JP2022069599A - Polymer cement mortar - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer cement mortar having good flowability while blended with fibers and excellent long-term strength development property.
SOLUTION: A polymer cement mortar includes a cement, a pozzolan material, a cement polymer, fibers, a fine aggregate, and water, wherein the pozzolan material comprises at least one kind selected from a group consisting of a fly ash, silica fume, and a blast furnace slag fine powder, the content of the pozzolan material is 5-55 pts.mass with respect to 100 pts.mass of the cement, and the content of water is 25-45 pts.mass with respect to 100 pts.mass of the cement.
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルに関する。 The present invention relates to polymer cement mortar compositions and polymer cement mortars.

コンクリート構造物(例えば、鉄筋コンクリート(RC)床版、プレキャストコンクリート(PC)床版連結体、ボックスカルバートの中床版等の床版、壁、天井部)は、疲労、乾燥収縮等によってひび割れが生じる。この種の劣化が進行したり、ひび割れがすり合されたりすることによって、ひび割れ幅が大きくなると、そこから水、塩化物イオン等の劣化因子がコンクリート構造物内に侵入する。この結果、コンクリート構造物に埋没されている鉄筋が腐食する。コンクリート構造物のひび割れによる損傷を放置していると、最終的に内部の鉄筋が腐食して断面欠損し、構造物の安全性が保てなくなる。このため、劣化した箇所への補修施工や耐久性に優れる材料による予防対策が行われている。 Concrete structures (for example, reinforced concrete (RC) decks, precast concrete (PC) deck connectors, decks such as box calvert decks, walls, ceilings) are cracked due to fatigue, drying shrinkage, etc. .. When the crack width becomes large due to the progress of this kind of deterioration or the rubbing of cracks, deterioration factors such as water and chloride ions invade the concrete structure. As a result, the reinforcing bars buried in the concrete structure are corroded. If the damage caused by cracks in the concrete structure is left unattended, the reinforcing bars inside will eventually corrode and the cross section will be damaged, making it impossible to maintain the safety of the structure. For this reason, repair work is being carried out on deteriorated parts and preventive measures are being taken using materials with excellent durability.

ポリマーセメントモルタル又はコンクリートは、補修・補強材料として広く使用されており、これらは更なる耐久性の向上が求められている。ひび割れ抵抗性及び曲げ耐力を向上させるために、繊維類をポリマーセメントモルタルに使用することが提案されている。 Polymer cement mortar or concrete is widely used as a repair / reinforcing material, and it is required to further improve the durability. It has been proposed to use fibers in polymer cement mortars to improve crack resistance and bending strength.

例えば、特許文献1には、セメント、細骨材、再乳化形粉末樹脂、粘土鉱物系チクソ性付与材及び高強度有機短繊維を含有するプレミクス高靱性ポリマーセメントモルタル材料が開示されている。また、特許文献2には、セメント、水、骨材、ポリマー及び特定の引張強度を有する高強力短繊維を含有するポリマーセメント組成物が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a premixed high toughness polymer cement mortar material containing cement, a fine aggregate, a re-emulsified powder resin, a clay mineral-based thixophilic imparting material, and high-strength organic staples. Further, Patent Document 2 discloses a polymer cement composition containing cement, water, aggregate, a polymer, and high-strength short fibers having a specific tensile strength.

特開2007-269537号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-269537 特開2010-105831号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-105831

しかしながら、特許文献1に記載のプレミクス高靱性ポリマーセメントモルタル材料において、繊維類の混入による流動性の低下を抑制しようとすると、配合するセメント量及び水量を多くする必要があり、結果として硬化体の収縮量が大きくなるという課題があった。また、特許文献2に記載のポリマーセメント組成物では、配合するセメント量及び水量を多くする必要はないものの、特殊な繊維を必要としていた。
また、一般的な繊維含有セメント硬化体は、繊維類の含有量の増加に従って靱性が向上するものの、圧縮強度は低下する傾向があった。
However, in the premix high toughness polymer cement mortar material described in Patent Document 1, in order to suppress the decrease in fluidity due to the mixing of fibers, it is necessary to increase the amount of cement and the amount of water to be blended, and as a result, the cured product There was a problem that the amount of shrinkage increased. Further, in the polymer cement composition described in Patent Document 2, although it is not necessary to increase the amount of cement and the amount of water to be blended, special fibers are required.
In addition, the toughness of a general fiber-containing cement hardened body increases as the fiber content increases, but the compressive strength tends to decrease.

従って、本発明は、繊維類を配合しているにも関わらず、流動性が良好であり且つ長期間における強度発現性に優れるポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a polymer cement mortar composition and a polymer cement mortar having good fluidity and excellent strength development over a long period of time, despite the fact that fibers are blended. ..

本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、ポゾラン物質の含有量を調整することで、流動性及び強度発現性に優れるポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルが得られることを見出した。 As a result of diligent studies on the above problems, the present inventor has found that a polymer cement mortar composition and a polymer cement mortar having excellent fluidity and strength development can be obtained by adjusting the content of the pozzolan substance. ..

すなわち、本発明は、以下の[1]~[5]で示される。
[1]セメントと、ポゾラン物質と、セメント用ポリマーと、繊維類と、細骨材とを含み、ポゾラン物質の含有量が、セメント100質量部に対し、5~55質量部である、ポリマーセメントモルタル組成物。
[2]セメント用ポリマーの含有量が、セメント100質量部に対し、固形分換算で15~35質量部である、[1]に記載のポリマーセメントモルタル組成物。
[3]膨張材を更に含む、[1]又は[2]に記載のポリマーセメントモルタル組成物。
[4]ポゾラン物質が、フライアッシュ、シリカフューム及び高炉スラグ微粉末からなる群から選択される少なくとも一種である、[1]~[3]のいずれかに記載のポリマーセメントモルタル組成物。
[5][1]~[4]のいずれかに記載のポリマーセメントモルタル組成物と、水とを含み、水の含有量が、セメント100質量部に対し、25~55質量部である、ポリマーセメントモルタル。
That is, the present invention is shown by the following [1] to [5].
[1] A polymer cement containing cement, a pozzolan substance, a polymer for cement, fibers, and a fine aggregate, and the content of the pozzolan substance is 5 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. Mortar composition.
[2] The polymer cement mortar composition according to [1], wherein the content of the polymer for cement is 15 to 35 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of cement.
[3] The polymer cement mortar composition according to [1] or [2], further comprising a swelling material.
[4] The polymer cement mortar composition according to any one of [1] to [3], wherein the pozzolan substance is at least one selected from the group consisting of fly ash, silica fume and blast furnace slag fine powder.
[5] A polymer containing the polymer cement mortar composition according to any one of [1] to [4] and water, wherein the content of water is 25 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Cement mortar.

本発明によれば、繊維類を配合しているにも関わらず、流動性が良好であり且つ長期間における強度発現性に優れるポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polymer cement mortar composition and a polymer cement mortar having good fluidity and excellent strength development over a long period of time, even though the fibers are blended.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物は、セメントと、ポゾラン物質と、セメント用ポリマーと、繊維類と、細骨材とを含む。 The polymer cement mortar composition of the present embodiment contains cement, a pozzolanic substance, a polymer for cement, fibers, and fine aggregate.

セメントは、種々のものを使用することができ、例えば、普通、早強、超早強、低熱、中庸熱等の各種ポルトランドセメント、エコセメント、速硬性セメント等が挙げられる。セメントは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。初期強度発現性及び材料分離抵抗性を更に向上させるという観点から、セメントは、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメントであることが好ましい。 Various cements can be used, and examples thereof include various Portland cements such as ordinary, early-strength, ultra-fast-strength, low-heat, and moderate heat, eco-cement, and quick-hardening cement. As the cement, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. From the viewpoint of further improving the initial strength development and material separation resistance, the cement is preferably ordinary Portland cement or early-strength Portland cement.

ポゾラン物質は、水の存在下で水酸化カルシウムと反応して不溶性の化合物を作って硬化する鉱物質であれば限定されるものではない。ポゾラン物質としては、例えば、火山灰、珪藻土等の天然ポゾラン類、シリカフューム、シリカダスト、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ等が挙げられる。硬化体組織の緻密性を更に向上させるという観点から、ポゾラン物質は、フライアッシュ、シリカフューム及び高炉スラグ微粉末からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。ポゾラン物質は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。 The pozzolanic substance is not limited as long as it is a mineral substance that reacts with calcium hydroxide in the presence of water to form an insoluble compound and hardens. Examples of the pozzolan substance include natural pozzolans such as volcanic ash and diatomaceous earth, silica fume, silica dust, blast furnace slag fine powder, fly ash and the like. From the viewpoint of further improving the denseness of the cured product structure, the pozzolan material is preferably at least one selected from the group consisting of fly ash, silica fume and blast furnace slag fine powder. As the pozzolan substance, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used together.

ポゾラン物質の含有量は、セメント100質量部に対し、5~55質量部である。ポゾラン物質の含有量が、5質量部未満であると、長期の強度発現性が低下する。一方、ポゾラン物質の含有量が、55質量部を超えると、流動性が低下して施工性が悪くなる。ポゾラン物質の含有量は、より良好な流動性及び強度発現性が得られるという観点から、セメント100質量部に対し、10~45質量部であることが好ましく、15~35質量部であることがより好ましい。 The content of the pozzolan substance is 5 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the content of the pozzolan substance is less than 5 parts by mass, the long-term strength development is lowered. On the other hand, when the content of the pozzolan substance exceeds 55 parts by mass, the fluidity is lowered and the workability is deteriorated. The content of the pozzolan substance is preferably 10 to 45 parts by mass and 15 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement from the viewpoint of obtaining better fluidity and strength development. More preferred.

セメント用ポリマーは、JIS A 6203:2015「セメント混和用ポリマーディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂」に規定されるポリマーが好ましい。このようなセメント用ポリマーとしては、ポリマーディスパージョン、再乳化形粉末樹脂等が挙げられる。ポリマーディスパージョンとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)等の合成ゴム系;天然ゴム系;ゴムアスファルト系;エチレン酢酸ビニル系;アクリル酸エステル系;樹脂アスファルト系等が挙げられる。ポリマーディスパージョンは、中でも、合成ゴム系、エチレン酢酸ビニル系及びアクリル酸エステル系が好ましく、具体的には、合成ゴムラテックス、ポリアクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニルがより好ましい。再乳化形粉末樹脂としては、スチレンブタジエンゴム等の合成ゴム系;アクリル酸エステル系;エチレン酢酸ビニル系;酢酸ビニル/バーサチック酸ビニルエステル;酢酸ビニル/バーサチック酸ビニル/アクリル酸エステル等が挙げられる。セメント用ポリマーとしては、ポリマーディスパージョンを用いてもよく、再乳化形粉末樹脂を用いてもよく、ポリマーディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂を併用してもよい。
セメント用ポリマーの中でも、コンクリートとの接着性がより向上するという観点から、スチレンブタジエンゴムのポリマーディスパージョン及び/又は再乳化粉末樹脂が好ましい。スチレンブタジエンゴムは、スチレン及びブタジエンを共重合した合成ゴムの一種であり、スチレン含有量や加硫量により品質を適宜調整することができる。セメント混和用としては、結合スチレン量が50~70質量%のものが多く、安定性や接着性を向上させて使用されている。セメント用ポリマーは、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。
The polymer for cement is preferably the polymer specified in JIS A 6203: 2015 “Polymer dispersion for cement admixture and re-emulsified powder resin”. Examples of such a polymer for cement include polymer dispersions and re-emulsified powder resins. Examples of the polymer dispersion include synthetic rubber type such as styrene-butadiene rubber (SBR); natural rubber type; rubber asphalt type; ethylene vinyl acetate type; acrylic acid ester type; resin asphalt type and the like. Among the polymer dispersions, synthetic rubber-based, ethylene-vinyl acetate-based and acrylic acid ester-based are preferable, and specifically, synthetic rubber latex, polyacrylic acid ester and ethylene vinyl acetate are more preferable. Examples of the re-emulsified powder resin include synthetic rubber such as styrene-butadiene rubber; acrylic acid ester type; ethylene vinyl acetate type; vinyl acetate / versatic acid vinyl ester; vinyl acetate / versatic acid vinyl / acrylic acid ester and the like. As the polymer for cement, a polymer dispersion may be used, a re-emulsified powder resin may be used, or the polymer dispersion and the re-emulsified powder resin may be used in combination.
Among the polymers for cement, polymer dispersion of styrene-butadiene rubber and / or re-emulsified powder resin is preferable from the viewpoint of further improving the adhesiveness to concrete. Styrene-butadiene rubber is a kind of synthetic rubber obtained by copolymerizing styrene and butadiene, and its quality can be appropriately adjusted depending on the styrene content and the vulcanization amount. For cement admixture, the amount of bonded styrene is often 50 to 70% by mass, and it is used with improved stability and adhesiveness. As the cement polymer, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

セメント用ポリマーの含有量は、セメント100質量部に対し、固形分換算で15~35質量部であることが好ましく、20.2~32質量部であることがより好ましく、22~28質量部であることが最も好ましい。セメント用ポリマーの含有量が上記範囲内であれば、付着強度を確保しやすく、乾燥収縮を更に抑制し、強度発現性がより一層優れる傾向にある。 The content of the polymer for cement is preferably 15 to 35 parts by mass, more preferably 20.2 to 32 parts by mass, and 22 to 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. Most preferably. When the content of the cement polymer is within the above range, it is easy to secure the adhesion strength, further suppress the drying shrinkage, and the strength development tends to be further excellent.

繊維類は、ひび割れ抵抗性及び曲げ耐力を向上させるものであれば限定されるものではない。繊維類としては、例えば、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維等の有機繊維;鋼繊維;ガラス繊維等の無機繊維が挙げられる。分散性がより良好であるという観点から、繊維類は、有機繊維であることが好ましく、ポリプロピレン繊維であることがより好ましい。繊維類は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。 The fibers are not limited as long as they improve crack resistance and bending strength. Examples of the fibers include organic fibers such as vinylon fiber, polypropylene fiber and nylon fiber; steel fiber; and inorganic fiber such as glass fiber. From the viewpoint of better dispersibility, the fibers are preferably organic fibers, more preferably polypropylene fibers. As the fibers, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

繊維類の長さは、2~15mmであることが好ましく、3~14mmであることがより好ましく、4~13mmであることが最も好ましい。繊維類の長さが上記範囲内であれば、流動性を確保しつつ、十分な靱性が得られやすい。 The length of the fibers is preferably 2 to 15 mm, more preferably 3 to 14 mm, and most preferably 4 to 13 mm. When the length of the fiber is within the above range, sufficient toughness can be easily obtained while ensuring fluidity.

繊維類の含有量は、セメント100質量部に対し、0.2~5質量部であることが好ましく、0.5~4質量部であることがより好ましく、1~3質量部であることが更により好ましく、1.1~2.8質量部であることが最も好ましい。繊維類の含有量が上記範囲内であれば、流動性を確保しつつ、十分な靱性及び強度発現性が得られやすい。 The content of the fiber is preferably 0.2 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 4 parts by mass, and preferably 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. Even more preferably, it is most preferably 1.1 to 2.8 parts by mass. When the content of the fiber is within the above range, sufficient toughness and strength development can be easily obtained while ensuring fluidity.

細骨材としては、例えば、川砂、珪砂、砕砂、寒水石、石灰石砂、スラグ骨材等が挙げられる。細骨材は、これらの中から、微細な粉や粗い骨材を含まない粒度に調整した珪砂、石灰石等の骨材を用いることが好ましい。細骨材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。細骨材は、通常用いられる粒径5mm以下のもの(5mmふるい通過分)を使用するのが好ましい。 Examples of the fine aggregate include river sand, silica sand, crushed sand, cold water stone, limestone sand, slag aggregate and the like. As the fine aggregate, it is preferable to use an aggregate such as silica sand or limestone whose particle size is adjusted so as not to contain fine powder or coarse aggregate. As the fine aggregate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. As the fine aggregate, it is preferable to use a normally used material having a particle size of 5 mm or less (for passing through a 5 mm sieve).

細骨材の粒度は特に限定されるものではなく、必要とする細骨材の粒度の範囲内で調整することができる。細骨材は、JIS A 1102:2014「骨材のふるい分け試験方法」により規定される粗粒率からその粒度を考慮することができる。モルタル時において、より良好な流動性が得られやすく、ブリーディングを抑制しやすいという観点から、細骨材の粗粒率は、1~4であることが好ましく、1.5~3.8であることがより好ましく、2~3.5であることが最も好ましい。 The particle size of the fine aggregate is not particularly limited, and can be adjusted within the range of the required particle size of the fine aggregate. The particle size of the fine aggregate can be taken into consideration from the coarse grain ratio specified by JIS A 1102: 2014 “Aggregate Sifting Test Method”. From the viewpoint that better fluidity can be easily obtained and bleeding can be easily suppressed at the time of mortar, the coarse grain ratio of the fine aggregate is preferably 1 to 4, preferably 1.5 to 3.8. It is more preferable, and it is most preferably 2 to 3.5.

細骨材の含有量は、セメント100質量部に対し、150~400質量部であることが好ましく、200~380質量部であることがより好ましく、260~370質量部であることが更により好ましく、301~345質量部であることが最も好ましい。細骨材の含有量が上記範囲内であれば、より良好な流動性及び施工性を確保しつつ、長期の強度発現性がより一層優れたものとなる。 The content of the fine aggregate is preferably 150 to 400 parts by mass, more preferably 200 to 380 parts by mass, and even more preferably 260 to 370 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. , 301 to 345 parts by mass, most preferably. When the content of the fine aggregate is within the above range, the long-term strength development is further excellent while ensuring better fluidity and workability.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物は、膨張材を含んでもよい。膨張材は、コンクリート用膨張材として一般に使用されているJIS適合の膨張材(JIS A 6202:2008)であれば、いずれの膨張材でもかまわない。膨張材としては、例えば、遊離生石灰を主成分とする膨張材(生石灰系膨張材)、アーウィンを主成分とする膨張材(エトリンガイト系膨張材)、遊離生石灰とエトリンガイト生成物質の複合系膨張材が挙げられる。膨張材は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。 The polymer cement mortar composition of the present embodiment may contain a swelling material. The expansion material may be any expansion material as long as it is a JIS-compliant expansion material (JIS A 6202: 2008) generally used as an expansion material for concrete. Examples of the expansion material include an expansion material containing free quicklime as a main component (quicklime-based expansion material), an expansion material containing Irwin as a main component (ettringite-based expansion material), and a composite expansion material of free quicklime and an ettringite-producing substance. Can be mentioned. As the expansion material, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

膨張材の粉末度は、ブレーン比表面積で2000~6000cm/gであることが好ましく、2500~5000cm/gであることがより好ましい。膨張材のブレーン比表面積が上記範囲内であれば、モルタル時において良好な流動性及び材料分離抵抗性が得られやすく、硬化時においてより適切な膨張率が得られやすい。 The powderiness of the expansive material is preferably 2000 to 6000 cm 2 / g in terms of the specific surface area of the brain, and more preferably 2500 to 5000 cm 2 / g. When the brain specific surface area of the expanding material is within the above range, good fluidity and material separation resistance are likely to be obtained at the time of mortar, and a more appropriate expansion rate is likely to be obtained at the time of curing.

膨張材の含有量は、セメント100質量部に対し、2~25質量部であることが好ましく、2.5~20質量部であることがより好ましく、3~14質量部であることが最も好ましい。膨張材の含有量が上記範囲内であれば、硬化時においてより適切な膨張率が得られやすい。 The content of the expansive material is preferably 2 to 25 parts by mass, more preferably 2.5 to 20 parts by mass, and most preferably 3 to 14 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. .. When the content of the expanding material is within the above range, a more appropriate expansion rate can be easily obtained at the time of curing.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物は、減水剤を含んでもよい。減水剤は、高性能減水剤、高性能AE減水剤、AE減水剤及び流動化剤を含む。このような減水剤としては、JIS A 6204:2011「コンクリート用化学混和剤」に規定される減水剤が挙げられる。減水剤としては、例えば、ポリカルボン酸系減水剤、ナフタレンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤、メラミン系減水剤、アクリル系減水剤が挙げられる。これらの中では、ナフタレンスルホン酸系減水剤が好ましい。減水剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を併せて用いてもよい。 The polymer cement mortar composition of the present embodiment may contain a water reducing agent. Water reducing agents include high performance water reducing agents, high performance AE water reducing agents, AE water reducing agents and fluidizing agents. Examples of such a water reducing agent include water reducing agents specified in JIS A 6204: 2011 “Chemical admixture for concrete”. Examples of the water reducing agent include a polycarboxylic acid-based water reducing agent, a naphthalene sulfonic acid-based water reducing agent, a lignin sulfonic acid-based water reducing agent, a melamine-based water reducing agent, and an acrylic water-reducing agent. Among these, a naphthalene sulfonic acid-based water reducing agent is preferable. As the water reducing agent, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

減水剤の含有量は、セメント100質量部に対し、0.3~5質量部であることが好ましく、0.5~3質量部であることがより好ましく、0.7~2質量部であることが最も好ましい。減水剤の含有量が上記範囲内であれば、モルタル時において良好な流動性が得られやすく、硬化時において強度発現性もより向上しやすい。 The content of the water reducing agent is preferably 0.3 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 3 parts by mass, and 0.7 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement. Is most preferable. When the content of the water reducing agent is within the above range, good fluidity is likely to be obtained at the time of mortar, and strength development is likely to be further improved at the time of curing.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲で各種混和剤(材)を配合してもよい。混和剤(材)としては、例えば、凝結遅延剤、発泡剤、消泡剤、防水剤、防錆剤、収縮低減剤、増粘剤、保水剤、顔料、撥水剤、白華防止剤等が挙げられる。 Various admixtures (materials) may be added to the polymer cement mortar composition of the present embodiment as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the admixture (material) include a setting retarder, a foaming agent, an antifoaming agent, a waterproofing agent, a rust preventive agent, a shrinkage reducing agent, a thickener, a water retaining agent, a pigment, a water repellent agent, and a whitening inhibitor. Can be mentioned.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物は、通常用いられる混練器具により上記した各成分を混合することで調製でき、その器具は特に限定されるものではない。混練器具としては、例えば、ハンドミキサ、傾胴ミキサ、二軸ミキサ等が挙げられる。 The polymer cement mortar composition of the present embodiment can be prepared by mixing each of the above-mentioned components with a commonly used kneading device, and the device is not particularly limited. Examples of the kneading device include a hand mixer, a tilting mixer, a biaxial mixer and the like.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物は、水と混合してポリマーセメントモルタルとして調製することができ、その水の含有量は用途に応じて適宜調整すればよい。水の含有量は、セメント100質量部に対し、25~55質量部であることが好ましく、27~45質量部であることがより好ましく、30~40質量部であることが最も好ましい。水の含有量が上記範囲内であれば、モルタル時においてより流動性を確保しやすく、硬化時に乾燥収縮を更に抑制し、強度発現性がより一層優れたものとなる。 The polymer cement mortar composition of the present embodiment can be mixed with water to prepare a polymer cement mortar, and the content of the water may be appropriately adjusted according to the intended use. The water content is preferably 25 to 55 parts by mass, more preferably 27 to 45 parts by mass, and most preferably 30 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cement. When the water content is within the above range, it is easier to secure fluidity at the time of mortar, further suppress drying shrinkage at the time of curing, and further improve the strength development.

本実施形態のポリマーセメントモルタルの調製は、通常用いられる混練器具により上述した各成分を混合することで調製でき、その器具は特に限定されるものではない。混練器具としては、例えば、ハンドミキサ、傾胴ミキサ、2軸ミキサ等が挙げられる。
また、混合方法としては、全ての材料を予め混合したポリマーセメントモルタル組成物及び水を混ぜてもよく、分散性の観点から、ポリマーセメントモルタル組成物のうちの粉体材料及び水を混合した後に繊維やセメント用ポリマーを混合してもよい。
The polymer cement mortar of the present embodiment can be prepared by mixing the above-mentioned components with a commonly used kneading device, and the device is not particularly limited. Examples of the kneading device include a hand mixer, a tilting mixer, a twin-screw mixer, and the like.
Further, as a mixing method, a polymer cement mortar composition in which all the materials are mixed in advance and water may be mixed, and from the viewpoint of dispersibility, after mixing the powder material and water in the polymer cement mortar composition. Fiber and cement polymers may be mixed.

本実施形態のポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルは、繊維類を使用していても、流動性が良好であり且つ長期間における強度発現性に優れるものとなる。そのため、このようなポリマーセメントモルタル組成物及びポリマーセメントモルタルは、コンクリート構造物(例えば、鉄筋コンクリート(RC)床版、プレキャストコンクリート(PC)床版連結体、ボックスカルバートの中床版等の床版、壁、天井部)、道路等の補修・補強材料として使用できる。本実施形態のポリマーセメントモルタルの使用方法は適宜選択することができ、例えば、凹部にコテで充填する方法、充填後にバイブレーター等で均した後にコテで仕上げる方法、補修箇所に吹付ける方法、間隙部に流し込み充填する方法等が選択できる。 The polymer cement mortar composition and the polymer cement mortar of the present embodiment have good fluidity and excellent strength development over a long period of time even when fibers are used. Therefore, such a polymer cement mortar composition and a polymer cement mortar may be used for concrete structures (for example, reinforced concrete (RC) floor slabs, precast concrete (PC) floor slab connectors, floor slabs such as box calvert midfloor slabs, etc. Can be used as a repair / reinforcement material for walls, ceilings), roads, etc. The method of using the polymer cement mortar of the present embodiment can be appropriately selected. For example, a method of filling the recess with a trowel, a method of smoothing the recess with a vibrator and then finishing with a trowel, a method of spraying on a repaired portion, and a gap portion. You can select the method of pouring and filling in.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例で用いる材料は以下のとおりである。
セメント:早強セメント(略号HC)
膨張材:生石灰系膨張材(略号Ex)
細骨材:珪砂(粗骨率2.9、略号S)
ポゾラン物質:フライアッシュ(ブレーン比表面積2500cm/g、略号FA)
ポゾラン物質:高炉スラグ微粉末(ブレーン比表面積4000cm/g、略号SA)
繊維類:ポリプロピレン繊維(密度0.91g/cm、繊維長12mm、略号F1)
繊維類:ポリプロピレン繊維(密度0.91g/cm、繊維長5mm、略号F2)
セメント用ポリマー:SBRエマルジョン(略号P)
水:上水道(略号W)
The materials used in the examples are as follows.
Cement: Early-strength cement (abbreviation HC)
Expansion material: Quicklime-based expansion material (abbreviation Ex)
Fine aggregate: silica sand (coarse bone ratio 2.9, abbreviation S)
Pozzolan substance: Fly ash (brain specific surface area 2500 cm 2 / g, abbreviation FA)
Pozzolan material: Blast furnace slag fine powder (brain specific surface area 4000 cm 2 / g, abbreviation SA)
Fibers: Polypropylene fiber (density 0.91 g / cm 3 , fiber length 12 mm, abbreviation F1)
Fibers: Polypropylene fiber (density 0.91 g / cm 3 , fiber length 5 mm, abbreviation F2)
Polymer for cement: SBR emulsion (abbreviation P)
Water: Waterworks (abbreviation W)

[ポリマーセメントモルタル組成物の配合設計]
セメント100質量部に対して、膨張材、細骨材、ポゾラン物質、繊維類、セメント用ポリマー(固形分換算)を表1に示す量とし、減水剤(ナフタレンスルホン酸系減水剤)を1質量部として配合設計した。
[Compound design of polymer cement mortar composition]
Table 1 shows the amounts of swelling material, fine aggregate, pozzolan substance, fibers, and cement polymer (in terms of solid content) with respect to 100 parts by mass of cement, and 1 mass of water reducing agent (naphthalene sulfonic acid-based water reducing agent). Designed as a part.

[ポリマーセメントモルタルの作製]
20℃環境下において、セメント用ポリマー(ポリマーディスパージョン)を10Lの円筒容器に添加し、表1で配合設計したポリマーセメント組成物の各材料及び水を添加し、ハンドミキサで120秒混練してポリマーセメントモルタルを約3L作製した。
[Making polymer cement mortar]
In a 20 ° C environment, a polymer for cement (polymer dispersion) is added to a 10 L cylindrical container, each material and water of the polymer cement composition formulated and designed in Table 1 are added, and the mixture is kneaded with a hand mixer for 120 seconds. About 3 L of polymer cement mortar was prepared.

Figure 2022069599000001
Figure 2022069599000001

[評価方法]
・コンシステンシー
JIS R 5201:2015「セメントの物理試験方法」12.フロー試験に準じて、20℃環境下でポリマーセメントモルタルのフロー値(0打、15打)を測定し、これをコンシステンシーとして評価した。
・施工性
型枠(30×30×2cm)にポリマーセメントモルタルを打設し、コテ均しによる施工性の評価を行った。打設後のモルタル表面が平滑であるものの、シワ模様になっている場合を不良(×)と評価し、モルタル表面が平滑であり且つシワ模様になっていない場合を良好(○)と評価し、施工性が良好なもののうち、コテにモルタルの付着が少なかった場合を最も良好(◎)と評価した。
・圧縮強度
土木学会基準JSCE-G 505-2013「円柱供試体を用いたモルタルまたはセメントペーストの圧縮強度試験方法(案)」に準じて、材齢28日における圧縮強度を測定した。供試体の寸法は、直径50mm、高さ100mmとした。供試体は作製翌日に脱型した後、材齢日まで気中で養生した。養生は常に20℃の恒温槽内で行った。
[Evaluation methods]
-Consistency JIS R 5201: 2015 "Physical test method for cement" 12. According to the flow test, the flow value (0 strokes, 15 strokes) of the polymer cement mortar was measured in an environment of 20 ° C., and this was evaluated as a consistency.
-Workability A polymer cement mortar was placed in a formwork (30 x 30 x 2 cm), and the workability was evaluated by leveling the iron. If the surface of the mortar after casting is smooth but wrinkled, it is evaluated as defective (×), and if the surface of the mortar is smooth and not wrinkled, it is evaluated as good (○). Among those with good workability, the case where the mortar did not adhere to the iron was evaluated as the best (◎).
-Compressive strength The compressive strength at 28 days of age was measured according to the JSCE standard JSCE-G 505-2013 "Compressive strength test method for mortar or cement paste using a cylindrical specimen (draft)". The dimensions of the specimen were 50 mm in diameter and 100 mm in height. The specimen was demolded the day after preparation and then cured in the air until the age of the material. Curing was always performed in a constant temperature bath at 20 ° C.

Figure 2022069599000002
Figure 2022069599000002

なお、No.8については、練り混ぜが不可能であったため各種評価を行っていない。 In addition, No. As for No. 8, various evaluations have not been performed because it was impossible to knead.

Claims (4)

セメントと、ポゾラン物質と、セメント用ポリマーと、繊維類と、細骨材と、水とを含み、
前記ポゾラン物質が、フライアッシュ、シリカフューム及び高炉スラグ微粉末からなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記ポゾラン物質の含有量が、前記セメント100質量部に対し、5~55質量部であり、
前記水の含有量が、前記セメント100質量部に対し、25~45質量部である、ポリマーセメントモルタル。
Containing cement, pozzolanic material, polymers for cement, fibers, fine aggregates, and water,
The pozzolan material is at least one selected from the group consisting of fly ash, silica fume and blast furnace slag fine powder.
The content of the pozzolan substance is 5 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement.
A polymer cement mortar having a water content of 25 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cement.
前記セメント用ポリマーの含有量が、前記セメント100質量部に対し、固形分換算で15~35質量部である、請求項1に記載のポリマーセメントモルタル。 The polymer cement mortar according to claim 1, wherein the content of the polymer for cement is 15 to 35 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the cement. 膨張材を更に含む、請求項1又は2に記載のポリマーセメントモルタル。 The polymer cement mortar according to claim 1 or 2, further comprising a swelling material. 減水剤を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリマーセメントモルタル。 The polymer cement mortar according to any one of claims 1 to 3, further comprising a water reducing agent.
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