コンクリート基礎の保護方法
【課題】 コンクリート基礎の中性化を防止し、コンクリートの硬化時における、その時に収縮のない鉄筋との間で歪みが発生しひび割れを生じたり、硬化後に地盤の不等沈下の影響を受け、コンクリート基礎が歪みひび割れ発生することもあった。これらを防止することをある。
【解決手段】 建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成すること、保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であること、更に中性化防止性能を有することを特徴とする。
【効果】コンクリート基礎のひび割れが表面に表れることを防ぎ、外部から浸透した水分の放散も支障なく行われることとなり、コンクリート基礎の耐久性を大きく向上させることとなる。
【解決手段】 建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成すること、保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であること、更に中性化防止性能を有することを特徴とする。
【効果】コンクリート基礎のひび割れが表面に表れることを防ぎ、外部から浸透した水分の放散も支障なく行われることとなり、コンクリート基礎の耐久性を大きく向上させることとなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物のコンクリート基礎のひび割れ防止及び膨れ発生のない化粧層の形成についてのものであり、例えば、戸建て住宅における現場打ちコンクリートによる布基礎の保護方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物のコンクリート基礎は、建築現場において鉄筋を配筋し、成形型枠を組み立て、型枠内にコンクリートを打設し、型枠を取り外し、モルタルが塗布されて仕上となる。
【０００３】
従来のコンクリート基礎は、コンクリート硬化後に空気中の炭酸ガスがコンクリート中に浸透し、コンクリートあるいはモルタルのセメント成分であるケイ酸カルシウム水和物（５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・６Ｈ２Ｏ）と反応し、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、シリカ（ＳｉＯ２）が生成する。
【０００４】
コンクリートの水和そのもののうち、主成分であるエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２：Ｃ３Ｓ）あるいはベーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２：Ｃ２Ｓ）は以下のように水和している。この水和反応は、コンクリートを混練打設後、数週間で有る程度終了するものの、その後も数年あるいは数十年に亘って進行するものと考えられている。
【０００５】
エーライトでは、
３ＣａＯ・ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ→２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ→２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
【０００６】
ベーライトでは、
２ＣａＯ・ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ→ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
【０００７】
また、別の文献では、
２Ｃ３Ｓ＋６Ｈ２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・３Ｈ２Ｏ＋３Ｃａ（ＯＨ）２
２Ｃ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・３Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
とある。
【０００８】
コンクリートを高アルカリに保っている水酸化カルシウムは、炭酸ガスの働きにより炭酸カルシウムと水とに変化する。
Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
【０００９】
コンクリートは中性化に伴い若干の微細クラックが発生することがある。微細クラックによるコンクリートの物理的な強度の劣化の程度は小さいが、中性化によりコンクリート中の鉄筋は強アルカリ雰囲気から弱アルカリ雰囲気となり、発錆し、発錆による鉄筋の体積膨張がコンクリートのひび割れ、かぶりコンクリートの剥離へと繋がることとなる。
【００１０】
コンクリート基礎表面に塗付されたモルタルは、一般に伸びが小さく、可撓性も小さいために中性化（＝炭酸化）によりひび割れの発生へと繋がった。
【００１１】
コンクリート基礎は、他の要因としてコンクリートは硬化時の収縮により、その時に収縮のない鉄筋との間で歪みが発生しひび割れを生じたり、硬化後に地盤の不等沈下の影響を受け、コンクリート基礎が歪みひび割れ発生することもあった。
【００１２】
従来技術として、特許文献ではコンクリート基礎の保護は、炭酸化防止を主題とする技術が有った。特許文献１として開示する特開平４−１６５７３においては、炭酸化防止のために基礎コンクリート表面に防水被膜を形成させることにより、炭酸ガスの透過を防止しようとするものであった。従来技術特許の調査範囲はＦターム２Ｄ０４６、ＢＡ０１，ＢＡ２４とした。
【特許文献１】特開平４−１６５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
コンクリート基礎は、降雨等により表面からの浸透あるいは地中の水分の移動によって、コンクリート自身が水分を含むことがある。このコンクリート中の水分は、外部雰囲気との関係により吸放出されることとなる。
【００１４】
炭酸化防止のみを主題とする防水塗膜あるいはひび割れ防止を塗膜の伸びにより吸収しようとするものにあっては、コンクリート基礎が打設後数週間ないし数ヶ月後において含水率が５〜１０％あること、そして、土中水分は毛細管現象によりコンクリート基礎の立ち上がり部分に吸い上げられこの部分を通して、気中に放散されることについての考慮が不足している。なぜなら、塗膜に伸びのある防水塗膜あるいは単層弾性塗料と呼ばれる化粧用の仕上塗材をコンクリート基礎の表面に塗装する際に下地の含水率が大きい時には、所期の性能が得られなかったり、部分的に密着の弱いところがあると土中水分の放散を行うのに防水性のある塗膜は内側の水分の放散も妨げることとなり、塗膜の膨れとなって表れることがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成することを要旨としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、請求項１における保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることを要旨としている。
【００１７】
同様に、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２における保護被覆層が、更に中性化防止性能を有することを要旨としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかにおける保護被覆層が保護被覆層が水和反応性を持つ、以下の（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物からなることを要旨としている。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【００１９】
この発明のコンクリート基礎とは、独立基礎、布基礎、べた基礎あるいはこれらの複合基礎のことを言い、地中に埋設される部分を含むが、保護対象となる部分は立ち上がり部分のことを指す。特に、外部に露出することで美観が重視される部分を言い、通常は立ち上がり部分を指す。立ち上がり部分の全てが外部露出するわけではないが、塗装工程がコンクリート基礎打設後且つ基礎の埋め戻しの前に行われるため、美観を問題にしない部分となる地中に埋め戻される部分を含めた立ち上がり部分が塗装される。
【００２０】
ひび割れ追従性能としては、発生初期のひび割れは０．５ｍｍまでの大きさであることが殆どであるため、ゼロスパンテンション試験において、０．５ｍｍ以上有ることが必要である。
【００２１】
ゼロスパンテンション試験は、５０ｍｍ×１００ｍｍの厚手の粘着テープ上に、５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ５ｍｍのフレキシブルボードを隙間ができないように貼り付け、試験用の被覆材を厚み１ｍｍとなるように塗り付け、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、試験に供した。試験は、被覆材に対して負荷が掛からないように注意して粘着テープを剥がし、長手方向の両端を固定し、毎分５ｍｍの速度で引張り、被覆材が破断したときの引張り距離を測定値とした。
【００２２】
水蒸気透過性としては、透湿度が８０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上、更には１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることが望ましい。水蒸気透過性を有することにより、コンクリート基礎中の水分および保護被覆層中の余剰の水分を保護被覆層外に放散することができる。この値より小さい水蒸気透過性の時には、コンクリート基礎の含水率が大きくなった時の水分放散性能として十分なものとならない。そして、保護被覆層の膨れ、剥がれ発生の原因へと繋がる。
【００２３】
水蒸気透過性試験は、ＪＩＳ Ｚ０２０８に規定されるカップ法による透湿度試験を、温度２５℃±０．５℃、相対湿度９０％±２％の条件のもと行って測定した。試験に用いる被覆材の厚みは約１ｍｍとし、前もってテフロン（登録商標）板の上に１．１ｍｍ塗布し、硬化させ２４時間後に台紙の上から剥がし、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、試験片となる大きさに切り取って、試験に供した。
【００２４】
中性化防止性能としては、中性化促進試験において４週間後のフェノールフタレイン１％溶液噴霧による非赤変領域深さが０．３ｍｍ以下であることが望ましい。コンクリートがその表面に何も被覆材を有しない時、その中性化の進行する速度は一年間で約１ｍｍと言われている。
【００２５】
中性化促進試験は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍの立方体形状の供試用コンクリート塊を前もって作成し、その一面と対面となる２面に被覆材を１．２Ｋｇ／ｍ２となるように塗り付け、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、他の４面をエポキシ樹脂によりシールした。この供試体を３０℃、６０％ＲＨ、ＣＯ２濃度５％の中性化促進槽内に置き、その２週間後、４週間後、８週間後における中性化深さを測定した。中性化深さの測定は、供試体の被覆材塗布面に垂直となるように割裂し、フェノールフタレイン１％溶液を噴霧し、割裂面のそれぞれにおける任意の５点における赤変線までの距離の平均値を中性化深さとした。
【００２６】
尚、供試用コンクリート塊は粗骨材の最大寸法２５ｍｍ、スランプ１８ｃｍ、水セメント比６０％、細骨材率４２％、空気量４．５％となる、単位量として、水１８１（Ｋｇ／ｍ３）、セメント３０２（Ｋｇ／ｍ３）、細骨材７１５（Ｋｇ／ｍ３）、粗骨材１００６（Ｋｇ／ｍ３）、ＡＥ剤９１（ｇ／ｍ３）である生コンクリートを使用し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍの型枠中に打設、２４時間後に脱型し、材令２週まで水中養生、材令４週まで気中養生（２０℃、８０％ＲＨ）したものである。
【００２７】
保護被覆層形成に利用される組成物は、合成樹脂を結合材にするもの、合成樹脂とセメントあるいは石膏、水ガラス、コロイダルシリカなどの無機結合材を結合材とするもの、そのどちらも利用可能であるが、下地となるコンクリート基礎の含水率が性能発現に影響の小さい、セメントを結合材に含むものを使用するのが望ましい。このセメントを結合材の一部とするときには、セメントの硬化に水分を消費することになり、その消費が初期の数週間だけでなく、その後も消費量が小さくはなるものの数十年も続くことになる。
【００２８】
結合材以外の配合成分では、有機質または無機質の各種充填材や骨材、各種体質顔料及び添加剤が適宜用いられ、被覆層形成後に水分子より小さく水蒸気分子より大きな多量の微細孔が形成できるもので有れば良い。あるいは、各種結合材及び被覆層形成物の水蒸気拡散抵抗が小さくなる被覆層形成物、各種結合材に多孔質の微細充填材を混合したものが利用される。
【００２９】
合成樹脂とセメントを結合材とする組成物として、例えばその１として（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物Ａがある。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【００３０】
上記（３）のポリマー成分の配合割合は、水蒸気透過性の性能に影響を与え、好ましくは０．２〜０．５重量倍のとき透湿度が８０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上が得られることとなる。
【００３１】
その２として、（１）、（２）、（３）、（４）を主成分とし、適宜量の（５）骨材を配合した組成物Ｂがある。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して１．５〜７重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメントに対して０．３〜３重量倍の半水石膏
（４）ポルトランドセメント、アルミナセメント及び石膏の和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．５重量倍のポリマーディスパージョン
【００３２】
上記した、その１またはその２の合成樹脂とセメントを結合材とする組成物を用いたときには、請求項１に規定するひび割れ追従性及び水蒸気透過性を確保することができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、コンクリート基礎のひび割れが表面に表れることを防ぎ、外部から浸透した水分の放散も支障なく行われることとなり、コンクリート基礎の耐久性を大きく向上させることとなる。
【００３４】
請求項２に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、コンクリート基礎が含む水分の放散を、保護被覆層形成後も効果的に行うことができる。この為、保護層の膨れ、剥がれの発生を確実に防止することができる。また、この保護層のひび割れの原因が除かれることにより、コンクリート基礎の美観も維持されることとなる。
【００３５】
請求項３に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加え、炭酸ガスの透過を制限することとなり、コンクリート基礎の中性化防止を確実なものとすることができる。
【００３６】
請求項４に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加え、保護被覆層形成時にコンクリート基礎の含水率が一般的な塗装下地に要求されるものより大きい場合であっても、問題なく保護被覆層の形成が可能となる。また、保護被覆層の形成後においても、土中から供給されるコンクリート基礎の立ち上がり部分への水分を水和反応に消費することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明の実施形態を示すとともに詳細に説明する。
実施例では、戸建て住宅の布基礎の立ち上がり部分及び天端部分に対して、保護被覆層を設けた。布基礎のコンクリート断面形状は、１５０ｍｍ×６００ｍｍであり、ＳＤ１３ｍｍの鉄筋がフーチング部分より３０ｃｍ間隔にループを作る形で直立し配され、長手方向には天端及び基礎の根本部分の隅、立ち上がりの中間位置にＳＤ１０ｍｍの鉄筋が平行に配筋されている。コンクリートは、かぶり厚４ｃｍとし、４週間後圧縮強度が、２４０Ｋｇ／ｃｍ２となる生コンクリートを使用して打ち込みを行っている。コンクリートの打設後、１４日後に、保護被覆層となる合成樹脂とセメントを結合材とする組成物を、大凡厚み１ｍｍにて塗り付けた。
【００３８】
保護被覆層形成のために用いた組成物１の配合は、以下の通りである。
粉体部分
セメント ３０重量％
アルミナセメント ３．５重量％
体質顔料 １５．８重量％
骨材 ５０重量％
添加剤 ０．７重量％
液状部分
合成樹脂エマルション ３９．０重量％
水 ５７．７重量％
添加剤 ３．３重量％
【００３９】
上記、粉体部分と液状部分を１００：５３の重量割合にて混合し、適宜添加水を加えてペースト状とし、コテ塗りに適した粘度とした。なお、液状部分の合成樹脂エマルションは樹脂固形分のみの数値である。
【００４０】
次に、保護被覆層形成のために用いた組成物２の配合は、以下の通りである。
粉体部分
セメント ３０．５重量％
アルミナセメント ２．７重量％
骨材 ６６重量％
添加剤 ０．５重量％
液状部分
合成樹脂エマルション ４４．０重量％
水 ５２．７重量％
添加剤 ３．３重量％
【００４１】
上記、粉体部分と液状部分を１００：７５の重量割合にて混合し、適宜添加水を加えてペースト状とし、コテ塗りに適した粘度とした。なお、液状部分の合成樹脂エマルションは樹脂固形分のみの数値である。
【００４２】
比較例では、下地となる布基礎は同じであり、保護被覆層のないもの（比較例１）、セメント：砂（容積）が１：３となるモルタルに対し、重量比で１０％の酢酸ビニル系合成樹脂エマルションを加えたもの（比較例２）を実施例と同様、大凡厚み５ｍｍにて塗り付けた。
【００４３】
実施例及び比較例の比較は、実際の布基礎に塗り付けたもの以外では、ゼロスパンテンション試験、水蒸気透過性試験、中性化促進試験を行った。試験結果は、下記表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
試験結果では、実際の布基礎に塗り付けたものでは、２年間の屋外暴露の結果、実施例１、実施例２では異常を認めなかったものの、比較例１の無処理としたものでは１ヶ月でひび割れが発生し、比較例２の樹脂入りの１：３モルタルによる被覆層を形成したものでも１ヶ月から２ヶ月の間にひび割れの発生が有った。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物のコンクリート基礎のひび割れ防止及び膨れ発生のない化粧層の形成についてのものであり、例えば、戸建て住宅における現場打ちコンクリートによる布基礎の保護方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物のコンクリート基礎は、建築現場において鉄筋を配筋し、成形型枠を組み立て、型枠内にコンクリートを打設し、型枠を取り外し、モルタルが塗布されて仕上となる。
【０００３】
従来のコンクリート基礎は、コンクリート硬化後に空気中の炭酸ガスがコンクリート中に浸透し、コンクリートあるいはモルタルのセメント成分であるケイ酸カルシウム水和物（５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・６Ｈ２Ｏ）と反応し、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、シリカ（ＳｉＯ２）が生成する。
【０００４】
コンクリートの水和そのもののうち、主成分であるエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２：Ｃ３Ｓ）あるいはベーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２：Ｃ２Ｓ）は以下のように水和している。この水和反応は、コンクリートを混練打設後、数週間で有る程度終了するものの、その後も数年あるいは数十年に亘って進行するものと考えられている。
【０００５】
エーライトでは、
３ＣａＯ・ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ→２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ→２ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
【０００６】
ベーライトでは、
２ＣａＯ・ＳｉＯ２＋２Ｈ２Ｏ→ＣａＯ・ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
【０００７】
また、別の文献では、
２Ｃ３Ｓ＋６Ｈ２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・３Ｈ２Ｏ＋３Ｃａ（ＯＨ）２
２Ｃ２Ｓ＋４Ｈ２Ｏ→３ＣａＯ・２ＳｉＯ２・３Ｈ２Ｏ＋Ｃａ（ＯＨ）２
とある。
【０００８】
コンクリートを高アルカリに保っている水酸化カルシウムは、炭酸ガスの働きにより炭酸カルシウムと水とに変化する。
Ｃａ（ＯＨ）２＋ＣＯ２→ＣａＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
【０００９】
コンクリートは中性化に伴い若干の微細クラックが発生することがある。微細クラックによるコンクリートの物理的な強度の劣化の程度は小さいが、中性化によりコンクリート中の鉄筋は強アルカリ雰囲気から弱アルカリ雰囲気となり、発錆し、発錆による鉄筋の体積膨張がコンクリートのひび割れ、かぶりコンクリートの剥離へと繋がることとなる。
【００１０】
コンクリート基礎表面に塗付されたモルタルは、一般に伸びが小さく、可撓性も小さいために中性化（＝炭酸化）によりひび割れの発生へと繋がった。
【００１１】
コンクリート基礎は、他の要因としてコンクリートは硬化時の収縮により、その時に収縮のない鉄筋との間で歪みが発生しひび割れを生じたり、硬化後に地盤の不等沈下の影響を受け、コンクリート基礎が歪みひび割れ発生することもあった。
【００１２】
従来技術として、特許文献ではコンクリート基礎の保護は、炭酸化防止を主題とする技術が有った。特許文献１として開示する特開平４−１６５７３においては、炭酸化防止のために基礎コンクリート表面に防水被膜を形成させることにより、炭酸ガスの透過を防止しようとするものであった。従来技術特許の調査範囲はＦターム２Ｄ０４６、ＢＡ０１，ＢＡ２４とした。
【特許文献１】特開平４−１６５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
コンクリート基礎は、降雨等により表面からの浸透あるいは地中の水分の移動によって、コンクリート自身が水分を含むことがある。このコンクリート中の水分は、外部雰囲気との関係により吸放出されることとなる。
【００１４】
炭酸化防止のみを主題とする防水塗膜あるいはひび割れ防止を塗膜の伸びにより吸収しようとするものにあっては、コンクリート基礎が打設後数週間ないし数ヶ月後において含水率が５〜１０％あること、そして、土中水分は毛細管現象によりコンクリート基礎の立ち上がり部分に吸い上げられこの部分を通して、気中に放散されることについての考慮が不足している。なぜなら、塗膜に伸びのある防水塗膜あるいは単層弾性塗料と呼ばれる化粧用の仕上塗材をコンクリート基礎の表面に塗装する際に下地の含水率が大きい時には、所期の性能が得られなかったり、部分的に密着の弱いところがあると土中水分の放散を行うのに防水性のある塗膜は内側の水分の放散も妨げることとなり、塗膜の膨れとなって表れることがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成することを要旨としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、請求項１における保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることを要旨としている。
【００１７】
同様に、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２における保護被覆層が、更に中性化防止性能を有することを要旨としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかにおける保護被覆層が保護被覆層が水和反応性を持つ、以下の（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物からなることを要旨としている。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【００１９】
この発明のコンクリート基礎とは、独立基礎、布基礎、べた基礎あるいはこれらの複合基礎のことを言い、地中に埋設される部分を含むが、保護対象となる部分は立ち上がり部分のことを指す。特に、外部に露出することで美観が重視される部分を言い、通常は立ち上がり部分を指す。立ち上がり部分の全てが外部露出するわけではないが、塗装工程がコンクリート基礎打設後且つ基礎の埋め戻しの前に行われるため、美観を問題にしない部分となる地中に埋め戻される部分を含めた立ち上がり部分が塗装される。
【００２０】
ひび割れ追従性能としては、発生初期のひび割れは０．５ｍｍまでの大きさであることが殆どであるため、ゼロスパンテンション試験において、０．５ｍｍ以上有ることが必要である。
【００２１】
ゼロスパンテンション試験は、５０ｍｍ×１００ｍｍの厚手の粘着テープ上に、５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ５ｍｍのフレキシブルボードを隙間ができないように貼り付け、試験用の被覆材を厚み１ｍｍとなるように塗り付け、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、試験に供した。試験は、被覆材に対して負荷が掛からないように注意して粘着テープを剥がし、長手方向の両端を固定し、毎分５ｍｍの速度で引張り、被覆材が破断したときの引張り距離を測定値とした。
【００２２】
水蒸気透過性としては、透湿度が８０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上、更には１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることが望ましい。水蒸気透過性を有することにより、コンクリート基礎中の水分および保護被覆層中の余剰の水分を保護被覆層外に放散することができる。この値より小さい水蒸気透過性の時には、コンクリート基礎の含水率が大きくなった時の水分放散性能として十分なものとならない。そして、保護被覆層の膨れ、剥がれ発生の原因へと繋がる。
【００２３】
水蒸気透過性試験は、ＪＩＳ Ｚ０２０８に規定されるカップ法による透湿度試験を、温度２５℃±０．５℃、相対湿度９０％±２％の条件のもと行って測定した。試験に用いる被覆材の厚みは約１ｍｍとし、前もってテフロン（登録商標）板の上に１．１ｍｍ塗布し、硬化させ２４時間後に台紙の上から剥がし、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、試験片となる大きさに切り取って、試験に供した。
【００２４】
中性化防止性能としては、中性化促進試験において４週間後のフェノールフタレイン１％溶液噴霧による非赤変領域深さが０．３ｍｍ以下であることが望ましい。コンクリートがその表面に何も被覆材を有しない時、その中性化の進行する速度は一年間で約１ｍｍと言われている。
【００２５】
中性化促進試験は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍの立方体形状の供試用コンクリート塊を前もって作成し、その一面と対面となる２面に被覆材を１．２Ｋｇ／ｍ２となるように塗り付け、２０℃、６５％ＲＨ条件下に２週間置いた後、他の４面をエポキシ樹脂によりシールした。この供試体を３０℃、６０％ＲＨ、ＣＯ２濃度５％の中性化促進槽内に置き、その２週間後、４週間後、８週間後における中性化深さを測定した。中性化深さの測定は、供試体の被覆材塗布面に垂直となるように割裂し、フェノールフタレイン１％溶液を噴霧し、割裂面のそれぞれにおける任意の５点における赤変線までの距離の平均値を中性化深さとした。
【００２６】
尚、供試用コンクリート塊は粗骨材の最大寸法２５ｍｍ、スランプ１８ｃｍ、水セメント比６０％、細骨材率４２％、空気量４．５％となる、単位量として、水１８１（Ｋｇ／ｍ３）、セメント３０２（Ｋｇ／ｍ３）、細骨材７１５（Ｋｇ／ｍ３）、粗骨材１００６（Ｋｇ／ｍ３）、ＡＥ剤９１（ｇ／ｍ３）である生コンクリートを使用し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍの型枠中に打設、２４時間後に脱型し、材令２週まで水中養生、材令４週まで気中養生（２０℃、８０％ＲＨ）したものである。
【００２７】
保護被覆層形成に利用される組成物は、合成樹脂を結合材にするもの、合成樹脂とセメントあるいは石膏、水ガラス、コロイダルシリカなどの無機結合材を結合材とするもの、そのどちらも利用可能であるが、下地となるコンクリート基礎の含水率が性能発現に影響の小さい、セメントを結合材に含むものを使用するのが望ましい。このセメントを結合材の一部とするときには、セメントの硬化に水分を消費することになり、その消費が初期の数週間だけでなく、その後も消費量が小さくはなるものの数十年も続くことになる。
【００２８】
結合材以外の配合成分では、有機質または無機質の各種充填材や骨材、各種体質顔料及び添加剤が適宜用いられ、被覆層形成後に水分子より小さく水蒸気分子より大きな多量の微細孔が形成できるもので有れば良い。あるいは、各種結合材及び被覆層形成物の水蒸気拡散抵抗が小さくなる被覆層形成物、各種結合材に多孔質の微細充填材を混合したものが利用される。
【００２９】
合成樹脂とセメントを結合材とする組成物として、例えばその１として（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物Ａがある。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【００３０】
上記（３）のポリマー成分の配合割合は、水蒸気透過性の性能に影響を与え、好ましくは０．２〜０．５重量倍のとき透湿度が８０ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上が得られることとなる。
【００３１】
その２として、（１）、（２）、（３）、（４）を主成分とし、適宜量の（５）骨材を配合した組成物Ｂがある。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して１．５〜７重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメントに対して０．３〜３重量倍の半水石膏
（４）ポルトランドセメント、アルミナセメント及び石膏の和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．５重量倍のポリマーディスパージョン
【００３２】
上記した、その１またはその２の合成樹脂とセメントを結合材とする組成物を用いたときには、請求項１に規定するひび割れ追従性及び水蒸気透過性を確保することができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、コンクリート基礎のひび割れが表面に表れることを防ぎ、外部から浸透した水分の放散も支障なく行われることとなり、コンクリート基礎の耐久性を大きく向上させることとなる。
【００３４】
請求項２に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、コンクリート基礎が含む水分の放散を、保護被覆層形成後も効果的に行うことができる。この為、保護層の膨れ、剥がれの発生を確実に防止することができる。また、この保護層のひび割れの原因が除かれることにより、コンクリート基礎の美観も維持されることとなる。
【００３５】
請求項３に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加え、炭酸ガスの透過を制限することとなり、コンクリート基礎の中性化防止を確実なものとすることができる。
【００３６】
請求項４に記載のコンクリート基礎の保護方法によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加え、保護被覆層形成時にコンクリート基礎の含水率が一般的な塗装下地に要求されるものより大きい場合であっても、問題なく保護被覆層の形成が可能となる。また、保護被覆層の形成後においても、土中から供給されるコンクリート基礎の立ち上がり部分への水分を水和反応に消費することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明の実施形態を示すとともに詳細に説明する。
実施例では、戸建て住宅の布基礎の立ち上がり部分及び天端部分に対して、保護被覆層を設けた。布基礎のコンクリート断面形状は、１５０ｍｍ×６００ｍｍであり、ＳＤ１３ｍｍの鉄筋がフーチング部分より３０ｃｍ間隔にループを作る形で直立し配され、長手方向には天端及び基礎の根本部分の隅、立ち上がりの中間位置にＳＤ１０ｍｍの鉄筋が平行に配筋されている。コンクリートは、かぶり厚４ｃｍとし、４週間後圧縮強度が、２４０Ｋｇ／ｃｍ２となる生コンクリートを使用して打ち込みを行っている。コンクリートの打設後、１４日後に、保護被覆層となる合成樹脂とセメントを結合材とする組成物を、大凡厚み１ｍｍにて塗り付けた。
【００３８】
保護被覆層形成のために用いた組成物１の配合は、以下の通りである。
粉体部分
セメント ３０重量％
アルミナセメント ３．５重量％
体質顔料 １５．８重量％
骨材 ５０重量％
添加剤 ０．７重量％
液状部分
合成樹脂エマルション ３９．０重量％
水 ５７．７重量％
添加剤 ３．３重量％
【００３９】
上記、粉体部分と液状部分を１００：５３の重量割合にて混合し、適宜添加水を加えてペースト状とし、コテ塗りに適した粘度とした。なお、液状部分の合成樹脂エマルションは樹脂固形分のみの数値である。
【００４０】
次に、保護被覆層形成のために用いた組成物２の配合は、以下の通りである。
粉体部分
セメント ３０．５重量％
アルミナセメント ２．７重量％
骨材 ６６重量％
添加剤 ０．５重量％
液状部分
合成樹脂エマルション ４４．０重量％
水 ５２．７重量％
添加剤 ３．３重量％
【００４１】
上記、粉体部分と液状部分を１００：７５の重量割合にて混合し、適宜添加水を加えてペースト状とし、コテ塗りに適した粘度とした。なお、液状部分の合成樹脂エマルションは樹脂固形分のみの数値である。
【００４２】
比較例では、下地となる布基礎は同じであり、保護被覆層のないもの（比較例１）、セメント：砂（容積）が１：３となるモルタルに対し、重量比で１０％の酢酸ビニル系合成樹脂エマルションを加えたもの（比較例２）を実施例と同様、大凡厚み５ｍｍにて塗り付けた。
【００４３】
実施例及び比較例の比較は、実際の布基礎に塗り付けたもの以外では、ゼロスパンテンション試験、水蒸気透過性試験、中性化促進試験を行った。試験結果は、下記表１に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
試験結果では、実際の布基礎に塗り付けたものでは、２年間の屋外暴露の結果、実施例１、実施例２では異常を認めなかったものの、比較例１の無処理としたものでは１ヶ月でひび割れが発生し、比較例２の樹脂入りの１：３モルタルによる被覆層を形成したものでも１ヶ月から２ヶ月の間にひび割れの発生が有った。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成することを特徴とするコンクリート基礎の保護方法。
【請求項２】
保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート基礎の保護方法。
【請求項３】
保護被覆層が、更に中性化防止性能を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート基礎の保護方法。
【請求項４】
保護被覆層が水和反応性を持つ、以下の（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコンクリート基礎の保護方法。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【請求項１】
建物のコンクリート基礎表面にひび割れ追従性及び水蒸気透過性をもつ保護被覆層を形成することを特徴とするコンクリート基礎の保護方法。
【請求項２】
保護被覆層の水蒸気透過性が１００ｇ／ｍ２・２４ｈｒ以上であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート基礎の保護方法。
【請求項３】
保護被覆層が、更に中性化防止性能を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート基礎の保護方法。
【請求項４】
保護被覆層が水和反応性を持つ、以下の（１）、（２）、（３）を主成分とし、適宜量の（４）骨材を配合した組成物からなることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のコンクリート基礎の保護方法。
（１）ポルトランドセメント、
（２）ポルトランドセメントに対して０．１〜１．０重量倍のアルミナセメント
（３）ポルトランドセメント及びアルミナセメントの和に対してポリマー成分として、０．１５〜１．０重量倍のポリマーディスパージョン
【公開番号】特開２００６−２１９８４６（Ｐ２００６−２１９８４６Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３９３（Ｐ２００５−３２３９３）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００１５９０３２）菊水化学工業株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００１５９０３２）菊水化学工業株式会社 (121)
【Ｆターム（参考）】
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