JPH11314979A - セメント成形硬化体の製造方法 - Google Patents

セメント成形硬化体の製造方法

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JPH11314979A
JPH11314979A JP12498698A JP12498698A JPH11314979A JP H11314979 A JPH11314979 A JP H11314979A JP 12498698 A JP12498698 A JP 12498698A JP 12498698 A JP12498698 A JP 12498698A JP H11314979 A JPH11314979 A JP H11314979A
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JP
Japan
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water
cement
soluble polymer
carbon dioxide
hardened body
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JP12498698A
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Yoichi Ikemoto
陽一 池本
Takashi Osugi
高志 大杉
Kunio Kusano
邦雄 草野
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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    • 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
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02Selection of the hardening environment
    • C04B40/0231Carbon dioxide hardening
    • C04B40/0236Carbon dioxide post-treatment of already hardened material
    • 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
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/04Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by dissolving-out added substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗膜の密着性を悪化させないセメント成形硬
化体の製造方法を提供する。 【解決手段】 セメント、水、及び水溶性高分子物質を
混合混練してセメントモルタルとなし、このセメントモ
ルタルを所望形状に成形した後、硬化させ、得られた硬
化体を超臨界二酸化炭素に浸漬し、上記硬化体を炭酸化
するとともに硬化体中から水溶性高分子物質を抽出し除
去することを特徴とするセメント成形硬化体の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント成形硬化
体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、セメント等の水硬性無機物質を用
いた成形硬化体は、優れた圧縮強度を示すため、種々の
構造材等に用いられている。しかし、水硬性無機物質を
用いた成形硬化体は、引張強度が圧縮強度に比べて低い
ため、補強材を混入させる方法が多用されている。例え
ば、セメント成形硬化体では、セメントにその10重量
%程度のアスベスト繊維や骨材等を混合し、さらに水を
添加して混練しセメントモルタルとなし、このセメント
モルタルを所望形状に成形した後、硬化させたものが各
種建築材料として広く用いられている。
【0003】このアスベスト繊維は、セメントモルタル
の混練時の分散性がよく、成形時の保形性、保水性にも
優れ、硬化後の硬化体の機械的強度を向上させるため、
セメント成形硬化体の補強材としては好適なものであ
る。
【0004】しかしながら、近年アスベスト繊維の発ガ
ン性が問題となり、アスベスト繊維の代替として、各種
合成繊維やパルプ等が利用されてきている。
【0005】ところが、上記アスベスト繊維代替品(非
アスベスト繊維)のいずれを用いた場合にも、得られる
セメントモルタルの分散性、保形性、保水性が悪く成形
しにくいという難点を生じる。特に、この難点はセメン
ト/水比が小さいセメントモルタルの場合顕著となる。
これを解決するため、例えば、特開平4−144949
号公報や特開平5−85799号公報では、セルロース
誘導体等の水溶性高分子物質を主成分とした成形助剤を
添加することが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記成形助剤を用いれ
ば、セメントモルタルの粘度が上昇し分散性及び流動性
を高め、成形性が向上するため非アスベスト繊維を用い
たセメントモルタルの成形工程には不可欠であるが、上
記成形助剤は水溶性であるため硬化後の硬化体が屋外等
で使用されたとき、上記成形助剤が表面にブリージング
してくる。
【0007】このため、上記成形助剤が用いられたセメ
ント成形硬化体の表面に塗装が施された場合には、塗膜
と硬化体との界面にブリージングしてきた成形助剤が存
在することになり、塗膜と硬化体との密着性が著しく低
下し、塗膜が剥離しやすくなるという問題が生じる。
【0008】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、塗膜の密着性を悪化させないセメント
成形硬化体の製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のセメント成形硬
化体の製造方法は、セメント、水、及び水溶性高分子物
質を混合混練してセメントモルタルとなし、このセメン
トモルタルを所望形状に成形した後、硬化させ、得られ
た硬化体を超臨界二酸化炭素に浸漬し、上記硬化体を炭
酸化するとともに硬化体中から水溶性高分子物質を抽出
し除去することを特徴とする。
【0010】本発明に用いられるセメントは、特に限定
されないが、たとえば普通ポルトランドセメント、特殊
ポルトランドセメント,アルミナセメント,ローマンセ
メントなどの単味セメント、耐酸セメント,耐火セメン
ト,水ガラスセメントなどの特殊セメント、石膏,石
灰,マグネシアセメントなどの気硬性セメントなどが挙
げられ、特に強度、耐水性の点で、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメントが好適に使用される。これらは単
独で使用されてもよいし、2種以上を併用してもかまわ
ない。
【0011】上記セメントは、必要な量の水、水溶性高
分子物質の他に、必要に応じて非アスベスト繊維、無機
質充填材等が適宜加えられて混合混練されセメントモル
タルとなされる。
【0012】本発明で用いられる水溶性高分子物質とし
ては、水に溶解して粘性を付与し、繊維の分散性を高
め、得られるセメントモルタルの流動性を高めて成形性
を良好なものとするものなら特に限定されないが、例え
ば、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,ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのセル
ロースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸等が挙げられる。
【0013】上記水溶性高分子物質の添加量としては、
セメント100重量部に対し0.5重量部未満ではセメ
ントモルタルの流動性が低く成形が困難であり、得られ
る成形硬化体の強度が不十分となり、10重量部を超え
ると得られる成形硬化体の耐水性が悪化するので、0.
5〜10重量部が好ましく、1〜7重量部がさらに好ま
しい。
【0014】本発明で用いられる水の量としては、セメ
ント100重量部に対し20重量部未満ではセメントの
水和反応に不足となり硬化が十分進行しなくなるおそれ
があり、また、必要に応じて用いられる繊維や無機充填
材の分散性が低下しやすく、100重量部を超えると得
られる成形硬化体の機械的強度が低下するので、20〜
100重量部が好ましく、20〜50重量部がさらに好
ましい。
【0015】本発明において、必要に応じて非アスベス
ト繊維が用いられる。この非アスベスト繊維としては、
特に限定されないが、例えば、ビニロン,ポリアミド,
ポリエステル,ポリプロピレン,アラミドなどの合成繊
維、パルプ,木材チップ、ガラス繊維、炭素繊維等が挙
げられる。上記繊維の太さとしては、細すぎると混合時
に凝集し絡み合って毬状になりやすく、太すぎると補強
効果が小さいので、5〜500ミクロンが好ましい。
【0016】また、繊維の長さとしては、短すぎると引
張強度向上に寄与しにくくなり、長すぎると繊維の分散
性と配向性が低下するので、3〜15mmが好ましい。
【0017】上記非アスベスト繊維の添加量としては、
目的とする製品の用途や必要強度にもよるが、セメント
100重量部に対し、0.2重量部未満では充分な補強
強度が得られず、30重量部を超えると分散させるのが
難しくファイバーボールとなりやすいので、0.2〜3
0重量部が好ましい。
【0018】また、本発明において必要に応じ無機質充
填材が用いられてよい。無機質充填材としては、特に限
定されないが、たとえば、珪砂,川砂などのセメントモ
ルタル用骨材、フライアッシュ,シリカフラワー,シリ
カヒューム,ベントナイト,高炉スラグなどの混合セメ
ント用混合材、セピオライト,ウォラストナイト,マイ
カなどの天然鉱物、炭酸カルシウム、珪藻土などが挙げ
られる。これらは、単独で使用されてもよいし、2種以
上が併用されてもよい。
【0019】上記セメント、水、水溶性高分子物質及び
必要に応じ添加される非アスベスト繊維や無機質充填材
が、上記好ましい添加量範囲で混合混練されて得られる
セメントモルタルは、少ない水の量であっても流動性が
確保され、各成分が均一に分散されており、適度な粘性
を有しているため、押出成形するときの成形性に優れま
た圧縮成形にも適しており、所望の形状への賦形が容易
である。
【0020】本発明の製造方法での硬化は、長時間放置
して自然養生させて硬化させてもよいが、セメントとし
て比較的反応速度の遅いポルトランドセメントを用いた
ような場合などでは、上記成形体を加熱加湿する、オー
トクレーブ養生を施す等の従来公知の方法により促進養
生させることも任意である。
【0021】本発明でいう超臨界二酸化炭素への浸漬と
は、得られた硬化体を圧力容器中に入れ、この圧力容器
に二酸化炭素を圧入し、さらに該容器を加熱し、容器内
の二酸化炭素の圧力を75kg/cm2 以上、温度を3
1℃以上とすることを言う。上記浸漬条件は、容器内の
二酸化炭素の圧力が75kg/cm2 以上、温度が31
℃以上であれば特に限定されず、温度は添加する材料が
熱劣化を起こさない範囲で任意に選択される。
【0022】二酸化炭素は上記圧力、温度以上とする
と、超臨界状態となり、その拡散係数が高まり、容易に
上記硬化体の内部にまで浸透してゆき、硬化体中の水溶
性高分子物質を溶解させて、硬化体中から水溶性高分子
物質が抽出される。抽出した水溶性高分子物質を含有し
た二酸化炭素を上記容器から排出して減圧しガス状態に
戻せば、水溶性高分子物質を析出させて回収することが
できる。
【0023】同時に、拡散性が高くなった超臨界状態の
二酸化炭素での処理により、硬化体内部まで炭酸化反応
が高速で起こる。炭酸化反応により、セメントの水和に
より析出した水酸化カルシウムが炭酸カルシウムに変化
し、セメント硬化体の細孔を埋め強度を向上させる。
【0024】
【作用】本発明の製造方法は、セメント、水、及び水溶
性高分子物質を混合混練してセメントモルタルとなし、
このセメントモルタルを所望形状に成形した後、硬化さ
せ、得られた硬化体を超臨界二酸化炭素に浸漬し、上記
硬化体を炭酸化するとともに硬化体中から水溶性高分子
物質を抽出し除去する方法であるので、上記モルタル中
に水溶性高分子物質を含むため成形性が良好であり、か
つ、二酸化炭素浸漬により水溶性高分子物質が除去され
ているため耐水性能の良好なセメント成形硬化体を得る
ことができ、この硬化体に塗装を施しても塗膜の密着性
の優れたものとなる。
【0025】
【発明の実施の形態】実施例1 普通ポルトランドセメント(小野田セメント社製)10
0重量部、フライアッシュ(JIS−A−6201相当
品、真比重2.3、嵩比重0.6、関電化工社製)50
重量部、ポリプロピレン繊維(繊維径20ミクロン、繊
維長3mm)3重量部及びヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース(20℃における2重量%水溶液の粘度が30
000cpsのもの)0.3重量部を、容量70lのア
イリッヒミキサー(アイリッヒ社製)にて15分間混合
した。得られた混合物に30重量部の水を添加して、さ
らに2分間混合しセメントモルタルを得た。このモルタ
ルを土練機(宮崎鉄工社製、MP−100型)で混練し
た後、押出方向に100mmの平行部を有する金型(ス
リットの幅100mm、高さ6mm)が設置されたスク
リュー径100mmの真空押出成形機(宮崎鉄工社製、
MV−FM−A−1型)で押出成形し板状成形体を得
た。得られた成形体を60℃、90%RHにて12時間
蒸気養生して硬化体とした。この硬化体を圧力容器に入
れ、該容器に二酸化炭素を圧入して70℃、80kg/
cm2 で1時間処理した。容器から取り出した硬化体を
90℃で2分間予熱後、アクリルエマルジョン塗料(V
ラセン300、大日本塗料社製)をスプレー塗装し、再
び90℃で2分間加熱硬化させ、塗装成形硬化体を得
た。
【0026】比較例 蒸気養生後の硬化体を二酸化炭素処理をせずに塗装した
他は、実施例と同様にして塗装硬化体を得た。
【0027】評価(1)硬化体中の水溶性高分子物質の
有無 実施例及び比較例で得られた硬化体の一部をそれぞれ粉
砕し、水/メタノール(1:1)溶媒中で攪拌し、該溶
媒中から硬化体粉を濾過して除去した後、溶媒を減圧下
で蒸発させ残渣を赤外線分析により同定したところ、比
較例ではヒドロキシプロピルメチルセルロースが検出さ
れたが、実施例では有機物は何も検出されなかった。
【0028】評価(2)乾湿繰り返し試験後の塗膜密着
性 実施例及び比較例で得られた塗装硬化体を、100mm
角に切断し、60℃の温水に24時間浸漬後60℃の熱
風乾燥機中で24時間乾燥させることを1サイクルとし
た乾湿繰り返し試験を20サイクル行い、試験後の塗装
表面をJISK 5400碁盤目テープ剥離試験に準拠
した塗膜密着性評価を行ったところ、実施例では10
点、比較例では6点であった。
【0029】
【発明の効果】本発明のセメント成形硬化体の製造方法
は、上記の通りであり、本発明によれば、セメントモル
タル中に水溶性高分子物質を含むため成形性が良好であ
り、かつ、硬化後においては超臨界二酸化炭素への浸漬
により、セメントマトリックス中から水溶性高分子物質
が除去されているため、耐水性能の良好なセメント成形
硬化体を得ることができ、この硬化体に塗装を施しても
塗膜の密着性の優れたものとなる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、水、及び水溶性高分子物質を
    混合混練してセメントモルタルとなし、このセメントモ
    ルタルを所望形状に成形した後、硬化させ、得られた硬
    化体を超臨界二酸化炭素に浸漬し、上記硬化体を炭酸化
    するとともに硬化体中から水溶性高分子物質を抽出し除
    去することを特徴とするセメント成形硬化体の製造方
    法。
JP12498698A 1998-05-07 1998-05-07 セメント成形硬化体の製造方法 Pending JPH11314979A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2437280A (en) * 2006-04-21 2007-10-24 Peter Hammond Concrete incorporating organic liquids or solids treated with super critical carbon dioxide
CN111606636A (zh) * 2020-05-18 2020-09-01 湖北工业大学 一种早强型糯米灰浆材料制备方法
CN115124273A (zh) * 2022-07-12 2022-09-30 山东汉博昱洲新材料有限公司 一种碳化内养护剂及其制备方法和应用

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