JPS60200875A - 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，軽量モルタル，軽量断熱材料等の製造に適し
たセメント組成物に関するものである。

近年、各種の分野において、軽量骨材を含む軽量モルタ
ル及びコンクリート（軽量骨材を含む軽量セメントに骨
材等を加え水と混練したもの）の使用量が急伸している
。このような軽量モルタル及ひコンクリートの使用は、
たとえば、これらを構造物に使用することにより構造物
の総重量を軽減することかでき、基礎工費を節減するこ
とができることから有利であり、軽量モルタル及ひコン
クリート（以下、単に軽量モルタルと記載する）は断熱
性があることから、省エネルギーの面からも有利である
。

そして、軽量モルタルは、軽量モルタルに使用する軽量
骨材の形状を選択することによって生モルタル自体の接
着性も向上することから垂直壁に塗設することの多い左
官用モルタルあるいは吹付用モルタルとしての利用価値
も高い。

軽量モルタルは、一般にセメント、軽量骨材および所望
により細骨材に水を加えて混練することにより調製され
る。軽量骨材としては、近くはオガクズ、パーライト等
が使用されていたが、最近ではポリスチレン発泡体、ポ
リウレタン発泡体のような合成樹脂発泡体もしくはその
発泡体の破砕粒からなる軽量骨材などが使用されている
。

しかしなから、合成樹脂発泡体の破砕粒等の軽量骨材と
セメント等とは両者の比重差か大きいためその混線が非
常に困難であり、また、生成したモルタル中の分散物の
安定性が悪いとの問題かある。また混練に際して多量の
水を必要とするため、塗設後に「水浮き」と呼ばれる水
の分Ｎ［現象が発生しやすいなど多くの問題点がある。

そこで、このような問題を解決すべくいくつかの提案が
なされている。

例えば、軽量モルタルにポリビニルアルコールなどの粘
結性と保水性を有する（高分子）物質およびカラスＨ＆
維などの「つなぎ材」を混合して軽量モルタルを調製す
ることが試みられているが、本来、このような改良はモ
ルタルの強度の向上を主眼点とした改良であって、結果
としてモルタルの安定性が向上するとされているが、現
実には、セメントと発泡合成樹脂破砕粒の混線の困難性
に関しては殆ど効果を奏していない。

また、軽量骨材である発泡合成樹脂破砕粒にあらかしめ
石膏セメントなとの水和物をコーティングする方法も提
案されている。この方法は、発泡合成樹脂破砕粒とセメ
ントとの親和力を高めることにより、混練調製されたモ
ルタルの安定性を改良するものである。しかし、このコ
ーティング作業に相当の手数を要すること、さらに発泡
合成樹脂破砕粒と石膏セメントなとの水和物が元来親和
性に乏しいものであり、そのコーティングの際に石膏セ
メントなどの水和物を発泡合成樹脂破砕粒全体に均一に
コーチイブすることは極めて困難である。また、仮に均
一にコーティングがなされたとしてもその分散性は、必
ずしも良好であるこは言い難い。

このような発泡合成樹脂等を含有する軽量モルタルの欠
点を解消するために特公昭５４−２７３６８号公報には
歴青物質と表面活性剤からなる添加剤の使用により、軽
量骨材である膨張（発泡）ポリスチレン粒子の分散性を
向上させることができる旨の開示がある。すなわちこの
歴青物質は、膨張ポリスチレン粒子等の軽量骨材の表面
を軟化させて周囲のセメント粒子の結合を増加させる作
用を有するため、生成する分散物の安定化を助ける機能
効果を示し、また、表面活性剤はこの膨張ポリスチレン
粒子の分散を助けるものである旨、示されている。

しかしなから、この歴青物質と表面活性剤からなる添加
剤は、使用に際しそれ自体の分散能力は充分とは言い難
く、また水に投入した際に凝集する傾向もあり、このよ
うに凝集したものは勇しくその分散能力が低下する。

本発明は、水に投入した際に凝集傾向がありその分散性
に難があるとされていた歴青物質と表面活性剤を含む添
加剤の分散性を固結防止剤を併用することにより改善し
、これにより軽量骨材として使用する発泡ポリスチレン
破砕粒の分散性を向上させて混線を容易にすることによ
って、混練の際の作業性を向上させることができるセメ
ント組成物を提供することを目的とする。

そして本発明は、セメント組成物を混練して得られる生
モルタル（以下、特に限定を加えない場合、本発明のセ
メント組成物を水と混練して得られたものは［生モルタ
ル」表記する）が、特に、中塗り用、上塗り用など鏝仕
上げ用および吹付用としての使用に適した生モルタルと
なる組成物を提供することをもその目的とする。

本発明は、 （Ｉ）セメント、 （ｎ）セメントに対して容積比で１〜３倍量の発泡ポリ
スチレン破砕粒、 （Ｉ［ｒ）セメントに対して容積比で０−１．２倍量の
細骨材、そして、 （ｒｖ）セメントに対してそれぞれ ０．１８〜０．８８重量％の表面活性剤、０．０３〜０
．３８重量％の歴青物質、および、 ０．０５〜０．８０重量％の固結防止剤を含むことを特
徴とするセメント組成物を提供するものである。

本発明のセメント組成物を用いた場合、水を加えて混練
する際に、セメント中への発泡ポリスチレン破砕粒の分
散を極めて容易に行なうことができ、さらに得られた生
モルタル中の発泡ポリスチレン破砕粒などの安定性も良
好である。

また、本発明のセメント組成物を用いて調製した生モル
タルは、鏝仕上げ用および吹付用モルタルとして適度の
粘性および流動性を有する。すなわち、特にそのスラン
プ値が、中塗り用、」二塗り用など鏝仕上げによる垂直
壁等への塗設にｌｉｆ適とされている１６〜２０ｃｍの
範囲に容易に調整でき、いわゆるダレ、剥離等か発生す
ることが極めて少ない。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明で使用することができるセメントは、通常のもの
であれば特に制限はないが、通常はポルトランドセメン
トが用いられる。

本発明で使用する軽量骨材は、発泡ポリスチレンの破砕
粒である。この発泡ポリスチレンの破砕粒は、一般にそ
の粒径がｌｊｍｍ以下のものが使用される。特に鏝仕上
げ用および吹付用の生モルタルの調製用としては、その
粒径が１〜６ｍｍの範囲のものが好ましい。

このような粒径の破砕粒を使用することにより特に生モ
ルタル自体が適度な接着性を有するようになることから
、垂直壁の中塗り、上塗りなどの鏝仕上げの際に、ダレ
、剥離等か発生することが少なく塗設作業を効率良く行
なうことができる。

セメントに対する発泡ポリスチレン破砕粒の配合比は、
使用するセメントの容量の１〜３倍量とすることが必要
である。配合比が１倍量より少ないと単位容積あたりの
重量が大きくなり、また、３倍量より多くなると強度が
低くなり好ましくない。

表面活性剤は、モルタルの調製に従来より用いられてい
るか、その使用が提案されている表面活性剤から適宜選
択して用いることができる。そのような表面活性剤の例
としてはアルキルナフタレンスルホン＃塩のようなアル
キルアリールスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩の
ホルムアルデヒド縮合物、アルキルスルホン酸塩、リグ
ニンスルホン酸鹸化樹脂、ポリカルボン酸ナトリウ１、
のようなアこオン系表面活性剤；ラウリルピリジニウム
クロライドおよびメチルオフタテシルアンモニウムブロ
マイドなどのような第四級アンモニウム塩および第二級
アミン類などのようなカチオン系表面活性剤；脂肪族ア
ルコールまたはフェノールとエチレンオキサイドの縮合
物などのようなノニオン系表面活性剤などを挙げること
ができる。

これらの表面活性剤は、単独使用でも併用してもよくま
た他の表面活性剤と併用してもよい。好ましい表面活性
剤は、ナフタレンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合
物とポリカルボン酸すトリウムとの混合物である。

歴青物質は、一般に使用される歴青物質から適宜選択し
て使用することかできるが、アスファルト、コールター
ルおよびその関連物質であって低粘稠性、低粘度で低軟
化点のものを使用することが好ましい。特に好ましい歴
青物質としては石油より誘導された多環炭化水素重合体
の暗色熱可塑性樹脂などを挙げることができる。

本発明で使用する固結防止剤は、他の配合成分と実質的
に反応性を有しない微粉末状、粉末状あるいは粒状物質
であることが望ましい。固結防止剤の例としては、ケイ
ソウ±、炭厳カルシウム、ミクロシリカ、フライアッシ
ュなどを挙げることができる。特にケイソウ土を使用す
ることが望ましい。

表面活性剤、歴青物質および固結防止剤はそれぞれセメ
ントに対して、表面活性剤については０．１８〜０．８
８重量％、歴青物質については０．０３〜０．３８ｉ量
％、そして固結防止剤にツイテ＋ｉｏ　、　０５〜０．
８０重量％の範囲の量で使用することが必要である。

表面活性剤、歴青物質および固結防止剤は三成分を同時
に混合してセメントに配合することもできるが、表面活
性剤と歴青物質を予め混合して添加剤組成物とし、これ
に使用の態様に適した量の固結防止剤を混合する方法を
採用することが右利である。

予め添加剤組成物を調製する場合には、添加剤組成物は
、表面活性剤６２．５〜８７．５重−Ｉｉ′Ｌ％および
歴青物質１２．５〜３７．５正量％を含む組成とするこ
とか望ましい。

表面活性剤、歴青物質および固結防止剤のセメント組成
物への配合方法は、特にその方法に制限はなく適宜選択
できるが、表面活性剤と歴ｉ！ｊ’物質を予め混合して
添加剤組成物とし、この添加剤組成物に必要量の固結防
止剤を添加したのち、これを発泡ポリスチレン破砕粒、
セメント等に加えて混合しセメント組成物とする方法、
また添加剤組成物と固結防止剤の混合物を水に分散させ
発泡ポリスチレン破砕粒に噴霧して乾燥させたのちセメ
ントなどを順次加え混合する方法などを利用することが
できる。

本発明のセメント組成物には細骨材を配合することもで
きる。配合することのできる細骨材は、一般に使用され
ているものであれば特に制限ないが、一般に粒径が５ｍ
ｍ以下の普通砂などを使用する。細骨材を使用する場合
における細骨材の配合比は使用するセメントの容量の１
．２倍量以下とすることが好ましい。

また細骨材として上記の普通砂のほかに石綿、カラス繊
維およびナイロン繊維などの繊維類、人工軽量砂および
炭酸カルシウム粉砕品などを単独であるいは混合して、
もしくは普通砂と混合して使用することもできる。

本発明のセメント組成物を使用して生モルタルを調製す
る方法に特に制限はなく通常のセメントミキサーを用い
て所定量の水と混練して行なうことができる。

このようにして混練されて得られた生モルタルは、発泡
ポリスチレン破砕粒が全体に均一に分散され、かつ歴青
物質の塊状体の生成も殆どなく、才だ混練作業も容易に
行なうことができる。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

なお、実施例および比較例中に示した測定値は下記の方
法に準じて測定したものである。

（１）スランプ値　ＪＩＳ−Ａ−１１０１（２）単位容
積重量　ＪＩＳ−Ａ−１１１６（３）フロー　ＪＩＳ−
Ｒ−５２０１ 添加１組−の８−′ ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合
物７８．２重量部と歴青物質１４．１重量部をミキサー
で均一になるまで混練した。　に、上記混合物にポリカ
ルボン酸ナトリウム７．７重量部を加えて全体が均一に
なるまで混練を続は添加剤組成物を得た。

なお、以下に記載する実施例および比較例で使用した添
加剤組成物は上記のものである。

［実施例１］ 添加剤組成物７９ｇ（セメント重量に対する表面活性剤
量、０．４５２重量％、歴青物質量：０．０７４重量％
、）とケイソウ±１８．５ｇ（セメント重量に対し０．
１２３重量％）をミキサーに投入し添加剤組成物とケイ
ソウ土の混合物を得た。攪拌下にこの混合物をセメン）
１５ｋｇ（ＩＯｆＬ）に添加し、さらに発泡ポリスチレ
ン破砕粒（粒径２〜４ｍｍ、以下で使用した発泡ポリス
チレン破砕粒はこれと同様のものである）を２５文を添
加した。全体が均一になるまで混合してセメント組成物
を得た。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
６ｋｇを加えて３分間混練を行ない生モルタルを調製し
た。

この生モルタルを観察したところ、発泡ポリスチレン破
砕粒が全体に均一に分散していた。

この生モルタルのスランプ値は１８．４ｃｍ、単位容積
重量は０．７０ｋｇ／文、そしてフローは１９４　Ｘ　
１９２　ｍ　／　ｍであった。

［実施例２コ 実施例１において発泡ポリスチレン破砕粒の量を２０文
とし、細骨材として普通砂（粒径２〜４ｍｍ）を５見加
えた以外は同様にしてセメント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
６ｋｇを加えて３分間混練を行ない生モルタルを調製し
た。

この生モルタルを観察したところ、発泡ポリスチレン破
砕粒が全体に均一に分散していた。

この生モルタルのスランプ値は１７．２ｃｍ、単位容積
重量は１．０１ｋｇ／文、そしてフローは１８５Ｘ１８
４ｍ／ｍであった。

［実施例３］ 実施例１において発泡ポリスチレン破砕粒の量を２０文
とし細骨材として普通砂（実施例２と同様のもの）を１
０文加えた以外は同様にしてセメンＩ・モルタル用組成
物を調製した。

得られたセメント用組成物をモルタルミキサーに移し、
水６ｋｇを加えて３分間混練を行ない生モルタルを調製
した。

この生モルタルを観察したところ、発泡ポリスチレン破
砕粒が全体に均一に分散していた。

この生モルタルのスランプ値は１６．０ｃｍ、単位容積
重量は１．４５ｋｇ／文、そしてフローは１７５Ｘ１７
２ｍ／ｍであった。

［実施例４コ 実施例１において添加剤組成物の量を１２０ｇ（セメン
ト重量に対する表面活性剤量：０．６Ｂ７重量％、歴青
物質量：Ｏ，１１３重量％）とし、ケイソウ土の量をｔ
ｏ５ｇ（セメント重量に対し０．７重量％）とした以外
は、同様にしてセメント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
５．６ｋｇを加えて３分間混練を行ない生モルタルを調
製した。

この生モルタルを観察したところ、発泡ポリスチレン破
砕粒が全体に均一に分散していた。

この生モルタルのスランプ値は１８．０　ｃｍ、単位容
積重量は０．７２ｋｇ／ｌ、そしてフローは１８９Ｘ１
８８ｍ／ｍであった。

［実施例５］ 実施例１において添加剤組成物の量を１２０ｇ（セメン
ト重量に対する表面活性剤量：０．６８７重量％、歴青
物質量：Ｏ，ｌ１３重量％）とし、ケイソウ士の量を１
０５ｇ（セメントｍｒ１ｋに対し０．７重量％）とし、
発泡ポリスチレン破砕粒の量を２０文とし細骨材とし、
普通砂（実施例２と同様のもの）を５文加えた以外は同
様にしてセメント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
５．６ｋｇを加えて３分間混線を行ない生モルタルを調
製した。

この生モルタルを観察したところ、発泡ポリスチレン破
砕粒が全体に均一に分散していた。

この生モルタルのスランプイ１６は１６．８ｃｍ、単位
容積重量は１．０４ｋｇ／文、そしてフローは１８４　
Ｘ　ｌ　８３　ｍ　／　ｍであった。

［比較例１］ 実施例１において添加剤組成物の量を３０ｇ（セメント
重量に対する表面活性剤量：０．１７２重量％、歴青物
質量：　０．０２８重量％）とした以外は、同様にセメ
ント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
６ｋｇを加えて３分間混線を行なった。

この生モルタルのスランプ値は１４．０ｃｍ、単位容積
重量は０．８５ｋｇ／ｆＬ、そしてフローは１５６　Ｘ
　１５５　ｍ　／　ｍであった。

ここで得られた生モルタルは、上記のように流動性が低
く、また発泡ポリスチレン破砕粒の分散が不均一であり
鏝仕上げ用の使用には不適当であった。

［比較例２］ 実施例１においてケイソウ士を使用しなかった以外は同
様にしてセメント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
６ｋｇを加えて３分間混練を行なった。

この生モルタルのスランプ値は１４．０ｃｍ、単位容積
重量は０．８８ｋｇ／文、そしてフローは１５６Ｘ１５
６ｍ／ｍであった。

ここで得られた生モルタルを観察したところ、ポリスチ
レン発泡体破砕粒の分散が不均一であった。

［比較例３コ 実施例１において添加剤組成物の量を１６０ｇ（セメン
ト重量に対する表面活性剤量：　０．９１６重量％、歴
青物質量：０．１５０重量％）とし、ケイソウ士の量を
１５０ｇ（セメント重量に対し１．０重量％）とした以
外は同様にしてセメント組成物を調製した。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
６ｋｇを加えて３分間混練を行なった。

この生モルタルのスランプ値は２１　、０　ｃ　ｍ、単
位容積重量は０．６１ｋｇ／ｉ、そしてフローは２１２
Ｘ２１０ｍ／ｍであった。

ここで得られた生モルタルは、流動性が過剰であるため
鏝仕上げ用としての使用には不適当であった。

［比較例４］ 実施例１において発泡ポリスチレン破砕粒の量を２０文
とし細骨材として普通砂（実施例２と同様のもの）を１
５文加えた以外は同様にして七メント組成物を調製した
。

得られたセメント組成物をモルタルミキサーに移し、水
５．６ｋｇを加えて３分間混線を行なった。

この生モルタルのスランプ値は１３．５ｃｍ、単位容積
重量は１．７５ｋｇ／ｉ、そしてフローはｊ５２Ｘ　ｌ
　５０　ｍ／ｍテあった。

ここで得られた生モルタルは、流動性か不良であるため
鏝仕上げ用のモルタルとしての使用には適当ではなく、
また単位容積重量が大きく軽量モルタルとして特性が不
充分であった。

［比較例５コ 添加剤組成物７９ｇ（セメント重量に対する表面活性剤
量・０．４５２重量％、歴青物質量二０．０７４重量％
）を６ｋｇの水に投入し１分生ハントミキサーで攪拌し
分散させた。この分散液をセメントミキサーに移し発泡
ポリスチレン破砕粒を２５父を添加し３分間混練し、セ
メント１５ｋｇ（１０文）に添加し、更に３分間混練し
た。

この生モルタルのスランプ値は１６．０ｃｍ、単位容積
重量は０．７４ｋｇ／Ｒ，そしてフローは１７８　Ｘ　
１７６　ｍ　／　ｍであった。

ここで得られた生モルタルは、流動性が不良であり、か
つその調製に長時間を要し、作業性が悪く現実の作業に
は不適当であった。

特許出願人　宇部興産株式会社 代　理　人　弁理士　柳川泰男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜セメントと、セメントに対して容積比で１〜３倍量
   の発泡ポリスチレン破砕粒およびｏ〜１．２倍量の細骨
   材、そしてセメントに対してそれぞれ０．１８〜０．８
   ８重量％の表面活性剤、０．０３〜０．３８重量％の歴
   青物質および０．０５〜０．８０重量％の固結防止剤を
   含むことを＃徴とするセメント組成物。 ２゜表面活性剤が、ナフタレンスルポン酸す）・リウム
   のホルムアルデヒド縮合物を主成分とするものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセメント組
   成物。 ３゜固結防止剤がケイソウ土であることを特徴とする請
   求 物。 ４。発泡ポリスチレン破砕粒の粒子径が１５ｍｍ以下で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第ｌ項記載のセメ
   ント組成物。 ５。発泡ポリスチレン破砕粒の粒子径が１〜６ｍｍの範
   囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   セメント組成物。