JPS60161381A - 軽量セメント成形品の製造方法 - Google Patents

軽量セメント成形品の製造方法

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JPS60161381A
JPS60161381A JP1684584A JP1684584A JPS60161381A JP S60161381 A JPS60161381 A JP S60161381A JP 1684584 A JP1684584 A JP 1684584A JP 1684584 A JP1684584 A JP 1684584A JP S60161381 A JPS60161381 A JP S60161381A
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mixture
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徹 田中
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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】 この発明は、軽量セメント成形品の製造方法に関する。
従来セメント系混練物の押出成形においては、セメント
系混練物に保水性を付与するため、メチルセルロース、
ホリビニルアルコールなどのハイドロモディファイを添
加することが必須の要件とされる。
ところで、一般にセメント系成形品、特に無機質建材に
は凍結融解に対する強度を付与するためセメント系混練
物にA 、E剤を添加し、その空気連行性を利用して多
数の微小気孔を組織内に形成することが行なわれる。こ
れらAE剤としては例えばポリオキシエチレンアルキル
フェノールエーテル、アルキ)Vアリルサルフオネート
ソーダ塩、アルキルベンボンサルフオネートアミン塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキルス
ルホン酸ナトリウムなどが知られているが、これらAE
剤を71イドロモデイフアイの添加されたセメント系混
練物に添加すると、セメント混線物の流動性が非常に悪
くなシ押出成形時に成形不能′となったシ、するいは成
形品強度が低下し、満足する結果が得られない問題があ
った。
これはセメント混練物に添加されるハイドロモディファ
イ自身がある程度の空気連行性と減水性を有しているだ
め同じく空気連行性及び減水性を有したAE剤を添加す
ると、ハイドロモディファイとの相溶性が悪いことも相
俟って減水性能が過剰となりセメント混線物の流動性が
失なわれるためであると考えられる。
一方、セメント系混練物の押出成形品は一定以上の圧力
で押出成形されるため密度が高く、また硬いといつだ性
質があり、これらを改善するためにセメント混線物中に
発泡ポリスチレン粒子を混入することが提案されかつ広
〈実施されるに至っている。
しかし、発泡ポリスチレン粒子はセメント組織内に単に
閉じ込められているにすぎないため成形品の物理的強度
の面から見れば添加量に限界があり、一定量以上の添加
は無理であるといった問題があった。
このため、セメント系混線物の押出成形においては、成
形品に耐凍害性を付与し、あるいは軽量化のだめの改善
を行なうのは困難であるといつだ問題があった。
この発明は上記問題に鑑み、セメント系混練物の押出成
形において、これら混練物の押出成形性を損なうことな
く耐凍害性が付与でき、しかも、軽量化のだめの発泡ポ
リスチレン粒子の添加も、成形品の強度低下のおそれな
く大量になし得る軽量セメント成形品の製造方法を得る
ことを目的としてなされたものであって、セメント、骨
材及び補強繊維を混合して成るセメント混合材料100
重量部に対し、0.1〜10重量部の発泡ポリスチレン
粒子と、0.2〜1.0重量部のハイドロモディファイ
と、0.1〜0.5重量部の熱可塑性合成樹脂繊維と、
前記セメント混合材料中のセメント量に対し0.2〜5
重量%に相当する下記微粒子重合体添加物と、必要な水
とを加えて均一混合し、該均一混合物を押出成形して成
形体を得、次いで該成形体をオートクレーブで高温高圧
蒸気養生することを特徴とするものである。
記 − 一般式 %式% (式中R1は水素、メチル基:R2は炭素原子1〜8の
アルコール残基)であられされるアクリル酸あるいはメ
タクリル酸のエステル、スチレン、ブタジェン及びビニ
リデンクロライドから成る一群より選ばれたー又は複数
の重合可能な疎水性を有する単量体95〜99重量%と
、少なくとも一つのカルボキシル、ヒドロキシル、アミ
ド、ニトリルあるいはスルホネートを有するエチレン系
不飽和化合物で重合可能な親水性を有する単量体であっ
て、単量体の形ではアルカリ水溶液に少なくとも5%溶
けるもの5〜1重量%とを重合させ粒径0.1〜l。0
μmの球形粒子とした微粒子重合体添加物。一 本発明においてセメント混合材料としては通常一般に行
なわれている配合割合とされたものを意味し、例えば、
ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメントなど
の水硬性セメント50重量部に、珪藻土、フライアッシ
ュ、活性白土、珪砂などのシリカ質骨材37重量部、石
綿など無機補強繊維5重量部、・(ルプなどの有機補強
繊維8重量部を添加し、合計100重量部とされた如く
の従来周知の配合範囲内のものが用いられる。
寸だ、発泡ポリスチレン粒子は押出成形品の軽量化、さ
らには成形品の断熱性、耐凍害性等を付与することを目
的として添加されるものであって、粒径が0.5 mm
〜2 mmの範囲内のものが使用される。
この発泡ポリスチレン粒子の添加量をセメント混合材料
100重量部に対し0.1〜10重量部とするのは、0
.1重量部より少ないと添加の意味がなく、また10重
量部を超えると押出成形が困難となり成品の物理的強度
が著るしく低下するからである。
まだ、ハイドロモディファイはセメント系混練物に保水
性、成形性を付与することを目的として添加されるもの
であって、例えばメチルセルロース、ポリビニルアルコ
ールなトカ用いられ、その添加量はセメント混合材料1
00重量部に対し0.2〜1.0重量部とされる。
この理由は、0.2重量部よシ少ないと保水性が得られ
ず、また、1.0重量部よシ多いと、セメント混合材料
の粘性が強くなり流動性が阻害されることとなるからで
ある。
また、熱可塑性合成樹脂繊維は未硬化の成形体に補助効
果を付与するためと、後述の高温高圧蒸気養生時に熱溶
融させ繊維の存在した空洞内面に付着させることにより
成形品に耐浸水性を付与するためで、ホ:リプロピレン
やポリエチレン等の繊維が好適に用いられる。この繊維
の添加量をセメント混合材料100重量部に対し、0.
1〜1.0重量部とするのは0.1重量部より少ないと
添加の効果がなく、また、1.0重量部より多いとセメ
ント系混練物内において繊維の占める体積が増加し、か
・えって成形品強度を低下せしめる原因となるからであ
る。
また本願発明に使用される微粒子重合体添加物は、95
〜99%の重合可能疎水性成分と5〜1重量%の重合可
能親水性成分とを重合させて得られる粒径0.1〜1.
0μmの球形の微粒子をなすもので、疎水性と親水性の
二種の相反する性質を合せ有する。
上記微粒子重合体添加物は、主として、AE剤として添
加され、セメント混合材料中に多数の微小気孔を形成さ
せセメント成形品の耐凍害性を付与するのであるが、こ
れら以外に、球形をなすことよりセメント粒子間の摩擦
を軽減し、ある程度の減水性を有するにもかかわらずセ
メント混練物の流動性を阻害することなく、チクリトロ
ピックな性質を付与するといった性質を有し、かつ、従
来のAE剤には見られないセメント粒子間、及び、セメ
ント粒子と他の添加物との間を接着させるといつだ性質
を有する。
この微粒子重合体は、一般式 %式% (式中R1は水素、メチル基、R2は炭素原子−1〜8
のアルコール残基)であられされるアクリル酸あるいは
メタクリル酸のエステル、スチレン、ブタジェン及びビ
ニリデンクロライドから成る一群から選ばれだ−又は複
数の重合可能な疎水性を有する単量体95〜99重量%
と、少すくトも一つのカルボキシル、ヒドロキシル、ア
ミド、ニトリルあるいはスルホネートを有するエチレン
系不飽和化合物で重合可能な親水性を有する単量体であ
って、単量体の形ではアルカリ水溶液に少なくとも5%
溶けるもの5〜1重量%とを重合させて得られるもので
あって、具体的には、脱イオン水12’00yおよびカ
リウムバーサルフエー)16yの混合物を85℃に加温
し、表1に示す単量体混合物A〜■のいずれか一種を添
加し攪拌後さらに約1時間85℃の温度条件を維持し、
得だアクリル系の分散液を冷却し濾過すれば分散液の状
態として得られる。
この微粒子重合体添加物をセメント混合材料中のセメン
ト量に対し0.2〜5重量%に相当する添加量とするの
は0.2重量%よシ少ないと、表 1 気孔形ルとが充分に行なわれず、まだ、5重量%より多
いとセメント混合材料内での減水性が過大となり、セメ
ント粒子間の摩擦軽減作用のみによってはも早や流動性
が得られなくなり、押出成形の不良を生じることとなる
からである。
まだ、本願発明において用いられるオートクレーブの養
生条件は、セメント混合材料中に添加されるシリカ源の
種類により条件範囲が異なり、即ち、珪藻土、フライア
ッシュ、活性白土等の非晶質シリカの場合は、蒸気圧2
 kg/ci〜8に9/ffl X 8時間、珪砂等結
晶性シリカの場合は6に−〜8 kh/ffl X 8
時間の条件とされ、いずれの場合も、熱可塑性合成樹脂
、発泡ポリスチレン粒子の溶融温度との相関にょシ、1
80℃以上の温度条件とされる。
次に、この発明の作用、効果について説明する。
前述した従来周知の配合割合としたセメント混合材料1
00重量部に対し、0.1〜10重量部の発泡ポリスチ
レン粒子、0.2〜1.0重量部のハイドロモディファ
イと0.1〜1.0重量部の熱可塑性合成樹脂繊維例え
ばポリピロピレン繊維及びセメント混合材料中のセメン
ト量に対し0.2〜5重量%に相当する微粒子重合体添
加物を添加肱必要な水、例えば、セメント混合材料10
0重量部に対し、45〜50重量部の水を加え混練する
該混練物は、ハイドロモディファイによシ保水性及び流
動性が付与され、微粒子重合体添加物の空気連行性によ
って、微小気泡が混練物中に生成される。また、このと
き、微粒子重合体添加物によって、混線物にチクリトロ
ピックな性質も付与される。
さらに、微粒子重合体添加物は、球形をなし、セメント
粒子間にあって、それらの摩擦をも軽減するから、減水
性を有するにもかかわらず、セメント混合物の流動性は
良好に維持される。
次いで、該セメント混練物を真空式押出機にて成形し、
これを−次善生後、オートクレーブで高温高圧蒸気養生
を行なう。
この高温高圧蒸気養生時、熱可塑性合成樹脂繊維、発泡
ポリスチレン粒子は、熱により溶融され、夫々の存在し
ていた空間の内面に膜状に付着する。
従ってセメント成形品内には、微粒子重合体添加物の空
気連行性によって生じた多数の微細気泡と、発泡ポリス
チレン粒子等の溶融痕から出来たマクロ的な気孔が存在
し、これら多数の微小気泡及び気孔によってバッファー
効果が発揮され、成形品に耐凍害性が付与され、同時に
成形品の軽量化も実現される。
さらに微粒子重合体添加物は接着性を有するだめセメン
トマトリックス同志の間隙を接合させると同時に、発泡
ポリスチレン粒子等の溶融界面とマトリックスとの接合
も実現され、もって多量の気孔の存在にもかかわらず成
形品の強度を保証し得るのである。
次に、表2の配合に基づいてセメント混線物を得、これ
を口径20 ysm X 200 mmの長方形状をな
すダイよシ押出成形し、次いでこの成形体を180℃、
8 kg贋×8時間のオートクレニプ養生させ、そのも
のにつき材料試験を行なったところ、表20下欄記載の
結果が得られた。
なお、表2において記載の比較例は微粒子重合体添加物
を含まないほかは実施例と同一配合としだものである。
表 2 上記結果より明らかなように、微粒子重合体添加物を使
用した本願発明においては、特に曲げ強度に顕著な効果
が認められ大量の発泡ポリスチレン粒子の添加にもかか
わらず、充分な強度を発揮し、かつ、耐凍害性に優れ、
また軽量なセメント成形品が押出成形により成形出来る
ことが判明した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) セメント、骨材及び補強繊維を混合して成るセ
    メント混合材料100重量部に対し、0.1〜10重量
    部の発泡ポリスチレン粒子と、0.2〜1.0重量部の
    ノーイドロモデイファイと、0.1〜0.5重量部の熱
    可塑性合成樹脂繊維と、前記セメント混合材料中のセメ
    ント量に対し0.2〜5重量%に相当する下記微粒子重
    合体添加物と、必要な水とを加えて均一混合し、該均一
    混合物を押出成形して成形体を得、次いで該成形体をオ
    ートクレーブで高温高圧蒸気養生することを特徴とする
    軽量セメント成形品の製造方法。 記 一般式 %式% (式中R□は水素、メチル基、R2は炭素原子1〜8の
    アルコール残基)であられされるアクリル酸あるいはメ
    タクリル酸のエステル、スチレン、ブタジェン及びビニ
    リデンクロライドから成る一群より選ばれたー又は複数
    の重合可能な疎水性を有する単量体95〜99重量%と
    、少なくとも一つのカルボキシル、ヒドロキシル、アミ
    ド、ニトリルあるいはスルホネートを有するエチレン系
    不飽和化合物で重合可能な親水性を有する単量体であっ
    て、単量体の形ではアルカリ水溶液に少なくとも5%溶
    けるもの5〜1重量%とを重合させ粒径0.1〜1.0
    μmの球形粒子とした微粒子重合体添加剤。
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