JP4926387B2

JP4926387B2 - ポリマーセメントモルタル硬化体

Info

Publication number: JP4926387B2
Application number: JP2004221613A
Authority: JP
Inventors: 志翔林; 明彦唐沢; 康一鳥居南; 康昭福田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2024-07-29
Also published as: JP2006036607A

Description

本発明は、蒸気養生を伴う製造に適した、曲げ強度、曲げ接着強度、及び引張強度に優れたポリマーセメントモルタル硬化体に関するものである。

コンクリートを所定形状の型枠に打設し、蒸気養生後、脱型して製造するコンクリート製品又はモルタル製品は、建築物や土木構造物に多用されている。これらの例としては、プレキャストパネル、暗きょブロック、マンホール、ハンドホール、コンクリートます、ベンチフリューム、水槽、ボックスカルバート、ケーブルトラフ、埋設型枠等があげられる。
近年これらのコンクリート製品等は、省力化のために軽量化・大型化した製品開発が求められている。
一方、これらの製品のうち大型製品の場合は、その製造や運搬等に非常に手間がかかっているため、一般に分割製造が行われている。この分割製造では、製品のパーツを設置現場まで運搬し、接着して完成品とする必要があるため、コンクリート同士の接着性が高いことが求められている。
また、パーツの運搬や接着の際の手間を低減するために曲げ強度、曲げ接着強度、及び引張強度に優れたコンクリートを使用して、部材厚を薄くすることによる軽量化も求められている。

モルタルの強度を高める方法としては、エポキシ樹脂エマルション及びエポキシ樹脂硬化剤を組み合せてなるポリマーを使用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、従来のポリマーを使用する技術は、蒸気養生を必要としない使い方、即ち塗床材、防水材、補修材等として使用されていた。
一方、曲げ強度、曲げ接着強度、及び引張強度を維持して薄肉化する技術としては、例えば、ポゾラン質微粉末と金属繊維と有機質繊維を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この技術は製造方法が煩雑であり、高価という問題点がある。

特開２０００−１８５９５７号公報特開２００１−１８１００４号公報

本発明は、高曲げ強度、高曲げ接着強度、及び高引張強度を維持することによって薄肉化・軽量化することができ、且つ蒸気養生を介して製造されることができるポリマーセメントモルタル硬化体を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポルトランドセメント、細骨材、ポリマー、減水剤及び消泡剤を組み合わせることによって、従来のコンクリート製品よりも曲げ性能、曲げ接着性能、及び引張性能に優れ、軽量で低価格のポリマーセメントモルタル硬化体を開発し、さらに該ポリマーセメントモルタル硬化体を蒸気養生を介して製造することができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、ポルトランドセメント、細骨材のみからなる骨材、ポリマーエマルジョン、高性能減水剤、および消泡剤からなり、ポリマーエマルジョンは、粒子径が５０〜４００ｎｍ、固形分が３０〜７０質量％、および粘度が２００ｍＰａ以下であり、ポルトランドセメント１００質量部に対して、ポリマーエマルジョンの配合量が固形分換算で５〜２２質量部、および消泡剤の配合量が０．２〜２質量部であり、且つ蒸気養生を介して製造されることを特徴とするポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項１）。
そして、水セメント比が２５％以下であることを特徴とする請求項１記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項２）。
さらに、高炉スラグ粉末、フライアシュ、シリカヒューム、石灰石粉末、珪石粉末から選ばれる１種以上の粉末を添加することを特徴とする請求項１、および請求項２のいずれか１項に記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項３）。
また、ポリマーエマルジョンがポリ（メタ）アクリル酸エステル系水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項１、請求項２、および請求項３のいずれか１項に記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項４）。
そして、ポルトランドセメントが早強ポルトランドセメントであることを特徴とする請求４記載のポリマーセメントモルタル硬化体である（請求項５）。

本発明によるポリマーセメントモルタル硬化体は、次の方法によって製造することができる。
すなわち、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体は、セメントが１００質量部、細骨材が１００〜２００質量部、ポリマーエマルジョンが固形分（有効成分）換算で５〜２２質量部、減水剤が１〜３質量部、消泡剤が０．２〜２質量部、水が１６〜２５質量部からなることを特徴とする。
さらに、該ポリマーセメントモルタル硬化体同士をボルト等で結着することにより大型のポリマーセメントモルタル硬化体を製造することを特徴とする。
また、止水性が要求される場合は、該ポリマーセメントモルタル硬化体同士を接着剤で接着することにより大型のポリマーセメントモルタル硬化体を製造することを特徴とする。

本発明によれば、従来のコンクリート製品よりも引張性能、曲げ性能及び耐久性に優れ、軽量なポリマーセメントモルタル硬化体を提供できる。
さらに止水性の良いポリマーセメントモルタル硬化体を提供することができる。

以下、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体およびその製造方法について説明する。

本発明において用いられるセメントは、ポルトランドセメントであれば特に限定されないが、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメントが好ましく、蒸気養生の場合は早強ポルトランドセメントが特に好ましい。

本発明に用いられる骨材は、細骨材のみである。該細骨材は、特に限定されるものではなく、通常コンクリート製品に使用される細骨材であれば良い。例えば、静岡県小笠産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／ｃｍ³）が例示される。

本発明におけるポリマーエマルジョンとしては、曲げ強度の発現からアクリル系エマルジョンとアクリル−スチレン系エマルジョンが好ましく、アクリル系エマルジョンがより好ましい。
該アクリル系エマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステル単量体から選ばれる１種以上の単量体を含む単量体組成物を乳化重合して得ることができる。（メタ）アクリル酸エステル単量体としては、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレートが好ましい。
本発明におけるポリマーエマルジョンの粒子径は５０〜４００ｎｍであり、好ましくは１００〜２００ｎｍである。
また、本発明におけるポリマーエマルジョンの固形分としては、３０〜７０質量％であり、好ましくは４５〜７０質量％である。
さらに、本発明におけるポリマーエマルジョンの粘度は、２００ｍＰａ・ｓ以下であり、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下である。

固形分が３０質量%より小さいと、ポリマーエマルジョンに含まれる水量と細骨材に付着する表面水量だけで、ポリマーセメントモルタルの単位水量を上回る恐れがあるため、現実的ではない。粒子径が４００ｎm以上になると、セメント粒子間の充填効果やボールベアリング効果が低減されるため、本発明の目的である高強度ポリマーセメントモルタルをつくる観点から適用されない。粘度が２００mPa・s以上になると、練り上がりのポリマーセメントモルタルは粘性が高く、型枠への充填効果が悪くなり、均一なコンクリート製品が得られない。

ポリマーエマルジョンの配合量は、セメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で５〜２２質量部であり、好ましくは８〜１４質量部である。ポリマーエマルジョンの配合量がセメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で５質量部未満では、流動性が低下し、曲げ強度が低下するので、好ましくない。一方、ポリマーエマルジョンの配合量がセメント１００質量部に対して固形分（有効成分）換算で２２質量部を超えると、ポリマーの補強効果による曲げ強度の増加分よりも、セメント硬化体の占める量の減少による曲げ強度の低下分のほうが大きくなるため、ポリマーセメントモルタル複合体としての曲げ強度が低下し始める。

本発明における高性能減水剤としては、通常コンクリートに用いられるAEでない高性能減水剤であれば何でもよいが、減水効果の高いものが望ましい。例えば、ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤が例示される。

本発明における消泡剤としては、シリコーン系エマルジョンや特殊非イオン界面活性剤が例示される。一般に、セメントモルタル中にセメント混和用ポリマーエマルジョンを混入すると著しく発泡し、必要以上の空気連行を伴うため、緻密な高強度ポリマーセメントモルタル硬化体をつくるには、適当な消泡剤を添加する必要がある。消泡剤の添加方法としては、予めポリマーエマルジョンの製造時に添加してもよく、ポリマーエマルジョンの製造時に添加せずポリマーセメントモルタル練り混ぜ時に添加してもよく、また、ポリマーエマルジョンの製造時に一部添加し、ポリマーセメントモルタル練り混ぜ時にさらに添加することもできる。

消泡剤の配合量は、セメント１００質量部に対して０．２〜２質量部である。消泡剤の配合量がセメント１００質量部に対して０．２質量部未満では、ポリマーセメントモルタルの連行気泡を十分に消すことができず、その結果、曲げ強度が低下するので、好ましくない。一方、消泡剤の配合量がセメント１００質量部に対して２質量部以上になると、連行気泡の大部分がすでに消されているため、あまり効果がなく、不経済になる。

また、ポリマーセメントモルタル硬化体の部材同士の接着に使用される接着剤としては、特に限定されるものではなく、通常コンクリート部材同士の接着に使用されるものであれば良いが、特に好ましくはエポキシ樹脂系接着剤が良い。例えば、エポボンドＥＰ−３（商品名、アオイ化学工業製）、ＥＰ４０（商品名、セメダイン製）、ショーボンド♯１０１（商品名、ショーボンド建設製）、ボンドトップＷＧ（商品名、アオイ化学工業製）等のエポキシ樹脂系接着剤が例示される。

本発明のポリマーセメントモルタル硬化体を部材として、部材同士を接着する場合、プライマーを使用しなくても十分な接着強度を確保することができるが、プライマーを使用する場合は、特に限定されるものではなく、通常コンクリート部材同士の接着の際のプライマー処理に使用されるものであれば良い。例えば、エポキシ樹脂系接着剤専用プライマーが例示される。

次に本発明の配合について説明する。
セメントは、６３０〜１０７０ｋｇ／ｍ³である。
細骨材は、１０７０〜１２６０ｋｇ／ｍ³である。
ポリマーエマルジョンは、固形分（有効成分）換算で６０〜１４０ｋｇ／ｍ³である。
減水剤は、５〜２０ｋｇ／ｍ³である。
消泡剤は、３〜１４ｋｇ／ｍ³である。
水は、１５０〜１９０ｋｇ／ｍ³である（ただし、ポリマーエマルジョン、高性能減水剤および消泡剤中の水分を含む）。

次に、製造方法について説明する。
製造方法は、特に限定されるものではなく、通常のコンクリート製品を製造する方法に準ずれば良い。
すなわち、上記配合になるように各材料を計量し、先ずセメントと細骨材とをミキサーに投入・攪拌（空練り）し、更にポリマーエマルジョン、水、減水剤、消泡剤を加えて練り混ぜる。そして該混練物を型枠内に鉄筋を配置した所定の型枠に充填し、該混練物のフレッシュ性状によって無振動締固め、振動締固め、又は加圧振動締固めの何れかを行い、蒸気養生後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体用部材を製造する。

蒸気養生の方法としては、通常の方法に従えば良く、例えば、前置２時間、昇温速度２０℃／時、６５℃で３時間保持、その後自然放冷する方法が例示される。
尚、本発明のポリマーモルタルセメント硬化体の養生方法としては、蒸気養生以外の養生方法でも製造できるが、好ましくは蒸気養生が良い。特に水硬性結合材が早強ポルトランドセメントの場合は蒸気養生がより好ましい。

次に、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体を部材として、部材同士を接着する方法について述べる。
本発明のポリマーセメントモルタル硬化体を部材として、部材同士を接着する場合、プライマーを使用しなくても十分な接着強度を確保することができる。
また、プライマーを使用する場合は、部材同士の接着面をディスクグラインダー処理やプライマー処理をした後、部材同士を接着剤で接着し、養生後、本発明で用いられる大型ポリマーセメントモルタル硬化体を製造することができる。
尚、止水性を気にしない場合は、通常方法である継手やボルト等で結着して大型ポリマーセメントモルタル硬化体としても良い。

ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体用部材の製造について説明する。
使用材料
セメント：早強ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
消泡剤：特殊非イオン界面活性剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
早強ポルトランドセメント８０１ｋｇ、細骨材（陸砂）１２０２ｋｇ、ポリマーエマルジョン１７６ｋｇ、減水剤１７．６ｋｇ、消泡剤５．３ｋｇ、水５３ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。
その後、蒸気養生を行い、その条件は２０℃で前置き２時間とし、２０℃／時で昇温させ、６５℃で３時間保持し、その後自然放冷させた。
蒸気養生終了後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体用部材を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体用部材の製造について説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
消泡剤：特殊非イオン界面活性剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
普通ポルトランドセメント８０３ｋｇ、細骨材（陸砂）１２０４ｋｇ、ポリマーエマルジョン１７７ｋｇ、減水剤１７．７ｋｇ、消泡剤５．３ｋｇ、水５３ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。
その後、温度２０℃、相対湿度８０％の室内において注水から４８時間まで養生した後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体用部材を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（２８日）まで屋内に放置した。

比較例１
スチレン・ブタジエンゴム（固形分４４．４％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体の製造について説明する。
使用材料
セメント：早強ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：スチレン・ブタジエンゴム（固形分４４．４％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
早強ポルトランドセメント８０１ｋｇ、細骨材１２０２ｋｇ、ポリマーエマルジョン１９９ｋｇ、高性能減水剤１６．０ｋｇ、水６０ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で振動締固めを行い成型した。
その後、蒸気養生を行い、その条件は２０℃で前置き２時間とし、２０℃／時で昇温させ、６５℃で３時間保持し、その後自然放冷させた。
蒸気養生終了後、脱型してポリマーセメントモルタル硬化体を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

比較例２
エチレン・酢酸ビニル（固形分４４．６％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体の製造について説明する。
使用材料
セメント：早強ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：エチレン・酢酸ビニル（固形分４４．６％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
早強ポルトランドセメント７８５ｋｇ、細骨材１１７８ｋｇ、ポリマーエマルジョン１９４ｋｇ、高性能減水剤２６．７ｋｇ、水６８ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で振動締固めを行い成型した。
その後、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行い、ポリマーセメントモルタルを製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

比較例３
ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０．０％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体の製造について説明する。
使用材料
セメント：早強ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０．０％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
早強ポルトランドセメント８０１ｋｇ、細骨材１２０２ｋｇ、ポリマーエマルジョン１９２ｋｇ、高性能減水剤１６．０ｋｇ、水６０ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。
その後、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行い、ポリマーセメントモルタルを製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

比較例４
ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０．０％）をポリマーエマルジョンとして用いた場合（W/C＝２０．５％）のポリマーセメントモルタル硬化体の製造について説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
ポリマーエマルジョン：ポリ（メタ）アクリル酸エステル（固形分５０．０％）
高性能減水剤：ポリカルボン酸エーテル系高性能減水剤
消泡剤：特殊非イオン界面活性剤
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
普通ポルトランドセメント８０３ｋｇ、細骨材１２０４ｋｇ、ポリマーエマルジョン１７７ｋｇ、高性能減水剤１７．７ｋｇ、消泡剤５．３ｋｇ、水５３ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。
その後、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行い、ポリマーセメントモルタルを製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

比較例５
普通コンクリート製品の製造について説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント
粗骨材：茨城県岩瀬町産硬質砂岩砕石２００５（表乾密度２．６５ｇ／cｍ³）
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ³、ＦＭ２．７５）
高性能減水剤：ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ³）および製造
普通ポルトランドセメント３７８ｋｇ、粗骨材９８９ｋｇ、細骨材８２６ｋｇ、高性能減水剤１．５ｋｇ、水１６８ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で微振動締固めを行い成型した。その後、実施例１と同様の条件で蒸気養生を行い、普通コンクリート製品を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（１４日）まで屋内に放置した。

比較例６
普通コンクリート製品の製造について説明する。
使用材料
セメント：普通ポルトランドセメント
粗骨材：茨城県岩瀬町産硬質砂岩砕石２００５（表乾密度２．６５ｇ／cｍ３）
細骨材：静岡県小笠郡浜岡町産陸砂（表乾密度２．６０ｇ／cｍ３、ＦＭ２．７５）
高性能減水剤：ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合物塩
水：水道水
鉄筋：鋼棒

配合（ｋｇ／ｍ３）および製造
普通ポルトランドセメント３７８ｋｇ、粗骨材９８９ｋｇ、細骨材８２６ｋｇ、高性能減水剤１．５ｋｇ、水１６８ｋｇからなる配合で、容量１００リットルのパン型強制練りミキサーを使用して練り混ぜ量５０リットルで練り混ぜを行い、鉄筋を配置した所定の型枠に充填後、型枠振動機で振動締固めを行い成型した。
その後、実施例２と同様の条件で養生を行い、普通コンクリート製品を製造した。
また試験用に供試体を作成し、試験材齢（２８日）まで屋内に放置した。

実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３、比較例４、比較例５、及び比較例６で製造した各供試体を用いて曲げ強度試験、圧縮強度試験を行った。その測定結果と製造時の作業性の結果を表１に示す。

以上詳細に述べたように、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１、および実施例２）は、普通コンクリート製品（比較例５、および比較例６）と比して、曲げ強度、圧縮強度及び曲げ接着強度に優れている。
次に、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１）は、他のポリマーエマルジョンを用いて製造したポリマーセメントモルタル硬化体（比較例１、及び比較例２）と比して、曲げ強度、及び圧縮強度に優れている。尚、他のポリマーエマルジョンを用いた場合（比較例１、及び比較例２）は、粘性が高く充填が困難であり作業性にも問題がある。
また、消泡剤を用いた本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１）は、消泡剤を用いていない、同じポリマーエマルジョンを用いているポリマーセメントモルタル硬化体（比較例３）と比して、曲げ強度、及び圧縮強度に優れている。
次に、蒸気養生の場合、同じポリマーエマルジョンを用いているが普通セメントを用いたポリマーセメントモルタル硬化体（比較例４）と比して、早強セメントを用いた本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１）は、同一養生材齢における曲げ強度および圧縮強度が優れている。
さらに、水硬性結合材が普通ポルトランドセメントで、養生方法が気中養生の場合でも、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例２）は、普通コンクリート製品（比較例６）と比して、曲げ強度、圧縮強度及び曲げ接着強度に優れている。

実施例１、実施例２、比較例５、及び比較例６で製造した各供試体を用いて中性化促進試験及び塩化物イオン浸透促進試験を行った。
中性化促進試験は、JISA 1171に準拠して行った。また、塩化物イオン浸透促進試験は、3％NaCL溶液に３日間浸漬、その後４日間乾燥状態に放置するのを１サイクルとし、４サイクル実施した。その結果を表２に示す。

本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１、および実施例２）の中性化深さ及び塩化物イオン深さは共に０ｍｍであり、物質の浸透に対する抵抗性が認められた。一方、普通コンクリート製品（比較例５、および比較例６）は、中性化深さが５．３ｍｍ、４．７ｍｍ、塩化物イオン浸透深さが１２．５ｍｍ、１１．２ｍｍであり、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体がこれらの抵抗性に対し、普通コンクリート製品より優れた性能を有することが解る。

実施例１、及び比較例５で製造した各供試体を用いて凍結融解試験を行った。
その結果を図１に示す。

本発明のポリマーセメントモルタル硬化体（実施例１）の空気量は３．４％であるが、相対動弾性係数は３００サイクルにおいて９５％以上で、スケーリングも認められず、充分な凍結融解抵抗性が認められる。これは、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体が低水セメント比であること、ポリマーが細孔を充填したためと考えられる。一方、普通コンクリート製品（比較例５）は、５０サイクルまでで相対動弾性係数が６０％以下となった。

以上詳細に説明したように、水硬性結合材として早強ポルトランドセメントを使用した場合の本発明のポリマーセメントモルタル硬化体は、大部分のコンクリート製品と同様に蒸気養生を介して製造することが可能であり、また、水硬性結合材として普通ポルトランドセメントを使用した場合の本発明のポリマーセメントモルタル硬化体は、気中養生でも製造可能であり、いずれの場合でもポリ(メタ)アクリル酸エステル以外のポリマーエマルジョンを使用した場合やポリマーエマルジョンを使用しなかった場合よりも曲げ強度や圧縮強度に優れている。さらに、中性化促進試験、塩化物イオン浸透促進試験、及び凍結融解試験の結果にも認められるように、従来のポリマーエマルジョンを使用しないコンクリート製品と比してもはるかに耐久性にも優れている。
従って、本発明のポリマーセメントモルタル硬化体を用いれば、軽量で耐久性あるポリマーセメントモルタル製品を提供することができる。

本発明のポリマーセメントモルタル硬化体用部材（実施例１）、および普通コンクリート製品用部材（比較例５）の凍結融解試験結果である。

Claims

ポルトランドセメント、細骨材のみからなる骨材、ポリマーエマルジョン、高性能減水剤、および消泡剤からなり、ポリマーエマルジョンは、粒子径が５０〜４００ｎｍ、固形分が３０〜７０質量％、および粘度が２００ｍＰａ以下であり、ポルトランドセメント１００質量部に対して、ポリマーエマルジョンの配合量が固形分換算で５〜２２質量部、および消泡剤の配合量が０．２〜２質量部であり、且つ蒸気養生を介して製造されることを特徴とするポリマーセメントモルタル硬化体。
水セメント比が２５％以下であることを特徴とする請求項１記載のポリマーセメントモルタル硬化体。
高炉スラグ粉末、フライアシュ、シリカヒューム、石灰石粉末、珪石粉末から選ばれる１種以上の粉末を添加することを特徴とする請求項１、および請求項２のいずれか１項に記載のポリマーセメントモルタル硬化体。
ポリマーエマルジョンがポリ（メタ）アクリル酸エステル系水溶性ポリマーであることを特徴とする請求項１、請求項２、および請求項３のいずれか１項に記載のポリマーセメントモルタル硬化体。
ポルトランドセメントが早強ポルトランドセメントであることを特徴とする請求４記載のポリマーセメントモルタル硬化体。