JPS60151268A - 硬化且つ乾燥したセメント組成物 - 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、篩強度の硬化、ｆ社酸物の製造法に１叫し；
及び高強度の硬化組成物を含んでなる成形物品に関する
。

水硬性セメントは、例えば７０−１０θ工〜・ｉＮ／Ｒ
程度の比較的に筋い且つばらつきのない圧縮強度を有す
るセメント屓＆ジ品、例えばコンクリートを製造するの
に用いられるのが通常である。しかしながら、これらの
製品は比較的Ｖこ不十分で１ｉｎ頼できない引張強度と
破壊体μとを有し、破壊係数は例えは約ｓＭＮ／、ｔ？
である。これらの強度特性により、セメントＡｌ１ＪＪ
ｙ、物をよｐ高強度のＨ料で内部補強したんグ合全除い
てｈ：’意な程に太きい曲げ荷垂に耐えねばならない状
況ではセメント組成物は従来用いられなかった。即ち従
来は、セメント組成物の主要な用途は商い圧６拍強就を
利用する場合及び圧縮強度の向上によっても引張強度又
は破壊係数に対応の４１用な向上を与えない場合であっ
た。

幾つかの因子がセメントＴ１組成物の圧縮強度の極限値
全支配することは知られている。これらの因子には、圧
縮のｖ度及び程度、水とセメントとの７□Ｕ合及び水硬
性セメントの化学成分の（便化即ち養生（ｃｕｒｉｎｇ
　）中の晶度条件及び湿）及条件がある。

しかしながら圧縮の密波及び程度は禾硬化セメント質組
成物の製造に用いられる水の量に応じて大きく決まる。

十分に水和した組成物を形成するのに要する水の月以上
の水を単に用いて該組成物を容易に取扱いうるのが通常
であるが、１．亥、！＋１成物を硬化させる局には、こ
の余分な水を之元さ一跨オつはならない。この水を蒸発
させると硬化組成′吻中に草原が残るのは避けられず、
これは該材料に応力會かけた肋に弱点として今勤して＋
１、↑うものである。

曲は及び圧えｉｊによる破損の現象は多くの研ｅヒ貨に
よって広く研究されておシ、前記した型式の荒原及び欠
点Ｃｊ、該拐科の１１≠限引張強度をＡ盛え従って破砕
が起こるよう々大きさで該イ」料中の応力を分子的なん
Ｌ模で局部的に９イミ中させると今や考えられている。

セメント質相ｌ戎物の圧縮強凝が該λ、ｈｉ　ｉＪｙ、
物の製造に用いられる水の量を減少させることによりイ
１急な程に向上さぜうることは知られている。しかしな
がら、少量の水を用いると通常用いられない困姉な又は
不都合な該材料加工手段又は形成ｑ・段を用いることを
必要とするのは軌けられず；例えば水−セメント混合物
又は水和前の乾煉セメント粉末全圧爵１ｊする極めて旨
い圧縮圧力を用いねはならず、このよう在処理法は大規
模では実施できない。

セメント質前１成物のレオロジーを改良する成る有懺４
３料を月１いて該組成物ｔより取扱い易いようにするか
及び／又は利点ケ減することなくより少量の水を用いう
ろことも知られている。このような材料は通常「分散剤
」と呼ばれているが「可塑剤」「超ｒ、ＩＪ′ｊｉｂ剤
」又は「水の減少助？ｊ！Ｉ　Ｊとして技術的に公知で
もあ、Ｄ、ｊ？ｉｌ記材料の一種はスルホン化合／１７
．　イ１ｉｊ　）ｍ及び木ロパルゾの加工から得られる
スルホン化天然爪合体の如き薬？ｔｔＪを包含するもの
である。これらの桑剤は、水中への水硬性セメント粒子
の分散を改良することによりセメント組成物のレオロジ
ーを変えるものであシ、かくして用いる水の量を減少さ
せることができる。しかしながら、向上した訓工住に関
してより一層の利点が得られない以上に用い得る分散ｆ
ａｉｌＯ量には限昇がある。若干の場合には、より高殴
度の該分散剤では偽限強度に悪影響が見出されて終う。

別の種知の１分散剤」は水に分（成性の垂合体の一層で
あり、これの水浴液は水の粘度より大きい粘度金石する
。

これらの物質は従来成る繊維含有セメント７徂成物のレ
オロジーを改良するのに用いられていた。何故ならば補
強に肩当な量のｌ？ｉｋ維七〇５加すると一般にセメン
ト組ｈｙ、物のレオロジーに不しトリに作用するからで
ある。一般にｆＪ’ｌ■’ｊ３己９勿質の目的とする処
はセメント組成物のレオロジーを変えて特シ屁の方法に
より、例えば押出成形又は圧堀成力裟によＩ）加工する
のに該ル且成９勿葡よす肩当とさ一＋！：心ことであっ
た。

しかしながら、同時に補強に〕間車な准で繊維ケ用いる
と、イＪ化Ａｌ’、：’ｉ　ＩＪｙ、物の「母材」の破
壊・Ｉ糸数、即ちＬＱ　、ｉ、１１：が虫′１人されて
いる「母料Ｊについての応カー歪関係の正比例限度が不
可ｊｖ的に低いものであるような址の水を用いることを
必要とするのが一￥ｉ通である。それにもか＼゛わらず
、繊維で強化した７、且成物全体のイ攻壊係妨は高いも
のでありうる。

不発明省が今般見出した所によると、水硬性セメントと
水と選定した「分散剤」（以下水２６分散性の１１合体
と呼ぶ）とよ９本質的になるｍ３成分からル１〈べき程
に高い破壊係数を有する成る硬化したセメント組成′ｊ
ｌ／Ｊを製造することができる。これらの組成′１．り
の破壊ｈζ数は該絹［１父物についでの応力／歪１）、
ＪＩＡ’＋のＬし例眠度と合致する。

本光りｊ渚が−また見出した所によると、成る種類及び
′ｃ、ｌ］合の４戒）１１がこれらの１１も破壊係式の
セメント組成Ｊ（２ｒＪ中に存４−ｉ−Ｊ−るとともで
きる。こｎらの繊維は１、ｐ、）：　ｊ差係献葡有忌な
ｅ６に増人妊せないが耐イΦｊ撃性の！ノ１１さ衛ｊ虻
特）′、□４：を向よさせるような箸１」合で存在する
のが・ノスましい。しかしながら、破ｒｔ　ｆｉ叡を増
大させるよう〃λり仔の高い引張強ｉｂｔの厭維、例え
ばガラス戒’、ｉ：ＩＩが本冗明のセメント組ｒｉ’ｙ
、　’ｉクフ中に１了在していても良い。しかしなから
、ｊＬＩ’ｊ　’ｌ凌鉱′ｉ勿＋７１＜　；（ｆｆ％　
竹に石Ａ、ｉＬｌ’ｌ戎Ａ１０−’、ｉ　ｉｌｌ、：　
１力に、’ｐ　Ｉｆ−Ｊたｒ＋ｒａ　、’Ｊ％分全舎セ
た雉−；律に基いて贋、］幌Δ゛（の／　Ｉ；ｉ低茹よ
り多い゛（’ｉ’）　’ａで１１１」−すべきではなく
、少しでも二１（−仕するならば最人限でもこのような
無機鉱物１１（１λＫａの７％に本発明は限定される。

匪Ｆ３鉦にイ〕ｖＦであることからして無機鉱物繊イＩ
Ｌは′Ｏ）’６　’Ｉｆ：　ＩＩこ仔任しないのが好ま
しい。

水に分”Ｄ　’ｉ′！’の礪合俸は、賦′／ｌした爪准
［ｊシの水硬性−ヒメンＦと水とのみの混合物か最大発
熱率に達するに、要する時間と比較して限定した重量比
の水に分散性の１合体と水硬性セメントと水との混合物
が最大発熱率に稈するに要する時間が有意な柱に延長さ
れることを証明する本文に記載した試験によって、水仙
性セメントに関連して更に選ばれるのが好ましい。一般
に、このような選択した重合体は！θＭＮ／ｄよシ大き
い破壊係数を有する硬１ヒ且つ１話燥した組成ｖＩＪを
提供Ｊ−るものである。

本発明によると、次の成分、（ａ）本文で定５スした？
ノ［１き水硬性セメントと［有］）水と、（Ｃ〕本文で
２ｉ式した如き水に分散性の血合体とを含んでなる均質
な未硬化のセメント組成物であって、（１）水と水硬性
セメントとの割合が水１１史住セメントの１００重量７
Ｈ；Ｈにメ１して水の／ｊ−２ｇ徂景都の範囲にめり；
　（１１）水に分散性の重合体と水硬性セメントとのｂ
’Ｊ合が水イＬ史性セメントの１００車ヨＸ、部に対し
て前記の水に分散性の力１７合体の０．／〜３．０屯量
部の範囲にあり；且つ（ｉｉｌ）上記の水に分散性の血
合体は、水硬ｔ−Ｅセメント及びＤＩＪ記−リＺ合体と
水との選定した割合に関連し、本文で足義した如き均質
化を容易にし且り均質化し／こ屍には加圧成形しうる形
状保留性の未硬化組成物を生成する１」ＩＪ記止車合体
適性を考慮して厄＆３．ｔ：れるものであり、前記の均
質な未硬化のセメント＋！：１１成物を硬化し且つ乾燥
させることにより製造されることから成る、／ｊへ４Ｎ
／？？１′より大きい破壊係暖１〕して本文に定式した
如き硬化した水硬性セメントと水に分１孜性の重合体と
を包含してなる、硬化し且つ乾燥したセメント組ｂｘ物
が提供される。

前述した均質な未硬化のセメント組成物は、硬化し且つ
乾燥させると、２０１１ａＮ／ｍ”　より大きい破壊係
数をイアする硬化組成物を生成するものであるのが好ま
しく　、３　ｏ　ＭＮ　／、、、２　より大さい破壊係
数金有する硬化相ｂｙ、物を生成するものであるのが更
に好ましい。

本％明はまたｔ」ｉＪ述の如き硬化し且つ乾燥したセメ
ントＡ４１ノ戎物上９ｙる成形物品を提供するものであ
る。

材料のイ波ｊ表供数（時には曲けう重度と呼ばれる〕な
る用ｒ、ｊｉ　ＩＩよ、曲げのオイラー・ベルヌーイ（
Ｅｕｌｅｒ−Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ　）理論に基いて占ｊ
詩−して、曲りを方正した材料試料が破損するｉｉＪに
而１えうる最大引張応力を意味するものである。水門７
曲Ｊｊ、の実施しυにおいては、仮壊係数の如き強度特
性金工１之大とすることが知られているイア々の因子を
考慮、した乗件下でセメントポ且ノ戎ζ勿をｆｉすｊ化
さ−よてからセメント組成１勿の飯Ｊｋ係数全測定する
。適当な材料試料を、引張試験依（張力計）、例えばイ
ンストロン引張試訣機ケ用いて３点曲げ試験における破
断点にまで変形させる。この試験では、試料は１０：／
よシ／Ｊ・でくない支点間距離対歪の深さく　５ｐａｎ
　ｔｏ　ｄｅｐｔｈ　）の比率を有する。

次いで前記の牌嗣を用いて加えられた力から最大引張応
力を決定する。

硬化したセメント買組成′１グの最終強度特性は、用い
られる硬化及び乾燥条件に応じて大きく決するものであ
ることは技術的に良く認められている。

所与の場合における紋ノＡな条件は多数の因子、しＵえ
は７に硬性セメントの独顛、水に分散性の血合体の種類
及びこれらの成分と水との相対的な割合なこ応じて決ま
ることは明らかである。

前述した均質な未′硬化のセメント組成物を当業者に知
られている条件下で硬化且つ乾燥させて硬化組成物の強
度特注を最大とさせることは理解すべきである。一般に
これらの条件は水硬性セメントを水和させる時に恒温と
高湿度とが存在するよ’Ｓ　Ｋ確保するものである。水
硬性セメントと分散剤と水との簡単な混合物について本
発明者が見出した特に適当な硬化及び乾燥条件は次の如
くである： ／Ｊ）（とも３日間、好捷しくは少ぐとも７日間。

高い相対湿度例えば１００％の相対混用で月つ少くとも
、２０℃の温度で養生・硬化させる。／Ｊ）ぐとも、２
４Ｉ一時間少くとも６０℃の温ｉで乾燥させる。

「水硬性セメント」々る用語は、カルシウム、アルミニ
ウム、ケイ素、硫黄及び酸素の化合物より主としてなる
セメントであってこれらの化合物を水と反応させること
により凝結し且つ硬化するセメントを意味する。この定
義には、通常ポルトランド・セメントと分類されるセメ
ント、例えば普通ポルトランド奉セメント、速硬性及び
特別速ルトランＰ・セメント及び他の改良ボルトフン１
，１　。

セメント；アルミナセメント、高アルミナセメントとし
て通常知られているセメント；即ちアルミン酸カルシウ
ムセメント；及び少量の促ＩＧ剤、遅延剤、空気連行剤
分含有する前記セメントの変種がある。

本発明者が見出した所によると、複数のセメントを組合
せて、例えば主セメントとこの主セメントに基いてθ０
．２〜．２０重鉗％の共セメントとを組合せて用いるの
が有利であり得る。主セメント及び共セメントは前記の
水硬性セメントの何れかを包含することかできる。

水と水硬性セメントとの割合は水硬性セメントの１００
車鉦部に対して水の／／；−，２ｊ重量部の範囲にある
のが好ましい。水に分散性の重合体の割合は水硬性セメ
ントの１００重最部に対して該重合体の０．ｊ〜２．０
型開゛部の範囲にあるのも好ましい− 以下に記載した均質化処理を容易にするようにしかも加
圧下で成形しつる形状保留性の未硬化のセメント４［１
成物であって硬化且つ乾燥させると高強度のセメント組
成物を与える未硬化のセメント組成物を生成するように
水硬性セメントと水と水に分散性の重合体との相対的な
割合、及び用いた特定の水に分散性の重合体ケ選定する
。高い破壊係数を得るために水の割合を最小限に保４寺
１“べきであること金考扁、して、用いる水に分散訃の
重合体の種類及び割合は未硬化のセメント組成物に望ま
しいレオ口・ジーに工って大きく決定される。

水に分散性の多数の重合体は水の粘朋を増大させるもの
である、唄にこれらの溶液の流動学的挙動は大部分が非
ニュートン挙動金示す点で水の流動学的挙動とけ大巾に
異なる。これらの特性は。

水の如き低粘度の流体媒質に入れた固体粒子の懸濁液、
スラリー又は分散液よりなる組成物の処理に有利に用い
ることができる。この工うな１（合体を用いると、高剪
断下では前記組成物を流動させることができ、換言すれ
はＨ亥組成物が偽弥性特性を有しながら、該組成物が可
動性でないような高い値に該組成物の低剪断粘兜が留ま
るという利点をもたらす、 種々の重合体が未硬化のセメント組成物のレオロジーに
作用する仕方は、重合体溶液そり１自体の７オロジーか
ら必ずしも予測され々い。未硬化の絹ｂｙ、物のレオロ
ジーを適当な仕方で変える重合体を決定するためには、
矢の試験を応用することができる： セメントと水と選んだ水に分散Ｈｕの重合体との混合物
の１００？の素材をｌワい円盤に２お才かにＪＳ　ｒＭ
　シ、　Ｉ９さ約０．り３０のパースペックス（ＩＩ（
・ｒＳｐｅＸ　）板の中心に置く。硼知重ｆｄ・の同砦
なノ９−スペックス仮全セメントペーストの頂部に１４
き、約０．５／！ｃｍのスペーサー會仮同志の１ｉｉｌ
に定義させ、次いでこれらを互いに押付ける。セメント
組成物で被覆これた面積を測定し、：ｔＯＣｒＩ±！弦
でないならば適当ｔｆｃ　ｐ１節したペーストの素材に
ついて試験を再開始する。

前記のスペーサーを取去り、板同志を一緒に押付けるた
めに既知荷重を頂部板Ｋ（ぽ料の円盤の中心上に）かけ
る。組成物の拡がりが停止した時に、その面！！ｔを測
定し、別の鉾ね全頂部表面に置く。

この（ニメントペーストで被掩さねた面積が最初の面積
のはｙ３倍と々るまでこの方法全反復する。

各々の荷重についてセメント組成物の降伏応力（ｋｒ　
／　Ｃ？！　ｊヶ、被覆された面積と加えた荷重とから
計量、する。次いでペースト試料で被覆された＋Ｍｉ績
（（司）に対して降伏応力の対数をグラフの座標上に取
る。〕閏当なぽ料はθ、ｏｓｋｑ／ｃｒｄ、好１しくは
０　、／　ｋｇ／　（、−の初期降伏応力を有しなけれ
ばならないことが見出され、面積に対する対数降伏応力
のプロットが直線状である場合には、勾配は／ｊ２くと
も０．００　／　７乙、冨　でなければならず、プロッ
トが直線状でない場合には勾配ばＸ−座標軸に対し７て
凹（７１つ）であるべきである。勾配が０．　／　ｃｍ
−２より大きく　、　ｔｉ！ＩＪちプロットが上方に凹
であるならげ、押出成形処理において例えば組成物は加
えた圧力が増大すると共に押出成形するのがｘ９困が１
ｆ、となることが見出されるであろう。

１′！−に適当な線類の水に分散（主の重合体は、所与
り水硬性セメントと水と供試重合体との限定さｆした混
合物を反応させる間に得られる発熱率を測定する試験に
よって更に限定さｆ′＋る。水に分散目ミの重合体ケ含
まない同様な混合物が最大発熱に燵する時間と比較する
と前記の最大発熱率に達するのに有意な桿に遅延するこ
とが本発明に′持ｒ／Ｃ適当な水に分散性の重合体を示
すものである。有意な杵の遅延とは０．５時間（３０分
）と約２０時ｆｉｌとの間の時間を意味し；約２０時間
以上たけ最大発熱率？遅延させる重合体は本発明には不
適当な水に分散性の重合体である、 前記の試験に用いる方法は次の如くである：試験すべき
重合体を用いて／−／　０重量％のα↓度の水浴液をＣ
■製する。少量、ＩＯ’？のセメント（又はセメントの
混合物）を計り分け、これに計量した量の重合体浴液を
重合体／セメントの比率がｏ、３７ｉであるように加え
る。次いでこれらの成分を急速に１１つ完全に混合して
ペーストラ得る。

約０．ｊ７のこのペーストラボリチン製ストッパー付き
の小さなアルミニウム・ノξンに入れ且つノミ−キン・
ニルマー差動走査熱饅計中にＲ（。！７℃の温す１で前
記重合体が変化を受けることが知られていない限りは温
晩ｉｊ７℃で一定に維持し、変化を受けることが知られ
ている場合には、温Ｉｆｋ３０℃に維持゛する。セメン
トの水和反応が進むにつれて熱が発生し、発熱率を図表
式記録器、トにＦ録する。次いで最大発熱率に達するに
快−する１１与［用金魚合体の不在下でのセメント／水
混合物によって要した時間と比較することができる。

本発明に特に適当な水に分散性の重合体はりｉイオン系
のアルキル又ハヒドロキシアルキル拳セルロース・ニー
デル及びアクリルアミド及びメククリルアミドの非イオ
ン系のＭ１合体及び共重合体である。

未硬化のセメント組成物が均質であることは本発明の高
強鹿のセメント組成物の製造に必須であり、未硬化のセ
メント組成物から適当々条件下で（ｉｎｉ化させること
により鵡弘ｉ度セメント組成東り力≦中１造される。「
均質な」なる用にｐを用いるに当っては、組成物の鎖成
分が組成物中（で規則正しく分散されるような分散処理
及び均質化処理を前記酩成分に施すことを意味し、前記
鎖成分は本質的には水硬沈セメントと水に分散１／ＡＥ
の重合体と水との成分であるが、塘た史に以下に記載さ
れる望ましい他の成分をも包含するものである。未硬化
の組成物にこの工う疫状態を生じさせるのに特に適当な
方法は押出成形及びカレンダー加工七−包含するもので
ある。鎖成分を先ず配合し、冒剪断混合及び脱気処理の
第１段階にかけ、これによって全体の不拘＠件は除ノミ
されてトゝつ（ｄｃ＋ｕｇｂ　；生地）ｆｆ：ＬＭ製す
るのが好ましい。次いでこのＰつぽ料をＥＥ縮及び分散
の第λ段階にかけて未硬化の→・メント組ｂｙ、物に所
汐な均ｐ化全述成する。この第２段階は押出成形又はカ
レンダー加工処理を含有するσ〕が好新しいが、他の適
当な処理には圧縮成形、射出成形及び圧縮［Ｅ延／バあ
る。し５かしながら、本発明の鎖成分を、均質なｌＥ縮
を生ずる適当な条件にかけることができる。本明細書で
用いた均質化（ホ七ジナイゼーンヨン）処理とは高利［
σを混合を伴ない、従って単に充分な混合でＣｄなくて
破砕分散を伴う均一混合処理全意味するものである。

均質な未硬化のセメント組成物は物品の形に成形するこ
とができる。しかる彼に硬化且つ乾燥させて仕上げ物１
品分生成する。成形操作は、例えば押出成形又はカレン
ダー加工により均質化中に又は均η化１３ＳＩ後に行う
ことができる。

本発明の組成物は繊維全含有することができる。

／　、’ｊ４．ｉ量％工り多くない無機鉱物繊維例えば
石綿を用い、組成物はこの１、テ定の繊維會含１ないの
が好シト　し２　い。

前記の繊維は該組成物に関して繊維の臨界容量部分より
多くない割合でｆ、Ｎ組成物中に４１在するのが好捷し
い。かくして応カー歪（層係を実質的に変えないま＼で
該ぎ且成物の１鴫撃強１圧ケ向士させることができる。

衝撃強度を向上させる適当な鴫維にはナイロン及びポリ
プロピレンがある。高い引張強度を有し且つ既、に高い
応カーφプロットの比例限１８′を越えて破壊係数全史
に増大させる割合の繊維ケ本発明の組成物中に含有させ
るのが整寸しい。

本発明の組成物は甘だ適当な時はいつでも充填剤、顔料
及びセメン下組成物の他の適当な成分を包含［７ても良
い。

本発明を次の実施例に工す説明するが、実施例中の部及
び％は但し書きがなければ重量部及び重縮りにである。

実（ｉｉ！＋例　／ 本実類例は均質な未硬化のセメント質組成物を得るのに
適当な均質化処理の重安ｉ生を説明するものであり、前
記の均ａな未硬化のセメント組成物は、これを硬化し且
つ乾燥させると本発明の高強度のセメント組成物を生成
するものである。水硬性セメントと水と水に分散Ｎミの
重合体との配合物に！段階の均質化処理を細し、各々の
段階からの試料全強度特Ｖトについて試験する。第一段
階後（即ち押出成形後）のみに、硬化且つ乾燥させて本
発明による高強度の硬化セメント組成物を生成すること
ができる未硬化のセメント組成物が得られる。

配合物は次の成分を含む。

普通ポルトランＰセメント　１０ｏＨＢ了ルミン＝カル
シウム・セメント　ｊ部（１−８ｃｃａｒ　２ｊ　Ｏｊ
として市販されて入手しうる）ヒドロキシプロピルメチ
ル・セルロース　へｒ≠部水　、２／、ｌｌｒ部 （ヒドロキシプロピルメチル・セルロースはセメントに
添加でれる前に水中に分散させ；ヒＰ口キシフロビルノ
チル・セルロースはレメロ）−試験と明細％、ｆ　Ｋ記
載した「発熱率試験」とを満足させる水に分散性の重合
体である）。

前記の配合物２ｉｏ分間充分ｔｉｃ混合させてトゝつ・
フックを備えた遊星運動型の混合機中でドウ全形成する
。水に分散性の重合体は本発明によって定義された諸試
験７満足させ；ドウは、：ｚｏ、ｉ部の水７１００部の
セメントと７．７／部の水に分散性の重合体／１００部
のセメントとを含有する。

このＰつの半分を保持し、残分ｑ　７．Ａ　−２ｃｍの
ラム押出機に装入し；１つを７Ｊ４．４〜７６２　ｍｎ
１１’／の真空下に３分間脱気し、次いで直径へ、２７
　ｔｍ、長さ／　ｊ　６．２４’　ｃｍ　ノ’ｉｆｆ　
状ダ−ｆｆ　通１．てｉ　３，１：　ｉ＼４Ｎ／−の加
圧下に押出成形する。この方法によって製造したロッド
ｆ　／　００％の相対混用で、２０℃で３日間養生−硬
化させ、次いでＳＯ℃で１日間乾燥させる。ロッドから
の試料（Ａ）　全比例限度、破壊係数及び弾性率（ｌオ
・２ｊｃｍの支点間距離により、明細やＹに示した如き
引張試験機分用いての３点曲げ試、験）及び衝撃強ｌ＃
：（シャルピー−＜験を用いる）について試験する。密
度も測定する。Ｐつの最初の半分を成形型に詰め、前記
の押出成形されたロッドと同じ東件下で硬化且つ乾燥さ
せ、成形型からの生成物の試料（Ｂ）を前記の如く試験
する。

試験結果は次の如くである。

実施例　！ 本実１ｉｉ１ｉ例は本発明による硬化した組成物の必須
セメントｑ″１　［ｆ−Ｊ：　ＲＪの破壊係数と比例限
髪との両方か実質的に一定で高い甘＼でありしかも（−
４ｉＪ何Ｊ中に増大した割合の合成繊維が存在する時で
さえづ〕Ｌ質的に同じであることを説明するものである
。

ｈｌｌえた繊維の最大鼠の４重量％でさえ組成物の破壊
係数を増大させるには未だ不十分である。しかし々がら
、この繊維は用いる水の風を増大させる必？ンなぐ且つ
かぐして硬化した「母何」の強Ｉ隻が減少すること々し
に硬化組成物の衝撃強度を１９大いせる点で宿用である
。

用いた諸成分は実細例／に記載されたものである。遊ノ
０１軍動型混合機中で諸成分ケ品合することにより実頬
例／で得られたのと同イφゾＣドウをｇつの部分に分割
し、添トイ」の衣に示した。再維含＋１１の値に対し［
１、する１０ｒｔｒｍのステープル長さの、Ｙせ断ナイ
ロン賜バ「（２０デニール）の成る割＠を前言化のとつ
りＪ部分り各々に加える。各々の部分の混合を遊星運動
型混合機中で７０分間持続させで１ｍ　ｆｆＵで改質し
たざつの１：″つ全０周製する。各々のドウを７．４λ
Ｃ１のラム押出４３νに装入し、ダウｆ、（７３ｔ、ｌ
、〜７ｔλｎａ［ｌ＋／（１）バ空下で３分間脱気し、
θ（いで肉径１．λ７ＩＩ、長さ／　ｊ、　、２　’ｉ
’　ｃｍ　Ｑ）　’ｉＩ（状夕゛イイ（７；Ｑｈシて／
Ｊ、ｇへｌ　Ｎ　／　ｎ？　／平ｈインチの［Ｅ力下に
押出成）ｔくする。・し草１６、　ｌ／　フコロノ１″
ｆ　／　００％の相対湿ＩＷで２０℃で３目間硬化させ
、次いで３０℃で７日間乾燥させる。

ロンドからの試ギ１を比例限［蜆、破壊係数、！Ｆｔｔ
　’ｆ、に率（／Ｊ、２≠ｍの支点間距離に工す、引張
試鹸機を用いてＣＩ）３点曲げ試験）及び衝撃強度（シ
ャルピー試験を用いる）について試験する。音吐も測Ｖ
する。

試験結果はθこの如くである： 実がム例　３ 本実ｖ１１．１ｆｌｌｌＶ：おいては、七メ７）の成る
混合物Ｃｌ１ｌち主セメントと共セメント）を均質な未
硬化のセメント組ＩＪｚ物のｎ造に用いた時には該混合
物からイ１）られ１こ本発明の硬化且つ乾燥した組成物
は共セメントの割合プバ増大するにつれて破壊係数が増
大することを示すものである。

用いた水に分散１＜Ｉｇの重合体はヒドロキシプロピル
メチル会士ルロース（ＨＰ　Ｍ　Ｏ）である。均質化、
（ｉ＋ｉｑ化、乾燥及び生成物の試験は但し１！：きか
なければ実がハ例／に記載した如く行う。

得られた試１験結果（ｄ次の如くである。

＊　アルミン酸カルシウムセメント ＊＊　薗アルミナセメント −４−１００にの相対湿度（１１計Ｌ）でλｇ日間硬′
ヒ；−２０℃で１週曲乾燥 実ＫＧ　ｌ刈グ 不実がＡ例（佳、水のｂ１」合は大質的に一短にしなが
ら、水に分１１夕性の重合体の；すｕ合金増加した場合
に不発明による硬化した七メント耐成物の破壊係数に及
はされる有利な効果全説明するものである。

（イ）　配合物はド記成分からなる； 部 速硬性ポルトランドセメント１００ ／１０ｊｍｅｎｔ　Ｆｏｎｄｕ／７　ｊｔ　Ｃｅ１ａｃ
ｏｌ　／　ｊｏｏとして市販）　（下表による）前記配
合物を実施例／に記載した二段階処理によって均質化し
、押出成形したロンド（捧）を２０℃の温度で１００％
の相対湿度で７日間硬化し、ついで７０℃の温度におい
て、２１時間乾燥した。

（Ｉ：Ｉ）　配合物は下記の成分からなる；（部） 速硬性ポルトランドセメント１０３ ヒドロキシグロビルメチル　Ｘ セルロース （Ｃｅｌａｃｏｌ　／３００として市販ン（下表１こよ
る）ｉＹ、ｌｌ＋断したナイロン糟維　ｏ、ｓ（，２０
デニール、１０ｍｍ ステーブル長） 水　ｙ 前記配合物を英施例弘＠）に記載したのと回し要領で均
質化し、硬化し、試験し次の試験結果を得た。

実施ｉ＋ｌｌ　ｔ この央ｊ崩例は、一定濃既の水に分散性の重合体全含有
する不発明のセメント組成物の破壊係Ｕ、に及はず水の
割合の影響を示すものである。水の量がセメント７００
部につき、！ｇ部かそれ以下のときにのみ硬化したセメ
ント組成物の強度は／　！　ＮｉＮｍ−２をこえること
が出来た。

下記成分 （都） 速硬性ポルトランドセメント　１００ ヒドロキシプロピルメチル　／Ｊ セルロース （Ｏｅｌａｃｏｌ　／ｊ００として市販）水　Ｘ （下表による） より成る配合物を実施例１に記載の二段１シ旨処理をこ
よって均質化し、押出成形した捧ｆ２０℃で且つｉｏｏ
％の相対湿度において７日間硬化し且つ２０℃で７日間
乾燥した。欠の試険結果を１４た。

実施し１」乙 不利は未硬化セメント＆［ｉ放物を暴蕗できる硬化条件
および乾燥条件を変化びせた場合の破壊１イ（数に及ぼ
す影響ケ示すものである。未硬化のセメント組成・吻は
、前記条件を既定の実施法に従って迅択した場合には／
　３゛ＭＮｍ　”以上の破壊係数を持つ硬化し且つ乾燥
した＃１↓成物全常に生１ｆ、するものであるけれども
、選択きれた組成物にとって特に好適な硬化条件および
乾燥祭件があることを示すものである （′１）矢の成分 （部） 速硬性ポルトランドセメント　１０ｊ ヒドロキシズロピルメチル　へ乙 セルロース （Ｏｅｌａｃｏｌ　ＨＰＭ　／３００　トして［１ｊ（
す又ン 細断したナイロン繊維（２００’、、！；デニール、１
０ｍｍステープ ル艮） 水　／ざ、≠ ヒドロキシゾロピルメチル セルロース全光ずこの水に分 散させた より成る配合物’ｃ　Ｗｅｒｎｅｒ−ｐｈｌｅｉｄｅｒ
ｅｒ式混練器ｔｐｕｇ　ｍ１ｘｅｒｌ中で一緒に混合し
た。こうして生成したドウをラム押出俄のバレルに移し
入れて、閉じ込められた空気を排気した後に、異径Ｑ、
ｊインチ（，２，７≠センチ）のダ・ｆから押出成形し
た。複数本の材料をプラスチックせ中に押入れ、相異な
る環境中で棟々の時間硬化した。試イ′＋全プラスチッ
ク管から取り出し、且つ最後に２０℃の温度−１診よび
６３％の相対６Ｄ、　助ｉｃおいて乾脈した。

？′Ｋに試料を三点曲げ試欣にかけて破壊し、その破壊
係数を測定した。その測定値（ＭＮｍ−２１會下！（い
：１ｉｉ−：　載　し　た。

（ロ）　プラスチック管中に詰め込才ないで組成物を硬
化させた際の作用効果？！−次に示した。

（イ）に記載した組成物を押出成形し且つ短い畏さに切
りそれらｉ、２．ｌ’ｃ、／θθ係の相対湿度で７日間
硬化させた。仄にこれらの試験を２０℃において相異な
る時間乾燥し、且つ三点曲げ試験にかけた。プラスチッ
ク管中に収容した試料の破壊係数とプラスチック管に入
れない試料の破壊係数とを下表中に記載し比較した。

（）→　この実験でＩ−ｊ、最後の乾燥を７０℃の温度
で行ったときにより迅速に高い強度が得られることＥｋ
示すものである。

次（で掲げる成分 （部） 速硬性ポルトラン１７セメント　１００“Ｏｉｍｃｎｔ
　Ｆｏｎｄｕ“　ｊ ヒドロキシプ′ロピルメテル　／、＆ セルロース （ＣＥｅｌａｃｏｌ　ＨＰＭ　１３０θとして市販〕 細断したナイロン繊維（上述）　θ１．５′水　ｉｇ、
ｓ ＰＦロキシプロビ”ルメチル セルロースを先ずこの水中 しこ分１１りさぜた 全前記（イ）と同じ権に混合（−だ。抑圧成形した材ｖ
１を複数本に切断し且つ２６℃、／θ０チ相対湿度で７
　Ｅ１間硬化した。次に試料全下界に記載した杵に２０
’Ｑ又は７０℃で乾燥し且つ三点曲げ試験にかけた。試
料の破壊係数は次表σ）通りでｋ）つた、に）相異なる
環０′３条件と相異なる硬化時間の及ぼす影響を仄に示
すものであるニ ーＦ記の各成分： 組成物／　組成物λ 速硬性ポルトランドセメン）　１０θ（部）　１００（
部）”Ｏｉｍｅｎｔ　Ｆｏｎｄｕ”　−３ ヒドロキシン″ロピルメテル　／　、／、ｆ　／　、乙
とセルロース （Ｏｅｌａｃｏｌ　ＨＰＭ　／３００　）細断したナイ
ロン繊維　０．３−　０．３”水　／９．３２　／９．
３２ ヒドロキシプロビルメナル セルロースを先ずこの水中 に分散させた Ｆ’ｒ−祁に混合し」−記（ロ）及び（ハ）の如くにし
て押出成形した。

硬化後に、試料’！ｉ＝全部７０’Ｃで！を時間乾タフ
・シ且つ３点曲げ試験にかけて下表の通りの破壊係数金
得た。

←ト）硬化０度と前記ｊ　ｉｊｉの組成物との相互作用
を更に下２（に招示した。

″刀施例７ 本例は本発明に特に好適な一群の水に分散性の取合体を
本文記載の試験法によって選択すること金示すものであ
る。試験法は前記重合体の存在下定七メントの水和中に
発生する最大発熱の有意な代に大きい遅延作用を測定す
るものである。有デ１な程に大きいが過剰では々い（即
ちＯＪ−，２０時間の間）遅延作用を示す任意の水に分
散性の取合体は本発明において特に有用であるがしかし
本発明ではこれらの特定の重合体の使用に何ら制限され
るものでなくまた下表中に示す特定の重合体のみに限定
されるのでもない。

実施例と 本例Ｖユ、本発明の硬化したセメント組成物の強度特性
に及ばされる、高い弾性率を有するｍｔａ即ち耐アルカ
リ）ト１′ガラスＲＫ４ｆ　（Ｏｃｍｆ　ｉ　ｌ　の名
称でＰｉｌｋｉｎｐｌｏｎ　Ｂｒｏｔｈｅｒｓ社から市
販されて入手しつる）の影響全説明するものである。本
発明によるセメントと水に分散ゼトの重合体と水より成
り且つファイノ々−の無い簡単な硬化しまた組成物は驚
くべき程に高い比例限度を有し、これは実質的に破壊係
数と合致シ７、甘た破壊係数は大抵臨界容（１より低い
水準での繊組によっては影響をうＶ）ない。繊維の臨界
容器より大きい水準のガラス繊＃：！が存在すると破ｊ
゛！１係数を増力（１さぜるけれども比例１児度は実質
的に一定のま＼で矛）る。

次の各成分； （部） 速硬性のポルトランドセメント　１００高アルミナセメ
ント（５ｒｃａｒ　２！；０）　！ヒドロキシゾロのレ
メテルセルロース　／Ｊ≠〜、２．０１水　、２１．／
ｌ〜λ３．りλ ガラス繊Ｉ’ｌｌ　（Ｃｃｍｆ　＋　Ｉ　）＋２０２０
ミフロン／＋２ｎＴ Ｉ−緒にＩ−１ｏ　ｂ　ａ百　式ｌンウ混合機中で混合
し、次にｉ氏径ゴインテ（，２，７４ｔセンチ）のダイ
全通３ｔ”ｊさ−Ｊ−Ｆて押出成形しダイに従って均質
な組成物を製造し７ｔ０　この押出成形物ｆ３日間、１
０係の相対湿庶に；にいて硬化し、！θしにおいて２１
時間乾燥した。

こｊを３点曲げ試験で試験し、衝は強度についても試験
し二更に密度を」１ｊ定した。

それらの試験結果全次岩【で配水゛、ｊした。

実施例り 本例は、均質な未硬イ［Ｓのセメント組成物の製造であ
って、組成物の製造に際しての該組成物の均質化がカレ
ン〃゛−加工段階を包含する製造法全例示す７．。

次の成分：　（部） 普通ポルトランドセメント　１００ “Ｃｉｍｅｎｔ　Ｊ’ｏｎｃｌｕ　“　３ヒＦロキシプ
宅ビルメチル　／・９！ セルロース （Ｃｃｌａｃｏｌ　／３−００（１７１）Ｓ　）水　２
２．０１ ナイロン緒赫ｊｆ（２０デニール、　／／θｍｍステー
ブル長） 全−緒に混合し２且つ遊星運動型ミキサー中で３分間更
にパンツぐリーミキサー（Ｂａｎｂａｒｙ　ｃｏｍｐｏ
ｕｎｄｉ−ｎｇ　ｍ１ｘｅｒ）中で１分間混合してドウ
に形成した。

次にこのドウ全表面温度が２ｊ℃の極めて良く磨き上げ
たロールを有する２段ロール式カレンダーミルにかけた
。生成物を数日間、２０℃の温度で！０矛の相対湿度に
おいて硬イヒし次に乾燥しん。硬１ヒ′し乾燥した生成
物は、２ＡＭＮ／ｍ　の破壊係数、／　ｇ　ＧＮ／ｒｎ
２の弾性率および３．３ｔＡ　Ｋ　Ｊ　／　ｍ２　の衝
撃強度を有してい穴。

実施例／Ｑ 本突施例は少（）（／重景裂以下）の天然無機繊維ｔを
配合した際の作用効果を説明するものである。

天然無機繊維の容量部分が合成有機繊維について既に例
示し、り沓と同様であるか又はこれよりも低い時には、
ナイロン含有利放物のレオロジーと比較すると天然無機
ｒシ維含有組成物のレオ０ジーは不利々方向に変わるこ
とが見出ざ力た。前記の如く混合し月つ均質化しうる流
動学的特性を得るためには、組成物の水含量をわずかに
増大させねばならない。しかしながら破壊係数は有意な
秤に大きくは変化しない。

下記の各成分を、ドウフックを具えた遊星運動型ミキサ
ーの７１？ウルの中に秤部して入れた。

（剖ン 速硬性ポルトラン１ごセメント　／θＱ“Ｏｃｎ＋ｅｎ
　ｔ　Ｊ’ｏｎｄｕ　″、ｔヒＦ口キシグロピルメテル
　／、ｚ 水　／り、９ ナイロン綾捕１（，２０デニール　ｏ３／θｍｍステー
ズル長） これらの各成分を混合してドウに形成し次に更に５分間
混合して合着したがた練塊を粁また。この（Ａ刺を次に
ラム押出機に入れて／　７００　ｐ、ｓ、ｉの圧力で直
径／４’ｍｍのダイ全通して押出ｒＪｙ形してこの材料
の棒を得た。これを１００係相対湿度で７日間水利し次
に７０℃で２≠時間乾燥した。

別の実験では、ナイロン繊維を除外して他は同じ成分を
混合ボウルに装入した。次にナイロン繊維の容積よりも
７少い容積の石綿繊維を（石綿の使用に伴う危険性に対
し１当然の注意を払いながら）添加し、た。この材料は
混合の結果非常に高い合着強度を持つ極端にがた練りの
ドウになった。

このドウは２３００　ｐ、ｓ、ｉの圧力でさえ押出成形
スルことができブでい。

更に別の実験ではナイロンを使用しない外の同じ成分を
混合ボウルに装入した。上記と同じ容積の石綿ｆＲ維を
添加し、別＠Ｏ，Ｓ部の水も添加し７【。

この材料は混合の結果非常に高い合着強度をもつ非常に
かた糾りのドウになった。これ全うム押１−１１機に装
入した後（で、この利オ・１を２３００　ｐ、ｓ、ｉで
非常Ｖ（ゆっくり押出成形すると棒ヲイ！・”、この棒
を次に最初のり、験のれにし２て４ＬＵＩ！した。

ｈｚ　１”’：　Ｑ＞　７１＋“合ｌ向の重）４割合は
下記の通りであった。

速硬性ホル１ランドセメント　／１０ ＃Ｃｉｍｅｎｔ　Ｆｏｎｄｕ　”　Ｊ ヒＦロキシフ１０ビゝルメナルエーテノシｌｚ水　ノθ
、＜／ 石綿（（ｉａ＋＋ａ＋１ｉａｎ　０ｈｒｖｓｎｔｉｌｅ
）　／Ｊ：　Ｒｅ、でイｉけ試料全三点曲げ試験に掛（
Ｙて次σ）結北不−・イ（ｊｌこ。

破壊係数　３４’ＭＮ／ｍ′３４’八４　Ｎ　／　ＩＩ
Ｔ　２第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ、’　識別記号　庁に ＠発明者　デスモント・ウイルフ　イ レツド・ジョン・オズ　− モンド ０発　明　者　モーリス・ウエインラ　イイト・スキナ
ー　イ ＠発明者　エドムンド・ジエーム　イ ス・ウェスト　つ ＠発明　者　デーピッド・ジョー　イ ジ・タウリン　ラ １整理番号 一１’ｌ、ｌス国、バークシャー、ウィンドソー、フレ
バー・バク、２２ ギリス国、バークシャー、メイデンヘッド、クレアーフ
ールド・クロス、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ７１次の成分：（ａ）本文で定義した如き水硬性セメン
   トと、山ン水と、（Ｃ）本文で定義した如き水に分Ｉｌ
   ｔ性の重合体とを含んでなる均質な未硬化のセメント組
   成物であって、（り水と水硬性セメントとの割合が水硬
   性セメントの／θθ貞雇部に対して水の／！、、２１？
   止虚部の範囲にあｐ　；　（ｉｆ）水に分散性の■合体
   と水硬性セメントとの割合が水硬性セメントのｉｏｏ爪
   景部に対して前記の水に分散性の、！４１合体の０．／
   〜３．０凰蛍部の範囲にあシ；且つ（ｌｌｌ）上記の水
   に分１枚性の重合体は水硬性セメント及び１１１１記重
   合体と水との選定した割合に関連して、本文で定義した
   如き均質化（ホモジナイゼ−７ヨン）を容易にし且つ均
   質化した際には加圧成形しうる形状保留性の未硬化組Ｊ
   戎物を生成する前記重合体の適性を考属してノ列ばれる
   ものであシ、ＭｉＪ記の均質な未硬化のセメント組成物
   を峻化し且つ乾燥させることにより製造されることから
   成る、／！ＭＮ／ｎ？よシ大きい破壊係数を有して本文
   に定義した如き硬化した水硬性セメントと水に分散性の
   重合体とを包含してなる硬化且つ乾燥したセメント組成
   物。 コ、ｘｏＭＮ／ｎ？よシ大きい破壊係数を有する特８’
   ｉ−請求の範囲第１項記載の組成物。 ３、　３ｏ　ＩＶＩ　Ｎ　／ｎ？より大きい破壊係数を
   有する特６ｉ−請求の範囲第一項記載の組成物。 弘、繊維質材料を、繊維無常；ｆ：ｉ組成物に関して該
   械Ｍｆ＝の臨昇谷貴より多くない割合で包含する将許０
   １′丁求の範囲第／項〜第３項の何れかに６己載の組成
   物。 夕、繊維質材料を繊維無常イ１組成物に関して該繊維の
   臨界容量より多い割合で包含する特許請求の範囲第１唄
   〜第３項の何れかに記載の組成物。