JP4937517B2 - セメント押出成形用混和剤及びセメント押出成形物 - Google Patents
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
特許文献2に記載のセルロース系バインダー、ポリカルボン酸系減水剤、エーテル型非イオン性消泡剤の併用系では消泡剤の系内への気泡連行性調整効果によりセルロース系バインダー、減水剤併用系において問題となった押出成形品の寸法変化等の保形性に関して著しい改善がみられた。しかしながら、通常セルロース系バインダーは粉末として減水剤は固形分10−60重量%程度の水溶液状態で市販されているため、セルロース系バインダー使用系よりセルロース系バインダーと減水剤併用系の検討を行う場合、通常粉体用原料ホッパーよりセルロース系バインダーを押出組成物系内に投入を行うがセルロース系バインダーと減水剤の併用系ではセルロース系バインダー用原料ホッパーなどの既存の押出製造設備では水溶液である減水剤の添加ができず新たに減水剤を用いるための受け入れタンク、計量装置、移送装置等の減水剤投入用の大規模な専用設備が必要となる。また、セルロース系バインダーと減水剤を併用使用する場合個別に計量後2成分を系内に投入するため安定に均一な押出組成物を得ることが難しい。さらに減水剤が水溶液であることに起因する在庫用の大規模倉庫の確保や製品納入時の運送費等のコスト面、減水剤自身に関する経時変化等による成分変質などの貯蔵安定性に関する大きな問題点が残り満足ができるものではなかった。
前記水硬性物質及び骨材の合計量に対して、
前記セルロース系バインダー(A)が0.1〜10.0重量%、
前記減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)が0.05〜5.0重量%、
前記消泡剤(C)が0.001〜4.0重量%配合されており、
少なくとも、前記減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)が前記シリカ粉末(D)に吸収された粉粒状の混合物が配合されてなるセメント押出成形用組成物である。
上記の減水剤においてはナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物系減水剤、メラミンスルホン酸ホルマリン縮合物系減水剤が安全衛生面で指摘のあるホルマリンを製造原料として含むため、上記のホルマリンを製造原料として含まず単量体組成、重合体鎖長の検討により得られた押出成形物の養生時の凝結時間調節が可能である点や比較的他の減水剤に比べて減水分散効果の温度依存性が小さいことからポリカルボン酸系減水剤が望ましい。
表1に記載の添加剤固形分配合組成で減水剤及び/又はノニオン系界面活性剤及び/又は液状消泡剤の約60重量%水溶液を作成し、あらかじめ多孔質微小シリカ粉末を加えてあるファイバーミキサー(松下電器産業製MX−X53)に加え室温条件下10分間攪拌を加えることにより粗大粒子を細かく粉砕させながら多孔質微小シリカ粉末に十分減水剤及び/又はノニオン系界面活性剤及び/又は液状消泡剤を吸収させた。攪拌終了後、送風定温乾燥機(東洋製作所製RRS620DA)中で系内温度を80℃に保ち十分乾燥させた後、100メッシュの篩を通過させることにより目的とする複合体1−7を得た。なお、本発明に関する複合体の製造方法は上記製造方法に限定されるものではない。
添加剤2:マイテイ3000S(減水剤;花王製:ポリカルボン酸系減水剤)
添加剤3:MYL−10(ノニオン系界面活性剤;日光ケミカルズ製:ラウリン酸ポリエチレングリコール)
添加剤4:プルロニックL−61(液状消泡剤;旭電化製:ポリオキシアルキレン系消泡剤)
添加剤5:カープレックス#80(多孔質微小シリカ粉末;シオノギ製薬製:平均粒子径0.023μm、比表面積193m2/g)
上記に述べた複合体1−7を用いた本発明である押出成形用混和剤を用いて行ったセメント押出成形評価結果を実施例1−9として、本発明品を用いないセメント押出成形評価結果を比較例1−5として表2、表3に示すが本発明はこれらに限定されるものではない。また、セメント押出成形評価を行った際使用した材料は以下のものを使用し評価を行った。
(1)セメント:普通ポルトランドセメント(住友大阪セメント製)
(2)骨材(珪砂):シリカフラワー#200(瑞浪シリカ製)
(3)軽量骨材(パーライト):ハットリパーライト(ハットリ製)
(4)ポリプロピレン繊維:PZL(大和紡績製)
(5)故紙解砕物:PS(日本製紙製)
(6)セルロース系バインダー:マーポローズME−300000(松本油脂製薬製:ヒドロキシエチルメチルセルロース(20℃1重量%水溶液粘度10300mPa・s(B型粘度計30rpm)))
(7)粉末消泡剤:SNデフォーマー14HP(サンノプコ製:ポリエーテル系消泡剤)
(8)減水剤:マリアリムA−20(減水剤;日本油脂(株)ポリアルキレングリコールアルケニルエーテル−無水マレイン酸系誘導体にてなるポリカルボン酸系減水剤)
(9)水:水道水
(10)複合物1−7:本発明品
水以外の材料をレディゲミキサー(マツボー製M20)内に入れ、5分間攪拌を加え十分に混合した。次いで所定量の水を2分間で噴霧することによりセメント押出成形評価用材料を全て混合した。実施例1−9に用いる押出成形用混和剤はあらかじめセルロース系バインダー、粉末消泡剤、複合物1−7を所定の割合で均一に混合したものを用いた。また、比較例4,5で使用した減水剤は水溶液のためレディゲミキサー内で水を噴霧して混合する際に水にあらかじめ加え、水量を調節の上噴霧した。混合終了後、10Lの双腕ニーダー(本田鉄工製HBN−10D)にて3分間で十分混合を行った後、粘土様の高粘性物質を作成した。得られた粘土様の高粘性物質を真空押出成形機(本田鉄工製DE−50D)を用いて押出成形しセメント成形板を作成した。なお、真空押出成形機の系内温度を30℃真空度−0.096MPa以下に保ちダイス形状は40mm×10mmを使用し平板状の成形板を得た。この際、表2、3に記載のセメント押出成形に関する表面状態、吐出状態等の評価を行った。得られたセメント成形板を70℃で12時間一次養生を行い、さらに170℃で10時間オートクレーブ養生を行った後、養生後のセメント成形板を用いて表2、3に記載のセメント成形板に関する曲げ強度の測定を行った。なお、押出成形板製造並びに押出成形板に関する評価は室温を25℃に、湿度を30%に保たれた室内にて作業を行った。
セメント押出成形時にダイスより押出されるセメント成形板を目視により観察し以下の評価基準により表面状態の評価を行った。
○:セメント成形板の表面が平滑で良好
△:セメント成形板の表面に凹凸がやや見られる。
×:セメント成形板の表面に凹凸が見られる。もしくはセメント成形板にひび割れが見られる。
セメント押出成形時にダイスより押出されるセメント成形板を目視により観察し以下の評価基準により吐出状態の評価を行った。
○:セメント成形板が安定に真っ直ぐに押出される
△:セメント成形板が押出される際やや押出速度に変化が見られる。
×:セメント成形板が押出される際押出速度に変化が見られ安定にセメント成形板が押出されない。
セメント押出成形時にダイスより押出されたセメント成形板の寸法を精査しダイス寸法と比較することにより以下の評価基準により寸法精度の評価を行った。
○:セメント成形板の幅、厚みの誤差が共に0.2mm以下
△:セメント成形板の幅、厚みの誤差が共に0.2mm以上0.3mm以下
×:セメント成形板の幅、厚みの誤差が共に0.3mm以上
セメント押出成形時に真空押出成形機に取り付けてある圧力計を目視により観察し押出圧の評価を行った。
セメント押出成形時に真空押出成形機より押出される際のセメント成形板の流れる速度を測定し押出速度の評価を行った。
セメント押出成形時にダイスより押出されたセメント成形板をクレー硬度計(日本碍子製)を用いて硬度を測定することにより押出成形物硬度評価の評価を行った。なお、表2、3に記載の数値が高いほど硬度が高いものを示す。
オートクレーブ養生後のセメント成形板をJIS R5201の評価方法に準じて測定を行い曲げ強度の評価を行った。
Claims (6)
- 水硬性物質、骨材、セルロース系バインダー(A)、減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)、消泡剤(C)、シリカ粉末(D)並びに水を含む組成物であって、
前記水硬性物質及び骨材の合計量に対して、
前記セルロース系バインダー(A)が0.1〜10.0重量%、
前記減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)が0.05〜5.0重量%、
前記消泡剤(C)が0.001〜4.0重量%配合されており、
少なくとも、前記減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)が前記シリカ粉末(D)に吸収された粉粒状の混合物が配合されてなるセメント押出成形用組成物。 - 前記消泡剤(C)が粉末状消泡剤(C−1)である場合には、前記粉粒状の混合物が減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)をシリカ粉末(D)に吸収させた粉粒状の混合物であり、
前記消泡剤(C)が液状消泡剤(C−2)である場合には、前記粉粒状の混合物が減水剤(B−1)及び/又はノニオン系界面活性剤(B−2)と液状消泡剤(C−2)とをシリカ粉末(D)に吸収させた粉粒状の混合物である請求項1に記載のセメント押出成形用組成物。 - 前記シリカ粉末(D)が多孔質シリカ微粉末である請求項1または2に記載のセメント押出成形用組成物。
- 前記シリカ粉末(D)は、比表面積が50〜400m2/gであり、平均粒子径が30μm以下の非晶質二酸化珪素含有量が90重量%以上である請求項3に記載のセメント押出成形用組成物。
- 前記ノニオン系界面活性剤(B−2)を必須とする請求項1〜4のいずれかに記載のセメント押出組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のセメント押出組成物を押出成形して得られることを特徴とするセメント押出成形物。
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