JP5171872B2 - セメント系エアゾール製品およびセメント系エアゾール製品用のセメント組成物。 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート、セメントモルタルの補修・表面美化などに使用するセメント系エアゾール製品、およびそれらに使用されるセメント組成物に関するものである。

従来、コンクリート表面のひび割れ、ジャンカ等の劣化箇所の補修方法としては、セメントに水を加えて練ったセメントミルクなどの補修材を、ひび割れ等のコンクリート劣化箇所の中に注入する工法などが知られている。

しかしながら、上記のようなコンクリート補修工法では、ひび割れ箇所に補修材注入用の孔を削孔する必要がある場合もあり、装置が大がかりとなり、工事費用も高額となる。
また、コンクリート劣化箇所に補修材注入用の孔を削孔すると、当該劣化箇所をさらに傷めることとなり、コンクリート構造物の強度等の観点から好ましくない。
さらに、補修材としてセメントミルクを用いる場合には、注入過程でセメントの水和反応が進行するため、注入作業を短時間で完了させる必要があり作業に時間的制限がある。
このため、設備や機器が簡易でコンクリート劣化箇所を傷めることのないコンクリート補修工法に用いる材料として、セメント系エアゾール製品が提案されている（特許文献１乃至特許文献３）。

これらのセメント系エアゾール製品は、超速硬セメントを噴射用ガスとともにエアゾール容器中に充填しておき、これをコンクリートの劣化箇所に補修箇所に吹き付けて補修するもので、設備や機器が簡易でありコンクリート劣化箇所を傷めることなく補修できるものである。

しかしながら、従来のセメント系エアゾール製品では、エアゾール容器内でセメント成分と有機溶剤成分が分離しやすく、そのため、噴射圧力や噴射量が不均一になり、均一な膜厚に吹きつけることが難しく補修箇所がムラになりやすいという問題がある。
また、セメント成分と有機溶剤成分の分離によって噴射圧力や噴射量を均一に調整することが困難であるため一度に多くセメント成分を噴射してしまい、噴射時間が短く作業効率を向上させることが困難である。

特開２００４−３４６６３５号公報 特開２００５−１６２９９９号公報 特開２００７−１９１５８４号公報

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、簡易にコンクリート劣化箇所を補修できるセメント系エアゾール製品において、均一に且つ効率よく作業ができるセメント系エアゾール製品およびセメント系エアゾール製品用のセメント組成物を提供することを課題としている。

本発明者らは、上記課題を解決するために、超速硬セメントと疎水性有機溶剤とを含むセメント組成物を噴射用ガスと共にエアゾール容器に充填したセメント系エアゾール製品において、前記疎水性有機溶剤の比重が１．４３〜１．５２であって且つ前記超速硬セメントの比重に対して１／３以上であることを特徴とするセメント系エアゾール製品を提供する。

本発明によれば、超速硬セメントと混合される疎水性有機溶剤の比重が１．４３〜１．５２であって且つ前記超速硬セメントの比重に対して１／３以上であるため、エアゾール容器内で超速硬セメントと疎水性有機溶剤が分離しにくい。そのため、噴射時に均一に超速硬セメントが噴射され噴射対象物であるコンクリート劣化箇所などへの均一な吹き付けが可能になる。
また、前記有機溶剤が疎水性有機溶剤であるため、セメントの硬化時間が短縮でき、吹きつけ後の硬化不良が抑制できる。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明のセメント組成物およびセメント系エアゾール製品について説明する。

本実施形態のセメント組成物は超速硬セメント、有機溶剤、および混和材を含むセメント組成物である。

前記超速硬セメントとしては、ＪＩＳ Ｒ５２０１に準じて測定された硬化時間(終結時間)が１分〜６０分程度の超速硬セメントであることが好ましい。
超速硬セメントとしては、例えば、１１ＣａＯ・7Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂を主成分とする、いわゆるジェットセメント；ポルトランドセメントとアルミナセメントと石膏の３成分から構成される超速硬セメント；アルミナセメント単体などが使用できる。

前記有機溶剤は、疎水性有機溶剤である。疎水性有機溶剤であることにより、前記超速硬セメントのセメント硬化時間が短縮でき、硬化不良を抑制できる。
また、前記有機溶剤としては難燃性または不燃性の溶剤であることが、安全性の観点から好ましい。
また、前記有機溶剤は、前記超速硬セメントの比重に対して１／３以上、好ましくは１／３以上２／３以下程度の比重を有する溶剤であることが好ましい。
このような比重である場合には、エアゾール容器内で超速硬セメントと有機溶剤が分離しにくくなり、均一に噴射することができる。
例えば、前記のような超速硬セメントの比重は２．９５〜３．３０程度であるため、これに対し１／３以上２／３以下程度だと約１．０以上２．１以下程度であることが好ましい。

このような有機溶剤としては、例えば、トリクロルエチレン、ジクロルメタンなどの塩化炭化水素類、化学式ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨＣｌ₂、ＣＣｌＦ₂ＣＦ₂ＣＨＣｌＦ、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨＦ₂、Ｃ₅Ｈ₂Ｆ₁₀などフルオロカーボン系化合物、ジクロロメタン、トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類などが使用できる。
前記有機溶剤は１種を単体で使用してもよく、２種類以上を混合して使用してもよい。

有機溶剤の添加量としては、前記超速硬セメント１００重量部に対して、５０〜２５０重量部、好ましくは５０〜１５０重量部の範囲であることが好ましい。
前記範囲である場合には、超速硬セメント成分との分離が効果的に抑制できる。

本実施形態におけるセメント組成物にはさらに、混和材が含まれている。
混和材を混合することで噴射後のセメントのひび割れを抑制することができ、且つ補修箇所にあるひび割れなど細い間隙への充填性が向上する。
前記混和材としては、例えば、フライアッシュ、炭酸カルシウム、クレー、タルクなどの混和材であって、粒径が９０μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍのものが好ましい。粒径が上記範囲である場合には、効果的にひび割れが抑制でき、且つ補修箇所にあるひび割れなど細い間隙への充填性が向上する。前記混和材としては、特に、炭酸カルシウムが好ましい。

前記混和材の添加量は、前記超速硬セメント１００重量部に対して、５〜３０重量部、好ましくは５〜１５重量部であることが好ましい。
この範囲であれば、効果的にひび割れの抑制とひび割れへの充填性を向上できる。

前記のような成分からなるセメント組成物とともにエアゾール容器に充填される噴射ガスとしては、通常エアゾールに用いられる公知のものが適宜使用可能であるが、例えば、プロパン、ブタンなどの液化石油ガスやジメチルエーテル、フロン又は代替フロン、窒素などの圧縮ガスが用いられる。フロン又は代替フロンとしては、ＨＣＦＣ−２２、ＨＣＦＣ−１２３、ＨＣＦＣ−１２４、ＨＣＦＣ−１４２ｂ、ＨＣＦＣ−１２５、ＨＣＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ−１５２ａ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆ、ＨＦＯ−１２３４Ｚｅ、ＣＦ₃Ｉ又はこれらの混合物などが使用可能である。

前記のようなセメント組成物および噴射ガスは、通常のエアゾール容器に充填してセメント系エアゾール製品が形成される。

エアゾール容器は通常用いられる容器が適宜使用可能であるが、例えば、金属製の缶に合成樹脂製や金属製のディップチューブ、ノズルを備えた容器などが使用できる。

なお、本発明の効果が著しく損なわれない範囲においては、ここでは詳述していない、セメント組成物の成分や有機溶剤や噴射ガスの種類など従来公知の技術事項を本発明において採用することが可能である。

次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（セメント組成物）
エアゾール容器に充填するセメント組成物として表１に記載のものを１２５ｇ用意した。
各実施例および比較例のセメント組成物は表１に示す各噴射ガス０．１３リットル〜０．２６リットルとともに、容積０．５２リットルのエアゾール容器に充填される。

（有効付着率の測定）
前記各実施例および比較例のセメント系エアゾール製品を使用して有効付着率の測定を行った。
３０ｃｍ ×３０ｃｍのコンクリートの平板を垂直に設置し、９０℃の角度から（水平方向）から板から噴射口までの距離を３０ｃｍ離して、セメント系エアゾール製品に充填したセメント組成物の全量を噴射した。
平板はあらかじめ重量を測定しておき、噴射後の重量を測定し、その差によって付着したセメント組成物の重量を測定した。
この平板に付着したセメント組成物の量÷充填したセメント組成物の量によって、有効付着率（％）を計算した結果を表１に示した。
尚、噴射時には風の影響を受けないように噴射用の孔をあけた囲みの中に平板を設置し、該孔から噴射した。

（連続噴射時間の測定）
前記有効付着率の測定と同様のセメント系エアゾール製品を１０秒間上下に振った後、壁面に向かい９０℃の角度（水平方向）で噴射し、噴射物が出なくなるまでの時間を測定した。
結果を表１に示した。

（ひび割れ充填深さの測定）
乾燥したひび割れが発生しているコンクリート表面に前記有効付着率の測定と同様のセメント系エアゾール製品をそれぞれ、９０℃の角度（水平方向）で５秒間噴射した。
その後余分にふくらんだセメント付着物をへらで除去し、水を含ませたスポンジで表面をこすり硬化させた後に、各コンクリートを切断して、ひびの内部にどれだけの深さセメント組成物が付着しているか測定した。
結果を表１に示した。

表１に示すように、各実施例では、有効付着率、連続噴射時間およびひび割れ充填深さのすべての結果が良好であった。

（硬化試験）
次に、表２に示すようなセメント組成物を水を除いて準備した。
これらのセメント組成物に水を添加して硬化させて時の時間を測定した。
結果を表２に示す。

表２に示すように、疎水性の有機溶剤であって、比重が１．４３、１．５２のものを使用したセメント組成物は硬化時間が比較例に比べて短時間であった。

Claims (2)

1. 超速硬セメントと疎水性有機溶剤とを含むセメント組成物を噴射用ガスと共にエアゾール容器に充填したセメント系エアゾール製品において、
   前記疎水性有機溶剤の比重が１．４３〜１．５２であって且つ前記超速硬セメントの比重に対して１／３以上であることを特徴とするセメント系エアゾール製品。
2. 超速硬セメントと疎水性有機溶剤とを含むセメント系エアゾール製品用のセメント組成物において、
   前記疎水性有機溶剤の比重が１．４３〜１．５２であって且つ前記超速硬セメントの比重に対して１／３以上であることを特徴とするセメント系エアゾール製品用のセメント組成物。