JPH0747514B2 - 軽量硬化物の製造法 - Google Patents
軽量硬化物の製造法Info
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- JPH0747514B2 JPH0747514B2 JP3947291A JP3947291A JPH0747514B2 JP H0747514 B2 JPH0747514 B2 JP H0747514B2 JP 3947291 A JP3947291 A JP 3947291A JP 3947291 A JP3947291 A JP 3947291A JP H0747514 B2 JPH0747514 B2 JP H0747514B2
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- JP
- Japan
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- water
- lightweight
- cured product
- aggregate
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- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、現場打設あるいは工
場生産による成型が可能であり、また各種の充填材にも
適用可能な軽量硬化物の製造方法に関するものであり、
さらに詳しくは、軽量骨材が均一分布であり、硬化後の
寸法収縮が小さくてかつ高強度の軽量硬化物を得る製造
方法に関するものである。
場生産による成型が可能であり、また各種の充填材にも
適用可能な軽量硬化物の製造方法に関するものであり、
さらに詳しくは、軽量骨材が均一分布であり、硬化後の
寸法収縮が小さくてかつ高強度の軽量硬化物を得る製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軽量硬化物としては既に種々のものが開
発され広く利用されている。例えば活性アルミニューム
粉末を配合して発泡させた軽量気泡コンクリート（ＡＬ
Ｃ）、起泡剤による気泡とともに固化させた軽量コンク
リート、あるいは軽量骨材と水硬性粉末とを水で混練し
て固化した軽量硬化物などである。ここで用いる軽量骨
材とは、無機系としてはパーライト、天然軽石、人口軽
量骨材（ＡＬＡ）などであるが、有機系としては発泡ス
チロールを代表とする合成樹脂発泡体の予備発泡粒子ま
たは発泡成形体を粉砕等して得られるような粉砕粒子な
どである。無機系軽量骨材の場合、一般的には多孔質で
あるために水分の吸水性が大きく、現場施工や型内への
充填のための流動性を持たせるためには、セメントなど
の水硬性粉末との混練時に必要以上に多量の水を要す
る。このように多量の水を用いると、硬化物の強度が大
幅に低下し、硬化後の寸法収縮やひび割れなどの現象や
硬化時間の遅延につながる問題がある。一方、有機系軽
量骨材の場合には、それ自体が吸水性が殆どないので水
の量は相当減らすことが出来るが、今度は水硬性粉末と
の親和性が悪く比重差が極端に大きいので、浮き上がり
の問題が発生して骨材の均一な分布をもつ軽量硬化物を
作りにくい。合成樹脂発泡粒子の均一分布を改良する方
法として、特開昭49-118716 号や特開昭51-79118号のよ
うに発泡スチロールなどの発泡粒子の表面を有機および
無機物で予め被覆した骨材を使用することによって、骨
材の均一混合性を高めようとする提案がある。この方法
は、水硬性粉末との親和性が改良されかつ骨材自身の比
重が大きくなっているため、確かにその混練性は増し、
骨材が均一に分布した軽量硬化物が得られるが、骨材の
前処理という一工程が必須であるため経済的なマイナス
要因ともなっている。また、特開昭47-35061号では一旦
成形した発泡スチレン成型体を粉砕して粒子状にしたも
のを用いればセメントとの混和性が改善されることを指
摘している。しかし、これらのいづれの方法でもまだ混
練水の量が多く、強度や収縮性に悪影響がある。セメン
トなどの水硬性粉末重量に対する水の添加重量の比率
が、流動性を考慮すれば、５０ｗｔ％以下にはし難く、
４０ｗｔ％以下などはとても困難なのが現状である。水
硬性粉末がセメントの場合、ＡＥ剤、減水剤（非Ａ
Ｅ）、ＡＥ減水剤などを用いて、骨材、水及びセメント
の流動性を改良し、その結果として混練水の減少を計る
方法があるが、混練時の粘度の制御管理が難しいことや
極めて微細な気泡が混入したまま硬化するので返って強
度が低下したりし、またその減水の効果も大幅には望め
ないことから実用的には問題がある。
発され広く利用されている。例えば活性アルミニューム
粉末を配合して発泡させた軽量気泡コンクリート（ＡＬ
Ｃ）、起泡剤による気泡とともに固化させた軽量コンク
リート、あるいは軽量骨材と水硬性粉末とを水で混練し
て固化した軽量硬化物などである。ここで用いる軽量骨
材とは、無機系としてはパーライト、天然軽石、人口軽
量骨材（ＡＬＡ）などであるが、有機系としては発泡ス
チロールを代表とする合成樹脂発泡体の予備発泡粒子ま
たは発泡成形体を粉砕等して得られるような粉砕粒子な
どである。無機系軽量骨材の場合、一般的には多孔質で
あるために水分の吸水性が大きく、現場施工や型内への
充填のための流動性を持たせるためには、セメントなど
の水硬性粉末との混練時に必要以上に多量の水を要す
る。このように多量の水を用いると、硬化物の強度が大
幅に低下し、硬化後の寸法収縮やひび割れなどの現象や
硬化時間の遅延につながる問題がある。一方、有機系軽
量骨材の場合には、それ自体が吸水性が殆どないので水
の量は相当減らすことが出来るが、今度は水硬性粉末と
の親和性が悪く比重差が極端に大きいので、浮き上がり
の問題が発生して骨材の均一な分布をもつ軽量硬化物を
作りにくい。合成樹脂発泡粒子の均一分布を改良する方
法として、特開昭49-118716 号や特開昭51-79118号のよ
うに発泡スチロールなどの発泡粒子の表面を有機および
無機物で予め被覆した骨材を使用することによって、骨
材の均一混合性を高めようとする提案がある。この方法
は、水硬性粉末との親和性が改良されかつ骨材自身の比
重が大きくなっているため、確かにその混練性は増し、
骨材が均一に分布した軽量硬化物が得られるが、骨材の
前処理という一工程が必須であるため経済的なマイナス
要因ともなっている。また、特開昭47-35061号では一旦
成形した発泡スチレン成型体を粉砕して粒子状にしたも
のを用いればセメントとの混和性が改善されることを指
摘している。しかし、これらのいづれの方法でもまだ混
練水の量が多く、強度や収縮性に悪影響がある。セメン
トなどの水硬性粉末重量に対する水の添加重量の比率
が、流動性を考慮すれば、５０ｗｔ％以下にはし難く、
４０ｗｔ％以下などはとても困難なのが現状である。水
硬性粉末がセメントの場合、ＡＥ剤、減水剤（非Ａ
Ｅ）、ＡＥ減水剤などを用いて、骨材、水及びセメント
の流動性を改良し、その結果として混練水の減少を計る
方法があるが、混練時の粘度の制御管理が難しいことや
極めて微細な気泡が混入したまま硬化するので返って強
度が低下したりし、またその減水の効果も大幅には望め
ないことから実用的には問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のいづれ
もが、配合組成中の水の量がまだ多く、配合時や現場打
設時や注型時での流動性を付与する目的だけのために必
要以上に混練水を添加せざるを得ないのが現状である。
その結果として、骨材の均一な分布が得られなかった
り、硬化後の強度が低いものとなったり、硬化後の寸法
収縮率が大で、かつ、ひび割れの原因となったり、硬化
時間を遅らせる必要性が発生したりなどのマイナス要因
となっているのが現状である。従って、いかに水の量を
減少せしめるかが今後の軽量硬化物の課題となってい
る。また、軽量骨材が発泡スチロールに代表される合成
樹脂発泡体の予備発泡粒子または粉砕粒子などの場合に
は、予備発泡粒子の表面を有機または無機物で予め被覆
したり、粉砕してその表面を連泡化させたりして水硬性
粉末および水との混練性を増す方法があるが、これでは
骨材の前処理工程が増えて経済的に得策ではなく、か
つ、この方法によっても流動性を得るための混合に要す
る水の量がまだ多く、上述したマイナス要因を内包して
いるのが現状である。従って、いかにして無処理の骨材
を用いて均一な混合をなさしめかつ、混練水を減水する
かがこの分野の軽量硬化物の課題となっている。
もが、配合組成中の水の量がまだ多く、配合時や現場打
設時や注型時での流動性を付与する目的だけのために必
要以上に混練水を添加せざるを得ないのが現状である。
その結果として、骨材の均一な分布が得られなかった
り、硬化後の強度が低いものとなったり、硬化後の寸法
収縮率が大で、かつ、ひび割れの原因となったり、硬化
時間を遅らせる必要性が発生したりなどのマイナス要因
となっているのが現状である。従って、いかに水の量を
減少せしめるかが今後の軽量硬化物の課題となってい
る。また、軽量骨材が発泡スチロールに代表される合成
樹脂発泡体の予備発泡粒子または粉砕粒子などの場合に
は、予備発泡粒子の表面を有機または無機物で予め被覆
したり、粉砕してその表面を連泡化させたりして水硬性
粉末および水との混練性を増す方法があるが、これでは
骨材の前処理工程が増えて経済的に得策ではなく、か
つ、この方法によっても流動性を得るための混合に要す
る水の量がまだ多く、上述したマイナス要因を内包して
いるのが現状である。従って、いかにして無処理の骨材
を用いて均一な混合をなさしめかつ、混練水を減水する
かがこの分野の軽量硬化物の課題となっている。
【０００４】
【問題を解決するための手段】この発明は上記事情に鑑
みてなされたものであって、その手段とするところは、
軽量骨材、起泡剤と水を加え、攪拌することにより無数
の気泡を発生させ、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分
散した後、水硬性粉末を添加混合して各成分を均一に分
散混合し、次いで硬化させるところにある。又、より好
ましい態様として前記軽量骨材が発泡ポリスチレンの予
備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子である
ところにあり、更にこの発泡ポリスチレンの予備発泡粒
子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子の平均粒子径は
少なくとも10mm以下で、好ましくは２mm以下であるとこ
ろにある。又、前記起泡剤が水溶性ポリマーであるとこ
ろにあり、更にこの水溶性ポリマーがポリビニルアルコ
ールであって、その水に対する溶解濃度が0.5 〜25％で
あり、好ましくは１〜10％であるところにある。又、先
に起泡剤を水に溶解あるいは分散させてから、軽量骨材
を加えて攪拌することにより無数の気泡を発泡させると
ころにあり、更に、各成分を均一に分散混合する以前又
は分散混合中に、繊維質部材を添加するところにあり、
更に又、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分散した後
に、水硬性粉末と軽量骨材以外の骨材を添加するところ
にあり、又、前記水硬性粉末がセメント又は焼石膏であ
るところにある。
みてなされたものであって、その手段とするところは、
軽量骨材、起泡剤と水を加え、攪拌することにより無数
の気泡を発生させ、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分
散した後、水硬性粉末を添加混合して各成分を均一に分
散混合し、次いで硬化させるところにある。又、より好
ましい態様として前記軽量骨材が発泡ポリスチレンの予
備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子である
ところにあり、更にこの発泡ポリスチレンの予備発泡粒
子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子の平均粒子径は
少なくとも10mm以下で、好ましくは２mm以下であるとこ
ろにある。又、前記起泡剤が水溶性ポリマーであるとこ
ろにあり、更にこの水溶性ポリマーがポリビニルアルコ
ールであって、その水に対する溶解濃度が0.5 〜25％で
あり、好ましくは１〜10％であるところにある。又、先
に起泡剤を水に溶解あるいは分散させてから、軽量骨材
を加えて攪拌することにより無数の気泡を発泡させると
ころにあり、更に、各成分を均一に分散混合する以前又
は分散混合中に、繊維質部材を添加するところにあり、
更に又、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分散した後
に、水硬性粉末と軽量骨材以外の骨材を添加するところ
にあり、又、前記水硬性粉末がセメント又は焼石膏であ
るところにある。
【０００５】
【作用】上記手段における軽量骨材としては、一般的に
有機系のものと無機系のものが挙げられる。有機系のも
のは、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、ポリスチ
レンとポリエチレンの複合樹脂発泡体、発泡ポリプレ
ン、発泡ＡＳ樹脂、各種の発泡スチレン系樹脂、あるい
は発泡塩化ビニル樹脂などの合成樹脂発泡体があげられ
るが限定されるものではない。形状としては、これら合
成樹脂の予備発泡粒子や発泡成形品の粉砕粒子などであ
る。無機系のものとしては、パーライト、パーミュクラ
イト、天然軽石、石炭、人口軽量骨材（ＡＬＡ）、シラ
スバルーン、ガラスバルーン、スラグ、黒曜石などが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。又、起
泡剤としては、水溶性ポリマー、高分子エマルジョン、
界面活性剤などが具体例としてあげられるが、これ以外
のものであっても、水に溶解あるいは分散することが可
能で、軽量骨材と混合攪拌した時に無数の気泡を発生
し、かつ、水硬性粉末との混練時にこの無数の気泡が大
幅に減少する性質を有するものであればよい。水硬性粉
末としては、ポルトランドセメント、焼石膏及びこの両
者の混合物が一般的であり、特性やコストの点からは好
ましいが、その他各種のセメント類、各種の石膏類でも
よい。
有機系のものと無機系のものが挙げられる。有機系のも
のは、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、ポリスチ
レンとポリエチレンの複合樹脂発泡体、発泡ポリプレ
ン、発泡ＡＳ樹脂、各種の発泡スチレン系樹脂、あるい
は発泡塩化ビニル樹脂などの合成樹脂発泡体があげられ
るが限定されるものではない。形状としては、これら合
成樹脂の予備発泡粒子や発泡成形品の粉砕粒子などであ
る。無機系のものとしては、パーライト、パーミュクラ
イト、天然軽石、石炭、人口軽量骨材（ＡＬＡ）、シラ
スバルーン、ガラスバルーン、スラグ、黒曜石などが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。又、起
泡剤としては、水溶性ポリマー、高分子エマルジョン、
界面活性剤などが具体例としてあげられるが、これ以外
のものであっても、水に溶解あるいは分散することが可
能で、軽量骨材と混合攪拌した時に無数の気泡を発生
し、かつ、水硬性粉末との混練時にこの無数の気泡が大
幅に減少する性質を有するものであればよい。水硬性粉
末としては、ポルトランドセメント、焼石膏及びこの両
者の混合物が一般的であり、特性やコストの点からは好
ましいが、その他各種のセメント類、各種の石膏類でも
よい。
【０００６】上述のような軽量骨材、起泡剤と水を加え
て攪拌することによって無数の気泡を発生させ、軽量骨
材と水及び起泡剤を均一に分散させる。この気泡は保水
性のある粘性の大きい被膜によって形成され、無数の空
気の詰まった微細気泡となっている。軽量骨材はこの無
数の微細気泡とともに均一に分散された状態を呈し、白
色のムース（mousse）状態とも言えそうなものを形成す
る。通常、良好な攪拌を与えて良く攪拌すれば、このム
ース状態では無数の気泡の存在により体積が増加し、軽
量骨材の見掛けの体積の1.2 倍以上から２倍以上、更に
は３倍以上に簡単に増加する。このムースに含まれる微
細気泡はそのまま長時間放置するとやがては粗い気泡に
変化したり、破裂消滅していく性質がある。この発明で
は、軽量骨材と起泡剤による無数の微細気泡とがムース
状態となった時を利用するが、ここに水硬性粉末を例え
ば攪拌しながら徐々に添加混合していくと、水硬性粉末
は均一に分散するとともに極めて滑らかに混練すること
が可能となる。水硬性粉末の添加量が増すに従ってムー
ス中の気泡はその数を大幅に減じ、粘度は増加する。そ
して所定量の水硬性粉末を添加した状態で、各成分が均
一によく分散混合したものを、現場打設あるいは型枠の
中などに投入して硬化させる。
て攪拌することによって無数の気泡を発生させ、軽量骨
材と水及び起泡剤を均一に分散させる。この気泡は保水
性のある粘性の大きい被膜によって形成され、無数の空
気の詰まった微細気泡となっている。軽量骨材はこの無
数の微細気泡とともに均一に分散された状態を呈し、白
色のムース（mousse）状態とも言えそうなものを形成す
る。通常、良好な攪拌を与えて良く攪拌すれば、このム
ース状態では無数の気泡の存在により体積が増加し、軽
量骨材の見掛けの体積の1.2 倍以上から２倍以上、更に
は３倍以上に簡単に増加する。このムースに含まれる微
細気泡はそのまま長時間放置するとやがては粗い気泡に
変化したり、破裂消滅していく性質がある。この発明で
は、軽量骨材と起泡剤による無数の微細気泡とがムース
状態となった時を利用するが、ここに水硬性粉末を例え
ば攪拌しながら徐々に添加混合していくと、水硬性粉末
は均一に分散するとともに極めて滑らかに混練すること
が可能となる。水硬性粉末の添加量が増すに従ってムー
ス中の気泡はその数を大幅に減じ、粘度は増加する。そ
して所定量の水硬性粉末を添加した状態で、各成分が均
一によく分散混合したものを、現場打設あるいは型枠の
中などに投入して硬化させる。
【０００７】このように、無数の微細気泡によって水硬
性粉末と軽量骨材とを混合させる方法を取ることによ
り、混合性が増大し、これまでの流動性付与だけの目的
で使用される混練水の量を大幅に減少することが可能と
なる。この発明によれば、後述の水／セメント比は、50
wt％以下は極めて容易になり、40wt％以下も容易に達成
できるため、高均質、高強度の軽量硬化物が工業的に有
利に製造し得る。
性粉末と軽量骨材とを混合させる方法を取ることによ
り、混合性が増大し、これまでの流動性付与だけの目的
で使用される混練水の量を大幅に減少することが可能と
なる。この発明によれば、後述の水／セメント比は、50
wt％以下は極めて容易になり、40wt％以下も容易に達成
できるため、高均質、高強度の軽量硬化物が工業的に有
利に製造し得る。
【０００８】上記において、軽量骨材として、発泡ポリ
スチレンの予備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉
砕粒子を使用した場合には、水及び水硬性粉末との親和
性が大となり、粉砕粒子の均一分布が図られ、硬化後の
寸法収縮が小さくかつ高強度の軽量硬化物が得られる。
又、これら発泡ポリスチレンの予備発泡粒子あるいは発
泡ポリスチレンの粉砕粒子の平均粒子径は１０mm以下と
するのがよく、更に好ましくは２mm以下の微細なものほ
どよい。微細であればある程起泡剤との攪拌時に発生す
る気泡径が微細となり、２mm以下であれば良好なムース
の形成を容易ならしめ減水効果が大でしかもこれら粉砕
粒子の均一分布を可能ならしめ、硬化後の軽量硬化物の
強度が強いものとなる。また、発泡ポリスチレンに代表
される軽量骨材は、水硬性物質との混練性を高めるた
め、適切な処理剤で表面処理をしておくことはこの発明
の軽量硬化物の特性を更に向上させるのに好ましい。更
に、起泡剤が水溶性ポリマー、例えば、ポリビニルアル
コール、メチルセルローズ、カルボキシメチルセルロー
ズ、アクリル系の高吸水性ポリマーなどである場合、軽
量骨材との混合攪拌によって、保水性のある粘性の大き
い被膜が形成され、水硬性粉末との均一混練を容易なら
しめる。又、水溶性ポリマーがポリビニルアルコールで
ある場合には、その水に対する濃度が0.5 〜25％、好ま
しくは１〜10％の範囲にあることが望ましい。0.5 ％以
下であると起泡能力が低下し、25％以上であると製造コ
ストが上昇するのに加えて、水硬性粉末との混練時に多
大な粘度増加となる結果として減水効果が劣りかつ必要
な無数の気泡の破裂による減少をも防げるからである。
更に又、起泡剤を水に溶解あるいは分散させるのに多少
の時間を要する場合には、先に起泡剤を水に溶解あるい
は分散させてから、軽量骨材を加えて攪拌することによ
り無数の気泡を発泡させることが望ましい。具体例とし
ては、粉末ポリビニルアルコールが挙げられる。更に、
各成分を均一に分散混合する以前又は分散混合中に、繊
維質部材を添加した場合には、軽量硬化物の硬化中のひ
び割れや製品としての引張りおよび曲げ強度の向上につ
ながり、硬化物強度がなお一層強いものとなる。繊維質
部材の具体例としては、無機繊維として石綿、ロックウ
ールあるいはガラス繊維などが挙げられ、合成樹脂繊維
としてポリエステル、ナイロンあるいはポリプロピレン
などが挙げられるが、同様な効果のあるものはこの限り
でない。更に又、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分散
した後に、水硬性粉末と軽量骨材以外の骨材、例えば、
珪砂，ＣａＯ，Ｃａ（ＯＨ）2 , 砂, 砂利, 粘土砂など
を添加した場合には、製品である軽量硬化物の強度の一
層の向上と、製品原価の低減化を図ることができる。
又、こうした硬化物に一般に添加される上記以外の添加
物を添加できることは勿論である。
スチレンの予備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉
砕粒子を使用した場合には、水及び水硬性粉末との親和
性が大となり、粉砕粒子の均一分布が図られ、硬化後の
寸法収縮が小さくかつ高強度の軽量硬化物が得られる。
又、これら発泡ポリスチレンの予備発泡粒子あるいは発
泡ポリスチレンの粉砕粒子の平均粒子径は１０mm以下と
するのがよく、更に好ましくは２mm以下の微細なものほ
どよい。微細であればある程起泡剤との攪拌時に発生す
る気泡径が微細となり、２mm以下であれば良好なムース
の形成を容易ならしめ減水効果が大でしかもこれら粉砕
粒子の均一分布を可能ならしめ、硬化後の軽量硬化物の
強度が強いものとなる。また、発泡ポリスチレンに代表
される軽量骨材は、水硬性物質との混練性を高めるた
め、適切な処理剤で表面処理をしておくことはこの発明
の軽量硬化物の特性を更に向上させるのに好ましい。更
に、起泡剤が水溶性ポリマー、例えば、ポリビニルアル
コール、メチルセルローズ、カルボキシメチルセルロー
ズ、アクリル系の高吸水性ポリマーなどである場合、軽
量骨材との混合攪拌によって、保水性のある粘性の大き
い被膜が形成され、水硬性粉末との均一混練を容易なら
しめる。又、水溶性ポリマーがポリビニルアルコールで
ある場合には、その水に対する濃度が0.5 〜25％、好ま
しくは１〜10％の範囲にあることが望ましい。0.5 ％以
下であると起泡能力が低下し、25％以上であると製造コ
ストが上昇するのに加えて、水硬性粉末との混練時に多
大な粘度増加となる結果として減水効果が劣りかつ必要
な無数の気泡の破裂による減少をも防げるからである。
更に又、起泡剤を水に溶解あるいは分散させるのに多少
の時間を要する場合には、先に起泡剤を水に溶解あるい
は分散させてから、軽量骨材を加えて攪拌することによ
り無数の気泡を発泡させることが望ましい。具体例とし
ては、粉末ポリビニルアルコールが挙げられる。更に、
各成分を均一に分散混合する以前又は分散混合中に、繊
維質部材を添加した場合には、軽量硬化物の硬化中のひ
び割れや製品としての引張りおよび曲げ強度の向上につ
ながり、硬化物強度がなお一層強いものとなる。繊維質
部材の具体例としては、無機繊維として石綿、ロックウ
ールあるいはガラス繊維などが挙げられ、合成樹脂繊維
としてポリエステル、ナイロンあるいはポリプロピレン
などが挙げられるが、同様な効果のあるものはこの限り
でない。更に又、軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分散
した後に、水硬性粉末と軽量骨材以外の骨材、例えば、
珪砂，ＣａＯ，Ｃａ（ＯＨ）2 , 砂, 砂利, 粘土砂など
を添加した場合には、製品である軽量硬化物の強度の一
層の向上と、製品原価の低減化を図ることができる。
又、こうした硬化物に一般に添加される上記以外の添加
物を添加できることは勿論である。
【０００９】
【実施例】この発明の実施例について以下説明するが、
この発明はこの実施例に限定されるものではない。
この発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００１０】＜実施例１＞ あらかじめ、７つの容器に水をそれぞれ１６０重量部を
計量して入れ、これに起泡剤として粉末ポリビニルアル
コール（以下、ＰＶＡという。日本合成社製・ゴーセノ
ールＧＨ２０Ｍ）を、０，0.8 ，1.6 ，8.0 ，16，40，
80重量部をそれぞれ加えて攪拌混合し、それぞれのＰＶ
Ａ溶液濃度が、０，0.5 ，1.0 ，5.0 ，10.0，25.0，5
0.0ｗｔ％となる７種類の起泡剤水溶液を作製してお
く。そして、これらに発泡ポリスチレン予備発泡粒子
（鐘淵化学工業社製・カネパール４０倍予備発泡粒子、
平均粒子径＝0.76mm）２０重量部のなんらの表面処理を
施さないものを加え、攪拌混合する。攪拌を続けると、
ＰＶＡの入ったもののみ無数の微細気泡を生じて白いム
ース（mousse）状態となり、その混合物の見掛け体積は
約２倍に増大している。これらに普通ポルトランドセメ
ント３６０重量部を徐々に加えながら攪拌混合を続ける
と、ムースは無数の微細気泡を破裂消滅しはじめ、やが
て各成分が極めて均一に混合され、粘調な流動物を得
る。ＰＶＡの入っていないものは、ムースの発生はな
く、混合物の粘度がパサパサで、適性な粘度とするには
更に水を追加する必要があった。本配合処方の水／セメ
ント比（％）（水添加重量／ポルトランドセメント重
量）×100 は、全て44ｗｔ％である。これを、４cm×４
cm×１６cmのテストピース作成金型中に流し込み、押圧
して充填した。次に、これを常温で２８日間硬化させた
後、強度測定した結果は次の通りである。 ＰＶＡの入っていないもの…曲げ強度5.8 kg／cm2 , 圧
縮強度8.2 kg／cm2 ＰＶＡ濃度５ｗｔ％のもの…曲げ強度20.6kg／cm2 ，圧
縮強度38.7kg／cm2 ＰＶＡの入っている他のものも総じて高い強度を示した
が、ＰＶＡ溶解濃度が50.0ｗｔ％と非常に高いものは、
混合時の粘度が高すぎて、注型には不適当であった。
計量して入れ、これに起泡剤として粉末ポリビニルアル
コール（以下、ＰＶＡという。日本合成社製・ゴーセノ
ールＧＨ２０Ｍ）を、０，0.8 ，1.6 ，8.0 ，16，40，
80重量部をそれぞれ加えて攪拌混合し、それぞれのＰＶ
Ａ溶液濃度が、０，0.5 ，1.0 ，5.0 ，10.0，25.0，5
0.0ｗｔ％となる７種類の起泡剤水溶液を作製してお
く。そして、これらに発泡ポリスチレン予備発泡粒子
（鐘淵化学工業社製・カネパール４０倍予備発泡粒子、
平均粒子径＝0.76mm）２０重量部のなんらの表面処理を
施さないものを加え、攪拌混合する。攪拌を続けると、
ＰＶＡの入ったもののみ無数の微細気泡を生じて白いム
ース（mousse）状態となり、その混合物の見掛け体積は
約２倍に増大している。これらに普通ポルトランドセメ
ント３６０重量部を徐々に加えながら攪拌混合を続ける
と、ムースは無数の微細気泡を破裂消滅しはじめ、やが
て各成分が極めて均一に混合され、粘調な流動物を得
る。ＰＶＡの入っていないものは、ムースの発生はな
く、混合物の粘度がパサパサで、適性な粘度とするには
更に水を追加する必要があった。本配合処方の水／セメ
ント比（％）（水添加重量／ポルトランドセメント重
量）×100 は、全て44ｗｔ％である。これを、４cm×４
cm×１６cmのテストピース作成金型中に流し込み、押圧
して充填した。次に、これを常温で２８日間硬化させた
後、強度測定した結果は次の通りである。 ＰＶＡの入っていないもの…曲げ強度5.8 kg／cm2 , 圧
縮強度8.2 kg／cm2 ＰＶＡ濃度５ｗｔ％のもの…曲げ強度20.6kg／cm2 ，圧
縮強度38.7kg／cm2 ＰＶＡの入っている他のものも総じて高い強度を示した
が、ＰＶＡ溶解濃度が50.0ｗｔ％と非常に高いものは、
混合時の粘度が高すぎて、注型には不適当であった。
【００１１】＜比較例＞ 実施例１の処方で、ＰＶＡの入っていな処方ではパサパ
サであるため流動性を大とするように、水のポルトラン
ドセメントに対する添加重量比を55ｗｔ％とするために
水を198 重量部加えて実施した時の強度は、曲げ強度9.
6 kg／cm2 , 圧縮強度16.5kg／cm2 であった。また、テ
ストピースの破断面から硬化中に予備発泡粒子がやや上
方に浮く不分散現象がみられた。
サであるため流動性を大とするように、水のポルトラン
ドセメントに対する添加重量比を55ｗｔ％とするために
水を198 重量部加えて実施した時の強度は、曲げ強度9.
6 kg／cm2 , 圧縮強度16.5kg／cm2 であった。また、テ
ストピースの破断面から硬化中に予備発泡粒子がやや上
方に浮く不分散現象がみられた。
【００１２】＜実施例２＞ 実施例１と同様な方法で軽量硬化物を製造した場合の水
添加重量と他の各成分の混合使用量の関係及び流動性の
評価を〔表１〕に示す。但し、ＥＰＳとは前記実施例１
の発泡ポリスチレン予備発泡粒子と同一のものをいい、
配合NO. ２と６は〔表１〕の最下欄の注に記したように
発泡ポリスチレン成形体粉砕物を用いた。又、セメント
も同様に普通のポルトランドセメントをいう。
添加重量と他の各成分の混合使用量の関係及び流動性の
評価を〔表１〕に示す。但し、ＥＰＳとは前記実施例１
の発泡ポリスチレン予備発泡粒子と同一のものをいい、
配合NO. ２と６は〔表１〕の最下欄の注に記したように
発泡ポリスチレン成形体粉砕物を用いた。又、セメント
も同様に普通のポルトランドセメントをいう。
【００１３】
【表１】
【００１４】上記の条件に基づいて重量硬化物を製造し
た場合の各試験結果と軽量骨材の分散状態観察結果を
〔表２〕に示す。
た場合の各試験結果と軽量骨材の分散状態観察結果を
〔表２〕に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】以上の〔表１〕及び〔表２〕に示される実
験及び試験結果から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
を起泡剤として使用し、その水溶液と軽量骨材を攪拌混
合することにより、ムース状態を形成させ、これとセメ
ントとを攪拌混合すれば、同等の流動性を得るのに水添
加量を減ずることが可能となり、その結果として、均一
分散性や強度を向上させることが判明する。
験及び試験結果から、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
を起泡剤として使用し、その水溶液と軽量骨材を攪拌混
合することにより、ムース状態を形成させ、これとセメ
ントとを攪拌混合すれば、同等の流動性を得るのに水添
加量を減ずることが可能となり、その結果として、均一
分散性や強度を向上させることが判明する。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の軽量硬化物の製造法は、軽量骨材、水および水硬性
粉末を使用して軽量硬化物を製造する際に、起泡剤を使
用して、まず軽量骨材、起泡剤と水との攪拌混合によっ
て無数の気泡を発生させ、この後、水硬性粉末を添加混
合して各成分を均一に分散混合し、次いで硬化させるよ
うにしたものである。これによって前述したように、水
硬性粉末と軽量骨材、水との混合を極めて滑らかにし、
かつ、均一分散が可能になると共に、従来流動性付与だ
けの目的で使用されていた余分な混練水の量を大幅に減
少させることができる。この結果、従来の軽量硬化物に
みられた、過大な水添加による軽量硬化物の強度の低下
や硬化後の寸法収縮、硬化物の微細なひび割れ更には硬
化時間の遅延などの問題点を解消することができる。
明の軽量硬化物の製造法は、軽量骨材、水および水硬性
粉末を使用して軽量硬化物を製造する際に、起泡剤を使
用して、まず軽量骨材、起泡剤と水との攪拌混合によっ
て無数の気泡を発生させ、この後、水硬性粉末を添加混
合して各成分を均一に分散混合し、次いで硬化させるよ
うにしたものである。これによって前述したように、水
硬性粉末と軽量骨材、水との混合を極めて滑らかにし、
かつ、均一分散が可能になると共に、従来流動性付与だ
けの目的で使用されていた余分な混練水の量を大幅に減
少させることができる。この結果、従来の軽量硬化物に
みられた、過大な水添加による軽量硬化物の強度の低下
や硬化後の寸法収縮、硬化物の微細なひび割れ更には硬
化時間の遅延などの問題点を解消することができる。
【００１８】更に、前記軽量骨材が発泡ポリスチレンの
予備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子であ
る場合には、水及び水硬性粉末との親和性が大となり、
粉砕粒子の均一分散が図り易くなり、硬化後の寸法収縮
が小さくかつ高強度の軽量硬化物が得られる。又、この
粉砕粒子の平均粒子径を少なくとも１０mm以下好ましく
は２mm以下の微細なものにした場合には、減水硬化も大
で粉砕粒子の均一分散がより図り易くなり、強度も向上
する。更に又、起泡剤が水溶性ポリマーである場合に
は、水硬性粉末との均一混練を容易ならしめることがで
きる。更に、水溶性ポリマーがポリビニルアルコールで
あって、その濃度が0.5 〜2.5 ％、好ましくは１〜10％
であるときには、減水効果がより向上し、かつ、無数の
気泡の生成が容易に行われる利点がある。又、粉末ポリ
ビニルアルコールのような液体以外の起泡剤を使用する
際のように水に溶解あるいは分散させるのに多少の時間
がかかる場合には、先に気泡剤を水に溶解あるいは分散
させることによって、各成分の均一な分散混合がよりよ
く得られる。更に、各成分を均一に分散混合する以前又
は分散混合中に、繊維質部材を添加するとより、軽量硬
化物の硬化中のひび割れや製品としての引張りおよび曲
げ強度の向上が計られ、硬化物強度がなお一層強いもの
となる。更に又、軽量骨材以外の骨材をも併せて使用し
た場合には、軽量硬化物の一層の強度の向上と、製品原
価の低減化を図ることができる。更に、水硬化性粉末と
してセメント類、石膏類を用いた場合には、特性やコス
トの面で有用である。
予備発泡粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子であ
る場合には、水及び水硬性粉末との親和性が大となり、
粉砕粒子の均一分散が図り易くなり、硬化後の寸法収縮
が小さくかつ高強度の軽量硬化物が得られる。又、この
粉砕粒子の平均粒子径を少なくとも１０mm以下好ましく
は２mm以下の微細なものにした場合には、減水硬化も大
で粉砕粒子の均一分散がより図り易くなり、強度も向上
する。更に又、起泡剤が水溶性ポリマーである場合に
は、水硬性粉末との均一混練を容易ならしめることがで
きる。更に、水溶性ポリマーがポリビニルアルコールで
あって、その濃度が0.5 〜2.5 ％、好ましくは１〜10％
であるときには、減水効果がより向上し、かつ、無数の
気泡の生成が容易に行われる利点がある。又、粉末ポリ
ビニルアルコールのような液体以外の起泡剤を使用する
際のように水に溶解あるいは分散させるのに多少の時間
がかかる場合には、先に気泡剤を水に溶解あるいは分散
させることによって、各成分の均一な分散混合がよりよ
く得られる。更に、各成分を均一に分散混合する以前又
は分散混合中に、繊維質部材を添加するとより、軽量硬
化物の硬化中のひび割れや製品としての引張りおよび曲
げ強度の向上が計られ、硬化物強度がなお一層強いもの
となる。更に又、軽量骨材以外の骨材をも併せて使用し
た場合には、軽量硬化物の一層の強度の向上と、製品原
価の低減化を図ることができる。更に、水硬化性粉末と
してセメント類、石膏類を用いた場合には、特性やコス
トの面で有用である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 28/04 28/16 38/08 Ａ //(Ｃ０４Ｂ 28/04 24:26 Ｂ 16:08） 103:48 (72)発明者 河合 保 大阪府摂津市鳥飼西５−２−18 (56)参考文献 特開 昭60−86083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−118716（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27506（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】 軽量骨材、起泡剤と水を加え、攪拌する
ことにより無数の気泡を発生させ、軽量骨材と水及び起
泡剤が均一に分散した後、水硬性粉末を添加混合して各
成分を均一に分散混合し、次いで硬化させることを特徴
とする軽量硬化物の製造法。 - 【請求項２】 軽量骨材が発泡ポリスチレンの予備発泡
粒子あるいは発泡ポリスチレンの粉砕粒子であることを
特徴とする請求項１の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項３】 発泡ポリスチレンの予備発泡粒子あるい
は発泡ポリスチレンの粉砕粒子の平均粒子径は少なくと
も10mm以下で、好ましくは２mm以下であることを特徴と
する請求項２の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項４】 起泡剤が水溶性ポリマーであることを特
徴とする請求項１の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項５】 水溶性ポリマーがポリビニルアルコール
であって、その水に対する溶解濃度が0.5 〜25％であ
り、好ましくは１〜10％であることを特徴とする請求項
４の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項６】 先に起泡剤を水に溶解あるいは分散させ
てから、軽量骨材を加えて攪拌することにより無数の気
泡を発泡させることを特徴とする請求項１の軽量硬化物
の製造法。 - 【請求項７】 各成分を均一に分散混合する以前又は分
散混合中に、繊維質部材を添加することを特徴とする請
求項１の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項８】 軽量骨材と水及び起泡剤が均一に分散し
た後に、水硬性粉末と軽量骨材以外の骨材を添加するこ
とを特徴とする請求項１の軽量硬化物の製造法。 - 【請求項９】 水硬性粉末がセメント類又は石膏類であ
る請求項１乃至請求項８のいずれかの軽量硬化物の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3947291A JPH0747514B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽量硬化物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3947291A JPH0747514B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽量硬化物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04260674A JPH04260674A (ja) | 1992-09-16 |
| JPH0747514B2 true JPH0747514B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=12554012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3947291A Expired - Fee Related JPH0747514B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 軽量硬化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747514B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001070647A1 (en) * | 2000-03-22 | 2001-09-27 | Balmoral Technologies (Pty) Ltd | Method of producing a hydraulic binder foam |
| KR20070089225A (ko) * | 2004-12-27 | 2007-08-30 | 에스케이라이후 가부시키가이샤 | 미장 재료 |
| JP5094350B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2012-12-12 | 日工株式会社 | 微細気泡を利用したコンクリートの製造装置 |
| JP2009137025A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Nikko Co Ltd | 微細気泡を利用したコンクリートの製造方法 |
| JP6611163B2 (ja) * | 2015-08-31 | 2019-11-27 | 太平洋セメント株式会社 | セメント組成物の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3947291A patent/JPH0747514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04260674A (ja) | 1992-09-16 |
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