JP2002326856A - 耐爆裂性セメントモルタルおよびその製造方法 - Google Patents
耐爆裂性セメントモルタルおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のセメントモルタルは、急激に加熱され
熱応力を受けることにより爆裂するという問題点があ
る。例えば急激に表面温度を７００℃にすると爆裂が生
じる。本発明は、この課題を解決する耐爆裂性セメント
モルタルおよびその製造方法の提供を課題とする。 【解決手段】 水にセルロース繊維を投入し、両者を均
一に分散させた後、そこにセメントおよび細骨材を投入
し混合し、耐爆裂性セメントモルタルを得た。このセメ
ントモルタルは、セメント１中に分散した細骨材２から
主に構成されているが、セルロース繊維５を含んでい
る。本発明のセメントモルタルは、急激に加熱され熱応
力を受けた場合でも、セメントモルタル内部の水分３か
ら生じた水蒸気圧力が、例えば炭化したセルロース繊維
５’により形成された逃げ道により矢印６方向に分散
し、セメントモルタルの内部からの爆裂を防止すること
ができる。
熱応力を受けることにより爆裂するという問題点があ
る。例えば急激に表面温度を７００℃にすると爆裂が生
じる。本発明は、この課題を解決する耐爆裂性セメント
モルタルおよびその製造方法の提供を課題とする。 【解決手段】 水にセルロース繊維を投入し、両者を均
一に分散させた後、そこにセメントおよび細骨材を投入
し混合し、耐爆裂性セメントモルタルを得た。このセメ
ントモルタルは、セメント１中に分散した細骨材２から
主に構成されているが、セルロース繊維５を含んでい
る。本発明のセメントモルタルは、急激に加熱され熱応
力を受けた場合でも、セメントモルタル内部の水分３か
ら生じた水蒸気圧力が、例えば炭化したセルロース繊維
５’により形成された逃げ道により矢印６方向に分散
し、セメントモルタルの内部からの爆裂を防止すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐爆裂性セメント
モルタルおよびその製造方法に関するものであり、さら
に詳しくは、急激な熱応力によるセメントモルタルの爆
裂を防止することのできる耐爆裂性セメントモルタルお
よびその製造方法に関するものである。
モルタルおよびその製造方法に関するものであり、さら
に詳しくは、急激な熱応力によるセメントモルタルの爆
裂を防止することのできる耐爆裂性セメントモルタルお
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセメントモルタルは、急激に加熱
され熱応力を受けることにより爆裂するという問題点が
ある。本発明者らの検討によれば、セメントモルタルに
対し実際にＩＳＯ８３４の耐火試験を行い、急激な熱応
力をセメントモルタルに与えたところ、表面温度が７０
０℃前後に達した時点で爆裂が生じた。この爆裂は、セ
メントモルタル中に存在する水分が急激に加熱されるこ
とにより膨張し、その水蒸気が逃げ道を失い、内部から
セメントモルタルを破壊するために生じると考えられ
る。
され熱応力を受けることにより爆裂するという問題点が
ある。本発明者らの検討によれば、セメントモルタルに
対し実際にＩＳＯ８３４の耐火試験を行い、急激な熱応
力をセメントモルタルに与えたところ、表面温度が７０
０℃前後に達した時点で爆裂が生じた。この爆裂は、セ
メントモルタル中に存在する水分が急激に加熱されるこ
とにより膨張し、その水蒸気が逃げ道を失い、内部から
セメントモルタルを破壊するために生じると考えられ
る。
【０００３】図２は、前記の水蒸気爆裂のメカニズムを
説明するためのセメントモルタルの断面図である。図２
（ａ）に示したように、セメントモルタルは、マトリッ
クスとしてのセメント１と、このセメント１中に分散し
た細骨材２から主に構成されているが、通常、所定量の
水分３も含んでいる。ところが、セメントモルタルは急
激に加熱され熱応力を受けることにより、図２（ｂ）に
示したようにセメントモルタル内部の水分３が加熱され
水蒸気となり、逃げ道のない水蒸気圧力４がセメントモ
ルタルの内部からの爆裂をもたらす。
説明するためのセメントモルタルの断面図である。図２
（ａ）に示したように、セメントモルタルは、マトリッ
クスとしてのセメント１と、このセメント１中に分散し
た細骨材２から主に構成されているが、通常、所定量の
水分３も含んでいる。ところが、セメントモルタルは急
激に加熱され熱応力を受けることにより、図２（ｂ）に
示したようにセメントモルタル内部の水分３が加熱され
水蒸気となり、逃げ道のない水蒸気圧力４がセメントモ
ルタルの内部からの爆裂をもたらす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、急激な熱応力によるセメントモルタルの爆裂を防
止することのできる耐爆裂性セメントモルタルおよびそ
の製造方法を提供することにある。
的は、急激な熱応力によるセメントモルタルの爆裂を防
止することのできる耐爆裂性セメントモルタルおよびそ
の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、従来のセメントモルタル組成物にセルロー
ス繊維を配合するという非常に簡単な方法で、上記の従
来の課題が一気に解決できるという、驚くべき事実を見
出し、本発明を完成することができた。すなわち本発明
は、セメント、水、セルロース繊維、細骨材、および必
要に応じて各種添加材（剤）を配合してなることを特徴
とする耐爆裂性セメントモルタルを提供するものであ
る。また本発明は、セルロース繊維が、０．１〜３．０
質量％含まれる前記の耐爆裂性セメントモルタルを提供
するものである。また本発明は、水にセルロース繊維を
投入し、両者を均一に分散させた後、そこにセメントお
よび細骨材を投入し混合することを特徴とする耐爆裂性
セメントモルタルの製造方法を提供するものである。ま
た本発明は、セメントと水とを混合した後、セルロース
繊維を投入し、前記セルロース繊維を均一に分散させた
後、そこに細骨材を混合することを特徴とする耐爆裂性
セメントモルタルの製造方法を提供するものである。
重ねた結果、従来のセメントモルタル組成物にセルロー
ス繊維を配合するという非常に簡単な方法で、上記の従
来の課題が一気に解決できるという、驚くべき事実を見
出し、本発明を完成することができた。すなわち本発明
は、セメント、水、セルロース繊維、細骨材、および必
要に応じて各種添加材（剤）を配合してなることを特徴
とする耐爆裂性セメントモルタルを提供するものであ
る。また本発明は、セルロース繊維が、０．１〜３．０
質量％含まれる前記の耐爆裂性セメントモルタルを提供
するものである。また本発明は、水にセルロース繊維を
投入し、両者を均一に分散させた後、そこにセメントお
よび細骨材を投入し混合することを特徴とする耐爆裂性
セメントモルタルの製造方法を提供するものである。ま
た本発明は、セメントと水とを混合した後、セルロース
繊維を投入し、前記セルロース繊維を均一に分散させた
後、そこに細骨材を混合することを特徴とする耐爆裂性
セメントモルタルの製造方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明によれば、セメントモルタ
ル中にセルロース繊維を配合しているため、セメントモ
ルタル内部をポーラスな状態または、加熱によりセルロ
ース繊維が炭化してスペースを生じ、膨張した水蒸気の
逃げ道を作って爆裂を防止することができる。
ル中にセルロース繊維を配合しているため、セメントモ
ルタル内部をポーラスな状態または、加熱によりセルロ
ース繊維が炭化してスペースを生じ、膨張した水蒸気の
逃げ道を作って爆裂を防止することができる。
【０００７】図１は、本発明のセメントモルタルの爆裂
防止のメカニズムを説明するための断面図である。図１
（ａ）に示したように、本発明のセメントモルタルは、
従来のセメントモルタルと同様にマトリックスとしての
セメント１と、このセメント１中に分散した細骨材２か
ら主に構成されているが、セルロース繊維５を含むこと
が最大の特徴となっている。本発明のセメントモルタル
は、急激に加熱され熱応力を受けた場合でも、図１
（ｂ）に示したように、セメントモルタル内部の水分３
から生じた水蒸気圧力が、例えば炭化したセルロース繊
維５’により形成された逃げ道により矢印６方向に分散
し、セメントモルタルの内部からの爆裂を防止すること
ができる。
防止のメカニズムを説明するための断面図である。図１
（ａ）に示したように、本発明のセメントモルタルは、
従来のセメントモルタルと同様にマトリックスとしての
セメント１と、このセメント１中に分散した細骨材２か
ら主に構成されているが、セルロース繊維５を含むこと
が最大の特徴となっている。本発明のセメントモルタル
は、急激に加熱され熱応力を受けた場合でも、図１
（ｂ）に示したように、セメントモルタル内部の水分３
から生じた水蒸気圧力が、例えば炭化したセルロース繊
維５’により形成された逃げ道により矢印６方向に分散
し、セメントモルタルの内部からの爆裂を防止すること
ができる。
【０００８】本発明の用いられるセルロース繊維は、い
わゆる木質系繊維であって、その種類およびサイズはと
くに制限されないが、例えば地球環境上の観点から故紙
やリサイクル紙をチップ化または繊維化したものである
のが好ましい。なお、セルロース繊維は、市販されてい
るものを利用することもでき、例えば十條木材社製商品
名ＮＰファイバーが好適なものとして挙げられる。セル
ロース繊維は、セメントモルタル中に０．１〜３．０質
量％含まれるのが好ましい。
わゆる木質系繊維であって、その種類およびサイズはと
くに制限されないが、例えば地球環境上の観点から故紙
やリサイクル紙をチップ化または繊維化したものである
のが好ましい。なお、セルロース繊維は、市販されてい
るものを利用することもでき、例えば十條木材社製商品
名ＮＰファイバーが好適なものとして挙げられる。セル
ロース繊維は、セメントモルタル中に０．１〜３．０質
量％含まれるのが好ましい。
【０００９】本発明で用いるセメントは、とくに制限さ
れず用途により自由に選択でき、例えば普通ポルトラン
ドセメント、早強セメント、ビーライトセメント、高炉
セメント、三成分セメント、混合セメント、アルミナセ
メント等を使用できる。水セメント比は、通常４０〜７
５％、好ましくは５０〜６５％がよい。
れず用途により自由に選択でき、例えば普通ポルトラン
ドセメント、早強セメント、ビーライトセメント、高炉
セメント、三成分セメント、混合セメント、アルミナセ
メント等を使用できる。水セメント比は、通常４０〜７
５％、好ましくは５０〜６５％がよい。
【００１０】本発明に用いられる細骨材は、とくに制限
されるものではないが、例えば、砕石、砕砂、陸砂利、
陸砂、川砂利、川砂、山砂を単独または混合したもの等
が挙げられる。また、細骨材のサイズおよび配合量もセ
メントモルタルの用途等によって適宜選定することがで
きる。例えば、細骨材は単位量として１０００〜１８０
０ｋｇ／ｍ３が好ましい。
されるものではないが、例えば、砕石、砕砂、陸砂利、
陸砂、川砂利、川砂、山砂を単独または混合したもの等
が挙げられる。また、細骨材のサイズおよび配合量もセ
メントモルタルの用途等によって適宜選定することがで
きる。例えば、細骨材は単位量として１０００〜１８０
０ｋｇ／ｍ３が好ましい。
【００１１】本発明の耐爆裂性セメントモルタルには、
必要に応じてシリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フラ
イアッシュ、ガラス粉末、貝灰等の産業廃棄物のような
添加材、また増粘剤、減水剤、有機ポリマー等のような
各種添加剤を配合することができ、その配合率も、従来
のそれと違わず、適宜決定できる。
必要に応じてシリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フラ
イアッシュ、ガラス粉末、貝灰等の産業廃棄物のような
添加材、また増粘剤、減水剤、有機ポリマー等のような
各種添加剤を配合することができ、その配合率も、従来
のそれと違わず、適宜決定できる。
【００１２】本発明の耐爆裂性セメントモルタルは、水
にセルロース繊維を投入し、両者を均一に分散させた
後、そこにセメントおよび細骨材を投入し混合すること
により製造することができる。これとは別に、セメント
と水とを混合した後、セルロース繊維を投入し、前記セ
ルロース繊維を均一に分散させた後、そこに細骨材を混
合することによっても製造することができる。前記のよ
うな製造方法によれば、セルロース繊維を均一にセメン
トモルタル中に分散することができ、耐爆裂性を一層高
めることができ好ましい。
にセルロース繊維を投入し、両者を均一に分散させた
後、そこにセメントおよび細骨材を投入し混合すること
により製造することができる。これとは別に、セメント
と水とを混合した後、セルロース繊維を投入し、前記セ
ルロース繊維を均一に分散させた後、そこに細骨材を混
合することによっても製造することができる。前記のよ
うな製造方法によれば、セルロース繊維を均一にセメン
トモルタル中に分散することができ、耐爆裂性を一層高
めることができ好ましい。
【００１３】各種材料の混合は、従来のセメントモルタ
ルの製造と同様に行うことができ、例えばセメント、
水、セルロース繊維、細骨材、および必要に応じて各種
添加材（剤）を、前記の製造方法に基づいて、例えばモ
ルタルミキサー、ハンドミキサー、傾胴ミキサー、二軸
ミキサー、パン型ミキサー、オムニミキサー等を用いて
行うことができる。このようにして得られた耐爆裂性セ
メントモルタルは、各種用途に採用することができる
が、例えばセメントボードや、セメントモルタルの永久
型枠として用いることができる。
ルの製造と同様に行うことができ、例えばセメント、
水、セルロース繊維、細骨材、および必要に応じて各種
添加材（剤）を、前記の製造方法に基づいて、例えばモ
ルタルミキサー、ハンドミキサー、傾胴ミキサー、二軸
ミキサー、パン型ミキサー、オムニミキサー等を用いて
行うことができる。このようにして得られた耐爆裂性セ
メントモルタルは、各種用途に採用することができる
が、例えばセメントボードや、セメントモルタルの永久
型枠として用いることができる。
【００１４】なお養生も、従来のそれと同様の手段を採
用でき、例えば自然養生、蒸気養生を行うことができ
る。養生によってひび割れ等の悪影響が発現することは
ない。
用でき、例えば自然養生、蒸気養生を行うことができ
る。養生によってひび割れ等の悪影響が発現することは
ない。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。 （実施例１）下記表１および表２に示す配合に従って、
本発明の耐爆裂性セメントモルタルを製造した。すなわ
ち、調合Ｎｏ．２〜７の耐爆裂性セメントモルタルは、
水にセルロース繊維を投入し、両者を均一に分散させた
後、そこにセメントおよび細骨材を投入し混合して製造
したものである。なお、混合にはモルタルミキサーを使
用した。
本発明の耐爆裂性セメントモルタルを製造した。すなわ
ち、調合Ｎｏ．２〜７の耐爆裂性セメントモルタルは、
水にセルロース繊維を投入し、両者を均一に分散させた
後、そこにセメントおよび細骨材を投入し混合して製造
したものである。なお、混合にはモルタルミキサーを使
用した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】なお、調合Ｎｏ．２〜Ｎｏ．７の耐爆裂性
コンクリートに対し、ＩＳＯ８３４に準ずる耐火試験を
行った結果、爆裂は認められなかった。
コンクリートに対し、ＩＳＯ８３４に準ずる耐火試験を
行った結果、爆裂は認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、急激な熱応力によるセ
メントモルタルの爆裂を防止することのできる耐爆裂性
セメントモルタルおよびその製造方法が提供される。
メントモルタルの爆裂を防止することのできる耐爆裂性
セメントモルタルおよびその製造方法が提供される。
【図１】本発明のセメントモルタルの爆裂防止のメカニ
ズムを説明するための断面図である。
ズムを説明するための断面図である。
【図２】水蒸気爆裂のメカニズムを説明するためのセメ
ントモルタルの断面図である。
ントモルタルの断面図である。
１ セメント ２ 細骨材 ３ 水分 ４ 水蒸気圧力 ５ セルロース繊維 ５’ 炭化したセルロース繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 111:28 Ｃ０４Ｂ 111:28
Claims (4)
- 【請求項１】 セメント、水、セルロース繊維、細骨
材、および必要に応じて各種添加材（剤）を配合してな
ることを特徴とする耐爆裂性セメントモルタル。 - 【請求項２】 セルロース繊維が、０．１〜３．０質量
％含まれる請求項１に記載の耐爆裂性セメントモルタ
ル。 - 【請求項３】 水にセルロース繊維を投入し、両者を均
一に分散させた後、そこにセメントおよび細骨材を投入
し混合することを特徴とする耐爆裂性セメントモルタル
の製造方法。 - 【請求項４】 セメントと水とを混合した後、セルロー
ス繊維を投入し、前記セルロース繊維を均一に分散させ
た後、そこに細骨材を混合することを特徴とする耐爆裂
性セメントモルタルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001134825A JP4878086B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 耐爆裂性セメントモルタルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001134825A JP4878086B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 耐爆裂性セメントモルタルの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011245196A Division JP5627121B2 (ja) | 2011-11-09 | 2011-11-09 | セメントモルタルの永久型枠 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002326856A true JP2002326856A (ja) | 2002-11-12 |
| JP4878086B2 JP4878086B2 (ja) | 2012-02-15 |
Family
ID=18982424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001134825A Expired - Lifetime JP4878086B2 (ja) | 2001-05-02 | 2001-05-02 | 耐爆裂性セメントモルタルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4878086B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004331450A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Fujita Corp | 耐爆裂性セメントモルタル、これを用いたコンクリート用補修材および補修方法 |
| JP2007223871A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 耐爆裂性セメント硬化体およびその製造方法 |
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| CN110357661A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-22 | 徐璐玉 | 一种纤维水泥板生产方法 |
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- 2001-05-02 JP JP2001134825A patent/JP4878086B2/ja not_active Expired - Lifetime
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