JP6709667B2 - セメント組成物 - Google Patents
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Description
また、本発明において、前記非円形の断面は、四葉型であってもよい。
また、本発明において、セメント組成物は、増粘性一液型高性能AE減水剤を更に含む。
また、本発明において、前記ポリオルガノシロキサンは、前記表面処理剤の全量に対して3〜30重量%含まれる。
==セメント組成物==
セメント組成物は、モルタルやコンクリートのような建築資材に使用される。セメント組成物は、セメント及び有機繊維を含む。
セメントは、ポルトランドセメントや混合セメントを用いることができる。或いは、ポルトランドセメントをベースとして他の材料を混合したセメントや、ポルトランドセメントとは成分の異なるセメント等を用いることも可能である。
有機繊維は、セメント組成物の硬化体に耐火性を付与する材料である。有機繊維は、たとえば、ポリオレフィン系樹脂またはポリアセタール樹脂からなる群から選ばれる単一繊維、またはそれらを組み合わせた複合繊維である。複合繊維は、たとえば、同心または偏心の芯鞘型複合繊維、海島型複合繊維、サイドバイサイド複合繊維、及び分割型複合繊維が挙げられる。
表面処理剤は、有機繊維の表面の少なくとも一部に付着される。本実施形態に係る表面処理剤は、疎水性のみを有する成分を含んでおり、セメントに対して有機繊維を分散し易くすることができる。従って、有機繊維を添加した場合、セメント組成物の流動性が向上する。
表面処理剤を付着した有機繊維は、たとえば以下の手順で製造することができる。
セメント組成物は、減水剤を含んでいてもよい。減水剤は、増粘性一液型高性能AE減水剤を用いることができる。増粘性一液型高性能AE減水剤は、たとえば、主成分として、ポリカルボン酸系の減水成分及び界面活性剤系増粘剤で構成された公知の減水剤を用いることができる。市販品としては、たとえば、マスターグレニウム(登録商標)6500/6550(BASFジャパン株式会社製)がある。セメント組成物に増粘性一液型高性能AE減水剤を加えることにより、流動性を更に向上させることができる。減水剤は、単位セメント質量×0.5〜3.0%の割合で添加することが好ましい。
上述のセメント、及び表面処理剤が付着された有機繊維を、水、混和材、骨材(細骨材、粗骨材)等と混和することにより、コンクリートまたはモルタルといった建築材料が得られる。この場合、水及びセメントの混合比(水/セメント)は、30〜40%が望ましい。
==流動性==
ポリプロピレン繊維に対して実施形態で示した表面処理剤を付着した場合(実施例1)と、既往の表面処理剤を付着した場合(比較例1)とで、当該ポリプロピレン繊維及びセメントを含む試験体(モルタル)の流動性に関する試験を行った。なお、本実施例で使用した実施形態で示した表面処理剤は、C12〜16ホスフェートカリウム塩:ポリジメチルシロキサン:ポリエチレングリコール脂肪酸エステルが80:10:10の割合で混合されたものである。また、既往の表面処理剤は、C12〜16ホスフェートカリウム塩からなるもの(ポリオルガノシロキサン及び乳化剤を含まない)である。ポリプロピレン繊維に対するそれぞれの表面処理剤の付着は、上記実施形態に記載の方法で行った。
細骨材(陸砂。茨城県神栖産)及び表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維を混合し、20℃、5sec練混ぜた(モルタルミキサにて、1回の練混ぜ量1L)。そこに、セメント(普通ポルトランドセメント。太平洋セメント株式会社製)及び混和材(高炉スラグ微粉末。エスメント関東株式会社製)を加え、20℃、15sec練混ぜた(モルタルミキサにて、1回の練混ぜ量1L)。その後、さらに水(水道水)と、減水剤(高性能減水剤「8000s」。BASFジャパン株式会社製)を加え、20℃、120sec練混ぜることで試験体を得た。各材料の割合は表1に示す。表1における有機繊維の添加量は、試験体1m3辺りの外割の体積混入率である。また、表1における表面処理剤の種類として、実施形態で示した表面処理剤を「新規」、既往の表面処理剤を「既往」としている。なお、最初に細骨材(陸砂)とポリプロピレン繊維を混合するのは、モルタルにおける繊維の分散性を高めるためである。
流動性は、0打フロー試験(日本工業規格(JIS)R5201)により測定した。
次に、実施例2、比較例2及び比較例3の試験体(コンクリート)に対して、耐火性及び流動性の試験を行った。実施例2の試験体では、実施形態で示した表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維を用いた。比較例2の試験体では、既往の表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維を用いた。比較例3の試験体は、ポリプロピレン繊維を含まない。なお、実施形態で示した表面処理剤は実施例1と、既往の表面処理剤は比較例1と同様である。また、ポリプロピレン繊維に対するそれぞれの表面処理剤の付着についても上記と同様である。
細骨材(陸砂。茨城県神栖産)、表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維、及び剥落防止用繊維(「ポリストロン(登録商標)HS4870」、大日製罐株式会社製)を混合し、20℃、5sec練混ぜた(水平二軸強制練りミキサにて、1回の練混ぜ量70L)。そこに、セメント(普通ポルトランドセメント。太平洋セメント株式会社製)及び混和材(高炉スラグ微粉末。エスメント関東株式会社製)を加え、20℃、15sec練混ぜた(水平二軸強制練りミキサにて、1回の練混ぜ量70L)。その後、さらに水(水道水)と、減水剤(実施例2:増粘一液型高性能AE減水剤(TSP)「マスターグレニウム6500」。BASFジャパン株式会社製、比較例2:高性能減水剤(SP)「8000s」。BASFジャパン株式会社製)を加え、20℃、120sec練混ぜた。さらに、粗骨材(砕石2005(大泉砕石)。茨城県桜川産)を加え、20℃、60sec練混ぜることで試験体を得た。各材料の割合は表3に示す。表3における有機繊維の添加量は、試験体1m3辺りの外割の体積混入率である。また、表3における表面処理剤の種類として、実施形態で示した表面処理剤を「新規」、既往の表面処理剤を「既往」としている。
細骨材(陸砂。茨城県神栖産)、セメント(普通ポルトランドセメント。太平洋セメント株式会社製)及び混和材(高炉スラグ微粉末。エスメント関東株式会社製)を加え、20℃、15sec練混ぜた(水平二軸強制練りミキサにて、1回の練混ぜ量70L)。その後、さらに水(水道水)と、減水剤(高性能減水剤(SP)「8000s」。BASFジャパン株式会社製)を加え、20℃、120sec練混ぜた。さらに、粗骨材(砕石2005(大泉砕石)。茨城県桜川産)を加え、20℃、60sec練混ぜることで試験体を得た。各材料の割合を表3に示す。
流動性は、スランプ試験・スランプフロー試験(日本工業規格(JIS)A1101、A1150)により測定した。表4は流動性試験の結果を示している。
耐火性試験は、上記の試験体を気中養生で硬化させた硬化体に対し、RABT加熱曲線を用いて5分間で1200℃上昇させたのち、表面の変化を目視により確認した。図2〜図4は、耐火性試験の結果を示している。図2は実施例2の結果、図3は比較例2の結果、図4は比較例3の結果を示す。
次に、実施例3及び実施例4の試験体(コンクリート)に対して、耐火性及び流動性の試験を行った。実施例3及び実施例4の試験体は、いずれも実施形態で示した表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維を用いたが、それぞれ繊維径及び繊維長が異なっている。なお、実施形態で示した表面処理剤は実施例1と同様である。また、ポリプロピレン繊維に対するそれぞれの表面処理剤の付着についても上記と同様である。
細骨材(陸砂。茨城県神栖産)、及び表面処理剤を付着したポリプロピレン繊維を混合し、20℃、5sec練混ぜた(水平二軸強制練りミキサにて、1回の練混ぜ量70L)。そこに、セメント(普通ポルトランドセメント。太平洋セメント株式会社製)及び混和材(高炉スラグ微粉末。エスメント関東株式会社製)を加え、20℃、15sec練混ぜた(水平二軸強制練りミキサにて、1回の練混ぜ量70L)。その後、さらに水(水道水)と、減水剤(高性能減水剤(SP)「8000s」。BASFジャパン株式会社製)を加え、20℃、120sec練混ぜた。さらに、粗骨材(砕石2005(大泉砕石)。茨城県桜川産)を加え、20℃、60sec練混ぜることで試験体を得た。各材料の割合は表5に示す。表5における有機繊維の添加量は、試験体1m3辺りの外割の体積混入率である。また、表5における表面処理剤の種類として、実施形態で示した表面処理剤を「新規」としている。
流動性は、実施例2等と同様の方法により測定した。表6は流動性試験の結果を示している。
耐火性試験は、実施例2等と同様の方法で行った。図5及び図6は、耐火性試験の結果を示している。図5は実施例3の結果、図6は実施例4の結果を示す。
Claims (4)
- セメント及び有機繊維を含むセメント組成物であって、
前記有機繊維は、その断面が2以上の突起を有する非円形であり、繊維表面の少なくとも一部に表面処理剤が付着されており、
前記表面処理剤は、C12〜16ホスフェートカリウム塩と、ポリオルガノシロキサンと、乳化剤とを有し、
前記ポリオルガノシロキサンは、前記表面処理剤の全量に対して5〜20重量%含まれており、
前記有機繊維の添加量は、前記セメント組成物1m 3 辺りの外割の体積混入率で0.01〜0.3Vol.%であるセメント組成物。 - 前記非円形の断面は、四葉型であることを特徴とする請求項1記載のセメント組成物。
- 増粘性一液型高性能AE減水剤を更に含むことを特徴とする請求項1または2記載のセメント組成物。
- 前記ポリオルガノシロキサンが、分子量が200〜100000であるポリジメチルシロキサンであり、前記乳化剤がポリエチレングリコール脂肪酸エステルである請求項1〜3のいずれか一つに記載のセメント組成物。
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