JPH07241824A - 高強度複合材、及びその製造法 - Google Patents

高強度複合材、及びその製造法

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JPH07241824A
JPH07241824A JP6220694A JP6220694A JPH07241824A JP H07241824 A JPH07241824 A JP H07241824A JP 6220694 A JP6220694 A JP 6220694A JP 6220694 A JP6220694 A JP 6220694A JP H07241824 A JPH07241824 A JP H07241824A
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mesh
water
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soluble polymer
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JP6220694A
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Teruhisa Inoue
照久 井上
Shigeru Mogi
繁 茂木
Kiichi Mano
基一 真野
Satoru Koike
了 小池
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Nippon Kayaku Co Ltd
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Nippon Kayaku Co Ltd
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    • 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
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/04Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/06Acrylates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

(57)【要約】 【構成】高炉水砕スラグ、水溶性高分子、硬化刺激剤、
及び水等を含有して成る良く混練された組成物と表面に
種々のメッシュを接着剤を使用する事なく埋没一体化さ
せ、曲げ強度に優れた破壊エネルギーの大きな高強度高
靭性複合材、及びこれら複合材の製造法。 【効果】曲げ強度に優れ、破壊エネルギーの大きいため
安全かつ広範に用いることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築、建設材料として
有用な複合材及びその製造法に関する。更に詳細には、
打込み型枠材、床スラブ型枠材、柱・梁型枠材等の打ち
込み型枠材やカーテンウォール及び内外装材等の建築、
建設材料として使用できる複合材、及びこれら複合材の
製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポルトランドセメントに代表されるセメ
ントを用いたモルタルやコンクリートは、安価であり、
比較的容易に、且つ短期間に強度発現できる等の理由か
ら、建設、建築分野を主体として多方面の分野で利用さ
れている。しかし、これらの材料は強度が低いためクラ
ックを生じ易く、実際の使用に関しては鉄筋等の骨材と
複合化させて使用される場合が多い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】骨材と複合化させてひ
び割れを防止させようとした場合でも、従来のセメント
材料では強度が更に低下し、使用に支障をきたしたり、
また、一度、ひび割れが拡大してしまうと材料が脱落崩
壊する。一方、ひび割れの拡大防止、材料が欠け落ちた
場合の脱落防止の目的で他の材料と複合化させた場合で
も、従来のセメント材料では初期破断の発生と共に材料
として十分にその機能を果たせなくなる。そこで高強度
材料を使用した上で、更に他の材料と複合化させ、破壊
エネルギーの大きな、靭性を有した高機能材料の出現が
望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは特定の高強
度な材料の表面にメッシュを接着剤を用いずに一体化さ
せた複合材が極めて高い強度を示す事を見出し本明を完
成させた。即ち本発明は、
【0005】(1)高炉水砕スラグ、水溶性高分子、硬
化刺激剤、及び水を含有して成る組成物を混練した混練
物、または混練成形した成形物の表面にメッシュを一体
化させた後、湿潤養生硬化して成る複合材、(2)組成
物がシリカヒュームを含有した組成物である上記(1)
記載の複合材、(3)水溶性高分子が分子内にカルボキ
シル基および/またはスルホン基および/またはアミド
基を有する水溶性高分子である上記(1)または(2)
記載の複合材、(4)水溶性高分子がポリ(メタ)アク
リル酸及びその塩である上記(1)または(2)記載の
複合材、(5)メッシュがカーボン繊維メッシュ、ステ
ンレスメッシュ、アラミド繊維メッシュ、ガラス繊維メ
ッシュ、ビニロン繊維メッシュ、鉄メッシュからなる群
より選ばれた一種以上である上記(1)、(2)、
(3)または(4)記載の複合材、(6)高炉水砕スラ
グ、水溶性高分子、硬化刺激剤、及び水を含有して成る
組成物を混練した混練物、または混練成形した成形物の
表面に、接着剤を用いずにメッシユを一体化させること
を特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4)また
は(5)記載の複合材の製造法を提供する
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
複合材は、高炉水砕スラグ、水溶性高分子、潜在硬化性
物質(高炉水砕スラグ)の硬化刺激剤となり得る塩基性
化合物、及び水等を含有して成る組成物を良く混練、ま
たは混練成形した複合材表面にメッシュをプレスまたは
プレス無しに、かつ接着剤を使用する事無く一体化さ
せ、更に湿潤養生硬化させる事により得られる。
【0007】本発明で用いる高炉水砕スラグは、ブレー
ン比表面積2000cm2 /g以上のものが好ましく、2
500cm2 /g以上のものが更に好ましく、特に300
0cm2 /g以上のものが好ましい。
【0008】本発明における組成物には、押出成形時の
成形性や流込み成形時の流動性等が向上する他、複合材
の機械的強度が向上するなどの効果が顕著なことからシ
リカヒュームを使用することは特に好ましい。シリカヒ
ュームの使用量は、高炉水砕スラグの大きさ(粒径)や
種類、必要に応じて添加する他の種々の混和材の種類や
量によっても異なるが、通常、高炉水砕スラグ100重
量部に対して2〜50重量部が好ましく、特に好ましく
は5〜25重量部である。
【0009】本発明で用いる水溶性高分子は、混練時間
内に混練系に均一に、且つ迅速に溶解する必要があるの
で微粒子状、微粉状または水溶液になっていることが好
ましい。
【0010】用いうる水溶性高分子の具体例としてはヒ
ドロキシプロピルメチルセルロース、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
メチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル
アマイド、ポリ(メタ)アクリル酸及びその塩、ポリ
(メタ)アクリル酸及びその塩の、アクリルアマイドと
(メタ)アクリル酸またはそのアルカリ金属塩との共重
合体または(A)アクリルアマイド及び/または(メ
タ)アクリル酸のアルカリ金属塩と(B)(メタ)アク
リル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の(メタ)
アクリル酸エステル、もしくはスチレン、エチレン、プ
ロピレン等の疎水性モノマーとの共重合体で水溶性であ
るポリアクリル酸系誘導体、メラミンスルホン酸ホルム
アルデヒド縮合物の塩、ナフタリンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物の塩、高分子量のリグニンスルホン酸塩
等が挙げられるが本発明はこれら水溶性高分子に限定さ
れるものではない。又、これら水溶性高分子は単独使用
だけでなく、2種以上を併用することも出来る。
【0011】これらの内、分子内にカルボキシル基およ
び/またはスルホン基および/またはアミド基を有する
ものが好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メ
タ)アクリル酸ナトリウム、ポリ(メタ)アクリル酸カ
リウム、ポリ(メタ)アクリル酸リチウム等のポリ(メ
タ)アクリル酸およびその塩やカルボキシメチルセルロ
ースが更に好ましく、ポリアクリル酸ナトリウムが特に
好ましい。
【0012】また、これら水溶性高分子は組成物の混練
物の成形に適した分子量のものを選定する事が好まし
く、特に限定されるものではないが、ポリアクリル酸ナ
トリウムを例にとると、押出成形を行う場合の分子量は
5000以上が好ましく、更に好ましくは50000以
上、特に好ましくは100000以上である。また流込
成形を行う場合の分子量は1000以上300000以
下が好ましく、更に好ましくは1500以上20000
0以下、特に好ましくは2000以上100000以下
である。
【0013】水溶性高分子の使用量は材料の要求特性、
成形方法等によって異なり、押出成形等の高分子量の水
溶性高分子を使用する場合は、高炉水砕スラグと任意成
分として用いるシリカヒュームの合計量100重量部に
対して、通常0.3〜10重量部、好ましくは0.4〜
7重量部、最も好ましくは0.5〜5重量部である。ま
た、流込成形法等の低分子量の水溶性高分子を使用する
場合は、高炉水砕スラグと任意成分として用いるシリカ
ヒュームの合計量100重量部に対して通常0.05〜
20重量部、好ましくは0.1〜10重量部、最も好ま
しくは0.2〜5重量部使用する。水溶性高分子の使用
量が少なすぎると、添加する水量にもよるが、混練が困
難になるか、又は困難でないとしても後工程での成形加
工性が悪くなる傾向がある。また、水溶性高分子の量が
多すぎると養生硬化しにくくなったり、硬化したとして
も硬化体の水に対する安定性が悪くなる傾向がある。
【0014】本発明の組成物には、更に必要に応じて種
々の混和材を使用することが出来る。混和材としては、
例えば粉砕された徐冷スラグ、フェロクロムスラグ、ウ
ォラストナイト、シリカ、アルミナ、フライアッシュ、
タルク、硅砂、硅石粉、クレー、カオリン、炭酸カルシ
ウム、陶磁器粉砕物、チタニア、ジルコニア、砂利等の
無機混和材、グルコース等の硬化遅延剤、シランカップ
リング剤のような表面処理剤、顔料等が挙げられる。
【0015】これら種々の混和材を用いる場合、その使
用量は、無機混和材の場合には高炉水砕スラグ100重
量部に対して通常10〜300重量部、又分散減水剤、
表面処理剤、顔料等の混和材の場合には高炉水砕スラグ
100重量部に対して通常0.1〜20重量部用いられ
る。
【0016】押出成形法の場合では成形体が硬化するま
での保形性を向上させる等の目的で、繊維状物質や微粒
子骨材を組成物に添加することが出来る。繊維状物質の
具体例としては、ビニロン、パルプ、ポリプロピレン、
ポリエチレン、カーボンファイバー、アラミドファイバ
ー、等の長さ1〜20mm程度の短繊維状物質を挙げる
ことが出来る。繊維状物質の使用量は高炉水砕スラグと
任意成分として用いるシリカヒュームの合計量100重
量部に対して0.1〜10重量部が好ましい。また、微
粒子骨材としてはウォラストナイト、珪砂、珪石粉、徐
冷スラグ粉、フェロクロムスラグ粉、陶磁器粉砕品、レ
ンガ粉砕品、抗火石を挙げることが出来る。これら微粒
子骨材は、一般的に1000μm以下、好ましくは50
0μm以下、より好ましくは300μm以下で20μm
以上の平均粒径を有するものを用いる。微粒子骨材の使
用量は、高炉水砕スラグと任意成分として用いるシリカ
ヒュームの合計量100重量部に対して10〜200重
量部が好ましい。
【0017】硬化刺激剤としては種々のアルカリ性物質
が使用できる。例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金
属炭酸塩、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸
リチウム等のアルカリ金属重炭酸塩、更に水酸化カルシ
ウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属の水酸
化物、ピロ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸カリウム、燐酸二
カリウム、燐酸三カリウム、燐酸三ナトリウム、(メ
タ)ケイ酸ナトリウム、(メタ)ケイ酸カリウム等が挙
げられる。これらの硬化刺激剤のうち、(メタ)ケイ酸
ナトリウム、アルカリ金属水酸化物が好ましく、中でも
水酸化ナトリウムが好ましい。
【0018】硬化刺激剤の使用量は、その塩基性度(ア
ルカリ性の強さ)、高炉水砕スラグの粒径、更に必要に
応じて添加する種々の混和材の種類や量、及び水の量に
よっても異なるが、概ね高炉水砕スラグと種々の混和材
の合計量100重量部に対して0.1〜5重量部が好ま
しく、特に好ましくは0.2〜3重量部である。
【0019】また、用いる硬化刺激剤の形状は固形でも
水溶液でも使用できるが固形であると混練物中に均一に
分散しない恐れがあるので、水溶液を用いることが好ま
しい。
【0020】硬化刺激剤の量が少なすぎると、充分な強
度を発現しなかったり、養生硬化に長時間を要する等、
工業的に不利となる。また多すぎると硬化速度が速くな
りすぎ混練工程や成形工程でのハンドリングが著しく阻
害されることがある。
【0021】水の使用量は、使用する水溶性高分子の種
類と量、硬化刺激剤の種類と量、及び任意成分として用
いるシリカヒュームの種類と量、及び必要により添加す
る繊維状物質や微粒子骨材等の種類と量によって異な
り、混合物が良好な混練性を示す様に決めなければなら
ないが、押出成形法で複合材を製造する場合は、概ね高
炉水砕スラグと任意成分として用いるシリカヒュームの
合計量100重量部に対して8〜60重量部、好ましく
は10〜45重量部、より好ましくは12〜35重量部
であり、流込成形法で複合材を製造する場合は、同じく
高炉水砕スラグと任意成分として用いるシリカヒューム
の合計量100重量部に対して通常10〜80重量部、
好ましくは12〜60重量部、より好ましくは14〜5
0重量部である。
【0022】本発明で用いるメッシュとはその材質が繊
維の場合、その長細繊維を束ねて、適当な太さに集めた
だけのものもしくは集めて拘束処理した繊維束を縦横に
織り併せてたもの織り併せ更に拘束処理を施したものを
いい、また、その材質が金属等の場合には金属繊維それ
自身または金属繊維を束ねて、それを縦横に織り併せた
もの、または織り併せ更に交点を固定させたものいう。
【0023】用いるメッシュは繊維の場合、エボキシ樹
脂等で拘束処理を施してあることが好ましく、繊維束も
しくは金属束を縦横に併せる編み方としてはからみ織り
または平織等が挙げられる。
【0024】また、メッシュを構成する材料としてはガ
ラス繊維、アラミド繊維メッシュ、カーボン繊維、ビニ
ロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、絹
繊維、麻繊維等の有機、無機及び天然繊維、ステンレ
ス、スチール、銅、アルミニウム等の金属等が挙げら
れ、その中でもカーボン繊維、ステンレス、アラミド繊
維、耐アルカリガラス繊維、鉄、アルミニウム等が好ま
しい。
【0025】メッシュの使用量は混練物または成形物1
00重量部に対して0.001〜50重量部、好ましく
は0.003〜30重量部、更に好ましくは0.005
〜20重量部、特に好ましくは0.01〜10重量部用
である。メッシュの網目の間隔は、通常2mm〜50c
m、好ましくは1〜30cmである。またメッシュの網
目の形状は、正方形、長方形、菱形何れでもよい。
【0026】次に組成物を混練、成形する方法について
説明を行う。先ず、押出成形、またはプレス成形で成形
物を製造する場合、高炉水砕スラグ、細かく粉砕され
た、及び/または水に溶解された水溶性高分子、必要に
より種々の混和材をオムニミキサー(千代田技研工業
製)の様な揺動型ミキサー、アイリッヒミキサーやプラ
ネタリーミキサーに入れて粉体混合する。
【0027】次いでこの混合物に硬化刺激剤と所定量の
水、または硬化刺激剤を水に溶解したアルカリ水溶液を
所定量添加し、更に混合(粗混練)を行う。次いで粗混
練物を更に強い剪断力を与える事の出来る機器例えばロ
ールニーダー、バンバリーミキサー、湿式バンバリーミ
キサー、ミキシングロール、バッグミル、加圧ニーダ
ー、スクリュー押出し機、ニーダールーダー型ミキサ
ー、等を用いて充分な混練を行い混練物を得る。
【0028】流込成形で混練物を製造する場合は一般的
なセメントモルタルやセメントコンクリートを調製する
場合とほとんど同じである。先ず、高炉水砕スラグ、水
溶性高分子(水溶性高分子は水溶液である場合が多
い)、必要により種々の混和材を添加し、ミキサーによ
り粉体混合する。次いでこの混合物に硬化刺激剤と所定
量の水、または硬化刺激剤を水に溶解した水溶液を所定
量添加し、更に混合を行い流動性のある混練物(混合
物)を得る。
【0029】以上の混練物の内、押出成形用、プレス成
形用として混練されたものは、押出成形機やプレス成形
機等による成形、またはこれらの成形機による成形なし
に、次に述べるメッシュとの一体化工程に使用される。
これらの成形機による成形の場合、特に減圧下で成形で
きる方法、例えば真空押出成形機、真空プレス成形機等
を使用すると、養生硬化後に、より高い強度を有し、更
に強度のバラツキの少ない複合材が得られることから好
ましい。
【0030】この様にして得られる混練物または成形物
表面にメッシュを一体化させ、本発明の複合材とする方
法について説明する。前記のようにして得られた押出成
形機、プレス成形機により得られた成形物または成形機
による成形を受けなかった混練物とメッシュとを重ね、
二本ロールプレスの間を通したり、平板プレス、真空プ
レスで軽く圧着させて一体化させる。この様にして得ら
れた一体化物を養生硬化させることにより本発明の複合
材を得ることが出来る。
【0031】一体化物の養生硬化は、少なくとも一体化
物中の水分が蒸発しない高湿度雰囲気下で行うことが必
要である。一般的には相対湿度80%以上、好ましくは
90%以上、更に好ましくは100%の雰囲気下で湿潤
養生を行う。また、この様な高湿度雰囲気下において更
に、水分を通さない容器や袋、等に一体化物を入れた
り、プラスチック板やプラスチックフィルム、金属板に
一体化物を挟む方法等、一体化物中の水分の蒸発が防止
出来る様な方法で湿潤養生を行っても良い。また、湿潤
養生初期の一体化物を水に浸漬して水中で養生を行うこ
とも出来る。養生硬化温度としては一般的には、10〜
100℃である。また、水蒸気を用いて100℃以上の
温度でオートクレーブ処理を行っても良い。
【0032】又、流込成形用として混練されたものは、
該混練物を所定形状の型枠に流込む時に、予め型枠の所
定の位置にメッシュを挿入配置または流込んだ後に上面
より埋め込み配置し、注型後、10〜100℃で10〜
50時間放置し凝結させた後、型枠を取り外し養生硬化
させることにより、本発明の複合材を得ることが出来
る。この場合の養生硬化は前記押出成形用混練物を用い
る場合と同様にして行うことが出来る。
【0033】養生硬化の時間は、使用する硬化刺激剤の
種類と量、及び温度、相対湿度等の養生硬化条件に依っ
て大きく左右されるが、概ね半日〜7日間である。
【0034】混練物または成形物とメッシュとを一体化
させる場合、混練物または成形物及び/またはメッシュ
は種々の物を混在させて、即ち2つ以上の任意の数の混
練物または成形物、メッシュを一体化させることが出来
る。
【0035】本発明の高炉水砕スラグ、水溶性高分子、
硬化刺激剤、及び水等を含有して成る組成物を混練また
は混練成形した成形物表面にメッシュを一体化させた複
合材は接着剤を使用する事なく一体化する事が出来る。
このような複合材はメッシュと複合化させずに養生硬化
した硬化物に比べ主に脱落防止という観点より、破壊エ
ネルギーの大きな最終耐力のある複合材を得ることが出
来る。従って、本発明の複合材は高強度、信頼性、美観
等の要求される広範な分野で用いることが出来、特に建
築・建設等の内装、外装材料として付加価値の高いもの
であるが、これらの用途に限定されるものではない。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例、比較例を挙げて更に
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【0037】また以降の実施例での複合材とは以上で説
明したように混練物または混練成形物の表面にメッシュ
を一体化させた後、養生硬化したものをさす。
【0038】また、実施例及び比較例中の曲げ強度は、
複合材または比較用硬化物を厚さ10mm、幅30m
m、長さ170mmに切り出し試験体としてテンシロン
((株)オリエンテック製)を用い、載荷速度0.5m
m/分の条件で15cmのスパン長で測定した時の曲げ
強度(kgf/cm2 )、とそのときの破壊エネルギー
(kgf/cm)である。
【0039】実施例1 撹拌装置の付いた混合機(アイリッヒ社製)にブレーン
比表面積4000cm2 /gの高炉水砕スラグ900重
量部、シリカヒューム(日本重化学工業製)100重量
部、水溶性高分子としてポリアクリル酸ナトリウム(商
品名パナカヤク−B(日本化薬(株)製))30重量部
を入れて90秒間撹拌混合した。続いて硬化刺激剤とし
て水酸化ナトリウム10重量部と水140重量部とから
成るアルカリ水を添加し、更に30秒間撹拌混合した。
次いでこれらの撹拌混合によって得られた組成物をロー
ルニーダ型の混練機に入れ5分間混練し粘土状の混練物
を得た。更に、この混練物を真空押出成形機で20mm
Hgの減圧下で押出成形を行い、厚さ10mm、幅10
cm、長さ45cmで板状成形物(A)を得た。次い
で、その表面に幅10cm、長さ45cmにカットした
ビニロン繊維メッシュ(3軸トリネオTSS1810:
ユニチカ製)を重ねる様にして載せた後、隙間10mm
の2本ロールプレスを用いて一体化させ、一体化物を得
た。続いて、この一体化物を90℃の飽和蒸気圧の雰囲
気下で24時間養生硬化させ、本発明の複合材(A−
1)を得た。
【0040】実施例2 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐ア
ルカリガラス繊維メッシュ(GP740R:鐘紡製)を
用い、その他は同様にして、本発明の複合材(A−2)
を得た。
【0041】実施例3 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐ア
ルカリガラス繊維メッシュ(GE423R:鐘紡製)を
用い、その他は同様にして、本発明の複合材(A−3)
を得た。
【0042】実施例4 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりにアラ
ミド繊維メッシュ(WE624R:鐘紡製)を用い、そ
の他は同様にして、本発明の複合材(A−4)を得た。
【0043】実施例5 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりにアラ
ミド繊維メッシュ(KT918:鐘紡製)を用い、その
他は同様にして、本発明の複合材(A−5)を得た。
【0044】実施例6 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりにカー
ボン繊維メッシュ(CE482R:鐘紡製)を用い、そ
の他は同様にして、本発明の複合材(A−6)を得た。
【0045】実施例7 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりにステ
ンレス平織りメッシュ(0.57φ:10メッシュ)を
用い、その他は同様にして、本発明の複合材(A−7)
を得た。
【0046】実施例8 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶接
ステンレスメッシュ(0.8φ:4メッシュ)を用い、
その他は同様にして、本発明の複合材(A−8)を得
た。
【0047】実施例9 実施例1においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄メ
ッシュ(1φ:2.5メッシュ)を用い、その他は同様
にして、本発明の複合材(A−9)を得た。
【0048】実施例10 撹拌装置の付いた混合機(アイリッヒ社製)にブレーン
比表面積4000cm 2 /gの高炉水砕スラグ900重
量部、シリカヒューム(日本重化学工業製)100重量
部、フェロクロムスラグ(商品名NJ−7(日本磁力選
鉱製))1000重量部、ウォラスナイト200重量
部、パルプ20重量部、水溶性高分子としてポリアクリ
ル酸ナトリウム(商品名パナカヤク−B(日本化薬
(株)製))30重量部を入れて90秒間撹拌混合し
た。続いて硬化刺激剤として水酸化ナトリウム20重量
部と水290重量部とから成るアルカリ水を添加し、更
に30秒間撹拌混合した。次いでこれらの撹拌混合によ
って得られた組成物をロールニーダ型の混練機に入れ5
分間混練し粘土状の混練物を得た。更に、この混練物を
真空押出成形機で20mmHgの減圧下で押出成形を行
い、厚さ10mm、幅10cm、長さ45cmの板状成
形物(B)を得た。 次いで、その板状成形物(B)の
表面に幅10cm、長さ45cmにカットしたビニロン
繊維メッシュ(3軸トリネオTSS1810:ユニチカ
製)を重ねる様にして載せた後、隙間10mmの2本ロ
ールプレスを用いて一体化させ、一体化物を得た。続い
て、この一体化物を90℃の飽和蒸気圧の雰囲気下で2
4時間養生硬化させ、本発明の複合材硬化物(B−1)
を得た。
【0049】実施例11 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ(GP740R:鐘紡製)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(B−
2)を得た。
【0050】実施例12 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ(GE423R:鐘紡製)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(B−
3)を得た。
【0051】実施例13 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ(WE624R:鐘紡製)を用い、
その他は同様にして、本発明の複合材(B−4)を得
た。
【0052】実施例14 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ(KT918:鐘紡製)を用い、そ
の他は同様にして、本発明の複合材(B−5)を得た。
【0053】実施例15 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりにカ
ーボン繊維メッシュ(CE482R:鐘紡製)を用い、
その他は同様にして、本発明の複合材(B−6)を得
た。
【0054】実施例16 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりにス
テンレス平織りメッシュ(0.57φ:10メッシュ)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(B−
7)を得た。
【0055】実施例17 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶
接ステンレスメッシュ(0.8φ:4メッシュ)を用
い、その他は同様にして、本発明の複合材(B−8)を
得た。
【0056】実施例18 実施例10においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄
メッシュ(1φ:2.5メッシュ)を用い、その他は同
様にして、本発明の複合材(B−9)を得た。
【0057】実施例19 撹拌装置の付いた混合機(オムニミキサー)にブレーン
比表面積4000cm2 /gの高炉水砕スラグ900重
量部、シリカヒューム100重量部、7号珪砂1000
重量部、ウォラスナイト200重量部、パルプ20重量
部を仕込10分間良く混合させた、次いで、水溶性高分
子としてポリアクリル酸ナトリウム40%水溶液75重
量部、硬化刺激剤として水酸化ナトリウム20重量部と
水350重量部とから成るアルカリ水を添加し5分間撹
拌混合し流動性の有る混練物を得た。次いで、予め作成
して置いた幅10cm、長さ45cmの低面が平らな型
枠内に予め、幅10cm、長さ45cmのビニロン繊維
メッシュ(3軸トリネオTSS1810:ユニチカ製)
底部に固定した型枠内に、厚さが10mmになるように
上記流動性の有る混練物を注型し、25℃で1日間放置
し凝結させた後、90℃の飽和蒸気圧下で1日間湿潤養
生硬化させ、本発明の複合材(C−1)を得た。
【0058】実施例20 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ(GP740R:鐘紡製)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(C−
2)を得た。
【0059】実施例21 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ(GE423R:鐘紡製)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(C−
3)を得た。
【0060】実施例22 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ(WE624R:鐘紡製)を用い、
その他は同様にして、本発明の複合材(C−4)を得
た。
【0061】実施例23 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ(KT918:鐘紡製)を用い、そ
の他は同様にして、本発明の複合材(C−5)を得た。
【0062】実施例24 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりにカ
ーボン繊維メッシュ(CE482R:鐘紡製)を用い、
その他は同様にして、本発明の複合材(C−6)を得
た。
【0063】実施例25 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりにス
テンレス平織りメッシュ(0.57φ:10メッシュ)
を用い、その他は同様にして、本発明の複合材(C−
7)を得た。
【0064】実施例26 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶
接ステンレスメッシュ(0.8φ:4メッシュ)を用
い、その他は同様にして、本発明の複合材(C−8)を
得た。
【0065】実施例27 実施例19においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄
メッシュ(1φ:2.5メッシュ)を用い、その他は同
様にして、本発明の複合材(C−9)を得た。
【0066】比較例1 撹拌装置の付いた混合機(オムニミキサー)に普通ポル
トランドセメント(アサノセメント)1000重量部、
川砂(2mmメッシュパス)2000重量部を仕込み5
分間良く混合した。次いで水500重量部を添加し更に
5分間混合しモルタルを調製した。次いで、予め作成し
て置いた幅10cm、長さ45cmの低面が平らな型枠
内に厚さが10mmになるように上記モルタルを注型し
25℃で1日間放置し、更に90℃の飽和蒸気圧下1日
間湿潤養生硬化させ、モルタル硬化物(H−1)を得
た。
【0067】比較例2 予め作成して置いた幅10cm、長さ45cmの低面が
平らな型枠内に予め、長さ45cmのカーボン繊維メッ
シュ(CE492R:鐘紡製)を底部に固定した型枠内
に、上記比較例4と同様の流動性の有るモルタルを厚さ
が10mmになるように注型し、1日間放置し、更に9
0℃の飽和蒸気圧下1日間湿潤養生硬化させ、モルタル
硬化物(H−2)を得た。
【0068】性能試験実施例1〜27の複合材A−1〜
9、B−1〜9、C−1〜9および比較例1〜2で得た
硬化物H−1〜2について曲げ試験を行った。結果を表
1に示す
【0069】
【表1】 表−1 サンプルNo 曲げ強度(kgf/cm2) 破壊エネルギー(kgf/cm) 実施例1 A−1 630 0.46 実施例2 A−2 621 8.36 実施例3 A−3 622 4.21 実施例4 A−4 640 6.03 実施例5 A−5 628 0.53 実施例6 A−6 645 12.84 実施例7 A−7 635 16.87 実施例8 A−8 638 10.46 実施例9 A−9 642 8.37 実施例10 B−1 380 0.12 実施例11 B−2 333 2.14 実施例12 B−3 310 1.01 実施例13 B−4 366 1.59 実施例14 B−5 302 0.13 実施例15 B−6 324 6.68 実施例16 B−7 372 5.78 実施例17 B−8 330 3.38 実施例18 B−9 299 2.28 実施例19 C−1 240 0.10 実施例20 C−2 245 1.90 実施例21 C−3 220 0.89 実施例22 C−4 235 0.99 実施例23 C−5 234 1.31 実施例24 C−6 240 3.45 実施例25 C−7 229 4.10 実施例26 C−8 237 1.98 実施例27 C−9 241 1.78 比較例1 H−1 33 0.01 比較例2 H−2 33 0.01
【0070】以上の様に本発明の複合材は公知のものに
較べ曲げ強度、破壊エネルギーに優れている。また曲げ
試験後の試料はクラックが生じても材料の脱落は殆どな
かった。
【0071】
【発明の効果】本発明の複合材は他の接着剤等を使用す
る事なくメッシュを表面に一体化、複合化されており、
しかも、曲げ強度、破壊エネルギーに優れていることか
ら建築、建設、景観材料等の広範な分野で用いることが
出来る。又、本発明の製造法によればこれら複合材を容
易に得ることが出来る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年5月13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3
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】また、メッシュを構成する材料としてはガ
ラス繊維、アラミド繊維メッシュ、カーボン繊維、ビニ
ロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、絹
繊維、麻繊維等の有機、無機及び天然繊維、ステンレ
ス、スチール、銅、アルミニウム等の金属等が挙げら
れ、その中でもカーボン繊維、ステンレス、アラミド繊
維、ガラス繊維、鉄等が好ましい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0067
【補正方法】変更
【補正内容】
【0067】比較例2 予め作成して置いた幅10cm、長さ45cmの低面が
平らな型枠内に予め、長さ45cmのカーボン繊維メッ
シュ(CE492R:鐘紡製)を底部に固定した型枠内
に、上記比較例1と同様の流動性の有るモルタルを厚さ
が10mmになるように注型し、1日間放置し、更に9
0℃の飽和蒸気圧下1日間湿潤養生硬化させ、モルタル
硬化物(H−2)を得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 28/08 // C04B 14:38 Z 18:14 Z 24:26 E 111:20

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高炉水砕スラグ、水溶性高分子、硬化刺激
    剤、及び水を含有して成る組成物を混練した混練物、ま
    たは混練成形した成形物の表面にメッシュを一体化させ
    た後、湿潤養生硬化して成る複合材。
  2. 【請求項2】組成物がシリカヒュームを含有した組成物
    である請求項1記載の複合材。
  3. 【請求項3】水溶性高分子が分子内にカルボキシル基お
    よび/またはスルホン基および/またはアミド基を有す
    る水溶性高分子請求項1または2記載の複合材。
  4. 【請求項4】水溶性高分子がポリ(メタ)アクリル酸及
    びその塩である請求項1または2記載の複合材。
  5. 【請求項5】メッシュがカーボン繊維メッシュ、ステン
    レスメッシュ、アラミド繊維メッシュ、ガラス繊維メッ
    シュ、ビニロン繊維メッシュ、鉄メッシュからなる群よ
    り選ばれた1種以上である請求項1、2、3または4記
    載の複合材。
  6. 【請求項6】高炉水砕スラグ、水溶性高分子、硬化刺激
    剤、及び水を含有して成る組成物を混練した混練物、ま
    たは混練成形した成形物の表面に、接着剤を用いずにメ
    ッシュを一体化させることを特徴とする請求項1、2、
    3、4または5記載の複合材の製造法。
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