JP5768430B2

JP5768430B2 - 高流動モルタル組成物

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Publication number: JP5768430B2
Application number: JP2011065908A
Authority: JP
Inventors: 宏住岡; 誠貫田; 平野　義信; 義信平野
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: JP2012201531A

Description

本発明は、高流動モルタル組成物に関する。

住宅等の建築物基礎コンクリート構造体の天端のレベル調整には、セメント系材料が用いられている。

特許文献１には、流動性に優れ、材料分離が生じず、かつ硬化後の表面硬度が優れたセルフレベリング性セメント組成物として、セメント、骨材及び混和材を主成分とし、硫酸アルミニウムがセメントと骨材との合計量に対して０．１〜０．４５重量％含まれているセルフレベリング性セメント組成物が開示されている。

また、特許文献２には、圧縮強度が高く、表面状態の優れるセルフレベリング性水硬性組成物として、主成分がポルトランドセメント１００質量部、骨材１５０〜３５０質量部、混和材０を超えて２０質量部未満、及び膨張材０〜４０質量部であり、さらにセメントと骨材との合計量（１００質量％）に対して硫酸アルミニウム０．１〜０．７質量％、及び収縮低減剤を含むセルフレベリング性水硬性組成物が開示されている。

さらに、特許文献３には、施工作業性が良好で、硬化体特性が優れたセルフレベリング性水硬性組成物として、ポルトランドセメント、細骨材、混和材及び膨張材からなる主成分と、硫酸アルミニウム、収縮低減剤、石灰石微粉末、セルロース系増粘剤及びポリエーテル系保水剤を含むセルフレベリング性水硬性組成物が開示されている。

特開平８−３３３１５０号公報特開２００７−０３１２４４号公報特開２００８−２４７６６６号公報

しかしながら、建築物基礎コンクリートの施工は年間を通して行われるので、施工時の気温は季節によって大きく変化する。優れた流動性を有する高流動モルタル組成物の場合、その優れた性能を保持するためには、気温の変化に合わせて高流動モルタル組成物の配合を調製する必要がある。しかし、高流動モルタル組成物が製造されてから、実際に建築現場で使用されるまでに数ヶ月経過する場合もあり、その間に気温が大きく変化することもある。従来のモルタル組成物では、本来の優れた流動性を保持することが厳しく、条件によっては施工性の低下や、硬化体表面の仕上がりが不十分になる可能性がある。

本発明は、広い温度範囲での施工性に優れ、良好な硬化体表面を有するモルタル硬化体を形成することが可能な高流動モルタル組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために詳細に検討した結果、ポルトランドセメント、無機粉体、無機系膨張材及び細骨材を含むモルタル組成物に、特定の粘度範囲を有する増粘剤を配合することにより目的とする高流動モルタル組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポルトランドセメント、無機粉体、無機系膨張材、細骨材及び増粘剤を含み、増粘剤は、２０℃における２質量％水溶液の粘度が１０〜２０００ｍＰａ・ｓである、高流動モルタル組成物である。上記高流動モルタル組成物は、広い温度範囲で良好な流動性及び流動保持性（十分な可使時間を有する）を有し、施工性に優れるものとなる。本発明の高流動モルタル組成物を用いることにより、良好な硬化体表面を有するモルタル硬化体を形成することができる。

本発明の高流動モルタル組成物において、増粘剤が、ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤であることにより、広い温度範囲での施工性により一層優れ、良好な硬化体表面を有する硬化体をより確実に得ることができる。
また、ポルトランドセメント１００質量部に対して、無機粉体を１０〜９０質量部、無機系膨張材を０．０５〜７．０質量部、細骨材を１００〜３００質量部及び増粘剤を０．０１〜２．０質量部含むことにより、広い温度範囲で優れた施工性（優れた流動性、良好な流動保持性（良好な可使時間））を有し、優れた硬化体表面を有する硬化体を形成し易くなる。
さらに、無機系膨張材が、生石灰−石膏系膨張材であると、優れた硬化体表面を有する硬化体をより確実に得ることができる。

本発明によれば、広い温度範囲での施工性に優れ、良好な硬化体表面を有するモルタル硬化体を形成することが可能な高流動モルタル組成物を提供することができる。そして、本発明の高流動モルタル組成物を用いることで、水平レベル性に優れた寸法精度の高いモルタル硬化体を得ることができる。さらに、本発明の高流動モルタル組成物は、住宅等の建築物基礎コンクリートの天端等のレベル調整に好適に用いることができる。

ＳＬ測定器を模式的に示す斜視図である。ＳＬ測定器を用いた、高流動モルタルスラリーの流動性の評価方法を模式的に示す断面図である。

本発明の高流動モルタル組成物は、ポルトランドセメント、無機粉体、無機系膨張材、細骨材及び増粘剤を含み、増粘剤は、２０℃における２質量％水溶液の粘度が１０〜２０００ｍＰａ・ｓである。本発明の高流動モルタル組成物と水とを配合し混練して得た高流動モルタルスラリーを用いることで、広い温度範囲で優れた施工性（優れた流動性、良好な流動保持性（良好な可使時間））を有し、かつ優れた硬化体表面を有する硬化体を得ることができる。以下、本発明の好適な実施形態について説明する。

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、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等を用いることができる。

無機粉体としては、ＪＩＳＡ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」で規定される高炉スラグ微粉末、ＪＩＳＲ５２１２「シリカセメント」で規定されるシリカ質混合材、ＪＩＳＡ６２０７「コンクリート用シリカフューム」で規定されるシリカフューム、ＪＩＳＡ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」で規定されるフライアッシュ、石灰石微粉末等を用いることができ、これらの中から選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。ここで、石灰石微粉末は、石灰石を粉砕したものが好適に使用できるが、炭酸カルシウムを主成分とする無機質の粉末状物質であれば、廃コンクリート等を粉砕したものや、化学的に精製した炭酸カルシウム等も代用することができる。中でも、無機粉体として、石灰石微粉末を用いることで、強度発現性や寸法安定性をより高めることができる。

また、これらの無機粉体は、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」に従い測定されるブレーン比表面積が、好ましくは３０００〜８０００ｃｍ^２／ｇであり、より好ましくは３０００〜７０００ｃｍ^２／ｇであり、更に好ましくは３１００〜６０００ｃｍ^２／ｇであり、特に好ましくは３２００〜５２００ｃｍ^２／ｇである。

無機粉体のブレーン比表面積が３０００ｃｍ^２／ｇ未満の場合、高流動モルタル組成物と水とを混練して得られる高流動モルタルスラリーの材料分離抵抗性を高める効果が乏しくなる傾向がある。また、ブレーン比表面積が８０００ｃｍ^２／ｇを超えると高流動モルタルスラリーの粘性が高くなる傾向が顕著になって流動性を阻害することがある。

高流動モルタル組成物の流動性（流動速度）、材料分離抵抗性、作業性及び硬化特性をより向上する観点から、無機粉体の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは１０〜９０質量部であり、より好ましくは３０〜７０質量部であり、更に好ましくは４０〜６０質量部であり、特に好ましくは４５〜５５質量部である。

無機粉体の含有量が少なすぎると良好な材料分離抵抗性が得られにくくなる。逆に、高流動モルタル組成物中の無機粉体の含有量が過剰であると、高流動モルタルスラリーの粘性が増加する傾向にあり、流動性が低下してしまう。このため無機粉体の含有量は上記範囲であることが好ましい。

無機系膨張材としては、例えば、エトリンガイト系のカルシウムサルホアルミネートを主成分とする膨張材、生石灰等の石灰系膨張材、石膏等の石膏系膨張材及び生石灰や石膏を主成分とする生石灰−石膏系膨張材を用いることができ、これらの中から選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。中でも無機系膨張材として、生石灰−石膏系膨張材を用いることが好ましい。

また、これらの無機系膨張材は、ＪＩＳＲ５２０１「セメントの物理試験方法」に従い測定されるブレーン比表面積が、好ましくは２０００〜６０００ｃｍ^２／ｇであり、より好ましくは２５００〜５０００ｃｍ^２／ｇであり、更に好ましくは２８００〜４５００ｃｍ^２／ｇであり、特に好ましくは３０００〜４０００ｃｍ^２／ｇである。

無機系膨張材のブレーン比表面積が２０００ｃｍ^２／ｇ未満の場合、適正な膨張性を発現することが困難になり、モルタル硬化体の長さ変化の収縮が大きくなる傾向がある。また、ブレーン比表面積が６０００ｃｍ^２／ｇを超えると適正な膨張性を発揮することが困難になり、過剰な膨張作用に起因するクラックが発生する傾向がある。

無機系膨張材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜７．０質量部であり、より好ましくは１．０〜６．０質量部であり、更に好ましくは１．５〜５．０質量部であり、特に好ましくは２．０〜４．０質量部である。

無機系膨張材の含有量を上記範囲に調整することにより、適正な膨張性を発現してモルタル硬化体の長さ変化を抑制し易くなると同時に、過剰な膨張作用に起因するクラックの発生を防止し易くなる。

細骨材としては、例えば、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類、スラグ細骨材、再生細骨材のほか、廃ＦＣＣ触媒、石英粉末、アルミナクリンカー、ウレタン砕、ＥＶＡフォーム及び発砲樹脂等の樹脂粉砕物から適宜選択して用いることができる。特に細骨材としては、珪砂、川砂、陸砂、海砂、砕砂等の砂類、廃ＦＣＣ触媒、石英粉末及びアルミナクリンカーから選択したものを好適に用いることができる。

細骨材は、細骨材１００質量％中に６００μｍ以上の粒子径を有する粗粒分を５質量％未満含み、吸水率が１．６％以下であることが好ましい。細骨材の粒子径は、ＪＩＳＺ８８０１：２００６に規定される呼び寸法の異なる数個の篩いを用いて測定することができる。また、「６００μｍ以上の粒子径を有する粗粒分」とは、篩目６００μｍの篩いを用いたときの篩上残分の粒子の質量割合のことをいう。また、細骨材の吸水率は、ＪＩＳＡ１１０９：２００６に規定されている骨材の吸水率（単位：％）の測定方法に準じて測定した値をいう。

細骨材中に６００μｍ以上の粒子径を有する粗粒分を５質量％以上含む場合、又は、細骨材の吸水率が１．６％を超える場合、高流動モルタルスラリーの流動性が低下する傾向にある。上記粗粒分の下限値は特に制限がなく、０質量％であってもよい。優れた流動性を得るため、細骨材中の粗粒分は好ましくは０〜３質量％がであり、より好ましくは０〜０．５質量％であり、更に好ましくは０〜０．２質量％であり、特に好ましくは０．０１〜０．１５質量％である。

上記吸水率の下限値は特に制限がなく、０％であってもよい。細骨材の吸水率は、より好ましくは０〜１．５０％であり、更に好ましくは０〜１．４０％であり、特に好ましくは０〜１．３０％であり、最も好ましくは０．１〜１．２８％である。

細骨材は、粗粒率が１．００〜１．４０の範囲であり、単位容積質量が１．４５〜１．７０ｋｇ／Ｌの範囲であり、実績率が５５．０〜６１．０％の範囲であることが望ましい。これにより、モルタル組成物は、より優れた流動性を得ることができる。

ここで、「粗粒率」とは、ＪＩＳＡ１１０２：２００６に規定される骨材の粗粒率をいう。また、「単位容積質量」とは、ＪＩＳＡ１１０４：２００６に規定される骨材の単位容積質量（単位：ｋｇ／Ｌ）をいう。また、「実績率」とは、ＪＩＳＡ１１０４：２００６に規定される骨材の実績率（単位：％）をいう。

細骨材の粗粒率としては、好ましくは１．００〜１．４０であり、より好ましくは１．１０〜１．３５であり、更に好ましくは１．１１〜１．３２であり、特に好ましくは１．１２〜１．３０である。

細骨材の単位容積質量としては、好ましくは１．４５〜１．７０ｋｇ／Ｌであり、より好ましくは１．５０〜１．６０ｋｇ／Ｌであり、更に好ましくは１．５１〜１．５７ｋｇ／Ｌであり、特に好ましくは１．５２〜１．５５ｋｇ／Ｌである。

細骨材の実績率としては、好ましくは５５．０〜６１．０％であり、より好ましくは５６．０〜６０．０％であり、更に好ましくは５６．５〜５９．５％であり、特に好ましくは５７．０〜５９．０％である。

細骨材の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは１００〜３００質量部、より好ましくは１３０〜２５０質量部であり、更に好ましくは１５０〜２１０質量部であり、特に好ましくは１７０〜１９０質量部である。

細骨材の含有量を上記範囲に調整することにより、流動性及び材料分離抵抗性に優れた高流動モルタルスラリーを作製し易くなるとともに、硬化後の表面状態や硬化特性に優れたモルタル硬化体を形成することができる。

本実施形態の高流動モルタル組成物では、高流動モルタル組成物と水とを混練して得た高流動モルタルスラリーの流動性と材料分離抵抗性とを高い次元でバランスさせ、さらに、広い温度範囲で優れた流動性と材料分離抵抗性とを保持するために、２０℃における２質量％水溶液の粘度が１０〜２０００ｍＰａ・ｓの増粘剤を用いる。すなわち、このような増粘剤であれば、例えば、施工時の気温が０℃超程度（冬場を想定）である場合や、４０℃程度（夏場を想定）である場合でも、高流動モルタルスラリーの流動性と材料分離抵抗性とを良好に保持することができる。

増粘剤は、２０℃における２質量％水溶液の粘度が、好ましくは５０〜１０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは１００〜７００ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは３５０〜５５０ｍＰａ・ｓである。

増粘剤の２０℃における２質量％水溶液の粘度が、１０ｍＰａ・ｓ未満の場合、高流動モルタルスラリーの材料分離抵抗性が低下し、高流動モルタル組成物の優れた効果を奏しなくなる。また、増粘剤の２０℃における２質量％水溶液の粘度が２０００ｍＰａ・ｓを超えると、流動性と材料分離抵抗性とのバランスが崩れ、広い温度範囲で優れた流動性と材料分離抵抗性とを保持することが困難になる。

ここで、増粘剤の「粘度」とは、増粘剤の２質量％水溶液を、Ｂ型粘度計（東機産業社製デジタル粘度計ＤＶＬ−Ｂ形）を用いて回転速度１２ｒｐｍ、２０℃で測定した値をいう。

増粘剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、グリオキザール付加ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びカルボキシルエチルセルロース等の水溶性セルロース誘導体を含む増粘剤を挙げることができ、これらの中から選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。この中でも、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びグリオキザール付加ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤を用いることが好ましい。

増粘剤の含有量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜２．０質量部であり、より好ましくは０．０５〜１．０質量部であり、更に好ましくは０．０８〜０．７質量部であり、特に好ましくは０．１〜０．５質量部である。

増粘剤の含有量が少なくなると増粘剤による上述の効果が低下し、増粘剤の含有量が多くなると、流動性の低下を招く恐れがある。

本実施形態の高流動モルタル組成物には、上記の必須成分に加えて、必要に応じて凝結調整剤、流動化剤、消泡剤、皮張り防止剤、再乳化形樹脂粉末及び合成樹脂繊維等を添加することができる。

本実施形態の高流動モルタル組成物には、可使時間（流動保持性）及び硬化特性を調整するために、凝結調整剤を適宜添加することができる。

凝結調整剤は、使用するポルトランドセメントや高流動モルタル組成物の構成成分に応じて、これらの特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。凝結調整剤としては凝結遅延剤及び凝結促進剤が挙げられ、これらの各成分、添加量及び混合比率を適宜選択して用いることで、高流動モルタル組成物と水とを混練して調製する高流動モルタルスラリーの可使時間（流動保持性）、硬化特性等を調整することができる。

凝結遅延剤としては、公知の凝結を遅延する成分を用いることができる。一例として、オキシカルボン酸類等の有機酸や、グルコース、マルトース、デキストリン等の糖類、重炭酸ナトリウムやリン酸ナトリウム等を用いることができる。

オキシカルボン酸類は、オキシカルボン酸及びこれらの塩を含む。オキシカルボン酸としては、例えば、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸等の脂肪族オキシ酸、サリチル酸、ｍ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸及びトロパ酸等の芳香族オキシ酸を挙げることができる。

オキシカルボン酸の塩としては、例えば、アルカリ金属塩（具体的にはナトリウム塩及びカリウム塩等）及びアルカリ土類金属塩（具体的にはカルシウム塩、バリウム塩及びマグネシウム塩等）を挙げることができ、ナトリウム塩がより好ましい。

凝結遅延剤は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。凝結遅延剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．２質量部以下であり、より好ましくは０．００１〜０．１７質量部であり、更に好ましくは０．０１〜０．１６質量部であり、特に好ましくは０．０５〜０．１５質量部である。

凝結遅延剤の添加量を上記範囲に調整することにより、好ましい可使時間（流動保持性）を有する高流動モルタルスラリー及び好ましい硬化特性を有するモルタル硬化体を得易くなる。

凝結促進剤としては、公知の凝結を促進する成分を用いることがでる。凝結促進剤は、無機系化合物と有機系化合物に分類できる。無機系化合物の一例として、カルシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、アルミニウム等の塩化物（塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等）、硝酸塩（硝酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等）、亜硝酸塩（亜硝酸カルシウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等）、硫酸塩（硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウム等）及び炭酸塩（炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等）等を挙げることができ、有機系化合物の一例として、アミン類（ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等）、有機酸（ギ酸、酢酸、アクリル酸等）のカルシウム塩等を挙げることができ、これらの中から選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。特に、硫酸アルミニウムとギ酸カルシウムとを併用することにより、安定した凝結促進効果を得ることができる。また、硫酸アルミニウム及びギ酸カルシウムは、入手容易性及び低コストである点から凝結促進剤として好ましく用いることができる。

凝結促進剤は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。凝結促進剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜２．０質量部であり、より好ましくは０．０５〜１．５質量部であり、更に好ましくは０．１〜１．２質量部であり、特に好ましくは０．３〜１．０質量部である。

凝結促進剤の添加量を上記範囲に調整することにより、好ましい可使時間（流動保持性）を有する高流動モルタルスラリー及び好ましい硬化特性を有するモルタル硬化体の作製が容易となる。

本実施形態の高流動モルタル組成物は、材料分離を抑制しつつ好適な流動性を確保するために、流動化剤（高性能減水剤等の減水剤）を適宜添加することができる。

流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、リグニン系、メラミンスルホン酸系、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリカルボン酸系、ポリエーテル系及びポリエーテルポリカルボン酸系等の市販の流動化剤が、その種類を問わず使用でき、特にポリエーテル系及びポリエーテルポリカルボン酸等の市販の流動化剤を用いることが好ましい。

流動化剤は、使用するポルトランドセメント等の高流動モルタル組成物を構成する成分に応じて、添加量を適宜選択して用いることにより、高流動モルタル組成物と水とを混練して調製する高流動モルタルスラリーの流動性等を調整することができる。

流動化剤は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。流動化剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０５〜３．０質量部であり、より好ましくは０．１〜２．０質量部であり、更に好ましくは０．２〜１．０質量部であり、特に好ましくは０．３〜０．６質量部である。

流動化剤の添加量が少なすぎると、好適な流動性を確保することが困難な場合がある。また、添加量が多すぎても添加量に見合った効果は期待できず、単に不経済であるだけでなく、場合によっては粘度が増加し好適な流動性を得るための混練水量が増大して硬化特性が悪化することがある。

本実施形態の高流動モルタル組成物は、高流動モルタルスラリー中の気泡を消泡し、好適な流動性や良好な硬化体表面を確保するために消泡剤を適宜添加することができる。

消泡剤としては、シリコーン系、アルコール系及びポリエーテル系等の合成物質、石油精製由来の鉱物油系並びに植物由来の天然物質等、公知のものから選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

消泡剤は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。消泡剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜３．０質量部であり、より好ましくは０．０２〜１．５質量部であり、更に好ましくは０．０３〜１．０質量部であり、特に好ましくは０．０５〜０．５質量部である。

消泡剤の添加量を上記範囲に調整することにより、良好な消泡効果が認められ、高流動モルタルスラリーの流動性及び硬化体表面の仕上り性を良好に調整できるので好ましい。

本実施形態の高流動モルタル組成物は、高流動モルタルスラリー表面からの急激な水分蒸発を抑制し、高流動モルタルスラリー表面に発生する皮張りを抑制するために皮張り防止剤を適宜添加することができる。

皮張り防止剤を用いることにより、例えば、高温且つ直射日光下の高流動モルタルスラリー表面からの急激な水分蒸発を抑制し、皮張りを抑制することで、モルタル硬化体表面の外観の悪化を回避する効果がある。

皮張り防止剤は、高級アルコール、脂肪酸エステル、ポリエーテル及びシリカ微粉末を含むものであり、本実施形態では、特にシリカ微粉末を、皮張り防止剤全量を基準として４０〜５０質量％含むものが好ましく、４３〜４７質量％含むものがより好ましい。

皮張り防止剤は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。皮張り防止剤の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜１．０質量部であり、より好ましくは０．０５〜０．６質量部であり、更に好ましくは０．０８〜０．４質量部であり、特に好ましくは０．１〜０．３質量部である。

皮張り防止剤の添加量を上記範囲に調整することにより、良好な皮張り防止効果が得易くなり、さらにモルタル施工時に良好な作業性が得易くなるので好ましい。

本実施形態の高流動モルタル組成物は、モルタル硬化体の下地との良好な接着性及び良好な硬化体表面を確保するために再乳化形樹脂粉末を適宜添加することができる。

再乳化形樹脂粉末の樹脂の粉末化方法等の製法については特にその種類は限定されず、公知の製造方法で製造されたものを用いることができ、また再乳化形樹脂粉末としては、ブロッキング防止剤を主に再乳化形樹脂粉末の表面に付着しているものを用いることができる。また、再乳化形樹脂粉末は、水性ポリマーディスパージョンを噴霧やフリーズドライ等の方法で溶媒を除去し乾燥した再乳化形樹脂粉末を用いることが好ましい。

再乳化形樹脂粉末としては、例えば、α，β−エチレン性不飽和単量体を乳化重合して得られる高分子エマルジョンの液体成分を除去して得られる高分子樹脂粒子等を用いることができる。α，β−エチレン性不飽和単量体としては、公知のα，β−エチレン性不飽和単量体を挙げることができ、例えば、アクリル酸及びアクリル酸エステル等の誘導体、メタクリル酸及びメタクリル酸エステル等の誘導体、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン、酢酸ビニル、スチレン等の芳香族ビニル類、塩化ビニル及びバーサチック酸ビニルエステル等の炭素数が９〜１１の第３級脂肪酸ビニルエステル（Ｒ−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ_２、Ｒは炭素数が９〜１１の第３級炭素）を挙げることができる。

再乳化形樹脂粉末は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。再乳化形樹脂粉末の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは０．００１〜１０質量部であり、より好ましくは０.００５〜５．０質量部であり、更に好ましくは０.０１〜２．０質量部であり、特に好ましくは０．５〜１．５質量部である。

再乳化樹脂粉末の添加量を上記範囲に調整することにより、モルタル硬化体の下地との良好な接着性及び良好な硬化体表面を確保し易くなるので好ましい。

本実施形態の高流動モルタル組成物は、モルタル硬化体の良好な曲げ強度及びクラック発生が殆ど無い良好な硬化体表面を確保するために合成樹脂繊維を適宜添加することができる。

合成樹脂繊維としては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール及びポリ塩化ビニル等の合成樹脂成分からなる合成樹脂繊維を用いることができ、これらの中から選択される一種又は二種以上を組み合わせて用いることができる。

合成樹脂繊維の繊維長は、高流動モルタル組成物との混合時のハンドリング性や高流動モルタルスラリー中での分散性の点から、好ましくは０．５〜１５ｍｍであり、より好ましくは０．７〜１０ｍｍであり、更に好ましくは０．９〜６．０ｍｍであり、特に好ましくは１．０〜３．０ｍｍである。

合成樹脂繊維は、本実施形態の高流動モルタル組成物の特性を損なわない範囲で適宜添加することができる。合成樹脂繊維の添加量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜５．０質量部であり、より好ましくは０．０２〜２．０質量部であり、更に好ましくは０．０３〜１．０質量部であり、特に好ましくは０．０５〜０．２質量部である。

合成樹脂繊維の繊維長及び添加量を上記範囲に調整することにより、モルタル硬化体の良好な曲げ強度及びクラック発生が殆ど無い良好な硬化体表面を確保し易くなるので好ましい。

高流動モルタル組成物の調製方法は、特に限定されないが、水以外の材料を混合して調製することができる。混合に使用するミキサーは特に限定されず、アイリッヒミキサー、リボンミキサー、ロッキングミキサー等の粉体混合用ミキサーを使用することができる。

このようにして調製される高流動モルタル組成物と、水とを配合し混練することにより、高流動モルタルスラリーを調製することができる。また、水の配合量を適宜選択することにより、高流動モルタルスラリーのフロー値を調整することができるので、用途に適した高流動モルタルスラリーを調製することができる。ここで、フロー値とはＪＡＳＳ１５Ｍ−１０３に記載の試験方法に準拠して測定した値であり、この値に基づき高流動モルタルスラリーの流動性を評価することができる。

高流動モルタルスラリーを調製する際に用いられる水の配合量は、高流動モルタル組成物１００質量部に対し、好ましくは２２〜３０質量部であり、より好ましくは２３〜２９質量部であり、更に好ましくは２４〜２８質量部であり、特に好ましくは２５〜２７質量部である。

高流動モルタル組成物と水とを混練して調製した高流動モルタルスラリーのフロー値は、温度０℃超４０℃以下の条件において、好ましくは２００ｍｍ以上であり、より好ましくは２１０〜２７０ｍｍであり、更に好ましくは２２０〜２６０ｍｍであり、特に好ましくは２３０〜２５０ｍｍである。

フロー値が上記範囲であることにより、高流動モルタルスラリーは、施工の容易性及び優れた流動性を有する。

また、上記高流動モルタルスラリーの流動性及び流動保持性は、図１に示すセルフレベリング（ＳＬ）測定器を用いて測定することができる。

図１は、ＳＬ測定器を模式的に示す斜視図であり、ＳＬ測定器５０は、金属製で、内寸法が幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×長さ７４５ｍｍの樋状であり、一方の端のみが開口端となっている。そして、ＳＬ測定器５０は、閉口端側に高流動モルタルスラリー１０を充填するための充填部５１と、充填部５１に隣接し、充填される高流動モルタルスラリー１０を堰き止めておくための、合成樹脂製の堰板５２とを備えており、充填部５１は、内寸法が幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの容量を有している。

図２は、このようなＳＬ測定器を用いた、高流動モルタルスラリーの流動性の評価方法を模式的に示す断面図である。まず、図２の（ａ）に示すように、混練直後の高流動モルタルスラリー１０を充填部５１を満たすように流し込む。次いで、堰板５２が引き上げられることにより、図２の（ｂ）に示すように、流し込まれた高流動モルタルスラリー１０は、ＳＬ測定器５０の開口端側へ向けて流れ出す。

流れ出した高流動モルタルスラリー１０が、標点５３から２００ｍｍの距離を流れるのに要する時間をＳＬ流動時間（秒）とし、標点５３から高流動モルタルスラリー１０の流れが停止した終点５４までの距離をＳＬ値（ｍｍ）とする。評価時の温度及び充填部５１でのスラリー１０の保持時間を変更してＳＬ流動時間及びＳＬ値を測定することで、高流動モルタルスラリーの流動性及び流動保持性を評価することができる。

高流動モルタルスラリー１０を充填部５１に流し込んだ直後（保持時間０分、以下、「Ｌ０」という）に、堰板５２を引き上げて、スラリー１０が２００ｍｍの距離を流れるＳＬ流動時間（Ｌ０）は、温度０℃超４０℃以下の条件において、好ましくは１〜８秒であり、より好ましくは１〜７秒であり、更に好ましくは１〜６秒であり、特に好ましくは１〜５秒である。

高流動モルタルスラリー１０のＳＬ値（Ｌ０）は、温度０℃超４０℃以下の条件において、好ましくは４００〜５９５ｍｍであり、より好ましくは４５０〜５９５ｍｍであり、更に好ましくは４７５〜５９５ｍｍであり、特に好ましくは５００〜５９５ｍｍである。なお、上記ＳＬ測定器を用いた評価であるため、上限値は全て５９５ｍｍ（標点から開口端までの距離）となる。

ＳＬ流動時間（Ｌ０）及びＳＬ値（Ｌ０）が上記範囲であることにより、高流動モルタルスラリーは、施工の容易さ及び優れた流動性を有し、特に高流動モルタルスラリーの卓越した流動時間を安定して発揮させて、水平レベル精度が高く、高流動モルタルスラリー同士の合流箇所の馴染み性が優れる。

高流動モルタルスラリー１０のＳＬ値（Ｌ３０）は、温度０℃超４０℃以下の条件において、好ましくは２５０〜５９５ｍｍであり、より好ましくは３００〜５７５ｍｍであり、更に好ましくは３２５〜５６０ｍｍであり、特に好ましくは３５０〜５５０ｍｍである。

本実施形態の高流動モルタル組成物を用いて調製された高流動モルタルスラリーを硬化させることで、優れた硬化体表面を有するモルタル硬化体を得ることができる。例えば、材齢１日後のモルタル硬化体においても、優れた表面硬度を有し、粉化や凹凸の発生が抑制された、優れた硬化体表面を有することができる。特に、表面硬度は、温度５℃においても１以上である優れたモルタル硬化体を得ることができる。

以上のとおり、本実施形態の高流動モルタル組成物は、広い温度範囲で優れた施工性（優れた流動性、良好な流動保持性（良好な可使時間））を有し、優れた硬化体表面を有するモルタル硬化体を得ることができる。

さらに詳しくは、本実施形態の高流動モルタル組成物を、住宅等の建築物基礎コンクリートの天端等のレベル調整に用いることによって、優れた流動性により水平レベル精度が高く、信頼性の高い建築物基礎コンクリート構造体を得ることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明の内容を具体的に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

［使用材料］
実施例及び比較例で使用した材料を以下に記す。
（１）ポルトランドセメント
早強ポルトランドセメント（宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積４５００ｃｍ^２／ｇ）
（２）無機粉体
炭酸カルシウム粉末（有恒鉱業社製、ブレーン比表面積４８３０ｃｍ^２／ｇ）
（３）無機系膨張材
生石灰−石膏系膨張材（太平洋マテリアル社製、ブレーン比表面積３５２０ｃｍ^２／ｇ、酸化カルシウム含有量４０〜６５％）
（４）細骨材
珪砂（６００μｍ以上の粒子径を有する粗粒分０．１質量％、吸水率１．２５％、粗粒率１．１５、単位容積質量１．５３ｋｇ／Ｌ、実績率５７．５％）
（５）増粘剤
高粘度増粘剤Ａ：ヒドロキシエチルメチルセルロース系増粘剤［高粘度ＨＥＭＣ］（粘度２８８００ｍＰａ・ｓ）
高粘度増粘剤Ｂ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤［高粘度ＨＰＭＣ］（粘度３００００ｍＰａ・ｓ）
低粘度増粘剤Ｃ：ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤［低粘度ＨＰＭＣ］（粘度５３０ｍＰａ・ｓ）

増粘剤の粘度は、増粘剤の２質量％水溶液を、Ｂ型粘度計（東機産業社製デジタル粘度計ＤＶＬ−Ｂ形）を用いて、回転速度１２ｒｐｍ、２０℃で測定した。Ｂ型粘度計は、液体中で円筒形状のロータを回転させたとき、ロータに働く液体の粘性抵抗トルクを測定する粘度計である。Ｂ型粘度計では、測定する粘度に応じてロータの種類を選択する必要がある。高粘度増粘剤Ａ及び高粘度増粘剤Ｂの粘度測定には、東機産業社製デジタル粘度計ＤＶＬ−Ｂ形用のロータＮｏ．４を、低粘度増粘剤Ｃの粘度測定にはロータＮｏ．１を用いた。

（６）凝結遅延剤
凝結遅延剤Ａ：グルコン酸ナトリウム（富田製薬社製）
凝結遅延剤Ｂ：クエン酸ナトリウム（磐田化学工業社製）
（７）凝結促進剤
凝結促進剤Ａ：硫酸アルミニウム（大明化学工業社製）
凝結促進剤Ｂ：ギ酸カルシウム（日本合成化学工業社製）
（８）流動化剤
ポリカルボン酸系流動化剤（花王社製）

上記ポルトランドセメント、無機粉体、無機系膨張材、細骨材、増粘剤、凝結遅延剤、凝結促進剤及び流動化剤を表１〜表４に示す割合で混合し、高流動モルタル組成物を調製した。なお、表１には、基本となる高流動モルタル組成物中の各成分の配合量を示し、各実施例や比較例において使用した増粘剤及び凝結促進剤の種類及び配合量については表２〜４に示す。

［高流動モルタルスラリーの調製］
高流動モルタル組成物の材料（総量：１．０ｋｇ）を表１〜４に示す配合割合で混合し、ホバートミキサーを用いて混練して高流動モルタル組成物のプレミックス粉体を得た。次いで、得られたプレミックス粉体をポリエチレン製の袋に入れて密封し、温度２０℃、３５℃及び５℃の恒温室にそれぞれ静置した。静置１日後、温度２０℃、３５℃及び５℃の恒温室にて、それぞれポリエチレン製ビーカー（２．０Ｌ）に水（０．２６ｋｇ）を入れ、次いで、プレミックス粉体（１．０ｋｇ）を加えて、６５０ｒｐｍのケミスターラーで３分間混練し、各温度における高流動モルタルスラリーを得た。

（１）高流動モルタルスラリーの流動性の評価
＜フロー値の測定＞
ＪＡＳＳ１５Ｍ−１０３「社団法人日本建築学会：セルフレベリング材の品質基準」に準拠してフロー値を測定し、流動性を評価した。評価は、温度２０℃、３５℃及び５℃の恒温室内で行なった。評価結果をそれぞれ表２〜表４に示す。

＜ＳＬ値、ＳＬ流動時間の測定＞
図１に示すＳＬ測定器５０の充填部５１に、図２ａに示すように混練直後の高流動モルタルスラリー１０を流し込んだ。その直後（保持時間０分）に堰板５２を引き上げ、図２ｂに示すように、充填部５１から流れ出した高流動モルタルスラリーの流れが停止した後に、標点（堰板の設置部）５３から高流動モルタルスラリー１０の流れが停止した終点５４までの距離を測定し、その値をＳＬ値（Ｌ０）を測定した。また、高流動モルタルスラリーが標点５３から２００ｍｍの距離を流れるのに要するＳＬ流動時間（Ｌ０）を測定した。評価は、温度２０℃、３５℃及び５℃の恒温室内で行なった。２０℃、３５℃及び５℃での評価結果を、それぞれ表２〜４に示す。

同様に、高流動モルタルスラリーを充填部５１に流し込み、３０分保持した後に堰板５２を引き上げ、流れ出した高流動モルタルスラリーの流れが停止した後に、標点（堰板の設置部）５３から高流動モルタルスラリーの流れが停止した終点５４までの距離を測定し、その値をＳＬ値（Ｌ３０）を測定した。評価は、温度２０℃、３５℃及び５℃とした恒温室内で行なった。２０℃、３５℃及び５℃での評価結果を、それぞれ表２〜４に示す。

（２）モルタル硬化体の表面状態の評価
調製した高流動モルタルスラリーを１３ｃｍ×１９ｃｍの合成樹脂製の型枠へ厚さ１０ｍｍで流し込み、硬化させ、材齢１日後のモルタル硬化体の表面状態を評価した。具体的には、硬化体表面の表面硬度（ショア硬度）の測定、及び粉化・凹凸の発生状況観察を、温度２０℃、３５℃及び５℃の恒温室内で行うことで、表面状態の評価を行った。評価結果をそれぞれ表２〜表４に示す。

＜表面硬度（ショア硬度）の測定＞
スプリング式硬度計タイプＤ（（株）上島製作所製）を用いて、硬化体表面の任意の４箇所のショア硬度を測定し、ゲージの読み取り値の平均値を求め、表面硬度とした。

＜粉化の評価＞
硬化体表面の粉化の様子を目視で観察し、５段階で評価を行った（５：粉化無し、４：表面積の０を超えて５％粉化あり、３：表面積の５％を超えて１０％粉化あり、２：表面積の１０％を超えて５０％粉化あり、１：表面積の５０％を超えて１００％粉化あり）。

＜表面の凹凸の評価＞
硬化体表面の凹凸の様子を目視で観察し、５段階で評価を行った（５：凹凸無し、４：表面積の０を超えて５％凹凸あり、３：表面積の５％を超えて１０％凹凸あり、２：表面積の１０％を超えて５０％凹凸あり、１：表面積の５０％を超えて１００％凹凸あり）。

高粘度増粘剤Ａ又はＢを配合した比較例３、４、７及び１０の場合、２０℃、３５℃及び５℃のいずれの温度条件下でも流動保持性が低下していた。

高粘度増粘剤Ａと、凝結遅延剤Ａ又は凝結遅延剤Ｂとを組み合わせた比較例１、２、５、６、８及び９の場合、２０℃及び３５℃の温度条件下では流動保持性の低下を示さなかったものの、５℃の温度条件下では、流動保持性が低下し、硬化体表面に凹凸が多く観察された（比較例８）。また、比較例９では、５℃の温度条件下でも、流動保持性の低下を示さなかったものの、硬化体表面にはかなりの凹凸が観察された。

これに対して、低粘度増粘剤Ｃを配合した、実施例１〜６では、各温度条件下で、優れた流動性や良好な流動保持性を示し、硬化体表面状態も良好であった。

以上のように、本発明の高流動モルタル組成物を用いることにより、広い温度範囲での施工性に優れ、良好な硬化体表面を有するモルタル硬化体を形成できる。したがって、本発明の高流動モルタル組成物を、住宅等の建築物基礎コンクリートの天端等のレベル調整に用いることによって、優れた流動性により水平レベル精度が高く、信頼性の高い建築物基礎コンクリート構造体を提供することが可能である。

１０…高流動モルタルスラリー、５０…ＳＬ測定器、５１…充填部、５２…堰板、５３…標点、５４…終点。

Claims

ポルトランドセメント、無機粉体、無機系膨張材、細骨材及び増粘剤を含み、
前記増粘剤は、２０℃における２質量％水溶液の粘度が１０〜２０００ｍＰａ・ｓであり、
前記ポルトランドセメント１００質量部に対して、前記無機粉体を１０〜９０質量部、前記無機系膨張材を０．０５〜７．０質量部、前記細骨材を１００〜３００質量部及び前記増粘剤を０．０１〜２．０質量部含む、
高流動モルタル組成物。
前記増粘剤は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース系増粘剤である、請求項１に記載の高流動モルタル組成物。
前記無機系膨張材は、生石灰−石膏系膨張材である、請求項１又は２に記載の高流動モルタル組成物。