JPH11180752A

JPH11180752A - モルタル組成物

Info

Publication number: JPH11180752A
Application number: JP35447397A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Otaka; 聡大高; Toshikatsu Onishi; 利勝大西; Yasuhiko Toda; 靖彦戸田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-06
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3769911B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、供給不安のない原料を主原料とし、
高温高圧養生を施さずとも優れた特性を有するモルタル
硬化体を与えるモルタル組成物の提供を目的とする。【解決手段】本発明では、石炭灰を主原料として製造さ
れた、従来の人工軽量骨材よりも気乾単位容積重量及び
吸水率が低く、且つ粗表面を有するためマトリックスと
の付着力の高い人工軽量骨材を細骨材として混入させた
モルタル組成物が、上記課題の解決された硬化体を与え
ることを見出し、本発明を完成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量であるだけで
なく、強度、寸法安定性、吸水性にも優れた硬化体を与
えるモルタル組成物に関するものである。本発明のモル
タル組成物は、主に建築または土木用途に好適に使用さ
れる。

【０００２】

【従来の技術】従来、モルタルやコンクリートを軽量化
するために、多量の気泡を直接導入したり、火山性ガラ
ス質鉱物を焼成・発泡させたパーライト、シラスバルー
ンまたは頁岩、粘土等を焼成・発泡させた人工軽量骨
材、天然軽量骨材、発泡ポリスチレン、スチレンビーズ
等の合成樹脂発泡体等、多量の気泡を含む軽量骨材を混
入させて、間接的に気泡を導入する方法が採られてい
る。後者の例としては例えば、特開平８−２３９２５１
号公報には、火山ガラス質鉱物から製造した人工軽量骨
材を細骨材として添加したモルタル、コンクリート組成
物が開示されており、また、特開平８−１５７２２８号
公報には黒雲母流紋岩から製造した絶乾比重０．５〜
１．２の人工軽量骨材を粗骨材または細骨材として添加
するコンクリート組成物が開示されている。しかし、こ
れ等の骨材は何れも、資源の枯渇更には環境保全面から
の採掘制限等、その供給の不安定性が懸念されている天
然物を主原料とするものであるだけでなく、一般に、軽
量化と共に硬化体強度が直線的に低下することから、軽
量骨材量を増やして軽量化を進めた場合に、十分な強度
が発現しない問題が在る。一方、特開平８−２７７１５
３号公報には、フライアッシュから製造した人工軽量骨
材を粗骨材として使用する技術が開示されているが、用
いられている骨材の絶乾比重が１．８〜２．２と大き
く、軽量化が十分に達せられない欠点を有したものであ
る。直接的、間接的を問わず、気泡導入によるコンクリ
ート強度の低下は不可避であることから、強度を向上さ
せるために、高性能減水剤を使用して水セメント比を低
くしたり、高強度用混和剤としてシリカヒュームまたは
硫酸カルシウムを添加して、組成面での改良を加える
他、高温高圧養生を行なう等、処理面での改良を加える
方法が採られている。高性能減水剤を使用して水セメン
ト比を低くする方法では、ある程度までは強度の向上を
図ることが可能であるが、軽量骨材は、骨材自体の強度
が低いことに加え、それ自体の吸水量が大きいため、こ
の方法による高強度化には自ずと限界がある。一方、高
温高圧養生を施すことは、強度向上のみならず寸法安定
性向上の効果も図れるが、コストアップに繋がることが
避けられない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術が
有していた上記問題が解決されたモルタル組成物の提供
を目的とする。すなわち、供給不安のない原料を主原料
とし、高温高圧養生を施さずとも優れた特性を有するモ
ルタル硬化体を与えるモルタル組成物の提供を目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、石炭灰を主
原料として製造された、従来の人工軽量骨材よりも気乾
単位容積重量及び吸水率が低く、且つ粗表面を有するた
めマトリックスとの付着力の高い人工軽量骨材を細骨材
として混入させたモルタル組成物が、前記課題を解決し
た硬化体を与えることを見出し、本発明を完成した。す
なわち、本発明は、セメントと、細骨材としての、気乾
単位容積質量０．２〜０．６ｋｇ／リットル、吸水率７
〜１０％の石炭灰系人工軽量骨材とよりなる主成分に水
を加えて成るモルタル組成物に関する。以下に、本発明
を説明する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は細骨材として使用
する人工軽量骨材に在る。該人工軽量骨材は、好ましく
は、石炭灰に、パーライト原石粉砕工程で発生する粉塵
を回収した粉末（パーライトコットレルダスト）または
流動接触分解プロセスから排出される廃触媒（ＦＣＣ廃
触媒）、および炭化珪素を添加・混合したものを造粒、
焼成して製造されたものであり、開気孔が少ない粗表面
を有する球形の粒子である。この軽量骨材は、従来の人
工軽量骨材に比して気乾単位容積質量が０．２〜０．６
ｋｇ／リットルと低く、吸水率も７〜１０％と低い特徴
を有する。特に、表面が粗いため、シラスバルーンや黒
曜石から製造したパーライト等のガラス質の滑らかな表
面を有するものに比べてセメントペーストとの付着力が
大きく、本骨材を用いることにより、従来の人工軽量骨
材を使用したモルタル組成物では得られない、軽量且つ
高強度のモルタル硬化体を得ることができる。該軽量骨
材は、造粒段階における造粒物の径を変えることによ
り、種々の径を有するものを造り分けることが可能であ
るが、本発明のモルタル組成物には、０．３〜５．０ｍ
ｍの粒径を有するものの使用が最適である。

【０００６】本発明のモルタル組成物は、上記軽量骨材
を細骨材としてセメントおよび水と混合して調製される
が、セメントとしては、普通、早強、超早強、中庸熱、
耐硫酸塩、低熱の各ポルトランドセメントや、高炉スラ
グセメント、フライアッシュセメントおよびシリカセメ
ント等の各種混合セメントを用いることができる。

【０００７】軽量骨材の添加量は、水を除いたモルタル
組成物１００容量部当たり２０〜８０容量部、好ましく
は３０〜７０容量部とするのが良い。軽量骨材の配合量
が２０容量部より少ないとマトリックス部が多くなり、
寸法安定性に劣る硬化体が得られることがあり、一方、
８０重量部より大であると流動性が低下するため、成形
が困難に成る虞が在るからである。

【０００８】本発明におけるモルタル組成物には、上記
したセメント、軽量骨材および水の必須成分に加えて、
モルタル製品製造の際に一般的に使用される、高炉スラ
グ、フライアッシュ、シリカフューム等の各種無機質微
粉末混和材料や、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能Ａ
Ｅ減水剤等の減水剤、ＡＥ剤、膨張剤、凝結速度調節剤
等の各種混和剤を必要に応じてその一般的に使われてい
る量を添加することができる。特に、減水剤の添加は、
スラリー流動性の改善に繋がるのみならず、水セメント
比の低減を可能にし、硬化体の強度向上に非常に好まし
い効果をもたらす。

【０００９】細骨材中における粒径０．３ｍｍ以下の粒
分が少ない場合に、スラリー流動性が十分発現せず作業
特性が低下することがあるが、この場合には、粒径０．
３ｍｍ以下の発泡ポリスチレン、シラスバルーン等の合
成樹脂または無機質発泡体や砕石粉等の無機質微粉末を
添加したり、公知の起泡剤を添加して気泡を直接導入す
ることにより、流動性を上げ作業特性を向上させると共
に材料分離も抑制され、非常に好ましい結果を得ること
ができる。起泡剤を使用して発生・存在させる気泡の量
は、モルタルスラリー１００容量部当たり３〜５０容量
部の範囲内で、モルタルの使用目的によって選ぶことに
より、好結果を得ることができる。

【００１０】また、その成分または組成物に、更に公知
の処理を施すことにより、モルタル硬化体の強度他の特
性を改善することができる。例えば、表面をアクリル樹
脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂でコーティングして
吸水率を下げる公知の処理を施した軽量骨材とすること
により、耐火性と強度が更に向上した硬化体を与えるモ
ルタル組成物を得ることが可能であり、また、鋼繊維、
ガラス繊維、炭素繊維等の各種繊維を補強材として添加
して硬化体の曲げ強度を向上させることも可能である。
これ等は何れも、使用目的に合せて適宜採用することが
できる。

【００１１】本発明のモルタル組成物は、その液状成分
以外の全成分を予め混合して置き使用に際して液状成分
および水を加えてスラリー化しても良いし、予め調製し
た複数成分の混合物に残りの成分および水を加えても、
更には、使用に際して個別の各成分および水を加えてス
ラリー化しても良い。

【００１２】

【実施例】以下に具体的例を挙げて、本発明を更に詳し
く説明する。実施例１〜４、比較例１〜４（１）軽量骨材石炭灰１００重量部、真珠岩系パーライトコットレルダ
スト４０重量部および炭化珪素１重量部をリボンミキサ
ーで混合した後、更にポリビニールアルコール０．７重
量部、水３０重量部を加えて混錬し、孔径１ｍｍの押出
し造粒機を用いて造粒した。得られた造粒物を乾燥後、
外熱式の回転管状電気炉（内径４２ｍｍ×長さ１０００
ｍｍ）を使用し、炉内最高温度１２７５℃、滞留時間４
０分の条件で焼成し、発泡体を得た。得られた発泡体を
篩で分級し、０．３〜５．０ｍｍのものを骨材とし使用
した。（２）モルタル組成物の調製モルタル組成物の調製に当たって使用した原料を表１に
示す。先ず、セメントと軽量骨材を表１に示す配合比で
配合したものを、ダルトンミキサーを用いて３０秒間空
練りした後、混練水を加え更に９０秒間混練混合し、モ
ルタル組成物を得た。（３）モルタル硬化体の評価モルタル硬化体の圧縮強度は、モルタル組成物を縦４０
ｍｍ×横４０ｍｍの長さ１６０ｍｍの鋼鉄製の角柱状型
枠に入れ、２４時間養生した後、型枠から取り出した硬
化体について測定した。また、硬化体の気乾単位容積質
量は、型枠から取り出した硬化体を大気中２０℃、相対
湿度８０％の条件下で２８日間乾燥させた後、その質量
を測定し、測定値を、寸法から分かっている容積で除し
て求めた。測定結果を表２に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】何れの骨材においても、その含量を増やせ
ば、モルタル硬化体の単位容積質量は小さくなり圧壊強
度は低下するが、気乾単位容積質量が同じ値であれば、
本発明のモルタル組成物が、高い圧壊強度のモルタル硬
化体を与えることが分かる。また、図１は、各種軽量骨
材を使用し各スラリー流動性がほヾ同一になるように調
製したモルタル組成物から得られたモルタル硬化体の気
乾単位容積質量と圧縮強度との関係を示したものである
が、ニューＵライト［商品名；宇部興産（株）製］を細
骨材として使用する本発明のモルタル組成物が、同一気
乾単位容積質量では、従来の細骨材を使用したモルタル
組成物より高い圧縮強度のモルタル硬化体を与えること
が再度確認される。

【００１６】

【発明の効果】気乾単位容積質量０．２〜０．６ｋｇ／
リットル、吸水率７〜１０％の石炭灰系人工軽量骨材を
細骨材として含む本発明のモルタル組成物は、気乾単位
容積質量が同じ値であれば、従来のモルタル組成物に比
して高い圧縮強度を有するモルタル硬化体を与える。従
って、本発明のモルタル組成物は、選択できる使用場面
が拡がり、建築ないしは土木分野におけるその利用価値
は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】硬化体の気乾単位容積質量と圧縮強度との関係
を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメントと、細骨材としての、気乾単位容
積質量０．２〜０．６ｋｇ／リットル、吸水率７〜１０
％の石炭灰系人工軽量骨材とよりなる主成分に水を加え
て成るモルタル組成物。
【請求項２】細骨材が、石炭灰に、パーライト原石粉砕
工程で発生する粉塵を回収した粉末（パーライトコット
レルダスト）または流動接触分解プロセスから排出され
る廃触媒（ＦＣＣ廃触媒）および炭化珪素を添加・混合
したものを造粒、焼成して製造された人工軽量骨材であ
る、請求項１に記載のモルタル組成物。
【請求項３】細骨材の添加量が、モルタル組成物１００
容量部当たり２０〜８０容量部である、請求項１または
２に記載のモルタル組成物。