JPH06298554A - 軽量硬化物 - Google Patents

軽量硬化物

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JPH06298554A
JPH06298554A JP8363193A JP8363193A JPH06298554A JP H06298554 A JPH06298554 A JP H06298554A JP 8363193 A JP8363193 A JP 8363193A JP 8363193 A JP8363193 A JP 8363193A JP H06298554 A JPH06298554 A JP H06298554A
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JP
Japan
Prior art keywords
cured product
synthetic resin
lightweight
resin foam
foam beads
Prior art date
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Pending
Application number
JP8363193A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Nakajima
一郎 仲嶋
Kumiko Osugi
久美子 大杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP8363193A priority Critical patent/JPH06298554A/ja
Publication of JPH06298554A publication Critical patent/JPH06298554A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/08Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量であるにもかかわらず高強度を有し、吸
水性が小さく、断熱性及び耐久性に優れるとともに釘打
の可能な軽量硬化物を提供すること。 【構成】 少なくともセメント、水、及び合成樹脂発泡
ビーズの3種類の資材を混合して硬化した軽量硬化物で
あって、当該軽量硬化物の単位容積質量が1000乃至
1500kg/m3 の範囲内で、その吸水率が20重量%
以下であり、前記合成樹脂発泡ビーズは略球形状をなす
と共にその平均粒径が1.5 mm以下で、その混入率が15
乃至50容量%で軽量硬化物全体にほぼ平均して分布し
ており、しかもセメントの混入単位容積質量が700kg
/m3 以上であること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、軽量であるにもかか
わらず高強度を有し、吸水性が小さく、断熱性及び耐久
性に優れるとともに釘打の可能な軽量硬化物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、集合住宅、ホテル、学校、病
院、事務所、劇場、体育館などの各種建築物の構造用材
料としてコンクリートが多用されているが、現在主とし
て用いられている普通コンクリートは、単位容積質量が
約2300kg/m3 と重く、地震荷重が大きくなるため
基礎、柱、梁などの寸法が大きくなり、そのため建築コ
ストが大きくなるとともに空間利用率が低下するという
欠点がある。また、直接に釘打ができないため、釘打が
必要な部分には予め木材を埋め込んでおかなければなら
ず、作業が面倒である。
【0003】一方、軽量化を図るために、骨材として、
火山などよりとれる天然軽量骨材、膨張粘土、膨張頁岩
などの人工軽量骨材、および膨張スラグなどの副産軽量
骨材からなる軽量骨材を用いた軽量コンクリートが用い
られている。また、オートクレーブで養生して作った気
泡コンクリート(ALC)も用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の軽量コンクリートは、単位容積密度が1400
乃至2000kg/m3 であり(一般に使用されているの
は、1700〜2000kg/m3)、軽量化がまだ不十分である
という問題点がある。また、混練時あるいは打ち込み時
に軽量骨材が浮き上がって分離し、全体に均一して分布
したコンクリートが得にくいという問題点がある。また
更に、ALCは圧縮強さが40kg/cm2 程度と小さく、
脆く、破損しやすいため、構造材として用いることがで
きない問題点がある。また、オートクレーブでの高温高
圧蒸気養生が必要であり、製造に際して特殊な設備が必
要であるという問題点がある。さらに、両者の欠点とし
て、連続空隙量が多いため、吸水性が大きく、水漏れが
し易く、また凍結融解抵抗性、中性化などの耐久性が劣
るという問題点がある。
【0005】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、軽量であるにもかかわらず高強度を有し、吸水性が
小さく、断熱性、耐久性に優れ、かつ、釘打の可能な軽
量硬化物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の手段とすると
ころは、請求項1においては、少なくともセメント、水
及び合成樹脂発泡ビーズの3種類の資材を混合して硬化
した軽量硬化物において、当該軽量硬化物の単位容積質
量は1000乃至1500kg/m3 の範囲内で、その吸
水率が20重量%以下であり、前記合成樹脂発泡ビーズ
は略球形状をなすと共にその平均粒径が1.5 mm以下で、
その混入率が15乃至50容量%で軽量硬化物全体にほ
ぼ平均して分布しており、しかもセメントの混入単位容
積質量が700kg/m3 以上としたところにある。
【0007】請求項2においては、合成樹脂発泡ビーズ
の平均粒径が1.0 mm以下であるところにある。
【0008】請求項3においては、合成樹脂発泡ビーズ
の発泡倍率が略10倍以下で真比重が略0.1 以上とした
ところにある。
【0009】請求項4においては、合成樹脂発泡ビーズ
がポリスチレン発泡ビーズであるところにある。
【0010】
【作用】前記請求項1の手段によると、少なくともセメ
ント、水及び合成樹脂発泡ビーズの3種類の資材を混合
して硬化した軽量硬化物において、当該軽量硬化物の単
位容積質量は1000乃至1500kg/m3 の範囲内と
なるように、合成樹脂発泡ビーズの混入率が15乃至5
0容量%にしているので、軽量硬化物は全体として軽量
である。混入率を15%以下とすると、セメントの含有
率が多くなり軽量化を図ることができなく、逆に50%
以上とすると、セメントの含有率が少なくなって強度が
弱くなる。しかし、上記範囲内であれば、セメントの混
入単位容積質量を700kg/m3 以上としているので、
強度の強い軽量硬化物となる。
【0011】加えて、合成樹脂発泡ビーズは軽量硬化物
内で略球形状の状態をなし、平均粒径が1.5 mm以下と小
さくて、軽量硬化物全体にほぼ平均して分布し、しか
も、破砕した合成樹脂発泡体のように歪な形状でないの
で、局部的に応力集中がかかり、強度が小さくなるとい
う問題や、計量のばらつきが大きいため安定した品質が
得られにくいという問題も生じなく、軽量硬化物の強度
も全体として平均したものが得られる。なお且つ、その
吸水率が20重量%以下であることから、水密性や凍結
融解に対する抵抗性が優れている。
【0012】合成樹脂発泡ビーズは、軽量で吸水性が小
さく、また平均粒径が1.5 mm以下と非常に小さく、この
ため製造時におけるセメント及び水と混練する際にロー
リング効果による流動性が良好になり、その結果、良好
な作業性を維持しつつ水セメント比を小さくすることが
できる。そして、このようにして得られた軽量硬化物
は、連続空隙が小さく、緻密で収縮が小さく、前記した
ように吸水率が20重量%以下と小さくなる。また透水
性も小さい。更に、水セメント比が小さく且つ水や空気
を透しにくい合成樹脂発泡体ビーズを多く含有している
ことから、中性化性能に優れた高耐久性の軽量硬化物と
なる。
【0013】このような合成樹脂発泡ビーズは、ポリス
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリルニト
ルポリスチレン、ポリスチレンポリエチレン共重合体、
ポリ塩化ビニリデンなどを発泡させることによって得ら
れる。発泡倍率は、とくに限定されるものではないが、
通常は3乃至50倍程度のものが望ましい。このような
発泡倍率のものでも、軽量硬化物の中では若干収縮して
おり、その収縮の度合いは高倍率のもの程大きい。
【0014】請求項2の手段によると、合成樹脂発泡ビ
ーズの平均粒径を1.0 mm以下の小径としたことによっ
て、軽量硬化物の強度が強まる。また、製造時における
セメント及び水と混練する際にローリング効果による流
動性が一層良好になり、より良好な作業性を維持しつつ
水セメント比を一層小さくすることができる利点が生じ
る。
【0015】請求項3の手段によると、合成樹脂発泡ビ
ーズの発泡倍率が軽量硬化物の内部で略10倍以下で真
比重が略0.1 以上の低発泡体を維持するようにしたの
で、ビーズ自体の強度が強くなり、従って、軽量硬化物
の強度も一層強くなる。
【0016】請求項4の手段によると、合成樹脂発泡ビ
ーズをポリスチレン発泡ビーズとしたので、ポリスチレ
ンの有する強靱性によって、軽量硬化物の強度が一層増
大する。
【0017】
【実施例】この発明の実施例について以下詳細に説明す
るが、この発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。
【0018】まず、この発明の軽量硬化物の製造につい
て説明する。
【0019】表1及び表2において、NO.1〜NO.6は実験
例を示し、この内NO.1〜NO.4は比較例を示し、NO.5及び
NO.6がこの発明の実施例である。
【0020】NO.1,NO.3〜NO.6におけるビーズは、スチ
レンモノマーに発泡剤(ブタン)を添加しつつポリスチ
レンビーズを重合し、選別された小粒形の原料樹脂を予
備発泡機内部に投入し、蒸気にて所定の発泡倍率まで発
泡させ、所定の平均粒径の合成樹脂発泡ビーズを得た。
このときのそれぞれの真比重は表1の通りである。又、
NO.2の粉砕品は、上記のようにして得られた発泡倍率2
0倍の合成樹脂発泡ビーズを成形機(金型)内に充填
し、蒸気にて加熱融着させ、所定形状の成形品を得た。
ついで成形品を50〜60℃の乾燥室にて成形品内部の
水分を蒸発させた。ついで乾燥した成形品を粉砕機にて
粉砕し、平均径が約2mmの粉砕品を得た。
【0021】上記のようにして得られたそれぞれのビー
ズ、粉砕品に普通ポルトランドセメントおよび水を加え
て表1に示す配合割合でそれぞれ別々にモルタルミキサ
ーにて混練した。混練方法はセメントに水を加え2分間
混練したのち、ビーズ、粉砕品を加えさらに3分間混練
した。このときの各実験例の水セメント比、合成樹脂発
泡体の混入率(容量比)は表1に示す通りである。尚、
このときの合成樹脂発泡体の混入率は硬化後における混
入率とほぼ同じである。
【0022】
【表1】
【0023】このような混練物をそれぞれ型枠に入れ、
テストピースを作製した。1日後型枠をはずし養生し
た。養生方法は水中養生とした。
【0024】得られたテストピース(軽量硬化物)につ
いて、吸水性能、表乾密度、4週圧縮強さ(JIS R 5201
準拠)、釘の引抜き抵抗力(JIS Z 2121準拠)中性化性
能を測定した。この測定結果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】(1)吸水性能の測定は、10×10×5cmの試
験体を前記テストピースを用いて形成し、これを80℃
で1週間養生し絶乾状態にしたのち3cm深さに浸水して
24時間後の吸水量を測定した。 (2)中性化性能の測定は、4×4×16cmの試験体を前記
テストピースを用いて形成し、これを温度20℃、湿度
60%で28日間乾燥したのち、炭酸ガス濃度10%で
中性化を促進させて測定した。 釘の引抜き強度は、釘1cmあたりの強さである。
【0027】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、この
発明の軽量硬化物は、少なくともセメント、水、及び合
成樹脂発泡ビーズの3種類の資材を混合して硬化した軽
量硬化物において、当該軽量硬化物の単位容積質量は1
000乃至1500kg/m3 の範囲内で、その吸水率が
20重量%以下であり、前記合成樹脂発泡ビーズは略球
形状をなすと共にその平均粒径が1.5 mm以下で、その混
入率が15乃至50容量%で軽量硬化物全体にほぼ平均
して分布しており、しかもセメントの混入単位容積質量
が700kg/m3 以上である構成としたので、軽量のわ
りには圧縮強度を得ることができる。又、一般の鉄丸釘
が打て、合板とほぼ同等の釘の引抜き抵抗力を有してい
る。更に、吸水率が小さいことから、凍結融解抵抗性に
優れており、しかも、中性化しにくく、高耐久性を有し
ている。更には又、電動ノコにて容易に切断でき、断熱
性があり、耐火性に優れるという利点をも有している。
【0028】このような利点を有するために、軽量構造
部材、軽量PCカーテンウォール,打込み型枠,断熱型
枠,耐火材,また寒冷地用部材等の用途に有効に利用す
ることができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともセメント、水、及び合成樹脂
    発泡ビーズの3種類の資材を混合して硬化した軽量硬化
    物において、 当該軽量硬化物の単位容積質量は1000乃至1500
    kg/m3 の範囲内で、その吸水率が20重量%以下であ
    り、前記合成樹脂発泡ビーズは略球形状をなすと共にそ
    の平均粒径が1.5 mm以下で、その混入率が15乃至50
    容量%で軽量硬化物全体にほぼ平均して分布しており、
    しかもセメントの混入単位容積質量が700kg/m3
    上であることを特徴とする軽量硬化物。
  2. 【請求項2】 合成樹脂発泡ビーズの平均粒径が1.0 mm
    以下である請求項1に記載の軽量硬化物。
  3. 【請求項3】 合成樹脂発泡ビーズの発泡倍率が略10
    倍以下で真比重が略0.1 以上である請求項1に記載の軽
    量硬化物。
  4. 【請求項4】 合成樹脂発泡ビーズがポリスチレン発泡
    ビーズである請求項1、2又は3に記載の軽量硬化物。
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