JPS582188B2 - 流動性フツ酸無水石膏組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフッ化水素酸製造時に副生するＩＩ型無水石膏
（以下フツ酸石膏と略記する）を主成分とし、これに硫
酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウムより選
ばれた１種または２種以上の硫酸塩から成る硬化促進剤
と、フツ酸石膏組成物に必要量の高炉水滓スラングの粉
末を混合し、さらにメラミンホルマリン縮合スルホン化
物のような流動化剤と、セルローズ系化合物のような粘
度調整剤と、シリコン系オイルのような消泡剤とを配合
して成る流動性フソ酸無水石膏組成物であって、その目
的とするところは水を分散媒体として上記の流動性フツ
酸無水石膏組成物を水と混和して得られるスラリーを単
に流し込むだけで自然流動により自由面を形成し、適当
な時間内に硬化すると共に、寸法精度および作業性にす
ぐれ、さらに一旦硬化した後は高強度が得られる流動性
に富むフツ酸無水石膏組成物を得ることにある。

従来から、上記フツ酸無水石膏はこれを粉砕しこれに促
進剤、中和剤などを混合し、さらに必要に応じ高炉水滓
スラグの粉末を混合したものを水で混練し、壁面に塗装
する左官用グラスターとするか、または上記混線物を適
当な手段で成型してブロック等の製造に利用することは
行われている。

上記のフツ酸無水石膏はこれを左官用プラスターまたは
成型品として使用する場合、一般の半水石膏系の材料と
比べて著しい高強度が得られ、しかも練り直し、ペース
トのポンプ送りが可能であるなどの特質を有するため重
宝されている。

他方ビルディング等の建造物その他一般の建造物の床面
の施工には下地である鉄筋コンクリート面に定規、また
は水系を基準としてモルタル打込みを行っているのが現
状である。

このモルタル打込みは、一般に水系を基準として定規す
り等を行っているのであるが、この場合水平面の精度を
あげるには特殊な技能と熟練とを必要とし、さらに単位
時間当りの施工面積にも限度があり能率の上昇はあまり
望むことにできない実状である。

このような現状に対し建築業界では施工面積の多い床面
用の新しい材料が要望されている。

本発明者はこのような要望に対処するため、フン酸石膏
の高強度特性を利用し、自己水平性に富み、しかも寸法
精度および作業性の良い流動性のフツ酸無水石膏組成物
について研究を行った結果、本発明を完成したものであ
る。

すなわち本発明はフツ酸石膏を主成分とし、これに硫酸
ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アルミニウムから選ば
れた１種または２種以上の硫酸塩からなる硬化促進剤と
中和剤としての消石灰とを混和したフン酸石膏組成物に
必要量の高炉水滓スラング粉末を混合したフッ酸石膏速
組物にメラミンホルマリン縮合スルホン化物のような流
動化剤ト、メチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルロ
ーズなどのセルローズ系化合物のような粘度調整剤と、
シリコン系オイルのような消泡剤とを添加配合して成る
組成物が、分散媒体である水と混練してスラリーとした
とき良く流動性に富み、寸法精度および流付作業性にす
ぐれ、しかも硬化後の強度が高いものが得られる事実を
確認したことに基くものである。

本発明において流動化剤として使用するメラミンホルマ
リン縮合スルホン化物（Ｍ．Ｆ．Ｓと略記する）は特公
昭４３−２１６５９号公報に記載してある建築材料の強
度などの特性改良用の添加剤として用いられているもの
であって、その化学構造は模式的に示すと、メラミンの
３つのアミン基のうちの２つがホルマリンと反応して線
状のメラミンホルマリン縮合物を形成し、残る１つのア
ミン基が例えばＮａ２Ｓ２Ｏ５ と反応してＮＨＳＯ３
Ｎａとなっていて、結局メラミンホルマリンの縮合物に
スルホン基が導入された化学構造となっているものであ
る。

このＮ．Ｆ．Ｓのスルホン酸が上記フン酸石膏組成物に
適当な減水性と流動性とを附与するものと考えられ、し
かもこのＭ．Ｆ．Ｓは他の流動化剤例えばリグニンスル
ホン酸系化合物のようにフツ酸石膏の強度を損なうよう
なことがないという利点がある。

つぎに本発明において粘度調整剤として使用するセルロ
ーズ系化合物は流動性フツ酸無水石膏組成物のスラリー
が硬化開始前に固液分離を起したり、骨材との分離を起
したり、或は浮水を発生したりすることを防止するのに
有効な働きをするものである。

そしてこのような目的のために用いる粘度調整剤として
はセルローズ系化合物が良く、時にメチルセルローズ、
ヒドロキシエチルセルローズが適当である。

また粘度調整剤の添加量は多量に用いると流動性が低下
するので、スラリーの流動性を低下させない範囲として
は流動性フツ酸無水石膏組成物の０．１重量％以下の添
加が好ましい。

さらに本発明に使用する消泡剤としてはシリコン系、糖
系のものがあるが、シリコン系のものが好ましく、その
添加量としては流動性フツ酸無水石膏組成物の０．０１
〜０．１重量５の添加が好ましい。

この消泡剤を添加しない場合にほスラリーの混練時に粘
度調整剤により多量の発泡が起り、また消泡剤を０．１
重量％以上添加すればスラリー表面の硬化を阻害する懸
念があり不適当である。

さらに、従来の改良品において解決出来ていない問題が
あった。

それは、夏期のように３０℃を超える温度においては凝
結硬化時間が急激に遅延して、その間に凝結硬化に必要
な水分が蒸発して硬化不良を起す危険性が増大すること
である。

この原因は温度の上昇と共に無水石膏の水に対する溶解
度が低下するので二水石膏への結晶析出速度が低下して
凝結硬化時間が遅延するためである。

ここに高炉水滓を使用することにより、夏期の如き高温
、養生においても安定した凝結硬化性を有し、作業性、
施工性に優れ、しかも高強度の硬化体を与えることを見
出して本願出願となったものである。

しかも上記の改良効果は他の成分の配合に関係なく、高
炉水滓の配合によって単独に行われ得るのである。

次に、高炉水滓を使用したことによる石膏の水利率の向
上、およびその結果としての高度増進が優れることをデ
ータにより第１表として示す。

図は石膏組成物に対して３５％の水量を加え、２０℃で
各材令の水和率を測定したものである（ＪＩＳ Ｓ９１
０１による）。

（別紙グラフ参照） ■ フツ酸無水石こう＋硫酸塩＋消石灰＋流動化剤他＋
高炉水滓２０％ ■ フッ酸無水石こう＋硫酸塩＋消石灰＋流動化剤他 ■ フツ酸無水石こう＋硫酸塩＋流動化剤他■ 純薬Ｉ
Ｉ型石こう＋硫酸塩＋消石灰＋流動化剤他 ■ フツ酸無水石こう ■ 純薬ＩＩ型無水石こう 上記のように本発明に使用するフツ酸無水石こうは一般
の■型無水石こうに比べはるかに反応性に優れる上に、
高炉水滓使用によりその水和率は１００％近くまで高め
られている。

次に強度増進状況について示す。

上表の強度試験に（フツ酸石こう組成物＋高炉水滓）：
豊浦標準砂＝１：１で配合し、これに水量を３５％加え
て混練し、ＪＴＳ Ｒ５２０１「セメントの物理試験方
法」によったもので材令は２８日である。

上記のように、高炉水滓を添加することにより高温にお
ける強度低下が防止されている。

前述のようにこの分野における流動性石こう組成物は石
こうを主体として、使用目的に応じて種種の添加物を使
用しているが、上記の問題を解決するものではなく、単
に施工性、作業性などの改良にとどまるものである。

これに対して本発明は、高炉水滓使用により組成物の品
質を根本的に向上させたものであり通常採られる手段を
単に組合せたものとは到底云えない。

以下に実施例をあげ本発明を具体的に説明する。

実施例 １ 衝撃型粉砕機にて３００メッシュ篩全通まで粉砕したフ
ツ酸石膏６２．９重量部、フツ酸石膏中の遊離酸の中和
のための消石灰４重量部、硬化促進剤として硫酸カリウ
ム１重量部、高炉水滓スラグの粉砕物３０重量部、粘度
調整剤としてヒドロキシエチルセルローズ〔商品名ナト
ロゾールＨＲ−２５０，ハーキュリーズ社製品〕０．０
５重量部、シリコン系消泡剤（液状品）〔商品名１５０
−５１３，信越化学工業株式会社製品）０．０５重量部
を炭酸カルシウム粉末２重量部に、吸着混合したものの
以上合計１００重量部を混合し、さらにＭ．Ｆ．Ｓ（商
品名メルメントＦ−１０，昭和電工株式会社製品〕を下
記第１表に示すそれぞれの重量部添加し、回転ドラム型
乾粉ミキサーで充分均質に混合し、流動性フツ酸無水石
膏組成物とした。

つぎに骨材としてＪＩＳ Ａ ６９０４に規定する豊浦
標準砂を１００重量部と下記第１表に示すそれぞれの重
量部の水とを加えて混練し、下記の試験を行い、その特
性を比較した結果を第１表に示す。

（１）フロー試験 直径５９ｍｍ，高さ９０ｍｍの円筒を水平に置いたガラ
ス板に立て、その中に混線ペーストを上部まで流し込み
、４０秒間放置後、円筒を上部に引き上げ、ペーストの
拡散の終了を待ってその直径の最大部と最小部とを測定
し、その平均値をもってフロー値（ｍ／ｍ）とする。

（２）凝結試験 ＪＩＳ Ａ６９０４ボード用石膏プラスターに準じた
方法で測定し、硬化の始発時間、終結時間をもって表わ
す。

（３） 曲げ強さ試験 ＪＩＳＡ６９０４ボード用石膏グラスターに準じた方法
で測定する。

但し、養生期間は７日間とする。

第１表の試験結果からも明らかなように、Ｍ．Ｆ．Ｓの
未添加（Ｎｏ．１）は、流動性の評価であるフロー値が
低いが、Ｍ．Ｆ．Ｓを添加して行くとフロー値が顕著に
向上する。

また混線水量の増加によってもフロー値に若干向上する
が、これはＭ．Ｆ．Ｓの添加による効果と比較すると顕
著でない。

この事実は、流動性フン酸無水石膏組成物としては、Ｍ
．Ｆ．Ｓの添加が必要条件であることを示している。

Ｍ．Ｆ．Ｓの添加量は多い程その流動性に増加するが、
床面打込み時の自己水平性を得るには、フロー値で約２
５０ｍ／ｍ程度であれば良く、これから判断して０．１
重量部以上あれば良い。

Ｍ．Ｆ．Ｓの添加量が増加した場合、凝結時間が若干遅
れる傾向を示し、またＭ．Ｆ．Ｓが比較的高価であるた
め、その経済性等を考慮した場合０．３重量部が適当量
と云える。

Ｍ．Ｆ．Ｓの添加は曲げ強さの向上を促進するものであ
る。

実施例 ２ 実施例１と同様に粉砕したフン酸石膏組成物９６．７重
量部、遊離酸中和のための消石灰２重量部、硬化促進剤
として硫酸カリウム１重量部、流動化剤としてＭ．Ｆ．
Ｓ０．３重量部を混合したもの合計１００重量部に、濃
度調整剤としてメチルセルローズ〔商品名、マーポロー
ズ２０００松本油脂製薬株式会社製品）０．０５重量部
、またはヒドロキシエチルセルローズ〔商品名、ナトロ
ゾールＨＲ−２５０，ハーキュリーズ社製品〕０．０５
重量部およびシリコン系消泡剤Ｘ−５０−５１３液状品
〔商品名Ｘ５０−５１３，信越化学工業株式会社製品）
０．０５重量部を炭酸カルシウム２重量部に吸着混合し
たものを、さらに回転ドラム型乾粉ミキサーで充分均質
に混合した。

骨材としては、ＪＩＳＡ６９０４に規定する豊浦標準砂
１００重量と３０重量部の水を加えよく混練し、そのス
ラリーについて下記の試験を行い、固液分離状態、発泡
状態を測定した。

なお比較のため、粘度調整剤、消泡剤を添加しないもの
についても同様に試験した。

それらの結果を第２表に示す。

（１）固液分離試験 ＪＩＳＡ６９０９合成樹脂エマルジョン砂壁状吹付材５
−２骨材の沈降性の規定に準じた方法で測定する。

但し、鉛直に立てて静止する時間は１５分間とする。

（２）消泡剤の効果試験 スラリーを１００ｃｃのガラス製ビーカーに４０ｃｃ入
れ、小形実験用プロペラ型撹拌機を入れ、３０秒間攪拌
し、後１分間放置後泡の残留状態を肉眼で判定する。

第２表において ×・・・・・・泡の残留が多いもの △・・・・・・泡の残留が比較的多いもの○・・・・・
・泡の残留が少いもの 上記第２表より明らかなように粘度調整剤、消泡剤の未
添加のものＮｏ．１は骨材の沈降性が大きくまた発泡性
が悪い。

この事実はＮｏ．１を流動性フッ酸無水石膏組成物とし
て使用した場合、ポンプ打ち込み等によっては骨材とス
ラリーとが分離し、スラリーのみ先に流れて骨材のみが
容器に残留しポンプを詰まらせる事故を起すことが考え
られる。

また発泡性により表面がクレーター状となり、水平精度
が損なわれる危険が生ずる。

一方Ｎｏ．５，Ｎｏ．６における粘度調整剤および消泡
剤が添加されたものでは骨材分離がなく、しかも発泡性
のない良好な状態が得られる。

実施例 ３ 実施例１と同様に粉砕したフッ酸石膏組成物６２．６重
量部、遊離酸の中和のための消石灰４重量部、高炉水滓
スラグの粉砕物３０重量部、実施例１と同様のＭ・Ｆ・
Ｓ０．３重量部、硫酸カリワム１重量部、実施例１と同
様の粘度調整剤０．０５重量部および消泡剤０．０５重
量部を炭酸カルシウム２重量部に吸着混合したものを回
転ドラム型乾粉ミキサーで充分均質に混合した後、一般
市販の川砂１００重量部と混合し、水３０重量部と共に
円筒型モルタルミキサーで充分に混練した後、モルタル
ポンプによりコンクリートで下打された４０ｍ２の床面
に流入した。

打ち込んだスラリーぼポンプアンプによる障害はなく、
自己水平性に富み寸法精度も良好で、表面の発泡もなく
、打ち込みに５時間後より硬化が開始され、約２０時間
後ハ走行可能となった。

このときのスラリーのフロー値に３１０ｍ／ｍで、実施
例１と同様に試験した曲げ強さは１３５ｋｇ／ｃｍ２で
あった。

【図面の簡単な説明】

図面は石膏組成物に対し３５％の水量を加え２０℃で各
材令と水和率の関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フツ化水素酸製造時に副生するＩＩ型無水石膏（フ
   ン酸石膏と略称する）に硫酸ナトリウム、硫酸カリウム
   、硫酸アルミニウムから選ばれた１種または２種以上の
   硝酸塩からなる硬化促進剤とフツ酸石膏中の残留酸分を
   中和する消石灰とを混合したフツ酸石膏組成物に必要量
   の高炉水滓スラグの粉末を混合し、さらにメラミンホル
   マリン縮合スルホン化物のような流動化剤とセルローズ
   系化合物のような粘度調整剤とシリコン系オイルのよう
   な消泡剤とを配合して成ることを特徴とする流動性フツ
   酸無水石膏組成物。