JPH09263467A

JPH09263467A - 水処理施設のコンクリート構造物用防食上塗り組成物

Info

Publication number: JPH09263467A
Application number: JP7370996A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Horiguchi; 和雄堀口; Koji Hidaka; 幸治日▲高▼; Keisuke Inoue; 敬介井上
Original assignee: NIPPON JITSUKOU KK
Current assignee: NIPPON JITSUKOU KK
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】湿潤状態のコンクリ−ト面にも一回で厚塗施工
ができ、しかも早期硬化して、長期間安定した高い付着
強度と良好な物性を有する耐久性に優れた緻密な防食層
を形成し得る水処理施設のコンクリート構造物用防食上
塗り組成物を提供する。【解決手段】（ｉ）液状エポキシ樹脂１００重量部、
（ii）硬化剤２０〜６０重量部、（iii)セラミックス粉
５０〜３００重量部、（iv）繊維状粘土鉱物１〜５０重
量部、並びに（ｖ）炭素短繊維０．１〜２０重量部を含
有することを特徴とする水処理施設のコンクリート構造
物用防食上塗り組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水処理施設のコン
クリート構造物用防食上塗り組成物、及び該上塗り組成
物を用いる水処理施設のコンクリート構造物用防食被覆
層形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水処理場などの排水処理施設ではコン
クリート製処理槽等の多くのコンクリート構造物が使用
されているが、排水中には硫酸塩が含まれており、これ
が排水中に存在する嫌気性細菌により還元されると、硫
化水素となって気相部に放出され、コンクリート構造物
に付着した後、更に、好気性細菌により酸化されて硫酸
となり、コンクリート表面が中性化や腐食劣化を起こす
という問題点がある。

【０００３】斯かる問題点に対応するために、従来、排
水処理施設におけるコンクリート構造物には、その内面
に合成樹脂系のモルタル材や塗装材を塗布することによ
って防食処理が施されている。

【０００４】従来から行われているコンクリート面の防
食処理方法は、コーテング工法とライニング工法に大別
されており、この内で、コーテング工法は、熱硬化性樹
脂、タール変性樹脂（エポキシ樹脂、タールエポキシ樹
脂、シリコン樹脂等）等を刷毛、ロ−ラー、吹き付け等
の方法で０．２〜０．５ｍｍ程度に塗付する方法であ
る。しかしながら、コーティング方法では、形成される
被膜が薄いために、２〜３年程度で劣化が生じ、耐用性
が不十分である。

【０００５】ライニング工法としては、１）ポリマーセ
メントモルタル、アルミナセメント等のセメント系の材
料を用いて左官仕上げする方法、２）水ガラスモルタ
ル、硫黄モルタル等の無機系材料を１０〜３０ｍｍ程度
に左官仕上げする方法、３）熱硬化性樹脂（エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等）にフレ
−クを混入した上塗り材や、熱硬化性樹脂を用いた樹脂
モルタル等を１〜５ｍｍ程度の厚さにローラー、吹き付
け、左官仕上等で施工する方法、４）熱硬化性樹脂の間
にガラス繊維のマットを積層するＦＲＰ工法（積層工
法）等が知られており、更に、熱可塑性樹脂成形品（シ
−ト、板）を張り付ける方法等も検討されている。

【０００６】しかしながら、これらのライニング工法
は、いずれも、コンクリートに特有の含有水分の影響
で、被覆層に接着力の低下に起因する「膨れ」「はが
れ」等の欠陥が生じやすく、構造物に十分な防水・防食
性を付与できないという問題点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したライニング工
法の内で、エポキシ樹脂及びその硬化剤に珪砂や陶器廃
材の粉砕物等のセラミック粉を加えたエポキシ樹脂モル
タルを用いる方法では、施工時に上塗り材の「だれ」が
生じ易いために、一回では厚塗りをすることができず、
所定の厚さの防食層を形成するためには、何回も重ね塗
りをする必要があり、施工に長時間を要し、しかも均一
な防食層を得難いという問題点がある。また、水処理施
設のコンクリート構造物は、一般に、コンクリート表面
が高い湿潤状態にあることが多く、従来のエポキシ樹脂
モルタルでは、このような湿潤状態のコンクリート面に
対する付着強度が劣り、ふくれ、剥がれ等を生じ易く、
又、硬化物は、気泡を含んだ多孔体となるため、コンク
リ−トを浸食する物質が透過し易く、耐食性に劣るとい
う欠点もある。

【０００８】本発明は、上記した如き従来技術の問題点
を解消すべくなされたものであり、その主な目的は、湿
潤状態のコンクリ−ト面にも一回で厚塗施工ができ、し
かも早期硬化して、長期間安定した高い付着強度と良好
な物性を有する耐久性に優れた緻密な防食層を形成し得
る水処理施設のコンクリート構造物用防食上塗り組成
物、及び該コンクリート構造物の防食被覆層形成方法を
提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き従来技術の課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、二液
型エポキシ樹脂に、特定の無機質粉体と炭素短繊維を組
み合わせた充填材を配合した組成物は、１回で厚塗施工
が可能であり、湿潤状態のコンクリート面に対しても高
い付着強度を有する被覆層を形成でき、しかも形成され
る被覆層は、可塑性、弾性、引張強度等に優れ、緻密で
平滑な皮膜となり、排水処理施設の腐食環境にも十分に
耐久性のある防食被覆となることを見出し、ここに本発
明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明は、下記の水処理施設のコン
クリート構造物用防食上塗り組成物、及び該上塗り組成
物を用いる水処理施設のコンクリート構造物用防食被覆
層形成方法を提供するものである。

【００１１】（Ａ）（ｉ）液状エポキシ樹脂１００重量
部、（ii）硬化剤２０〜６０重量部、（iii)セラミック
ス粉５０〜３００重量部、（iv）繊維状粘土鉱物１〜５
０重量部、並びに（ｖ）炭素短繊維０．１〜２０重量部
を含有することを特徴とする水処理施設のコンクリート
構造物用防食上塗り組成物。

【００１２】（Ｂ）水処理施設のコンクリート構造物の
コンクリート面に、下塗り材層を形成した後、上記
（Ａ）に記載の上塗り組成物を塗布することを特徴とす
る水処理施設のコンクリート構造物の防食被覆層形成方
法。

【００１３】（Ｃ）水処理施設のコンクリート構造物の
コンクリート面、又はこの上に下塗り材層を形成した面
に、（ｉ）セメント１００重量部、(ii)液状エポキシ樹
脂水分散体及び硬化剤の混合物を樹脂分と硬化剤との合
計量として１５〜４５重量部、並びに（iii）粒径５μ
ｍ以下のポゾラン５〜２０重量部、からなる防水性モル
タル組成物に、セメント１００重量部に対して、５０〜
６００重量部の割合で骨材を混合した素地調整材を塗布
して素地調整材層を形成した後、上記（Ａ）に記載の上
塗り組成物を塗布することを特徴とする水処理施設のコ
ンクリート構造物の防食被覆層形成方法。

【００１４】（Ｄ）水処理施設のコンクリート構造物の
劣化コンクリ−トを健全部まで除去した後、欠損部を補
修材で修復し、その後、下塗り材層を形成するか、又は
形成することなく、上記（Ａ）に記載の上塗り組成物を
塗布することを特徴とする水処理施設のコンクリート構
造物の防食被覆層形成方法。

【００１５】（Ｅ）上塗り組成物を塗布する工程の前
に、（ｉ）セメント１００重量部、(ii)液状エポキシ樹
脂水分散体及び硬化剤の混合物を樹脂分と硬化剤との合
計量として１５〜４５重量部、並びに（iii）粒径５μ
ｍ以下のポゾラン５〜２０重量部、からなる防水性モル
タル組成物に、セメント１００重量部に対して、５０〜
６００重量部の割合で骨材を混合した素地調整材を塗布
して素地調整材層を形成する工程を含むことを特徴とす
る上記（Ｄ）に記載の水処理施設のコンクリート構造物
の防食被覆層形成方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の水処理施設のコンクリー
ト構造物用防食上塗り組成物は、液状エポキシ樹脂及び
硬化剤からなる二液型エポキシ樹脂に、セラミックス
粉、繊維状粘土鉱物及び炭素短繊維からなる充填材を配
合したものである。

【００１７】該組成物において、液状エポキシ樹脂とし
ては、常温で液状であって、分子中にエポキシ基を２個
以上有し、常温で硬化剤と反応して硬化するものであれ
ば、特に制限無く使用できるが、軟化点が３５℃以下の
ものを用いることが好ましい。特に、エポキシ樹脂の汎
用性、価格などの点からは、エピクロルヒドリン・ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。

【００１８】エポキシ樹脂の硬化剤としては、常温でエ
ポキシ樹脂と反応硬化するものであれば特に制限無く使
用できるが、硬化物の柔軟性などを考慮すると、変性脂
環族ポリアミンを用いることが好ましい。

【００１９】エポキシ樹脂と硬化剤の配合割合は、特に
限定的ではなく、使用する化合物の種類や添加剤の量等
に応じて適度な硬化状態となるように調整すればよい
が、通常、エポキシ樹脂１００重量部に対して硬化剤２
０〜６０重量部程度の範囲とし、好ましくは硬化剤３０
〜５０重量部程度の範囲とする。

【００２０】本発明の組成物では、充填材として、セラ
ミック粉、繊維状粘土鉱物、及び炭素短繊維を組み合わ
せて用いることが必要である。充填材として、この様な
三種類の成分を組み合わせて用いることによって、得ら
れるエポキシ樹脂モルタル組成物は、適度なチクソトロ
ピック性を有するものとなり、塗布作業が容易で、施工
時にだれを生じ難いものとなる。その結果、一回の塗布
作業で５ｍｍ程度の厚塗りが可能となり、均一な防食層
を簡単に形成でき、工期の短縮が図れる。また、本発明
の組成物により形成される被覆層は、良好な可塑性及び
弾性と共に、高い引張強度を有し、コンクリートのひび
割れに対する追従性が良好で、高い付着強度を有するも
のとなり、排水処理施設のコンクリート構造物に特有の
湿潤環境下でも接着強度の高い強固な被覆層となる。更
に、充填材が良好な吸着性を有することから、液状エポ
キシ樹脂が充填材に含浸し易く、硬化したエポキシ樹脂
と充填材との界面に空隙などの欠陥が生じることが少な
く、緻密で強固な被覆層となり、腐食性物質の浸透を有
効に防止し得る耐食性に優れた被膜となる。

【００２１】本発明組成物に配合するセラミックス粉と
しては、材質は特に限定的ではなく、耐食性に優れ、重
金属などの有害物質の溶出がないセラミックス粉であれ
ばいずれも使用することができ、陶磁器などの廃棄物の
再利用を目的に粉砕加工したものを好適に用いることが
できる。セラミックス粉は、粒度５メッシュ以下程度の
微細なものが好ましく、粒度２０メッシュ程度以下のも
のがより好ましい。セラミックス粉は、粒度５メッシュ
以下のものであれば、いずれも使用可能であるが、３０
０メッシュ程度以上のものが使用上便利である。特に、
本発明組成物を排水処理施設のコンクリート構造物に対
して防食用被覆層を形成するために用いる場合には、日
本下水道事業団編著、（財）下水道業務管理センター発
行の「コンクリート防食指針（案）（平成５年６月）」
の「参考資料２−６セラミックパウダー入りエポキシ樹
脂の品質規格」に示されている、１１００℃以上で焼結
粉砕したセラミックス粉であって、ＳｉＯ₂を６０％以
上及びＡｌ₂Ｏ₃を１４％以上含有する組成であり、かさ
比重が２．０以上のセラミックス粉を用いることが好ま
しい。

【００２２】セラミックス粉の配合量は、エポキシ樹脂
１００重量部に対して５０〜３００重量部程度とし、好
ましくは、１００〜２００重量部程度とする。

【００２３】又、繊維状粘土鉱物としては、繊維長５〜
５０μｍ程度で、繊維径０．１〜０．５μｍ程度のもの
を好適に用いることができ、粒度は１ｍｍ以下のものが
好ましい。また、最小粒度は特に限定的ではないが、５
００メッシュ程度以上が適当である。特に、繊維状粘土
鉱物としては、含水珪酸マグネシウムを主成分とする繊
維状粘土鉱物を用いることが好ましく、構造式：Ｍｇ₈
Ｓｉ₁₂Ｏ₃₀（ＯＨ）₄（ＯＨ₂）₄８Ｈ₂Ｏで表されるセピ
オライトを好適に用いることができる。この様な繊維状
粘土鉱物は、揺変性、吸着性、可塑性等を兼ね備えたも
のであり、これを配合することによって、本発明の上塗
り組成物に良好な塗装性を付与でき、形成される被覆層
は、緻密で高い付着強度を有するものとなる。

【００２４】繊維状粘土鉱物の配合量は、エポキシ樹脂
１００重量部に対して、１〜５０重量部程度とし、好ま
しくは、３〜３０重量部程度とする。

【００２５】炭素短繊維としては、繊維径５〜２０μ
ｍ、繊維長１〜１５ｍｍ程度のものを用いることが適当
であり、上記した各無機質成分と炭素短繊維を組み合わ
せて用いることによって、特に、硬化物の引張強度が向
上する。炭素短繊維としては、例えば、ピッチ系のもの
を好適に用いることができる。又、炭素短繊維を予めポ
ゾラン物質中に分散混合したものが市販されているが、
このような製品を用いることも可能であり、この場合に
は、炭素短繊維と他の成分との混合が容易になって、混
練の際に特殊なミキサーが不要となり、施工現場での混
合が容易になる。ポゾラン物質としては、後述する素地
調整材に配合するポゾランと同様のものを用いることが
できる。

【００２６】炭素短繊維の配合量は、エポキシ樹脂１０
０重量部に対して、０．１〜２０重量部程度とし、好ま
しくは、０．１〜１０重量部程度とする。

【００２７】本発明の組成物には、更に、必要に応じ
て、従来、エポキシ樹脂モルタル組成物に配合されてい
る無機物又は有機物の粉粒体、無機物又は有機物の繊維
状物等を適宜配合して使用することも可能である。

【００２８】以上の組成を有する本発明の組成物は、一
回で厚塗り施工ができ、しかも水分を含む湿潤状態のコ
ンクリート面に対しても良好な接着性を示すので、水処
理施設のコンクリート構造物に対する防食・防水用被覆
層を形成するために好適に用いることが出来る。特に、
本発明の組成物により形成される被覆層は、緻密で腐食
性物質の浸透を防止できるので、硫化水素などに起因す
るコンクリート腐食が問題となる排水処理施設のコンク
リート構造物の内面に防水・防食用の被覆層を形成する
ために、特に有効に用いることができる。

【００２９】本発明の上塗り組成物の施工対象となる水
処理施設のコンクリート構造物は、上水道及び下水道を
含めた全ての水処理施設のコンクリート構造物であり、
その具体例としては、汚水調整池、雨水貯留池、脱水ケ
ーキピット、沈砂池、スクリーン室、ポンプ井、着水
井、分配井、エアレーションタンク、最初沈殿池、汚泥
処理槽、貯留槽などを挙げることができる。特に、本発
明の組成物は、強い腐食環境に晒される排水処理施設の
コンクリート構造物の内面に防食・防水用の被覆層を形
成するために有効に用いることができる。

【００３０】本発明の上塗り組成物は、使用時にそれぞ
れの材料を計量し、混練する方法のほかに、予め、セラ
ミックス粉、繊維状粘土鉱物及び炭素短繊維からなる充
填材を混合しておいて、使用時に充填材、液状エポキシ
樹脂及び硬化剤の三成分を混練する方法や、予め充填材
を液状エポキシ樹脂と混合しておいて、使用時に、この
混合物を硬化剤と混練する方法等によって混練し、こて
塗り、吹き付け塗り、刷毛塗り、へら塗り等の方法で塗
布することによって施工することができる。混練方法
は、特に限定はなく、ハンドミキサー、コンクリートミ
キサー、シャベル、コテ等を用いた公知の方法で全体が
均等になるまで混練すればよい。

【００３１】本発明の組成物によれば、施工時にだれが
生じ難く、厚塗りや重ね塗り施工が可能であり、上記し
たような方法によって、簡単に平滑な塗膜を形成でき
る。

【００３２】本発明の組成物によって形成される被覆層
の厚さは、要求される特性によって適宜決めることがで
きるが、通常、水処理施設のコンクリート構造物に対す
る防食・防水被覆層としては、１〜１０ｍｍ程度の厚さ
とすることが好ましい。本発明の組成物により形成され
る被膜は、５〜４０℃程度の温度で１〜１４日程度放置
して養生することによって、硬化して十分な接着強度を
有する強固な被覆層となる。

【００３３】本発明の組成物は、コンクリート構造物の
表面に直接塗布することも可能であるが、通常は、下塗
り材の層を形成した後、本発明の上塗り組成物を塗布す
ることによって、より良好な密着性を得る被覆層が形成
される。下塗り材としては、従来からエポキシ樹脂モル
タル組成物を用いる防食被覆層の形成方法において用い
られている、いわゆるプライマー組成物を用いれば良
く、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを樹脂成
分とする溶剤型又は無用溶剤型のプライマー組成物等を
用いることが出来る。更に、セメント混和用の水性ポリ
マーディスパージョン、又はこれにセメントを混和した
ものも下塗り材として用いることができる。水性ポリマ
ーディスパージョンとしては、例えば、スチレンブタジ
エン、合成ゴムラテックス、エチレン酢酸ビニル、ポリ
アクリル酸エステル系樹脂などのエマルジョンが多く用
いられているが、これらに限定されるものではない。

【００３４】下塗り材は、通常行われている公知の塗布
方法、例えば、吹き付け塗り、刷毛塗りなどの方法で塗
布すれば良く、下塗り材の塗布量は、特に限定的では無
いが、通常、０．１〜０．５ｋｇ／ｍ²程度の塗布量と
なるようにすればよく、好ましくは、０．１５〜０．３
ｋｇ／ｍ²程度の塗布量となるようにする。下塗り材を
塗布した後、下塗り材層が指触乾燥するか、又は必要に
応じてより乾燥させた後、上記した方法に従って、本発
明の上塗り組成物を塗布することによって、密着性が良
好で、耐久性に優れた防食用被覆層が形成される。

【００３５】又、コンクリート構造物の施工面に、セメ
ント、液状エポキシ樹脂水分散体、硬化剤、ポゾラン及
び骨材を含有するモルタル組成物からなる素地調整材を
塗布し、乾燥させた後、本発明の上塗り組成物を塗布す
る方法によれば、該素地調整材を塗布することによっ
て、被覆対象のコンクリート下地の凹凸、段差、ひびわ
れ、欠損部等を調整して平滑な面を作ることが出来、し
かもこの素地調整材による下地層は優れた防水性を有
し、コンクリート中の水分の移動を防ぐことができるの
で、この上に本発明の上塗り組成物を用いて形成される
防食被覆層は、均一な厚みを有し、ふくれ、はがれ等の
欠陥が発生し難くなり、長期間安定した強固な接着強度
を確保できる。

【００３６】この様な施工方法において用いる素地調整
材としては、特公平５−４４４２１号公報に記載の防水
性モルタル組成物を好適に用いることができる。該組成
物は、処理対象物に対する浸透性に優れたもであって、
その硬化物は、ボゾランの添加効果により、緻密で強固
なエポキシ樹脂含有モルタルとなり、防水性、耐水性、
耐温水性、耐薬品性等に優れたものとなる。また、作業
性は良好であり、ドライアウトによる表面強度低下を生
じないという優れた性質を有する。

【００３７】以下、本発明で用いる素地調整材について
詳細に説明する。

【００３８】本発明で用いる素地調整材は、（ｉ）セメ
ント１００重量部、(ii)液状エポキシ樹脂水分散体及び
硬化剤の混合物を樹脂分と硬化剤との合計量として１５
〜４５重量部、並びに（iii）粒径５μｍ以下のポゾラ
ン５〜２０重量部、からなる防水性モルタル組成物に、
セメント１００重量部に対して、５０〜６００重量部の
割合で骨材を混合したものである。

【００３９】該素地調整材において、セメントとして
は、水硬性珪酸石灰質セメントを用いることが好まし
く、その例としては、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、
中庸熱ポルトランドセメント、白色セメント等の単味セ
メント或は高炉セメント、コロイドセメント、シリカセ
メント、フライアッシュセメント等の混合セメントを挙
げることができ、これらは１種又は２種以上混合して使
用することができる。

【００４０】液状エポキシ樹脂水分散体のエポキシ樹脂
としては、軟化点が３５℃以下の常温で液状のものを使
用し、その分子中にエポキシ基を２個以上有し、下記硬
化剤と常温で反応し、硬化するものであればよく、その
他種類等の制限はない。ただし、エポキシ樹脂の汎用
性、価格等の面からは、エピクロルヒドリン−ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂が好ましい。

【００４１】該素地調整材では、上記したような常温で
液状のエポキシ樹脂を使用することにより、樹脂分が処
理対象物に浸透し易くなって処理対象物の防水性が向上
する。また、液状エポキシ樹脂を含む素地調整材は、低
粘度であり、表面乾燥し難いので、作業性が良好であ
り、ドライアウト等による表面強度の低下が少ない。更
に、表面乾燥し難いことから、樹脂分やポゾランの構造
物中への浸透時間が長くなって、浸透量が多くなり、そ
の結果、構造物は緻密化されて防水性が著るしく向上す
る。

【００４２】液状エポキシ樹脂水分散体は、液状エポキ
シ樹脂に、乳化剤、必要に応じて少量の保護コロイド、
消泡剤等を加え、ホモジナイザー、デイゾルバー等での
攪拌下に、水を加え、水中に分散することにより得られ
る。エポキシ樹脂水分散体では、樹脂濃度は３０〜７０
％程度とすることが好ましい。

【００４３】該素地調整材におけるエポキシ樹脂の硬化
剤としては、脂肪族ポリアミン又は脂環式ポリアミンを
使用する。脂肪族ポリアミンとしては常温でエポキシ基
と反応する活性水素原子を有するアミノ基又は／及びイ
ミノ基を分子中に少なくとも２個以上有する脂肪族化合
物であり、例えばジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレ
ンヘキサミン、ジエチルアミノプロピルアミン、へキサ
メチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミ
ン、ポリオキシプロピレンジアミン、イミノビスヘキシ
ルアミン等が、脂環式ポリアミンとしては常温でエポキ
シ基と反応する活性水素原子を有するアミノ基又は／及
びイミノ基を分子中に少なくとも２個以上有する脂環式
化合物であり、例えばキシリレンジアミン、３，９ビス
（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０テトラオキ
サスピロ〔５，５〕ウンデカン、Ｎ−アミノエチルピペ
ラジン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン等が
挙げられ、これらの誘導体としては例えば脂肪族ポリア
ミンのエチレンオキサイド付加物、エポキシ樹脂付加
物、ポリエチレンポリアミン変性物等の変性脂肪族ポリ
アミン、脂環式ポリアミンのモノグリシジルエーテル付
加物、エポキシ樹脂付加物、アクリルニトリル付加物、
脂肪酸グリシジルエステル付加物等の変性脂環式ポリア
ミン、ポリエチレンポリアミン−脂肪酸、ポリエチレン
ポリアミン−ダイマー酸、キシリレンジアミン−ダイマ
ー酸等の縮合反応生成物であるポリアミドアミン並びに
その変性物等が挙げられる。

【００４４】エポキシ樹脂水分散体に混合する硬化剤の
必要割合としてはエポキシ樹脂の場合は硬化剤添加量に
許容幅が大きいので特に限定しないが、当量割合でエポ
キシ樹脂：硬化剤＝１：２．３〜１：０．４の範囲内が
好ましい。また該硬化剤はそのままの状態で使用するほ
か、水溶液、水分散体としても使用することができる。

【００４５】液状エポキシ樹脂水分散体及び硬化剤の使
用量としては、エポキシ樹脂の樹脂分と硬化剤との合計
量がセメント１００重量部に対して１５〜４５重量部程
度となるようにする。

【００４６】該素地調整材で使用するポゾランとは、そ
れ自体に水硬性はほとんどないが、水の存在のもとで水
酸化カルシウムと常温で徐々に反応して不溶性の化合物
を作って安定化するような微分末状のシリカ質材料をい
う。このポゾランは、通常ＳｉＯ₂の含有量が６０％程
度以上であり、活性が高く、Ｃａ（ＯＨ）₂と反応しや
すい、いわゆる可溶性シリカを多量に含むものである。
ポゾランとしては、天然性のものとして、火山ガラス、
ゼオライト、粘土鉱物などのシリカ・アルミナ成分を主
成分とするポゾラン、放散虫や珪藻土などのシリカ質残
骸から出来ている生物起源のポゾランなどがあり、また
人工性のものとして、粘土、油母頁岩、珪藻土などの仮
焼物やフライアッシュ、シリカヒュームなどがある。

【００４７】該素地調整材では、天然ポゾラン、人工ポ
ゾランともに使用することができ、粒度５μｍ以下のも
のを使用する。粒度が５μｍを上回るものは活性度及び
浸透力が低いものが多いので好ましくない。

【００４８】該素地調整材では、モルタル組成物中にポ
ゾランを配合することにより、モルタルの水和反応の際
に、セメントから放出される石灰とポゾランとが反応
し、不溶性の珪酸石灰塩水和物を形成する。このため、
モルタル層は緻密化して、強度が向上すると共に、防水
性も著るしく向上する。更に、耐水性、耐温水性、耐薬
品性等も良好となる。

【００４９】また、エポキシ樹脂水分散体をポゾランと
併用することにより、素地調整材の表面張力は非常に低
いものとなる。例えば、ポゾランを水のみで分散した場
合には、表面張力は約７０dyne／cmであるが、該素地調
整材の表面張力は２０〜３０dyne／cmとなる。該素地調
整材は、このように非常に表面張力が低く、このためポ
ゾランは水や工ポキシ樹脂水分散体と共に、構造物中へ
浸透し易くなる。従つて、ポゾランは、構造物中におい
て、セメントからの遊離石灰と結合し、その結果、構造
物を緻密化して、防水性を著るしく向上させる。

【００５０】上記したセメント、液状エポキシ樹脂水分
散体、硬化剤、及びポゾランを含有する防水性モルタル
組成物に加える骨材としては、珪砂、川砂、石材破砕
物、磁器破砕物、ガラス破砕物、ガラスビーズ等が例示
できる。骨材の粒径はモルタルの薄塗り作業性からは２
mm以下のものが好ましい。骨材の吸水量はできるだけ少
ないものが水／セメント比が小さくなり、よりすぐれた
物理的強度が得られるので好ましい。また骨材が珪砂、
川砂、石材破砕物の場合は成分的にＳｉＯ₂含有量の多
いものが骨材自体の物理的強度が大きいので好ましい。
これらの骨材のセメントに対する混合割合はセメント１
００重量部に対し、５０〜６００重量部程度、好ましく
は７０〜４００重量部程度の範囲である。

【００５１】本発明で用いる素地調整材には、更に必要
に応じて添加剤として、メラミン樹脂スルホン酸塩や公
知の消泡剤、起泡剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、防錆
剤、防水剤、膨張剤、分散剤等を使用することができ
る。これらのうち、メラミン樹脂スルホン酸塩とは、一
般式

【００５２】

【化１】

【００５３】（但しＭはＬｉ、ＮａまたはＫを示す）で
示されるものであって、メラミンとホルムアルデヒドを
アルカリ性条件下、５０〜９０℃で反応させて得られる
メラミンホルムアルデヒド樹脂をスルホン化し、これに
リチウム、ナトリウム又はカリウムの炭酸塩、水酸化物
等を加えてスルホン酸塩にした固形の水溶性樹脂であ
る。メラミン樹脂スルホン酸塩は、単独で用いるほか、
これに他の物質例えばメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、アクリル酸ソーダ等を加えた複合物と
して粉末状又は水溶液の状態で使用することができる。
このメラミン樹脂スルホン酸塩を、セメント１００重量
部に対して０．２〜４重量部程度使用することにより、
作業に適した所定粘度を得るために要する水量を減少さ
せることが可能となり、物理的強度の高い硬化物が得ら
れる。

【００５４】又、必要に応じて使用する他の配合剤とし
てはチョップドストランド−ガラス繊維、合成樹脂短繊
維、アスベスト、パルプ、ガラス−フレーク、雲母粉、
マイカ粉、ＭｌＯ（鱗片状酸化鉄）、砕石、タルク、ク
レー、ワックス、れき青質、石膏、高炉スラグ粉末、ミ
クロシリカ等が挙げられ、用途によって適宜使用するこ
とができる。

【００５５】本発明で用いる素地調整材は、使用時にそ
れぞれの材料及び骨材を計量し、混練する方法のほか
に、工場で予めセメント、骨材及び固体の添加剤、配合
材を混合した固体材料と、エポキシ樹脂水分散体、硬化
剤及びその他の液体材料とをセットにしておいて使用す
る方法が可能であり、これらの材科はハンドミキサー、
コンクリートミキサー、シャベル、コテ等で全体が均等
になるまで充分混練した後、こて塗り、吹き付け塗り、
刷毛塗り、へら塗り等の方法で塗布することができる。

【００５６】上記素地調整材の塗布量は、特に限定的で
は無いが、通常、０．５〜５ｋｇ／ｍ²程度とし、好ま
しくは、１〜３ｋｇ／ｍ²程度とする。素地調整材を塗
布した後、５〜４０℃程度で０．５〜１日程度放置し、
次いで上記した方法と同様にして本発明の上塗り組成物
を塗布し、５〜４０℃程度の温度で１〜１４日程度放置
して養生することによって、素地調整材層及び上塗り組
成物層からなる防食被覆層が形成される。又、この方法
では、コンクリート構造物の施工面に素地調整材を直接
塗布する他に、コンクリート構造物の施工面に上記した
下塗り材層を形成した後、素地調整材を塗布しても良
い。特に、極度に乾燥した状態のコンクリートに素地調
整材を塗布する場合には、素地調整材の水分がコンクリ
ートに吸収されて、いわゆるドライアウトが生じ、コン
クリート界面での接着強度が低下しやすいので、ドライ
アウトを防止する目的で下塗り材層を形成することが好
ましい。ドライアウトを防止する目的では、下塗り材と
しては、水性ポリマーディスパージョン、又はこれにセ
メントを混和したものを用いることが好ましい。

【００５７】本発明の上塗り組成物は、上記した様な方
法で新設のコンクリート構造物に施工するほかに、既設
の劣化したコンクリート構造物の補修にも用いることが
できる。該上塗り組成物を用いてコンクリート構造物の
劣化面補修を行なうには、コンクリート構造物の劣化面
の劣化コンクリートを健全部まで除去した後、劣化部の
欠損部分を補修材で修復し、その後、下塗り材層を形成
するか又は下塗り材層を形成することなく、本発明の上
塗り組成物を塗布して、放置し養生すればよい。この様
な補修方法によれば、本発明の上塗り組成物により、緻
密で平滑な被覆層を短期間で形成できるので、工期に制
限がある既設の劣化構造物の補修工事において、短期に
施工が終了する点で非常に有利である。しかも形成され
る防食被覆層は、高い接着強度を有し、腐食性物質の浸
透を防止する緻密で強固な防食層となり、排水処理施設
のコンクリート構造物に特有の湿潤環境下でも高い接着
強度を有する耐久性に優れた防食被覆層となる。

【００５８】本発明の組成物を用いるコンクリート構造
物の劣化面補修方法では、まず、ブレーカー、チッピン
グハンマーなどを用いた人力によるはつりによる除去、
圧力水（ウォータージェット）による除去、サンドブラ
ストによる除去等の各種の方法で、コンクリート構造物
の劣化したコンクリート部分を除去する。次いで、劣化
コンクリートの除去状態を確認した上で、補修材を施工
する面をはつりかす等が残らない様に清掃し、水洗す
る。

【００５９】次いで、コンクリートの劣化深さ（劣化部
の除去深さ）、施工部位（壁、柱、梁、天井など）、施
工面積等の施工条件に基づいて、補修方法を決める。補
修方法としては、例えば、プレパックド工法、グラウト
工法、吹き付け工法、左官工法等のなど従来公知の方法
をいずれも適用できる。一般に、劣化深さが深く、面積
の広い箇所では、プレパックド工法、グラウト工法、吹
き付け工法等が適当であり、劣化深さが浅い場合には、
ポリマーセメントを使用する左官工法が適当である。

【００６０】補修材としては、施工方法に応じて、通常
用いられている補修材を適宜選択して用いることがで
き、例えば、セメントをベースにしたものとして、無収
縮グラウト材、吹き付け施工で厚塗りが可能な繊維補強
無収縮モルタル材、プレパックドコンクリート用のポリ
マーセメントグラウト、左官仕上げするポリマーセメン
トモルタル等があり、合成樹脂系の材料としては、結合
材としてエポキシ樹脂を使用し骨材として珪砂を用いた
材料や、結合材としてエポキシ樹脂を使用し骨材として
中空球状骨材を使用した軽量樹脂モルタル等がある。

【００６１】補修材により欠損部を修復した後、使用し
た補修材の種類に応じて、１〜７日間程度養生を行な
う。その後、上記した方法と同様にして、下塗り材層を
形成するか又は下塗り材層を形成することなく、本発明
の上塗り組成物を塗布することによって、緻密で平滑な
被覆層が形成される。

【００６２】又、該上塗り組成物を用いるコンクリート
構造物の劣化面補修方法としては、上記した方法で劣化
コンクリートを除去し、欠損部分を補修材で修復し、次
いで必要に応じて、下塗り材層を形成した後、上記した
素地調整材層を形成し、その後、上塗り組成物を塗布す
ることもできる。この様な方法によれば、素地調整材層
の存在によって、均一な厚みを有する平滑な被覆層が容
易に形成されると共に、コンクリート中の水分の移動が
防止されて長期間安定した強固な被覆層を形成できる。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば下記の如き顕著な効果が
奏される。

【００６４】（１）本発明の防食上塗り組成物は、一回
の塗り付けで５ｍｍ程度厚付けができ、「だれ」、気
泡、ひび割れ等がなく、緻密で平滑な被覆層を短期間に
形成できる。しかも、該上塗り組成物によれば、排水処
理コンクリート施設に特有の湿潤性の高いコンクリート
面に対しても、コンクリートの乾燥を要することなく、
短期間で耐久性に優れた防食被覆層を形成可能である。

【００６５】また、本発明の組成物によれば、内・外面
から均一に硬化して、強固な接着性、強度、耐久性等を
有する防食被覆層を形成でき、この被覆層は、低温水と
高温水に繰り返し接触する様な厳しい環境に晒された場
合にも長期間欠陥が生じ難く、しかも緻密に形成された
防食被覆層は、排水処理施設等のコンクリート構造物に
特有の硫酸腐食などに対しても、優れた耐久性のある防
食性能を発揮する。

【００６６】この様な優れた特徴を有する本発明組成物
は、新設のコンクリート構造物に防食被覆層を形成する
場合はもとより、既設の劣化コンクリ−トの補修などの
目的に有効に用いることができる。

【００６７】（２）下塗り材を塗布した後、本発明の組
成物を塗布する工法によれば、より密着性に優れた防食
被覆層が形成される。

【００６８】（３）素地調整材を塗布した後、本発明の
組成物を塗布する工法によれば、被覆対象のコンクリー
ト下地の凹凸、段差、ひびわれ、欠損部等を調整して平
滑な面を作ることが出来、しかもこの素地調整材による
下地層は優れた防水性を有し、コンクリート中の水分の
移動を防ぐことができるので、この上に上塗り組成物を
塗布して形成される防食被覆層は、均一な厚みを有し、
ふくれ、はがれ等の欠陥が発生し難く、長期間安定した
強固な接着強度を確保できる。

【００６９】（４）本発明組成物を用いるコンクリート
構造物の劣化面の補修方法によれば、腐食性物質の浸透
を防止する緻密で強固な防食被覆層を短期間で形成でき
るので、工期に制約がある既設の構造物における補修方
法として非常に有利である。

【００７０】

【実施例】以下、実施例を示して本発明をより詳細に説
明する実施例１（標準環境での施工性）３００×３００×５０ｍｍのコンクリート平板を作製
し、２０℃の水中に７日間放置した後、２０℃、湿度６
０％の室内に７日間養生したものを試験片として使用し
た。試験片（１）は、上記コンクリート平板の表面に、
液状エポキシ樹脂水分散体（ビスフェノール系エポキシ
樹脂、樹脂分３３．３％）３７重量部、硬化剤（変性脂
肪族ポリアミン２６．６％水溶液）３７重量部、早強ポ
ルトランドセメント１８．５重量部、コロイドセメント
８１．５重量部、ポゾラン（商標名：シリカフラワー、
屋久島電工（株））１７重量部、及び珪砂６８．５重量
部からなる素地調整材を１ｋｇ／ｍ²塗付した後、湿度
６０％前後の室内で、２４時間養生した試料であり、試
験片（２）は素地調整材を塗布していない試料である。

【００７１】試験片（１）及び（２）のそれぞれに、液
状エポキシ樹脂（ビスフェノール系エポキシ樹脂）１０
０重量部、硬化剤（変性脂環族ポリアミン）４０重量
部、セラミックス粉（ＳｉＯ₂７４．６２重量％、Ａｌ₂
Ｏ₃２１．７０重量％、及びＭｇＯ２．７０重量％を
含有するかさ比重２．３、粒度５メッシュ以下（２８メ
ッシュ以上２％、２８〜１００メッシュ３６％、１００
〜２００メッシュ１８％及び２００メッシュ以下４４
％）のセラミックス粉）１２６重量部、繊維状粘土鉱物
（繊維長５μｍ、繊維径０．２μｍ、粒度１ｍｍ以下
（１ｍｍ〜０．５ｍｍ０．２％、０．５ｍｍ〜１００メ
ッシュ４．２％、１００メッシュ〜２００メッシュ９．
２％、２００メッシュ〜３００メッシュ１４．７％、３
００メッシュ以下７１．７％）、ＳｉＯ₂分４２．５％
のセピオライト）９．８重量部及び炭素短繊維混合物
（繊維径１８μｍ、繊維長３ｍｍの炭素短繊維とポゾラ
ン物質の混合物（炭素短繊維含有量２５重量％））４．
２重量部からなる上塗り組成物を５ｍｍの厚さとなるよ
うに、こてで塗り付けた。その後、温度２０℃、湿度６
０％程度の室内に７日養生した試料及び２８日間養生し
た試料のそれぞれについて、被覆層の付着強度を測定し
た。

【００７２】付着強度は、養生終了日の前日に、４０ｍ
ｍ×４０ｍｍの面積のアタッチメントを早強型エポキシ
樹脂で各試験片に接着し、２４時間静置したのち、アタ
ッチメントの回り４辺に下地コンクリートまで切り込み
を入れて、アタッチメントを試験面に垂直方向に引っ張
り、アタッチメントが試験片から剥離する際の強度を求
めることによって測定した。その結果、７日養生した試
料及び２８日養生した試料について、それぞれの試験片
６個の平均の付着強度は、試験片（１）では、７日養生
した試料の付着強度は２４．９ｋｇｆ／ｃｍ²、２８日
養生した試料の付着強度は２５．１ｋｇｆ／ｃｍ²であ
り、試験片（２）では、７日養生した試料の付着強度は
２４．５ｋｇｆ／ｃｍ²、２８日養生した試料の付着強
度は２４．３ｋｇｆ／ｃｍ²であった。また、各試験片
は、いずれも破断面の９５〜１００％は下地コンクリー
トからの破壊であり、下地コンクリートと防食被覆層が
良好な接着力を有することが認められた。又、防食被覆
層も欠陥は認められず健全であった。

【００７３】実施例２（湿潤環境での施工性）実施例１と同様の形状の試験片を作製し、これを２０℃
程度の水中に７日間浸漬した後、水中より取り出し、ウ
エスでコンクリート表面の自由水を拭き取った。その
後、実施例１と同じ素地調整材を実施例１と同様の方法
で塗り付け、２０℃、湿度６０％程度の室内で１日養生
し、次いで、２４時間２０℃の水中に浸漬後、取り出し
て、実施例１と同じ上塗り組成物を５ｍｍ厚さに塗り付
け、２０℃、湿度６０％程度の室内で養生した。これを
試験片（１）とする。

【００７４】一方、上記実験方法において、試験片を２
０℃程度の水中に７日間浸漬した後、水中より取り出
し、試験片のコンクリート面に実施例１と同じ上塗り組
成物を５ｍｍの厚さに塗りつけ、上記した条件と同様の
条件で養生した。これを試験片（２）とする。

【００７５】これらの各試験片について、実施例１と同
様にして付着強度を測定した結果、試験片（１）は、付
着強度の平均値は２４．０ｋｇｆ／ｃｍ²であり、破断
面の９０〜１００％はコンクリート下地の凝集破壊であ
った。また、試験片（２）は、付着強度の平均値が２
３．４ｋｇｆ／ｃｍ²であり、破断面の５０〜９０％は
コンクリート下地の凝集破壊であった。なお、いずれの
試験片についても上塗り層に異常は認められず、上記し
た方法は、コンクリート表面に自由水がない程度の湿潤
状態の施工に十分適応できることが確認された。さら
に、湿潤状態のコンクリ−ト下地面に素地調整層を形成
することで、コンクリ−ト中の水分の移動を押さえ、被
覆層の接着強度をより強固に安定して保持できることも
確認された。

【００７６】実施例３（施工可能厚さ（上塗材の施工時
のだれ性））試験体として４００×１０００×５０ｍｍのコンクリー
ト平板を作製し、２０℃程度の水中に１４日間浸漬し、
２０℃、湿度６５％程度の室内で１４日養生した後、試
験片として使用した。試験片（１）は実施例１と同じ素
地調整材を実施例１と同様にして塗付した後、２０℃、
湿度６５％前後の室内で２４時間養生した試料、試験片
（２）は素地調整材を塗布することなく、２０℃、湿度
６５％の室内で１４日間養生した試料、試験片（３）は
実施例１と同じ素地調整材を実施例１と同様にして塗付
したのち、２０℃、湿度６５％程度の室内で２４時間養
生後、２０℃程度の水中に浸漬し、表面の自由水を拭き
取った試料、試験片（４）は素地調整材を塗付すること
なく、コンクリート平板を２０℃の水中に２４時間浸漬
後、表面の自由水を拭き取った試料である。

【００７７】上記各試験片を地面に対して垂直におき、
実施例１と同じ上塗り組成物をハンドミキサーで混練し
た後、金コテ塗りにより、試験片の垂直面に塗付し、２
０℃、湿度６５％程度の室内に７日間放置して防食被覆
層を形成した。この際の作業性及び仕上性を評価した結
果を表１に示す。尚、比較のために、従来広く用いられ
ている市販のエポキシ樹脂モルタルについても同様の試
験を行った。試験結果は、試験片（１）〜（４）の全て
について同様の結果であった。

【００７８】

【表１】

【００７９】以上の結果から明らかな様に、本発明の上
塗り組成物は、作業性及び仕上性がともに良好である。

【００８０】実施例４実施例１で用いた本発明の上塗り組成物及び市販のエポ
キシ樹脂モルタルについて、各物性値を測定した結果を
下記表２に示す。

【００８１】

【表２】

【００８２】以上の結果から明らかなように、本発明の
上塗り組成物により形成される被覆層は、市販のエポキ
シ樹脂モルタルから形成される被覆層と比べて、接着
性、強度、耐薬品性等の各種の物性について良好であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）液状エポキシ樹脂１００重量部、
（ii）硬化剤２０〜６０重量部、（iii)セラミックス粉
５０〜３００重量部、（iv）繊維状粘土鉱物１〜５０重
量部、並びに（ｖ）炭素短繊維０．１〜２０重量部を含
有することを特徴とする水処理施設のコンクリート構造
物用防食上塗り組成物。
【請求項２】セラミックス粉が、ＳｉＯ₂を６０％以
上及びＡｌ₂Ｏ₃を１４％以上含有し、かさ比重が２．０
以上、粒度が５メッシュ以下のセラミックス粉末である
請求項１に記載の防食上塗り組成物。
【請求項３】繊維状粘土鉱物が、繊維長５〜５０μｍ、
繊維径０．１〜０．５μｍ、粒度１ｍｍ以下の含水珪酸
マグネシウムを主成分とする粘土鉱物である請求項１又
は２に記載の防食上塗り組成物。
【請求項４】炭素短繊維が、繊維径５〜２０μｍ、繊維
長１〜１５ｍｍの炭素短繊維である請求項１乃至３のい
ずれかに記載の防食上塗り組成物。
【請求項５】水処理施設のコンクリート構造物のコンク
リート面に、下塗り材層を形成した後、請求項１乃至４
のいずれかに記載の上塗り組成物を塗布することを特徴
とする水処理施設のコンクリート構造物の防食被覆層形
成方法。
【請求項６】水処理施設のコンクリート構造物のコンク
リート面、又はこの上に下塗り材層を形成した面に、
（ｉ）セメント１００重量部、(ii)液状エポキシ樹脂水
分散体及び硬化剤の混合物を樹脂分と硬化剤との合計量
として１５〜４５重量部、並びに（iii）粒径５μｍ以
下のポゾラン５〜２０重量部、からなる防水性モルタル
組成物に、セメント１００重量部に対して、５０〜６０
０重量部の割合で骨材を混合した素地調整材を塗布して
素地調整材層を形成した後、請求項１乃至４のいずれか
に記載の上塗り組成物を塗布することを特徴とする水処
理施設のコンクリート構造物の防食被覆層形成方法。
【請求項７】水処理施設のコンクリート構造物の劣化コ
ンクリ−トを健全部まで除去した後、欠損部を補修材で
修復し、その後、下塗り材層を形成するか、又は形成す
ることなく、請求項１乃至４のいずれかに記載の上塗り
組成物を塗布することを特徴とする水処理施設のコンク
リート構造物の防食被覆層形成方法。
【請求項８】上塗り組成物を塗布する工程の前に、
（ｉ）セメント１００重量部、(ii)液状エポキシ樹脂水
分散体及び硬化剤の混合物を樹脂分と硬化剤との合計量
として１５〜４５重量部、並びに（iii）粒径５μｍ以
下のポゾラン５〜２０重量部、からなる防水性モルタル
組成物に、セメント１００重量部に対して、５０〜６０
０重量部の割合で骨材を混合した素地調整材を塗布して
素地調整材層を形成する工程を含むことを特徴とする請
求項７に記載の水処理施設のコンクリート構造物の防食
被覆層形成方法。