JPH0469100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、吸水性が極めて小さく、かつ応力
緩和機能を有する人工軽量骨材などの骨材に関す
る。

従来技術とその問題点 人工軽量骨材（ALG）は、主に頁岩等を焼成
してなる多孔質の軽量骨材であり、その軽量性を
生して軽量コンクリート等に広く用いられてい
る。

ところが、この人工軽量骨材は多孔質であるた
め吸水性が大きく、コンクリート混練中に骨材が
水を吸収してしまう。したがつて、コンクリート
の流動性が変化することを防止する必要があり、
このためコンクリート混練前および混練中の水分
管理を十分に行わねばならず、コンクリート混練
作業が面倒であつたり、あるいは得られるコンク
リートが凍害を受けやすいという欠点があつた。

この人工軽量骨材の吸水性を改善するため、従
来、骨材粒子の表面にアスフアルトを被覆したも
のが知られている。しかしながら、このアスフア
ルト被覆骨材では、アスフアルトの強度、付着性
等が不十分であるため、この骨材を用いた軽量コ
ンクリートをポンプ圧送する際に加わる数十気圧
にも達する高圧力を受けると、骨材がやはり水を
吸収するという問題があり、吸収防止効果は不十
分であつた。

また、人工軽量骨材は、多孔質であるため外部
応力に対する抵抗力が不十分で、繰り返し外部応
力による疲労破壊が早い傾向にあつた。

この問題は人工軽量骨材に限らず、天然の吸水
性を有する骨材にも及ぶものである。

発明の目的 この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
ポンプ圧送時の高圧力が加わつても吸水現象が生
じない高度の吸水防止能を有し、かつ外部応力を
吸収し、緩和する機能を有する骨材を提供するこ
とを目的とするものである。

構 成 この発明の骨材は、吸水性のある骨材粒子の少
なくとも表面がフエノール樹脂エラストマーで被
覆され、これがフエノール樹脂で再被覆されてな
るものである。

具体的構成 この発明で使用される骨材としてはまず人工軽
量骨材が挙げられる。この人工軽量骨材として
は、JIS−Ａ−5002「構造用軽量コンクリート骨
材」に示されたものが用いられる。人工軽量骨材
は、水分含有量が少ない程好ましく、５重量％以
下の乾燥状態にあるものが望ましい。このため、
焼成後の人工軽量骨材を空気で冷却した含水率
0.1重量％程度のものがよい。この他に、天然産
の骨材で吸水性のある骨材も使用できる。

この骨材は、フエノール樹脂エラストマーより
なる第１層で被覆されている。この第１層は、主
に応力緩和機能を担うものである。フエノール樹
脂エラストマーとしては、フエノールに例えばア
クニルニトリルゴムなどのゴム成分を反応させて
ノボラツク型ゴム変性フエノール樹脂とし、これ
にエポキシ系樹脂を添加して硬化せしめたものな
どが用いられる。このフエノール樹脂エラストマ
ーよりなる第１層の厚さは、通常30〜70μｍ程度
とされ、30μｍ未満では被覆層の厚さが不十分
で、目的とする応力緩和作用を得ることができ
ず、70μｍを越えても上記作用の増大がもはや望
めず、不経済でもある。この第１層は、骨材表面
に被覆された状態で、ゴム弾性を示し、ゴム硬度
（JIS法）が70〜85程度であることが好ましい。ま
た、この第１層は、骨材粒子の少なくとも表面を
完全に亀裂、ピンホール等がない状態で覆いつく
すことが必要である。さらに、多孔質の骨材の空
孔の一部もしくは全部にフエノール樹脂エラスト
マーが充填されていてもよく、この状態では骨材
粒子表面の第１層の付着力が大きくなつて好まし
い。

このフエノール樹脂エラストマーよりなる第１
層上には、さらにフエノール樹脂よりなる第２層
が被覆されている。この第２層は、主に吸水防止
機能を担うものである。ここで使用されるフエノ
ール樹脂としては、第１層をなすフエノール樹脂
エラストマーとの相溶性が大きく、接着力の高い
ものが好ましく、かつ硬化時の発泡が少ないもの
が選ばれ、通常はノボラツク型フエノール樹脂が
採用される。この第２層の厚さは、通常20〜50μ
ｍ程度とされ、20μｍ未満では被膜強度が弱く、
十分な吸水防止効果が得られない。また、50μｍ
を越えても吸水防止効果は頭打ちとなり、不経済
でもある。この第２層も第１層の表面を完全にラ
ツク、ピンホール等の欠陥がない状態で覆いつく
すことが必要である。

次に、この骨材の製法を説明する。

まず、多孔質で吸水性のある骨材を110〜140℃
程度に加熱して乾燥し、その含水量を５重量％以
下としておく。人工軽量骨材として上述のように
空気冷却して得られた含水量0.1重量％程度のも
のが入手できれば勿論上記乾燥工程は省略でき
る。含水量が高いと、フエノール樹脂エラストマ
ーおよびフエノール樹脂による被覆を設けても凍
害を受けるので注意すべきである。

一方、フエノール樹脂エラストマーの未硬化状
態の樹脂溶液とフエノール樹脂の未硬化状態の樹
脂溶液とを用意する。フエノール樹脂エラストマ
ーの樹脂溶液としては、先のフエノールにアクリ
ルニトリルゴムを反応させて得られたノボラツク
型ゴム変性フエノール樹脂と硬化剤であるエポキ
シ樹脂とを適宜の有機溶剤に溶解した固形分10〜
60％程度の溶液などが用いられる。また、フエノ
ール樹脂の樹脂溶液としては、可溶性ノボラツク
型樹脂をアルコール等の有機溶剤に溶解し、これ
に10〜15％量のヘキサメチレンテトラミンを加え
た固形分10〜60％程度の樹脂溶液が用いられる。

ついで、乾燥状態の骨材を上記フエノール樹脂
エラストマーの樹脂溶液中に投入、浸漬する。所
定時間浸漬後、骨材を取り出し、流動状態で温度
150〜180℃、好ましくは170℃で時間２〜10分、
好ましくは３分加熱処理を行い、骨材粒子に付着
している未硬化状の樹脂を硬化させてフエノール
樹脂エラストマーよりなる第１層を形成する。第
１層の厚みは樹脂溶液への浸漬時間、温度、溶液
濃度、粘度等によつて決められるので、これらを
適宜調整することによつて、厚みを所望範囲に収
めることができる。また、骨材粒子の空孔への樹
脂溶液の浸透も同様の要因によつて決められるの
で、空孔への樹脂の充填量も同様に制御できる。

次に、この第１層が設けられた骨材は、フエノ
ール樹脂の樹脂溶液中に投入、浸漬する。所定時
間浸漬後、骨材を取り出し、流動状態で温度150
〜180℃、好ましくは165℃、時間３〜10分、好ま
しくは４分時間加熱処理し、フエノール樹脂より
なる第２層を形成する。第２層の膜厚は、第１層
の形成の場合と同様に制御できる。

かくして、目的とするフエノール樹脂エラスト
マーよりなる第１層と、フエノール樹脂よりなる
第２層とが被覆された骨材が得られる。

作 用 第１層をなすフエノール樹脂エラストマーは弾
性に富み、骨材に接着性が良好であるので、骨材
粒子表面に高弾性膜が骨材と一体に形成されるこ
とになる。したがつて、この骨材に外部応力が加
わつてもこの第１層によつてこの応力が吸収さ
れ、骨材本体に加わる応力が軽減される。また、
第２層をなすフエノール樹脂は、その機械的強度
等が高く、第２層に対する接着性が良好であるの
で、表面は強固な防水膜で被覆されていることに
なり、骨材としての吸水性が実質的にゼロとな
る。また、第２層は強固であるので高圧力下にお
かれても破壊されることがなく、数十気圧におよ
ぶ高圧ポンプ圧送を受けても骨材の吸水現象が起
らない。さらに、フエノール樹脂エラストマー
は、フエノール樹脂と同様に低温特性が良好であ
るので、上記応力緩和機能および吸水防止機能が
低温下で低下するようなことがなく、低温下での
使用が信頼性の高いものとなる。

発明の効果 以上説明したように、この発明の骨材は、吸水
性の骨材の少なくとも表面がフエノール樹脂エラ
ストマーで被覆され、さらにフエノール樹脂で被
覆されてなるものであるので、骨材の最外層面が
強固な防水膜で被覆されることになり保存中ある
いはコンクリート混練時の吸水現像がなく、水分
管理作業が不要となり、かつコンクリート混練時
にコンクリートの流動性が変化したり、失われた
りすることがない。また、被覆は高圧下でも破壊
することがないので、高圧ポンプ圧送にも耐える
コンクリート混練物が得られ、圧送時間の短縮、
圧送揚程の増加が図られる。さらに、骨材中の水
分量を長期にわたつて低く抑えることができるの
で、コンクリートとして凍害、火害を受けること
がなく、寒冷地におけるコンクリート構造物に好
適となる。また、内側のフエノール樹脂エラスト
マーからなる被覆は、弾性に富むものであるの
で、骨材に加わる外部応力がここで吸収、緩和さ
れ、骨材本体に加わる応力が軽減される。したが
つて、この骨材を用いてなるコンクリート構築物
は、例えば波浪などによる長期の繰り返し応力が
加わつても、骨材にかかる外力は小さくなるの
で、疲労破壊に至るまでの時間が大幅に延長さ
れ、信頼性に富むものとなる。またさらに、製造
が簡単で、特別の設備等を必要とせず、製造コス
トも安く済むなどの利点を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸水性の骨材粒子の少なくとも表面をフエノ
   ール樹脂エラストマーで被覆し、さらにこれをフ
   エノール樹脂で被覆したことを特徴とする骨材。