JPS6019526A - 繊維体補強硫黄モルタル板 - 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】 本発明はマット状の繊維体が内部に積層された硫黄モル
タル板に関する。

従来、セメントを結合材としたガラス繊維補強モルタル
等のガラス繊維補強セメント（以下ＧＲＣと略称する〕
につ込ては種々研究され一部実用化されている。ところ
が上記ＧＲＣに用いるガラス繊維は耐アルカリ性を有す
るものに限られるという問題がある。即ちセメントの水
和においてＬ水酸化カルシウムが生成するため耐アルカ
リ性の乏しいガラス繊維はこの水酸化カルシウムンしよ
って病付さ矛するのでセメント製品の補強とＪ、ては不
適格であ＾、ｉの／／めＥ−ガラス繊維ｊ’ｊ”　！ａ
裟１：二Ｉ−，丈ｔ１・あパ−゛・′・ご、（アＮ・カ
リ性に乏しいため用いる辷とができないとい−；Ｌｊ題
がある。

本発明は結合材として硫黄を用いること１′７よシ上記
従来技術にみられた一ガラス繊維についての制約を解消
し、品質の安定な硫黄モルタル、板を提供することを目
的とするものであって、その構成は、溶融した硫黄モル
タルとマット状の繊維体とを交互に積層し、繊維体に硫
黄モルタルを含浸させた後、冷却固化してなることを特
徴とする（Ｉ 以下に、繊維体としてガラス＊維を用いた硫黄モルタル
（以下Ｇ　Ｉｔ　Ｓと略称する）ｔ−例に本発明の詳細
な説明する。

先ず本発明の原料配合を説明すると、本発明は硫黄に細
骨材とフィラーとを混合し、必要に応じて混オＵ剤を添
加した硫黄モルタルを用いる。

上記硫黄は石油精製過程において直接脱硫によシ得られ
るものの他、天然硫黄、各種製品の製造過程からの廃脱
硫黄等を用いることができる。上記硫黄は製品中に２い
て結合材の役割を来す。

上記細骨材は補強材、充填材としての役割の他冷却固化
の際、製品の収縮を減少する役割を果す。粒度は５■以
下であり、とくに１．２ｎ以下のものが好ましい１．細
骨材の種類としては通常用いるものであればよく、例え
は、川砂、海砂、山砂、硅砂、砕砂１石灰石砕砂、高炉
スラグ水滓砂、高炉スラグ周滓砂人工軽量細・オ材等を
用いることができる。ａ骨材の配合ｔは硫黄１００重量
部に対し５０〜２００重量部とくに１００〜１５０重量
部が好ましい。５ｏ、１址部未満の場合には補強材とし
て不充分でろル、冷却同化時の収縮を効果的に減少させ
ることができず、他方２００重量部以上の場合にはモル
タルが固くな少過ぎ、ワーカビリチーを悪化すると共に
製品強度も低下する。

次にフィラーは硫黄の結晶を小さくして製品強度の向上
、ワーカビリチーの調整、冷却同化時における収縮減少
などの役割を果す。フィラーは粒度０．６Ｗ以下のもの
であれはよく、具体的にはフライラッシュ、シリカ粉、
砕石粉、硅石粉、石灰石粉、メルク、雲母、粉末アスベ
スト、微粉硫化鉄鉱、水滓粉等が用いられる。フィラー
の配合量は硫黄１００重量部に対し２０〜１５０重量部
でるル、とくに５０〜１００重量部が好ましい。２０重
量部未満の場合には硫黄の結晶が大きくな夛、その結果
、製品精度の向上、冷却同化時の収Ｍ減少の作用を光分
に果すことができない。フィラーの配合量が１５０重量
部を超える場合にはモルタルが固くなりワーカビリチー
を悪化すると共に製品強度も低下する。

次にフィラーと細骨拐との合計量は硫Ｒ１００重量部に
対し１００〜３００重址部とくに１５０〜２５０重量部
が好ましい。１００重量部未満の場合には補強材として
不充分であシ、製品強度が低下すると共にモルタル中の
硫黄の割合が相対的に多くなるためモルタルが軟かくな
多過ぎ冷却同化時の収縮が大きくなる１、また３００重
量部を超える場合はモルタル中の硫黄の割合が少ないた
めモルタルが固くワーカビリチーが悪くな９、型枠中へ
の詰まりが不良となシ製品の仕上面精度が悪化すると共
に製品強度の低下を招＜、。

次に混和剤は靭性訃よび延性を向上させる作用、つまり
可塑性を高める作用を果し、更に耐水性を与える役割を
果す。混和剤の種類としては硫黄モルタル・コンクリー
ト用として一般的に用いられているものであれはよｒ　
、具体的には、原油、原油残滓５重質油、ｖｊＪ脂留分
、グリセリン、エチレングリコール等のポリオール混オ
ロ剤、オレフィン系炭化水素重合物質、１，５．９−シ
クロドデカトルエン、ジフェノキシジチオホスフィン酸
と硫黄とα−メチルスチレンとの反応生成物、ジシクロ
ペンタジェン、ジペンテン等が用いられる。尚これらの
うち特に原油、原油残滓２重質油、樹脂留分、ポリオー
ル混和剤の単独使用又は併用が好ましい。混和剤の配合
量はその種類によ）大幅に異なるが、一般には硫黄１０
０重量部に対し０〜１０重量部であり、特に０．２５〜
３重量部が好ましい１．混和剤は添加しなくてもよいが
混和剤の配合量がｌＯ重置部を超えるとモルタルの流動
性が失われワーカビリチーが極端に悪化すると同時にモ
ルタルの圧縮強度５曲げ強度等も大幅に低下する。

次にＩＲＩＩａ体として用いるガラス繊維はＧ　ＲＳの
曲は強度を高め、靭性を向上する役割を果す、。

種類としては安価なＥガラスは勿論のこと、種種のガラ
ス繊維を用いることができる。

ガラス繊維の配含量は硫黄１００重蓋部に対し３〜１８
ｉ片部、特に８〜１４重量部が好ましい。３重量部未満
の場合にはＧルＳの曲は強度、ａ性を向上する役割が不
光分であり、又他方１８重量部を超える量は混入が難し
く、たとえ混入できたとしてもむしろ結合材としての硫
黄の址が相対的に不足するので逆に曲は強度が減少する
ので好ましくない。

次に本発明の製造手順について説明する。本発明は上記
硫黄モルタルを溶融して用い、これを型枠に流し込み、
マット状の繊維体と交互に積層して、繊維体に硫黄モル
タルを含浸させ、次いで冷九同化して硫黄モルタル板を
製造する。

即ち１２０℃〜１５０℃の恒温モルタルミキサにｘｚｏ
’ｃ〜１５０Ｃに加熱した細骨材とフィラーとを入れ窒
Ｍ！Ｄした後に、予め１２０℃〜１５０℃に溶融した硫
黄を混合し、１２ｏ？Ｃ〜１５０℃の硫黄モルタルを造
る。次に乾燥機にて８０℃〜１７０Ｃの温度に加熱した
型枠をバイブレータの上に載置し、振動を与えながら、
先ず型枠中に薄く硫黄モルタルを流し込み、その上にガ
ラス繊維体マットを敷く。更に該マントの上に硫黄モル
タルを流し込み、順次硫黄モルタルとＲ雄体とを交互に
積層し、最後に硫黄モルタルを流し込んで表面層を形成
する。

本発明においては、以上のように硫黄モルタルの混線、
型枠への流し込みを１２０℃〜１５０℃。

とくに１３０℃〜１４０℃の温度下で行うことによシ、
一層高品質のモルタル板を得ることができる。これは次
の理由による。即ち硫黄の融点は、１１５．２℃、　引
火点２４ａ　〜２６１Ｃ，ｍ点４４４．６℃であ、９．
１１５−２℃以上に加熱すると液体になシ。

その粘性は７〜１１センチボイズと低（，１５８℃付近
を超えると粘性が急漱に高くなシ、１５９．５℃以上で
は２００ボイズを超えゴム状となル約１９０℃で９００
ポイズの最大粘性となる。以上のことから硫黄＃１１２
０℃〜１５０℃の温度範囲で粘性が最低の液体状態でろ
り、ワーカビリチーが最良となシ、かつこの温度範囲内
では有害ガスも発生しない。１２０℃以下の場合には硫
黄が溶融せず混線不能になる一万、１５００以上では粘
性が犬さくなシ過ぎワーカビリチーが悪化すると共に硫
化水素などの有害ガスが発生し易く、硫黄蒸気も逸散し
易くなる。

型枠を８０℃〜１７０℃に加熱するのは、８０℃未満の
温度では型枠に接する面のみが先に冷却固化するため平
滑性が悪くなるためである。また１７０℃を超える場合
には型枠に接する面の硫黄モルタル・コンクリートの粘
性が増大するたの面精度が不良になると共に硫化水素等
の有害ガスも発生し易く、硫黄蒸気も逸散し易くなる。

また、硫黄モルタルとガラス繊維とを積層するのに要す
る時間は出来る限ル短い方が良く、２゜分未洒で行うの
がよい。２０分以上の時間が経過すると硫黄が固化し、
次工程での乾燥機中で硫黄を再溶ＰＩ！１．するのに長
時間を要し、好ましくない。

次に型枠への流し込み後、硫黄モルクルを繊維体へ含浸
させる。この場合、型枠ごと８０℃〜１７０℃の温度に
保った乾燥機中に装入して加熱放置するとよい。これに
よシ硫黄モルタルが繊維体に含浸して硫黄モルタルとガ
ラス繊維との接着を良くし、その結果ＧＲ８の強度を大
幅に高めることができる。乾燥機中で加熱する時局は型
枠流し込みの積層時間によって異なる。上記８を層時間
が５分未満の場合には硫黄は殆んど固まっていないので
加熱時間は直接合浸時曲に費されるが、積層時間が長く
なると硫黄が固化し、加熱時間には硫黄を再溶融する時
間が必要となる。上記積層時間に応じた加熱時間はそれ
ぞれ次の通りである。

積層時間　乾燥機に２ける加熱時間 ５分未満　、ｔｏ分〜６０分 ５分〜ｌＯ分未満　４０分〜９０分 ｌ粉〜２０分未満　６０分〜１２紛 上記加熱乾燥時間が下限畝未滴の場合には含浸が不光分
でろシ、Ｇ）ＬＳの強度不足となり好ましくない。上限
を超える場合には材料の分離即ち硫黄が上部に集中し、
細骨材フィラー等が沈降する現象を生じたシ、又硫黄の
蒸気が逸散するので硫黄量が減少し原料組成上不都合で
あると共に環境上も好ましくない。更に乾燥に要するエ
ネルギー消費も多くなル、製造時間も長くなるなど製造
工程上からも不都合でるる。

上記乾燥処理の後に、凰枠ごと硫黄モルタルを乾燥機か
ら取出し、冷却固化させる。冷却方法は自然冷却によ）
徐冷するか、又は水中に型枠ごと浸漬し、急冷してもよ
い。即ち冷却方法は格別制限されず、製造工期の条件如
何によって選択すればよい。

以上説明した本発明の硫黄モルタル板はけ）曲は強度等
に優れると共に製品の外観も極めて良好で高品質の硫黄
モルタル板を得ることができる。←フ更に１製造工程の
大幅な短縮が図られる。

（ハ）従来の（ｊＲＣでは用いることのできない安価な
Ｅ−ガラス繊維等を用いることができるので製品コスト
の大幅な低下が可能である。に）ＧｌｔＣを用いること
のできない環境下での使用も可能である。

従って本発明に係る硫黄モルタル板は、各神陥壁に用い
る他、道路擁壁、外壁パネル等に幅広く用いることがで
きる。

実施例１゜ 硫黄１００重量部に対してＩ　４０Ｃでヵロ熱した硅砂
１００ＩＥ量部とフライアッシュ１００重ｉ部を１４０
℃の恒温モルタルミキサーにて２分間空線ルしたあと、
１４０℃の溶融硫黄１００重量部を加え３分間混合し、
まず硫黄モルタルをつくった。配合割合を表１に示す。

次に、１４０℃で加熱した幅１２ｃＴｎ×長さ３０　ｃ
ｍ　Ｘ高さ２０のｍｌ製型枠を乾燥機から取シ出し、第
１図に示すようにまず硫黄モルタルを２〜３Ｂ詰め、そ
れがら幅１２ｃ＃ＩＸ長さ３０Ｑ弱の大きさに切断し７
’ｃＥガラス製のグラスロン・チョツプドストランドマ
ット３枚のうち一枚をその硫黄モルタル上に載せ、更に
その上に硫黄モルタル、グラスロン働チョツプドストラ
ンドマントを交互に２回繰返し８Ｃ層した仮、最後に硫
黄モルタルを壁枠上面まで詰めた。ａ層時間は３分であ
った。次に凰枠全体をそのまま１４０℃の乾燥機に装入
して０分５分１５分３０分６０分の各時間加熱した。加
熱後乾燥機から取出して板面を平滑にならした後、型温
１８℃下にて自然冷却し固化させる一方、他の試料は乾
燥機にて１５分間加熱した後表面を平滑にならし速やか
に水中に車枠ごと浸漬し、１分、３分、５分、１０分間
夫々急冷して固化させた。その後３０分後に脱塑し、案
内にて２日間養生させた後にインストロン試験機を用い
てスパン２４ｏｎの中央一点載荷方法で曲げ強度試験を
行った。その結果を裁。

表３に示す。

上記結果から明らかなように加熱時開が５分以下の場合
に鉱硫黄ガラス繊維に含浸するのが不充分となり両者の
接着強度が小さいため曲は強度が低下している。他方加
熱時間が表１．配合割合 （注１）フライアッシュの最大粒径は０．１５Ｂ、ズレ
ーン比表面積４２００つ （江２）グラスロンチョツプドランドマントの重放部ｉ
／ｉ３枚分の重量部である。

我２０曲げ強屓拭験結果 １、　０　２６２ ２、　５　３０３ ３、　１５　４０８ ４、　３０　３７９ 表３．　曲げ強度試験結果 ７．　３　３８０ ８、　５　３８１ １０分以上のものはいずれも曲げ強度が４００〜−に近
い強度を有している。又、水中にて急冷した場合にも曲
げ強度の低下はみられずいずれも４００　Ｋｇ／を前後
の強さを有している。

実施例２゜ 前記実施例１．とほぼ同様に、幅１２　ｃｍ　Ｘ長さ３
０　ｃｙｔ　Ｘ高さ２αのＧＲ８板を成形し、曲げ強度
拭Ｉ！Ｉ＊を行なった。但し、硫黄モルタルとガラス繊
維体（グラスロン−チョツプドストランドマント）を詰
め終った型枠を１４０℃の乾燥機にて加熱放置させる時
ｒＭＪは１０分とした０各試料１０〜１４の配合および
曲げ強度試験結果を表４に示す。各試料はフライアッシ
ュを０にした配合（Ａ　１０　）　−フライアッシュを
過＠混合した配合（Ａｌ　ｌ　）、硅砂を０にした配合
（ＡＸ　２　）、硅砂を過剰温合した配合（Ａ　１３　
）−ガラス繊維体を混入しない配合（Ａｌ　４　）であ
る。試料ＡＩＯと煮１２は共に硫黄モルタルが軟らかす
ぎで硫黄が分離ぎみとなり、冷却固化時の収縮が大きく
強度減少を生じた。試料Ａ　ｌ　１　、４１３は共に硫
黄モルタルが固く、流動性がなく型枠への成形はかろう
じて出来る程度であシ、硫黄とガラス繊維体の付着が怒
くなり、ひいては強度減少を示した。ガラス繊維体を混
入しない試料４１０の曲げ強度はいわゆる硫黄モルタル
のままであるので本ＧＲ８板例えば、試料Ａ３の曲げ強
度に比べ試料４１０のものは約ｌ／４でありた・ 表　４

【図面の簡単な説明】

図は不発Ｗ］に係る型枠への流し込みの積層状態を示す
断面説明図でめシ、 図　中、 ｌ−型枠 ２−硫黄モルタル ３−ガラス繊維体である。 ％打出願人 小野田セメント株式会社 代　理　人 ３　２ 　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　溶融した硫黄モルタルとマット状の繊維体とを
   交互に積層し、繊維体体に硫黄モルタルを含浸させた後
   に冷却固化してなることを特徴とする繊維体補強硫黄モ
   ルタル板３、（２）　特ＩｖＦ藺求の範囲第１項におい
   て、１２０℃〜１５００で溶融した硫黄モルタルを用い
   、８０℃〜１７０℃に加熱した型枠に該硫黄モルタルと
   繊維体とを積層し、更にを枠ごとｉ２０℃〜１５０℃の
   温度下で加熱含浸させることｔ特徴とする１１横強硫黄
   モルタル板。 （３）　特Ｉｆｆ請求の範囲第１項に２いて、硫黄１０
   ０重世部に対し、フィラー２０〜１５０重量部、細管材
   ５０〜２００重量部、混和剤０〜ｌＯ重量部の硫黄モル
   タルを用ν＼、更に繊維体としてガラス繊維３〜１８重
   量部用いることを特徴とする繊維体補強硫黄モルタル板
   。