JPS5844629B2

JPS5844629B2 - 軽量気泡コンクリ−トの製造方法

Info

Publication number: JPS5844629B2
Application number: JP51033259A
Authority: JP
Inventors: 忠義橋本; 信之田中; 茂雄林
Original assignee: Showa Denko KK; Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd; Resonac Holdings Corp
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1983-10-04
Also published as: JPS52115823A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は起泡剤を使用した軽量気泡コンクリートの製造
方法に関するものであり、これを更に詳しく説明すれば
本発明は、起泡剤として、特定の界面活性剤を使用し気
泡安定剤を併用して微細な気泡が均質に分布した、強度
及び美感に優れた独立気泡を含有する軽量気泡コンクリ
ートを製造する方法に関するものである。

本明細書において、「セメント質材料」とは、ポルトラ
ンドセメント、混合セメント、アルミナセメント、水硬
性石灰の水硬性無機材料を指称し、また「コンクリート
」とは、上記したセメント質材料及びその他のコンクリ
ート材料（例えばケイ砂粉末）を含んでなるコンクリー
トスラリーの硬化物を指称する。

起泡剤を用いた軽量気泡コンクリートの製造方法には、
起泡材を含む混練水を攪拌等の手段によって起泡してお
き、ここにコンクリート材料を添加混合する方式（プレ
フォーミング法）と、起泡剤を含む混練水にコンクリー
ト材料を添加し、混合作業中に起泡させる方式（ミック
スフォーミング法）とがある。

しかしながら、従来の方法ではいずれの方式によっても
、コンクリ、−トスラリ−が凝結・硬化するまでの間に
、気泡は合体しより大きな気泡に成長したり、或は気泡
が消滅したりするという現象が起る。

このため、起泡剤だけ使用して、組織中に微細な気泡が
均一に分布したコンクリートを製造することは非常に難
かしい。

多くの場合、コンクリート材料の沈降による上下方向の
比重偏差や型枠打設下面部の表面層剥離等の現象が認め
られ、製品の品質や歩留りが非常に悪い。

このような欠点を除去するため、ポリビニルアルコール
やセルロース誘導体等の気泡安定剤を起泡剤と併用する
のが一般的である。

これらの気泡安定剤は一種の増粘剤であり、混練水やコ
ンクリートスラリーの粘性を高くすることにより気泡の
合物を５〜５０重量部の割合で含んでなる界面活性剤を
用いかつ上記した水溶液に気泡安定剤を添加することを
特徴としている。

一般に、気泡含有コンクリートスラリー系において、ス
ラリー固形物の沈降を抑えるには、スラリーはおよそ２
０００センチポイズ以上の粘度を有することが必要であ
る。

本発明方法によれば、上記した従来の増粘作用を有する
気泡安定剤の適正使用量を維持したまま、単に起泡剤成
分を変えるだけで、スラリー〇粘度を２５００〜５００
０センチポイズ間で任意に変更でき、またコンクリート
材料からのアルカリ及びスラリーの打設衝撃に対しても
安定な気泡を生成させることができる。

したがってコンクリートスラリーが凝固するまで気泡の
合体及び消滅はほとんど起らない。

本発明で使用する起泡剤は、２種のアニオン系界面活性
剤の組み合せからなる。

即ち、起泡剤の第１の成分は、エチレンオキサイドを付
加したアルキルエーテル硫酸エステルのナトリウム塩又
はアンモニウム塩、又はエチレンオキサイドを付加した
アルキルアリールエーテル硫酸エステルのナトリウム塩
又はアンモニウム塩からなるアニオン系界面活性剤であ
る。

エチレンオキサイドの付加モル数は５〜３０モルの範囲
にあるべきである。

その付加モル数が少なすぎると、コンクリートスラリー
に対する増粘効果を十分に発揮せず、したがってスラリ
ー固形物粒子の沈降を有効に防止することができないの
で、比重偏差や打設下部面に剥離層をもった製品となっ
てしまう。

また、エチレンオキサイドの付加モル数が一定の量を越
えると、起泡力が低下するばかりでなくスラリー打設衝
撃に対する気泡の安定性も劣化し、打設部が消泡し、場
合によっては表層剥離を起す原因ともなる。

このような理由から、エチレンオキサイドの付加モル数
は上記した範囲に限定される。

また、アルキル基及びアルキルアリール基のアルキル基
の炭素数は６ないし２０のものが使用できるが、特に８
ないし１８のものが好適である。

次ニ、起泡剤の第２成分は、アルキルスルホン酸又はア
ルキルアリールスルホン酸のナトリウム塩又はアンモニ
ウム塩からなるアニオン界面活性剤である。

上記２種の起泡剤成分は、第１成分９５〜５０重量部に
対し、第２成分５〜５０重量部の割合で使用される。

起泡剤は、目的とする軽量気泡コンクリートの比重に応
じて、所定量混練水に溶解される。

この場合、上記起泡剤成分を別々に溶解してもよいが、
予め両成分を混合しておき、この混合物を溶解してもよ
い。

いずれの方法によっても起泡剤は水溶液に対し０．１％
（重量）以上、好ましくは０．２〜０．６％（重量）の
量が使用されれば十分であり、目的とするセメント製品
の比重に応じて所定量水溶液中に溶解される。

本発明方法において、起泡剤として上記２種の界面活性
剤を組み合せて使用するのは、次の理由からである。

即ち、エチレンオキサイドを付加したアルキルエーテル
硫酸エステル塩又はアルキルアリールエーテル硫酸エス
テル塩型アニオン界面活性剤のみでは気泡膜に対するセ
メント質材料の分散保持効果が小さく、製品に比重偏差
及びその下面に消泡層を生せしめる。

このような欠点は、アルキルスルホン酸塩又はアルキル
アリールスルホン酸塩型アニオン界面活性剤を併用する
ことによって、はとんど完全に除去される。

その併用により、セメント質材料粒子の気泡膜に対する
分散保持性は著るしく向上し、スラリー固形物の沈降が
完全に防止される。

さらにスラリーの打設下面にも均一な気泡が存在し、消
泡層は生成しない等、気泡安定性に優れた効果が発揮さ
れる。

しかしながら、第１の界面活性剤に対する第２の界面活
性剤の併用比率が５０％（重量）を越えると、コンクリ
ートスラリー調製時にセメント質材料粒子の泡膜に対す
る吸着保持性が増大し過ぎてしまい、均一なスラリーを
調製することが難かしくない。

以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。

本実施例では、種々の軽量気泡コンクリートを調製し、
このコンクリートについて比重偏差試験しまた下面部の
消泡状態と剥離状態を観察した。

実施例１（１）気泡コンクリートスラリーの調製起泡液の調製界面活性剤※ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
０．４重量部泡気安定剤※※ ・・・・・・・・・
・・・・・・０．２重量部水・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
００重量部※ ※※ 界面活性剤の種類と配合割合は第１表に示す。

２０℃の温度における２重量％水溶液の粘度が１００００センチポイズを示すメチルセルローズ。

上記した組成をもつ水溶液を強制攪拌して起泡させた。

気泡コンクリートスラリーの調製コンクリート材料混合物・・・・・・ｉｏｏ重量部セメ
ント質材料（石灰混合物※）３５重量ケイ砂粉末（粉末度２５０メツシュ以上）６５重量起泡液５５重量部 ※ 消石灰：生石灰−２０：８０（重量比）の混合物上記したスラリー組放物を十分に攪拌混合して、気泡コ
ンクリートスラリーを調製した。

２）気泡コンクリートの調製上記した気泡コンクリートスラリーを、直径１０ＣｒＩ
Ｌ、長さ５０ＣＩｒＬの円筒状型枠に注入した。

およそ−昼夜そのまま放置した後、脱型した。

このようにして得られた気泡コンクリートについて、そ
の打設下面部の消泡層の生成状態と剥離状態を観察し、
次いでこのコンクリートの上下方向の比重偏差を測定し
た。

比重偏差は、第１図に示すように、コンクリート１を水
２に横向きに浮かべ、水面に対するコンクリートの両端
面の直径の水面上の長さｈｌとｈ２の差、（ｈを、
Ｊ１１＝Ｉｈｌ−ｈ、ｌから求めた。

この試験の結果等のデータを第１表に示す。

第１表の結果から、本発明方法によって製造された気泡
コンクリ−）（Ａ３）は、はとんど比重偏差がな（
またその下面部における消泡も極めて少いことがわかる
。

これに対して、比較例の方法によって製造された気泡コ
ンクリート（ＡＩ及び２）は、水中で直立する程著るし
い比重偏差を有し、その下面部には厚い消泡層が認めら
れる。

これは、比較例の方法で製造されたコンクリートが、そ
の凝固反応が終了するまでにコンクリート材料粒子が多
量沈降することを意味している。

また、Ａ１及び２の気泡コンクリートは、Ａ３のものよ
り著るしく大きな比重を有しているが、これは主として
前者のコンクリートではスラリー調製後凝固するまでに
気泡が系外へ脱離しまうことによると考えられる。

また、本発明に係るＡ３の気泡コンクリートを１８０℃
飽和蒸気圧で８時間オートクレーフ養生した後、圧縮強
度を測定したところ７５ユ／誕という高い強度を示した
。

さらにこのコンクリートを破壊して内部組織中の気泡分
布の状態を観察した結果、微細な空孔がコンクリート全
体に均一に分布していた。

実施例２（１）気泡コンクリートスラリーの調製起泡液の調製界面活性剤の種類と配合割合が第２表に示すように変更
されたことを除き、実施例１と同じ方法によって調製さ
れた。

気泡コンクリートスラリーの調製コンクリート材料混合物・・・・・・８２．８重量部セ
メント質材料※・・・・・・・・・・・・４７．８重量
部ケイ砂粉末（粉末度：００．−０．３５．。

重量音昏２５０メツシュ以上）起泡液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・５５．０重量部※ 普通ポルトランドセメント：アルミナセメント：消石灰−４０：６．５：１．３（重量
比）の混合物上記したスラリー組成物を実施例１の場合と同じように
攪拌混合して、気泡コンクリートスラリーを調製した。

但し、上記したセメント質材料は、急結性を示すので、
予め凝結遅延剤としてクエン酸ソーダ（セメント質材料
に対して０．２重量％）を起泡液中に溶解した。

＊＊（２）気泡コンクリー
トの調製上記したコンクリートスラリーを実施例１の場合と同じ
方法によって成形して気泡コンクリートを調製した。

この気泡コンクリートについて、実施例１と同様の試験
を行った。

なお、脱型はスラリー注型３０分後に行った。

この試験の結果を第２表に示した。

第２表の結果から、本発明方法においては、コンクリー
トスラリーの粘度が非常に高くなるにもかかわらず、比
重の小さい気泡コンクリートが製造され、しかも製造さ
れるコンクリートは比重偏差がほとんどなくかつ消泡層
や剥離層もほとんど存在しないことが理解される。

以上のように、本発明方法によれば、従来使用されてい
る気泡安定剤の適正使用量を維持したま、平均嵩比重１
．０以下、しかも高品質の軽量≦泡コンクリートを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】第１図はコンクリートの比重偏差を測定する二法を説明
するための概念図である。１・・・・・・コンクリート、２・・・・・・水。

Claims

【特許請求の範囲】

１界面活性剤を起泡剤として含む水溶液を起泡する前
又は起泡した後、この水溶液とセメント質材料その他の
コンクリート材料を混合して気泡コンクリートスラリー
を調製し、このスラリーを成形・硬化することにより軽
量気泡コンクリートを製造する方法において、上記した
界面活性剤として、エチレンオキサイド５〜３０モル付
加したアルキルエーテル硫酸エステル塩化合物又はエチ
レンオキサイド５〜３０モル付加したアルキルアリール
エーテル硫酸エステル塩化合物を９５〜５０重量部、及
び、アルキルスルホン酸塩化合物又はアルキルアリール
スルホン酸塩化合物を５〜５０重量部の割合で含んでな
る界面活性剤を用いかつ上記した水溶液に気泡安定剤を
添加することを特徴とする相互に独立した気泡を含む軽
量気泡コンクリートの製造方法。