JPS60500442A - フルフリルアルコ−ル樹脂を含有するポリマ−コンクリ−ト - 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】 フルフリルアルコール樹脂を含 有するポリマーコンクリート 発明の背景 発明の分野 本発明鉱、改良されたコンクリ−）Ｋ１よシ詳細には、硬化のために水の添加を 必要とする普通の水硬性結合機の代シにそのまま重合されるモノマーをコンクリ ート骨材のための結合材成分として使用した、ポリマーコンクリートと特徴付け られるコンクリートに関する。

よシ特定的には、本発明は、酸触媒を用いてそのまま重合されるフルフリルアル コールモノマーをポリマー結合材が有している、無水のポリマーコンクリートに 関する。

一般に１道路の舗装、建物又は機械の構造的支持その他広く知られた用途上に使 用されているコンクリートの多くは、微細な鉱物質骨材と粗大な鉱物質骨材との 混合物と、ポルトランドセメントと水とのペーストとから形成されている。この ポルトランドセメント配合物は、配合物に対する容量比で約６・０〜７５％の骨 材と、約２５〜４０チのペーストとＫよって形成される。ポルトランドセメント コンクリートの品質は使用される骨材の種類、骨材の粒径の階調、ペーストの品 質及び入手し易さ、添、　加されるポルトランドセメントの量に対する水の量及 び２　特表昭６０−！１００４４２　（２）品質などの、種々の要因に依存する 。

コンクリートに対するポリマー添加物及び典型的な水硬性セメント結合材の代替 物として用いるポリマー材料についての研究及び実験がなされている。−例とし て、普通の水硬性セメントコンクリートと高分子量のポリマーとの混合物である ポリマーセメントコンクリートが形成され、これは一般に、水硬性コンクリート ミックスに乳濁体又は分散体として添加される熱可塑性ポリマー又はラバーポリ マーである。この系に用いられたポリマーは、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリア クリレート、ポリ塩化ビニル、スチレン−ブタジェン及びポリ塩化ビニリデンで ある。２種以上のこれらのポリマーの共重合体も用いられている。圧縮強度、曲 げ強度又は水の通し難さのような物理的特性の改善がこれらのポリマーセメント コンクリートの文献に報告されているが、これらの改善は大きな寸法の収縮によ って相殺される。ポリマーセメントコンクリートの耐水性は、ポルトランドセメ ントに比べて非常にすぐれているため、ポリマーセメントコンクリートは、公共 の建物、産業プラント及び橋梁に床及びデツキのカバー材として多少用いられて いる。

最近１５年間に、米国では、ポリマー含浸コンクデートと、水硬性結合材を完全 にポリマー材料によって代用したポリマーコンクリートとの両方について、広範 な実験研究が行なわれた。これらの研究は、コンクリート橋梁のデツキの落下と 腐食性廃水の環境におかれたコンクリートパイグの問題を解決することに第−義 的に重点をおいていた。ポリマー含浸コンクリートは、後にそのまま重合される 低粘度モノマーによる・ポルドラ、ンドセメントコンクリートのポリマー含浸体 から成る。モノマーはコンクリートの地内に（時には制御される）成る有限な深 さまで浸透した後、加熱、触媒又は放射線によって重合させる。特性の大きな改 善、即ち圧縮強度の２８５％、引張強度の２９２チ、弾性係数の８０チ、凍結− 融解耐性の３００チ、及び透水性の改善が、Ｕ、　Ｓ、　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｉｏｒ／Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ、　ｗ 、　ｃ、　Ｃｏｗａｎ　＆Ｈ，Ｃ，Ｒ１ｆｆ１ｅ　Ｉｎｖ＠ａｔｉｇａｔｉｏｎ 　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ−ＩｍｐｒｅｇｎａｔｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅ　Ｐｉｐｅ 　（１９７４年９月）に報告されている。

ポリマー含浸コンクリートの弱塩酸及び弱硫酸に対する強度並びに塩化物の浸透 に対する強度についてのデータは、Ｂｒｏｏｋｈａｖａｎ　Ｎａｔｌｏｎａｌ　 Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｉｎ　１９７６　＃　Ｌ−Ｅ＠Ｋｕｂａｃｋａ　ａｎｄ 　Ｍ−８ｔａｉｎｂ＠ｒｇ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ−Ｐｏｌｙｍｅｒｏｍｐｏａｉｔ ｓｉｓ　Ａ　Ｍａｔｅｒｌａｌ　ｆｏｒ　Ｕｌ＠　ｉｎ　Ｃｏｒｒｏｓｉｖｅポ リマーコンクリートは、典型的なポルトランドセメントコンクリート、ポリマー セメントコンクリート及びポリマー含浸コンクリートとは異なる。ポリマーコン クリートは、セメントも水も含有しない。ポリマーコンク＋１．ｔ＾４４＋譚紡 ｌγζｌし弓酬評脂の夏刊け　ゼ１）ツー鈷春材、硬化材及び骨材系の間の化学 的で多少物理的な反応に完全に依存する。ポリマーコンクリートについての初期 の実験の多くは、東欧及びソ連において行なわれた。

米国内の最近の実験は、橋梁のデツキ及びハイウェイの修復と、地熱発電用鋼パ イプのポリマーコンクリートライニングの実験的な使用とに重点をおいている。

ポリマーコンクリートの商業的使用はほとんど知られてないが、ポリマーコンク リートの実験的な使用は、１９６０年ごろに遡る。例えば橋梁のデツキ及び地熱 発電用途については、ポリエステル／スチレンのブレンドとメタクリル酸メチル とを含有したポリマーコンクリート系が評価され、その特性は、　Ｇ、　Ｗ、　 Ｄｅ　Ｐｕｙ＋　Ｌ、　Ｅ−Ｋｕｃｋｉｋａ、　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ−Ｐｏｌｙｍ ＠ｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、　Ｆｉｆｔｈ　Ｔｏｐｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔｓ　 Ｂｒｏｏｋ−ｈａｖｓｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　（１９７ ５年１２月）に測定され報告されている。従来のポルトランドセメントコンクリ ートに対して、圧縮強度（１８−２０、ｏｏｏＰｓＩ）、吸水率（１％よシも小 ）及び化学的耐性の大きな改善が得られる。しかし重工業環境においての使用に ついては、よシ化学的に耐性のポリマーコンクリートが必要になる。

本発明は、従来のポルトランドセメントコンクリートば被覆、カバー及び修復並 びに強力、可撓性及び化学的耐性が要求される重工業環境において使用可能なポ リマーコンクリートを提供する。フラン樹脂、特にフルフリルアルコールモノマ ーから生成されたものを、新規な骨材系に混合すると、化学的及び物理的特性に ついて改善されたポリで−コンクリートの得られることが見出された。フランポ リマーは小さな粒径の骨材（砂）と混合される鋳造用中子の形成に広く用いられ る。この形成に当シ、全ての大径の骨材は排除される。同様に１米国内ではＵ、 　Ｓ、　Ａｔｏｍｉｃ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｍｍ１ｓｉｌｏｎ＊　Ｏａｋ　Ｒｉ ｄｇｅＮａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ＋　Ｏａｋ　Ｒｉｄｇｅｓ　Ｔ ｅｎｎｅｓｓｅｅ＋　Ｔｒａｎｓ−１ａｔｉｏｎ　５ｅｒｉｅｓ　ＡＥＣ−ｔｒ −７１４７（１９７１年１１月）のように、フランポリマーを用いたポリマーコ ンクリート系を含むポリマーコンクリート系についての研究が行なわれた。ソ連 においてのフランポリマーコンクリートに対する別の試験により、圧縮強度が５ ０００〜１５０００ＰＳＩの範囲にあるフランポリマーコンクリートを製造する ために、ポリマーコンクリートの性能が、骨材の選択によって非常に大きな影響 を受けることが見出されている（　ＩＩ　Ｍ＊　Ｅｌｓｈｌｎ＋　５ｃｉｅｎｔ ｉｆｉｃ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｉｎａｔｉｔｎｔｅｏｆ　Ｈｙｄｒｏｔ＠ｅｈｎ ｉｅｇ、　Ｋ１ｅｖ＋　Ｕ、　Ｓ、Ｓ−Ｒ，ｅ　”　Ｅｘｐｅｒｔｅｎｃｅｆｎ 　Ｕｓｉｎｇ　Ｐｌａａｔｉｅ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｉｔｈ　Ｆｕｒａｎ　Ｒ ｅ５ｉｎｓ　１ｎＤｔｆｆｅｒｅｎｔ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅａ　”　）　ｏ同様 に、　５ｎｅｅｋ＋　Ｔｅｎｋｏ。

Ｍａｔｔｉｎｅｒ、　Ｐ＠ｒｔｔｉ＊　Ｅｎｅｂａｅｋ及びＣａｒｌ、　Ｔｈｅ 　５ｔａｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｆｏｒ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅ５ｅａｒ ｃｈｓ　Ｏｔａｍｉｅｍｉ、Ｆｉｎｌａｎｄ。

Ｃｏｍｐａｎｙ、　Ｃｈ＠ｍ１ｃａｌ　Ｄｉｖｉ＠１ｏｎｓ　Ｃｈｉｃａｇｏ、 　Ｉｌｌｉｎｅｉｍと同様に、フランポリマーコンクリートの種々の物理的特性 についての実験を行なっている。

発明の概要 本発明によシ、新規な触媒系内において重合フルフリルアルコールの樹脂結合材 がそのまま形成される改善されたポリマーコンクリートが提供される。

要約すると、本発明によるポリマーコンクリートは、粗い骨材約４０〜７０重量 ％、微細な骨材（砂）約４０〜５５重量％、シリカ粉末約２〜１５％、並びに、 酸触媒を用いてフルフリルアルコールをそのまま重合させることによυ生成させ たフラン樹脂的８〜１２％から成っている。骨材の配合をことに示した範囲内で 変えることによシ、圧縮強度５０００〜１５０００　ＰＳＩ、たわみ強度２５０ ０〜５４００ＰＳＩ及び引張強度的２０００　ＰＳＩのフランポリマーコンクリ ートを製造し得ることが示された。骨材の階調、結合材のレベル及び養生温度を 変えることによシ、多孔性を制御することができる。

本発明の教示によれば、高信頼性のフルフリルアルコールポリマーコンクリート の製造にとって臨界ないくつかの要因が認識される。即ち、適切な養檜及び高強 力を得るにＬ１骨材のソース及び形種が臨界なことが見出された。特に骨材の粒 径の階調並びにその各成分の−は、本発明において示された範囲内としなければ ならない。

含水量は非常に臨界であ如、最小とすべきである。含水量が比較的高いと、養生 が遅延し、フランポリマーコンクリートの強度が著しく低下する。混合を一様に 、そして注出を容易にするために、特にコンクリート製品の大きなバッチを製造 する場合には、重合反応の制御がたいせつである。

本発明のフランポリマーコンクリートは、養生後に、骨材物質が樹脂結合材中に 分散された高度に架橋結合された樹脂コンクリートとなる。本発明のフランポリ マーコンクリートは、異なるポリマー系又は異なる形種のフランポリマー系に基 づいた全ての他種のポリマーコンクリートに対して、最も広範々化学的耐性を具 備している。

従って、本発明の目的は、改善されたコンクリートを提供することにある。

この目的に従って、本発明の別の目的は、従来の水硬セメント及び水結合紡糸の 代）にコンクリート骨材系の結合材としてフランポリマーを使用したポリマーコ ンクリートを提供することにある。

本発明の別の目的は、広範な用途に有利に使用可能なコンクリート製品が得られ るように、骨材系に混合したフルフリルアルコールモノマーのそのままの重合に よって形成された、水分を含まないポリマーコンクリートを提供することにある 。

本発明の事に５！１１の目的は、広茹た用桧に使用可能にコンクリート製品が得 られるように、制御された粒径の階調をもった粗大な粒径及び微小な粒径の骨材 系と混合されるフルフリルアルコールモノマーのそのままの重合による重合生成 物から成る改善されたフランポリマーコンクリートを提供することにある◎ これらの目的及び後に明らかにされるその他の目的は、以下に説明され請求され る組成物及びその製造方法の細部に存する。

発明の詳細な説明　。

本発明のポリマーコンクリートは、特定的には、鉱物質骨材系と混合させた酸硬 化剤とフルフリルアルコールモノマーとのブレンドから形成される。フルフリル アルコールモノマーは、温金物内においてそのまま重合され、鉱物質骨材がポリ マー結合材内に分散又は結合された高度に架橋結合された樹脂ポリマーコンクリ ートを形成する。フランポリマーから形成されたポリマーコンクリートは、最も 広範な報告された化学的耐性を具備しているうえに、低粘度で、取扱い易く、容 易に混合、固化、流動化及び仕上けされ、コンクリートの周囲温度においての養 生が早いこと、更に、ポリマーコンクリートにおいて従来使用された他の有機結 合材に比べて、コストオーフオーマンヌが高く、材料の入手も容易であることな どの利点も備えている。種々のポリマーコンクリートの化学的耐性を表１に示す 。

表　１ ポリマーコンクリートとポルトランドセメントコンクリートの化学的耐性の比較 等級１（最低）から等級１０（最高） フｔ７ｐｃ　ｉｏ　２−３　１０　１０　８　８エポキシＰＣ９３８５−６３− ７９ ＊　出典、Ｔｒａｎ＋５ｌａｔｉｏｎ　５ｅｒｉｅｓ　ＡＥＣ−ｔｒ　−７１４ ７、１９７１年１１月、Ｕ、　Ｓ、　Ａｔｏｍｔｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｍｍ１ ｓｓｉｏｎ＋　ＯａｋＲｌｄｇｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ＋ 　Ｏａｋ　Ｒｉｄｇｅ、　Ｔｅｎｎｅｓｇｅｅ。

フルフリルアルコールモノマーは、多くの無機、有機及び潜在的な酸硬化剤、例 えばリン酸、硫酸、硝酸尿素、ベスゼンスルホン酸及びトルエンヌルホン酸の存 在下に養生される。固体であっても、液体であっても、最適触媒系の選定は、ポ リマーコンクリートを使用する現場の条件を含む多くの要因に依存する。ポリマ ーコンクリートのバッチサイズ、温度又は温度のような、これらの現場の条件は 、これら全てが触媒系を利用する１つの要因であるため、勘案すべきである。

また、フランポリマーコンクリートの性能は、形種及び粒径の階調を含む骨材の 選定によって大きく影響される。多くの微細な形種の骨材が入手可能であシ、圧 縮強度５０００〜１５０００ＰＳＩのフランポリマーコンクリートを製造するた めに選定することができる。ポリマーコンクリート混合物に用いられる粗大な骨 材及び微細な骨材の粒径の階調が、ポリマーコンクリートの圧縮強度だけでなく 、一様なコンクリート混合物を形成する能力、形成されるポリマーコンクリート の化学的耐性及び取扱い易さにも大きく影響することが見出された。更に、炭酸 塩、石灰石、砂岩又は粘土のような塩基物質を含有した骨材は、これらの不純物 が硬化剤（酸触媒）を中和させ、そのようなものとして、最適な性質が発現され ないため、望１しくない。

そのため、現場において使用して成功するようなコンクリート製品を得るために 、骨材の−を７よシも小さくすべきである。

フランポリマーコンクリートの重合速度及び最終頂な性質も、骨材中の含水量に よって大きく影響される。刊行された資料によれば、骨材中にわずか５〜６％の 水分を含有する場合にも、７ランポリマーコンクリートノ圧縮強度は非常に低く な夛、これよシ水分が高いと、硬化が起こらない。従って、高品質の７ランポリ マーコンクリートを得るには、選択される骨材は、適切な粒径をもち、清浄で、 アルカリ性不純物を含まないように、また含水量は好ましくは１よシ低くすべき である。

フランポリマーコンクリートに対する初期の実験室の操作は、化学的性質の形成 、結合材のレベル、取扱い易さ及び化学的耐性を特徴付け、最適化することに重 点をおいていた。この操作を行なうに当って、３穏類の骨材と６５％トルエンス ルホン酸水溶液全使用した。種々の結合材及び硬化材のレベルと養生温度とを評 価した。実験室試料を得るために１次の手順に従って各成分を混合した〇 小形の電動ミキサーを使用し、骨材に硬化材を徐々に添加しながら、乾燥させた 骨材を６分間ブレンドした。

成る場合には、一様な分布を得るために、溶剤によシ硬仕材を更に希釈すること が必要であった。重合速度及び機械的性質が濃度によって影響されるため、硬化 材の測定に充分な注意を払った。過剰な硬化材は、ミックスをほとんど瞬間的に 硬化させ、物理的性質を低下させる。

硬化材／骨材ブレンドに結合材を添加し、５分間混合した。直径１インチ、高さ ２インチの高圧縮型に混合７ランポリマーを入れ、１４日間室温で養生し喪。形 種１ポルトランドセメントに対する、得られた機械的データを、表２に示す。

１４日間養生したフランＰＣミックス対２８日間養成したポルトランドセメント コンクリートの機械的性質す８石英　４３．５　４４．２　４９．２÷５０石英 　１７．４　１７．７　２２．５シリカ粉末　２６．１　２６．６　１８．３Ｆ Ａ結合材　１１．８　１Ｑ、５　９．１合計　１ｏａｏ　１ｏｏ、ｏ　ｉｏｏ、 。

圧縮強度 （ＰＳＩ） ＡＳＴＭＣ５７９６，！ｒ７ｃＪ　６．６６ＣＪ　５，０３０ＡＳＴＭＣ３９３ ０００４５００ 高温養生のための試料を得るために、同一の混合手順に従って操作した。室温、 １４日間の養生後に、２００ア、１時間、更に２５０″ＦＮ２時間かけて試料を 後養生した。物理的性質の形成に対する後養生の効果を表６に示す。この表から れかるように、後養生によって強度及び多孔性が更に高くなった。多くの用途に とって、最小の多孔性が望ましい。

試　験　ミックスＡ　ミックスＢ　ミックスＣ圧縮強度（Ｐ””　１０７４０　 １１３９０　１２７５０（ＡＳＴＭ　Ｃ５７９） 撓み強度（Ｐ””　２５５０　５４００　５４００（ＡＳＴＭ　Ｃ５８０） 引張強度（ＰＳ工）　１９８０　２０７０　２０００（ＡＳＴＭ　Ｃ３０７） 多孔率（容積チ）　１．１２　０．４２　Ｇ、３８刊行された資料は、フランポ リマーコンクリートの機械的性質を更に特徴付けている。これらの刊行された研 究は、１４チ結合材／硬化材レベルを用いて、２０℃、相対湿度７６°において 、時間の関数としての、フランポリマーコンクリートの圧縮強度形成を示した。

これらの条件の下に、最高の圧縮強度特性を形成するために、約２８日間を要す ることが示された。しかし最終的な強度の約７９％Ｆ１７日以内に、また９５％ は１４日以内に形成される。別の刊行された研究は、相対湿度の関数としての、 フランポリマーコンクリートの圧縮強度形成を特徴付けた。試料は１１％結合材 レベルを含有し、２８日間２０℃で異なる種々の相対湿度に曝露した後の強度が 定められた。この研究は、高相対湿度において試料を混合し養生した場合に圧縮 強度が代償として大きく低下することを示した。別の研究は、フランポリマーコ ンクリートの経時的な長さの変化（収縮）を示した。刊行された研究において、 種々の試料を、２０℃、相対湿度７３チで測定した。収縮測定は、２４時間の養 生後に開始され、２８時間続けられた。資料は、多くは周囲温度においての最初 の７日間の養生中に、低レベル（（１７２％以下）の収縮が起こることを示して いる。

前述した手順によシ形成した後養生された圧縮円筒を、いろいろの時間に亘シ１ ５０下で選定された試薬に完全に浸漬することによシ、実験室の化学耐性試験を 行なった。圧縮強度、重量及び色を観察した。６か月間のデータを表４に示す。

骨材を腐食させる５％水酸化ナトリウム浸漬を除いて、フランポリマーコンクリ ートは、試薬に対するすぐれた耐性を示した。試薬の色の変化酸フランポリマー コンクリート試料の表面のみが腐食されたことを示すものと見ることができる。

表　４ 脱イオン水　ｃ）２　＋０．７０　明澄飽和塩化”　１０５　＋０．１．Ｓ　明 澄リウム ５％水酸化す　４９　−５．４６　黒 トリウム １５チ塩酸　１００　＋０．１３　橙 メチルエチルケトン　９８　＋０．１７　黒テトラクロルエチレン　１００　− ０．６４　緑クロルベンゼン　１０８　−Ｑ、５４　黄骨材の最適化、大規模な 取扱い性並びに改良された性質に重点をおいた別のスケールアップ試験を行なっ た。

ＡＳＴＭ　Ｄ−４４８篩仕様に適合した粉砕花こう岩と、ＡＳＴＭ　Ｃ−３３に 適合する珪砂とを、いろいろの粒径比においてブレンドした。ブレンドの含水量 は変化し、試験の一部分ではなかった。基本的なコンクリートミックスデザイン 及びコンクリート試験手順が利用された。圧縮強度基準は強度基準として使用さ れた。直径６インチ、高さ１２インチのコンクリート試験円筒型を、小さなモル タル混合物から調製した６０ポンドのバッチから充満させた。実験室の試験に用 いたミックス手順をこれらのスケールアップ試験に転用した。異なる粒径分布の 骨材、異なる結合材レベル及び硬化材レベルを組合せた種々のブレンドについて 研究した。５０〜６０？、相対湿度４０〜７０％で混合を行なった。成分をコン クリート試験円筒型に入れ、棒で突き固め、スクリードで平らにならし、過剰な ミックスを除いた。同化用に外部からの振動は用い力かった。ガラス補強材を添 加して行なった試験は、混合、注出及び仕上げが困難であり、物理的性質の形成 を改善しないことを示した。

スケールアップ試験のいくつかの典型的な成果を表５に示す。骨材の粒径分布が 強度の形成と取扱い易さ及び仕上げ特性に対してもつ効果を比較できるように、 ミックスナ１を除いてミック予の結合材含量が一定になるようにしている。

表−５ フランＰＣ対骨材の強度形成 化学プラントのポンプの基礎としてフランポリマーコンクリートを使用した現場 試験から、次の要因が明らかになった。

（１）　７ランポリマーコンクリートにおいて、適正な養生と高強度とを得るに は、骨材のソース及び形種は臨界である。

（２）　フランポリマーコンクリートの硬化時間及び強度にとって含水量は臨界 である。−貫した成果を得るには、骨材を予め乾燥させる必要がある。

（３）安全性は重要な関心事である。硬化材は、フルフリルアルコールモノマー 結合材との反応時間を安全に制御するために、骨材と予めブレンドする必要がち る。

（４）適切な処理時間と良好な仕上げとを得るために鉱、バッチ内の液体の比率 を適切な範囲内とすべきである。

経済性にとって、これは少量の非反応性希釈材をバッチに添力口することを意味 する。

（５）収縮を最少にし、良好な固化及び仕上けを可能とするには、発熱反応の制 御が臨界である。

（６）　フランポリマーコンクリートによシ大構造物を注型するようにスケール アップするには、自動化された現場バッチ装置が必要に々ろう。また、雨、湿度 、温度などの環境要因の制御は確かに臨界であろう。

（７）　ポルトランドセメントコンクリート及び調筋に対するフランポリマーコ ンクリートの良好な接着は、適切なプライミングシステムによシ達せられる。

本発明によれば、次の成分及び比率によるフランポリマーコンクリートは、満足 な結果をもたらすことがわかっておシ、コンクリートの多くの知られた用途に有 利に使用するととができる。

粗い骨材　４０〜７０重量％ 微細な骨材（砂）　２０〜５５　１ シリカ粉末　２〜１５　１ フルフリルアルコール樹脂　８〜１２　１アミノシランカツプリング剤を少量添 加してもよい。

更に、重合樹脂の全重量の約８〜１２％量の酸触媒を添加する。一層好ましい組 成比は次の通シである。

粗い骨材　４５〜６０重量％ 微細な骨材　６０〜４０　１ シリカ粉末　２〜１０　１ 樹脂　８〜１２１ よシ特定的には、次の各成分の組合せは、特に良好なポリマーコンクリートを与 える。

粗い骨材　５４重量％ 微細な骨材　６６　１ シリカ粉末　１０　１ 合計　１００ また、所要の圧縮強度に依存して、バッチの全重量の約８〜１０％量のフルフリ ルアルコールモノマー結合材する（樹脂量が多いほど圧縮強度値は高くなる）。

好ましい酸触媒は、樹脂の全重量の約８〜１０％量添加された、トルエン硫酸の ６５％水溶液である。

本発明のポリマーコンクリートの形成手順は次の通シである。

（１）１回に１５０ボンドよりも多くない量のバッチを用いて、砂、粗い骨材及 びシリカ粉末を、回転式などの電動ミキサーで混合し、充分々ブレンドを確実に する。

（２）　ブレンドされたミックスに酸触媒を正確な割合で添加し、数分間（２〜 ４分）充分に混合する。（３）ミキサーが未だ回転している間に、前記の比率の フルプリルアルコールモノマーを徐々に添加する。（４）２〜４分間混合した後 、注型し、スクリードで平らにならし、養生する。

本発明のポリマーコンクリートに添加される各々の成分の機能を特徴付けること ができる。粗い骨材及び微細な骨材は、充填材として、またモノマーが重合し重 合樹脂が硬化した後の圧縮強度寄与剤として役立つ。シリコン粉末は、微細な骨 材によって残された空隙を満たし、側面、上面及び底面に滑らかな仕上けを与え るととに役立つ。重合フラン樹脂はもちろん骨材及びシリカ粉末のための結合材 として役立ち、強度付与鉱物質骨材を１つのモノリシックな構造として凝集させ る。触媒は、固体の結合剤を形成するように、フルフリルアルコールモノマーを 重合させる役目をする。その他の剤、例えば鉱物質骨材への樹脂結合材の付着性 を高めるためのカップリング剤を添加してもよい。更に、形成されたポリマーコ ンクリートの強度に影響するものでない限シ、反応時間、フローその他を制御す るための顔料その他の物質を添加してもよい。

６５％トルエンスルホン酸溶液以外の触媒を、「硬化時間」又は「現場処理時間 」が延長されるように、ポリマーコンクリートの組成中に使用してもよい。これ らの触媒には、トルエンスルホン酸のよシ希薄な溶液（６５〜４５％　）、リン 酸、トルエンスルホン酸とリン酸との組合せ、並びに、塩化亜鉛の水溶液（５％ 水溶液）が含１れる。塩化亜鉛又は他の潜在的な触媒を使用する場合、コンクリ ートミックスは、適切な養生を確実にするために、約１４０７〜１８０下の温度 に加熱すべきである。

本発明のポリマーコンクリートに使用可能な粗い骨材は、砂利、石又はスラグで あってもよい。全ての粗い骨材は、洗浄し、水分が１チ以下になるように、好ま しくは１％の半分よりも多くないように乾燥させるべきである。粗い骨材は、分 離した材片、塩、アルカリ、炭酸塩、植物性物質及び付着性被覆を含有している べきではない。

外部物質の重量は次の百分比を超過すべきではない。

石炭及びリグナイト　１．００ 石炭の団塊　０．０５ 柔軟な断片　１α００ 灰及びクリンカー　Ｑ、５０ 遊離シエル　１．００ 屋２００篩を通過する物質　１．７５ 更に、これらの物質の百分比の合計は、１０％を超過すべきではない。ポリマー コンクリートの組成に用いる砂利は、清浄で強じんな耐久性の石英から成ってい るべきである。ロサンゼルス摩擦試験にかけた時の材料の損失は、５０％を超過 すべきではない。砂利１立方フイートの、棒で突き固めた後の重量は、９５ボン ドよりも少くてはならない。ｐＨＶｉ７．０又はそれ以下とすべきである。

ポリマーコンクリートの組成に用いる石は、清浄で耐久性の岩石とすべきである 。ロサンゼルヌ摩耗試験にかけた時の損失は、４５チを超過すべきではガい。棒 で突き固めた時の重量は、１立方フィート当シ９５％以下とすべきでは々く、− はｚＯ又はそれ以下とすべきである。

使用されるスラグは清浄、強じんで、耐久性を有すべきであシ、空冷高炉スラグ のみが適当である。スラグには、密度及び品質が妥当に適切で、有害な物質を含 有せず、１．５％よシ多くない硫酸を含有すべきである。棒で突き固めた後の乾 燥重量は、１立方フイート当シフ０ポン乍より多くない量とし、ロサンゼルス摩 耗試験にかけた時の損失は、４５％を超過しないようＫする。−はやはシＺＯよ り大きくないようにする。異なった形種の粗い骨材は、混合できず、互に隣接し た区画において交互に使用できないし、「１回の注型物」の一部分と考えること はできない。

表６に粗い骨材の階調を示す。この表、かられかるように、大部分の粗い骨材は 約１インチから、＋４ＡＳＴＭ篩サイズ（０，１８フインチ）までの範囲に含ま れる。好ましくは、大部分の骨材は６／８インチに等しいか又はそれよシも少く 、マた０、１８フインチよりも少くないようにする。好ましくは、粗い骨材の９ ０チは、１／２インチ〜ａ１８フインチの範囲に含まれるべきである。

正方形の開口の実験室用篩を 通過する粗い骨材の重量％ 階調　３インチ　２インチ　１１７２インチ　１インチ　６／４インチ３Ｍ　１ ００　９７−１００　７５−１００　４０−７５５　１００　９５−１００　８ ５−１００　６０−９０７　１００ ９　１００　９５−１００　７５−１００１１９５−１００ １２　１００　９０−１００ １４　１００ １５　１００ １６Ｓ　１００ ９ 階調　１／２インチ　３／８インチ　屋４　蔦８　屋１ｏ　扁１６３Ｍ　１５− ３０　０−５ ５　３０−６０　０−１０ ７　９０−１００　４０−７０　０−１５９　３５−７０　５−３０　０−１０ １１　０　−３０　Ｃ１−９ ｊ２　３０−６５　０−１５ １４　８５−１００　４０−７５　０−１５１５　９０−１００　０−１０　０ −２１６Ｓ　９０−１００　７０−９０　３０−５０　０−８　０−５８９　１ ００　９０−１００２０−５５　０−３０本発明のポリマーコンクリートの組成 に使用する微細な骨材の組合せは、硬質、強じんで耐久性を有し、被覆されてい ない石英の粒子から成るものとし、これは石切シ場から切出した材料又は川底か ら浚渫した材料とする。

全ての微細な骨材は、団塊、粘土、柔軟な、又は片材状の粒子、塩、アルカリ、 有機物質、ローム又は外部物質を全く含まないようにすべきである。含水量は１ ％の半分よシも多くなくシ、声はＺＯ又はそれ以下とすべきてすべきであり、実 験室の篩によって試験した場合、全重量の百分比で表わした次の要件を満たすべ きである。

１ｉ１ｉＡ　全残留量（百分比） ３［］　］３０−７ ５５０６５−９ ５００　９３−１００ ポリマーコンクリートの組成に用いる４２００−１４０メツシユのシリカ粉末は 、好ましくは、商業等級の、炭酸塩を含まない、袋詰め乾燥シリカ粉末とする。

好ましくは、微細な骨材の少くとも７５チは約０．０４フインチから約０−００ ６インチの粒径をもつようにする。

１、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８３１０００６２ ２、発明の名称 フルフリルアルコール樹脂を含有する ポリマーコンクリート ３、補正をする者 事件との関係　特許　出願人 住　所　東京都港区虎ノ門−丁目２１番１９号（発送日　昭和　年　月　日） ７、補正の内容 １、事件の表示 ｐｃＴＡＪＳ８３１０００６２ ２、発明の名称 フルフリルアルコール樹脂を含有する ポリマーコンクリート 住　所　東京都港区虎ノ門−丁目２１番１９号６、補正の対象 出願翻訳文の請求の範囲 別紙 請求の範囲（補正） １、　約１〜１７２インチから約０．１８フインチの範囲の粒径を有する粗い鉱 物質骨材を約４０〜約７０％と、約０．１８フインチから約０．００５９インチ までの微細な鉱物質骨材約２０％〜約５５％と、シリカ粉末約２％〜約１５％と 、フルフリルアルコールモノマー約８チ〜約１２チとを、いずれも重量比で含有 し、該フルフリルアルコールモノマーは、モノマーに対する重量比で約８チ〜約 １２−量含有された酸触媒の添加によりそのまま重合されたものであシ、前記鉱 物質骨材の声は約ＺＯよシも小さい値を有し、該鉱物質骨材の含水量は重量比で 約１％よりも小さい値としたポリマーコンクリート組成物。

２、粗い骨材の量を重量比で約４５％〜約６０チとし、微細な骨材の量を重量比 で約３０％〜約４０％とし、シリカ粉末の量を重量比で約２％〜約１０％とした 請求の範囲第１項記載のポリマーコンクリート組成物。

６、　前記鉱物質組成が、前記粗い骨材５４重量％と、前記微細な骨材約３６重 量％と、シリカ粉末約１０重量％とを備えて成る請求の範囲第１項記載のポリマ ーコンクリート組成物。

４、そのまま重合させたフルフリルアルコールモノマーと鉱物質骨材の混合物か ら成シ、該鉱物質骨材は、約０．１８フインチよりも大きい粗い骨材４０％〜７ ０％と、０．１８フインチよりも小さい微細な骨材的２０％〜５５％とを含み、 該骨材の含水量は重量比で１％又はそれ以下とし、Ｐ）′ＩはＺＯよシも小とし たポリマーコンクリート組成物。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　約１〜１／２インチから約０．１８フインチの範艷の粒径を有する粗い鉱物 質骨材を約４０〜約７０％と、約０．１８フインチから約０．００５９インチ鵞 での微細々鉱物質骨材約２０チ〜約５５チと、シリカ粉末約２−〜約１５チト、 フルフリルアルコールモノマー約８％〜約１２％とを、いずれも重量比で含有し 、該フルフリルアルコールモノマーは、モノマーに対する重量比で約８％〜約１ ２％量含有された酸触媒の添加によシそのまま重合されたものであシ、前記鉱物 質骨材の声は約ＺＯよシも小さい値を有し、該鉱物質骨材の含水量は重量比で約 １％よシも小さい値としたポリマーコンクリート組成物。 ２　鉱物質骨材の含水量を鉱物質成分に対する重量比で０．５％よシも小さい値 とした請求の範囲第１項記載のポリマーコンクリート組成物。 五　外部物質の量がコンクリートに対する重量比で１０％を超過しない請求の範 囲第１項記載のポリマーコンクリート組成物。 ４、粗い骨材の量を重量比で約４５−〜約６０チとし、微細な骨材の量を重量比 で約３０％〜約４０チとし、シリカ粉末の量は重量比で約２％〜約１・０９ｂと した請求の範囲第１項記載のポリマーコンクリート組成物。 ５、粗い骨材の少くとも９０％が約１７２インチから約４項記載のポリマーコン クリート組成物。 ＆　微細な骨材の少くとも７５％が約０．０４フインチから約０．００６インチ までの粒径の範囲に含まれる請求の範囲第５項記載のポリマーコンクリート組成 物。 ｌ　前記鉱物質の成分が、前起粗い骨材５４重量％と、前記微細な骨材約３６重 量％と、シリカ粉末約１０重量％とから成る請求の範囲第６項記載のポリマーコ ンクリート組成物。 ａ　そのまま重合させたフルフリルアルコールモノマーと鉱物質骨材の混合物か ら成シ、該鉱物質骨材は、約０．１８７インチよシも大きい粗い骨材４０％〜７ ０％と、０．１８フインチよシも小さい微細な骨材的２，０％〜５５チとを含み 、該骨材の含水量は重量比で１％又はそれ以下とし、声は７．０よシも小とした ポリマーコンクリート組成物。 ９　コンクリートが、１．００チよシも少ない石炭及びリグナイトと、Ｑ、０５ ％の石炭の団塊と、１０．００％の柔軟な断片と、０．５０％の灰及びクリンカ ーと、１．００％の遊離シェルと、Ａ２００篩を通る物質１．７５　％をいずれ も重量比で含有する請求の範囲第１項記載のポリマーコンクリート。 １α　コンクリートが、塩、アルカリ、炭酸塩又は植物性物質を含有しない請求 の範囲第１項記載のポリマーコ浄書（内容に変更なし） １