JPH0577637B2

JPH0577637B2 -

Info

Publication number: JPH0577637B2
Application number: JP61055835A
Authority: JP
Inventors: Hisao Fujimura; Masamichi Yasunaga; Toshio Oono; Shiro Kikuchi; Mineo Morya; Fumio Sato
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1993-10-27
Also published as: JPS62212275A

Description

【発明の詳細な説明】

(1) 産業上の利用分野この発明は、低温用高強度軽量コンクリート断
熱材用モルタル組成物の改良に関するものであ
る。 (2) 従来の技術軽量コンクリート断熱材は既に公知であり、例
えば、LPG、LNGなどの低温流体を貯蔵する二
重殻式低温タンクの底部保冷構造のように、断熱
性のほかに内槽および収容流体等の大きな荷重を
支持するための強度特性を必要とする保冷構造の
形成材料や住宅用断熱部材として使用されてい
る。従来、これらの軽量コンクリート断熱材はポル
トランドセメントに、真珠岩（Perlite）の粉砕
して粒度調整した発泡原石を急速に加熱発泡させ
て得られる白色の粉状ないし小塊状の発泡パーラ
イトを加えて空練し、次いでこれに水およびAE
剤等の混和剤を加えながら混練し、これを現場打
設あるいは注型した後、硬化させる方法によつて
製造されている。しかしながら、前述した方法で得られる軽量コ
ンクリート断熱材にあつては、軽量化するために
配合する発泡パーライトが強度が低いため、混練
時に破壊して30％ないし50％程度の目減りが生
じ、生成した軽量コンクリートの強度低下や高密
度化が起こり、さらに発泡パーライトが有する高
い吸水性および混練時の粉状化により、混練工程
中に発泡パーライトが配合水を吸水するので、適
当な施工軟度とするために配合水が多くなり、そ
の結果、凝固するまでに各配合成分の分離、連行
気泡の破壊、体積減少などの現象が発生し、均質
で優れた物性を有する軽量コンクリートを経済的
に製造することが困難である。 (3) 発明が解決しようとする問題点この発明は、上述した従来の欠点のすべてを解
消し、軽量で高強度を有し、圧縮強さ、曲げ強さ
が大きく、断熱性の優れた軽量コンクリート断熱
材を経済的に製造できる低温用高強度軽量コンク
リート断熱材用モルタル組成物を提供することを
主たる目的とするものである。 (4) 問題点を解決するための手段本発明者等は上記の問題について、種々の検討
を行なつた結果、水に分散あるいは溶解あるいは
吸水して、その粘性を高める添加剤と、特定の黒
曜石発泡体をコンクリートの軽量化成分に使用す
ることにより、上記目的が効果的に達成されるこ
とを知見し、その知見に基づいてこの発明を完成
したものである。即ち、この発明は、セメントに、水に分散ある
いは溶解あるいは吸水して粘性を高める無機化合
物あるいは有機高分子化合物からなる添加剤、発
泡用原石を加熱発泡させた粒径が５mm以下で容積
重量が0.15Kg／リツトルないし0.30Kg／リツトル
の黒曜石発泡体からなるセメント容積比２〜10の
軽量骨材、セメント100重量部に対して30重量部
ないし150重量部の水及び必要に応じて混和剤を
添加混練してなる低温用高強度軽量コンクリート
断熱材用モルタル組成物に要旨を有するものであ
る。この発明に使用する結合剤成分であるセメント
は、ポルトランドセメント、あるいは、それをベ
ースとする混合セメントなどで、土木建築等の分
野で使用されているいずれのセメントも使用する
ことができる。この発明に使用する前記添加剤は、水に分散あ
るいは溶解あるいは吸水して粘性を高める無機化
合物、有機高分子化合物であつて、例えば、ベン
トナイト、カオリン等の無機化合物、澱粉および
その誘導体、メチルセルロース等のセルロース誘
導体、アルギン酸などの天然あるいは半合成高分
子化合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
オキサイド、ポリアクリルアミド、ポリスチレン
スルフオン酸、ポリアクリル酸塩、ポリアクリル
酸共重合体などの合成高分子化合物、各種高分子
化合物のエマルジヨン、水溶性高分子化合物の低
密度架橋物を例示することができる。これは単独
で使用してもよく、あるいは二種以上を併用して
もよい。この発明に使用する前記黒曜石発泡体からなる
粒状軽量骨材は、黒曜石（Obsidian）を加熱発
泡して製造した光沢あるガラス質の表面被膜を有
する球状、ないしこれを伸張した形状の粉体であ
つて、その内部は多数の微細な気泡を封入する如
くガラス質の隔壁によつて細分された構造に構成
されている。前記黒曜石発泡体からなる粒状軽量骨材は、原
石を粉砕して粒度を調整した発泡用原石を使用し
て製造するが、その粒度が５mm以下、特に、2.5
mm以下のものが好適であり、また、その容積重量
は0.15Kg／リツトルないし0.30Kg／リツトル、特
に、0.19Kg／リツトルないし0.25Kg／リツトルが
好適である。黒曜石発泡体からなる粒状軽量骨材
はその粒径が５mmより大きい場合は、流体の表面
被膜および内部細分化隔壁の厚さが薄くなり、か
つ不完全なものとなつて連通気泡化が起こり、強
度の低下や吸水性が増大する。また、前記黒曜石
発泡体からなる粒状軽量骨材はその容積重量が
0.15Kg／リツトルより軽い場合は、強度低下と吸
水性の増大を招き、0.30Kg／リツトルより重い場
合は形成した軽量コンクリートの軽量性と高強度
性を有しなくなり、かつ熱伝導率が大きくなるの
で好ましくない。この発明に使用する黒曜石発泡体からなる粒状
軽量骨材は、前述した従来の軽量骨材である発泡
パーライトと対比し、その外観においても、また
性質においても全く異なるものである。前述の発泡パーライトは、ガラス質の気泡が破
壊して生じた気泡膜やポーラスな小塊の混合物か
ら成る粉粒体で、粒度分布が広範囲であり、強度
が低く、吸水性が高く、そのためこれを軽量骨材
に使用した場合、前述の如き種々の問題が生じ
る。これに対して、この発明に使用する黒曜石発泡
体は、上述した如く、粒径が５mm以下で容積重量
が0.15Kg／リツトルないし0.30Kg／リツトルに粉
砕調粒した独立気泡の粒状体であつて、軽量にし
て高い強度を有し、取り扱い時に粒の破壊がな
く、粒度分布がシヤープで、吸水性が低く、軽量
コンクリートの軽量化成分としては好適である。しかし、黒曜石発泡体は上記のように吸水性、
保水性が低いので、高比率の軽量骨材／セメント
配合では、モルタル組成物から混練水が分離し、
流動性が失われて施工性が低下すると共に水硬反
応が進行しないので、特別な対策を講じないと実
用に供し得る軽量コンクリート断熱材を製造する
ことができない。この発明における未だ固まらないコンクリート
（以下、モルタル組成物と言う）中の上記セメン
ト、軽量骨材、添加剤、水の組成割合は臨界的で
なく、各々の物理的、化学的、機械的性質ならび
に得ようとする軽量コンクリート断熱材の使用目
的に応じて適宜に選択されるものであつて、広範
囲にとることができる。例えば、LPGやLNG貯
蔵二重殻式低温タンク用の断熱材としては、圧縮
強さが５Kg・ｆ／cm²ないし250Kg・ｆ／cm²の軽量
コンクリートの現場打設品および注形ブロツク品
が使用される。この場合の上記各成分の組成割合
はセメント100重量部に対して軽量骨材25重量部
ないし150重量部（軽量骨材のセメント容積比1.8
〜10.7）、水は30重量部ないし150重量部の範囲と
することが好ましい。この発明における前記モルタル組成物は、従来
公知のコンクリートミキサー、例えば、強制練り
ミキサーを用い、先ず所要量のセメント、添加剤
（固体の場合）、軽量骨材を素早く空練りし、次い
で水、添加剤（液体の場合）を添加混練する手
段、あるいは所要量のセメント、添加剤および水
の各成分を均一に攪拌混合してセメントミルクを
調製し、次いでこのセメントミルクに所要量の軽
量骨材あるいは軽量骨材と添加剤を添加混練する
ことにより容易に得られる。このモルタル組成物
は、使用目的に応じて現場打設あるいは所要形状
の型枠に注型して硬化させることにより軽量コン
クリート断熱材が得られる。この発明においては、上記モルタル組成物を調
製する際、上記成分に加えて、AE剤、減水剤、
促進剤、遅延剤、繊維質補強材等の混和剤を必要
に応じて適宜に混合してもよく、また、固体各成
分、液体各成分を予め混合し、モルタル組成分調
製時にそれらを混練してもよい。 (5) 発明の作用効果以上に述べたように、この発明のモルタル組成
物を現場打設あるいは注型後に硬化させるもので
あるから、添加材の粘性作用、保水作用等によつ
て黒曜石発泡体がセメントペースト中に均一に分
散して保持され、かつ黒曜石発泡体とセメントペ
ースト間の結合強度が一段と強固なものとなり、
黒曜石発泡体の分離が抑制されて均質なモルタル
および硬化物が得られる。また、黒曜石発泡体を
予め調製した添加剤を含有するセメントミルクと
混練してモルタル組成物と成した場合、モルタル
組成物調製工程において、黒曜石発泡体に作用す
る外部応力は極めて小さなものとなり、かつ、そ
れ自身の高強度と相俟つてモルタル組成物調製時
の黒曜石発泡体の破壊が未然に防止されるので、
黒曜石発泡体の高い強度が保持されると共に黒曜
石発泡体による配合水の吸収によるモルタル組成
物の流動性低下が防止される。さらにモルタル組
成物調製時の軽量骨材の非吸水性と添加剤の空気
連行作用と減水作用等により水セメント比を小さ
くすることができる。このためにこの発明によれ
ば、従来製品に増して軽量（比重0.6以下）で高
強度有し、断熱性（熱伝導率0.135〜0.081）が大
きく、乾燥収縮の少ない吸水性の低い経済性に富
む軽量コンクリート断熱材を極めて容易に製造す
ることができる。また、この発明によれば、強度が高く、搬送等
の取り扱い時にも破壊することがない高い品質の
安定性を有する黒曜石発泡体を軽量化骨材として
使用し、その黒曜石発泡体は、前述したように、
モルタル組成物調製工程での破壊がなく、さらに
モルタル組成物は添加剤の作用等により連行され
た空気泡の安定性が高く破壊することがなく、か
つ保水性を有し、硬化反応が確実に進行するの
で、品質のバラツキが少なく極めて高い信頼性を
有する軽量コンクリート断熱材が得られる。かつ
また、この発明のモルタル組成物はコンクリート
等の他の材料への付着力が大きく、各配合成分の
分離がなく、しかも凝結までの間に収縮すること
がなく、鏝ばなれや鏝伸びが良いので、作業性が
極めて良好で、一度の表面鏝塗りで表面性状の極
めて優れた軽量コンクリート断熱材が得られる。 (6) 実施例次に具体的実施例を示して、この発明をさらに
詳細に説明する。実施例 (1) 後記第１表に示す配合組成にポルトランドセメ
ント、添加剤（セルロース誘導体であるメチルセ
ルロース）および第２表に示す黒曜石発泡体を強
制練りミキサー（46rpm）に投入して２分間空練
した後、AE剤（商品名ビンソル（山宗化学株式
会社製造））および水を添加しながら３分間混練
してモルタル組成物を調製し、それを注型し、25
℃の温度条件で28日間養生し、絶乾かさ比重
（JISA1161、105±５℃で恒量に成るまで乾燥）、
圧縮強さ（JISA1108、気乾状態）、曲げ強さ
（JISR5201、気乾状態）、熱伝導率（JISA1412、
平均温度24℃〜25℃）を測定した試験の結果を第
１表に示す。実施例 (2)〜(6) 上記実施例(1)で使用したミキサーおよび原料を
使用して、第１表に示す配合組成にポルトランド
セメントと添加剤、AE剤、および水を加えて２
分間攪拌混合してセメントミルクを調製し、次い
でこのセメントミルクに黒曜石発泡体を添加しな
がら３分間混練してモルタル組成物を調製し、実
施例(1)と同様に供試体を作成して物性を測定し
た。その結果を第１表に示す。参考例 (1) 上記実施例で使用したミキサーおよび原料を使
用して、第１表に示す配合組成にセメントおよび
黒曜石発泡体を２分間空練りし、次いで水および
AE剤を添加しながら３分間混練してモルタル組
成物を調製し、実施例(1)と同様に供試体を作成し
て物性を測定した。なお、ここで得られたモルタ
ル組成物は流動性が低く、若干の配合水の分離が
認められた。参考例 (2) 第２表に示す発泡パーライトを軽量骨剤に使用
し、参考例(1)と同一の方法で供試体を作成して物
性を測定した。なお、ここで得られたモルタル組
成物は、凝固までの間に各成分の分離により、軽
量骨剤が表面に浮上し、また連行気泡の破壊によ
る収縮が認められた。

【表】

【表】 (7) 発明の効果以上に述べたように、この発明によれば、物理
的、化学的、機械的強度のすべてに優れた物性を
有する低温用高強度軽量コンクリート断熱材が経
済的に得られる。また、この発明のモルタル組成物を現場打設あ
るいは注型して硬化させるものであるから、軽量
で高強度を有し、熱伝導率が小さく、乾燥収縮が
少なく、吸水性の低い、経済性に富む低温用高強
度軽量コンクリート断熱材を極めて容易に製造す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１セメントに、水に分散あるいは溶解あるいは
吸水して粘性を高める無機化合物あるいは有機高
分子化合物からなる添加剤、発泡用原石を加熱発
泡させた粒径が５mm以下で容積重量が0.15Kg／リ
ツトルないし0.30Kg／リツトルの黒曜石発泡体か
らなるセメント容積比２〜10の軽量骨材、セメン
ト100重量部に対して30重量部ないし150重量部の
水及び必要に応じて混和剤を添加混練してなる低
温用高強度軽量コンクリート断熱材用モルタル組
成物。