JPS62128955A - 建築用及び構造用材料の製造方法 - Google Patents

建築用及び構造用材料の製造方法

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JPS62128955A
JPS62128955A JP61001468A JP146886A JPS62128955A JP S62128955 A JPS62128955 A JP S62128955A JP 61001468 A JP61001468 A JP 61001468A JP 146886 A JP146886 A JP 146886A JP S62128955 A JPS62128955 A JP S62128955A
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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〕 この発明は、建築用及び／又は構造用材料の製造方法、
改質された４リマーの水性分散体、及び建築用及び／又
は構造用材料の製造のためのその使用に関する。
以下余白 〔従来の技術〕 水によって硬化する建築用及び構造用材料の特性は一般
に結合剤ｗ　）　ＩＪクスの特徴に依存する。
このマトリクスは、骨材及び場合によっては存在する補
強材、繊維、線、ネットワーク等を可能な限り相互に結
合させるために機能する。このマトリクスの多孔度は、
安定性、耐久性、耐摩耗性及び他の多くの使用特性のた
めに責任をもつ。すなわち、多孔度は品質及び耐久性と
逆の関係にあり、多孔度が低くなるに従って、それぞれ
品質及び耐久性が上昇する。
オーストリア特許４３１２，４９０及びスイス特許Ａ３
７４，８８０によれば、最大の安定性を有するマ）　Ｉ
Ｊクスは、セメントに非晶質二酸化珪素及び水減少剤を
添加することにより達成される。独国出願公開Ａ３３４
３９４８において、空気連行混合物と共Ｋ、強さを失わ
ない空気連行コンクリートを製造するために、上記のよ
うな混合物をスラリーの形でコンクリートに添加するこ
とが示唆されている。しかしながら、これらの混合物を
。
長時間安定に貯蔵することはできない。なぜなら、これ
らはゼラチン化し、そしてそれ故に処理がきわめて困難
であるからである。
〔問題点を解決するための手段〕
従って、この発明の一般的目的は、無機の建築用及び構
造用材料を予想外に改良する、非晶質二酸化珪素を含有
する安定な、改質された？リマーの水性分散体を提供す
ることである。
この発明の他の目的は、建築用及び／又は構造用材料を
製造するための方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の間遠的はこの発明により解決される。
この発明の方法のために適当な非晶質二酸化珪素は珪素
もしくは珪酸鉄の製造の場合の副産物であり、又は二酸
化珪素を含有する植物の部分、例えば籾殻もしくはビー
トの燃焼により製造される。
言うまでもなく、化学的に製造された、又は熱分解二酸
化珪素を使用することもできる。
非晶質二酸化珪素の活性含量は、その製造方法に関連な
く、５０〜１００重量％の間であり、そしてＢｒｕｎａ
ｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔ−Ｔｅｌｌ＠ｒに従う比表面積は１
０〜３０？Ｆ！３／Ｉ　であシ、上限は４００ｍ”／Ｊ
ｉ’である。非晶質二酸化珪素とポリマーとの組合わせ
は８５チ以下のセメントマトリクスの多孔度を低下せし
めることを可能にする。
第１表 セメントマトリクスの多孔度 ポートランドセメント１００重量部 例５のこの発明の分散体：０〜８０重量部水−セメント
比　０．３０ これによってセラミック様特性となり、そして圧縮強さ
は対応して高く、そして１５０　ＭＰａ以上に達する。
これによればまた、結合強度は非常に高く、これにより
、なめらかな、天然の、合成繊維及びスチール繊維がマ
トリクスから滑り出さず、引張シ試験において切れるよ
うだ、これらを固定することが可能となる。
第２表 ポートランドセメント１００重量部 例４のこの発明の分散体：０〜４０重量部以下余白 ポリマーとして、水分に乳化された、分散された、又は
溶解した合成樹脂を使用することができる。これらのポ
リマーは１つの成分から成ることができ、これらは物理
的手段により硬化することができ、又はこれらは多数成
分の混合物から成ることができ、これは化学反応だより
硬化する。これらは熱可塑性樹脂、デュロデラスト又は
エラストマーの類に属する。
高密度生成物の製造のほか、このマ）　ＩＪクスはま之
同じ用途及び安性成能を有するより薄い要素を製造する
ため、又は軽骨材及び／又は空隔を添加することにより
同じ安定性を有する生成物を製造するために使用するこ
とができる。
以下余白 第３表 Ｊ−）ランドセメント二８０重量部 例４のこの発明の分散体：０〜４０重量部空気連行混合
物：０〜１０重量部 発泡粘土０〜１５ｍ：２６８重量部 石英砂０−０．５ｍ：９６重量部 例示コンクリートの可能な高い弧さを実現する代シに、
同じ強さにおいてセメント含量を減少することができる
。すなわち、この発明の分散体重１部当り２〜４重量部
のセメントとすることができる。
第４表 ポートランドセメント１００〜６０重量部例５のこの発
明の分散体：０〜８０重量部水−セメント比：０．３０ 非常に耐摩耗性の要素を製造するために、非常に低い多
孔度を有するこの発明の分散体を含有するマトリクスを
対応する充填剤と共に使用することができる。非晶質二
酸化珪素がセメント中の遊離石灰と結合する事実に基き
、化学的に耐性の生成物を製造することができる。アル
カリ−珪酸反応もまた阻害される。
第５表 硫酸塩耐性　　ブ１）７Ｓ、ム４／４看６〇−ポートラ
ンドセメント：　１００重量部例１のこの発明の分散体
：２０ｆｆｉ量部砂０〜３ｍ＋：３００！量部 水−セメント比二０．４ ５チ硫酸ナトリウム水溶液中に貯蔵 この発明の、非晶質二酸化珪素を含む改質された水性分
散体の用途はほとんど限定されず；この用途は石灰、ギ
ブスからリン酸マグ・ネシウム及びセメントモルタルま
で、軽コンクリートから、通常の及び重量コンクリート
まで繊維強化生成物、アスペスＨｔＪ物、スプレーモル
タル及ヒスプレーコンクリートまで、鋳物工業の金属代
替物まで、そしてセラミック代替物にまで及ぶつ 非常に驚くべきことに、非晶質二酸化珪素のＩリマー改
質分散体のゼラチン化は、その製造中にポリマー酸を分
散剤として、粘度調節剤としての有機ヒドロキシ、ポリ
ヒドロキ７及び／又は窒素化合物と共に加える場合に回
避することができる。
この発明の分散体の製造は好ましくは高速ミキサー（溶
解機〕中で実施され、好ましくは分散助剤及び粘度調節
剤が水に溶解され、そして次に非晶質二酸化珪素が添加
され、そして均一に分散される。次にポリマーを加え、
そして場合によっては硬化遅延剤又は硬化促進剤を加え
る。
以下余白 〔具体的な記載〕 次に、例によりこの発明を具体的に説明する。
但し、これによりこの発明の範囲を限定するものではな
い。
例１゜ スチレン−ブチルアクリレートコポリマー　２０重量幅
非晶質二酸化珪素　　　　　　　　　２５重量憾スルホ
ン化アミノー５−）リアジン樹脂　　　７．５壬水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４６．５重量
係エチレングリコール　　　　　　　　１．０領Ｉ（ｙ
Ｎ−）ランドセメント−砂−モルタル）次の略号を使用
する。
Ｆ　平均曲げ強さ Ｃ平均圧縮強さ 以下余白 結合強さくＮ／咽り 例２゜ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５゜
０重量係尿素　　　　　　　　　　　　　　　　２．５
重量％非晶質二酸化珪素　　　　　　　　　２　ｓ、ｏ
ｉｉｔ＊スルホン化アミノ−３−ドリア・シン樹脂　　
　５．０重９％スチレン−ブチルアクリレートコポリマ
ー　　４０．０ｆｔ−ｔ４リン酸二水素ナトリウム　　
　　　　　２．５重［４（ボートランドセメント−砂−
モルタル）以ド余白 例３゜ 分散体Ａ： 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３８重ｆ係
重合アクリル酸　　　　　　　　　２重ｔチ非晶質二酸
化珪素　　　　　　　２５重量％エポキシ樹脂　　　　
　　　　　　３１重量％分散体Ｂ： 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４５重を幅
重合アクリル酸　　　　　　　　　　２重量％非晶質二
酸化珪素　　　　　　　３５５ｆｔエポキシ樹脂硬化剤
　　　　　　１３重着係（ボートランドセメント−砂−
モルタル）以下余１ 例４゜ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　５４．３〜６８
．９重青係重合アクリル酸　　　　　　　　　　　２．
０重緬係非晶質二酸化珪素　　　　　　　　２０．０重
寸係スルホン化アミノー３−トリ　　　　　　　４．５
重：仕壬アノン位刊旨 スチレン−ブタノエンコポリマー　　４．６〜１９．２
重世係白 （ボートランドセメント−砂−モルタル）４．６重４％
のスチレン−ブタツエンコポリマ−を有するモルタルと
少い童のスチレン−ブタジェンコポリマーを有するこの
発明の分散体とを比較する。
例５・ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３５重
量％脂環族アミン　　　　　　　　　　　　５重量係非
晶質二酸化珪素　　　　　　　　　５０ｎ係スルファミ
ン酸−メラミン共縮合生成物　　５重１４メチルアルコ
ール　　　　　　　　　　５！ｔ％粘度安定性 ＡＳＴＭ　Ｄ　Ｉ　２００によるＦｏｒｄカッｆ法（１
０ｒｍ　）により測定した流動特性

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、建築用及び／又は構造用材料の製造方法であって、
    非晶質二酸化珪素及び少なくとも１種のポリマーを含有
    する改質されたポリマーの水性分散体を混合し、そして
    少なくとも１種の無機結合剤及び場合によっては少なく
    とも１種の骨材と反応せしめ、これによって硬化せしめ
    ることを特徴とする方法。 ２、前記の改質された水性分散体が、次の組成：水中に
    乳化され、そして／又は分散され、そして／又は溶解し
    たポリマー：１〜６０重量％；非晶質二酸化珪素：５〜
    ７５重量％； 少なくとも１種の分散助剤：０〜５重量％；少なくとも
    １種の粘度調節剤：０〜１５重量％；少なくとも１種の
    可塑剤及び／又は硬化遅延剤及び／又は硬化促進剤：０
    〜２０重量％； 少なくとも１種の無機含リン化合物：０〜３０重量％； 及び、 水：２４〜９４重量％； を有し、そして前記結合剤に関して５〜１００重量％の
    量が添加されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の方法。 ３、前記無機結合剤として、セメント、例えば、ＡＳＴ
    ＭＣ１５０に従うポートランドセメント；白色セメント
    、高アルミナセメント；フライアッシュ、スラッグもし
    くはプゾランと混合されたセメント；水酸化カルシウム
    ；硫酸カルシウム二水和物、硫酸カルシウム半水和物；
    無水硫酸カルシウム、酸化カルシウム；酸化マグネシウ
    ム、又は水酸化マグネシウムを使用する特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。 ４、前記骨材として、天然石灰含有もしくは珪酸含有砂
    及び砂利、石英、玄武岩及び／又は人造材料、珪素カー
    バイド、酸化アルミニウム、硼素カーバイド、鉄、鉄カ
    ーバイド、発泡粘土、発泡スレート、パーライト、バー
    ミュライト、発泡プラスチック、ガラス微小球、発泡フ
    ライアッシュを使用することを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。 ５、前記ポリマーとして、水中に乳化したエポキシ樹脂
    及びポリアミン硬化剤；水中に分散した、ビニルエステ
    ル、アクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、ハロ
    ゲン化ビニル化合物のホモ−及びコ−ポリマー；水中に
    溶解したスルホン化アミノ−ｓ−トリアジン樹脂、スル
    ファミン酸−メラミン樹脂、尿素樹脂、芳香族スルホン
    酸のアルデヒド樹脂、カルボキシル化樹脂を使用するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
    方法。 ６、前記非晶質二酸化珪素として、１０〜４００ｍ＾２
    ／ｇのＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔ−Ｔｅｌｌｅｒに
    従う比表面積、及び５０〜１００重量％のＳｉＯ＿２含
    量を有する材料を使用することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項又は第２項のいずれか１項に記載の方法。 ７、前記分散助剤としてポリアクリル酸を使用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
    方法。 ８、前記粘度調節剤として一価アルコール及び／又は多
    価アルコール、及び／又はグリコールエーテル及び／又
    は次の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１はＮＨ＿２−、又は−（ＣＨ＿２）＿ｎ
    −であり；Ｒ＿２はＨ−、又は−（ＣＨ＿２）＿ｍ−で
    あり；そしてＲ＿３はＨ−、又はアルキル基、特に−Ｃ
    Ｈ＿３であり；ここで、ｎ及びｍはそれぞれ１〜５の数
    である）で表わされる化合物、を使用する特許請求の範
    囲第１項又は第２項に記載の方法。 ９、前記可塑剤として、スルホン化メラミン−ホルムア
    ルデヒド樹脂、スルホン化ナフタリン−ホルムアルデヒ
    ド樹脂、リグニンスルホネート、ポリヒドロキシカルボ
    ン酸の塩を使用し；前記硬化遅延剤としてポリヒドロキ
    シ化合物、ホスフェートを使用し；そして前記硬化促進
    剤として水酸化アルミニウム、硫酸カルシウムを使用す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
    載の方法。 １０、前記含リン化合物として、オルト−、ピロ−もし
    くはポリ−リン酸、又は一価もしくは多価陽イオンのこ
    れらの酸性反応塩を使用することを特徴とする特許請求
    の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 １１、非晶質二酸化珪素及び少なくとも１種のポリマー
    を含有することを特徴とする、改質されたポリマーの水
    性分散体。 １２、次の組成： 水中に乳化され、そして／又は分散され、そして／又は
    溶解したポリマー：１〜６０重量％；非晶質二酸化珪素
    ：５〜７５重量％； 少なくとも１種の分散助剤：０〜５重量％；少なくとも
    １種の粘度調節剤：０〜１５重量％；少なくとも１種の
    可塑剤及び／又は硬化遅延剤及び／又は硬化促進剤：０
    〜２０重量％； 少なくとも１種の無機含リン化合物：０〜３０重量％； 及び、 水：２４〜９４重量％； を有することを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記
    載の分散体。 １３、前記ポリマーを、水中に乳化したエポキシ樹脂及
    びポリアミン硬化剤；水中に分散した、ビニルエステル
    、アクリル酸エステル、スチレン、ブタジエン、ハロゲ
    ン化ビニル化合物のホモ−及びコ−ポリマー；水中に溶
    解したスルホン化アミノ−ｓ−トリアジン樹脂、尿素樹
    脂、芳香族スルホン酸のアルデヒド樹脂、カルボキシル
    化樹脂及びスルファミン酸−メラミン樹脂から選択する
    特許請求の範囲第１１項又は第１２項記載の分散体。 １４、前記非晶質二酸化珪素として、１０〜４００ｍ＾
    ２／ｇのＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔ−Ｔｅｌｌｅｒ
    に従う比表面積、及び５０〜１００重量％のＳｉＯ＿２
    含量を有する材料を含有することを特徴とする特許請求
    の範囲第１１項又は第１２項のいずれか１項に記載の分
    散体。 １５、前記分散助剤としてポリアクリル酸を含有するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１１項又は第１２項に
    記載の分散体。 １６、前記粘度調節剤として一価アルコール及び／又は
    多価アルコール、及び／又はグリコールエーテル及び／
    又は次の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１はＮＨ＿２−、又は−（ＣＨ＿２）＿ｎ
    −であり；Ｒ＿２はＨ−、又は−（ＣＨ＿２）＿ｍ−で
    あり；そしてＲ＿３はＨ−、又はアルキル基、特に−Ｃ
    Ｈ＿３であり；ここで、ｎ及びｍはそれぞれ１〜５の数
    である）で表わされる化合物、を含有することを特徴と
    する特許請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の分散
    体。 １７、前記可塑剤として、スルホン化メラミン−ホルム
    アルデヒド樹脂、スルホン化ナフタリン−ホルムアルデ
    ヒド樹脂、リグニンスルホネート、ポリヒドロキシカル
    ボン酸の塩を使用し；前記硬化遅延剤としてポリヒドロ
    キシ化合物、ホスフェートを使用し；そして前記硬化促
    進剤として水酸化アルミニウム、硫酸カルシウムを含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第１１項又は第１
    ２項記載の分散体。 １８、前記含リン化合物として、オルト−、ピロ−もし
    くはポリ−リン酸、又は一価もしくは多価陽イオンのこ
    れらの酸性反応塩を含有することを特徴とする特許請求
    の範囲第１１項又は第１２項に記載の分散体。 １９、特許請求の範囲第１１項〜第１８項に記載の改質
    されたポリマーの水性分散体の、建築用及び／又は構造
    材料の製造のための使用。
JP61001468A 1985-11-22 1986-01-09 建築用及び構造用材料の製造方法 Granted JPS62128955A (ja)

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