JP2014152072A - セメント組成物、モルタル組成物及びモルタル硬化体 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルに用いることができ、良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物を得ることが可能なセメント組成物を提供することを目的とする。さらに、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を形成することが可能なセメント組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】 ポルトランドセメント、細骨材、軽量骨材、フライアッシュ微粉末、セルロース系増粘剤及び材料分離低減剤を含み、軽量骨材が発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材であり、フライアッシュ微粉末のブレーン比表面積が特定の範囲であり、材料分離低減剤が高分子合成コポリマーであるセメント組成物を提供する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルなどに用いるセメント組成物、並びにこの組成物と水とを混練して得られるモルタル組成物、該モルタル組成物を硬化して得られる硬化体に関する。

特許文献１にはセメント、細骨材、無機系軽量骨材、発泡樹脂系軽量骨材、再乳化形粉末樹脂からなる窓枠空隙部充填用プレミックスモルタルが開示されており、従来のモルタルに比べ軽量で塑性粘度が低く、降伏値が高く、作業性、施工性、充填性が良好で、クラック発生や駆体との接着不良が少なく、断熱性、防水性に優れていることが示されている。

軽量で左官施工に適したセメント系のモルタルに関し、特許文献２には粒径２．１ｍｍ以下の無機系軽量骨材、粒径２ｍｍ以上の有機系軽量骨材、再乳化形粉末樹脂、保水剤、ガラス繊維を含み、単位容積質量が１．１〜１．４ｋｇ／Ｌの左官用セメントモルタルが開示されており、強度や変形追従性も高く、ひび割れも起き難いことが示されている。

また、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや、吹付け用のモルタル、構造物のタイル下地調整や補修などに用いることができるセメント組成物に関し、特許文献３には、ポルトランドセメント、細骨材、アクリル共重合再乳化形樹脂粉末、軽量骨材、凝結遅延剤、増粘剤を含むプレミックス粉体が開示され、良好な作業性及び吹付け性を有し、水硬性モルタル硬化体の硬化収縮量が少ないことが示されている。

特許文献４には、セメント、単位容積質量０．１ｋｇ／Ｌ以下の樹脂発泡体、単位容積質量０．６ｋｇ／Ｌ以下で吸水率１０質量％以下の無機質軽量骨材を含む軽量モルタルが開示され、断熱性に優れ、偽凝結を起こしにくく、吸水率の少ない無機質軽量骨材を用いることによって混練水を少なくすることができることが示されている。

特開２００５−５３７１７号公報 特開２００９−９６６５７号公報 特開２０１１−１９０１４１号公報 特開２０１２−１３１６５７号公報

しかしながら、モルタルの軽量化や粘性調整により施工性を調整することができるものの、一般的にモルタルを軽量化すると強度特性は低下する傾向を示すことから、軽量で鏝作業性や充填性等の施工性が良好で優れた表面精度を有しながら、さらに、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するセメント組成物が求められている。

そこで、本発明は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルに用いることができ、良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物を得ることが可能なセメント組成物を提供することを目的とする。さらに、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を形成することが可能なセメント組成物を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明者らは、ポルトランドセメント、細骨材、軽量骨材、フライアッシュ微粉末、セルロース系増粘剤及び材料分離低減剤を含み、軽量骨材が発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材であり、フライアッシュ微粉末のブレーン比表面積が特定の範囲であり、材料分離低減剤が高分子合成コポリマーであるセメント組成物を用いることによって、良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物、さらにコンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体が得られることを見出し、本発明に完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポルトランドセメント、細骨材、軽量骨材、フライアッシュ微粉末、セルロース系増粘剤及び材料分離低減剤を含むセメント組成物であって、軽量骨材が、発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材であり、フライアッシュ微粉末のブレーン比表面積が、２，５００〜９，０００ｃｍ^２／ｇであり、材料分離低減剤が高分子合成コポリマーであるセメント組成物を提供する。

本発明のセメント組成物によれば、良好な単位容積質量と良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物を調製することができる。また、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を形成することができる。つまり、本発明のセメント組成物と水とを配合し混練してモルタル組成物を調製し、これをコンクリート構造物の表面あるいは空隙に施工し、硬化させて一体化することで、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。このように、本発明のセメント組成物において、良好な単位容積質量を有しつつ、モルタル硬化体が良好な強度特性や接着性を備える理由は必ずしも明らかではないがその理由の一つとして、本発明者らはセメント組成物に含まれる各成分が相互に作用することで強度特性や接着性の向上に寄与しているものと考えている。

本発明のセメント組成物の好ましい態様［（１）〜（５）］を以下に示す。本発明では、これらの態様を適宜組み合わせることがより好ましい。

（１）本発明のセメント組成物は、細骨材は、粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％であり、粒子径が０．０７５ｍｍ以上であり且つ０．１５ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％であることが好ましい。これにより、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。また、良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

（２）本発明のセメント組成物は、スチロール粉砕物のかさ密度が０．００５〜０．０５０ｇ／ｃｍ^３であり、粒子径が１．１８ｍｍ以上であり且つ２．０ｍｍ未満である粒子の質量割合が１０〜３０質量％以下であり、粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％であり、粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が２０〜４０質量％であることが好ましい。これにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

（３）本発明のセメント組成物は、パーライト骨材のかさ密度が０．０５０〜０．２５０ｇ／ｃｍ^３であり、粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である
粒子の質量割合が５〜３５質量％以下であり、粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜６０質量％であり、粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が１０〜４０質量％であることが好ましい。これにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。さらに良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

（４）本発明のセメント組成物は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、細骨材７５〜１７５質量部、発泡スチロール粉砕物０．５０〜１．００質量部、パーライト骨材３〜３０質量部、フライアッシュ微粉末３０〜９０質量部、セルロース系増粘剤０．０１〜０．２０質量部、材料分離低減剤０．０１〜０．１５質量部含むことが好ましい。これにより、良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物を得ることができる。さらにコンクリート構造物と一体化するためのより良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

（５）本発明のセメント組成物は、さらに直鎖状の飽和脂肪酸金属塩を含み、該飽和脂肪酸金属塩の炭素数が１２〜２４であることが好ましい。これにより、良好な施工性を有しつつ、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体をえることができ、施工後のコンクリート構造物の耐久性を向上することができる。

本発明では、上述のセメント組成物と水とを混練して得られるモルタル組成物を提供する。本発明のモルタル組成物は、上記特徴を有するセメント組成物を含有することから、良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有している。

本発明では、上述のモルタル組成物を硬化して得られるモルタル硬化体を提供する。本発明のモルタル硬化体は、上記特徴を有するセメント組成物及びモルタル組成物を含有することから、良好な強度特性や接着性を有する。

本発明によれば、コンクリート構造物と一体化したときに良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を形成可能で、且つ良好な単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有するモルタル組成物及びそのようなモルタル組成物を調製することが可能なセメント組成物を提供することができる。

本発明のモルタル硬化体は、良好な強度特性や接着性を有することからコンクリート構造物と一体化することで、長期耐久性の向上及びライフサイクルコストの低減などに寄与することができる。

＜セメント組成物＞
本発明のセメント組成物の好適な実施形態について以下に説明する。本実施形態のセメント組成物は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルなどに用いるセメント組成物である。本実施形態のセメント組成物は、ポルトランドセメント、セルロース系増粘剤、材料分離低減剤、軽量骨材、細骨材及びフライアッシュ微粉末を含むセメント組成物である。

以下、本実施形態の断面修復材に含まれる各成分について詳細に説明する。

ポルトランドセメントは、水硬性材料として一般的なものであり、いずれの市販品も使用することができる。これらのなかでも、ＪＩＳ Ｒ ５２１０：２００９「ポルトランドセメント」で規定されるポルトランドセメントを用いることが好ましい。

細骨材は、粒子径０．３ｍｍ以上の粒子を含まず、且つ細骨材全体に対し、粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは３０〜７０質量％であり、より好ましく４０〜６０質量％であり、さらに好ましくは４５〜５５質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、細骨材全体に対し、粒子径が０．０７５ｍｍ以上であり且つ０．１５ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは３０〜７０質量％であり、より好ましくは４０〜６０質量％であり、さらに好ましくは４５〜５５質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、細骨材全体に対し、粒子径が０．０７５ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは１０質量％であり、より好ましくは５質量％以下であり、さらに好ましくは３質量％以下である。

細骨材の粒子径が、上述の範囲内であることにより、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。また、良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

細骨材の粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１：２００６「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。また、本明細書において、「粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合」とは、篩目０．３ｍｍの篩いを用いたとき、篩目０．３ｍｍの篩いを通過し、且つ篩目０．１５ｍｍの篩を用いたとき、篩目０．１５ｍｍの篩上に残る粒子の細骨材全体に対する質量割合をいう。

このような細骨材として、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類から選択したものを好適に用いることができる。

本実施形態のセメント組成物における細骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは７５〜１７５質量部であり、より好ましくは８５〜１５５質量部であり、さらに好ましくは９５〜１４０質量部であり、特に好ましくは１００〜１３０質量部である。

セメント組成物中の細骨材の含有量を上記範囲とすることにより、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。また、良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

軽量骨材は、発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材である。セメント組成物が軽量骨材を含むことによりモルタル組成物が軽量化され、良好な単位容積質量が得られ、鏝塗り作業や充填作業において施工性が向上し、仕上がり面の表面精度や充填効率などが改善される。

発泡スチロール粉砕物は、発泡スチロール樹脂あるいは発泡スチロール樹脂廃材を粉砕機により粉砕し、振動篩機等により分級したものである。

発泡スチロール粉砕物のかさ密度（ｇ／ｃｍ^３）、は好ましくは０．００５〜０．０５０であり、より好ましくは０．０１０〜０．０４０であり、さらに好ましくは０．０１５〜０．０３５であり、特に好ましくは０．０２０〜０．０３０である。

発泡スチロール粉砕物のかさ密度を、上述の範囲にすることによって、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

発泡スチロール粉砕物は、粒子径２．００ｍｍ以上の粒子を含まず、且つ発泡スチロール粉砕物全体に対し、粒子径が１．１８ｍｍ以上であり且つ２．００ｍｍ未満である粒子の質量割合は、好ましくは１０〜３０質量％であり、より好ましくは１２〜２５質量％であり、さらに好ましくは１５〜２０質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、発泡スチロール粉砕物全体に対し、粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは３０〜７０質量％であり、より好ましくは４０〜６０質量％であり、さらに好ましくは４５〜５５質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、発泡スチロール粉砕物全体に対し、粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは２０〜４０質量％であり、より好ましくは２３〜３５質量％であり、さらに好ましくは２５〜３０質量％である。

発泡スチロール粉砕物の粒子径を、上述の質量割合の範囲とすることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

発泡スチロール粉砕物の粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１：２００６「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。また、本明細書において、「粒子径１．１８ｍｍ以上であり且つ２．００ｍｍ未満の粒子の質量割合」とは、篩目２．００ｍｍの篩いを用いたとき、篩目２．００ｍｍの篩いを通過し、且つ篩目１．１８ｍｍの篩を用いたとき、篩目１．１８ｍｍの篩上に残る粒子の軽量骨材全体に対する質量割合をいう。

発泡スチロール粉砕物の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは２０〜４０容量部であり、より好ましくは２３〜３５容量部であり、さらに好ましくは２５〜３３容量部であり、特に好ましくは２７〜３１容量部である。

発泡スチロール粉砕物は、通常、容量基準で配合量を規定するため、含有量の範囲を「容量部」で示したが、質量基準では以下の含有量であることが好ましい。すなわち、発泡スチロール粉砕物の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは０．５０〜１．００質量部であり、より好ましくは０．５８〜０．８８質量部であり、さらに好ましくは０．６３〜０．８３質量部であり、特に好ましくは０．６８〜０．７８質量部である。

発泡スチロール粉砕物の含有量を、上記範囲にすることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

パーライト骨材は、天然ガラス質岩石を粉砕して粒度調整後、高温で焼成することにより、岩石中のガラス質の軟化と同時に岩石中の水を脱離させて発泡させた後、分級して得られたものである。使用される天然ガラス質岩石としては、黒曜岩、真珠岩、松脂岩がある。

パーライト骨材のかさ密度（ｇ／ｃｍ^３）、は好ましくは０．０５０〜０．２５０であり、より好ましくは０．１００〜０．２００であり、さらに好ましくは０．１２０〜０．１８０であり、特に好ましくは０．１４０〜０．１６０である。

パーライト骨材のかさ密度を、上述の範囲にすることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。

パーライト骨材は、粒子径２．０ｍｍ以上の粒子を含まず、且つパーライト骨材全体に対し、粒子径が１．１８ｍｍ以上であり且つ２．０ｍｍ未満である粒子の質量割合は、好ましくは２質量％以下であり、より好ましく１．５質量％以下であり、さらに好ましくは１質量％以下である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、パーライト骨材全体に対し、粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である粒子の質量割合は、好ましくは５〜３５質量％であり、より好ましくは１０〜３０質量％であり、さらに好ましくは１５〜２５質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、パーライト骨材全体に対し、粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは３０〜６０質量％であり、より好ましくは３５〜５５質量％であり、さらに好ましくは４０〜５０質量％である。

また、上述の質量割合を満足しつつ、パーライト骨材全体に対し、粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が、好ましくは１０〜４０質量％であり、より好ましくは１５〜３５質量％であり、さらに好ましくは２０〜３０質量％である。

パーライト骨材の粒子径を、上述の質量割合の範囲とすることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。また、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

パーライト骨材の粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１：２００６「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。また、本明細書において、「粒子径が１．１８ｍｍ以上であり且つ２．０ｍｍ未満である粒子の質量割合」とは、篩目２．０ｍｍの篩いを用いたとき、篩目２．０ｍｍの篩いを通過し、且つ篩目１．１８ｍｍの篩を用いたとき、篩目１．１８ｍｍの篩上に残る粒子のパーライト骨材全体に対する質量割合をいう。

パーライト骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは５５〜１２０容量部であり、より好ましくは７０〜１００容量部であり、さらに好ましくは８０〜９０容量部であり、特に好ましくは８３〜８８容量部である。

パーライト骨材は、通常、容量基準で配合量を規定するため、含有量の範囲を「容量部」で示したが、質量基準では以下の含有量であることが好ましい。すなわち、パーライト骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは３〜３０質量部であり、より好ましくは７〜２０質量部であり、さらに好ましくは１０〜１６質量部であり、特に好ましくは１２〜１４質量部である。

パーライト骨材の含有量を、上記範囲にすることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができる。また、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

上述の発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材をセメント組成物に組み合わせて用いることにより、良好な単位容積質量や良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができると共に、良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

フライアッシュ微粉末は、ＪＩＳ Ａ ６２０１：１９９９「コンクリート用フライアッシュ」で規定されるフライアッシュを用いることができる。また、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に従い測定されるブレーン比表面積が、２，５００〜９，０００ｃｍ^２／ｇであり、より好ましくは３，５００〜７，５００ｃｍ^２／ｇであり、さらに好ましくは４，５００〜６，５００ｃｍ^２／ｇであり、特に好ましくは５，０００〜６，０００ｃｍ^２／ｇである。

フライアッシュ微粉末のブレーン比表面積が２，５００ｃｍ^２／ｇ未満の場合、セメント組成物と水とを混練して得られるモルタル組成物の施工性を高める効果が乏しくなる傾向がある。また、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ^２／ｇを超えるとモルタル組成物の粘性が高くなる傾向が顕著になって施工性を阻害することがある。

フライアッシュ微粉末の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは３０〜９０質量部であり、より好ましくは４５〜７０質量部であり、さらに好ましくは５０〜６５質量部であり、特に好ましくは５５〜６０質量部である。

フライアッシュ微粉末の含有量が少なすぎると良好な施工性が得られにくくなる。逆に、モルタル組成物中のフライアッシュ微粉末の含有量が過剰であると、モルタル組成物の粘性が増加する傾向にあり、施工性が低下してしまう。このためフライアッシュ微粉末の含有量は上記範囲であることが好ましい。

セルロース系増粘剤は、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルアルキルセルロース、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、グリオキザール付加ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシルエチルセルロース等の水溶性セルロース誘導体を含むセルロース系増粘剤を挙げることができる。

セルロース系増粘剤は、２０℃における２％水溶液の粘度が、好ましくは３，０００〜９，０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは４，０００〜８，０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは４，５００〜７，０００ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは５，０００〜６，５００ｍＰａ・ｓである。

セルロース系増粘剤の２０℃における２％水溶液の粘度が、３，０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、モルタル組成物の保型性が低下し、優れた効果を奏しなくなる。また、セルロース系増粘剤の２０℃における２％水溶液の粘度が９，０００ｍＰａ・ｓを超えると、粘性が高くなりモルタル組成物の施工性を阻害することがある。

ここで、セルロース系増粘剤の「粘度」とは、増粘剤の２％水溶液を、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製デジタル粘度計：ＲＶＤＶ−１＋）を用いてローターＮｏ．４、回転速度１２ｒｐｍ、２０℃で測定した値をいう。

セルロース系増粘剤の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．２０質量部であり、より好ましくは０．０５〜０．１６質量部であり、さらに好ましくは０．０８〜０．１４質量部であり、特に好ましくは０．１０〜０．１２質量部である。

セルロース系増粘剤の含有量が少なすぎると良好な施工性が得られにくくなる。逆に、モルタル組成物中のセルロース系増粘剤の含有量が過剰であると、モルタル組成物の粘性が増加する傾向にあり、施工性が低下してしまう。このためセルロール系増粘剤の含有量は上記範囲であることが好ましい。

材料分離低減剤は、高分子合成コポリマーであり、２０℃における２％水溶液の粘度が、好ましくは２，０００〜８，０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは２，５００〜６，５００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは３，０００〜５，５００ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは３，５００〜５，０００ｍＰａ・ｓである。

材料分離低減剤の２０℃における２％水溶液の粘度が、２，０００ｍＰａ・ｓ未満の場合、モルタル組成物の材料分離抵抗性が低下し、優れた効果を奏しなくなる。また、材料分離低減剤の２０℃における２％水溶液の粘度が８，０００ｍＰａ・ｓを超えると、粘性が高くなりモルタル組成物の施工性を阻害することがある。

ここで、材料分離低減剤の「粘度」とは、材料分離低減剤の２％水溶液を、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製デジタル粘度計：ＲＶＤＶ−１＋）を用いてローターＮｏ．４、回転速度１２ｒｐｍ、２０℃で測定した値をいう。

材料分離低減剤の２０℃における２％水溶液のＴｈｉｘｏｔｒｏｐｙ Ｉｎｄｅｘ（ＴＩ値）が、好ましくは２．００〜３．６０であり、より好ましくは２．２０〜３．４０であり、さらに好ましくは２．４０〜３．２０であり、特に好ましくは２．６０〜３．００である。

材料分離低減剤の２０℃における２％水溶液のＴＩ値が、２．００未満の場合、モルタル組成物の材料分離抵抗性が低下し、優れた効果を奏しなくなる。また、材料分離低減剤の２０℃における２％水溶液のＴＩ値が３．６０を超えると、チクソ性が大きくなりモルタル組成物の施工性を阻害することがある。

ここで、材料分離低減剤の「ＴＩ値」とは、ＪＩＳ Ｋ ５１０１−６−２：２００４に準拠して、材料分離低減剤の２％水溶液を、Ｂ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製デジタル粘度計：ＲＶＤＶ−１＋）を用いてローターＮｏ．４、２０℃で測定した値をいう。

材料分離低減剤の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜０．１５質量部であり、より好ましくは０．０２〜０．１０質量部であり、さらに好ましくは０．０４〜０．０８質量部であり、特に好ましくは０．０５〜０．０７質量部である。

材料分離低減剤の含有量が少なすぎると良好な施工性が得られにくくなる。逆に、モルタル組成物中の材料分離低減剤の含有量が過剰であると、モルタル組成物の粘性が増加する傾向にあり、施工性が低下してしまう。このため材料分離低減剤の含有量は上記範囲であることが好ましい。

上述のセルロース系増粘剤及び材料分離低減剤をセメント組成物に組み合わせて用いることにより、良好な施工性を有するモルタル組成物を得ることができると共に、良好な接着性や強度特性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

本実施形態のセメント組成物は、さらに直鎖状の飽和脂肪酸金属塩を好適に用いることができる。また、該飽和脂肪酸金属塩の炭素数が、好ましくは１２〜２４であり、より好ましくは１４〜２２であり、特に好ましくは１６〜２０である。

飽和脂肪酸金属塩に用いられる金属塩としては、リチウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩、亜鉛塩、アルミニウム塩等が挙げられ、特にアルミニウム塩が好ましい。

飽和脂肪酸金属塩は、本実施形態のセメント組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。飽和脂肪酸金属塩の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．１５〜０．４０質量部であり、より好ましくは０．２０〜０．３５質量部であり、さらに好ましくは０．２６〜０．３２質量部であり、特に好ましくは０．２８〜０．３０質量部である。

上記の範囲で飽和脂肪酸金属塩を用いることで、モルタル硬化体の接着性の向上をさらに確実にする。

本実施形態のセメント組成物は、さらに再乳化形樹脂粉末を必要に応じて用いることができる。

再乳化形樹脂粉末の樹脂の粉末化方法等の製法については特にその種類は限定されず、公知の製造方法で製造されたものを用いることができ、また再乳化形樹脂粉末としては、ブロッキング防止剤を主に再乳化形樹脂粉末の表面に付着しているものを用いることができる。また、再乳化形樹脂粉末は、水性ポリマーディスパージョンを噴霧やフリーズドライなどの方法で溶媒を除去し乾燥した再乳化形樹脂粉末を用いることができる。

再乳化形樹脂粉末としては、例えば、α，β−エチレン性不飽和単量体を乳化重合して得られる高分子エマルジョンの液体成分を除去して得られる高分子樹脂粒子等を用いることができる。α，β−エチレン性不飽和単量体としては、公知のα，β−エチレン性不飽和単量体を挙げることができ、例えばアクリル酸及びアクリル酸エステル等の誘導体、メタクリル酸及びメタクリル酸エステルなどの誘導体、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、酢酸ビニル、スチレン等の芳香族ビニル類、塩化ビニル及びバーサチック酸ビニルエステル等の炭素数が９〜１１の第３級脂肪酸ビニルエステル（Ｒ−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２、Ｒは炭素数が９〜１１の第３級炭素）を挙げることができる。

再乳化形樹脂粉末は、本実施形態のセメント組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。再乳化形樹脂粉末の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは０．２５〜０．９０質量部であり、より好ましくは０.３５〜０．８０質量部であり、さらに好ましくは０．４５〜０．７０質量部であり、特に好ましくは０．５５〜０．６０質量部である。

＜モルタル組成物＞
本発明のモルタル組成物は、上述のセメント組成物と水とを配合し混練することによって調製することができる。本発明のモルタル組成物の好適な実施形態を以下に説明する。本実施形態のモルタル組成物は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルに好適に用いることがでる。モルタル組成物を調製する際に、水の配合量を適宜変更することによって、モルタル組成物のフロー値、単位容積質量及び充填性を調整することができる。このように水の配合量を変更することによって、用途に適したモルタル組成物を調製することができる。ここで、フロー値とは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定される値（単位：ｍｍ）であり、単位容積質量とは、ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００「ポリマーセメントモルタルの試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定される値（単位：ｋｇ／Ｌ）であり、充填性とは、モルタル充填器の内容積に対するモルタル充填器の一回のストロークで充填器中に吸い込まれるモルタル組成物の容積の割合（単位：％）である。モルタル充填器としては、たとえば友定建機社製の「つまーる」が挙げられる。

水の配合量は、セメント組成物１００質量部に対し、好ましくは２０〜３６質量部であり、より好ましくは２２〜３３質量部であり、さらに好ましくは２４〜３１質量部であり、特に好ましくは２６〜２９質量部である。

本実施形態のモルタル組成物のフロー値は、好ましくは１７０〜２１０ｍｍであり、より好ましくは１７５〜２０５ｍｍであり、さらに好ましくは１８０〜２００ｍｍであり、特に好ましくは１８５〜１９５ｍｍである。

フロー値を上述の範囲とすることにより、良好な施工性（良好な鏝作業性や充填性）や優れた表面精度を有するモルタル組成物とすることができる。

本実施形態のモルタル組成物の単位容積質量は、好ましくは１．４５〜１．６３ｋｇ／Ｌ（Ｌはリットルを表す）であり、より好ましくは１．４８〜１．６０ｋｇ／Ｌであり、さらに好ましくは１．５０〜１．５８ｋｇ／Ｌであり、特に好ましくは１．５２〜１．５６ｋｇ／Ｌである。

単位容積質量を上述の範囲とすることにより、良好な施工性（良好な鏝作業性や充填性）や優れた表面精度を有するモルタル組成物とすることができる。

本実施形態のモルタル組成物の充填性は、モルタル充填器の内容積に対して、好ましくは８５．０％以上、さらに好ましくは８８．０％以上、特に好ましくは９０．０％以上である。

充填性を上述の範囲とすることにより、モルタル充填器からモルタル組成物を押し出し、空隙部分に充填する際に、良好な充填性が得られ、また、隅々まで十分に充填されることから、コンクリート構造物と一体化するためのより良好な強度特性や接着性を有するモルタル硬化体を得ることができる。

＜モルタル硬化体＞
本発明のモルタル硬化体は、上述のモルタル組成物を硬化させることによって得ることができる。本発明のモルタル硬化体の好適な実施形態を以下に説明する。本実施形態のモルタル硬化体は、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルに好適に用いることがでる。すなわち、上述のモルタル組成物が硬化して形成される本実施形態のモルタル硬化体は、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を兼ね備える。

本実施形態のモルタル硬化体の材齢２８日の曲げ強度は、好ましくは４．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは４．１Ｎ／ｍｍ^２以上であり、さらに好ましくは４．３Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは４．４Ｎ／ｍｍ^２以上である。

本実施形態のモルタル硬化体の材齢２８日の圧縮強度は、好ましくは１８．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは１８．５Ｎ／ｍｍ^２以上であり、さらに好ましくは１９．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは１９．５Ｎ／ｍｍ^２以上である。

曲げ強度や圧縮強度が上述の値以上であることによって、モルタル硬化体は、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性を有する。

本実施形態のモルタル硬化体の材齢２８日の接着強度は、好ましくは１．５Ｎ／ｍｍ^２以上であり、より好ましくは１．８Ｎ／ｍｍ^２以上であり、さらに好ましくは２．０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、特に好ましくは２．２Ｎ／ｍｍ^２以上である。

接着強度が上述の値以上であることによって、モルタル硬化体は、コンクリート構造物と一体化するための良好な接着性を有する。

本実施形態のモルタル硬化体は、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有する。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。

以下に実験例を挙げて本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。

（実験例１）
ポルトランドセメント１００質量部に対し、細骨材、発砲スチロール粉砕物、パーライト骨材、フライアッシュ微粉末、増粘剤及び分離低減剤を表４に示す質量部で配合してセメント組成物を調製し、該セメント組成物１００質量部に対して水を表４に示す質量部で混練してモルタル組成物を調製した。混練は、温度２０℃、相対湿度６５％の条件下で、ホバートミキサーを用いて低速で３分間行った。混練直後にフロー値、単位容積質量、充填性を測定し、その後、壁面に該モルタル組成物を鏝で塗りつけて鏝作業性を評価し、塗りつけたモルタル組成物が硬化してモルタル硬化体が得られた後に表面精度を評価した。結果を表４に併記する。

［使用材料］
（１）ポルトランドセメント
・普通ポルトランドセメント（宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積：３３００ｃｍ^２／ｇ）
（２）細骨材
・珪砂７号（篩を使用して測定した珪砂の粒度構成を表１に示す。）

（３）軽量骨材
・発泡スチロール粉砕物（本間加工所社製、かさ密度：０．０２５ｇ／ｃｍ^３、篩を使用して測定した発泡スチロール粉砕物の粒度構成を表２に示す。）
・パーライト骨材（昭和化学工業社製、かさ密度：０．１５ｇ／ｃｍ^３、篩を使用して測定した発泡スチロール粉砕物の粒度構成を表３に示す。）

（４）フライアッシュ微粉末
・フライアッシュ（常磐火力産業社製、ブレーン比表面積：５，５９０ｃｍ^２／ｇ）
（５）増粘剤
・セルロース系増粘剤（宇部興産社製、商品名：ハイユーローズ、主成分：メチルヒドロキシアルキルセルロース、粘度［２０℃、２％水溶液］：５，１５０ｍＰａ・ｓ）
（６）分離低減剤
・高分子合成コポリマー（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｍｅｌｖｉｓ Ｆ４０、粘度［２０℃、２％水溶液］：４，２８３ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値［２０℃、２％水溶液］：２．７６）

［モルタル組成物及びモルタル硬化体の物性の評価方法］
（１）フロー値の測定方法
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に記載の試験方法に準拠してフロー値を測定した。
（２）単位容積質量の測定方法
ＪＩＳ Ａ １１７１：２０００「ポリマーセメントモルタルの試験方法」に記載の試験方法に準拠して単位容積質量を測定した。
（３）鏝作業性
モルタル組成物を床面に対して垂直に設置したフレキシブルボード表面にステンレス製鏝を用いて１０ｍｍの厚さになるように塗り付け、モルタル組成物の鏝作業性について、鏝切れ、鏝送り、鏝伸び、鏝離れの４項目の評価を行い、総合的に良好○、やや不良△、不良×の三段階で判定した。
（４）表面精度
モルタル組成物を床面に対して垂直に設置したフレキシブルボード上にステンレス製鏝を用いて１０ｍｍの厚さになるように塗り付け、翌日の硬化後の表面状態を目視で観察し、凹凸の状態から表面精度を良好○（表面が平滑）、やや不良△（若干凹凸がある）、不良×（凹凸が大きい）の三段階で判定した。
（５）充填性
モルタル組成物を友定建機社製モルタル充填器「つまーるＤ−１８（ストローク容積０．９Ｌ）」を用いて吸い込み、そして押し出すことを３回行い、モルタル充填器のストローク容積の３倍（２．７Ｌ）に対する、押し出された３回分のモルタル組成物の容積の割合（％）を充填性として求めた。

表４に示すとおり、細骨材、フライアッシュ微粉末及び分離低減剤を含まない配合のＮｏ．１−１は、モルタル組成物のフロー値１９８ｍｍを得るための水量が多く必要であり、単位容積質量も小さくなり、鏝作業性が悪く、硬化後のモルタル硬化体の表面仕上がり精度も悪い結果を示した。フライアッシュ微粉末及び分離低減剤を含まない配合のＮｏ．１−２は、フロー値が１９３ｍｍであるが鏝作業性が悪い結果を示した。分離低減剤を含まない配合のＮｏ．１−３は、フロー値が１９０ｍｍであるが鏝作業性が不十分な結果を示した。細骨材、フライアッシュ微粉末及び分離低減剤を含む配合のＮｏ．１−４は、モルタル組成物のフロー値が１８８ｍｍであり、鏝作業性が良好で、硬化後のモルタル硬化体の表面仕上がり精度も良好な結果を示した。

また、表５に示すとおり、フライアッシュ微粉末及び材料分離低減剤を含むＮｏ．１−４は、Ｎｏ．１−１及びＮｏ．１−２に比べフロー値が低いにもかかわらず充填性が良好な結果を示した。

（実験例２）
実験Ｎｏ．１−４に、直鎖状の脂肪酸金属塩及び再乳化形樹脂粉末を表６に示す質量部で配合してセメント組成物を調製し、該セメント組成物１００質量部に対して水を表６に示す質量部で混練してモルタル組成物を調製した。混練は、温度２０℃、相対湿度６５％の条件下で、ホバートミキサーを用いて低速で３分間行った。実験例１と同様に混練直後にフロー値、単位容積質量を測定し、その後、壁面に該モルタル組成物を鏝で塗りつけて作業性を評価し、塗りつけたモルタル組成物が硬化してモルタル硬化体が得られた後に表面精度を評価した。また、モルタル硬化体の材齢２８日の強度特性及び接着強度を評価した。結果を表６に併記する。

［使用材料］
（１）直鎖状の脂肪酸金属塩
・脂肪酸金属塩（日油社製、炭素数：１８、金属塩：アルミニウム塩）
（２）再乳化形樹脂粉末
・樹脂粉末（Ｗａｃｋｅｒ社製、商品名：ＬＬ５０１０Ｎ、主成分：エチレン−酢酸ビニル共重合体）

［モルタル組成物及びモルタル硬化体の物性の評価方法］
（１）強度の測定方法
ＪＩＳ Ａ ６９１６：２０００「建築用下地調整塗材」に記載の試験方法に準拠して材齢２８日の曲げ強度及び圧縮強度を測定し、強度特性の指標とした。
（２）接着強度の測定方法
ＪＩＳ Ａ ６９１６：２０００「建築用下地調整塗材」に記載の試験方法に準拠して材齢２８日の付着強さを測定し、接着性の指標とした。モルタル組成物の塗布条件は、下地基板表面をプライマー塗布し、翌日モルタル組成物を塗布した。

表６に示すとおり、Ｎｏ．２−１（Ｎｏ．１−４）は、モルタル組成物の鏝塗り作業性が良好であり、モルタル硬化体の表面仕上げ精度も良好な上に、強度特性や接着性も良好な結果を示した。さらに、直鎖状の脂肪酸金属塩を含む配合のＮｏ．２−２は、強度特性及び接着性がより向上する結果を示した。再乳化形樹脂粉末を含む配合のＮｏ．２−３は、Ｎｏ．２−１に比べ曲げ強度特性は向上するものの圧縮強度特性及び接着性は十分ではあるが若干低下する結果を示した。直鎖状の脂肪酸金属塩及び再乳化形樹脂粉末を含む配合のＮｏ．２−４は、Ｎｏ．２−１に比べ接着性は向上するものの圧縮強度特性は十分ではあるが若干低下する結果を示した。

表７に示すとおり、Ｎｏ．２−１にさらに直鎖状の脂肪酸金属塩を加えたＮｏ．２−２は、フロー値がＮｏ．２−１とほぼ同等にもかかわらず、充填性がより良好な結果を示した。

以上のことから、Ｎｏ．２−１のように、細骨材、フライアッシュ微粉末及び分離低減剤を含む本発明のセメント組成物、モルタル組成物及びモルタル硬化体は、良好なフロー値や単位容積質量、良好な鏝作業性や充填性及び優れた表面精度を有し、コンクリート構造物と一体化するための良好な強度特性や接着性を有することが確認された。すなわち、タイル下地材、左官材、壁材などのコテ塗り用モルタルや空隙部の充填用モルタルに用いることができる

さらに、Ｎｏ．２−２からＮｏ．２−４のように、直鎖状の脂肪酸金属塩や再乳化形樹脂粉末を添加しても十分な効果を奏することが確認された。特に、Ｎｏ．２−２のように、直鎖状の脂肪酸金属塩を添加すると、充填性やコンクリート構造物と一体化するための強度特性及び接着性がより向上することが確認された。

Claims (8)

1. ポルトランドセメント、細骨材、軽量骨材、フライアッシュ微粉末、セルロース系増粘剤及び材料分離低減剤を含むセメント組成物であって、
   前記軽量骨材が、発泡スチロール粉砕物及びパーライト骨材であり、
   前記フライアッシュ微粉末のブレーン比表面積が、２，５００〜９，０００ｃｍ^２／ｇであり、
   前記材料分離低減剤が、高分子合成コポリマーである、
   セメント組成物。
2. 前記細骨材は、粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％であり、
   粒子径が０．０７５ｍｍ以上であり且つ０．１５ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％である、
   請求項１記載のセメント組成物。
3. 前記発泡スチロール粉砕物は、かさ密度が０．００５〜０．０５０ｇ／ｃｍ^３であり、
   粒子径が１．１８ｍｍ以上であり且つ２．０ｍｍ未満である粒子の質量割合が１０〜３０質量％であり、
   粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜７０質量％であり、
   粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が２０〜４０質量％である、
   請求項１又は請求項２記載のセメント組成物。
4. 前記パーライト骨材は、かさ密度が０．０５０〜０．２５０ｇ／ｃｍ^３であり、
   粒子径が０．６ｍｍ以上であり且つ１．１８ｍｍ未満である粒子の質量割合が５〜３５質量％であり、
   粒子径が０．３ｍｍ以上であり且つ０．６ｍｍ未満である粒子の質量割合が３０〜６０質量％であり、
   粒子径が０．１５ｍｍ以上であり且つ０．３ｍｍ未満である粒子の質量割合が１０〜４０質量％である、
   請求項１〜３のいずれか１項記載のセメント組成物。
5. ポルトランドセメント１００質量部に対して、細骨材７５〜１７５質量部、発泡スチロール粉砕物０．５０〜１．００質量部、パーライト骨材３〜３０質量部、フライアッシュ微粉末３０〜９０質量部、セルロース系増粘剤０．０１〜０．２０質量部、材料分離低減剤０．０１〜０．１５質量部含む、
   請求項１〜４のいずれか１項記載のセメント組成物。
6. 前記セメント組成物は、さらに直鎖状の飽和脂肪酸金属塩を含み、該飽和脂肪酸金属塩の炭素数が１２〜２４である、
   請求項１〜５のいずれか１項記載のセメント組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか１項記載のセメント組成物と水とを混練して得られるモルタル組成物。
8. 請求項７記載のモルタル組成物を硬化して得られるモルタル硬化体。