JPH02311346A

JPH02311346A - セメント組成物

Info

Publication number: JPH02311346A
Application number: JP13378189A
Authority: JP
Inventors: Tatsutoshi Nakano; 中野　龍俊; Hiromi Sakota; 迫田　博美
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-12-26
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH085702B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、建築用部材として好適に使用される高強度の
セメント形成体の押出成形に適したセメント組成物に関
するものである。

（従来の技術）近年、住宅の外装材、内装材および天井材等の建築用部
材として、押出成形によるセメント成形体が使用されて
いる。この種のセメント成形体は、成形性、保形性およ
び製品強度を向上させるため、組成物中に石綿繊維を含
有していた。しかし、石綿繊維は発がん性物質とされて
おり、製造および使用規制がされているため、これに代
わる補強用繊維を組成物中に含有させていた。この補強
用繊維としては、ガラス繊維、スチール繊維のような金
属繊維、ビニロンに代表される高強度合成繊維等が使用
されていた。しかし、ガラス繊維は耐アルカリ土類金属
繊維は押出機および金型の損傷、合成繊維は分散不良に
よる成形性等に不都合を生じる。そこで、これらの補強
用繊維を含有したセメント組成物に代わるものとして、
成形体を緻密化することによって製品強度の向上を計る
セメント組成物が提案されている。このセメント組成物
としては、例えば、組成物中のセメント成分に対する水
分量を減少させて水和余剰水による空隙を減らすように
したものや、シリカヒユームを添加することによって、
該シリカヒユームのマイクロフィラー効果および高水和
活性を利用するようにしたもの等がある（例えば特開昭
５８−１３２５０５号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、組成物中のセメント成分に対する水分量
を減少させたセメント組成物の場合、押出成形において
押出圧力が高くなり、流動性の悪化や押出成形時の摩擦
による材料の発熱硬化等の不都合が生しる。また、シリ
カヒユームを添加したセメント組成物の場合、シリカヒ
ユームの持つ超微粉性、高水和活性のため、多量に添加
すると材料の粘着性が必要以上に大きくなり、ポットラ
イフ（可使時間）が短くなる等、押出成形性に不都合を
生じる。

本発明は、係る実情に鑑みてなされたもので、押出成形
によって、緻密化された高強度のセメント成形体を製造
することができるセメント組成物を提供することを目的
としている。

（課題を解決するための手段）本発明のセメント組成物は、セメントと、該セメント１
００重量部に対して比表面積８０００ｃｎ／ｇ以上で平
均粒子径１０μｍ以下の硅石微粉体５重量部以上と、主
として球形粒子からなる無機質粉体と、補強繊維と、流
動性付与剤との均一混合物からなるものである。

（作用）セメントと、該セメント１００重量部に対して比表面積
８０００ｅＪ／ｇ以上で平均粒子径１０μｍ以下の硅石
微粉体５重量部以上と、主として球形粒子からなる無機
質粉体と、補強繊維と、流動性付与剤とを均一に混合し
、このセメント組成物を用いて押出成形を行う。この際
、硅石微粉体は結晶性無機粉体であるため、高水和活性
によりポットライフが短くなるというような不都合を生
じない。また、この硅石微粉体の平均粒子径を１０μｍ
以下とすることによって、該硅石微粉体が組成物中のセ
メント粒子その他の材料の回りを充填するように取り囲
み、マイクロフィラー効果によるセメント成形体の緻密
化を促進する。さらに、この硅石微粉体の比表面積を８
０００ｅＪ／ｇとすることによって、該硅石微粉体の給
水性が向上して組成物の流動性が向上する。また、球形
粒子からなる無機質粉体は、押出機内で加圧混練される
際に、球形であるため、実質的なざらつき摩擦を緩和し
て組成物の流動性を改善する。さらに、補強繊維は成形
体の成形性および衝撃強度を向上させる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明においてセメントは、通常使用されるものであれ
ば特に制限はなく、例えば、ポルトランドセメント、高
炉スラグセメント、アルミナセメント等を使用する。

硅石微粉体は、比表面積８０００ｃ＋＋ｔ／　ｇ以上、
平均粒径１０μｍ以下のものが好ましく、この硅石微粉
体の平均粒子径を１０μｍ以下とすることによって、該
硅石微粉体が組成物中のセメント粒子その他の材料の回
りを充填するように取り囲み、マイクロフィラー効果に
よるセメント成形体の緻密化を促進することができる。

また、この硅石微粉体の比表面積を８０００ｅＪ／ｇと
することによって、該硅石微粉体の給水性が向上して組
成物の流動性を向上することができる。

球形粒子からなる無機質粉体は、２００μｍ以下のもの
が好ましく、特にフライアッシュが好適である。また、
シリカヒユームも球形であるため、ポットライフに悪影
響を及ぼさない程度であれば混入してもよい。さらに、
この無機質粉体の使用量は、過少であると成形性に劣り
、過剰であると成形体の強度が低下するため、セメント
１００重量部に対して５〜８０重量部の割合で混入する
のが好ましい。

補強繊維は、成形性および成形体の衝撃強度を向上させ
るために用いられる。これを満足する繊維としては、例
えば、解繊パルプ、有機繊維等が好適である。解繊パル
プは、保水性があるため、押出成形時の成形性を良好に
する。また、この添加により、成形体の曲げ強度の向上
も期待できる。

一方、有機繊維は成形体の衝撃強度を向上する。

特に、ポリプロピレン繊維は好適で、他の有機繊維に比
べて耐熱性および分散性がよく、繊維自体の吸湿性がな
いため、寸法安定性にも優れているという特徴をもつ。

これら補強繊維の使用量は、過少であると成形体の衝撃
強度を低下し、過剰であると製品の表面平滑性を悪化す
るため、セメント１００重量部に対して１０重量部以下
の範囲で混入するのが好ましい。

流動性付与剤としては、セルロース系混和剤が好適であ
る。これは、組成物を押出成形する際に適度な粘度を付
与し、流動性を改善する目的で使用される。この混和剤
は、メチルセルロースやヒドロキシメチルセルロース等
のセルロース誘導体を使用する。この混和剤の使用量は
、過少であると粘度が低くなって成形性が悪化し、過剰
であると粘度が高くなりすぎて成形性が悪化するため、
セメント１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好
ましくは０．５〜５重量部の割合で混入するのが好まし
い。

水のセメントに対する使用量は、軽量セメント成形体の
製造において通常用いられる程度とされ、例えばセメン
ト１００重量部に対し３０重量部以上用いるのが好適で
ある。

上記した本発明のセメント組成物は、例えば従来のセメ
ント押出成形と同様の工程を経て、セメント成形体とし
て製造することができる。すなわち、まず上記組成物を
トライブレンドする。これに適量の水を加えて、湿式ブ
レンドを行い、次いで混練機を用いて充分に混練を行う
。こうして得た可塑性の混練物を所望の金型を有する押
出機に導き、加圧下で押出成形を行う。押し出された所
望の形状を有する成形体は、所定の条件下（例えば、温
度３０〜８０℃、湿度８０〜１００％）で５〜１００時
間に渡り放置することによって、乾燥し、固化する。な
お、上記各工程は、汎用の設備を用いることができる。

次に、本発明のセメント組成物およびこのセメント組成
物によって成形した成形体を、ｆａｌセメント組成物の
調整、（ト））成形体の成形、（Ｃ）成形体の性能評価
にわけて順次説明する。また、比較対象とするものとし
て従来のセメント組成物の比較例を示す。

〔第１実験例〕＋ａｌセメント組成物の調整上記処方の軽量セメント組成物の水板外の各成分をミキ
サー（アイリッヒミキサーＲＶＯＺ型：日本アイリッヒ
社製）に入れ、１１００Ｑｒｐで２分間混合した。これ
に水を加え、さらに１分間混合した後、混練機（オーガ
一式押出し混練機ｍｐ−１ｏｏ：宮崎鉄工社製）で充分
に混練して可塑性混練物を得た。

（ｂｌ成形体の成形［ａ）で得られた可塑性混練物を平板試作用金型（開口
部幅２５０璽富×厚さ１５璽禦）が取付けられた真空押
出機く形式ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１：宮崎鉄工社製）のホッ
パーに供給し、押出成形を行った。

この時、金型抵抗部にかかる圧力並びに吐出速度を測定
し、図に示すように、成型された平板サンプル１の厚さ
ａ、幅すの測定値より、単位時間当たりの吐出量（１／
Ｈｒ）を求めた。

Ｑ＝ａ　−ｂ−ｃｘｏ、０６Ｑ：１時間当たりの吐出量（β／　Ｈｒ　）ａ：サンプ
ルの厚さくｃｍ）ｂ＝サンプルの幅（ｃｍ）ｃａ１分間に吐出された平板サンプルの長さくｃｍ／分）（Ｃ１成形体の性能評価（ｂｌで得られた平板サンプル１を室内に５時間放置（
前置き養生）して、蒸気養生室（５０℃、ＲＨ９５％以
上）に入れて１２時間養生した。次に、この平板サンプ
ル１を水中に約４週間浸漬した後、幅２５ｆｌ、長さ２
４０ｍに切断（押出方向に対し直角に切断）してから乾
燥機（１０５℃）で２日間乾燥し、略室温まで冷却した
。こうして得た試駒片２を２００ｍｍの間隔で支持し、
その中央部にオートグラフ（島津製作所社製）を用い、
２．５ｍｍ／分の曲げ速度で力を加え、次式によって曲
げ強度を測定した。

曲げ強度（ｋｇｆ／ｃａり＝３ＰＬ／２ｄ　ｔ２Ｐ：最
大荷重（ｋｇｆ）Ｌ：支持間隔−（ｃｍ）ｄ：試験片の幅（ｃｍ）ａ：試験片の厚さくｃｍ）この曲げ強度の測定に使用する試験片２は、平板サンプ
ルの押出方向に対して垂直方向に切断した横力向２ａの
ものと押出方向にそって切断した縦方向２ｂのものにつ
いてそれぞれ測定した。また、製品の表面平滑性につい
ては、目視による観察を行った。

以上の結果を表１に示す。

〔第２実験例〕第１実験例において、セメント組成物中にシリカヒユー
ム１０重量部を加え、その他の条件を同一にして実験を
行った。

以上の結果を表１に示す。

く第１比較例〉第１実験例において、セメント組成物中の珪石微粉を取
り除き、水の量を４０重量部から３０重量部に減らし、
その他の条件を同一にして実験を行った。

以上の結果を表１に示す。

〈第２比較例〉第２実験例において、セメント組成物中の珪石微粉を取
り除き、シリカヒユーム５０重量部を加え、その他の条
件を同一にして実験を行った。

以上の結果を表１に示す。

〈第３比較例〉第１実験例において、セメント組成物中の珪石微粉の平
均粒子径を４μｍから１００μｍにし、その他の条件を
同一にして実験を行った。

以上の結果を表１に示す。

（以下余白）表　　１以上の第１実験例、第２実験例および第１比較例ないし
第３比較例の結果より、本発明のセメント組成物による
と、高強度の成形体を成形性よく押出成形することがで
きるということがわかる。

（発明の効果）以上述べたように、本発明によると、高強度で成形性に
優れたセメント成形体を提供することができる。また、
石綿等の発がん性物質を使用しないので、安全である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明のセメント組成物によって押出成形された
平板サンプルの図面を示している。特許出願人　積水化学工業株式会社代表者　廣１）馨

Claims

【特許請求の範囲】

１）セメントと、該セメント１００重量部に対して比表
面積８０００ｃｍ＾２／ｇ以上で平均粒子径１０μｍ以
下の硅石微粉体５重量部以上と、主として球形粒子から
なる無機質粉体と、補強繊維と、流動性付与剤との均一
混合物からなることを特徴とするセメント組成物。