JP2004231430A

JP2004231430A - 軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法

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Publication number: JP2004231430A
Application number: JP2003018934A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shiroma; 良裕城間; Masashi Suzuki; 正志鈴木; Takashi Yonaiyama; 隆米内山; Haruo Aoki; 治雄青木
Original assignee: ABC KENZAI KENKYUSHO KK; Full House Kk; Suruga Kogyo KK; Toden Kogyo Co Ltd
Current assignee: ABC KENZAI KENKYUSHO KK; Full House Kk; Suruga Kogyo KK; Tokyo Power Technology Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】混練後の運搬可能時間を長くすることができ、左官作業ができるフロー値の保持時間を長くすることができる軽量モルタル等を提供すること。
【解決手段】軽量骨材を含むとともに、セメントを混入した軽量モルタルにおいて、前記セメント１００重量部に対し５重量部以上１５０重量部以下配合された灰と、無機材料と、有機材料と、繊維と、高性能ＡＥ減水剤と、を含み、前記軽量骨材及び水を含めて攪拌後の単位容積重量が０．３以上１．３５以下となるように調整されたことを特徴とする。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾燥した軽量骨材を用いた軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法に関し、特に、特性及び施工性に優れた軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の軽量コンクリートには、一部又は全部が乾燥している軽量骨材、及び該軽量骨材に対し分散性の優れた減水剤を含有したものがある（例えば、特許文献１参照）。この軽量コンクリートによれば、生コンクリート時の比重が軽く、コンクリート強度、特に初期強度が高く、表面仕上げが終わるまでかかる時間が短いといった点で利点がある。また、このような軽量骨材及び減水剤を含有する軽量モルタルにも応用されており、このような軽量モルタルも、前記軽量コンクリートと同様の利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１６５２７６号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軽量コンクリートや軽量モルタルは、打設後のフロー値の低下が激しく、単位容積重量の変化が大きく、左官作業ができるフロー値の保持時間がきわめて短くなり、よって長距離の運搬ができず、大面積の作業ができないといった問題があった。一方、ＡＥ減水剤を加える等して、打設直後のモルタルのフロー値を大きくすることはできるが、打設後のフロー値の低下は抑えられず、エアーの抜けによりモルタルの表面が沈みやすくなる。また、モルタルが柔らかいと左官作業時に鏝から落ちるモルタルにより斑点が形成されやすかった。また、前記モルタルを軽くして壁面に塗る時も接着力がなく落ち易いので厚く塗ることが出来ないという問題があった。さらに、前記軽量モルタルは、打継ぎ部が形成されやすかった。
【０００５】
ここで、フロー値とは、まだ固まらないモルタル、セメントペースト、コンクリートなどを鋼板のテーブル上に置かれた所定のコーンに規定された回数だけ突き固めながら詰めた後、コーンを上方に取り去り、テーブルに所定の回数だけ衝撃を与えたとき、コンクリートなどの直径の広がりによって流動性を図る尺度をいう。
【０００６】
また、前記軽量モルタルは、単位容積重量を軽くした場合、気泡が多くなるため、鏝の力がうまく伝わらない、鏝の動きによりモルタルの表面に皺ができやすい、接着性が悪い、厚塗りができない、或いは、大きい面積の施工が現実的にはできない等という問題があった。
【０００７】
本発明の第１の目的は、混練後の運搬可能時間を長くすることができ、左官作業ができるフロー値の保持時間を長くすることができる軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法を提供することである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、大面積の作業を可能とする軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法を提供することである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、左官仕上がりがよく、打継ぎ部が形成され難く安心して施工できる軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第４の目的は、左官作業で壁面に厚塗りをすることができる軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法を提供することである。
【００１１】
本発明の第５の目的は、左官仕上げ可能面積を大きくすることができる軽量モルタル、これを用いた形成物、及び軽量モルタルの打設方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、軽量骨材を含むとともに、セメントを混入した軽量モルタルにおいて、前記セメント１００重量部に対し５重量部以上１５０重量部以下配合された灰と、無機材料と、有機材料と、繊維と、高性能ＡＥ減水剤と、を含み、前記軽量骨材及び水を含めて攪拌後の単位容積重量が０．３以上１．３５以下となるように調整されたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の前記軽量モルタルにおいて、モルタル中で泡をつくる気泡剤を含むことが好ましい。
【００１４】
これにより、打設後のフロー値の低下を抑え、単位容積重量の変化が小さくすることができるので、長時間運搬が可能で、左官作業がしやすく、大面積の左官仕上げ、垂直面の左官仕上げができ、その結果、モルタルの適用範囲が広くなり、打設作業全体にかかる時間の短縮及び努力の軽減が図られ、施工計画が立てやすく能率的になり、さらにコストの軽減が可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る軽量モルタルは、軽量骨材と、セメント１００重量部に対し５重量部以上１５０重量部以下配合された灰と、無機材料と、有機材料と、繊維と、高性能ＡＥ減水剤と、セメントと、水と、を含み、攪拌後の単位容積重量が０．３以上１．３５以下となるように調整されたものである。以下、各構成について分説する。
【００１６】
「軽量骨材」は、原料として加えられる段階において、一部又は全部が乾燥した細骨材（５ｍｍふるいを８５％以上通過する骨材）であり、濡らす必要がなく、絶乾状態で用いることができる。必要に応じて吸水率の半分程度まで軽量骨材を濡らすこともできる。軽量骨材の種類としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々選択することができる。例えば、（ａ）大島産や榛名産の天然軽量細骨材、（ｂ）黒曜石、真珠岩、ガラス等を膨張させた人工軽量細骨材、（ｃ）榛名産の天然軽石砕砂と黒曜石とを発泡させた人工軽量細骨材、（ｄ）種類の異なる人工軽量細骨材とガラスを発泡させた人工軽量細骨材、（ｅ）ガラスを発泡させた人工軽量細骨材に中空微小球を含むセラミックフィラー、その他ひる石、パーライト、発泡ガラス、発泡プラスチックを利用した軽量骨材等も用いることができ、これらをもっと多種にし併用することもできる。さらに、湿潤状態の細骨材にほぼ絶乾状態の細骨材を混合した形態で併用することもできる。また、天然骨材と人工骨材とを併用することもできる。例えば、膨張頁岩や発泡したガラス等の人工細骨材と、天然の川砂利、川砂、砕石細骨材を併用することができる。また、骨材同士の比重の差が大きくてもよく、比重１．０以下の軽量人工骨材、さらに比重０．１以下のシラス等も使用することができる。このような場合でも混練に支障はない。さらに、軽量骨材は、細骨材を２種以上使用し、一方が湿潤状態で、他方が絶乾状態であることもできるが、その場合でも両細骨材の全体の吸水率が５０％以下であるのが好ましい。ここで、吸水率とは、表乾状態の吸水量（その骨材が最も多く吸水した状態）を１００％としたときの割合をいう。
【００１７】
「灰」は、原料として加えられる段階において、空気中で強熱する等して一部又は全部の揮発性成分を除いた産業廃棄物であり、例えば、貝灰、籾殻の灰、木炭灰、建材物の灰等の焼却灰を１又は２種類以上を含むものが挙げられる。ここで、貝灰は、カラス貝、バイ貝、ホタテ貝、カキ、ハマグリ等の貝を焼却したものであり、建材物の灰は、畳、屋根、柱、壁等を８００℃以上（ダイオキシンを排除することを考慮すると好ましくは１２００〜１４００℃以上）で焼却した廃材である。また、灰は、貝灰、籾殻の灰、木炭灰、建材物の灰のうち１又は２種類以上を含むことが好ましい。貝灰は、発電所等で年間数十万トン発生し、安価で大量に供給できる。また、灰は、塩分や揮発性成分が残ってもよい。また、灰の粒径は、セメントの粒径より大きくても小さくてもどちらでもよい。さらに、灰の配合量は、施工条件や調合により適宜決定することができるが、例えば、セメント１００重量部に対し、５〜１５０重量部であり、好ましくは２０〜１２０重量部である。このように灰を多く含む軽量モルタルであっても、灰を含まない軽量モルタルよりも強度が高いことが実験でわかった（実施例参照）。この配合量は、従来の軽量モルタルでは考えられなかったことである。
【００１８】
「無機材料」は、例えば、石灰石微粉末やＳｉＯ_２を主成分とする材料が好適に用いられ、セメントよりも粒径の小さいものが好ましい。そのような無機材料として、シリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ微粉末、セラミックス微粉末、岩石微粉末等が挙げられる。無機材料は、１種類だけでなく２種以上を併用することもできる。ここで、微粉末とあるのは、セメントの粒径より小さく微粒化加工されたことを意味する。微細化加工によってできた粉末は、無機材料全体のうち粒径１００μｍ以下の無機材料を５０重量％以上を含むものが好ましい。例えば、フライアッシュ微粉末は、粒径１００μｍ以下が９０％程度である。また、シリカヒュームの粒径は、平均０．１μｍである。また、無機材料は、市販品でもよく、例えば、エルケム・ジャパン社製；商品名９４０−Ｕ（シリカヒューム）、エルケム・ジャパン社製；商品名９４０−ＥＵ（マイクロシリカ）、住友大阪セメント社製；高炉スラグ微粉末等が挙げられる。無機材料の配合量は、施工条件や調合により適宜決定することができるが、例えば、セメント１００重量部に対し、５〜４０重量部、好ましくは５〜２５重量部であり、最も好ましくは５〜１５重量部である。なお、シリカヒュームやフライアッシュは、灰の範疇に含まれるものであるが、ここでは、灰に含まれるものであってもシリカヒュームやフライアッシュ等のようにコンクリートの物性を向上させるのに有用なものは無機材料とし、それ以外の産業廃棄物の焼却灰を灰とする。
【００１９】
「有機材料」は、混練時にモルタルの保水性を高め、作業性を改善する用途に使われる水溶性の粉末又は液状物であり、例えば、アクリル、アクリル共重合体、アクリルスチレン共重合体、アクリルシリコン共重合体、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を主成分とするものが挙げられ、これらは併用することもできる。また、有機材料は、モルタルの接着性を改善する用途に使われるものでもよく、例えば、主成分が完全ケン化型ポリビニルアルコール、部分ケン化型ポリビニルアルコール等が挙げられ、１又は２種類以上使用される。また、市販されている有機材料も使用することができ、例えば、信越化学社製；商品名ｈｉメトローズ、クラリアントポリマー社製；商品名チローゼ、ユニチカ社製；商品名ユニチカポバール、クラレ社製；商品名クラレポバール等が挙げられる。有機材料の配合量は、施工条件や調合により適宜決定することができるが、例えば、セメント１００重量部に対し、０．４〜１０重量部、好ましくは０．５〜９重量部であり、最も好ましくは０．５〜８である。なお、一般的に使用される各種添加剤、例えば、高性能ＡＥ減水剤は、ここでいう有機材料の範疇に含まれるものもあるが、このような各種添加剤は、有機材料に含まないものとする。
【００２０】
「繊維」は、天然繊維（植物繊維、動物繊維）、人工繊維のどちらでもよく、複数種類を併用してもよい。人工繊維として、例えば、セルロース繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、繊維補強コンクリート用繊維（ＦＲＣ）、レーヨン、カーボンナノ繊維等が挙げられる。このような繊維を軽量モルタルに含めることによって、曲げ強度、引っ張り強度、可撓性、延性等を向上させることができる。また、このような繊維は、打設後のモルタルのフロー値の低下を抑え、繊維の有する保水力によって乾燥を抑えることができ、それによりフロー値の変化を抑えることができる。つまり、有機材料の保水力では高性能ＡＥ減水剤によって水量を低減したことに伴うフロー値の変化を抑えるには不十分であったが、繊維を加えることによって繊維の強い保水力及び形状安定力によってフロー値の変化を抑える効果を増大させることができる。また、繊維は、好ましいものとしてケナフ等の植物繊維が挙げられる。植物繊維に他の繊維を１種類以上含むものであってもよい。さらに、市販されている繊維も使用することができ、例えば、ネオライト興産社製；商品名ケナセルＳ、京都繊維資材社製；商品名ＥＳＯ−Ｇチョップ、萩原工業社製；商品名バルチップＭ（ポリオレフィン系）等が挙げられる。さらに、繊維の配合量は、施工条件や調合により適宜決定することができるが、例えば、セメント１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．２〜６重量部であり、最も好ましくは１〜５重量部である。
【００２１】
「高性能ＡＥ減水剤」は、ＪＩＳＡ６２０４：２０００に規定する化学混和剤である。減水剤は、セメント粒子を分散させ、流動性を高め、セメント水比を減じ、高強度を得る目的で使用される混和剤であり、このうち、高性能ＡＥ減水剤は微細な空気連行作用を伴って最も減水率が高い。高性能ＡＥ減水剤としては、例えば、ポリカルボン酸類、オキシカルボン酸類等を主成分とする減水剤がある。ポリカルボン酸類を主成分とする高性能ＡＥ減水剤の例として、主成分がポリカルボン酸エーテル系の複合物（カルシウム・ベース）等が挙げられる。これらは併用することもできる。市販されている高性能ＡＥ減水剤も好適に利用することができる。例えば、エヌエムビー社製；商品名ＳＰ−８ＨＥ、花王社製；商品名マイティ２０００ＴＨ、日本シーカ社製；商品名シーカメント１２００Ｎ、日本シーカ社製；２５００Ｎ等のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤が挙げられる。その他の高性能ＡＥ減水剤も利用することができるが、その場合、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と同等又はそれ以上の分散性を有するものが好ましい。そのような高性能ＡＥ減水剤として、例えば、カルボキシル基含有ポリエーテル類を主成分とする高性能ＡＥ減水剤が挙げられ、市販されているものとして、花王社製；商品名ＣＡＤ−８０００等が挙げられる。さらに、高性能ＡＥ減水剤の配合量は、採用されるセメントと無機材料、灰、繊維の種類とその量に対する水の使用量によっても相違するが、例えば、セメント１００重量部に対し、０．２〜１０重量部、好ましくは０．３〜８重量部であり、最も好ましくは０．４〜５重量部である。
【００２２】
本実施形態１係る軽量モルタルに用いられる上記以外の材料（混和剤）は、従来の材料と同じものを採用することができ、特に制限されるものではない。例えば、強化剤、膨張剤、ＡＥ剤、気泡剤、撥水剤等も用いることができる。これらを多種にし、併用することもできる。即ち、目的と用途に応じて選択、併用することも組み合わせることもできる。
【００２３】
「強化剤」は、形成物の強度、耐久性等を増加させるための混和剤であり、例えば、珪酸リチウムを主成分とする強化剤が好ましく、１又は２種類以上の強化剤を用いてもよい。珪酸リチウムを主成分とする強化剤を用いれば、形成物の緻密化、結合力の強化、未反応箇所の最小化を図ることができる。そのような強化剤として、例えば、駿河工業社製；商品名ペントラシールが挙げられる。さらに、強化剤の配合量は、採用されるセメントと無機材料、灰、繊維等の種類とその量に対する水の使用量によっても相違するが、例えば、セメント１００重量部に対し、０．１〜３０重量部、好ましくは０．５〜７重量部であり、最も好ましくは１〜５重量部である。
【００２４】
「膨張剤」は、モルタルに膨張性を付与する混和剤である。膨張剤は市販品でもよく、例えば、日本シーカ社製；試薬名Ｐ−１や太平洋セメント社製；商品名エキスパンが挙げられる。
【００２５】
「ＡＥ剤」は、モルタル中に空気泡を一様に分散させる混和剤であり、例えば、天然樹脂、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンエーテル等が挙げられる。また、ＡＥ剤は、市販品でもよく、例えば、日本シーカ社製；商品名シーカＡＥＲ−Ｇが挙げられる。さらに、ＡＥ剤は、高性能ＡＥ減水剤にミックスして用いてもよい。
【００２６】
「気泡剤」は、モルタル中で安定な泡をつくる界面活性剤であり、例えば、樹脂のアルカリ塩、加水分解したたんぱく質等が挙げられる。また、気泡剤は、市販品でもよく、例えば、第一化成産業社製；商品名パールクリート等が挙げられる。また、発泡機による気泡剤の使用も可能である。
【００２７】
「撥水剤」は、固まったモルタルへの吸水を防止する混和剤であり、モルタル形成体に塗布したり、撥水剤を配合水の一部として用いることも可能である。
【００２８】
本実施形態で用いられるセメントは、特に制限されず、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、早強ポルトランドセメント、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することができる。また、水セメント比は、低く抑えることが可能であるが、２５〜９０％であり、好ましくは３０〜９０％であり、最も好ましくは３５〜９０％である。
【００２９】
本実施形態に係る軽量モルタルの製造方法は、従来の軽量モルタルと同様に、ミキサー中に材料を投入してから練りを行い、配合水及び高性能ＡＥ減水剤を投入、本練りを行うもので、所望の型枠内に所望の手段でもって打設することができる。ミキサーは、強制二軸ミキサー、パン型ミキサー、傾棟型ミキサー、ハンドミキサー等が挙げられる。
【００３０】
また、本実施形態に係る軽量モルタルは、レミコン車などによる運搬も可能であり、また柔らかさ、強度、及び単位容積重量も自由に調整することができる。特に、軽量モルタルは、強度及び単位容積重量については幅を広く設定することができ、主に軽量骨材、セメント、及び灰の重量比の調整により強度及び単位容積重量の設定を行える。軽量モルタルの単位体積重量は、重い骨材の量を増やす、セメントの量を増やす、或いは、灰の量を増やす等により重くすることができ、一方、軽い骨材の量を増やす、セメントの量を減らす、或いは、灰の量を減らす等により軽くすることができる。また、軽量モルタルの単位体積重量を軽くするときは、気泡剤の量を多くしたりする。軽量モルタルの強度は、重い骨材の量を増やす、セメントの量を増やす、或いは、灰の量を減らす等により大きくすることができ、一方、軽い骨材の量を増やす、セメントの量を減らす、或いは、灰の量を増やす等により小さくすることができる。軽量モルタルの強度は、要望に応じてセメントを灰に置き換えることで調整できる。また、軽量骨材の強度を上げたいときは、高性能ＡＥ減水剤や強化剤を添加する。ここで、軽量モルタルの単位容積重量は、各種原料を攪拌した後において、０．３〜１．３５であり、好ましくは０．４〜１．２であり、最も好ましくは０．５〜１である。
【００３１】
本実施形態に係る軽量モルタルの養生方法は、従来の養生方法と同様の手段を採用することができる。例えば、自然養生、蒸気養生、オートクレーブ養生も採用することができ、これによりひび割れ等の悪影響が発現することがない。
【００３２】
本実施形態に係る軽量モルタルを成形物（成形体）は、該モルタルを所望の形状の型枠に打設し、硬化させることにより得られる。このとき、連続生産方式を採用できることもでき、複雑な形状にすることも可能である。現在使われている無機系２次製品に替えることもでき、断熱性能はもちろん遮音性能も優れている。
【００３３】
本実施形態に係る軽量モルタルによれば、攪拌後のフロー値の低下と単位容積重量の変化が少なく安心して長距離の運搬ができる。また、左官仕上げができる時間は従来の倍以上である。打継ぎ部が形成され難く安心して施工できる。
【００３４】
本実施形態に係る軽量モルタルは、骨材、混和剤等を粉体としてプレミックスした軽量モルタル用組成物として出荷し、現場でこの軽量モルタル用組成物にセメント、水、添加剤等を加えて混練することができる。軽量モルタル用組成物は、例えば、前記軽量骨材、前記灰、前記無機材料、前記有機材料、前記繊維、前記高性能ＡＥ減水剤、及びその他の混和剤のうち２種類以上を含むものである。
【００３５】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。ここでは、従来の軽量モルタルに近い比較用の軽量モルタル（比較例）と、本発明の実施例に係る軽量モルタル（実施例）と、を製造し、両者の混練１０分後における物性（スランプ値、単位容積質量）と、左官性（左官仕上がり、左官作業可能時間）と、を調べた。また、比較例及び実施例に係る軽量モルタルそれぞれを型枠に打設し、４×４×１６ｃｍ寸法の供試体を得て、各供試体の材齢７日目及び材齢２８日目の圧縮強度を測定した。
【００３６】
なお、比較例及び実施例に係る軽量モルタルは、ミキサー中に所定の材料を所定の配合率で投入してから練りを行い、配合水と高性能ＡＥ減水剤などを投入して本練りを行うことによって製造したものである。
【００３７】
本発明の実施例１について説明する。ここでは、表１に示す材料及び配合率に従って、実施例１に係る軽量モルタルと、比較例１に係る軽量モルタルと、を製造した。表１において、「セメント」は、太平洋セメント社製の早強セメントを用いた。「無機材料混合品」としては、エルケム・ジャパン社製；商品名９４０−Ｕのシリカヒュームを太平洋セメント社製；商品名マイクロセルズの中空微小球のセラミックスフィラーと混ぜて用いた。「繊維混合品」は、ネオライト興産社製；商品名ケナセルＳの植物性繊維と、京都繊維資材社製；商品名ＥＳＯ−Ｇチョップと、の混合品を用いた。「ＡＥ減水剤混合品」は、日本シーカ社製；商品名シーカメント２５００Ｆのポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と、日本シーカ社製；商品名シーカＡＥＲ−ＧのＡＥ剤と、の混合品を用いた。「気泡剤」は、第一化成産業社製；商品名パールクリートを用いた。「灰」は、東京電力・横浜火力発電所の清掃時に発生した貝の焼却した貝灰を用いた。「強化剤・有機材料混合品」は、駿河工業社製；商品名ペントラシールの強化剤と、信越化学工業社製；商品名ｈｉ９０ＳＨ−３００００（主成分：ヒドロキシプロピルメチルセルロース）の有機材料と、の混合品を用いた。「細骨材」は、クリスタルクレイ社製；商品名Ｇライトと、芙蓉パーライト社製；商品名フヨーライトと、の人工軽量細骨材を用いた。
【００３８】
【表１】

【００３９】
比較例１及び実施例１の各軽量モルタルの混練１０分後における物性、及び左官性の結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
比較例１及び実施例１に係る各軽量モルタルの供試体についての材齢７日目及び材齢２８日目の圧縮強度の結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】

【００４３】
次に、本発明の実施例２について説明する。ここでは、表４に示す材料及び配合率に従って、実施例２に係る軽量モルタルと、比較例２に係る軽量モルタルと、を製造した。表４において、「セメント」は、住友セメント社製；早強セメントを用いた。「無機材料」は、エルケム・ジャパン社製；商品名９７０−Ｕのシリカヒュームを用いた。「繊維」は、ネオライト興産社製；商品名ケナセルＳの植物系繊維を用いた。「ＡＥ減水剤混合品」は、エヌエムビー社製；商品名ＳＰ−８ＨＥのポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と、エヌエムビー（株）社製；商品名７７５ＳのＡＥ剤と、の混合品を用いた。「気泡剤」は、第一化成産業社製；商品名パールクリートを用いた。「灰」は、東京電力・横浜火力発電所の清掃時に発生した貝の焼却した貝灰を用いた。「強化剤」は、駿河工業（株）社製の商品名ペントラシールを用いた。「細骨材混合品」はクリスタルクレイ社製；商品名Ｇライトの人工軽量細骨材と、太平洋セメント社製；商品名マイクロセルズの中空微小球のセラミックフィラーと、の混合品を用いた。「有機材料」は、アクリル重合を主成分とする日本シーカ（株）社製の薬品名ＶＰ−Ｂを用いた。
【表４】

【００４４】
比較例２及び実施例２の各軽量モルタルの混練１０分後における物性、及び左官性の結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】

【００４６】
比較例２及び実施例２に係る各軽量モルタルの供試体についての材齢７日目及び材齢２８日目の圧縮強度の結果を表６に示す。
【００４７】
【表６】

【００４８】
次に、本発明の実施例３について説明する。ここでは、表７に示す材料及び配合率に従って、実施例３に係る軽量モルタルと、比較例３に係る軽量モルタルと、を製造した。表７において、「セメント」は、三菱マテリアル社製；早強セメントを用いた。「無機材料」は、住友大阪セメント社製；高炉スラグ微粉末を用いた。「繊維」は、ネオライト興産社製；商品名ケナセルＳの植物系繊維を用いた。「ＡＥ減水剤・有機材料混合品」は、花王（株）社製；商品名マイティ２０００ＴＨのポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と、ユニチカ社製；商品名ＵＦ−１７０（主成分：完全ケン化型ポリビニルアルコール）の有機材料と、の混合品を用いた。「気泡剤」は、第一化成産業社製；商品名パールクリートを用いた。「灰」は、東京電力の産業廃棄物のカラス貝灰を用いた。「強化剤」は、駿河工業社製；商品名ペントラシールを用いた。「細骨材混合品」はクリスタルクレイ社製；商品名Ｇライトの人工軽量細骨材と、芙蓉パーライト社製；商品名フヨーライトの人工軽量細骨材と、太平洋セメント社製；商品名マイクロセルズの中空微小球のセラミックフィラーと、の混合品を用いた。「膨張剤」は日本シーカ（株）社製；試薬名Ｐ−１粉末を用いた。
【００４９】
【表７】

【００５０】
比較例３及び実施例３の各軽量モルタルの混練１０分後における物性、及び左官性の結果を表８に示す。
【００５１】
【表８】

【００５２】
比較例３及び実施例３に係る各軽量モルタルの供試体についての材齢７日目及び材齢２８日目の圧縮強度の結果を表９に示す。
【００５３】
【表９】

【００５４】
次に、本発明の実施例４について説明する。ここでは、表１０に示す材料及び配合率に従って、実施例４に係る軽量モルタルと、比較例４に係る軽量モルタルと、を製造した。表１０において、「セメント」は、住友大阪セメント社製；早強セメントを用いた。「無機材料」は、エルケム・ジャパン社製；商品名９７０−Ｕのシリカヒュームを用いた。「繊維」は、萩原工業社製；商品名バルチップＭ（ポリオレフィン系）を用いた。「ＡＥ減水剤混合品」は、エヌエムビー社製；商品名ＳＰ−８ＨＥのポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と、エヌエムビー社製；商品名７７５ＳのＡＥ剤と、の混合品を用いた。「気泡剤」は、第一化成産業社製；商品名パールクリートを用いた。「灰」は、火力発電所から得たフライアッシュを用いた。「強化剤・有機材料混合品」は、駿河工業社製；商品名ペントラシールの強化剤と、信越化学工業社製；商品名ｈｉ９０ＳＨ−３００００（主成分：ヒドロキシプロピルメチルセルロース）の有機材料と、の混合品を用いた。「細骨材混合品」は、クリスタルクレイ社製；商品名Ｇライトの人工軽量細骨材と、太平洋セメント（株）社製；商品名マイクロセルズの中空微小球のセラミックフィラーと、の混合品を用いた。
【００５５】
【表１０】

【００５６】
比較例４及び実施例４に係る各軽量モルタルの混練１０分後における物性、及び左官性の結果を表１１に示す。
【００５７】
【表１１】

【００５８】
比較例４及び実施例４に係る各軽量モルタルの供試体についての材齢７日目及び材齢２８日目の圧縮強度の結果を表１２に示す。
【００５９】
【表１２】

【００６０】
以上の結果について考察すると、実施例１〜４に係る軽量モルタルは、左官性についてしわや打継ぎ目ができないので、外観仕上がりがよい（表２、表５、表８及び表１１の「左官性」参照）。このことから、建築外壁用の断熱モルタルとして使用することが可能である。
【００６１】
また、実施例１〜４に係る軽量モルタルは、比較例１〜４に係る軽量モルタルに対して、流動性が１割程度高く、左官作業可能時間が３〜６倍も長い（表２、表５、表８及び表１１の「スランプ」及び「左官作業可能時間」参照）。つまり、実施例１〜４に係る軽量モルタルによれば、フロー値の急激な低下が抑えられ、左官作業できる面積が大きくなり、運搬できる時間、距離を長くすることができる。
【００６２】
また、比較例１〜４と実施例１〜４の軽量モルタルは、対応する比較例と実施例につき、セメント、無機材料混合品、水セメント比、ＡＥ減水剤混合品及び細骨材の重量を同じ割合で配合を行い、対応する比較例と実施例を比較したもので、比較例１〜４に係る軽量モルタルは灰を含んでおらず、実施例１〜４に係る軽量モルタルは多くの灰を含んでいる。実施例１〜４に係る軽量モルタルは、灰を多く含んでいるにもかかわらず、比較例１〜４に係る軽量モルタルより単位体積重量が軽くなっている。また、単位容積質量が軽いにもかかわらず強度が高い（表１と表２と表３、表５と表６、表７と表８と表９及び表１０と表１１と表１２の「灰」、「単位容積質量」及び「圧縮強度」参照）。実施例１〜４に係る軽量モルタルでは、壁面に厚塗りをすることが可能である。５ｃｍ以上もの厚塗りが可能である。また、実施例１〜４に係る軽量モルタルでは、軽量かつ強度が確保された結果、浮桟橋等への利用も可能である。なお、参考として、実施例１〜４に係る軽量モルタルの強度は、市販の現場施工モルタルの強度に対してかなり高い。
【００６３】
また、実施例１〜４の軽量モルタルは、比較例１〜４の軽量モルタルに対して、初期強度も１．３倍以上も高い（表３、表６、表９及び表１２の「圧縮強度」の「材齢７日」参照）。特に注目すべき点は、実施例１〜４の軽量モルタルは、比較例１〜４の軽量モルタルに対して、左官作業可能時間が長く、かつ、初期強度が高いことである。つまり、実施例１〜４の軽量モルタルによれば、小分けにせず一度の施工で大面積の作業が可能であり、その後、短期間で一定の強度が得られので、工期の短縮を図ることができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の軽量モルタルによれば、混練しやすく、柔らかさを長く保ち、比重の変化が少なく、左官可能時間が長く、かつ、左官仕上げがしやすい。つまり、長い運搬時間にも適し、現場での打設・施工が可能となり、大面積の作業が可能となる。
【００６５】
また、本発明の軽量モルタルによれば、一定の強度が得られるので、市販の現場施工モルタルのように多くの気泡によって軽さを得なくてもよくなり、表面の仕上がりがよくなる。また、打継ぎ部が形成され難く、安心して施工できる。
【００６６】
また、本発明の軽量モルタルによれば、断熱性能が高く、しかもこれと相反する関係であった強度を向上させることができる。また、断熱性能と強度を設定することができる。さらに、軽量モルタルは、外断熱材、内断熱材として使用できる。
【００６７】
また、本発明の軽量モルタルによれば、流動性にも付着性能にも優れている。床用にも壁塗用にも適している。
【００６８】
また、本発明の軽量モルタルによれば、吸水率が低い。また、吸水を防止するためには表面に撥水剤を塗布するのにも適している。また、撥水剤を配合水の一部として用いることもできる。さらに、用いる骨材の吸水率、比重の差が大きい場合にも有効である。
【００６９】
また、本発明の軽量モルタルは、流動性を長く保つので、施工できる時間が長い。従来の軽量モルタルでは考えられなかったことである。
【００７０】
また、モルタルのスランプ値が１０ｃｍ未満の場合にも有効である。従来の軽量モルタルでは考えられなかったことである。
【００７１】
また、本発明の軽量モルタルによれば、自然養生にも蒸気養生などにも適しているので、二次製品用にも適している。さらに、面積が大きい、厚みのある二次製品にも適している。
【００７２】
また、本発明の軽量モルタルによれば、得られた性能のわりには、製造コストが安い。
【００７３】
また、本発明の軽量モルタルによれば、灰である貝灰、燃え殻等の産業廃棄物の処理量を減らすのに貢献できる。また、発生する産業廃棄物の種類や岩石の分布状況などの多様な地域性に対応しやすい。

Claims

軽量骨材を含むとともに、セメントを混入した軽量モルタルにおいて、
前記セメント１００重量部に対し５重量部以上１５０重量部以下配合された灰と、
無機材料と、
有機材料と、
繊維と、
高性能ＡＥ減水剤と、
を含み、
前記軽量骨材及び水を含めて攪拌後の単位容積重量が０．３以上１．３５以下となるように調整されたことを特徴とする軽量モルタル。
前記無機材料の配合量は、前記セメント１００重量部に対し５重量部以上４０重量部以下であることを特徴とする請求項１記載の軽量モルタル。
前記有機材料の配合量は、前記セメント１００重量部に対し０．４重量部以上１０重量部以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の軽量モルタル。
前記繊維の配合量は、前記セメント１００重量部に対し０．０１重量部以上１０重量部以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記高性能ＡＥ減水剤の配合量は、０．２重量部以上１０重量部以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記軽量骨材は、絶乾状態ないし吸水率５０％以下の軽量骨材を用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記灰は、貝灰、籾殻の灰、木炭灰、及び建材物の灰のうち１又は２種類以上を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記無機材料は、無機材料全体のうち粒径１００μｍ以下の無機材料を５０重量％以上含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記無機材料は、シリカヒューム、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ微粉末、セラミック微粉末、及び岩石微粉末のうち１又は２種類以上を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記有機材料は、混練時にモルタルの保水性を高め、作業性、接着性を改善する用途に使われる水溶性の粉末又は液状物であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記有機材料は、アクリル、アクリル共重合体、アクリルスチレン共重合体、アクリルシリコン共重合体、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びカルボキシメチルセルロースのうち１又は２種類以上を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記繊維は、植物繊維の保水力以上の保水力を有する繊維を一部又は全部含む繊維であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記高性能ＡＥ減水剤は、ポリカルボン酸類、オキシカルボン酸類、及びカルボキシル基含有ポリエーテル類のうち１又は２種類以上を含むことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一に記載の軽量モルタル。
ＡＥ剤、発泡剤、膨張剤及び強化剤のうち１又は２種類以上を含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一に記載の軽量モルタル。
前記強化剤は、珪酸リチウムを含むことを特徴とする請求項１４記載の軽量モルタル。
水セメント比が２５％以上１２０％以下であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一に記載の軽量モルタル。
請求項１乃至１６のいずれか一に記載の軽量モルタルを用いて成形されたことを特徴とする軽量モルタル形成物。
請求項１乃至１６のいずれか一に記載の軽量モルタルを所望の型枠内に打設することを特徴とする軽量モルタルの打設方法。