JPS5934146B2 - 発泡モルタルの形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本本発明はセメント等石灰質原料を主原料とする発泡モ
ルタルスラリーの発泡速度を調整し、建築現場等におい
て施工する際の作業性を大幅に向上せしめる形成法に関
するものである。

従来より現場施工用の発泡モルタル形成法としては、ポ
ルトランドセメント等の石灰質原料と硅砂等の硅酸質原
料に発泡剤としてアルミニウム等の金属粉末を添加して
水を加え、ミキサーで混合してスラリー材料を調整し、
壁・床面等の被着体に塗布していた。

しかしながら、この方法においては発泡モルタルを混合
調整後の水素ガスの発生がきわめて早く、そのため実際
に発泡モルタルを床・壁面などの被着体に塗布する前の
混合直後から気泡が散逸してしまい、硬化した発泡モル
タルは発泡倍率の極めて小さなものしか得られず、断熱
層としての効果が無く、わずかにクラウド材に膨張材と
して応用されているにすぎないのが現状であった。

また、工場における発泡モルタルの注入による方法では
、上記材料中にアルミニウム末を混入すると、直ちに水
素ガスが発生し、成型型枠に流し込む以前に発泡が始ま
り所望の発泡硬化体が得られないばかりでなく、成型型
枠への輸送パイプ中で異常発泡し、パイプを詰まらせる
等のトラブルを生じることがあった。

本発明は上記の従来法の欠点を解決し、発泡モルタルス
ラリー材料中で生成する水素ガスの発生速度を調節し、
これにより現場施工もしくは、工場において発泡モルタ
ルを形成するための必要な作業時間或いは輸送時間を確
保し、発泡倍率の大きな発泡モルタルが得られる方法で
ある。

本発明の要旨とするところは、セメント等の石灰質原料
を主成分とする材料にアルミニウム末を添加してスラリ
ーとなしたものを被着体に層状に形成し、水素ガスの発
生によりスラリー材料中に気泡を生成して成形固化し断
熱層を形成するに当り、アルミニウム末をあらかじめ焼
成しておき、この焼成アルミニウム末を、上記の材料中
に添加することを特徴とするものである。

本発明に関するアルミニウム末は、主としてアルミニウ
ム箔を原料とし、スタンプミル若しくはボールミル等に
より粉砕中に、酸化防止のための金属表面の保護皮膜形
成剤としてステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸等
の高級飽和脂肪酸を適宜添加して、出来るだけ鱗片状に
伸ばした３０〜８００メツシュ程度の細粉を使用し、上
記のスラリー材料中に添加するに当り、あらかじめ酸化
雰囲気の状態で焼成しておくものである。

この焼成温度はアルミニウム末の表面に酸化防止のため
の保護皮膜として形成された高級飽和脂肪酸の沸点以上
で、かつアルミニウム金属の融点以下でなければならな
い。

この温度の範囲外では発泡速度をコントロールすること
は容易ではない。

本発明における焼成したアルミニウム末を使用する作用
機構については定かでないが、推測として次のようなこ
とが考えられる。

まず、アルミニウム末表面に形成されている高級脂肪酸
が、その沸点以上で焼成されるために蒸発して無くなる
。

焼成炉内は酸化雰囲気状態なので、露出した金属アルミ
ニウムの表面はただちに酸化され、極く薄い酸化アルミ
ニウムの層が新たに形成される。

この酸化アルミニウムの皮膜に覆われたアルミニウム末
が、石灰質原料を主成分とするスラリー材料中に添加さ
れると、まず酸化アルミニウムの皮膜がアルカリ溶媒で
もあるスラリー材料中に除徐に溶解していき、その後、
金属アルミニウムが露出するや否や、スラリー材料中の
水酸化石灰と反応して以下の化学反応式に従って水素ガ
スを発生するものと思われる。

２Ａｌ＋２Ｃａ（ＯＨ）２＋６Ｈ２０→ ３ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・６Ｈ２０＋３Ｈ２↑ 従って、発泡の抑制時間は、アルミニウム末に被覆包含
された酸化アルミニウムがアルカリ溶媒でもあるスラリ
ー材料中に溶解し金属アルミニウムが露出するまでの時
間と相関関係があると思われる。

またこの時間は、酸化アルミニウムの被膜層の厚さと緻
密性に支配されるはずであり、さらにその酸化アルミニ
ウムの被膜層の状態は、焼成温度と焼成時間によって支
配されるものと思われる。

従って、焼成温度と焼成時間を適宜調整することにより
、発泡進行の抑制を可能ならしめ現場施工における作業
時間を確保することができる。

本発明において、該アルミニウム末の添加量は、従来と
ほぼ同じ量でよく、石灰質原料に対して、０．０５〜２
％の範囲が適当である。

添加量がこの範囲以上では散逸するガス量が増加し、気
泡の分布が不均一となり強度を大きく低下させ、金属粉
末の添加量が少ないとガスの発生量が小さく、見掛は上
の発泡が失なわれる。

該アルミニウム末の添加方法は、特に制約されるもので
はなく、あらかじめ石灰質原料を主成分とした粉末材料
中に混合しておく方法と、該材料を水と混練してスラリ
ーとする際に添加する方法等がある。

本発明でいう石灰質原料とは、普通ポルトランドセメン
ト、白色セメント、シリカセメント、ジェットセメント
、フライアッシュセメント、アルミナセメント、生石灰
、消石灰、ドロマイトフラスクー、高炉セメント、石膏
等の単独若しくは二種類以上の混合物をいう。

また、本発明の発泡モルタルには、石灰質原料の他、通
常モルタルに用いられる種々の配合物を含有せしめるこ
とができる。

この様な配合物としては、硅砂、粘土鉱物、有機繊維、
無機繊維、メチルセルローズ・ポリビニール、アルコー
ル等の水溶性高分子、クエン酸ソーダー・塩化カルシウ
ム等の硬化時間の調整剤、酢酸ビニールエマルション樹
脂・エチレン酢酸ビニール共重合エマルション樹脂等の
有機高分子、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ・ポリ
オキシエチレン、ノニルフェノールエーテル等の界面活
性剤等を挙げることができる。

本発明は以上の如く、金属粉末による発泡モルタルの製
造において水素ガスの発生速度の調節をすることが可能
となり、従来現場において複雑な形状をした壁や床など
の被着体に塗ることが、その発泡時間の短かさのため不
可能であった施工に用いることが出来る。

しかも、主原料が無機質の石灰質原料であるため従来断
熱層に使われていた有機質の発泡スチロール板のような
火災において燃えるという不安もないため、特に建築物
の断熱材として利用価値が極めて多大である。

実施例 １ 普通ポルトランドセメント １００セメント
分散剤（界面活性剤）０．３ ポリビニールアルコール ０．５上記配
合（重量部）からなる粉末材料にアルミニウム末（品名
；スタンプアルミ粉Ｐ−１００山石金属社）を電気炉を
用い、酸化雰囲気中で３００°Ｃ１５分間焼成したもの
を０．４重量部添加し、次いで水５０重量部を加え混合
することによりスラリー材料を調整し、これを４Ｘ４Ｘ
１６ｃｍの型枠中に流しこんで静置したところ、発泡開
始まで４５分、終了まで５５分であった。

また発泡終了後４週間後の圧縮強度を測定したところ３
５．３ ｋｇ／ｃｒ？Ｌで乾燥比重は０．６１であった
。

比較例 １ ポルトランドセメント １００硅砂粉末
１００ポリビニルアルコ
ール ０．５アルミニウム粉末
０．４上記配合物に水５０重量部を加
えてスラリー材料を作り、４×４×１６ｃｒｒＬの型枠
へ流し込んだところ発泡開始３分、終了１０分であり、
実質上作業時間に対応出来ない程発泡が早かった。

また４週間後の強度を測定したところ１５．２ ｋｇ／
ｃｙｒｔで比重は０．６０であった。

実施例 ２ 普通ポルトランドセメント １００メチルセ
ルローズ ０．３セメント分散
剤（界面活性剤）０．３ 上記配合（重量部）からなる粉末材料に、実施例１で得
たアルミニウム末０．４重量部かエチレン・酢酸ビニー
ル共重合樹脂エマルジョン（５０％）１０重量部にあら
かじめ混入せしめておいたものを加え、さらに水３０重
量部を加え混合することによりスラリー材料を調整し、
同様な試験をしたところ、発泡開始５５分、終了６５分
であった。

また、強度は４０．１ ｋｇ／ｃｒｊ、、比重は０，６
８であった。

実施例 ３〜６ アルミニウム末の種類および焼成温度、焼成時間を第１
表に従って調整したものを実施例１と同様にして作成し
、その結果を第２表にまとめた。

比較例 ２〜５ アルミニウム末の種類および焼成温度、焼成時間を第１
表に従って調整したものを実施例１と同様にして作成し
、その結果を第２表にまとめた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメント等の石灰質原料を主成分とする材料中にア
   ルミニウム末を添加して発泡モルタル硬化体を形成する
   に当り、 アルミニウム末として、アルミニウム末かアルミニウム
   箔を原料とし、スタンプミルもしくはボールミルに等に
   より鱗片形状に粉砕されたもので、なおかつアルミニウ
   ム末の表面に、ステアリン酸、パルミチン酸等の酸化防
   止のための保護皮膜を形成させ、 このアルミニウム末をアルミニウム末の表面に形成され
   た保護皮膜の物質の沸点以上、かつアルミニウム金属の
   融点以下の温度で、かつ酸化雰囲気状態で焼成しておい
   た焼成アルミニウム末を発泡剤として用いることを特徴
   とする発泡モルタルの形成方法。