JPS60264372A - 軽量コンクリ−トの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わす。） で表わされるポリアルキレングリコールと、二ｊ、ｇ基
酸無水物との付加物である、末端にカルボキシル基を有
するポリアルキレングリコール誘導体とセメントスラリ
ーの存在下において水に不溶性でかツ不活性の逆エマル
ジョンを形成し得る有機溶媒を油中水型の逆エマルジョ
ンとなし、該逆エマルジヨン中のセメントを硬化させ、
有機溶媒と水とを揮散させる事を特徴とする、軽量コン
クリートの製造方法に関するものである。

〔従来技術〕

セメントコンクリートを軽量化する方法としては、セメ
ントスラリーに軽量骨材を混入する方法と、発泡剤を用
いて細い気泡をセメントスラＩＪ−に導入する方法が知
られている。発泡剤を用いる方法には、界面活性剤を使
用し、セメントスラリ−を泡立たせた状態で硬化させる
方法と、アルミ粉をセメントスラリーに混入して、アル
ミ粉末と、セメント成分との化学反応によって発泡させ
る方法が知られている。一般に発泡剤を用いる方法は、
発泡状態のコントロールが困難で、不均一な発泡状態と
なる事が大きな欠点であった。特に大型の成型物を製造
する場合、上方と下方では、密度差が相当大きなものと
なり、又、一般に発泡状態は粗で、外観的にも劣ってい
た。一方、軽量骨材を用いる方法によれば、比較的均一
な成型物を得る事ができるが、比重が１以下の軽量コン
クリートを製造する事は困難であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、従来の軽量コンクリートの上記の様な欠点を
改善した、新規な軽量コンクリートの製造方法を提供せ
んとするものである。すなわち、本発明者等は、前記ポ
リアルキレングリコール誘ｉ′１゛　導体よ、ヤ）ｙ）
−７９！Ｊ−０存ケＴＫおいア、よに不溶性でかつ不活
性な有機溶媒が、油中水型の逆エマルジョンを形成し、
この逆エマルジョンが、セメントの水利反応の進行に伴
い、硬い硬化物を形成する事を見い出したのである。こ
の様にして得られたセメント硬化物を乾燥する事によっ
て、水と有機溶媒とを揮散させると、微細な発泡構造を
有する軽量コンクリートが得られる。

〔問題点を解決するだめの手段〕

さて、本発明において、逆エマルジョンヲ製造するには
、前記ポリアルキレングリコール誘導体の存在下で、水
に不溶性でかつ不活性な有機溶媒に、セメントスラリー
を加えて攪拌する事によるのであるが、必要に応じて、
補強材、軽量骨材、充填剤、着色剤を加えてもよい。

前記ポリアルキレングリコール誘導体を調製するのに用
いられるポリアルキレングリコールとしては、前記一般
式で示されるものであシ、例えば平均分子量が１，００
０〜１０，０００　、好ましくは２，０００〜５，００
０のポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ル等が好ましい。ポリアルキレングリコールの分子量が
１，０００より低いと、逆エマルジョンの形成性能が低
下し、又、１０，０００を越えルト、逆エマルジョンの
粘度が著しく高くなり実用性に乏しくなる。

該ポリアルキレングリコールに付加させるべき二塩基酸
無水物としては特に制限はなく、例えば無水フタル酸、
無水コノ＼り酸、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸等が挙げられるが、特に付加反応が容易に進行す
る無水マレイン酸、無水コハク酸が好ましい。

前記ポリアルキレングリコール誘導体は、エステル結合
によって連結されている末端カルボキシル基を有してい
るが、この末端カルボキシル基はセメントスラリーと、
水に不溶性でかつ不活性な有機溶媒とを混合し、攪拌す
る過程で、セメントより放出されたＣａ＋＋、Ｍｇ＋＋
、Ｎａ＋、Ｋ＋等の金属陽イオンによって中和されるの
である。以上の様な機構で生成したポリアルキレングリ
コール誘導体の金属陽イオンによる中和物は、水に不溶
性でかつ不活性な有機溶媒に対して効果的な送乳化作用
を有している為に、油中水型の逆エマルジョンが形成さ
れるのである。以上の如く、本発明の方法によれば、ポ
リアルキレングリコール誘導体を、あら力４じめ塩基性
物質等で、中和しておく必要がなく、該ポリアルキレン
グリコール誘導体を、未中和のままで使用する事ができ
るので、本発明は工業的に有利な製造方法といえる。

該逆エマルジョンを製造するのに使用される、水に不溶
性でかつ不活性の逆エマルジョンを形成し得る有機溶媒
としては、水酸基、アルデヒド基、カルボニル基、ニト
ロ基、アミノ基、スルホン酸基を含まない常温で液体の
、非水溶性鎖式あるいは環式化合物が挙げられる。例え
ば、脂肪族炭化水素としてはペンタン、ヘキサン、シク
ロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等が
挙げられる。又芳香族炭化水素としてはベンゼン、トル
エン、キシレン、エチルベンゼン等が挙ケラれ、又これ
等のハロゲン化物でもよい。これ等の有機溶媒は単独で
使用しても良いし、二種以上混合して使用してもよい。

これ等の水に不溶性でかつ不活性な有機溶媒は、セメン
トが硬化した後、水と一緒に揮散させる為に、沸点が２
０°Ｃ〜２００℃程度である事が望ましい。

セメントスラリーを製造するのに用いられるセメントと
しては、ポルトランドセメント、高炉セメント、フライ
アッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメント
、マグネシアセメント等が挙げられる。セメントスラリ
ーは、セメントと水とを良く混和して製造されるが、セ
メントと水との重量比は１００　ｉ　５０へ−１００：
　５００程度が好ましい。

水の混入率が高く々ると軽量となるが強度が低下し、一
方低くなると強度は高くなるが軽量性が夫々われる。

逆エマルジョンを製造するのに用いられる該ポリアルキ
レングリコール誘導体は、水に不溶性でかつ不活性な有
機溶媒１００重量部に対して、１〜５０重量部、好まし
くは３〜３０重量部重量部長い。該ポリアルキレングリ
コールの使用量が多すぎると、逆エマルジョンの粘度が
高くなシすぎて１．１．１□　実用性に乏しくなり、ス
ル々すぎると安定な逆エマルジョンが得られ々くなる。

以上の如くして得られた逆エマルジョンは、型枠に流し
込んで注型するかもしくは、押出機、圧延ロールを用い
て成型した後養生してセメントを硬化させるのであるが
、セメントの硬化方法は、公知のセメント硬化方法を用
いると良い。セメントの硬化工程あるいはセメントが硬
化した後に乾燥して、セメント水和反応　残余分の水分
と、有機溶媒を除去するのであるが、有機溶媒は回収し
て再使用する事によって、経済的に本発明の軽量コンク
リートを製造する事ができる。又有機溶媒を揮散させた
後に、オートクレーブを用い、高温、高圧で養生する事
によってち密な発泡構造を有する高強度軽量コンクリー
トを製造する事もできる。

又、エマルジョン製造の際に、必要に応じて砕石、砂等
の骨材、パーライト、シラスバルーン等の軽量骨材、ガ
ラス繊維、金属繊維１合成繊維、天然繊維等を混入する
事によって、様々な特性を有する軽量コンクリートを製
造する事もできる。

〔作用効果〕

本発明の方法で得られる軽量コンクリートのもつとも大
きな特徴は、発泡構造が微細でかつ均一　７　− な事である。その為に、外観は通常の七メントコンクリ
ートと同等で、なめらかな表面状態を有している。又、
大きな成形物を製造しても、上方と下方との間に密度差
が生じる事はない。これは、発泡セルの中に水が満たさ
れている為である。本発明の第二の特徴は、セメントに
添加する水の計によって、比重を任意に設定する事がで
きる点である。すなわ゛ち、セメントに対して、混入す
る水の量が多くなるに従い、得られる軽量コンクリート
の比重は低くなシ、水の量を減らすに従い、比重は高い
値となる。本発明の第３の特徴は、形成された逆エマル
ジョンに、有機や無機の補強材や、充填剤を容易に混入
する事ができる点にある。これは形成された逆エマルジ
ョンの粘度が、適度である為、補強材や充填剤が均一に
分散する事によるものである。本発明の第四の特徴は、
成形性にすぐれている点である。本発明で得られる逆エ
マルジョンは、適度の粘性を有している為、注型によシ
様々な形状を有する成形物、あるいは押出成形により、
板状物等を製造する事ができる。本発　８− 明の第五の特徴は、得られる軽量コンクリートが不燃性
である津である。とれは、建築材料等として使用する場
合、防火上好捷しい特性である。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

実施例１ 平均分子量が２０００のポリプロピレングリコール１０
０重量部と、無水マレイン酸１０．４重量部、触媒とし
ての炭酸ナトリウム少量を反応容器に仕込み窒素気流中
で、９０℃３時間反応させた後、徐々に冷却させたとこ
ろ、付加率が９１５係のポリプロピレングリコールの無
水マレイン酸付加物（ＰＰＧＭＡ２０００）が得られた
。

ポルトランドセメント５００重量部に水７００重量部を
混合して得られたセメントスラリー１２００重量部にキ
シレン１００重量部を加えてよく混合しだも（７）　Ｋ
　Ｐ　Ｐ　ＧＭＡ　２０００を２０　重ｌｉｔ　添加ｊ
ｔ　テ攪拌すると粘稠な逆エマルジョンが形成された。

この逆エマルジョンを型枠に流し込み６０’Ｃ１９７％
ＲＨで７日間養生し１脱型したところ、硬いセメント硬
化物が得られた。このセメント硬化物を乾燥して、水と
キシレンを揮散させると、比重０．６７の軽量コンクリ
ートが得られた。この軽量コンクリートの外観は、通常
のセメント硬化物とほとんどかわりがなかった。

実施例２ ポルトランドセメント５００重量部に水７００重量部を
混合して得られたセメントスラリー１２００重量部に、
キシレン１００重量部を加えよく混合した後、実施例１
で得られたＰ　Ｐ　ＧＭＡ　２０００を２０重量部加え
て攪拌すると粘稠な逆エマルジョンが形成された。この
逆エマルジョンに補強材として、長さ１２ｒＭｌの耐ア
ルカリガラスチョツ：ノ。

ピストランド２５重量部、軽ｌ骨材としてノく一ライト
１００重量部を混合し型枠に流し込み６０℃９７１ＲＨ
で７日間養生した脱型したところ、硬いセメント硬化物
が得られた。このセメント硬化物を乾燥して水とキシレ
ンとを揮散させると１：゛　軽量コンクリートが得られ
た。この軽量コンクリートの比重は０．６４であった。

実施例３ ポルトランドセメント５００重量部に混合して得られた
セメントスラリー１２００重量部に、キシレン１００重
量部を加え、よく混合した後実施例１で得られだＰＰＧ
ＭＡ２０００を２０重量部加えて攪拌すると粘稠な逆エ
マルジョンが形成された。

この逆エマルジョンに補強材として、長さ１２咽のポリ
プロピレン繊維１０重量部、軽量骨材としてパーライト
粒１００重量部を混合し、型枠に流し込み室温で２８日
間養生して脱型したどころ硬いセメント硬化物が得られ
た。このセメント硬化物をさらに乾燥して、水とキシレ
ンとを揮散させると比重が０．６２の幅計コンクリート
が得られた。

実施例４ ポルトランドセメント４００重量部、水８００重量部を
混合して得られたセメントスラリー１２００重量部に、
キシレン１００重量部を加え、よく混合した後、実施例
１で得られたＰ　Ｐ　ＧＭＡ　２０００を２０重量部加
えて攪拌すると粘稠な逆エマルジ１１− ヨンが形成された。この逆エマルジョンに補強イｌとし
て、長さ１２ｍｍ０而づアルカリガラスチョツプドスト
ランド２５重量部を加えて混合し、型枠に流し込み６０
°Ｃで９７　％　ＲＨで７日間養生したところ硬い硬化
物が得られた。このセメント硬化物を乾燥して、水とキ
シレンとを揮散させると、軽量コンクリ−１・が得らｈ
た。この軽計コンクリートの比重は０．５７であった。

実施例５ キシレンのかわりにガソリンを使用した以外は、実施例
２と同様な方法で、比重が０５９の軒数コンクリートを
得た。

実施例６ キシレンのかわりにクロルベンゼンを１吏用した以外は
、実施例２と同様な方法で比重が０．６０のｄ骨セメン
トを得た。

実施例７ 白色ポルトランドセメント６００重用”部、水６００重
量部を混合して得られたセメントスラリー１２００重量
部にキシレン１００重量部を加えよく混合し１２− た後、実施例１で得られたＰＰＧＭＡ２０００を２０重
…部加えて攪拌すると、粘稠な逆エマルジョンが形成さ
れた。この逆エマルジョンに補強材として、長さ１２ｍ
ｍ０而・ｊアルカリガラスチョツプドストランド 枠に流し込み、６０℃、９　７　％　ＲＨで７日間養生
したところ、硬いセメント硬化物が得られた。このセメ
ント硬化物を乾燥して、水とキシレンを揮散させると比
重が０．９２の軽量コンクリートが得られた。

実施例８ 平均分子量が３０００のポリプロピレングリコール１０
０重量部と、無水マレインｅ７．２重量部、触媒として
炭酸すトリウム少量を反応容器に仕込み、窒素気流中で
１２０℃で３時間反応させたところ、付加率が７９２％
のポリプロピレングリコールの無水マレイン酸伺加物（
　ＰＰＧＭＡ３０００）が得られた。

ポルトランドセメント５００重量部に水７００重量部を
混合して得られたセメントスラリー１２００重量部に、
トルエン１００重量部を加え、よく混合した後、Ｐ　Ｐ
　ＧＭＡ、　３０００を２０重量部加えて攪拌すると、
粘稠な逆エマルジョンが形成された。

この逆エマルジョンに、補強イＡとして、長さ１．５咽
のガラス繊維５０重量部、軽量骨材どしてパーライト粒
５０重量部を混合し、型枠に流し込み６０℃、９７４　
ＲＨで７日間養生したところ。

硬い七メント硬化物が得られた。このセメント硬化物を
乾燥して水とトルエンを揮散させると、比重が０７７の
軽量コンクリートが得られた。

実施例９ トルエンのかわりにベンゼンを匣用したｊす外は、実施
例と同様な方法で比重が０７５の軽量セメントを得だ。

表１に、実施例で得られた軽量コンクリートの物性を示
す。

（以下余白） 表１　軽量コンクリートの物性 特許出願人　大倉工業株式会社 代理人弁理士　小　川　−美

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 （但し、Ｒは炭素数１以上のアルキル基を表わす。） で表わされるポリアルキレングリコールと、二塩基酸無
   水物との付加物である、末端にカルボキシル基を有する
   ポリアルキレングリコール誘導体と、セメントスラリー
   の存在下において、水に不溶性でかつ、不活性の逆エマ
   ルジョンを形成し得る有機溶媒を油中水型の逆エマルジ
   ョンとなし、該逆エマルジヨン中のセメントを硬化させ
   、有機溶媒と水とを揮散させる事を特徴とする軽量コン
   クリートの製造方法。