JPS5860648A - 無水石膏組成物 - 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、各種建築材料、特に流し延べ床用プラスタ
ーとして好適に用いられる無水石膏組成物に関するもの
であり、更に詳しくは、Ｉ全無水石膏に、硫酸カリウム
、アルカリ性物質およびα半水石膏を特定割合添加して
成る混合物に、ポルトランドセメントとスラグ（または
スラグセラコラセメント）の特定割合から成る混合物を
特定割合添加すること罠よって得らルる無水石膏組成物
に関するものである。

本発明者らは流し延べ床材に適した組成物として、先に
特願昭５４−１５４９６号（特開昭５５−１０９２５２
号公報）、特願昭５４−１６２８５８号（特開昭５６−
８８８５５１号公報）、特願昭５６−４１７０９号、特
願昭５６−５１８６２号、特願昭５６５１８６３号、特
願昭５６−５６９７１号および特願昭５６−５６９７２
号において１型無水石膏または■型無水石膏とポルトラ
ンドセメントの混合物を基体とする組成物を提案し友。

本発明は、上記組成物よりも更に性能のすぐれた石膏プ
ラスター組成物を提供するものである。

皿型無水石膏、α半水石膏、β半水石膏等の石膏系の流
し延べ床材は５・０℃以下の温度で水和凝結させた場合
は硬化速度が比較的はやく、かつ硬化体の初期強度も比
較的高いが、これよりも高い温度で水和・凝結させると
、硬化速度が遅く、かつ硬化体の初期強度の発現が悪く
なるという欠点がある。

一方、璽型無水石膏とポルトランドセメントの混合物系
流し延べ床材にはかかる欠点は認められないが、この床
材は、施工面にスラリーを流しｔ後に形成される平滑面
にスラリー残分を少量雫として落下させ几場合、平滑面
に凸部を形成させるという欠点がある。

かかる実情に鑑み２本発明者らは５０℃を越えた温度で
水和・凝結させた場合にも硬化速度がはやくて、硬化体
の初期強度の発現もはやく、シかも施工後の床面にスラ
リー滴の落下にもとづく凸部を形成させないような璽型
無水石膏系流し延べ床材を開発しようとして種々研究し
た結果、以下に述べる本発明に到達した。

本発明は、ｌ型無水石膏１００重量部に、硫酸カリウム
を（１２〜ａＯ重量部、アルカリ性物質をα５〜１１０
重量部およびα半水石膏を０〜１５重量部添加して成る
混合物に、ポルトランドセメｙ）とスラグ（またはスラ
グセラコラセメント）との混合物であって、その混合比
が重置比で２０〜８０対８０〜２０のものを３０〜１５
０重ｉｔチ添加し、更に必要に応じてこれに公知の増粘
剤、凝結調節剤。

分散剤、消泡剤、骨材等を適皺配合して成る無水石膏組
成物を要旨とするものである。

本発明の無水石膏組成物（以下、単に本発明の組成物と
いう。）に用いる■型無水石膏は、水和により凝結・硬
化が可能な■型無水石膏ならばいかなる種類のものでも
よく、その好適なものとして、たとえばリン酸副生石膏
、天然石膏、湿式排煙脱−石膏、α半水石育およびβ半
水石膏などを５００℃以上の温度で焼成することによっ
て得られる■型無水石膏のほか、フッ酸副生無水石膏や
舷 天然無水石膏を仮焼し、適正な一度に粉砕し１分級した
ものなどが挙げられる。

原料ｌ型無水石膏は、結晶形、結晶空隙等が異なったも
のを使用しても差し支えはなく、また特別に微粉砕する
必要もなく１通常２粒経１１１ｍ以下のものならば用い
ることができるので、市販の粉末がそのまま使用さ几る
が、特に好ましいものとものが挙げらルる。

本発明の組成物中には９置型無水石膏の水和・凝結速度
を促進させる成分として硫酸カリウムを含有させる。

■型無水石膏の凝結促進剤として、従来、カリ明パン、
硫酸アルミニウムのような可溶性の硫酸塩が一般に用い
−らｎているが、こルらの硫酸塩は石膏スラリーを酸性
にしてスラリーやその硬化体に接触する金属類を腐食さ
せる。

したがって、これらの硫酸塩を凝結促進剤として用いた
場合は、金属類の腐食を防止するため防錆剤やアルカリ
性物質を併用して石膏スラリーを中和しなけ几ばならな
いが、凝結促進剤として硫酸カリウムを用いると９石膏
スラリーは通常中性ないしはアルカリ性を呈するので、
この場合は特にスラリー中和用のアルカリ性物質や防錆
剤を必要とせず経済的である。

そ几ばかりか、カリ明パン、硫酸アルミニウムのような
二価の水溶性金属塩をアルカリ性物質と共にｌ型無水石
膏に添加した場合は２石膏スラリー中に水酸化アルミニ
ウムのような水酸化物が析出してスラリーの流動性を悪
化させ、硬化体製造時の作業性を悪くさせるが、硫酸カ
リウムをａ型無水石膏に添加した場合には、こ几単独の
場合は勿論のこと、アルカリ性物質と併用した場合にも
石膏スラリー中に水酸化物が析出せず２作業性が良好で
ある。

本発明の組成物における硫酸カリウムの使用量は■型無
水石膏１００重撤部に対して１２〜５．０重置部である
。

硫酸カリウムの使用権がα２重責部未満の場合はｌ型無
水石膏の凝結速度が極めて遅く、−１５０重量部を越え
て多く用いても、ｒｉｌ型無水石膏凝結速度はそれほど
速くならず、かえって不経済である。

ｌ型無水石膏に硫酸カリウムを添加しただけではｌ型無
水石膏の凝結時間の短縮化は不充分であり、かつその硬
化体の初期強度の発現も遅いので。

この点を改善するため本発明の組成物中にアルカリ性物
質を含有させる。

本発明に用いらルるアルカリ性物質としては。

消石灰、生石灰、ドロマイト、炭酸カリおよび炭酸カル
シウム等が挙げられるが２本発明においてはこｎらのみ
に限定さ几るものではなく、またこれらのアルカリ性物
質はそれぞれ単独のみならず。

２種以上混合して用いることもできる。

本発明におけるアルカリ性物質の使用量は■型無水石貴
１００重量部に対して［ｌＬ５〜１１０重量部である。

１１５重量部未満の使用量では■型無水石膏の凝結速度
の短縮化やその硬化体の初期強度の発現を速めることは
期待できない。

一方、１（１０重量部を越えて多く用いてもそれほど強
度は向上せ、かえって硬化体の強度が低下したりするこ
とがある。

■型無水石膏に硫酸カリウムとアルカリ性物質を添加し
て水和・凝結させた場合１石膏スラリーがブリージング
を起したり、その硬化体の強度が低下したりすることが
ある。

かかる点を改善するため１本発明の組成物中にα半水石
膏を含有させる。

本発明に用いるα半水石膏は、結晶形、結晶空隙が異な
っていても差し支えなく、また特別に微粉砕する必要も
なく１通常市販さｎているブレーン法による比表面積が
２０００〜５０００ａｌ／ｆ程度のの粒度のものでよい
が、勿論さらに微粉砕したものも用いら几る。

α半水石膏の使用量は用いらｎる皿型無水石膏の凝結速
度にもよるが２通常は■型無水石膏１００重量部に対し
て１５重量部以内である。

α半水石膏の使用量が１５重量部より多いと■型無水石
膏の硬化速度が速すぎて石膏スラリーの取り扱いが困難
となり、かつ硬化体強度も低下する。

なお、用いる厘型無水石膏の種類によっては。

たとえば水和・凝結速度が非常に速いものが用いられた
場合は１石膏スラリーはプリージングを起さない場合が
ある。したがって２本発明においてかかる■型無水石膏
が用いられた場合は殊更にα半水石膏を用いる必要はな
い。

また、α半水石膏を焼成して用型無水石膏を製造する場
合の製造条件、たとえば焼成時間、原料中の不純物の含
有量、焼成温度を低下させるための無機化合物焙焼剤の
種類や量によっては製品困型無水石膏中にα半水石膏が
残存する場合もあるが９本発明においてこのような■型
無水石膏が用いられた場合には、またα半水石１ｌＦｔ
−用いる必要がないかまたはその使用量を節約すること
ができる。

叙上の■型無水石膏、硫酸カリウム、アルカリ性物質お
よびα半水石膏から成る混合物を２〜２８℃の温度で水
和・凝結させた場合は硬化体の初期強度の発現が早いが
、３０℃よりも高い温度で水和・凝結させると急激に硬
化速度が遅くなって硬化体の初期強度の発現が悪くなる
。

本発明においてはかかる点を改善するため２本発明の組
成物中にポルトランドセメントとスラグ（またはスラグ
セラコラセメント）との混合物を含有させる。

この際用いらルるポルトランドセメントの種類としては
、普通ポルトランドセメント、早強セメント、超早強セ
メント、高炉セメントなどが挙げら几る。

また本発明に用いら几るスラグとしては、高炉スラグ、
高炉水砕スラグ、高炉鉄スラグ、フェロマンガンスラグ
、フェロニッケルスラグ、フェロニッケル水砕スラグ、
製リンスラグ、砂鉄電気スラブなどが挙げら几、特に好
適な−ものとして、高炉スラグ、高炉水砕スラグ、フェ
ロニッケルスラグ、フェロニッケル水砕スラグなどが挙
げられる。

これらのスラグは粉末状のものが用いらｎ２通常平均粒
径数μ〜２００μ、ブレーン比表面積２０００〜６００
０ｃｔｌ／ｆ程度のものが好適に用いられる。

また、スラグセラコラセメントとしては市販のセラメン
ト（商品名、第一セメント株式会社製品）エスメント（
商品名、大阪セメント株式会社製品）などが挙げらｎる
。

ポルトランドセメントとスラグ（またはスラグセラコラ
セメント）の混合物の混合比は２重量で２０〜８０対８
０〜２０に定めるのが好ましい。

該混合物中、ポルトランドセメントの混合比が２０以下
の場合は１石膏スラ１７−１ｔ３０℃よりも高い温度で
硬化させた場合に硬化体の初期強度の発現が遅くなる。

一方、ポルトランドセメントの混合比が８０以上の場合
は２石膏スラリー施工後の床面に凸部が形成して、仕上
面のレベル精度とその表面性を悪化させる。

上記ポルトランドセメントとスラグ（またスラグセラコ
ラセメント）の混合物の使用量は、既述の本発明におけ
る■型無水石膏、硫酸カリウム。

アルカリ性物質およびα半水石膏混合物に対して３０〜
１５０重ｔ％の範囲である。

３０重量−以下の使用量では２石膏スラリーを５０℃よ
りも高い温度で水相・凝結させた場合に得られる硬化体
の強度が低く、一方、１５０重量％以上の使用量では２
石膏スラリーの流動性が悪化する。

本発明の無水石膏混合物は斜上のように、Ｉ型無水石膏
、硫酸カリウム、アルカリ性物質およびα半水石膏の特
定割合から成る混合物に、ポルトランドセメントとスラ
グ（またはスラグセラコラセメント）の特定割合の混合
物を特定割合添加して成るものであって、かかる組成物
のスラリーは５０℃よりも扁い温度で硬化させた場合に
も硬化速度が速く、かつ硬化物の初期強度の発′現が速
いという特性を有するほかブリージングが全く発生せず
、このブリージングが発生しないことにより。

スラリー流動性が良好になり、かつその硬化速度が促進
さｎて硬化体の初期強度の発現が促進さｎて硬化体の初
期強度の発現が促進さ几る。

更に２本発明の組成物スラリーは、ポルトランドセメン
トとスラグ（またはセラコクスラグセメント）混合物特
有の作用により、施工後の床面に凸部を形成させない専
権々すぐｎた効果を発揮する。

本発明の組成物中には、斜上の各成分のほか。

硬化体製造時の作業性や硬化体の性能を改善するために
、必要に応じて従来この棟の組成物に常用されている公
知の任意の添加剤、たとえば凝結調節剤、消泡剤２分散
剤、骨材等を適量配合することができる。

通常好適に用いらする凝結遅延剤としては、クエン酸、
トリポリリン酸ソーダ、ポリペプトン等が挙げられるが
、特にポリペプトンを用いた場合は他の凝結遅延剤を用
いた場合にくらべて硬化物の強度低下が少なく、かつ少
量使用しただけで無水石膏組成物の凝結時間を任意にコ
ントロールすることができるので有利である。

通常好適に用いられる凝結促進剤として、ヨク化ナトリ
ウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム。

水酸化ナトリウムなどが挙げられる。こｎらの使用量は
■型無水石膏１００重量部に対して［１１〜５．０重置
部の範囲で適宜変化させる。

本発明の組成物に水を加えて石膏スラリーをつくった場
合、混水量が少ないとスラリー粘度が高くなって攪拌状
態によってはスラリー中に気泡が入り込み、こ几が原因
となって硬化体強度が低下したり、ピンホールが発生し
たりする。

これを防止するためにアルコール系、ポリオール系、脂
肪酸エステル系またはシリコーン系の消泡剤を本発明の
無水石膏組成物に除却することが好ましい。

石膏成形体を製造する場合２石膏スラリーの流動性は作
業上の重要な因子であって２石膏スラリーは用途に応じ
友良好な流動性を示すことが作業性を良くする点から好
ましい。■型無水石膏は種類および製造条件の相違によ
りその標準混水量が２５〜６５チ（対石膏重チ）と大き
く変動し２通常混水轍を多くするとブリージングが発生
し、凝結時間が遅らさ几て長い養生時間が必要となり、
かつ得られた成形体の強度も低くて実用的でない。

したがって９本発明の無水石膏組成物には混水量を少な
くした場合にも石膏スラリーの流動性を良好にすること
ができる分散剤等を添加することができる。

用いらルる分散剤の種類としては、たとえばリン酸エス
テル、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルフォン酸
塩、ポリアルキルアリルスルホン酸、メラミンホルマリ
ン縮合物スルホン酸塩等が挙げられる。

通常はメラミンホルマリン縮合物ヌルホン酸塩の単独を
使用するか、またはこれを主体とし、リグニンスルホン
酸やポリアルキルアリルスルホン酸塩を補助的に用いる
のがよい。

これら分散剤の使用量は２通常■型無水石膏１００重量
部に対して！１０５〜２．１）重量部である。

本発明の組成物中には１石膏スラリーのブリージング現
象および骨材の沈降を極力防止させるため、粘度調節剤
としてメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース
およびポリビニルアルコールを含有させることができる
。

メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよび
ポリビニルアルコールにＦｉ種々の分子量のものがあり
２分子量によりその水溶液の粘度が異なるので用いらｎ
る種類によシその使用量が異なるが、使用量が少なすぎ
ると石膏スラリーの流動性が悪くなる。

メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースおよび
ポリビニルアルコールの使用量ハ通常■型無水石膏１０
０重祉部に対してα０５〜２．０重量部であって特に好
ましい蝋は石膏スラリーの混練初期粘度をＢ型粘度計で
測定した場合に８００〜４０００センチポイズにするよ
うな量である。

メチルセルロース、ヒドロキシエｔルセルロース、ポリ
ビニルアルコール等に相当するものとして従来種々の高
分子エマルジョン、水溶性合成量分子および水溶性天然
高分子などが提案されているが、いずれも多量用いない
と効果が得ら几なかったり、水に溶かすのに時間がかか
り過ぎたりするなどの欠点のあるものが多く、上記メチ
ルセルロース等に匹敵するものが見出さｆ′Ｌない。

本発明の無水石膏組成物に添加さｆＬる骨材の種類とし
ては、友とえば木粉、パーライト、シラスバルーンのよ
うな繊維、軽被化材、増量材のほかに、硅砂、用砂、山
砂、海砂、標準砂などの砂が挙げら几る。

その他９本発明の無水石膏組成物には必要に応じて起泡
剤、保水剤、耐摩耗剤、各種高分子物質等を添加するこ
ともできる。

次に２本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説
明するが２本発明はその要旨を越えないかぎり、以下の
実施例に制約さ几るものではない。

但し、以下の実施例および比較例中、単に部とあるのは
すべて重量をあられすものとする。

なお、以下の各側においてセラメントとあるのは第一セ
メント株式会社製のスラグセツコウセメント、ネオセラ
メントとあるのは、第一セメント株式会社製のポルトラ
ンドセメントルセラコラスラグセメント混合物（ポルト
ランドセメント対セツコウスラグセメント混合比は約４
０対６０（重量）と推定される）を表わすものとする。

実施例１〜５および比較例１〜７ 各種■型無水石膏（基材Ａ）１００部に、硫酸カリクム
、アルカリ性物質およびα半水石膏（添加剤Ｂ）のそれ
ぞ；ｎ、ｔ−第１．２表に記載の割合添加したものにポ
ルトランドとスラブ（またはスラグセラコラセメント）
の混合物（添加剤Ｃ）ｔ−第１．２表に記載の割合添加
し、こルに更に分散剤。

粘度調節剤、凝結調節剤および骨材（添加剤Ｄ）のそれ
ぞｎを第１，２表に記載の割合添加し、水を所定量加え
て混練した。

このようにして得られた石膏スラリーの粘度。

フロー値、ブリージングの有無、スラリー施工後の平滑
面にスラリー流を落下させた場合の凸部形成の有無、硬
化面のレベルダウンの有無などを調べた。

なお１石膏スラリーの粘度はＢ型粘度計を用いてスラリ
ーの混練直後と静置６０分後について測定し、スラリー
の流動性はガラスロートを用いて石膏スラリーをガラス
板上に落下させ（ガラス板とロート脚部間の距離は２５
＋Ｉｘ、ロート脚の内径は８■、スラリーの使用量は１
００ｄ）、その拡がり巾をフロー値とした。

スラリー流動化後のスラリー流による凸部形成の有無は
、上記スラリーの流動性の測定後、ロートの直下（はぼ
流動化し終ったスラリーの中心点ま友はその近く）凸部
が形成されているか否かを肉眼により観察した。

また、硬化体の圧縮強度は石膏スラリーを４０瓢（高さ
）　Ｘ　４０　＋ｍ　（巾）×１６０ｍ（長さ）の寸法
の金型に流し込んで凝結硬化させた後、２４時間経過し
てから測定した。

得らｎた結果を第１，２表に示す。

０第１，２表の解析 添加剤Ｃが全く用いられない場合は実験扁１゜２にみら
れるように、凝結温度が低い場合（５℃）は硬化体の圧
縮強度が大きいが、凝結温度が高くなると（３２℃）、
硬化体強度が低下する。

実験Ａ３，４にみられるように、添加剤Ｃのうちポルト
ランドセメント（ａ成分）のみが用いられた場合は、硬
化体の強度は凝結温度に殆ど影響さｆＬないが、施工面
に凸部が形成する。

また、添加剤Ｃのうち、ａ成分が用いらｎない場合は実
験Ａ５，６にみられるように凝結温度を高くすると硬化
体の強度が低下する。

実験屋７〜２０は、添加剤Ｃ中ａ、ｂ両成分の混合比率
を種々変化させて検討した場合であるが。

実験ム７，８にみられるように、ａ成分の割合が少な過
ぎる場合は凝結温度を萬くすると硬化体強度は低下する
。

一方、実験ＡＩ９．２０のように、ａ成分の割合が多過
ぎると施工面に凸部が形成する。

これに対し７．実験＆９〜１８はａ成分とｂ成分の割合
が適正な場合であって、−この場合は凝結温度を高くし
ても硬化体の強度低下が少なく、かつ施工面にも凸部が
形成しない。

実験屋２１〜４０は、ｎ型無水石膏、アルカリ性物質お
よび添加剤Ｃの種類を変えた場合であって２煮２１〜２
６においてはスラリーにブリージングが発生したり、高
温で凝結させた場合に硬化体強度が著しく低下したジし
て満足すべきものではない。

こ几に対し、実験ｌ６２Ｚ〜３６にみらｎるように本発
明の組成物においてはブリージングの発生もなく、かつ
高温で凝結させた場合の硬化体強度も良好である。

実験Ａ５７．５８は、添加剤Ｃの使用量が本発明で規定
する電を越えた場合であるが、このような場合は、低温
で凝結させた場合、硬化体強度が低下すると共に施工面
に凸部が形成さ几る。

実験Ａ！１９．４０は添加剤Ｃが用いらｎない場合であ
るが、この場合は高温で凝結させた場合に硬化体強度が
低下する。

実験７１１４１．４２と実験４４３．４４の対比および
実験Ａ４５，４６と実験Ａ４７．４８の対比から明らか
なように、ｎ型無水石膏、ポルトランドセメント。

スラグ等の種類を種々変化させた場合にも、添加剤Ｃが
用いらｎない場合は高温で凝結させた場合。

硬化物強度が低下する。

実験屋４９〜５２は、また添加剤Ｃの種類を変化させた
場合であるが、この場合にも本発明の組成物は満足すべ
き性能を発揮することが判る。

手続補正口（自発） 昭和５６年１１月１７日 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １、　事件の表示 昭和５６年特許願第１５８６７４号 Ｚ　発明の名称 無水石膏組成物 五　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内−丁目５番１号４
、　補正命令の日付 自発補正 ＆　補正の対象 明細書全文 Ｚ　補正の内容 明細書の浄書（内容に変更なし） 手続補正口（自発） 昭和５６年１１月円日 特許庁長官島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１５８６７４号 ２、発明の名称 無水石膏組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所〒１００東京都千代田区丸の内−丁目５番１号５、
補正により増加する発明の数　　なし６、補正の対象 明細書（昭和５６年１１月１１日付は提出した浄書）の
発明の詳細な説明ｑ１ ７、補正の内容 明細書第１７頁、下から第７行に記載の「実施例１〜５
および比較例１〜７」を［実施例１〜６および比較例１
〜６」と補正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｎ型無水石膏１００重量部に、硫酸カリウムを［ｌＬ２
   〜５．０重量部、アルカリ性物質をα５〜１１０重量部
   およびα半水石膏を０〜１５重量部添加して成る混合物
   に、ポルトランドセメントとスラブ（またはスラグセラ
   コラセメント）との混合物であって、その混合比が重量
   で２０〜８０対８０〜２０のものを３０〜１５０重量％
   添加し、更に必要釦応じてこれに公知の増粘剤、凝結調
   節剤２分散剤。 消泡剤、骨材等を適量配合して成る無水石膏組成物。