JP3177779B2

JP3177779B2 - セルフレベリング性モルタル組成物

Info

Publication number: JP3177779B2
Application number: JP16527991A
Authority: JP
Inventors: 輝行佐藤; 快男波田野
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 1991-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 2001-06-18
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: JPH04367546A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物の床面に容易に
施工することができ、防水性、耐摩耗性、耐薬品性が良
好で、且つ曲げ強度が高いセルフレベリング性モルタル
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、建築物の床仕上げは、セメン
トモルタル塗りが主である。このモルタル塗りは、一般
的に金鏝を使用して行なうため、大変な労力と高度な熟
練を必要とするものであり、近年、この作業を行なう熟
練者が大幅に減少している。そこで、流動性を高めた床
仕上げ材料、即ちセルフレベリング性（自己平滑性）の
あるセルフレベリング材（以下、ＳＬ材という）の使用
実績が増加している。上記したＳＬ材の代表的なものと
しては、石膏系ＳＬ材がある。この石膏系ＳＬ材は、セ
ルフレベリング性（以下、ＳＬ性という）が高く、且つ
乾燥収縮量が小さいためクラックの発生が少ないという
長所を有している。しかし、上記した石膏系ＳＬ材は、
耐水性が乏しいため、石膏中の鉄筋を発錆させるという
欠点を有している。

【０００３】そこで、セメント系ＳＬ材の検討・開発が
急速に進展し、数多くの材料が提案・実施され、使用実
績が増加している。しかしながら、セメント系ＳＬ材
は、一般に乾燥収縮量が大きいため、クラックが発生し
たり、浮き（下地との接着不良）が生じたり、又、耐摩
耗性、耐薬品性及び強度（特に曲げ強度）が不足し、実
用において種々の不都合や問題を生じていた。また、現
段階において開発されているセメント系ＳＬ材は、同一
材料で薄塗りから厚塗りまで兼用することができるよう
な物性及び施工特性を有するものではなく、施工場所な
どの施工環境により使い分けられており、したがって、
極めて施工及び管理が面倒なものとなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
セメント系ＳＬ材の種々の問題点を解消することができ
るＳＬ材が希求されていた。ここで、ＳＬ材として要求
される物性及び施工特性を整理すると以下 (1)〜(12)の
ようになる。 (1) セルフレベリング性が良好である。 (2) 下地が濡れていても施工が可能である。 (3) 下地コンクリート躯体との接着性が良い。 (4) 防水性能が高い。 (5) 乾燥収縮量が小さい。 (6) 耐摩耗性が高い。 (7) 強度（特に曲げ強度）が高い。 (8) 施工厚みが２〜４０ｍｍ程度の範囲で使用可能であ
る。 (9) ブリージングがない。 (10)材料分離がない。 (11)耐薬品性が高い。 (12)仕上げ面が美麗である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑み提
案されたもので、（イ）ポルトランドセメント５〜２０
ｗｔ％と、（ロ）超速硬セメント５〜３０ｗｔ％と、
（ハ）高炉スラグ０〜３０ｗｔ％と、（ニ）フライアッ
シュ０〜３０ｗｔ％と、（ホ）微粉硅砂１５〜６０ｗｔ
％と、（ヘ）高性能減水剤０．２〜０．８ｗｔ％と、
（ト）凝結調節剤０．０４〜０．１ｗｔ％と、（チ）無
機顔料０〜１．０ｗｔ％と、（リ）増粘剤０〜０．０５
ｗｔ％と、（ヌ）カゼイン０〜０．２ｗｔ％と、（ル）
高分子エマルジョン７〜１５ｗｔ％と、（ヲ）水１５〜
２５ｗｔ％とからなることを特徴とするセルフレベリング性モルタ
ル組成物に関するものである。

【０００６】以下、本発明の構成を詳しく説明する。本
発明のモルタル組成物は、（イ）ポルトランドセメント
と、（ロ）超速硬セメントと、（ホ）微粉硅砂と、
（ヘ）高性能減水剤と、（ト）凝結調節剤と、（ル）高
分子エマルジョンと、（ヲ）水とを必須成分として含有
している。

【０００７】上記した成分のうち、（イ）成分のポルト
ランドセメントとしては、普通ポルトランドセメント、
早強ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント
等を使用することができる。また、その使用量は５〜２
０ｗｔ％であり、この範囲より配合量が多いと、強度は
増加するものの、収縮量が大きくなるためクラックが発
生し易くなる。通常は、８〜１５ｗｔ％の範囲で使用す
ることが、より望ましい。上記した普通ポルトランドセ
メントは、通常のセメント色である灰白色であるが、全
量又は一部を白色セメントに置き換えると白味が増し、
より美観性が向上する。

【０００８】（ロ）成分の超速硬セメントとしては、ジ
ェットセメント、スーパーセメント等を使用することが
できる。この超速硬セメントは、注水・混練した後、２
〜３時間で実用に適する強度を発現し、長期に亙って強
度の増進を示すセメントとして知られ、主に緊急を要す
る工事に使用されている。また、初期に膨張する性質を
有しているため、乾燥収縮量が少ない。このセメント
は、3Cao・SiO₂ を主成分とし、その他に11CaO・7Al₂O₃・C
aF₂ 又は12CaO・7Al₂O₃及びCaSO₄ 等で構成されており、
代表的な化学成分の一例を表１に示す。

【表１】また、その使用量は５〜３０ｗｔ％であり、この範囲よ
り配合量が少ないと、初期強度が低下し、材料分離及び
ブリージング（浮き水）も生じ易い。一方、この範囲よ
り配合量が多いと、可使時間が減少し、且つクラックも
発生し易い。通常は、８〜２０ｗｔ％の範囲で使用する
ことが、より望ましい。

【０００９】（ホ）成分の微粉硅砂としては、３号、４
号、５号、６号、７号、８号等の何れのものを使用して
も良いが、７号以下の微粉硅砂を使用すると、材料分離
が非常に少なく、ＳＬ材硬化体の表面状態も非常に平滑
になり、さらに美観性も良好である。使用する硅砂粒度
は、１００メッシュ（１５０μ）以下のものが特に好ま
しい。また、その使用量は１５〜６０ｗｔ％であり、こ
の範囲より配合量が少ないと、強度は増大するものの、
収縮量が大きくなる。一方、この範囲より配合量が多い
と、逆に、収縮量は小さくなるものの、強度が減少す
る。通常は、２０〜５０ｗｔ％の範囲で使用すること
が、より望ましい。

【００１０】（ヘ）成分の高性能減水剤としては、ナフ
タリンスルホン酸、ホルマリン縮合物塩、スルホン化メ
ラミンホルマリン縮合物塩等を使用することができる。
尚、従来のＳＬ材は、通常のモルタルに比べ、混練水量
を多く加えて流動性（フロー値）を増大している。しか
し、混練水量が多くなると、ブリージングや材料分離が
生じ、さらには各種性能（強度、収縮、防水等）が低下
してしまう。したがって、ＳＬ材としては、できるだけ
混練する水量を減少させて流動性を向上するため、上記
した高性能減水剤は必須成分である。この高性能減水材
は、通常はセメントに対して約０．５ｗｔ％程度が使用
されるが、本発明のモルタル組成物においては流動性を
向上するために多くの水量を必要とするので、より多く
の高性能減水材を添加する。この使用量としては０．２
〜０．８ｗｔ％の範囲で使用するのが好適である。

【００１１】（ト）成分の凝結調節剤としては、クエン
酸、グルコン酸、リンゴ酸、２ケトグルコン酸等のオキ
シカルボン酸又はその塩が使用でき、これらの中でクエ
ン酸又はその塩が特に好ましい。この凝結調節剤は、前
記した（ロ）超速硬セメントを使用することにより生ず
る可使時間の著しい短縮を、緩和するために使用され
る。また、その使用量は０．０４〜０．１ｗｔ％であ
り、この範囲より配合量が少ないと、上記した緩和効果
が不充分である。一方、この範囲より配合量が多いと、
急硬性の発現が遅くなり好ましくない。

【００１２】（ル）成分の高分子エマルジョンとして
は、例えばアクリル系高分子エマルジョン、酢酸ビニル
高分子エマルジョン、ＳＢＲ系高分子エマルジョン、エ
チレン−酢酸ビニル系高分子エマルジョン、スチレン−
アクリル系高分子エマルジョン、エポキシ樹脂系エマル
ジョン等を使用することができる。本発明のモルタル組成物には、高流動性が必要であるた
め、低粘度であるエマルジョン、即ち、アクリル系高分
子エマルジョンが特に好適である。以下に、このアクリ
ル系高分子エマルジョンの性状の一例を示す。外観：乳白色エマルジョン主成分：スチレン−アクリル酸エステル共重合体濃度（樹脂固形分）：４５％粘度：１００ｃ．ｐ．ｓ．以下ｐＨ：８また、その使用量は、樹脂固形分計算で７〜１５ｗｔ％
であり、この範囲より配合量が少ないと、防水性能、接
着強度、耐摩耗性、曲げ強度、耐薬品性が不充分であ
る。一方、この範囲より配合量が多いと、上記性能は非
常に良好であるものの、モルタルの強度の発現が遅れ、
施工時の作業性が悪くなる。通常は、８〜１０ｗｔ％の
範囲で使用することが、より望ましい。

【００１３】（ヲ）成分の水は、住宅・都市整備公団の
仕様書「セルフレベリング床材の品質試験基準値」のフ
ロー値（１９ｃｍ以上）に適応する量（１５〜２５ｗｔ
％）が添加される。

【００１４】尚、本発明のモルタル組成物は、上記した
（イ）、（ロ）、（ホ）、（ヘ）、（ト）、（ル）、
（ヲ）の必須成分に加え、以下に示す（ハ）、（ニ）、
（チ）、（リ）、（ヌ）の各成分を必要に応じて併用す
ると各種性能が向上する。

【００１５】（ハ）成分の高炉スラグは、製鉄工業の高
炉作業によって急冷され、粉砕されたものであり、これ
を本発明のモルタル組成物に配合すると、単位水量が減
少し、耐久性が向上する。（ニ）成分のフライアッシュは、発電所その他微粉炭燃
焼ボイラーで発生するものであり、球状粒子であるた
め、これを本発明のモルタル組成物に配合すると、ボー
ルベアリング効果により単位水量が減少し、長期強度が
向上する。また、これらの使用量は共に０〜３０ｗｔ％であり、こ
の範囲より配合量が多いと、強度の発現が悪くなる。通
常は、５〜２２ｗｔ％の範囲で使用することが、より望
ましく、両者を併用しても良い。

【００１６】（チ）成分の無機顔料としては、酸化チタ
ン（白）、酸化鉄（赤）、酸化クロム（緑）等を使用す
ることができ、これを本発明のモルタル組成物に配合す
ると、着色性を与える。また、その使用量は、０〜１．０ｗｔ％であり、この範
囲より配合量が多いと、強度、耐久性等に悪影響を与え
る。通常、上記した酸化チタンの場合は、０．６〜０．
７ｗｔ％の範囲で使用することが好ましい。

【００１７】（リ）成分の増粘剤としては、メチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子
化合物を使用することができ、これを本発明のモルタル
組成物に配合すると、保水性及び材料分離がより向上す
る。また、その使用量としては、０．０１〜０．０５ｗｔ％
であり、この範囲より配合量が少ないと、上記した効果
がない。一方、この範囲より配合量が多いと、単位水量
が増加し、強度が低下する。通常、０．０２〜０．０３
ｗｔ％の範囲で使用することが、より望ましい。

【００１８】（ヌ）成分のカゼインは、その塩類、ゼラ
チン、グルーなどの蛋白系増粘剤と共に流動性を向上
し、保水性を増大させる効果がある。また、その使用量は、０．０５〜０．２ｗｔ％であり、
この範囲より配合量が少なくても多くても効果がない。
通常、０．０７〜０．１ｗｔ％の範囲で使用すること
が、より望ましい。

【００１９】本発明のモルタル組成物は、上記の成分に
限定するものでなく、他のいかなる成分を添加するよう
にしても良い。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の効果を明瞭にするための実施
例及び比較例について説明するが、本件発明の技術的範
囲はこれに限定されるものではない。

【００２１】実施例１〜７，比較例１〜４表２に示す配合組成で実施例１〜７及び比較例１〜４を
調整した。尚、使用した原材料は以下の通りである。

【００２２】ポルトランドセメント：普通ポルトランド
セメント（小野田セメント（株）製）超速硬セメント：ジェットセメント（小野田セメント
（株）製）高炉スラグ：一般市販品フライアッシュ：一般市販品硅砂：８号硅砂高性能減水剤：モルマスターＦ１０（昭和電工（株）
製）凝結調節剤：クエン酸ナトリウム無機顔料：酸化チタン白色粉末増粘剤：メチルセルロースカゼイン：一般市販品高分子エマルジョン：ペタルスＷＰ（アクリル樹脂系：昭和電工（株）製）水：水道水

【００２３】比較例５，６市販されている２種類のセメント系ＳＬ材組成物を比較
例５，６とした。

【００２４】上記した実施例７種，比較例６種のＳＬ材
組成物について、以下の性能試験を行なった。その結果
は、表２に示す。（性能試験）フロー値試験方法は、住宅・都市整備公団の仕様書「セルフレベ
リング床材の品質試験基準」に準拠して行なった。尚、
本試験条件は、温度２０℃，湿度６５ＲＨであった。厚
さ５ｍｍのみがき板ガラスの上に内径５０ｍｍ，高さ５
１ｍｍの塩化ビニル製パイプ（内容積１００ｍｌ）を置
き、練り混ぜた各ＳＬ材組成物を充填した後、パイプを
引き上げる。広がりが静止した後、直角２方向の直径を
測定し、その平均値をフロー値とする。この基準は１９
ｃｍ以上である。

【００２５】接着強度試験試験方法は、ＪＩＳＡ６９０９に準拠して行なっ
た。コンクリート歩道板（ＪＩＳＡ５３０４）に各
ＳＬ材組成物を５ｍｍ厚で施工し、２８日後の接着強度
の測定を行なった。

【００２６】透水試験試験方法は、ＪＩＳＡ１４０４に準拠して行なっ
た。打設・成形した各ＳＬ材を２１日間養生した後、水
圧３ｋｇｆ／ｃｍ² ，加熱時間１Ｈｒの条件で、透水増
加量の測定を行なった。透水増加量（ｇ）＝Ｗ₂ −Ｗ₁ Ｗ₁ ：透水試験を実施する前の重量（ｇ）Ｗ₂ ：透水試験を実施した後の重量（ｇ）

【００２７】曲げ強度試験試験方法は、ＪＩＳＲ５２０１に準拠して行なっ
た。打設・成形した各ＳＬ材について、７日，２８日で
の曲げ強度の測定を行なった。

【００２８】圧縮強度試験試験方法は、ＪＩＳＲ５２０１に準拠して行なっ
た。打設・成形した各ＳＬ材について、７日，２８日で
の圧縮強度の測定を行なった。

【００２９】耐摩耗試験５^t ×１００φｍｍに各ＳＬ材を打設・成形し、２８日
間養生してから摩耗試験を行った。試験は、テーバー式
摩耗試験機を用い、摩耗輪Ｈ２２，過重１０００ｇ，サ
イクル数１０００回の条件で、摩耗損失量の測定を行っ
た。摩耗損失量（ｇ）＝Ｗ₁ −Ｗ₂ Ｗ₁ ：摩耗試験を実施する前の重量（ｇ）Ｗ₂ ：摩耗試験を実施した後の重量（ｇ）

【００３０】クラック試験コンクリート床に厚み１０ｍｍで１００ｃｍ×１００ｃ
ｍ角に各ＳＬ材を打設・成形し、１ケ月間屋内にて養生
し、クラックの発生の有無を観察した。

【００３１】

【表２】上記した表２より、実施例１〜７は、ブリージングがな
く、接着強度が高く、透水試験結果が良好で高い曲げ強
度を示している。また、耐摩耗性も良好であった。一
方、比較例は、実施例よりも各種性能が悪い。また、比
較例３は、良好であるが、ブリージングが発生し、又、
クラック試験でクラックの発生が認められた。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセルフレ
ベリング材組成物は、建築物の床面に容易に施工するこ
とができ、防水性、耐摩耗性が良好で且つ強度が高いた
め床材として有効な用途がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 24:30 24:04 24:26 ） (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 7/00 - 28/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（イ）ポルトランドセメント５〜２０ｗｔ
％と、（ロ）超速硬セメント５〜３０ｗｔ％と、（ハ）
高炉スラグ０〜３０ｗｔ％と、（ニ）フライアッシュ０
〜３０ｗｔ％と、（ホ）微粉硅砂１５〜６０ｗｔ％と、
（ヘ）高性能減水剤０．２〜０．８ｗｔ％と、（ト）凝
結調節剤０．０４〜０．１ｗｔ％と、（チ）無機顔料０
〜１．０ｗｔ％と、（リ）増粘剤０〜０．０５ｗｔ％
と、（ヌ）カゼイン０〜０．２ｗｔ％と、（ル）高分子
エマルジョン７〜１５ｗｔ％と、（ヲ）水１５〜２５ｗ
ｔ％とからなることを特徴とするセルフレベリング性モルタ
ル組成物。