乾燥モルタルにおける再分散性ポリマーパウダー（RDP）の作用メカニズム

再分散性ポリマーパウダー（RDP）は、ドライモルタル配合において重要な添加剤であり、接着性、凝集性、柔軟性、作業性の向上など、様々な利点をもたらします。その作用機序は、水中への分散からモルタル混合物中の他の成分との相互作用まで、複数の段階に分かれています。詳細なメカニズムを詳しく見ていきましょう。

水中分散：
RDP粒子は親水性であるため、水中で迅速かつ均一に分散するように設計されています。乾燥したモルタル混合物に水を加えると、これらの粒子は膨潤して分散し、安定したコロイド懸濁液を形成します。この分散プロセスにより、ポリマーの広い表面積が周囲の環境に露出され、その後の相互作用が促進されます。

フィルム形成:
モルタル混合物に水が混入し続けると、分散したRDP粒子が水和し始め、セメント粒子やその他の構成成分の周囲に連続した膜を形成します。この膜はバリアとして機能し、セメント系材料と外部の水分との直接的な接触を防ぎます。これは、水の浸入を抑え、耐久性を高め、白華現象やその他の劣化リスクを最小限に抑えるために非常に重要です。

強化された接着力と凝集力：
RDPによって形成されるポリマーフィルムは接着剤として機能し、モルタルとコンクリート、石材、タイルなどの様々な下地との接着を促進します。また、このフィルムは粒子間の隙間を埋めることでモルタルマトリックス内の凝集力を高め、硬化したモルタル全体の強度と完全性を高めます。

柔軟性と耐亀裂性：
RDPの主な利点の一つは、モルタルマトリックスに柔軟性を付与できることです。ポリマーフィルムは、基材のわずかな動きや熱膨張を吸収し、ひび割れのリスクを低減します。さらに、DPPはモルタルの引張強度と延性を高め、静的および動的荷重下におけるひび割れ耐性をさらに向上させます。

水分保持:
モルタル混合物にRDPを添加することで、保水率をコントロールし、養生初期における急速な蒸発を抑制します。水和期間が延長することでセメントの水和が促進され、圧縮強度や曲げ強度といった機械的特性が最適に発揮されます。さらに、保水率の制御は作業性の向上とオープンタイムの延長に寄与し、モルタルの塗布と仕上げ作業を容易にします。

耐久性強化:
DPPは、接着性、柔軟性、ひび割れ耐性を向上させることで、ドライモルタルの耐久性を大幅に向上させます。このポリマーフィルムは、水分の浸入、化学的な侵食、環境汚染物質に対する保護バリアとして機能し、モルタルの耐用年数を延ばし、メンテナンスの必要性を軽減します。

添加剤との適合性:
RDP空気連行剤、促進剤、遅延剤、顔料など、ドライモルタル配合に一般的に使用される様々な添加剤との優れた適合性を示します。この汎用性により、様々な用途や​​環境条件における特定の性能要件を満たすようにモルタルの特性をカスタマイズすることが可能です。

分散性ポリマー粉末をドライモルタルに配合すると、水中への分散、塗膜形成、接着性・凝集性の向上、柔軟性・耐ひび割れ性、保水性、耐久性の向上、添加剤との相溶性といった作用機序が発揮されます。これらの相乗効果により、幅広い建設用途においてドライモルタルシステムの性能、施工性、耐久性が向上します。