現場で補修モルタルが破損する理由と、再分散性ポリマー粉末による修復方法

塗布後数週間でひび割れたり、振動で下地との接着力が弱まったり、補修箇所の端から収縮したりする補修モルタルは、決して軽微な品質問題ではありません。それは、再作業、保証請求、そしてリピート顧客の喪失を意味します。東南アジア、ヨーロッパ、そしてアジアのドライミックスモルタルメーカーや建設化学品メーカーにとって、これらの不具合は一貫して、ある一つの成分の欠落、あるいは不適切な配合に起因しています。それは、再分散性ポリマー粉末です。

補修モルタル用再分散性ポリマー粉末とは

再分散性ポリマー粉末、RDPパウダーは、CAS番号24937-78-8で、噴霧乾燥された酢酸ビニル-エチレン共重合体です。混合中に水中で再分散し、モルタルマトリックス全体に均一に分布し、補修モルタルの硬化に伴って連続した柔軟なポリマーフィルムを形成します。特に補修モルタル用途において、RDPパウダーは他の単一添加剤では実現できない3つの機能を発揮します。すなわち、硬質セメントマトリックスの弾性率を低下させ、既存のコンクリートや石材基材への接着​​強度を高め、初期硬化期間中の収縮ひび割れを低減します。

補修用モルタルが塗布後にひび割れる原因とは？

モルタルのひび割れを補修する主な理由は、モルタルが硬化中に収縮する一方で、周囲の下地材は収縮しないためです。標準的なポルトランドセメント補修モルタルは、最初の28日間で0.04～0.08%の乾燥収縮を起こします。この収縮が既存の下地材との接着によって抑制されると、補修箇所内部に引張応力が発生します。この引張応力がモルタルの引張強度を超えると、ひび割れが発生し、通常は施工後2～4週間以内に発生します。

補修用モルタルに用いられるRDP粉末は、2つのメカニズムによって収縮ひび割れを同時に抑制します。第一に、硬化中に形成されるポリマー膜が、ひび割れ発生の原因となる微小引張応力を架橋・吸収することで、モルタルの乾燥収縮を抑制します。第二に、ポリマー改質されたマトリックスの柔軟性が高まることで、目に見える表面ひび割れを生じることなく、小さな変形が可能になります。乾燥混合物重量の2～5％の添加量で、RDP粉末は未改質セメント補修モルタルと比較して、乾燥収縮を30～50％低減します。

補修用モルタルが下地との接着力を失うのはなぜか

補修モルタルと既存のコンクリートまたは石積み下地との接着不良は、補修モルタルの破損原因として2番目に多いものです。補修モルタルと下地との接着は、下地表面処理の質、施工時のモルタルの作業性、およびモルタル配合自体の接着強度という3つの要因によって左右されます。

RDP粉末は、3つ目の要素を直接的に改善します。再分散されたポリマー粒子は、塗布中にモルタルと基材の界面に向かって移動し、凝集して接着膜を形成します。この接着膜は、表面粗化による機械的結合に加えて、化学結合も形成します。その結果、コンクリートや石材に対する引張接着強度が著しく向上し、RDP改質補修モルタルでは、同等のセメント含有量の未改質セメントモルタルの0.2～0.4MPaに対し、通常0.5～1.0MPaとなります。

RDP粉末の品質がバッチ間でばらつきがある場合、何が起こるのか

バッチ間の品質のばらつきが大きいサプライヤーからRDP粉末を仕入れている乾式モルタルメーカーは、予測可能な生産上の問題に直面します。バッチ間で灰分含有量が2%以上変動すると、完成したモルタル中の有効ポリマー含有量が変化し、配合量を変更しなくても接着強度と柔軟性が損なわれます。再分散性が低い場合、ポリマーは標準的な混合時間内に完全に再分散せず、未分散粒子が残るため、硬化後のモルタルマトリックスに弱点が生じます。

その結果、ある製造バッチでは品質試験に合格する補修モルタルが、次のバッチでは現場での性能試験に不合格となるという事態が発生し、施工者や最終顧客には明らかな原因が分からない。灰分含有量、再分散性、および皮膜形成に関するバッチごとの試験証明書を提供する、柔軟性の高いモルタル添加剤サプライヤーから調達することが、補修モルタル製造におけるこのばらつきの原因を排除する唯一の確実な方法である。

補修モルタルに適したRDP粉末グレードの選び方

補修モルタルの用途によって、必要なRDPグレードは異なり、これは補修状況に応じた柔軟性や耐水性の要件に基づいています。

標準グレードのRDP粉末は、添加量2～3％で、屋内補修モルタル、パッチング材、および保護された環境下での一般的なコンクリート表面補修に適しています。柔軟性グレードのRDP粉末は、添加量3～5％で、屋外補修モルタル、橋梁床版のパッチング、および熱サイクルや動的荷重にさらされるあらゆる補修に必要です。疎水性グレードのRDP粉末は、耐水性が主要な性能要件となる湿潤区域、地下構造物、および海洋インフラで使用される補修モルタルに指定されています。

EastChemを選ぶ理由

EastChemは、信頼できる柔軟性モルタル添加剤サプライヤーです。再分散性ポリマー粉末CAS番号24937-78-8は、補修モルタル、タイル接着剤、EIFS用途向けに、標準グレード、柔軟性グレード、疎水性グレードをご用意しています。当社の製造工程はISO 9001、ISO 14001、ISO 45001の認証を取得しており、製品は欧州市場への参入に必要なREACH規制に準拠しています。

出荷前に、すべての製造バッチについて灰分含有量、再分散性、および皮膜形成能の試験を実施し、バッチごとの試験証明書を標準で提供しています。資格のある購入者は、補修モルタル用のRDP粉末の無料サンプルと、用途に応じた配合ガイドおよび推奨使用量に関する資料を請求できます。

EastChemにお問い合わせくださいサンプル、技術データシート、または価格をリクエストするには、今日ご連絡ください。再分散性ポリマー粉末CAS番号 24937-78-8。

よくある質問

補修モルタルのひび割れを防ぐために必要なRDP粉末の最小添加量はどれくらいですか？

セメント系補修モルタルにおいて、収縮抑制とひび割れ抵抗性を十分に得るためには、乾燥混合物重量の2％以上の添加量が必要である。この添加量未満では、硬化中に形成されるポリマー膜が不連続となり、通常の乾燥収縮条件下でのひび割れを防止するのに十分な応力分散効果が得られない。

RDP粉末は、プライマーなしで補修モルタルと古いコンクリートの接着性を向上させることができますか？

はい、多くの場合そうです。RDP改質補修モルタルを3～5％添加した場合、適切に下地処理された古いコンクリートに対して、接着プライマーなしで0.5～1.0MPaの接着強度が得られます。ただし、非常に滑らかな下地、汚染された下地、または吸水性の低い下地の場合は、RDP含有量に関わらず、界面での十分な機械的結合を確保するために、接着プライマーまたはスラリーコートの使用をお勧めします。

RDP粉末は補修モルタルの圧縮強度に影響を与えますか？

RDP粉末は、添加量が5%未満の場合、同じ水セメント比の未改質モルタルと比較して圧縮強度をわずかに低下させます。その低下率は、グレードと添加量によって5～15%程度です。しかし、RDPによって得られる接着強度、耐ひび割れ性、柔軟性の向上は、補修モルタルの耐久性という点で、このわずかな強度低下を十分に補うため、ほとんどの補修モルタル用途において、この低下は許容範囲内です。

RDPパウダーの性能を維持するには、どのように保管すればよいですか？

RDP粉末は、元の密封包装のまま、摂氏30度以下の乾燥した環境で保管してください。これらの条件下での保存期間は12ヶ月です。保管中に湿気にさらされると、早期に再分散や固結が生じ、完成したモルタルの再分散性が低下し、硬化後のポリマー膜の連続性も低下します。