JPH05286747A

JPH05286747A - セメントモルタル成形品の製造法

Info

Publication number: JPH05286747A
Application number: JP8705592A
Authority: JP
Inventors: Keigo Yoshikawa; 圭吾吉川
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1992-04-08
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JP3204329B2

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量で従来品と同等強度を有するセメントモル
タル成形品を得る。【構成】型枠に、溶融ゲンブ岩よりバサルト繊維を紡糸
した直後に、アクリルシランをそれに塗布乾燥して得た
シランカップリング剤未処理のバサルト繊維（繊維長２
ｍｍ、比重４００ｇ／ｄｍ³、組成ＳｉＯ₂：４８重量
％、Ａｌ₂Ｏ₃：１０重量％、ＴｉＯ₂：３重量％、Ｆｅ₂
Ｏ₃：１１重量％、ＭｇＯ：１２重量％、ＣａＯ：１２
重量％、Ｎａ₂Ｏ：３重量％、Ｋ₂Ｏ：１重量％）と、ポ
ルトランドセメントと、砂とを、充填して、この上にス
チレン−ブタジェン共重合体ラテックスと水とを混合し
たものを均一に散布し、加圧成形した。この賦型体を養
生して、セメントモルタル成形品を得た（実施例２）。【効果】軽量で且つアスベストを用いた従来品と同等の
強度を有する成形品が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバサルト繊維と補強材ま
たは結合部材としてのポリマーをセメントモルタル中に
含有する成形品の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来セメント成形品の強度改良及びアス
ベスト代替繊維として多種の有機繊維やガラス繊維また
はその他の無機繊維の使用が試みられてきた。

【０００３】アスベストやガラス繊維等の繊維と、セメ
ントと、骨材との混合物に水を加えてプレス成形してセ
メントモルタル成形品を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしそれらは、繊維
の使用量が多く重量が大きくなるという欠点を有してい
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく、鋭意検討したところ、バサルト繊維とポリ
マーを併用して、セメントと、骨材との混合物中に混入
して成形すると、従来のアスベスト繊維を混入した場合
とほぼ同等の強度有し、より軽量な成形品が得られるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】即ち本発明は、バサルト繊維（Ａ）と、セ
メント（Ｂ）と、骨材（Ｃ）とを混合し型詰めし、その
上に合成樹脂（Ｄ）と、水（Ｅ）を散布した後、加圧成
形するセメントモルタル成形品の製造方法を提供するも
のである。

【０００７】本発明に係る合成樹脂（Ｄ）は、なんら限
定されるものではないが、例えばスチレン・ブタジエン
ゴム、アクリル、アクリル・スチレン、メタアクリル・
ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、
酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル、エポキシ等のエマ
ルジョン（水性分散液）が公害や火災の心配が少ない点
で好ましい。このエマルジョン形態は、合成樹脂（Ｄ）
と水（Ｅ）とを両方含んだものである。またこの方法と
は別に、例えば粉体の合成樹脂（Ｄ）と水（Ｅ）とを別
途混合したものを用いることできる。合成樹脂（Ｄ）と
水（Ｅ）との混合物を直接散布しただけでは、全体的に
水（Ｅ）の使用量が不十分であるならば、エマルジョン
中の水に加えて、さらに水（Ｅ）を追加的に使用するこ
とができる。

【０００８】バサルト繊維（Ａ）とは、玄武岩に由来す
る無機繊維である。このバサルト繊維（Ａ）は、例えば
玄武岩を溶融紡糸すれば得られる。バサルト繊維（Ａ）
としては、例えばＳｉＯ₂：４２〜４８重量％、Ａｌ₂Ｏ
₃：９〜１４重量％、ＴｉＯ₂：１〜３重量％、Ｆｅ
₂Ｏ₃：１１〜１４重量％、ＭｇＯ：１０〜１４重量％、
ＣａＯ：１０〜１４重量％、Ｎａ₂Ｏ：２〜４重量％、
Ｋ₂Ｏ：１〜３重量％という組成のものが挙げられる。
バサルト繊維（Ａ）の比重は、通常３８０〜４２０ｇ／
ｄｍ³である。具体的には、ＳｉＯ₂：４８重量％、Ａｌ
₂Ｏ₃：１０重量％、ＴｉＯ₂：３重量％、Ｆｅ₂Ｏ₃：１
１重量％、ＭｇＯ：１２重量％、ＣａＯ：１２重量％、
Ｎａ₂Ｏ：３重量％、Ｋ₂Ｏ：１重量％のものが挙げられ
る。

【０００９】バサルト繊維（Ａ）の繊維長は、特に制限
されないが０．１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍで
ある。バサルト繊維（Ａ）は、そのまま用いてもよい
が、シランカップリング剤でその表面を被覆したものの
ほうが、最終的に得られる成形品の強度がより大きくな
るので好ましい。

【００１０】この際に用いられるシランカップリング剤
としては、例えばアミノシラン、アクリルシラン、ビニ
ルシラン、エポキシシラン、メタアクリルシラン、アミ
ルシラン、メルカプトシラン等があるが、用いる合成樹
脂（Ａ）によって適宜選択する必要がある。

【００１１】本発明で用いるバサルト繊維（Ａ）のシラ
ンカップリング剤処理は、公知慣用のいずれの処理方法
によってもよいが、例えば溶融ゲンブ岩よりバサルト繊
維を紡糸した直後に、シランカップリング剤をそれに塗
布乾燥してやるのがよい。

【００１２】この場合０．２〜２重量％シランカップリ
ング剤水溶液を噴霧し、瞬時にしてバサルト繊維表面の
被覆を行われる。本発明に用いられるセメント（Ｂ）と
しては、例えばポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、スラグセメント、白色セメント、早強セメント、ジ
ェットセメント等があるが、コスト的にポルトランドセ
メントが好ましい。

【００１３】本発明に用いられる骨材（Ｃ）としては、
公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えば川砂、
珪砂、フライアッシュ、バーライト、シラスバルーンの
様な軽量骨材等がある。骨材（Ｃ）の粒度は制限されな
いが、通常３〜１０号程度のものを単一の粒度のもの単
独で用いたり、或いは単一の粒度のものを複数併用した
りすることができる。珪砂については４号〜８号の粒度
のものを単独またはブレンドして用いても効果的であ
る。

【００１４】次に本発明のセイメントモルタル成形品の
製造方法について説明する。まず最初に、骨材（Ｃ）
と、バサルト繊維（Ａ）と、セメント（Ｂ）とに対し、
見かけ上は合成樹脂（Ｄ）と水（Ｅ）との混合物たる合
成樹脂エマルジョンを散布する。通常骨材（Ｃ）と、バ
サルト繊維（Ａ）と、セメント（Ｂ）とをプレス成形機
の型枠内に充填した後、その上に合成樹脂エマルジョン
を散布する。

【００１５】これらの（Ａ）〜（Ｅ）の混合順序は特に
制限されないが、例えば骨材（Ｃ）とセメント（Ｂ）と
バサルト繊維（Ａ）とを乾燥状態で充分に混合（ドライ
ブレンド）した後、その上に上記合成樹脂エマルジョン
を散布する方法が挙げられる。

【００１６】ドライブレンドした配合物が嵩高くなる場
合や配合物を均一に馴らす場合、合成樹脂エマルジョン
をドライブレンド配合物に散布する前に予め加圧圧縮し
てもよい。この場合の加圧圧縮は、賦型を目的とするの
ではないので、通常よりも低圧、例えば５〜１５ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で行えばよい。

【００１７】各成分（Ａ）〜（Ｅ）の混合割合は、特に
制限されないが、セメント（Ｂ）３０〜７０重量部、バ
サルト繊維（Ａ）１５重量部以下、骨材（Ｃ）１０〜７
０重量部、合成樹脂エマルジョン〔合成樹脂（Ｄ）固形
分換算〕１０重量部以下、水（Ｅ）２０重量部以下であ
ることが得られるセメントモルタル成形品の性能及びそ
の製造が容易である点で好ましい。

【００１８】合成樹脂エマルジョン中に含有する水のみ
では、セメント（Ｂ）を硬化させるのが不十分である場
合には、合成樹脂エマルジョンにさらに水（Ｅ）を余分
に用いればよい。この様にして、ドライブレンド配合物
上に水で合成樹脂エマルジョンを希釈してそれを均一に
散布するか、或いは必要に応じて合成樹脂エマルジョン
とともに水を均一に散布する。

【００１９】次に合成樹脂と水が散布された配合物上を
加圧して賦型すればよい。この時の加圧成形の条件は通
常、２００〜３００ｋｇ／ｃｍ²である。この様にして
得られた成形体の下面を上側にして前記同様な操作を行
うのが一般的である。

【００２０】水（Ｅ）の使用量は、合成樹脂エマルジョ
ン中に含まれる水の量及び骨材（Ｃ）の吸水量を考慮の
上、適宜使用量を調節すればよい。例えば骨材（Ｃ）の
吸水量を予め測定の上、散布した全体の水が（合成樹脂
エマルジョン中の水も含む）著しく型枠外に流れ出ない
様な使用量とするのが好ましい。骨材（Ｃ）の吸水量を
ベースに適当な水の使用量を示すとすると、骨材（Ｃ）
の吸水量と同量か、その吸水量よりも１０重量％少ない
重量が最も好適である。

【００２１】尚、合成樹脂エマルジョンをドライブレン
ド配合物に散布するに当たっては、減水剤または浸透剤
等のような添加剤を合成樹脂エマルジョン中に添加して
散布してもなんら差し支えない。尚加圧成形する際の型
枠の大きさ・形状を適宜選択して用いれば各種のセメン
トモルタル成形品を得ることができる。

【００２２】通常、上記湿潤状態の賦型されたセメント
モルタルは養生を行えば、本発明のセメントモルタル成
形品を得ることができる。養生の条件は、特に制限され
ないが、２０〜３０℃、５０〜７０％ＲＨで２０〜３０
日である。

【００２３】本発明のセメントモルタル成形品の製造方
法では、目的とする用途または性能に応じて配合処方を
組むことにより、軽量でアスベストを用いた従来のセメ
ントモルタル成形品と同等の強度を有する成形品を得る
ことができる。

【００２４】

【実施例】次に本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明は何等実施例のみに限定されるものではな
い。以下、特に断りのない限り、「部」は重量部、
「％」は重量％を意味するものとする。実施例１シランカップリング剤未処理のバサルト繊維（繊維長２
ｍｍ、比重４００ｇ／ｄｍ³、組成ＳｉＯ₂：４８重量
％、Ａｌ₂Ｏ₃：１０重量％、ＴｉＯ₂：３重量％、Ｆｅ₂
Ｏ₃：１１重量％、ＭｇＯ：１２重量％、ＣａＯ：１２
重量％、Ｎａ₂Ｏ：３重量％、Ｋ₂Ｏ：１重量％）５部
と、ポルトランドセメント１００部と、砂１００部と
を、乾燥状態でミキサー混合して、配合物を得た。この
配合物を型枠に充填して、配合物を圧縮平坦化するため
に、１０ｋｇ／ｃｍ²で一時プレスを行った。

【００２５】この上にスチレン−ブタジェン共重合体ラ
テックス１．５部（固形分換算）と水１１部（ラテック
ス中の水も含む）とを混合したものを均一に散布し、２
５０ｋｇ／ｃｍ²で二時プレスを行い、賦型を行った。

【００２６】次にこの賦型体の下面を上となる様に裏返
して、同様にスチレン−ブタジェン共重合体ラテックス
１．５部（固形分換算）と水１１部（ラテックス中の水
も含む）とを混合したものを均一に散布し、２５０ｋｇ
／ｃｍ²で二時プレスを行い、賦型を行った。

【００２７】この両面賦型体を２０℃、６５％ＲＨで２
８日間養生して、セメントモルタル成形品を得た。この
成形品を切断し、厚み約５ｍｍの供試体を得た。上記供
試体について、日本ＧＲＣ工業会規格に基づいて曲げ強
度を測定した。その結果を表１に示した。比較例１シランカップリング剤未処理アスベスト２４部、ポルト
ランドセメント１００部、砂１００部を乾燥状態でミキ
サー混合して、配合物を得た。この配合物を型枠に充填
して、この上に水２２部を均一に散布し、２５０ｋｇ／
ｃｍ²でプレスを行い、賦型を行った。

【００２８】この賦型体を実施例１と同様条件にて養生
し、成形品を作製し、同様の供試体を得た。上記供試体
について、実施例１と同様に曲げ強度を測定し、その結
果を表１に示した。実施例２溶融ゲンブ岩よりバサルト繊維を紡糸した直後に、アク
リルシランをそれに塗布乾燥して得た以外は同様のシラ
ンカップリング剤処理済みバサルト繊維を用いた以外は
実施例１と同様にして成形品を作製し、同様の供試体を
得た。上記供試体について、実施例１と同様に曲げ強度
を測定し、その結果を表１に示した。

【００２９】

【表１】表１からわかる通り、本発明の製造方法で得られたセメ
ントモルタル成形品は、従来のアスベストを用いた成形
品よりも軽量であるが、ほぼ同様の強度を有しているこ
とがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のセメントモルタル成形品の製造
方法では、アスベストやガラス繊維等の従来の繊維補強
材に代えて、バサルト繊維と合成樹脂とを併用するの
で、従来の成形品よりも軽量でかつほぼ同様の強度を有
する成形品が得られるという格別顕著な効果を奏する。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バサルト繊維（Ａ）と、セメント（Ｂ）
と、骨材（Ｃ）とを混合し型詰めし、その上に合成樹脂
（Ｄ）と、水（Ｅ）を散布した後、加圧成形するセメン
トモルタル成形品の製造方法。
【請求項２】セメント（Ｂ）と骨材（Ｃ）とを合計１０
０重量部当り、バサルト繊維（Ａ）と合成樹脂（Ｄ）の
合計２．５重量部以上１８重量部未満用いる請求項１記
載の製造方法。
【請求項３】バサルト繊維（Ａ）が、シランカップリン
グ剤で被覆されたバサルト繊維である請求項１記載の製
造方法。
【請求項４】骨材（Ｃ）の吸水量と同等ないしはそれよ
りも１０重量％少なくなる様に水を用いる請求項１記載
の製造方法。
【請求項５】バサルト繊維（Ａ）の繊維長が、５ｍｍ以
下である請求項１記載の製造方法。