JP2012096995A - モルタル用軽量骨材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決課題】有機ポリマーのエマルションまたは溶液を発泡ガラスにコーティングし、余剰のエマルションまたは溶液を除去することからなる、モルタル用軽量骨材の製造方法。
【選択図】 図1
Description
市販の発泡ガラス(商品名Gライト2号(クリスタルクレイ社製))を所定量計り取り、袋状のネットに入れた後、このネットを、アクリルエマルション(商品名TJ乳剤、武田薬品工業社製、固形分濃度45%)を充分量入れてある容器に2分間程度の期間浸した。その後、ネットを取り出し、余分なポリマーエマルションを取り除き、次いで遠心分離機に5分間かけた。こうして得られた軽量骨材には、軽量骨材に対して質量比6%のポリマーエマルションがプレコーティングされた。処理前に0.65g/cm3あった軽量骨材の密度は、処理後に0.68g/cm3となった。
軽量骨材のコーティングによる吸水特性の変化を調べるために、発泡ガラス軽量骨材を有機ポリマーでコーティングした後、加圧吸水率を測定した。有機ポリマーには、アクリル樹脂エマルション(全固形分濃度45%)、溶剤系エポキシ樹脂、アクリルエマルション(P)と水硬性無機材料(C)とを混合したポリマーセメントミルク(P:C=2:1)の3種類を用いた。
まず、実施例1のプレコーティングと同様の手順に従って、上記の有機ポリマーを表1に示すコーティング樹脂/骨材となるように塗布した。次いで、加水圧力1kgf/cm2、圧力保持時間10分間とし、非排水状態の容器に軽量骨材を投入して、吸水率試験を実施した。表1に各材料でコーティングした場合の吸水率の測定結果を示す。
軽量骨材をコーティングすることによって、耐アルカリ性がどの程度改善されるのかを確認するため、コーティングした軽量骨材を5%NaOH水溶液に浸し、所定期間たった後の質量減少率を測定した。コーティングには、アクリルエマルションを使用した。質量減少率は、所定期間浸漬後、水溶液中から骨材を取り出し、150μmのふるいの上で水洗いし、残った骨材の表面水を拭き取り、その時の質量を測定することにより算出した。表2に、5%NaOH水溶液に浸漬した軽量骨材の質量減少率の測定結果を示す。
実施例4〜7のそれぞれにおいて、本発明の発泡ガラス軽量骨材を用いてモルタルを調製し、その評価試験を行った。
まず、実施例1で得たプレコーティング済み発泡ガラス軽量骨材を、表3の配合成分表に示す早強ポルトランドセメント、水、高性能減水剤、消泡剤および分離低減剤と混合することによりモルタルを調製した。このとき、モルタルの配合条件として、水セメント比(W/C)を40〜48%、軽量骨材(S)とセメント(C)の混合比をS:C=0.67〜0.75:1.0、減水剤(Ad1)対セメントの質量比を0.3〜1.0の間で変更した。また、消泡剤(Ad2)および分離低減剤(Ad3)は、セメント質量比でそれぞれ0.15%および0.25%一定となるように添加した。水セメント比を変化させたときに、所要の流動性を確保するため、高性能減水剤(商品名:レオビルドSP8S、(株)ポゾリス物産製)をセメント質量に対する比率で0.3〜1.0%添加した。実施例4〜7の最終的な配合比を、表4にまとめて示す。表面処理した軽量骨材の1m3に占める容積率Svは50%以上であった。
フロー測定試験は、JIS R 5201(セメントの強さ試験)に準拠した。実施例6では、経時的な流動性の変化(フローロス)を確認するために、軽量モルタルを練り混ぜ30分及び60分静置後のフロー試験も実施した。
水中分離性の確認は、所定容積の透明容器にモルタル試料を投下して目視で行った。不分離性が良好なものを○とし、不良のものを×とした。
空気量測定試験および単位容積質量測定試験はJIS A 1116(まだ固まらないコンクリートの単位容積質量及び空気量の重量による試験方法(重量方法)に準拠した。
圧縮強度測定試験は、JIS A 1115(まだ固まらないコンクリートの試料採取方法)、JIS A 1132(コンクリートの強度試験用供試体の作り方)、およびJIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)に準拠した。
実施例1で得たプレコーティング済み発泡ガラス軽量骨材を、表6の配合成分表に示す普通ポルトランドセメント、水、減水剤、セメント混和用ポリマーエマルションと混合してモルタルを調製し、吹付け施工により各種の評価試験を実施した。このとき、モルタルの配合条件として、水セメント比(W/C)を33%、軽量骨材(S)とセメント(C)の混合比を0.5:1.0、減水剤(Ad1)対セメントの質量比を0.8%とした。また、ノズルにて混合した急結剤(Ad2)対セメントの質量比を15.0%とした。配合表を表7に示す。表面処理した軽量骨材の1m3中に示す容積Svは50%以上であった。表中のP/Cは、セメント(C)とセメント混和用ポリマーエマルション(P)との混合比率である。
フロー試験は、JIS R 5201(セメントの強さ試験)に準拠した。
単位容積質量試験は、JIS A 1161(まだ固まらないコンクリートの単位容積質量及び空気量の重量による試験方法(重量方法))に準拠した。
圧縮強度試験および長さ変化率試験用の供試体は、JSCE F−561(吹付けコンクリートの圧縮強度用供試体の作り方)に基本的に準拠して作製した。
圧縮強度試験は、直径75mm、高さ150mmの円柱コア試験体を対象として、JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)に準拠した。
また、長さ変化率は、JIS A 1129(モルタル及びコンクリートの長さ変化率試験方法)に準拠して実施した。
また、付着強度試験として、乾燥状態にした30cm×30cm×6cmの平板に本軽量モルタルを吹付け施工し、材齢28日において図6に示す方法で付着強度試験を実施した。具体的には、モルタル表面に上部引張用ジグを接着し、モルタルにジグ側面に沿って基板に達する切り込みを入れ、上部引張用ジグをモルタル面に対して垂直に引き上げた。そして、モルタルが基板から剥離した時点での引張り荷重を測定した。
実施例1の手順と同様であるが、粒径1.2mmのガラスを使用し、処理後の密度が0.78g/cm3となるようにアクリルエマルションでプレコーティングした発泡ガラス軽量骨材を、表9の配合成分表に示す速硬性セメント、水、珪砂、減水剤、再乳化型粉末樹脂であるセメント混和用ポリマー、収縮低減剤、消泡剤、繊維と混合してモルタルを調製し、左官工法により試験体を作製した後、各種の評価試験を実施した。
このとき、モルタルの配合条件として、水セメント比(W/C)を38%、軽量骨材(S)と珪砂(SS)との混合比を0.6:0.4、減水剤(Ad1)対セメントの質量比を0.3%,収縮低減剤(Ad2)対セメントの質量比を3.0%,消泡剤(Ad3)対セメントの質量比を0.5%とした。また、繊維混入率はモルタルの容積比率で0.3%とした。配合表を表10に示す。表面処理した軽量骨材の1m3中に示す容積Svは27%程度であった。表10中のP2/Bはセメント(C+V)と再乳化型粉末樹脂(P2)との混合比率である。
Claims (3)
- 有機ポリマーのエマルションまたは溶液を発泡ガラスにコーティングし、余剰のエマルションまたは溶液を除去することからなる、モルタル用軽量骨材の製造方法。
- 前記余剰のエマルションまたは溶液を除去した後、乾燥することからなる、請求項1に記載のモルタル用軽量骨材の製造方法。
- 前記コーティングをモルタル施工現場で行う、請求項1または2に記載のモルタル用軽量骨材の製造方法。
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