JPS5820770A - セメント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質セメントにチタン酸カリとアルミニュー
ム粉末等を配合したセメント組成物およびこの組成物に
更に骨材を配合してなるセメント組成物に関するもので
、更に詳しくは、無機質セメ／）ｔ００重量部に対し一
般式に２０・ｎＴｉｏ２・ｍＨｚｏ　（式中ｎは８より
小さい正の実数、ｎは４以下の負でない実数を意味する
。以下同符号は同じものを意味する。）で示されるチタ
ン酸カリ０．５重置部〜１００重量部とアルミニウム粉
末０．２〜５０重量部１配合するか、あるいは、これに
加えて骨材２０〜２００重量部配合したことを特徴とす
るセメント組成物に関するものであり、軽量且つ強度及
び耐火・断熱性の優れた発泡性のセメント組成物を提供
すること金目的とするものである。

従来無機質セメント組成物は不燃性の耐久素材として建
築用材料として古くから実用されて来た。

然るに近年、建築構築物の高層化に伴い、建築用材料の
軽量化に対する要望が高まり、更に省資源、省エネルギ
ーの観点から耐火・断熱性の優れた建築用素材の開発が
望まれている。

斯る観点から、無機質セメントと軽量骨材、例えば、パ
ーライト、バーミキュライト、実母等の珪酸質軽量鉱物
とからなる組成物や、無機質セメントとロツクウーク、
アスベスト等の無機質繊維素材とからなる組成物を用い
て＠量化が行なわれたが、珪酸質軽量鉱物を用いたもの
はこれらの軽量鉱物を多く用いなければ軽量化が不充分
であり、断熱性も乏しく、強度も不充分である。

又、無機質繊維は、一般に労働安全衛生上問題があると
ともに所望の軽量化、断熱性が得にくい。

斯る現状に於て、発泡性のセメント組成物により軽量化
が行われて来たが、軽量化、断熱性を所望通りの品位に
するには微細多孔構造にする必要があり、強度、耐久性
が不充分である。

従って発泡性セメント組成物からなる軽量化された素材
を建築用構築物として用いた場合、耐久性及び耐水性を
補う為、表面被覆又は塗装により保護する必要があり、
発泡性セメント組成物の強度の向上、耐火・断熱性の向
上が建築業界において大きな課題であった。

本発明者は斯る現状に鑑み、鋭意研究の結果本発明に到
達したものである。

本発明は、無機質セメントにチタン酸カリとアルミニウ
ム粉末を配合したことを特徴とするもので、その構成に
ついて以下に詳述する。

本発明に用いる無機質セメントは、ボ〃トラ／ドセメン
ト、アルミナセメント、水硬セメント。

高炉セメント！混合セメント等を挙げることが出来、そ
れらの単独または混合物が用いられる。

無機質セメントと配合されるチタン酸カリとは、一般式
に２０・ｎＴｉｏ２・ｍＨｚｏで丞される無機質化合物
テＫｚＯ−４ＴｉＯｚ　、　　Ｋ２Ｏ，６ＴｉＯｚ、　
　Ｋｚ０４ＴｉＯｚ及びこれらの水和物等を挙げること
が出来、それらの単独又は混合物が用いられる。

尚、本発明のセメント組成物において特に耐火、断熱性
の向上に好適なものとしては、一般式に２０：６ＴｉＯ
ｚｍｌｌ１２０で示される６チタン酸カリ又は６チタン
酸カリの水和物が挙げられる。

本発明におけるチタン酸カリは、一般に微結晶体で提供
されており、その機部結晶体の形状は粉末又は短繊維の
ものがある。そして、本発明におけるチタン酸カリは耐
火・断熱性、特に温度上昇とともに断熱係数が増大し、
高温断熱性に富んでいる。

チタン酸カリの形状の相違による断熱性への影響は考慮
しなくてもよいが、強度め増大には繊維長５μｍ以上、
アスペクト比２０以上のものが良く、特に繊維長２０〜
３０μｍ、アスペクト比５０〜２００のものが好適であ
る。

本発明におけるチタン酸カリの使用量は、使用目的、セ
メント組成物の素材の組み合せによシ異るため副機には
特定出来ないが、使用量があまり少なすぎると緻密化は
するが補強効果が乏しく、無機質セメント１００重量部
、（以下重量部を単に部と示す）に対しくＬ２部以上用
いるべ色であり、逆に多すぎると結合剤としてのセメン
ト質が不足し強度低下の原因となりやすいので２００部
以下にすべきであり０．５〜１００部の範囲で用いたも
のが特に好適であった。

本発明のアルミニューム粉末は特に特定されないが粒度
が大きすぎると均質な発泡が得にくい。

従って本発明のアルミニューム粉末は粒子径５０μｍ以
下特に１０μｍ以下が望ましい。

尚、本発明のアルミニューム粉末の表面を高級脂肪酸例
えばステアリン酸等で被覆して、アルミニューム粉末の
均質な分散や、貯蔵時の酸化による自然発火の防止、さ
らにはセメント質の混和時に９ける急激反応に基くガス
発生の防止等のため表面処理を行っても良い。

本発明においてアルミニュームの粒度使用量はセメント
組成物の使用目的、組成により副機には特定しがたいが
、アルミニューム粉末が少なすぎるとガス発生量が少な
すぎ軽暖発泡体を得にくいので無機質セメント１００部
に対し０．２部以上使用すべきである。

尚、アルミニューム粉末を多く用い過ぎるとガス発生量
が多くなり、軽量ではあるが、強度が不充分になりやす
り５０部以下の使用量にすべきであり、経験化、断熱性
及び強度を考慮すると無機質セメント１００部に対しア
ルミニューム粉末を０．５〜１５部の範囲が特に望まし
い。

本発明のセメント組成物は無機質セメント、チタン酸カ
リ及びアルミニ千−ム粉末だけでも良いが、これに骨材
を併用することにより、強度、硬変及び成型時の作業性
等が改善出来る。

本発明に係る骨材は一般にセメント組成物に用いられる
骨材、特にモルタル用の骨材がそのま＼使用出来るが、
粒子径３Ｍ以下、特に１　ｍｍ以下のものが好適である
。

本発明における骨材としては、シリカ質を主成分とする
珪砂９石英粉末、ガラス粉末等の細骨材及び粘土鉱物、
微粉末シリカ、微粉末アルミナ等微細骨材等であり、又
、特に経験化を重視しない時はジルコンサンド等の耐火
性、高比重骨材等も使用出来る。

本発明の骨材の使用量が少な過ぎると使用効果が期待出
来ず少くとも２０部以上使用すべきであり、逆に多く用
いると、硬度は増すが結合力が低下するので２００部以
下が良く、特に３０４１００部のものが好適であった。

本発明のセメント組成物には従来用いられている減水剤
、空気連行剤か硬化促進剤、硬化遅延剤。

膨張剤２着色剤、界面活性剤、消泡剤、整泡剤等のセメ
ント混和剤や更には高分子樹脂エマルジョン又は再分散
性樹脂粉末等を添加併用することも出来る。

次に本発明の使用轢様について説明すると本発明のセメ
ント組成物に適量の水を添加し、良く混練して直接塗布
、又は成型枠内に注型後養生−し溌泡、硬化すれば良い
が、アルミニューム粉末は、水の添加直前、又は直後に
添加するのが好適であった。

尚、養生条件は室温でも可能であるが、１００’Ｃ以下
で自然、又は蒸気雰囲気下で加熱、史には加熱と同時に
２ｏｏ’／ｃＩ／以下で加圧する等使用目的により稽々
選定出来る。

本発明のセメント組成物は以上説明の通り、軽量で、耐
火、断熱性、強度、硬度の優れた発泡組成物を提供する
ことができるものである。

次に本発明を実施例によって説明する。

実施例　１゜ 普通ポルトランドセメント１００部、チタン酸カリ短礒
維（大塚化学薬品（株）ティスモｐ、に２ｏ・６Ｔｉ０
２　、繊維長２５μｍ、アスペクト比　１００）１５部
を前もって混合したものにアルミニューム粉末（東洋ア
ルミニューム（株）製）５部を加えたのち更に混合を行
い、セメントとチタン酸カリ及びアルミニューム粉末の
均質混合物を得た。

上記混合物に水７５部を加え混練して得た多孔質モルタ
ルを、−辺５０（至）厚さ１．２Ｕの鋼板（５ｐｃｃ−
Ｂ　）　上に厚さ３０１ｍにて塗布、　　２５Ｃ，湿度
−７５１で４週間養生した。

上記、多孔質モルタルで被覆された鋼板はＪＩ８ム１３
０４の耐火試験に準拠した試験において２時間耐火に合
格する試験結果を示した。

比較例　１゜ 実施例１．と同法にてチタン酸カリを用いないで多孔質
モルタル被覆鋼板を得たが、耐火試験に於て１時間以内
に鋼板裏面温度が６００　？ＩＣ以上となシ、耐火試験
１時間に不合格の試験結果を示した。

又、耐火試験終了後試験片を加熱状態から取シ出し室温
に放置すると亀裂が生じ鋼板からモルタルが脱落した。

実施例　２゜ ポルトランドセメント１００部、チタン酸カリ（大塚化
学薬品（（転）テイスモＬ、　Ｋ２Ｏ，６Ｔｉ０２−−
Ｈ２０繊維長２０μｍアスペクト比１５０）３０部、及
びアルミニューム粉末（東洋アルミニューム０わ製）５
部を用い、実施例１．と同法でセメントとチタン酸カリ
及びアルミニューム粉末からなる混合物を得た。

１記混合物に水８０部を加え混練後−辺５０傷厚み３０
ｆｌの成型粋に注型、５０’／。Ｉの加圧下、８０Ｃで
８時間加熱養生後、更に室温で１週間自然養生し比重０
．５の多孔質モルタル成型体を得た。

この成型体を用い、実施例１．と同法の耐火試験により
、２時間耐火に合格する結果を示した。

尚、実施例２と同法にてチタン演□カリを用いないで成
型体を作成、耐火試験を行ったが、１時間耐火下合格の
結果を示し、試験終了後亀裂が生じ破壊した。

実施例　５、 門□・ アルミナセメント１００部、チタン酸カリ粉末（Ｋ２Ｏ
・６ＴｉＯ２Ｔｉ化学薬品（珠り粉末テイスモ。

平均粒子径５μｍ）５０部、アルミニューム粉末（東洋
アルミニューム（＆）ｔｌ）１部部を用い、実施例１、
と同法で、セメント、チタン酸カリ、アルミニューム粉
末からなる混合物を得た。

次いで水１００部を用い、以下実施例２と同法にて比’
ｔｉ　Ｏ，４の多孔質成型体を得た。

尚、この多孔質成型体の耐火試験結果は５時間耐火に合
格するものであった。

実施例　４゜ アルミナセメント１００部、チタン酸カリ短繊維（大板
化学薬品（（転）テイスモＤ−％施例１．と同一品）５
部、ジルコンフラワー（白水化学工業（株ｈジルコシル
）４０部、アルミニュームｌ）末（ｆｆｉ洋アルアルミ
ニューム’Ｊ）１０部及び水１００部を用い実施例２と
同法で比重０．６の多孔質成型体を得た０ 尚、この多孔質成型体の耐火試験結果は１時間耐火に合
格するものであった。

実施列　５〜１５／′ 各種の条件を変えて実施例１又は２と同法にて行った実
施列群を表１に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）無機質セメｙ　）　１００重量部に対し、一般式に
   ２０　、　ｎＴｉ０ｚ　、　ｍＨ２Ｏ（式中ｎは８より
   小さい正の実数、ｍは４以下の負でない実数を表わす）
   で示されるチタン酸カリ０．５〜１００重量部と、アル
   ミニューム粉末０．２〜３０重量部とを配合したことを
   特徴とするセメント組成物 ２）チタン酸カリが長さ５μｍ以上、アスペクト比り以
   上の繊維状チタン酸カリである特許請求の範囲第１項記
   載のセメント組成物。 ｓ＞　　−ｙ−ｐｙ酸カリが一般式に２０　、６Ｔｉ０
   ２　、　ｍＨ２Ｏテ表わされる６チタ／酸カリまたは６
   チタン酸カリの水和物である特許請求の範囲第１項記載
   のセメント組成物 ４）無機質セメン）１００部に対し、一般式に２０・ｍ
   Ｔｉｏ２−　ｍＨｚｏ　（式中ｎは８より小さい正の実
   数、ｍは４以下の賀でない実数）で示されるチタン酸カ
   リ０．５〜１００重量部と、アルミニューム粉末０．２
   〜５０重量部と、骨材２０〜２００重量部とを配合した
   ことを特徴とするセメント組成物。 ５）チタン酸カリが長さ５μｍ以上、アスペクト比加以
   上の繊維状チタン酸カリである特許請求の範囲第２項記
   載のセメント組成物。 ６）チタン酸カリが一般式に２０−６Ｔｉ０２−　ｍＨ
   ２Ｏで表わされる６チタン酸カリまたはるチタン酸カリ
   の水和物である特許請求の範囲第２項記載のセメント組
   成物。