JP2018108915A - Hydraulic compact and production method thereof - Google Patents

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JP2018108915A JP2017129089A JP2017129089A JP2018108915A JP 2018108915 A JP2018108915 A JP 2018108915A JP 2017129089 A JP2017129089 A JP 2017129089A JP 2017129089 A JP2017129089 A JP 2017129089A JP 2018108915 A JP2018108915 A JP 2018108915A
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彰 今川
Akira Imagawa
彰 今川
真也 稲田
Shinya Inada
真也 稲田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic compact that has high strength and excellent appearance due to uniform dispersion of reinforcement fibers in a hydraulic compact, and a production method capable of efficiently obtaining the hydraulic compacts.SOLUTION: A hydraulic compact containing alkali-resistant fibers has a fluctuation range of specific gravity of each cut-off piece to an average specific gravity of 20 cut-off pieces equally cut out from an entirety or a part of the compact such that a length of each of vertical and horizontal lengths is 3 to 7 cm of 15% or smaller.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水硬性成形体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hydraulic molded body and a method for producing the same.

セメントなどの水硬性物質を用いた成形品は、モルタルやコンクリートなどの建築資材や土木資材として一般的に広く利用されている。このような水硬性物質を用いた成形品においては、その弱点でもある引張強度を向上させるために、成形時に補強繊維を混入させることが広く行われている。中でも、工場で製造できる二次製品において補強繊維を混入させることが検討されており、補強繊維を配合した成形品をより効率的に製造するための様々な提案がなされている。   Molded articles using hydraulic substances such as cement are generally widely used as building materials and civil engineering materials such as mortar and concrete. In a molded article using such a hydraulic substance, in order to improve the tensile strength, which is a weak point of the molded article, it is widely performed to mix reinforcing fibers at the time of molding. In particular, it has been studied to mix reinforcing fibers in secondary products that can be manufactured in factories, and various proposals have been made for more efficiently manufacturing molded products containing reinforcing fibers.

例えば、特許文献1には、通常、混合−混練−押出−プレス工程によって行われる水硬性無機質成形体の製造方法において、混練および押出し工程を省略することにより生産効率を向上させた繊維補強水硬性無機質成形体の製造方法が記載されている。また、特許文献2には、所定の繊維径とアスペクト比を有し、座屈部の少ない耐アルカリ性繊維を用いることにより、自由水が少なく流動性の低い水硬性物質を用いた場合であっても強度が高く良好な外観を有する水硬性成型体が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a fiber-reinforced hydraulic property in which production efficiency is improved by omitting the kneading and extruding steps in the method of manufacturing a hydraulic inorganic molded body usually performed by a mixing-kneading-extrusion-pressing step. A method for producing an inorganic molded body is described. Patent Document 2 discloses a case where a hydraulic substance having a low fiber flow and low free water is used by using an alkali-resistant fiber having a predetermined fiber diameter and an aspect ratio and having a small buckling portion. Describes a hydraulic molded body having high strength and good appearance.

特開2014-195957号公報JP 2014-195957 A 特開2016-124709号公報JP 2016-124709 A

しかしながら、特許文献1に記載されるような水硬性成形体の製造方法は、混練工程を含まないため繊維を分散させることが難しい。このため、繊維添加量を多くした場合には成形性が著しく悪化し、外観および強度をともに兼ね備えた成形品を得ることは困難であった。同様に、特許文献2に記載されるような水硬性成型体においても、添加する繊維量を増やした場合には繊維の再凝集を抑えることが難しく、成形性が悪くなるため、その外観、性能および強度において十分に満足し得るものではなかった。   However, since the method for producing a hydraulic molded body as described in Patent Document 1 does not include a kneading step, it is difficult to disperse the fibers. For this reason, when the fiber addition amount is increased, the moldability is remarkably deteriorated, and it is difficult to obtain a molded product having both appearance and strength. Similarly, even in a hydraulic molded body as described in Patent Document 2, it is difficult to suppress fiber re-aggregation when the amount of added fibers is increased, and the moldability deteriorates. And it was not fully satisfactory in strength.

したがって、本発明は、補強繊維が水硬性成形体中に均一に分散していることにより、高い強度を有し、かつ外観にも優れる水硬性成形体、および前記水硬性成形体を効率よく得ることのできる製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention efficiently obtains a hydraulic molded body having high strength and excellent appearance, and the hydraulic molded body, because the reinforcing fibers are uniformly dispersed in the hydraulic molded body. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method that can handle the above.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、以下の好適な態様を提供するものである。
[1]耐アルカリ性繊維を含んでなる水硬性成形体であって、
該成形体の全部または一部から、縦横の長さがそれぞれ3〜7cmとなるよう等分に切出した20個の切出片の平均比重に対する前記各切出片の比重の変動幅が15%以下である、水硬性成形体。
[2]耐アルカリ性繊維の座屈部が、繊維長さ1mmあたり0.5個以下である、前記[1]に記載の水硬性成形体。
[3]耐アルカリ性繊維のアスペクト比が20〜2000である、前記[1]または[2]に記載の水硬性成形体。
[4]水硬性成形体1m当たり、1.0×10〜1.0×1013本の耐アルカリ性繊維を含んでなる、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の水硬性成形体。
[5]5×16cmの切出片としての曲げ強度が6N/mm以上である、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の水硬性成形体。
[6]耐アルカリ性繊維が、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも一種である、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の水硬性成形体。
[7]水硬性組成物および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを、往復回転式攪拌機を用いて撹拌混合することを含む、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の水硬性成形体の製造方法。
[8]往復回転式攪拌機により上下対流を生じさせて、水硬性組成物および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを撹拌混合する、前記[7]に記載の水硬性成形体の製造方法。
[9]往復回転式攪拌機の撹拌翼を200回/分以上1000回/分以下の往復回転速度で往復回転させる、前記[7]または[8]に記載の水硬性成形体の製造方法。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention provides the following preferred embodiments.
[1] A hydraulic molded body comprising alkali-resistant fibers,
The variation width of the specific gravity of each of the cut pieces is 15% with respect to the average specific gravity of 20 cut pieces that are equally cut from the whole or a part of the molded body so that the length and width are 3 to 7 cm, respectively. The following is a hydraulic molded body.
[2] The hydraulic molded body according to [1], wherein the number of buckling portions of the alkali-resistant fiber is 0.5 or less per 1 mm of fiber length.
[3] The hydraulic molded body according to [1] or [2], wherein the aspect ratio of the alkali-resistant fiber is 20 to 2000.
[4] Hydraulic property according to any one of [1] to [3], comprising 1.0 × 10 5 to 1.0 × 10 13 alkali-resistant fibers per 1 m 3 of the hydraulic molded body. Molded body.
[5] The hydraulic molded body according to any one of [1] to [4], wherein a bending strength as a cut piece of 5 × 16 cm is 6 N / mm 2 or more.
[6] The alkali resistant fiber according to any one of [1] to [5], wherein the alkali resistant fiber is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, acrylic fiber, and aramid fiber. Hydraulic molded body.
[7] The hydraulic molding according to any one of [1] to [6], including stirring and mixing the hydraulic composition and the mixture containing water and the alkali-resistant fiber using a reciprocating rotary stirrer. Body manufacturing method.
[8] The method for producing a hydraulic molded article according to the above [7], wherein vertical convection is generated by a reciprocating rotary stirrer, and the mixture containing the hydraulic composition and water and the alkali-resistant fiber are stirred and mixed.
[9] The method for producing a hydraulic molded body according to [7] or [8], wherein the stirring blade of the reciprocating rotary stirrer is reciprocally rotated at a reciprocating rotational speed of 200 times / min to 1000 times / min.

本発明によれば、補強繊維が水硬性成形体中に均一に分散していることにより、外観および強度面等の性能において優れる水硬性成形体を提供することができ、また、前記水硬性成形体を効率よく得ることのできる製造方法を提供することもできる。   According to the present invention, since the reinforcing fibers are uniformly dispersed in the hydraulic molded body, it is possible to provide a hydraulic molded body that is excellent in performance such as appearance and strength, and the hydraulic molding described above. The manufacturing method which can obtain a body efficiently can also be provided.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更をすることができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Note that the scope of the present invention is not limited to the embodiment described here, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

<水硬性成形体>
本発明の水硬性成形体は、耐アルカリ性繊維を含んでなり、上記耐アルカリ性繊維に加えて、通常、セメントや石膏などの水硬性物質を含む。
本発明の水硬性成形体において、その全部または一部から、縦横の長さがそれぞれ3〜7cmとなるよう等分に切出した20個の切出片の平均比重(以下、「平均比重」ともいう)に対する前記各切出片の比重(以下、「局所比重」ともいう)の変動幅(以下、「比重変動幅」ともいう)は15%以下である。
<Hydraulic molded body>
The hydraulic molded body of the present invention contains alkali-resistant fibers, and usually contains hydraulic substances such as cement and gypsum in addition to the alkali-resistant fibers.
In the hydraulic molded body of the present invention, the average specific gravity (hereinafter referred to as “average specific gravity”) of 20 cut pieces equally cut from the whole or a part so that the length and width are 3 to 7 cm respectively. The fluctuation range (hereinafter also referred to as “specific gravity fluctuation range”) of the specific gravity (hereinafter also referred to as “local specific gravity”) of each of the cut pieces is 15% or less.

上記比重の変動幅は、水硬性成形体に含まれる耐アルカリ性繊維の分散状態を示す指標となる。すなわち、耐アルカリ性繊維が水硬性成形体中に繊維凝集体(ファイバーボール)として存在する場合、繊維凝集体を形成する繊維自身の比重が水硬性物質に対して非常に小さく、繊維凝集体が空気を多く含んでいるため、繊維凝集体を含む成形体の嵩比重は繊維凝集体のない成形体と比較して小さくなる。このため、繊維凝集体が存在する切出片の局所比重は、切り出し後の水硬性成形体の平均比重と比較して小さくなり、各切出片の局所比重を平均比重と比較することにより水硬性成形体における繊維の分散状態を評価することができる。   The fluctuation range of the specific gravity is an index indicating the dispersion state of the alkali-resistant fibers contained in the hydraulic molded body. That is, when the alkali-resistant fiber is present as a fiber aggregate (fiber ball) in the hydraulic molded body, the specific gravity of the fiber itself forming the fiber aggregate is very small relative to the hydraulic substance, and the fiber aggregate is air. Therefore, the bulk specific gravity of the molded body including the fiber aggregate is smaller than that of the molded body without the fiber aggregate. For this reason, the local specific gravity of the cut piece in which the fiber aggregate is present is smaller than the average specific gravity of the hydraulic molded body after cutting, and water is obtained by comparing the local specific gravity of each cut piece with the average specific gravity. The dispersion state of the fibers in the rigid molded body can be evaluated.

耐アルカリ性繊維が水硬性成形体中に均一に分散して存在していると、上記比重変動幅が小さくなることから、本発明において上記比重変動幅は15%以下であり、10%以下であることが好ましく、8%以下であることがより好ましく、6%以下であることがさらに好ましい。変動幅の下限値の理想は0%であるが、例えば0.5%以上であってもよい。比重変動幅が15%を超えると、繊維凝集体が数多く存在し、水硬性成形体における耐アルカリ性繊維の分散のばらつきが大きくなるため、高い強度と外観を兼ね備えた水硬性成形体を得ることが困難となる。   When the alkali-resistant fiber is uniformly dispersed in the hydraulic molded body, the specific gravity variation range is reduced. Therefore, in the present invention, the specific gravity variation range is 15% or less, and 10% or less. It is preferably 8% or less, more preferably 6% or less. The ideal lower limit value of the fluctuation range is 0%, but may be 0.5% or more, for example. When the specific gravity fluctuation range exceeds 15%, a large number of fiber aggregates exist, and dispersion of the alkali-resistant fibers in the hydraulic molded body increases. Therefore, it is possible to obtain a hydraulic molded body having both high strength and appearance. It becomes difficult.

本発明において、上記比重変動幅の測定・算出は、例えば以下の手順に従い行うことができる。
i)切出片の作製
比重変動幅を測定・算出するための切出片の作製は、測定対象とする水硬性成形体の大きさに応じて、所定のほぼ同じ大きさ(体積)を有する切出片が得られるように水硬性成形体を等分に切出すことにより行う。一塊の水硬性成形体から20個の所定のほぼ同じ大きさの切出片が得られる限り、水硬性成形体の全部を切出してもよく、水硬性成形体の一部を切出してもよい。水硬性成形体の一部を切出す場合、20個の切出片を連続して切出してもよく、また、成形体の任意の箇所から切出してもよい。また、切出片の切出し面の縦横の長さはそれぞれ3〜7cmの範囲であり、かかる範囲にある限り、切出し面の形状は正方形であっても長方形であってもよい。切出片の厚みは特に限定するものではないが、切出し前の水硬性成形体において厚みに差がある場合には、20個の切出片の厚みがほぼ同じになるよう切出片を削り出すか、縦横の長さを調整することにより、20個の切出片の大きさ(体積)が同じになるよう切出すことが必要である。なお、一塊の水硬性成形体から20個の切出片を切出しできない場合には、2つ以上の同一品である水硬性成形体から合計20個の切出片を切出す。
本発明の一態様である実施例においては、比重変動幅を測定・算出するための各切出片がそれぞれ5cm角の正方形の切出し面を有するよう水硬性成形体を切り出した。
In the present invention, the measurement and calculation of the specific gravity fluctuation range can be performed, for example, according to the following procedure.
i) Production of cut piece The cut piece for measuring and calculating the specific gravity fluctuation range has a predetermined substantially the same size (volume) according to the size of the hydraulic molded body to be measured. It is carried out by cutting the hydraulic molded body into equal parts so that a cut piece is obtained. As long as 20 pieces of a predetermined approximately the same size can be obtained from a lump of hydraulic molded body, all of the hydraulic molded body may be cut out, or a part of the hydraulic molded body may be cut out. When a part of the hydraulic molded body is cut out, 20 cut pieces may be cut out continuously, or may be cut out from any part of the molded body. Further, the length and width of the cut surface of the cut piece are in the range of 3 to 7 cm, respectively, and the cut surface may be square or rectangular as long as it is within this range. The thickness of the cut piece is not particularly limited, but if there is a difference in thickness in the hydraulic molded body before cutting, the cut piece is cut so that the thickness of the 20 cut pieces is substantially the same. It is necessary to cut out so that the size (volume) of the 20 cut pieces becomes the same by adjusting the vertical and horizontal lengths. In addition, when 20 cut pieces cannot be cut out from a lump of hydraulic molded bodies, a total of 20 cut pieces are cut out from two or more hydraulic molded bodies that are the same product.
In an example which is an aspect of the present invention, a hydraulic molded body was cut so that each cut piece for measuring and calculating the specific gravity fluctuation range had a square cut surface of 5 cm square.

ii)各切出片の局所比重測定
次いで、20個の各切出片の局所比重をそれぞれ測定し、全局所比重の平均値を水硬性成形体の平均比重として算出する。切出片の局所比重の測定は、当該技術分野において従来用いられる方法により行えばよく、例えば比重測定キット(例えば、株式会社エーアンドディー製比重測定キットAD−1653等)を用いて容易に測定することができる。
ii) Measurement of local specific gravity of each cut piece Next, the local specific gravity of each of the 20 cut pieces is measured, and the average value of the total local specific gravity is calculated as the average specific gravity of the hydraulic compact. The local specific gravity of the cut piece may be measured by a method conventionally used in the technical field. For example, it is easily measured using a specific gravity measurement kit (for example, a specific gravity measurement kit AD-1653 manufactured by A & D Corporation). can do.

iii)比重変動幅の算出
上記手順により測定・算出した20個の切出片の局所比重を、該20個の切出片の平均比重とそれぞれ比較し、最も大きな比重差を有する局所比重を、下記式に従って平均比重で除することにより比重変動幅(%)を算出することができる。
比重変動幅(%)=平均比重に対して最大差を有する局所比重/平均比重×100
iii) Calculation of specific gravity fluctuation range The local specific gravity of the 20 cut pieces measured and calculated by the above procedure is compared with the average specific gravity of the 20 cut pieces, and the local specific gravity having the largest specific gravity difference is The specific gravity fluctuation range (%) can be calculated by dividing by the average specific gravity according to the following formula.
Specific gravity fluctuation range (%) = local specific gravity / average specific gravity having maximum difference with respect to average specific gravity × 100

本発明の水硬性成形体の十分に高い強度および優れた外観を確保する観点から、水硬性成形体に含まれる耐アルカリ性繊維の座屈部の数は、繊維長さ1mmあたり0.5個以下であることが好ましい。本発明において「座屈部」とは繊維が座屈する部分をいい、繊維の欠陥部分を意味する。座屈部は、例えば、セメント等の水硬性物質および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを共に混合する場合に、ミキサーの攪拌因子(羽根形状、攪拌速度、攪拌時間等)、成形材料中の骨材因子(大きさ、形状、比重、硬度等)等による物理的衝撃により形成される。   From the viewpoint of ensuring sufficiently high strength and excellent appearance of the hydraulic molded body of the present invention, the number of buckling portions of the alkali-resistant fibers contained in the hydraulic molded body is 0.5 or less per 1 mm of fiber length. It is preferable that In the present invention, the “buckled portion” means a portion where the fiber is buckled, and means a defective portion of the fiber. For example, when a mixture containing a hydraulic substance such as cement and water and an alkali-resistant fiber are mixed together, the buckling part is mixed with a stirring factor (blade shape, stirring speed, stirring time, etc.) of the mixer, It is formed by physical impact due to aggregate factors (size, shape, specific gravity, hardness, etc.).

耐アルカリ性繊維が座屈部を有すると、繊維の引張強度が低下するため、水硬性成形体中に本数自体は十分な繊維が存在していても、繊維1本1本の強度は弱く、実質的に成形体の補強に寄与する繊維の本数も少なくなる。このため、繊維による補強効果が得られ難くなる。また、座屈部を中心に繊維が折れ曲がるために繊維同士が絡み易くなり、繊維の均一分散を阻害することにもなる。したがって、本発明において、耐アルカリ性繊維の座屈部の数は、繊維長さ1mmあたり0.4個以下であることがより好ましい。耐アルカリ性繊維の座屈部の数が繊維長さ1mmあたり0.5個以下であれば、耐アルカリ性繊維による補強性能を効率的に確保することができ、水硬性成形体の強度および外観をより向上させることができる。耐アルカリ性繊維に座屈部が存在しないことが理想であるため、座屈部の数の下限値は、通常、繊維長さ1mmあたり0個以上である。
なお、繊維の座屈部の数は、後述の実施例に記載する方法で定量することができる。
When the alkali-resistant fiber has a buckling portion, the tensile strength of the fiber is lowered. Therefore, even if a sufficient number of fibers are present in the hydraulic molded body, the strength of each fiber is weak and substantially In particular, the number of fibers contributing to the reinforcement of the molded body is also reduced. For this reason, it becomes difficult to obtain the reinforcing effect by the fibers. Further, since the fibers are bent around the buckling portion, the fibers are easily entangled, and the uniform dispersion of the fibers is inhibited. Therefore, in the present invention, the number of buckling portions of the alkali-resistant fiber is more preferably 0.4 or less per 1 mm of fiber length. If the number of buckling portions of the alkali-resistant fiber is 0.5 or less per 1 mm of fiber length, the reinforcing performance by the alkali-resistant fiber can be efficiently ensured, and the strength and appearance of the hydraulic molded body can be improved. Can be improved. Since it is ideal that the alkali-resistant fiber has no buckling part, the lower limit value of the number of buckling parts is usually 0 or more per 1 mm of fiber length.
In addition, the number of the buckling parts of a fiber can be quantified by the method described in the below-mentioned Example.

本発明において、耐アルカリ性繊維のアスペクト比は、20〜2000であることが好ましい。耐アルカリ性繊維のアスペクト比が上記範囲内であると、繊維同士が絡まり難く、繊維を水硬性物質と水とを含む混合物中に均一に分散させることが容易となり、外観に優れるとともに、高い強度を有する水硬性成形体を得ることができる。本発明において、耐アルカリ性繊維のアスペクト比は、25〜1900であることがより好ましく、30〜1800であることがさらに好ましい。
また、耐アルカリ性繊維のアスペクト比が、50〜2000であることも好ましい一態様であり、55〜1900であってもよく、60〜1800であってもよい。
なお、アスペクト比とは、繊維長(L)と繊維径(D)との比(L/D)を意味している。本発明において、アスペクト比は、JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準じて平均繊維長を算出し、平均繊維径との比により繊維のアスペクト比を算出することができる。
In the present invention, the aspect ratio of the alkali-resistant fiber is preferably 20 to 2000. When the aspect ratio of the alkali-resistant fiber is within the above range, the fibers are hardly entangled with each other, and it becomes easy to uniformly disperse the fiber in a mixture containing a hydraulic substance and water. A hydraulic molded body can be obtained. In the present invention, the aspect ratio of the alkali-resistant fiber is more preferably 25 to 1900, and further preferably 30 to 1800.
Moreover, it is also a preferable aspect that the aspect ratio of the alkali-resistant fiber is 50 to 2000, which may be 55 to 1900 or 60 to 1800.
The aspect ratio means the ratio (L / D) between the fiber length (L) and the fiber diameter (D). In the present invention, the aspect ratio can be calculated by calculating the average fiber length according to JIS L1015 “Chemical Fiber Staple Test Method (8.5.1)” and calculating the fiber aspect ratio by the ratio to the average fiber diameter. it can.

本発明における耐アルカリ性繊維の本数は、用いる繊維の種類、繊維径、アスペクト比などに応じて適宜設定することができるが、水硬性成形体1mあたり、1.0×10〜1.0×1013本の耐アルカリ性繊維を含むことが好ましい。本発明の水硬性成形体は、従来の水硬性成形体と比較して、多量の繊維を成形体内に均一に分散させた状態で含むため、耐アルカリ性繊維によるより高い補強効果を得ることができ、高い強度を有する。得られる補強効果と均一分散性の両面の観点から、耐アルカリ性繊維の本数は、水硬性成形体1mあたり、1.0×10〜1.0×1012本であることがより好ましく、1.0×10〜1.0×1011本であることがさらに好ましい。 The number of alkali-resistant fibers in the present invention can be appropriately set according to the type of fiber used, fiber diameter, aspect ratio, etc., but 1.0 × 10 5 to 1.0 per 1 m 3 of the hydraulic molded body. X10 It is preferable that 13 alkali-resistant fibers are included. Since the hydraulic molded body of the present invention contains a large amount of fibers in a state of being uniformly dispersed in the molded body as compared with the conventional hydraulic molded body, a higher reinforcing effect by the alkali-resistant fibers can be obtained. , Has high strength. From the viewpoint of both the reinforcing effect and uniform dispersibility obtained, the number of alkali-resistant fibers is more preferably 1.0 × 10 6 to 1.0 × 10 12 per 1 m 3 of hydraulic molded body, More preferably, the number is 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 11 .

本発明において、耐アルカリ性繊維の平均繊維強度は特には限定されないが、好ましくは5cN/dtex以上、より好ましくは6cN/dtex以上、さらに好ましくは7cN/dtex以上である。耐アルカリ性繊維の平均繊維強度が上記下限値以上であると、曲げ強度に優れた成型体を得ることができる。本発明における耐アルカリ性繊維の平均繊維強度の上限値は、繊維の種類に応じて適宜設定されるが、例えば、30cN/dtex以下である。
なお、平均繊維強度は、後述する実施例に記載された方法により測定できる。
In the present invention, the average fiber strength of the alkali-resistant fiber is not particularly limited, but is preferably 5 cN / dtex or more, more preferably 6 cN / dtex or more, and further preferably 7 cN / dtex or more. When the average fiber strength of the alkali-resistant fiber is equal to or higher than the lower limit, a molded body having excellent bending strength can be obtained. The upper limit of the average fiber strength of the alkali-resistant fiber in the present invention is appropriately set according to the type of fiber, and is, for example, 30 cN / dtex or less.
In addition, average fiber strength can be measured by the method described in the Example mentioned later.

本発明における耐アルカリ性繊維は、セメントアルカリに対する化学的な耐久性を有する限り、有機繊維であっても無機繊維であってよい。耐アルカリ性無機繊維としては、例えば、耐アルカリ性ガラス繊維、鋼繊維(スチールファイバー)、ステンレスファイバー、炭素繊維、セラミック繊維およびアスベスト繊維等が挙げられる。耐アルカリ性有機繊維としては、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう)系繊維(ビニロン繊維等)、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、エチレン/プロピレン共重合体繊維等)、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアミド系繊維(ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10等)、アラミド繊維(特にパラアラミド繊維)、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール系繊維(PBO繊維)、アクリル繊維、レーヨン系繊維(ポリノジック繊維、溶剤紡糸セルロース繊維等)、ポリフェニレンサルファイド繊維(PPS繊維)、およびポリエーテルエーテルケトン繊維(PEEK繊維)等が挙げられる。これらの耐アルカリ性繊維は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。耐アルカリ性繊維の添加量は、水硬性成形体100質量部に対して好ましくは0.1〜10質量部、より好ましくは0.2〜5質量部、さらに好ましくは0.5〜2質量部である。   The alkali-resistant fiber in the present invention may be an organic fiber or an inorganic fiber as long as it has chemical durability against cement alkali. Examples of the alkali-resistant inorganic fibers include alkali-resistant glass fibers, steel fibers (steel fibers), stainless fibers, carbon fibers, ceramic fibers, and asbestos fibers. Examples of alkali-resistant organic fibers include polyvinyl alcohol (hereinafter also referred to as “PVA”) fibers (such as vinylon fibers), polyolefin fibers (such as polyethylene fibers, polypropylene fibers, ethylene / propylene copolymer fibers), and ultrahigh molecular weight polyethylene. Fiber, polyamide fiber (polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 6,10, etc.), aramid fiber (especially para-aramid fiber), polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber (PBO fiber), acrylic fiber, rayon fiber (polynosic) Fiber, solvent-spun cellulose fiber, etc.), polyphenylene sulfide fiber (PPS fiber), and polyether ether ketone fiber (PEEK fiber). These alkali resistant fibers may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the alkali-resistant fiber is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass, and further preferably 0.5 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydraulic molded body. is there.

これらのうち、耐アルカリ性繊維としては、水硬性成形体の補強性能を有しつつ、低コストで製造できる観点から、耐アルカリ性ガラス繊維、炭素繊維、ポリビニルアルコール系繊維(ビニロン繊維等)、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、エチレン/プロピレン共重合体繊維等)、アクリル繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、ポリビニルアルコール系繊維であることがさらに好ましい。ポリビニルアルコール系繊維は、ポリビニルアルコール系重合体を溶剤に溶解した紡糸原液を用いて、湿式、乾湿式または乾式のいずれの方法によって紡糸されたものであってもよい。   Among these, as the alkali-resistant fiber, from the viewpoint of being able to be produced at low cost while having the reinforcing performance of the hydraulic molded body, alkali-resistant glass fiber, carbon fiber, polyvinyl alcohol fiber (such as vinylon fiber), polyolefin-based fiber It is preferably at least one selected from the group consisting of fibers (polyethylene fibers, polypropylene fibers, ethylene / propylene copolymer fibers, etc.), acrylic fibers and aramid fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, More preferably, it is at least one selected from the group consisting of acrylic fibers and aramid fibers, and even more preferably polyvinyl alcohol fibers. The polyvinyl alcohol fiber may be spun by a wet, dry-wet or dry method using a spinning stock solution in which a polyvinyl alcohol polymer is dissolved in a solvent.

本発明の水硬性成形体は、上記耐アルカリ性繊維のほかに水硬性物質を含み、必要に応じて骨材や各種の混和材料(混和材・混和剤)などを含む。   The hydraulic molded body of the present invention contains a hydraulic substance in addition to the alkali-resistant fibers, and includes aggregates and various admixtures (admixtures / admixtures) as necessary.

本発明において、水硬性物質としては、例えばセメントや石膏等が挙げられ、セメントを含むことが好ましい。セメントとしては、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、超早強ポルトランドセメント、および中庸熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉セメント、シリカセメント、ならびにフライアッシュセメントが挙げられる。石膏としては、2水石膏、α型又はβ型半水石膏、無水石膏等が挙げられる。これらの水硬性物質は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用してもよい。   In the present invention, examples of the hydraulic substance include cement and gypsum, and preferably contain cement. Examples of the cement include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early strong Portland cement, and medium-heated Portland cement, such as Portland cement, alumina cement, blast furnace cement, silica cement, and fly ash cement. Examples of gypsum include dihydrate gypsum, α-type or β-type hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum. These hydraulic substances may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、骨材としては、例えば細骨材、軽量骨材、粗骨材等が挙げられる。これらの骨材は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用してもよい。   In the present invention, examples of the aggregate include fine aggregate, lightweight aggregate, and coarse aggregate. These aggregates may be used alone or in combination of two or more.

細骨材としては、例えば平均粒径が5mm以下、例えば0.1〜5mmである細かい粒子が挙げられる。具体的には、例えば、粒径が5mm以下である砂類;珪石、フライアッシュ、高炉スラグ、火山灰系シラス、各種汚泥、および岩石鉱物等の無機質材を粉末化または顆粒状化した細骨材等が挙げられる。また、砂類としては、例えば、川砂、山砂、海砂、砕砂、珪砂、鉱滓、ガラス砂、鉄砂、灰砂、炭酸カルシウム、人工砂等の砂類が挙げられる。   Examples of the fine aggregate include fine particles having an average particle diameter of 5 mm or less, for example, 0.1 to 5 mm. Specifically, for example, sand having a particle size of 5 mm or less; fine aggregate obtained by pulverizing or granulating inorganic materials such as silica, fly ash, blast furnace slag, volcanic ash-based shirasu, various sludges, and rock minerals Etc. Examples of the sands include river sand, mountain sand, sea sand, crushed sand, quartz sand, slag, glass sand, iron sand, ash sand, calcium carbonate, artificial sand, and the like.

軽量骨材としては、例えば火山砂利、膨張スラグ、炭殻等の天然軽量骨材、発泡真珠岩、発泡パーライト、発泡黒よう石、バーミキュライト、およびシラスバルーン等の人工軽量骨材が挙げられる。   Examples of the lightweight aggregate include natural lightweight aggregates such as volcanic gravel, expanded slag, and charcoal, and artificial lightweight aggregates such as foamed pearlite, foamed perlite, foamed black stone, vermiculite, and shirasu balloon.

粗骨材としては、例えば、粒径5mm以上のものが重量で85%以上含まれる各種砂利類、人工骨材、再生骨材などが挙げられる。   Examples of the coarse aggregate include various gravels, artificial aggregates, recycled aggregates and the like in which particles having a particle diameter of 5 mm or more are contained by 85% or more by weight.

水硬性組成物における水硬性物質(セメント)に対する骨材の割合は、例えば、S(骨材)/C(セメント)の重量比で0.1〜10であり、好ましくは0.5〜5.0である。   The ratio of the aggregate with respect to the hydraulic substance (cement) in a hydraulic composition is 0.1-10 in the weight ratio of S (aggregate) / C (cement), for example, Preferably it is 0.5-5. 0.

本発明の水硬性成形体は、適宜、必要に応じて各種混和剤を含んでよい。混和剤としては、例えば、AE剤、流動化剤、減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、高性能AE減水剤、増粘剤、保水剤、撥水剤、膨張剤、硬化促進剤、凝結遅延剤等が挙げられる。混和剤は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用してもよい。   The hydraulic molded body of the present invention may contain various admixtures as necessary. Examples of the admixture include AE agent, fluidizing agent, water reducing agent, high performance water reducing agent, AE water reducing agent, high performance AE water reducing agent, thickener, water retention agent, water repellent, swelling agent, curing accelerator, Examples thereof include setting retarders. Admixtures may be used alone or in combination of two or more.

本発明の水硬性成形体は、また、必要に応じて水溶性高分子物質を含んでいてもよい。水溶性高分子物質としては、例えばメチルセルロース、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、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、およびリグニンスルホン酸塩等が挙げられる。水溶性高分子物質は、単独でまたは二種以上を組み合わせて使用されていてもよい。   The hydraulic molded body of the present invention may also contain a water-soluble polymer substance as necessary. Examples of the water-soluble polymer substance include cellulose ethers such as methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and lignin sulfonate. The water-soluble polymer substance may be used alone or in combination of two or more.

本発明の水硬性成形体は、耐アルカリ性繊維を十分に均一な分散状態で含んでいるため、曲げ強度に優れている。このため、本発明の水硬性成形体の5cm×16cmの切出片としての曲げ強度は、好ましくは6N/mm以上であり、より好ましくは6.5N/mm以上、さらに好ましくは7N/mm以上、特に好ましくは7.5N/mm以上である。また、5cm×16cmの切出片としての曲げ強度の下限値は特に限定されるものではなく、通常25N/mm以下である。
なお、曲げ強度は、後述する実施例に記載された方法によって測定することができる。
Since the hydraulic molded body of the present invention contains alkali-resistant fibers in a sufficiently uniform dispersed state, it has excellent bending strength. For this reason, the bending strength as a 5 cm × 16 cm cut piece of the hydraulic molded body of the present invention is preferably 6 N / mm 2 or more, more preferably 6.5 N / mm 2 or more, and even more preferably 7 N / mm 2 or more, particularly preferably 7.5 N / mm 2 or more. Moreover, the lower limit value of the bending strength as a cut piece of 5 cm × 16 cm is not particularly limited, and is usually 25 N / mm 2 or less.
In addition, bending strength can be measured by the method described in the Example mentioned later.

<水硬性成形体の製造方法>
本発明の水硬性成形体は、セメント等の水硬性物質に、必要に応じて上記骨材および、本発明の効果を損なわない範囲で、各種混和剤等を含む水硬性組成物および水を含む混合物と、耐アルカリ性繊維とを撹拌混合し、これを硬化させることによって製造することができる。中でも、十分に均一な分散状態で耐アルカリ性繊維を含み、強度および外観に優れた本発明の水硬性成形体を効率よく製造することができるため、本発明の製造方法は、水硬性組成物および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを、往復回転式攪拌機を用いて撹拌混合すること(以下、「混合工程」ともいう)を含むことが好ましい。
<Method for producing hydraulic molded body>
The hydraulic molded body of the present invention includes a hydraulic composition such as cement and a hydraulic composition containing various admixtures and the like as long as the above-described aggregate and the effect of the present invention are not impaired as necessary. It can be produced by stirring and mixing the mixture and alkali-resistant fiber and curing the mixture. Among them, since the hydraulic molded article of the present invention containing alkali-resistant fibers in a sufficiently uniform dispersed state and excellent in strength and appearance can be efficiently produced, the production method of the present invention comprises a hydraulic composition and It is preferable to include stirring and mixing the mixture containing water and the alkali-resistant fiber using a reciprocating rotary stirrer (hereinafter also referred to as “mixing step”).

混合工程では、水硬性組成物および水を含む混合物(以下、「水硬性組成物の水混合物」ともいう)と耐アルカリ性繊維とを、往復回転式攪拌機を用いて撹拌混合することにより耐アルカリ性繊維を分散させる。本発明の製造方法の混合工程において、耐アルカリ性繊維の撹拌混合は、水硬性組成物の水混合物に耐アルカリ性繊維を一括投入した後に行ってもよく、水硬性組成物の水混合物中に耐アルカリ性繊維を添加しながら行ってもよい。   In the mixing step, the alkali-resistant fiber is obtained by stirring and mixing a hydraulic composition and a mixture containing water (hereinafter also referred to as “water mixture of hydraulic composition”) and alkali-resistant fiber using a reciprocating rotary stirrer. To disperse. In the mixing step of the production method of the present invention, the agitation and mixing of the alkali-resistant fibers may be performed after the alkali-resistant fibers are collectively added to the water mixture of the hydraulic composition, and the alkali resistance in the water mixture of the hydraulic composition. You may carry out adding a fiber.

水硬性組成物の水混合物は、通常、耐アルカリ性繊維以外の全ての成分を含むものであり、少なくとも水硬性物質および水を含み、水硬性成形体が骨材や各種混和剤等を含む場合には上記混合物中に含まれる。水硬性物質、水、および骨材等の投入および/または混合順序は、特に限定されない。水硬性物質、水、および骨材等の、使用予定である全量がそれぞれ初めから含まれていてもよいし、一部が含まれていてもよい。例えば、混合物が一部の水硬性物質、水および骨材等をそれぞれ含む場合に、残りを、耐アルカリ性繊維の分散中および/または分散後に添加してもよい。混合は、例えば、水硬性物質、水および骨材等を、従来当該分野で用いられている攪拌機等を用いて混合すればよく、例えば、水硬性物質、骨材を乾式で混合した後、水を添加して混合してもよい。   The water mixture of the hydraulic composition usually includes all components other than the alkali-resistant fiber, and includes at least a hydraulic substance and water, and the hydraulic molded body includes aggregates and various admixtures. Is contained in the above mixture. The order of adding and / or mixing the hydraulic substance, water, and aggregate is not particularly limited. The total amount to be used, such as hydraulic substance, water, and aggregate, may be included from the beginning, or a part thereof may be included. For example, if the mixture includes some hydraulic material, water, aggregate, etc., the remainder may be added during and / or after dispersion of the alkali resistant fibers. For mixing, for example, a hydraulic substance, water and aggregate may be mixed using a stirrer or the like conventionally used in the field. For example, after mixing a hydraulic substance and aggregate in a dry process, May be added and mixed.

水硬性組成物の水混合物における水の含有量は、混合物の構成等に応じて適宜調整すればよいが、上記混合物における水と水硬性物質(セメント)との混合比率〔水/セメント比(W/C)〕として、例えば20〜70重量%であり、好ましくは25〜60重量%、より好ましくは30〜50重量%である。   The water content in the water mixture of the hydraulic composition may be appropriately adjusted according to the composition of the mixture, but the mixing ratio of water and hydraulic substance (cement) in the mixture [water / cement ratio (W / C)] is, for example, 20 to 70% by weight, preferably 25 to 60% by weight, and more preferably 30 to 50% by weight.

次いで、耐アルカリ性繊維を上記混合物に添加し、分散させることにより、水硬性成形材料を得ることができる。本発明の製造方法の混合工程において用いられる往復回転式攪拌機とは、撹拌翼を備えた撹拌軸が、一方回転ではなく、特定の回転角度ごとに反転する機能を有する攪拌機を意味する。このような往復回転式攪拌機としては、例えば、(株)島崎エンジニアリング製の往復回転式攪拌機アジター等を用いることができる。   Next, a hydraulic molding material can be obtained by adding and dispersing alkali-resistant fibers to the mixture. The reciprocating rotary stirrer used in the mixing step of the production method of the present invention means a stirrer having a function in which the stirring shaft provided with the stirring blades is not rotated in one direction but reversed every specific rotation angle. As such a reciprocating rotary stirrer, for example, a reciprocating rotary stirrer agitator manufactured by Shimazaki Engineering Co., Ltd. can be used.

従来、水硬性組成物の水混合物と繊維の撹拌混合には、プロペラ型やスクリュー型の羽根を一方向に回転させる一般的な回転攪拌機である、モルタルミキサー、アイリッヒミキサー、ナウタミキサー、ロータリー式撹拌機、パンミキサー、プラネタリーミキサー等が広く用いられている。このような一般的な回転攪拌機では、撹拌混合対象とする内容物に対して、一定方向の回転しか与えられない。これに対して、往復回転式攪拌機を用いることにより、撹拌槽内において撹拌混合対象とする内容物に対して複雑な上下対流を生じることができる。このため、水硬性組成物の水混合物中に含まれる繊維が撹拌槽の下層部に沈降/滞留したり、撹拌槽の上層部に浮遊/滞留したりするのを抑制することができ、さらにこの上下対流により、撹拌槽内の水硬性組成物の水混合物の一部のみならず全体に繊維を分散させることができる。これにより、従来の方法においては均一に分散させることが難しかったような比較的多量の耐アルカリ性繊維を成形体中に十分に均一な状態で分散させることができ、結果として、高い強度を有し、外観にも優れる本発明の水硬性成形体を得ることができる。また、一定方向の回転による撹拌混合時と比較して、撹拌流が複雑であるため、より短時間で水硬性組成物の水混合物中に繊維を分散させることができ、効率よく本発明の水硬性成形体を得ることができる。   Conventionally, for stirring and mixing water mixture of hydraulic composition and fiber, mortar mixer, Eirich mixer, Nauta mixer, rotary type, which is a general rotary stirrer that rotates propeller type and screw type blades in one direction A stirrer, pan mixer, planetary mixer, etc. are widely used. In such a general rotary stirrer, only the rotation in a fixed direction is given to the contents to be stirred and mixed. On the other hand, by using a reciprocating rotary stirrer, complicated vertical convection can be generated for the contents to be stirred and mixed in the stirring tank. For this reason, it can suppress that the fiber contained in the water mixture of a hydraulic composition settles / stagnates in the lower layer part of a stirring tank, or floats / stays in the upper layer part of a stirring tank. By vertical convection, the fibers can be dispersed not only in a part of the water mixture of the hydraulic composition in the stirring tank but also in the whole. As a result, it is possible to disperse a relatively large amount of alkali-resistant fibers in a sufficiently uniform state in the molded body, which is difficult to disperse uniformly in the conventional method, and as a result, has high strength. In addition, the hydraulic molded body of the present invention having excellent appearance can be obtained. In addition, since the stirring flow is more complicated than in the case of stirring and mixing by rotation in a certain direction, the fibers can be dispersed in the water mixture of the hydraulic composition in a shorter time, and the water of the present invention can be efficiently used. A rigid molded body can be obtained.

また、従来、水硬性成形体において、繊維の分散性および成形性を向上させる観点から、比較的アスペクト比の小さな繊維を用いることが一般的であるが、この場合、繊維の比表面積が小さくなるため水硬性組成物に対する繊維の接着性が低く、補強性能には劣る。一方、繊維の接着性を上げて補強性能を高めるには、繊維のアスペクト比を大きくすることが好ましいが、この場合、水硬性組成物の水混合物への繊維の分散がし難く、無理に混合しようとすると繊維が損傷するため、結局補強性能の低下につながる。このように、補強性能と繊維の分散性とはトレードオフの関係にある。これに対して、本発明の製造方法においては、往復回転式攪拌機を用いることにより、上述したように水硬性組成物の水混合物中に複雑な上下対流を生じ、従来困難とされていた、アスペクト比の比較的大きな耐アルカリ性繊維を、比較的多量に、混合物中に均一分散させることが可能となる。   Conventionally, in a hydraulic molded body, it is common to use fibers having a relatively small aspect ratio from the viewpoint of improving the dispersibility and moldability of the fibers. In this case, the specific surface area of the fibers is reduced. Therefore, the adhesiveness of the fiber to the hydraulic composition is low and the reinforcing performance is inferior. On the other hand, it is preferable to increase the fiber aspect ratio in order to increase the adhesion of the fiber and enhance the reinforcement performance. However, in this case, the dispersion of the fiber into the water mixture of the hydraulic composition is difficult, and the mixing is forcibly mixed. Attempts to damage the fiber will eventually lead to a reduction in reinforcement performance. Thus, the reinforcing performance and the fiber dispersibility are in a trade-off relationship. On the other hand, in the production method of the present invention, by using a reciprocating rotary stirrer, complex vertical convection is generated in the water mixture of the hydraulic composition as described above, and it has been considered difficult in the past. It becomes possible to uniformly disperse a relatively large amount of alkali-resistant fiber having a relatively large ratio in the mixture.

上記混合工程において、往復回転式撹拌翼の往復回転速度は、水硬性組成物の水混合物を構成する成分、耐アルカリ繊維の添加量および添加速度、撹拌翼の反転角度等に応じて、適宜調整することができるが、本発明において、往復回転式攪拌機の往復回転速度は、200回/分以上であることが好ましく、250回/分以上であることがより好ましく、300回/分以上であることがさらに好ましく、また、1000回/分以下であることが好ましく、900回/分以下であることがより好ましく、800回/分以下であることがさらに好ましい。往復回転速度が上記下限値以上であると、水硬性組成物の水混合物中に耐アルカリ性繊維を十分に均一な分散状態で配合することができるため、高い強度を有し、外観にも優れる水硬性成形体を得ることができる。また、往復回転速度が上記上限値以下であると、繊維の撹拌混合工程中に耐アルカリ性繊維同士が絡み合い難く、繊維凝集体の発生を抑制することができるとともに、耐アルカリ性繊維の欠陥(座屈部)が生じ難い。往復回転速度が遅すぎる場合には、水硬性組成物の水混合物中に耐アルカリ性繊維を均一に分散させることが難しくなり、往復回転速度が速すぎる場合には、耐アルカリ性繊維が傷付きやすくなり、繊維長さ1mmあたりの座屈部の数が増す傾向にあり、いずれの場合も得られる水硬性成形体の強度を確保し難くなる。なお、往復回転速度とは、撹拌翼が回転開始点から回転を始め、反転して回転開始点に戻るまでを1回転とした場合にかかる速度を意味する。   In the mixing step, the reciprocating rotation speed of the reciprocating stirring blade is appropriately adjusted according to the components constituting the water mixture of the hydraulic composition, the addition amount and addition speed of the alkali-resistant fiber, the reversing angle of the stirring blade, etc. However, in the present invention, the reciprocating rotational speed of the reciprocating rotary stirrer is preferably 200 times / minute or more, more preferably 250 times / minute or more, and 300 times / minute or more. More preferably, it is preferably 1000 times / minute or less, more preferably 900 times / minute or less, and still more preferably 800 times / minute or less. When the reciprocating rotational speed is equal to or higher than the above lower limit value, the alkali-resistant fiber can be blended in a sufficiently uniform dispersed state in the water mixture of the hydraulic composition, and thus water having high strength and excellent appearance. A rigid molded body can be obtained. Further, when the reciprocating rotational speed is equal to or lower than the above upper limit value, the alkali resistant fibers are hardly entangled during the fiber agitation and mixing step, the generation of fiber aggregates can be suppressed, and defects in the alkali resistant fibers (buckling) Part) is difficult to occur. If the reciprocating rotational speed is too slow, it becomes difficult to uniformly disperse the alkali resistant fibers in the water mixture of the hydraulic composition, and if the reciprocating rotational speed is too fast, the alkali resistant fibers are likely to be damaged. The number of buckling portions per 1 mm of fiber length tends to increase, and it is difficult to ensure the strength of the hydraulic molded body obtained in any case. Note that the reciprocating rotational speed means a speed required when the stirring blade starts rotating from the rotation start point and reverses and returns to the rotation start point as one rotation.

耐アルカリ性繊維と水硬性組成物の水混合物との撹拌時間は、水硬性組成物の水混合物を構成する成分、耐アルカリ繊維の添加量および添加速度、撹拌翼の反転角度等に応じて、適宜決定すればよい。本発明の製造方法においては、往復回転式攪拌機を用いることにより、撹拌槽内に複雑な撹拌流が生じるため、より短時間で水硬性組成物の水混合物中に繊維を均一に分散させることができる。したがって、本発明の製造方法において、耐アルカリ性繊維と水硬性組成物の水混合物との撹拌時間は、例えば30〜600秒程度であることができ、40〜300秒であってもよい。   The stirring time of the alkali-resistant fiber and the water mixture of the hydraulic composition is appropriately determined according to the components constituting the water mixture of the hydraulic composition, the addition amount and addition speed of the alkali-resistant fiber, the reversing angle of the stirring blade, and the like. Just decide. In the production method of the present invention, by using a reciprocating rotary stirrer, a complicated stirring flow is generated in the stirring tank, so that the fibers can be uniformly dispersed in the water mixture of the hydraulic composition in a shorter time. it can. Therefore, in the production method of the present invention, the stirring time of the alkali-resistant fiber and the water mixture of the hydraulic composition can be, for example, about 30 to 600 seconds, or 40 to 300 seconds.

往復回転式攪拌機の回転翼の回転角度は、水硬性組成物の水混合物を構成する成分、耐アルカリ繊維の添加量および添加速度等に応じて、適宜選択すればよい。ここで、本発明において回転角度とは、撹拌翼が反転するまでの回転角度を意味し、例えば90°(1/4回転)、180°(1/2回転)、または360°(1回転)のいずれであってもよい。   What is necessary is just to select suitably the rotation angle of the rotary blade of a reciprocating rotary stirrer according to the component which comprises the water mixture of a hydraulic composition, the addition amount of an alkali-resistant fiber, an addition speed, etc. Here, in the present invention, the rotation angle means a rotation angle until the stirring blade is reversed, for example, 90 ° (1/4 rotation), 180 ° (1/2 rotation), or 360 ° (1 rotation). Any of these may be used.

耐アルカリ性繊維を添加しながら撹拌混合する場合、その投入速度は、水硬性組成物の水混合物を構成する成分、耐アルカリ繊維の添加量等に応じて、適宜決定すればよい。耐アルカリ性繊維の添加速度は、例えば、水硬性組成物の水混合物中の固形分1000kgあたり、6.0kg/秒以下であってよく、好ましくは4.5kg/秒以下であり、より好ましくは4.0kg/秒以下である。上記範囲内の添加速度で耐アルカリ性繊維を水硬性組成物の混合物に添加すると、繊維の均一分散性がより向上するため、繊維凝集体の形成が抑制され、結果として水硬性成形体の強度および外観を十分に向上させることができる。なお、「混合物の固形分1000kgあたり」とは、混合物の固形分の量に応じて添加速度が変わることを意味する。例えば、混合物の固形分が少ないほど、添加速度は小さく設定される。   When stirring and mixing while adding alkali-resistant fibers, the charging speed may be appropriately determined according to the components constituting the water mixture of the hydraulic composition, the amount of alkali-resistant fibers added, and the like. The addition rate of the alkali-resistant fiber may be, for example, 6.0 kg / second or less, preferably 4.5 kg / second or less, more preferably 4 kg / second or less per 1000 kg of the solid content in the water mixture of the hydraulic composition. 0.0 kg / second or less. When the alkali-resistant fiber is added to the hydraulic composition mixture at an addition rate within the above range, the uniform dispersibility of the fiber is further improved, so that the formation of fiber aggregates is suppressed, and as a result, the strength of the hydraulic molded body and Appearance can be sufficiently improved. In addition, “per 1000 kg of solid content of the mixture” means that the addition rate changes according to the amount of the solid content of the mixture. For example, the addition rate is set smaller as the solid content of the mixture is smaller.

例えば、耐アルカリ性繊維の分散性を向上させるため、耐アルカリ性繊維を定量供給してもよく、解された状態の繊維を投入してもよく、これらの方法を、単独でまたは組み合わせて行ってもよい。   For example, in order to improve the dispersibility of the alkali-resistant fiber, the alkali-resistant fiber may be supplied in a fixed amount, or the fiber in an unraveled state may be added, or these methods may be performed alone or in combination. Good.

繊維を定量供給する場合、所定量の範囲で耐アルカリ性繊維を連続式に投入できる限り特に限定されない。例えば、耐アルカリ性繊維の投入量および/または投入速度を制御しながら供給する装置として、各種定量供給装置(例えば、振動フィーダー、スクリューフィーダー、またはベルトフィーダー等)を用いることができる。   When the fiber is supplied in a fixed amount, it is not particularly limited as long as the alkali-resistant fiber can be continuously fed in a predetermined amount range. For example, various quantitative supply devices (for example, a vibration feeder, a screw feeder, a belt feeder, etc.) can be used as an apparatus for supplying while controlling the input amount and / or input speed of the alkali-resistant fiber.

繊維を解す場合、例えば、繊維凝集体が発生するのを抑制できる程度に、繊維凝集体を、より小さな繊維集合体単位まで、所定の離解手段等により解すことができる。なお、繊維凝集体を解す場合、繊維強度を維持する観点から、繊維のフィブリル化、繊維の粉砕および座屈部の形成が生じない範囲で行うのが好ましい。   When unraveling the fibers, for example, the fiber aggregates can be unraveled to a smaller fiber aggregate unit by a predetermined disaggregation means or the like to the extent that generation of fiber aggregates can be suppressed. When the fiber aggregate is unraveled, from the viewpoint of maintaining the fiber strength, it is preferable to carry out within a range in which fiber fibrillation, fiber pulverization, and buckling portion formation do not occur.

繊維凝集体は、通常、乾式において各種方法で解すことができる。例えば、繊維凝集体(繊維ベール、繊維ベールの粗解繊物、ショートカットファイバー束等)は、突起物を有するロールに繊維を引っかけることにより解してもよく、対向する回転ギアの間を通過させて解してもよく、溝を持つ回転ディスクのせん断力により解してもよく、エアフローの衝突力により解してもよい。これらの方法は、単独でまたは二種以上組み合わせて行ってもよい。例えば、繊維凝集体(所定の長さに切断されたショートカットファイバーの塊等)を乾式で解すことにより繊維同士を引き離し、繊維凝集体を解してもよい。   The fiber aggregate can be usually solved by various methods in a dry process. For example, fiber agglomerates (fiber veil, coarse fiber fiber defibrated material, shortcut fiber bundles, etc.) may be unwound by hooking the fibers on a roll having protrusions and passed between opposing rotating gears. It may be solved by a shearing force of a rotating disk having a groove, or by a collision force of airflow. You may perform these methods individually or in combination of 2 or more types. For example, the fiber aggregates (such as a short-cut fiber lump cut to a predetermined length) may be unraveled in a dry manner to separate the fibers, thereby unraveling the fiber aggregates.

耐アルカリ性繊維には、混合物への添加に先立って、離解処理することが、繊維凝集体の形成をさらに抑制する観点から好ましい。離解処理とは、繊維群を解すことにより、繊維同士を引き離し、単繊維の形成を促進する処理である。   It is preferable that the alkali-resistant fiber is subjected to a disaggregation treatment prior to addition to the mixture from the viewpoint of further suppressing the formation of fiber aggregates. The disaggregation treatment is a treatment for separating the fibers and separating the fibers to promote the formation of single fibers.

離解処理は、通常、乾式下において各種方法で行うことができる。例えば、対向する回転ギアの間を通過させて繊維を解す処理、突起物を有するロールに繊維を引っかけることにより解す処理、溝を持つ回転ディスクのせん断力により繊維を解す処理、およびエアフローの衝突力により繊維を解す処理からなる群から選択される1種以上の処理が挙げられる。好ましくは対向する回転ギアの間を通過させて繊維を解す処理を行う。   The disaggregation treatment can be usually performed by various methods under a dry process. For example, a process of unraveling the fiber by passing between opposing rotating gears, a process of unraveling the fiber by hooking it onto a roll having protrusions, a process of unraveling the fiber by the shearing force of a rotating disk with grooves, and an airflow impinging force And one or more treatments selected from the group consisting of treatments for unraveling fibers. Preferably, the fiber is unwound by passing between opposed rotating gears.

対向する回転ギアの間を通過させて繊維を解す処理においては、ギア間のクリアランスを繊維が通過する際に、ギアの回転力により耐アルカリ性繊維が解される。   In the process of unwinding the fibers by passing between the opposing rotating gears, the alkali-resistant fibers are unwound by the rotational force of the gears when the fibers pass through the clearance between the gears.

突起物を有するロールに繊維を引っかけることにより解す処理においては、回転するロールの突起物で繊維を引っかけて、梳くことにより、繊維を解すことができる。   In the process of unraveling the fibers by hooking the fibers on the roll having the protrusions, the fibers can be unwound by hooking the fibers with the protrusions of the rotating roll and rolling them.

溝を持つ回転ディスクのせん断力により繊維を解す処理においては、繊維と、溝を持つローターと固定子との鋸歯状の刃の相互作用により、バイアス方向にドラフトしながら解繊することができる。   In the process of unwinding the fiber by the shearing force of the rotating disk having the groove, the fiber can be defibrated while being drafted in the bias direction by the interaction of the sawtooth blade between the rotor having the groove and the stator.

エアフローの衝突力により繊維を解す処理においては、繊維投入時に、エアノズルで圧縮空気を付与することで繊維を解すことができる。エアは、少なくとも一方向から付与されていれば、特に制限はない。   In the process of unwinding the fiber by the impact force of the airflow, the fiber can be unwound by applying compressed air with an air nozzle when the fiber is introduced. Air is not particularly limited as long as it is applied from at least one direction.

本発明の製造方法おいて、耐アルカリ性繊維を撹拌混合した水硬性成形材料を、型枠へ投入し、成形することができる。この際、必要に応じて、振動を加えてもよい。振動は、通常型枠を振動させることにより行われる。振動を加えることによって、水硬性成形材料が型枠内部において、より均等に分布することが可能となる。   In the production method of the present invention, a hydraulic molding material obtained by stirring and mixing alkali-resistant fibers can be put into a mold and molded. At this time, vibration may be applied as necessary. The vibration is usually performed by vibrating the formwork. By applying vibration, the hydraulic molding material can be more evenly distributed inside the mold.

振動させる際の振動数は、振動数10〜1000Hzであることが好ましく、より好ましくは20〜900Hz、さらに好ましくは30〜800Hzである。振幅は、0.1〜20μmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜18μm、さらに好ましくは1〜15μmである。   The vibration frequency when vibrating is preferably 10 to 1000 Hz, more preferably 20 to 900 Hz, and still more preferably 30 to 800 Hz. The amplitude is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 18 μm, and still more preferably 1 to 15 μm.

型枠へ投入された水硬性成形材料を、上面成形型やロールなどを用いてプレスにより押圧してもよい。
押圧時の圧力は、混練された水硬性成形材料の状態、型枠の形態などによって適宜設定可能であるが、10〜150MPaであることが好ましく、より好ましくは20〜140MPa、さらに好ましくは30〜130MPaである。上記範囲の圧力により押圧することにより、水硬性成形材料に含まれる耐アルカリ性繊維を傷つけることなく、十分に一体化することが可能となる。
You may press the hydraulic molding material thrown into the mold with a press using an upper surface shaping | molding die, a roll, etc.
The pressure at the time of pressing can be appropriately set depending on the state of the kneaded hydraulic molding material, the form of the mold, etc., but is preferably 10 to 150 MPa, more preferably 20 to 140 MPa, and still more preferably 30 to 130 MPa. By pressing with the pressure in the above range, it is possible to integrate the alkali-resistant fibers contained in the hydraulic molding material without damaging them.

押圧は、必要に応じて加熱を行いながら行ってもよい。加熱温度としては、40〜90℃程度が好ましく、より好ましくは45〜85℃、更に好ましくは50〜80℃である。   The pressing may be performed while heating as necessary. As heating temperature, about 40-90 degreeC is preferable, More preferably, it is 45-85 degreeC, More preferably, it is 50-80 degreeC.

所定の形状に成型後は、100℃以下の雰囲気で養生を行うことによって水硬性成形材料を硬化させることにより、水硬性成形体を得ることができる。   After molding into a predetermined shape, a hydraulic molded body can be obtained by curing the hydraulic molding material by curing in an atmosphere of 100 ° C. or lower.

以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

水硬性成形体における平均繊維強度、アスペクト比、座屈部の数、比重変動幅および切出片における曲げ強度は、以下の測定方法に従い測定した。   The average fiber strength, the aspect ratio, the number of buckling portions, the specific gravity fluctuation range, and the bending strength of the cut piece in the hydraulic molded body were measured according to the following measurement methods.

[平均繊維径(μm)およびアスペクト比]
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準じて平均繊維長を算出し、平均繊維径との比により繊維のアスペクト比を評価した。なお、平均繊維径については、無作為に繊維を100本取り出し、それぞれの繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡により測定し、その平均値を平均繊維径とした。
[Average fiber diameter (μm) and aspect ratio]
The average fiber length was calculated according to JIS L1015 “Testing method for chemical fiber staples (8.5.1)”, and the aspect ratio of the fiber was evaluated based on the ratio to the average fiber diameter. In addition, about the average fiber diameter, 100 fibers were taken out at random, the fiber diameter in the center part of the length direction of each fiber was measured with the optical microscope, and the average value was made into the average fiber diameter.

[平均繊維強度]
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.5.1)」に準拠し、予め温度20℃、相対湿度65%の雰囲気下で5日間繊維を放置して調湿したのち、単繊維を試長60mmとし、引張速度60mm/分としてFAFEGRAPH M[Textechno製]にて繊維強力を測定し、この強力を繊度で除して繊維強度を算出した。無作為に選んだ繊維10本以上について繊維強度を測定し、その平均値を平均繊維強度とした。
[Average fiber strength]
In accordance with JIS L1015 “Chemical Fiber Staple Test Method (8.5.1)”, the fiber was left to stand for 5 days in an atmosphere of a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, and then the single fiber was tested. Fiber strength was measured with FAFEGRAPH M (manufactured by Texttechno) at a tension rate of 60 mm / min, and the strength was calculated by dividing this strength by the fineness. Fiber strength was measured for 10 or more randomly selected fibers, and the average value was taken as the average fiber strength.

[繊維に存在する座屈部の数]
成形体を5質量%塩酸水溶液に20℃で浸漬し、セメントを溶解した後、繊維をピンセットで20本取りだした。その繊維を、青色染料を溶解した80℃の温水に30分浸漬後、できるだけ重ならないようにスライドガラス上に拡げた後、カバーガラスを載せ、評価サンプルとした。この評価サンプルを、キーエンス社製ビデオマイクロスコープにて拡大観察し、各繊維の長さを測定し、全繊維に存在する座屈部の染色部分の個数をカウントした。その後、以下式にて、繊維1mmあたりの座屈部の数を算出した。
繊維1mmあたりに存在する座屈部の数(個/mm)=カウントした座屈部の総個数(個)/20本の繊維の合計の長さ(mm)
[Number of buckling parts present in the fiber]
The molded body was immersed in a 5% by mass hydrochloric acid aqueous solution at 20 ° C. to dissolve the cement, and then 20 fibers were taken out with tweezers. The fiber was immersed in warm water at 80 ° C. in which a blue dye was dissolved for 30 minutes, spread on a slide glass so as not to overlap as much as possible, and then a cover glass was placed thereon to obtain an evaluation sample. This evaluation sample was magnified and observed with a video microscope manufactured by Keyence Corporation, the length of each fiber was measured, and the number of dyed portions of buckling portions present in all fibers was counted. Thereafter, the number of buckling portions per 1 mm of fiber was calculated by the following formula.
Number of buckling portions present per 1 mm of fiber (pieces / mm) = total number of buckling portions counted (pieces) / total length of 20 fibers (mm)

[比重変動幅]
水硬性成形体から5cm角の切出片を20個切り出し、株式会社エーアンドディー製比重測定キットAD−1653を用いて、各切出片の比重(局所比重)をそれぞれ測定した。その後、水硬性成形体の平均比重として、20個の切出片の局所比重の平均値を算出した後、20個の切出片の局所比重と平均比重とを比較し、最も差異の大きな比重差を平均比重で除することで、変動幅を算出した。
比重変動幅(%)=平均比重に対して最大差を有する局所比重/平均比重×100
[Specific gravity fluctuation range]
Twenty pieces of 5 cm square were cut out from the hydraulic molded body, and the specific gravity (local specific gravity) of each piece was measured using a specific gravity measurement kit AD-1653 manufactured by A & D. Then, after calculating the average value of the local specific gravity of the 20 cut pieces as the average specific gravity of the hydraulic molded body, the local specific gravity and the average specific gravity of the 20 cut pieces are compared, and the specific gravity having the largest difference is calculated. The range of fluctuation was calculated by dividing the difference by the average specific gravity.
Specific gravity fluctuation range (%) = local specific gravity / average specific gravity having maximum difference with respect to average specific gravity × 100

[切出片の曲げ強度]
水硬性成形体より、幅5cm、長さ16cmの短冊状に切出片を6個切り出し、切出片の測定時の含水率を一定に調整するため、切出片を40℃に調整した乾燥機にて72時間乾燥した。曲げ強度の測定方法は、JISA1408に準じて測定し、得られた結果から平均値を算出し、曲げ強度とした。曲げ強度の測定は、島津社製オートグラフAG5000−Bにて、試験速度(戴荷ヘッドスピード)2mm/分、中央戴荷方式で曲げスパン146mmで行った。
[Bending strength of cut piece]
From the hydraulic molded body, six cut pieces were cut into strips of 5 cm width and 16 cm length, and the cut pieces were dried at 40 ° C. in order to adjust the moisture content at the time of measurement of the cut pieces. Dry for 72 hours on a machine. The measuring method of bending strength was measured according to JIS A1408, and an average value was calculated from the obtained results to obtain bending strength. The bending strength was measured using an autograph AG5000-B manufactured by Shimadzu Corporation with a test speed (loading head speed) of 2 mm / min and a bending load span of 146 mm using the central loading method.

[曲げ強度変動幅]
上記と同様に、切出片を6個切り出し、JISA1408に準じて曲げ強度を測定した。その後、水硬性成形体の曲げ強度結果から平均値を算出し平均曲げ強度とし、最も差異の大きな曲げ強度差を平均曲げ強度で除することで変動幅を算出した。
曲げ強度変動幅(%)=平均曲げ強度に対して最大差を有する切出片曲げ強度/平均曲げ強度×100
[Bending strength fluctuation range]
Similarly to the above, six cut pieces were cut out and the bending strength was measured according to JIS A1408. Thereafter, an average value was calculated from the bending strength result of the hydraulic molded body to obtain an average bending strength, and the fluctuation range was calculated by dividing the bending strength difference having the largest difference by the average bending strength.
Bending strength fluctuation width (%) = cut piece bending strength having maximum difference with respect to average bending strength / average bending strength × 100

[衝撃強度試験法]
上記と同様に、切出片を6個切り出し、シャルピー衝撃試験方法JIS K7111 1号に準拠してシャルピー衝撃強度を測定した。得られた結果から平均値を算出し、シャルピー衝撃強度とした。
[Impact strength test method]
Similarly to the above, six cut pieces were cut out and Charpy impact strength was measured in accordance with Charpy impact test method JIS K7111 No. 1. An average value was calculated from the obtained results and defined as Charpy impact strength.

[シャルピー衝撃強度変動幅]
上記と同様に、切出片を6個切り出し、JIS K7111 1号に準拠してシャルピー衝撃強度を測定した。その後、水硬性成形体のシャルピー衝撃強度結果から平均値を算出し平均シャルピー衝撃強度とし、最も差異の大きなシャルピー衝撃強度差を平均シャルピー衝撃強度で除することで、変動幅を算出した。
曲げ強度変動幅(%)=平均曲げ強度に対して最大差を有する切出片曲げ強度/平均曲げ強度×100
実施例および比較例において、以下の成分を用いた。
(繊維)
・PVA1:ポリビニルアルコール系繊維(ビニロン)、平均繊維径7μm、(株)クラレ製
・PP :ポリプロピレン繊維、平均繊維径14μm
・PVA2:ポリビニルアルコール系繊維(ビニロン)、平均繊維径27μm、(株)クラレ製
・PVA3:ポリビニルアルコール系繊維(ビニロン)、平均繊維径39μm、(株)クラレ製
なお繊維PVAおよびPPは、各実施例および比較例において所定のアスペクト比を有するように切断して用いた。
(セメント)
・普通ポルトランドセメント:太平洋セメント社製
(骨材)
・6号珪砂:トーヨーマテラン社製
[Charpy impact strength fluctuation range]
Similarly to the above, six pieces were cut out and Charpy impact strength was measured according to JIS K7111 No. 1. Thereafter, an average value was calculated from the Charpy impact strength results of the hydraulic molded body to obtain an average Charpy impact strength, and the fluctuation range was calculated by dividing the Charpy impact strength difference having the largest difference by the average Charpy impact strength.
Bending strength fluctuation width (%) = cut piece bending strength having maximum difference with respect to average bending strength / average bending strength × 100
In the examples and comparative examples, the following components were used.
(fiber)
PVA1: polyvinyl alcohol fiber (vinylon), average fiber diameter 7 μm, manufactured by Kuraray Co., Ltd. PP: polypropylene fiber, average fiber diameter 14 μm
PVA2: polyvinyl alcohol fiber (vinylon), average fiber diameter 27 μm, manufactured by Kuraray Co., Ltd. PVA3: polyvinyl alcohol fiber (vinylon), average fiber diameter 39 μm, manufactured by Kuraray Co., Ltd. It cut | disconnected and used so that it might have a predetermined aspect ratio in an Example and a comparative example.
(cement)
・ Normal Portland cement: Taiheiyo Cement (aggregate)
・ No. 6 silica sand: Toyo Materan

[実施例1]
<混練工程>
〔水/セメント比(W/C):45質量%〕となるよう水を28質量部投入した容器において、500回/分で往復回転式攪拌機〔往復回転式攪拌機アジター、回転角度:90°(1/4回転)、(株)島崎エンジニアリング製〕を運転し、普通ポルトランドセメント62質量部、6号珪砂37.5質量部を容器に投入し、60秒間混練した。次いで、PVA1を0.5質量部投入し、往復回転式攪拌機〔往復回転式攪拌機アジター、回転角度:90°(1/4回転)、(株)島崎エンジニアリング製〕を用いて、400回/分の往復回転速度で90秒間混練した。
[Example 1]
<Kneading process>
In a container charged with 28 parts by mass of water so that the water / cement ratio (W / C) is 45% by mass, a reciprocating agitator [reciprocating agitator agitator, revolving angle: 90 ° 1/4 turn), manufactured by Shimazaki Engineering Co., Ltd., 62 parts by weight of ordinary Portland cement and 37.5 parts by weight of No. 6 silica sand were put into a container and kneaded for 60 seconds. Next, 0.5 parts by mass of PVA1 was charged, and a reciprocating rotary stirrer (reciprocating rotary stirrer agitator, rotation angle: 90 ° (1/4 rotation), manufactured by Shimazaki Engineering Co., Ltd.) was used 400 times / minute. Kneading at a reciprocating rotational speed of 90 seconds.

<成形工程>
上記混練工程によって得られた混練物を、幅50cm、長さが180cmの型枠に流し込んだ後、厚み10mmを目標として充填した。
型枠に充填された混練物に対し、振動プレス機を用いて、40MPaの圧力で振動数200Hz、振幅1μmの振動を与えながらプレスした。次いで、一次養生のために、温度50℃および湿度98%で24時間保持した。その後、二次養生のために、一次養生後の成形体を湿布で包み、温度20℃および湿度60%の環境下で28日間養生した。
得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。なお、表中に記載の水硬性成形体中の繊維本数は、添加する繊維重量を繊維の比重で除し、さらに繊維一本あたりの体積で除すことで算出した値である。
<Molding process>
The kneaded material obtained by the kneading step was poured into a mold having a width of 50 cm and a length of 180 cm, and then filled with a target thickness of 10 mm.
The kneaded material filled in the mold was pressed using a vibration press machine while applying a vibration of 200 Hz and an amplitude of 1 μm at a pressure of 40 MPa. Subsequently, it was kept for 24 hours at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 98% for primary curing. Thereafter, for secondary curing, the molded body after the primary curing was wrapped in a compress and cured for 28 days in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%.
Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body. In addition, the number of fibers in the hydraulic molded body described in the table is a value calculated by dividing the added fiber weight by the specific gravity of the fiber and further dividing by the volume per fiber.

[実施例2]
PVA1を1.5質量部とした以外は、実施例1と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を、表1に示す。
[Example 2]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that PVA1 was changed to 1.5 parts by mass. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[実施例3]
耐アルカリ性繊維として0.5質量部のポリプロピレン繊維を用いた以外は、実施例1と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Example 3]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.5 part by mass of polypropylene fiber was used as the alkali-resistant fiber. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[実施例4]
往復回転式撹拌機の回転速度を1200回/分とした以外は、実施例2と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Example 4]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 2 except that the rotational speed of the reciprocating rotary stirrer was 1200 times / minute. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[実施例5]
耐アルカリ性繊維として2.0質量部のPVA2を用いた以外は、実施例1と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Example 5]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2.0 parts by mass of PVA2 was used as the alkali-resistant fiber. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[実施例6]
耐アルカリ性繊維として2.0質量部のPVA3を用いた以外は、実施例1と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Example 6]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2.0 parts by mass of PVA3 was used as the alkali-resistant fiber. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[比較例1]
耐アルカリ性繊維を用いなかった以外は、実施例1と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the alkali-resistant fiber was not used. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[比較例2]
撹拌機としてモルタルミキサー(日工社製、型番TMM−1型)を用い、回転速度を200回/分とした以外は、実施例2と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 2 except that a mortar mixer (manufactured by Nikko Co., Ltd., Model No. TMM-1) was used as the stirrer, and the rotation speed was 200 times / minute. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[比較例3]
撹拌機としてアイリッヒミキサー(日本アイリッヒ社製、型番R08)を用いた以外は、実施例2と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 2 except that an Eirich mixer (manufactured by Nihon Eirich, model number R08) was used as a stirrer. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

[比較例4]
撹拌機としてナウタミキサー(ホソカワミクロン社製、型番VN−5)を用い、回転速度を200回/分とした以外は、実施例2と同様にして水硬性成形体を得た。得られた水硬性成形体の特性を表1に示す。
[Comparative Example 4]
A hydraulic molded body was obtained in the same manner as in Example 2 except that a Nauta mixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, model number VN-5) was used as a stirrer, and the rotation speed was 200 times / minute. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydraulic molded body.

Figure 2018108915
Figure 2018108915

比重変動幅が15%以下である本発明の水硬性成形体(実施例2)においては、比重変動幅が15%を超える水硬性成形体と比較して、同じPVA繊維を同じ本数用いていても、曲げ強度が著しく高く、補強性能に優れていることが示された。往復回転式攪拌機を用いることにより、比重変動幅の小さい(すなわち、均一分散性に優れた)水硬性成形体が得られ、撹拌条件を制御することにより、繊維に損傷を与えることなく、水硬性成形体中に繊維を均一に分散させることができ、高い強度を有する水硬性成形体を得られることが確認された。また、比重変動幅が15%以下である本発明の水硬性成形体においては、曲げ強度及びシャルピー衝撃強度が高く、強度に優れており、かつ、繊維が均一に分散されていることにより曲げ強度及びシャルピー衝撃強度の変動幅も小さいことが確認された。   In the hydraulic molded body of the present invention having a specific gravity fluctuation range of 15% or less (Example 2), the same number of the same PVA fibers is used as compared with the hydraulic molded body having a specific gravity fluctuation range exceeding 15%. Also, it was shown that the bending strength is remarkably high and the reinforcing performance is excellent. By using a reciprocating rotary stirrer, a hydraulic compact with a small specific gravity fluctuation range (that is, excellent in uniform dispersibility) can be obtained. By controlling the stirring conditions, hydraulic properties can be obtained without damaging the fibers. It was confirmed that the fibers can be uniformly dispersed in the molded body, and a hydraulic molded body having high strength can be obtained. Further, in the hydraulic molded body of the present invention having a specific gravity fluctuation range of 15% or less, the bending strength and Charpy impact strength are high, the strength is excellent, and the fiber is uniformly dispersed, whereby the bending strength is increased. It was also confirmed that the fluctuation range of the Charpy impact strength was small.

Claims (9)

耐アルカリ性繊維を含んでなる水硬性成形体であって、
該成形体の全部または一部から、縦横の長さがそれぞれ3〜7cmとなるよう等分に切出した20個の切出片の平均比重に対する前記各切出片の比重の変動幅が15%以下である、水硬性成形体。
A hydraulic molded body comprising alkali-resistant fibers,
The variation width of the specific gravity of each of the cut pieces is 15% with respect to the average specific gravity of 20 cut pieces that are equally cut from the whole or a part of the molded body so that the length and width are 3 to 7 cm, respectively. The following is a hydraulic molded body.
耐アルカリ性繊維の座屈部が、繊維長さ1mmあたり0.5個以下である、請求項1に記載の水硬性成形体。   The hydraulic molded body according to claim 1, wherein the number of buckling portions of the alkali-resistant fiber is 0.5 or less per 1 mm of fiber length. 耐アルカリ性繊維のアスペクト比が20〜2000である、請求項1または2に記載の水硬性成形体。   The hydraulic molded body according to claim 1 or 2, wherein the alkali-resistant fiber has an aspect ratio of 20 to 2,000. 水硬性成形体1m当たり、1.0×10〜1.0×1013本の耐アルカリ性繊維を含んでなる、請求項1〜3のいずれかに記載の水硬性成形体。 Hydraulic moldings 1 m 3 per, 1.0 × 10 5 to 1.0 comprising a × 10 13 present alkali-resistant fibers, hydraulic molding according to any one of claims 1 to 3. 5×16cmの切出片としての曲げ強度が6N/mm以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の水硬性成形体。 The hydraulic molded body according to any one of claims 1 to 4, wherein a bending strength as a cut piece of 5 x 16 cm is 6 N / mm 2 or more. 耐アルカリ性繊維が、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維およびアラミド繊維からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1〜5のいずれかに記載の水硬性成形体。   The hydraulic molded body according to any one of claims 1 to 5, wherein the alkali-resistant fiber is at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, acrylic fiber and aramid fiber. 水硬性組成物および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを、往復回転式攪拌機を用いて撹拌混合することを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の水硬性成形体の製造方法。   The manufacturing method of the hydraulic molded object in any one of Claims 1-6 which stirs and mixes the hydraulic composition and the mixture containing water, and an alkali-resistant fiber using a reciprocating rotary stirrer. 往復回転式攪拌機により上下対流を生じさせて、水硬性組成物および水を含む混合物と耐アルカリ性繊維とを撹拌混合する、請求項7に記載の水硬性成形体の製造方法。   The method for producing a hydraulic molded body according to claim 7, wherein vertical convection is generated by a reciprocating rotary stirrer, and the mixture containing the hydraulic composition and water and the alkali-resistant fiber are stirred and mixed. 往復回転式攪拌機の撹拌翼を200回/分以上1000回/分以下の往復回転速度で往復回転させる、請求項7または8に記載の水硬性成形体の製造方法。   The method for producing a hydraulic molded body according to claim 7 or 8, wherein the stirring blade of the reciprocating rotary stirrer is reciprocated at a reciprocating rotational speed of 200 times / min to 1000 times / min.
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