JPH06298579A - 軽量硬化物 - Google Patents

軽量硬化物

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Publication number
JPH06298579A
JPH06298579A JP8363293A JP8363293A JPH06298579A JP H06298579 A JPH06298579 A JP H06298579A JP 8363293 A JP8363293 A JP 8363293A JP 8363293 A JP8363293 A JP 8363293A JP H06298579 A JPH06298579 A JP H06298579A
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JP
Japan
Prior art keywords
lightweight
synthetic resin
cured product
resin foam
foam beads
Prior art date
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Pending
Application number
JP8363293A
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 JP8363293A priority Critical patent/JPH06298579A/ja
Publication of JPH06298579A publication Critical patent/JPH06298579A/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】 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
とともに釘打が可能でしかも乾燥収縮率の低い軽量硬化
物を提供すること。 【構成】 少なくともセメント、水、合成樹脂発泡ビー
ズ及び構造用軽量コンクリート骨材の4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いることを特徴とする軽
量硬化物。

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が可能でしかも乾燥収縮率の低
い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、1700〜2000 kg/m3)、軽量化がまだ不十分である
という問題点がある。また、セメントと細骨材からなる
モルタルの比重が約2.3 と大きいのに対して構造用軽量
コンクリート骨材の比重が約1.0 〜2.0 (一般に使用さ
れているのは、1.0 〜1.5)と小さかったので、混練時あ
るいは打ち込み時に軽量粗骨材が浮き上がって分離し、
上下で強度にバラツキが生じて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、合成樹脂発泡ビーズ及び構造用軽量コンクリート骨
材の4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15
00kg/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い
るところにある。
【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】請求項5においては、構造用軽量コンクリ
ート骨材の平均粒径が2.5 乃至10mmの範囲内であるとこ
ろにある。
【0011】
【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、合成樹脂発泡ビーズ及び構造用軽量コンクリ
ート骨材の4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50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45
0kg/m3 以上としているので、強度の強い軽量硬化物
となる。
【0012】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。
【0013】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、水など混練する際にロー
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。
【0014】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。
【0015】構造用軽量コンクリート骨材は、JIS
A 5002に示されるように、人工軽量骨材、天然軽
量骨材、副産軽量骨材などを挙げることができる。これ
らのうち吸水率が小さく、高強度であることから人工軽
量骨材が最も好ましい。人工軽量骨材の混入量はとくに
限定されるものではないが、全容量の20乃至50容量
%、とりわけ30乃至40容量%が好ましい。
【0016】このような構造用軽量コンクリート骨材を
配合すると、構造用軽量コンクリート骨材の圧縮抵抗力
で収縮を拘束するとともに、収縮を生じさせるセメント
と水の単位容積あたりの使用量が少なくなるので、乾燥
収縮性能が向上する。しかも圧縮強度を低下させること
なく乾燥収縮性能の向上を図ることができる。
【0017】又、従来のモルタルに該当するセメントと
合成樹脂発泡ビーズとの混合物の比重が約1.0 乃至1.5
の範囲内であるために、構造用軽量コンクリート骨材の
比重とほぼ同等となり、その結果、良好な混合性をうる
ことができ、軽量硬化物内でのバラツキがなくなる。こ
の構造用軽量コンクリート骨材のサイズは、とくに限定
されるものではないが、平均粒径が2.5 乃至20 mm で、
比重0.4 乃至2.0 とりわけ1.0 乃至15程度であるのが望
ましい。比重が1.0 以下の場合は骨材のサイズは細かい
方が良く平均粒径が2.5 乃至10mm、好ましくは2.5 乃至
5mm程度であるのが望ましい。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】請求項5の手段によると、構造用軽量コン
クリート骨材の平均粒径が2.5 乃至10mmの範囲内である
と、混合性がより一層向上する。
【0022】
【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。
【0023】まず、この発明の軽量硬化物の製造につい
て説明する。
【0024】表1及び表2において、NO.1〜NO.4は実験
例を示し、この内NO.1とNO.2は比較例を示し、NO.3及び
NO.4がこの発明の実施例である。
【0025】NO.1〜NO.4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、蒸気にて表1に示す発泡倍率まで発泡
させ、平均粒径が1.5 mm以下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。
【0026】
【表1】
【0027】上記のようにして得られたそれぞれの合成
樹脂発泡ビーズに普通ポルトランドセメント、水、人工
軽量骨材として比重2.5 で粒径が5乃至10mmのアサノラ
イト(商品名、日本セメント株式会社製人工軽量骨材)
及び高性能AE減水剤を加えて表1に示す配合割合でそ
れぞれ別々にオムニミキサーにて混練した。混練方法は
セメントに水及び高性能AE減水剤を加え1分間混練し
たのち、合成樹脂発泡ビーズと人工軽量骨材を加えさら
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。
【0028】このような混練物をそれぞれ型枠に入れ、
テストピース(Φ100 ×200 mm)を作製した。1日後型
枠を外し養生した。養生方法は水中養生とした。
【0029】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、圧縮強度、釘の引抜き抵抗
力(JIS Z 2121準拠)、中性化性能及び乾燥収縮率を測
定した。この測定結果を表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】(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。 (3)圧縮強度は、JIS A 1108の「コンクリー
トの圧縮強度試験方法」に基づいて4週圧縮強度を測定
した。 (4)乾燥収縮率は、JIS A 1129の「モルタル
及びコンクリートの長さ変化試験方法」に基づいて20
週の乾燥収縮率を測定した。 釘の引抜き強度は、釘1cmあたりの強さである。
【0032】
【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
成樹脂発泡ビーズ及び構造用軽量コンクリート骨材の4
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た構成と
したので、軽量の割には強い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。加えて、圧縮強度を低下させるこ
となく構造用軽量コンクリート骨材を混入により乾燥収
縮性能の向上を図ることができる。
【0033】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。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項5
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/02 16:08 2102−4G 14:02) B 2102−4G

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともセメント、水、合成樹脂発泡
    ビーズ及び構造用軽量コンクリート骨材の4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いるこ
    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。
  5. 【請求項5】 構造用軽量コンクリート骨材の平均粒径
    が25乃至10mmの範囲内である請求項1に記載の軽量
    硬化物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008534418A (ja) * 2005-03-22 2008-08-28 ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド 軽量コンクリート組成物
JP2009530225A (ja) * 2006-03-22 2009-08-27 ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド 軽量コンクリート組成物
KR101363982B1 (ko) * 2012-10-05 2014-02-18 현대건설주식회사 경량 콘크리트용 시멘트 혼합조성물 및 이를 이용한 경량 콘크리트 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008534418A (ja) * 2005-03-22 2008-08-28 ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド 軽量コンクリート組成物
JP2009530225A (ja) * 2006-03-22 2009-08-27 ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド 軽量コンクリート組成物
KR101363982B1 (ko) * 2012-10-05 2014-02-18 현대건설주식회사 경량 콘크리트용 시멘트 혼합조성물 및 이를 이용한 경량 콘크리트 제조방법

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