム−アスファルト−セメント固体層からなる
厚付けの被膜が安定に形成される。

【００２１】なお、被付着面の性質によっては、吹き付
け施工の前に、適当なプライマーを塗布しておくと、被
付着面とゴム−アスファルト−セメント固体層との接着
性を向上させることができる。このプライマーとして
は、アニオン性またはカチオン性のゴム−アスファルト
エマルジョン、ゴムラテックス、樹脂エマルジョンなど
が挙げられる。

【００２２】以上のように、本発明によれば、セメント
粉体を混合した緩硬化型ゴム−アスファルトエマルジョ
ン防水材を、１回の吹き付け工程で、垂直面および天井
面に垂れることなく、厚み付けを行うことが可能とな
り、防水・防湿・気密工事を施工するうえで大幅な省力
化が図れる。本発明は、屋上の防水層成形、外壁面の防
水層成形、冷凍冷蔵庫、保温庫などの防湿、防気層成
形、燻蒸倉庫、サイロの防気層成形、地下構造物、橋梁
などの防水層成形、薬品貯蔵タンクの防水、保温層成形
などに使用され、周辺を汚染することなく、迅速かつ効
率よく施工することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらによって限定されるのではない。なお、
実施例中、部および％は、特に断らない限り重量基準で
ある。また、実施例における各種測定項目は、以下のよ
うにして求めた値である。密封状態での硬化性 離型紙上に吹き付けた試料を、１００ｍｌのポリエチレ
ン容器に５０ｇ入れ密栓し、２０℃において指触で硬化
状態を観察した。コンクリート製歩道板との接着力 市販のコンクリート製歩道板（３００×３００×３５ｍ
ｍ）に、各々の吹き付け材料を４ｍｍ厚で吹き付け、湿
潤状態で７２時間養生した後の接着強度を調べた。

【００２４】実施例１ 固形分濃度７０％のゴム−アスファルトエマルジョン
〔日本ラテックス加工（株）製、ＪＳＲスプレイション
ＧＰ−Ａ〕１７０部に対して、セメント系粉体〔日本ラ
テックス加工（株）製、ＪＳＲスプレイションＧＰ−
Ｂ〕を６０部加え、攪拌機により均一に攪拌して改質ゴ
ム−アスファルトエマルジョン混合物を作製した。この
混合物を、大型エアレス塗装機〔旭サナック（株）製、
スーパーベアＮＰ２５５４〕を用いてエアスプレーし、
同時にコロイダルシリカ〔旭電化（株）製、ＡＴ−３
０〕の１５％希釈水溶液を小型エアレス塗装機〔旭サナ
ック（株）製、ライトベアＡＰ１６３６〕を用いてエア
レススプレーし、改質ゴム−アスファルトエマルジョン
混合物８０部に対し、コロイダルシリカの１５％希釈水
溶液を１０部の割合で空中混合させながら、垂直な被付
着面に吹き付け、被膜を形成した。

【００２５】比較例１ 実施例１において、改質ゴム−アスファルトエマルジョ
ン混合物１００部に対し、メチルセルロース系増粘剤
〔信越化学工業（株）製、ＳＭ−２５〕を０．２部加
え、攪拌機で均一に攪拌して増粘したのち、市販の塗装
用カップガンを用いてエアースプレー方式で実施例１と
同様に垂直な被付着面に吹き付け、被膜を形成した。

【００２６】比較例２ 固形分濃度８２％のゴム−アスファルトエマルジョン
〔日本ラテックス加工（株）製、ＪＳＲスプレイジョ
ン〕を大型エアレス塗装機〔旭サナック（株）製、スー
パーベアＮＰ２５５４〕を用いてエアスプレーし、同時
に塩化カルシウム５％水溶液を小型エアレス塗装機〔旭
サナック（株）製、ライトベアＡＰ１６３６〕を用いて
エアレススプレーし、ゴム−アスファルトエマルジョン
７０部に対し、塩化カルシウム５％水溶液を１０部の割
合で空中混合させながら、垂直な被付着面に吹き付け、
被膜を形成した。

【００２７】実施例１および比較例１〜２の吹き付け被
膜において、出来るかぎりの厚み付けを行い、垂れ落ち
ることなく保持可能な厚みの値を測定し。また、別に密
封状態での硬化時間と、湿潤状態で７２時間養生した際
の市販のコンクリート製歩道板（３００×３００×３５
ｍｍ）との接着力を測定した。結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】＊１）吹き付け材料凝集破壊 ＊２）吹き付け材料凝集破壊３０％、吹き付け材料とコ
ンクリートとの界面剥離７０％ 比較例１〜２は、従来の工法技術によるものであるが、
実施例１に対して、比較例１は最大膜厚が充分でなく、
比較例２では硬化性および湿潤養生時の接着力の点で劣
る。

【００３０】実施例２ 実施例１において、あらかじめゴム−アスファルトエマ
ルジョンの全固形分を７３％に調整した試料を用い、同
じセメント系粉体の添加量を４０部へ変量した以外は、
実施例１と同様に吹き付けを行い、コロイダルシリカと
の混合吹き付け時の垂直被付着面への施工可能最大膜厚
を測定した。また、別に密封状態での硬化時間を測定し
た。

【００３１】比較例３ 実施例２において、コロイダルシリカを混合せず、改質
ゴム−アスファルトエマルジョン混合物のみをエアレス
スプレーし、垂直被付着面への施工可能な最大膜厚を測
定し。また、別に密封状態での硬化時間を測定した。

【００３２】比較例４ 実施例１において、あらかじめゴム−アスファルトエマ
ルジョンの全固形分を４５％に調整した試料を用い、同
じセメント系粉体の添加量は６０部そのままで、コロイ
ダルシリカとの混合吹き付け時の垂直被付着面への施工
可能最大膜厚を測定した。また、別に密封状態での硬化
時間を測定した。

【００３３】実施例２、比較例３〜４の結果を表２に示
す。実施例２では、セメント系粉体の量を減量しても、
コロイダルシリカの緩ゲル化・硬化促進作用により、実
用範囲内の時間で硬化すると同時に１０ｍｍ＜の最大膜
厚を確保している。しかしながら、比較例３でコロイダ
ルシリカを混合しない場合は、厚付け効果が得られず、
密封状態での硬化性も大幅に遅延するため、実用に耐え
ない。比較例４では、ゴム−アスファルトエマルジョン
の全固形分が本発明で規定する範囲を外れており、セメ
ント系粉体の添加量が実施例１と同量であっても、厚付
け効果は得られない。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】本発明の噴霧吹き付け工法によれば、被
付着面で緩硬化型のゴム−アスファルト−セメント固体
層を形成させ、防水性、防湿性、気密性に優れた厚付け
被膜を形成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法の１実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ゴム−アスファルトエマルジョン ２，９ 吸い込みパイプ ３，１０ エアレス型吹き付け機 ４，１１ 耐圧ホース ５，１２ コック ６，１３ 噴射口（スプレーガン） ７，１４，１５ ノズル ８ 液状増粘剤 １６ 壁面 １７ ゴム−アスファルト−セメント固体層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形分濃度５０重量％以上のゴム−アス
   ファルトエマルジョンおよびセメント系粉体を主成分と
   する混合物と、セメント系粉体を硬化させる液状増粘剤
   とを、噴霧ノズルを用いて空中で混合させ、被付着面に
   到達するまでの空間および被付着面上で該混合物と液状
   増粘剤とを連続的に接触させることにより、被付着面に
   緩硬化型のゴム−アスファルト−セメント固体層を形成
   させることを特徴とする噴霧吹き付け工法。
2. 【請求項２】 液状増粘剤がケイ酸塩水溶液である請求
   項１記載の噴霧吹き付け工法。