JPH0624817A - 水硬性無機質成形体の製造方法 - Google Patents

水硬性無機質成形体の製造方法

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JPH0624817A
JPH0624817A JP18499492A JP18499492A JPH0624817A JP H0624817 A JPH0624817 A JP H0624817A JP 18499492 A JP18499492 A JP 18499492A JP 18499492 A JP18499492 A JP 18499492A JP H0624817 A JPH0624817 A JP H0624817A
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water
fiber
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hydraulic inorganic
weight
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JP18499492A
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Yoichi Ikemoto
陽一 池本
Hiroshi Maesako
浩 前迫
Kunio Kusano
邦雄 草野
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セメントの水和反応における化学量論量に近
い水量であっても賦形でき、成形体の組織の緻密化がは
かれ、高強度で耐水性に優れた、水硬性無機質成形体の
製造方法を提供する。 【構成】 ポルトランドセメント、繊維径0.1〜1デ
ニールのレーヨン繊維、ポリプロピレン繊維、ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース、フライアッシュ及び水か
らなる混合物を押出成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質成形体の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セメント、モルタル、石膏等の水硬性無
機物質と水を用いた成形体は、建築、土木材料などの構
造材に好適に使用されている。古くから種々の構造材等
に用いられている。これらの水硬性無機質成形体を製造
するには、押出成形法が生産性の面で優れている。しか
し、押出成形法においては特に流動性が要求されるので
流動性を確保するために、セメントの水和反応における
化学量論量以上の水が添加されてきた。このような水硬
性無機質成形体を硬化して得られた硬化体は、余剰水に
より空隙が形成され、強度、耐水性等が化学量論量に近
い水量で成形、硬化して得られた硬化体に比べ低いとい
う問題があった。
【0003】そこで高強度の硬化体を得るために、セメ
ントと細骨材に水溶性の非イオン性セルロースエーテル
を配合し、ロール又は押出成形で成形する方法(特公平
3−21324号公報)が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
3−21324号公報の方法では良好な成形性を付与す
るのに水溶性の非イオン性セルロースエーテルを大量に
添加する必要があり、その結果材料コストが高くなるだ
けでなく、耐水性が低下するといった問題があった。
【0005】本発明の目的は、上記の課題を解決し、セ
メントの水和反応における化学量論量に近い水量であっ
ても賦形でき、成形体の組織の緻密化がはかれ、高強度
で耐水性に優れた硬化体を得ることのできる、水硬性無
機質成形体の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明で用いられる水硬
性無機物質は、水で練ったとき硬化性を示す無機物質な
らば特に限定されず、たとえば普通ポルトランドセメン
ト、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメント、ロ
ーマンセメント等の単味セメント、耐酸セメント、耐火
セメント、水ガラスセメント等の特殊セメント、石膏、
石灰、マグネシアセメント等の気硬性セメントなどがあ
げられ、特に強度、耐水性の点で、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメントが好適に使用される。これらは単
独で使用されてもよいし、2種類以上併用されてもよ
い。
【0007】本発明において用いられる水の量は、少な
くなると水硬性無機物質の硬化が十分になされず、又、
組成物の分散性が低下し、多くなると最終的に得られる
硬化体の強度が低下するので、水硬性無機物質100重
量部に対して15〜60重量部に限定され、好ましくは
20〜40重量部である。
【0008】本発明において用いられる水溶性高分子物
質は、水に溶解して粘性を付与し、水硬性無機物質と水
から得られる組成物の流動性を高めて賦形性を良好なも
のとし、又、セメント硬化体中の過剰な水分を吸収しセ
メント粒子間中の空隙を埋める接合剤となりうる高分子
物質ならば特に限定されず、たとえばメチルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリル酸、リグニンスルホン
酸塩などがあげられる。水溶性高分子物質の添加量は少
なくなると組成物の流動性が低くなり、多くなると、最
終的に得られる硬化体の耐水性が低下するので水硬性無
機物質100重量部に対し、0.3〜1重量部に限定さ
れる。
【0009】本発明において用いられる高吸水性繊維
は、水を吸収したまま水硬性無機物質の粒子間に分散さ
れ、成形時に成形圧力によって水が放出される繊維であ
って、水硬性無機物質粒子間に水が均一に分散され、水
硬性無機物質粒子同士が滑り易くなるので、組成物の流
動性を向上させると共に、硬化後の水硬性無機物質粒子
同士の接着が強固になる。高吸水性繊維の吸水量は、高
吸水性繊維100重量部に対し、5〜100重量部の水
を吸収可能なものが好ましい。高吸水性繊維の材質とし
てはたとえば、レーヨン、麻、綿、パルプ、ポリアクリ
ル酸塩などがあげられる。高吸水性繊維の繊維径は、細
くなると曲げ強度などの機械的強度が小さくなり、太く
なると材料の流動性が悪くなるため繊維径0.1〜1デ
ニールに限定される。また、高吸水性繊維の繊維長は、
短くなると、引張強度向上などの補強効果が小さく、ま
た、長すぎると繊維の分散性及び配向性が低下するた
め、長さ0.5〜10mmが好ましい。高吸水性繊維の
量は少なくなると引張強度向上などの補強効果が小さ
く、多くなると繊維の分散性が低下するため水硬性無機
物質100重量部に対し、1〜20重量部に限定され
る。
【0010】本発明においてさらに必要に応じて無機質
充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解
せず、水硬性無機物質の硬化反応を阻害せず、本発明の
製造方法で使用されるあらゆる構成材料の作用を著しく
阻害しないものならば特に限定されず、たとえば珪砂、
川砂等のセメントモルタル用骨材、フライアッシュ、シ
リカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、高炉ス
ラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ウォラ
ストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪
藻土などがあげられる。さらに軽量化を図る目的でシリ
カバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シ
ラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼生粘土等の無機
質天然発泡体などを使用してもよい。これらは単独で使
用されてもよいし、2種類以上併用されてもよい。
【0011】上記無機質充填材は、平均粒径が小さいと
最終的に得られる硬化体の強度が低下し、大きくなると
無機質充填材の粒子が分散し難くなるため、衝撃強度が
低下するので、0.03〜500μmが好ましい。上記
無機質充填材は、添加量が多くなると最終的に得られる
硬化体の強度が低下するので水硬性無機物質100重量
部に対し200重量部以下が好ましい。
【0012】本発明においてさらに必要に応じて高吸水
繊維以外の補強繊維が添加されてもよい。補強繊維は、
成形体に付与したい性能に応じ任意のものが使用でき、
たとえば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ
プロピレン、カーボン、アラミド等の合成繊維、ガラス
繊維、チタン酸カリウム、鋼等の無機繊維などが使用で
きる。特に合成繊維を用いた場合には、可撓性の向上が
著しい。上記補強繊維の繊維径は、細くなると混合時に
再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成されやす
くなり、最終的に得られる硬化体の強度はそれ以上改善
されず、太くなるか又は短くなると引張強度向上などの
補強効果が小さく、又、長くなると繊維の分散性及び配
向性が低下するので、繊維径0.3〜40デニール、繊
維長1〜15mmが好ましい。上記補強繊維の添加量は
多くなると繊維の分散性が低下するので、水硬性無機物
質100重量部に対し、20重量部以下が好ましい。
【0013】本発明の水硬性無機質成形体の製造方法
は、上記水硬性無機物質、水溶性高分子物質、高吸水性
繊維1〜20重量部、水及び必要に応じて高吸水性繊維
以外の補強繊維、無機質充填材からなる混合物を押出成
形するものである。上記混合方法、押出成形方法は特に
限定されるものではなく、従来公知の任意の混合機、押
出機が使用される。
【0014】本発明において得られた成形体は、さらに
必要に応じて必要なサイズに切断し、押圧成形用金型に
供給して所望の形状に賦形してもよいし、さらに押圧成
形用金型を3次元方向に微振動させながら押圧成形する
ことにより、複雑な形状の成形体に賦形することもでき
る。
【0015】本発明の方法で得られた水硬性無機質成形
体は、水硬性無機物質として例えば石膏のように硬化速
度の速いものを用いれば、成形中例えば押圧成形の際に
加熱することにより、成形と同時に硬化させることがで
き、また、得られた硬化体を時間をかけて自然養生を行
ってもかまわないが、硬化反応の遅い例えばポルトラン
ドセメントのような水硬性無機物質を使用する場合に
は、成形体を加熱、加湿する、オートクレーブ養生を施
すなど、従来公知の方法により養生を行うことにより、
硬化反応を促進でき、機械的物性を向上することができ
る。
【0016】
【実施例】本発明を実施例をもってさらに詳しく説明す
る。 実施例1〜4、比較例1〜5
【0017】表1に示した所定量の、普通ポルトランド
セメント(小野田セメント社製)、レーヨン繊維1(繊
維径0.5デニール、繊維長3mm、吸水量12重量
部)、レーヨン繊維2(繊維径0.8デニール、繊維長
3mm、吸水量12重量部)、レーヨン繊維3(繊維径
2.5デニール、繊維長3mm、吸水量12重量部)、
レーヨン繊維4(繊維径0.05デニール、繊維長3m
m、吸水量12重量部)、麻繊維1(繊維径0.5デニ
ール、繊維長3mm、吸水量24重量部)、麻繊維2
(繊維径2.5デニール、繊維長3mm、吸水量24重
量部)、ポリプロピレン繊維(繊維径2デニール、繊維
長6mm)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(2
0℃における2%水溶液の粘度が30,000cpsの
もの)、フライアッシュ(平均粒径100μm、真比重
2.3、かさ比重0.6;JIS A6201に準ず
る)をドライブレンドし、容量10リットルのミキサー
で、所定量の水と混合した後、混練して得られた混練物
を、押出方向に100mmの平行部を有する金型が設置
されたスクリュー径200mmの押出機で押出成形し、
幅300mm、厚み5mmの成形体を得た。なお押出時
の成形圧力を圧力計で測
【0018】比較例6、7 表1に示した所定量の、普通ポルトランドセメント(小
野田セメント社製)、レーヨン繊維1(繊維径0.5デ
ニール、繊維長3mm、吸水量12重量部)、ポリプロ
ピレン繊維(繊維径2デニール、繊維長6mm)、ヒド
ロキシプロピルメチルセルロース(20℃における2%
水溶液の粘度が30,000cpsのもの)、フライア
ッシュ(平均粒径100μm、真比重2.3、かさ比重
0.6;JIS A 6201に準拠)及び水をドライ
ブレンドし、容量10リットルのミキサーで、所定量の
水と混合して得られた混合物を、押出方向に100mm
の平行部を有する金型が設置されたスクリュー径200
mmの押出機に供給したが、混練できなかった。
【0019】実施例1〜4、比較例1〜5で得られた成
形体を90%RHにおいて6時間養生硬化して硬化体を
得、以下の試験に供した。
【0020】物性評価 曲げ強度 得られた硬化体を切断して試験片を得、曲げ強度をJI
S A 1408の方法に準じて測定し、素材の曲げ強
度とした。
【0021】乾湿繰り返し試験 得られた硬化体を切断して試験片を得、乾湿繰り返し試
験をISO/DIS9125の方法に準じて行い、10
サイクル毎にサンプルを取り出し、上記方法と同様に曲
げ強度を測定し、強度を90%保持しているサイクル数
を記した。以上の結果を表2に併せ示した。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明の水硬性無機質成形体の製造方法
は、水硬性無機物質、水溶性高分子物質、繊維径0.1
〜1デニールの高吸水性繊維、及び水からなる組成物を
押出成形するものであるから、従来粘性付与剤として用
いられていた水溶性高分子物質の添加量を低減しても、
セメントの水和反応における化学量論量に近い水量から
なる流動性が悪い材料でも賦形でき、成形体の組織の緻
密化がはかれ、高強度で耐水性に優れた硬化体を得るこ
とができる。したがって、本発明の製造方法により、強
度、耐水性等の物性に優れた硬化体を安価に得ることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 24:38 A 2102−4G 16:06 A 2102−4G 18:08) B 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水硬性無機物質100重量部、水溶性高
    分子物質0.3〜1重量部、繊維径0.1〜1デニール
    の高吸水性繊維1〜20重量部、及び水15〜60重量
    部からなる組成物を押出成形することを特徴とする水硬
    性無機質成形体の製造方法。
JP18499492A 1992-07-13 1992-07-13 水硬性無機質成形体の製造方法 Pending JPH0624817A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100613902B1 (ko) * 2005-03-30 2006-08-17 덕주건설(주) 강도 및 내구성이 개선된 모르타르 조성물
JP2006526565A (ja) * 2003-05-30 2006-11-24 ポリマー・グループ・インコーポレーテツド 単位化された構造的強化構成物

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