JPS63100081A - 水硬性硬化物の製造方法 - 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） 本発明は乾式水硬性硬化物の製造方法に関し、さらに詳
しくは、水硬性成分、有機含水ゲル及び所望により骨材
、補強材を含有してなる乾式水硬性組成物を加圧下に型
取りしたのち養生して硬化する水硬性硬化物の製造方法
に関する。

（従来の技術） セメント、石膏などの水硬性成分を硬化する場合、通常
、水硬性成分に水及び必要に応じて骨材、補強材等を加
えて混練し、スラリー状にしたものを施工に供している
。この際、水性スラリーの混練性及び施工時の作業性を
良くするために、化学量論的比率により算出した水硬性
成分が必要とする水分量よりはるかに多量の水を用いて
いる。しかし、この方法では強度の低下ばかりかブリー
ジング水の増加、遠心成形時のノロの発生、硬化後の未
水和水分による耐凍結融解性の低下などの問題点があっ
た０ そこで従来からナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド
高縮合物系、リグニンスルホン酸系などの減水剤を添加
し、水分量を減らす方法が実施されているが、減水剤の
使用によっても減水量には自ずから限界があり、未だ充
分なものとは言えなかった。

そこで最近、水に代えてかき氷を使用することにより使
用水量を減少させる方法（日本建築学会東海支部研究報
告昭和６１年２月Ｐ４１）が提起されている。しかしな
がらこの方法ではかき氷を使用するため、混線時に氷が
融解し２ないように材料の温度、雰囲気の温度等温度管
理を行なう必要がらり、またセメントと氷の均一混合性
に氷の粒径が太き（関与するため、氷の粒径を混線終了
時までコントロールせねばならず氷の事前の管理も必要
となる。さらには氷が残りでいるうちに締め固めた場合
氷の部分が硬化後空隙となり、硬化物の強度が低下する
等の懸念もあり、その製造において従来とは異なった管
理が必要となり産業用には適さないという問題があった
。また工場製品を製造する場合、混練物が低温になるこ
とより水硬性成分の硬化が遅れ、生産性が悪（なるとい
った問題があった。

一方、セメント混練物に高吸水性樹脂を添加する技術が
知られているが（特開昭５６−６９２５７号、同５９−
１４１ａｓｏ号など）、これらはいずれも多量の水を含
むセメント混練物中の水を高吸水性樹脂に吸水させるこ
とにより混練物中の水の影響を少な（しようとするもの
であり、混練物の形状は通常の場合と同じくスラリー状
のものであったＯ （発明が解決しようとする問題点） そこで本発明者らはこのような従来技術の問題点を解決
すべ（鋭意研究の結果、使用水の供給源として有機含水
ゲルを使用することにより水硬性成分の乾式配合物を調
製し、それを加圧下に型取りしたのち、養生することが
有効なことを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに到ったＯ （問題点を解決するための手段） か（して本発明によれば、水硬性成分、有機含水ゲル及
び所望により骨材、補強材を含有して成る乾式水硬性組
成物を型枠に充填し、加圧して型取りをしたのち養生し
硬化せしめる水硬性硬化物の製造方法が提供される。

本発明において用いられる水硬性成分とは、水利反応に
より硬化する無機材料をさし、その具体例として、例え
ば普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、中庸熱ポルトランドセメント、アルミナセメント、
フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメン
ト、各種混合セメント、鉱滓セメント、石膏、高炉スラ
グ、フライアッシュなどが挙げられる。

一方、本発明で用いられる有機含水ゲルは、多量の水、
例えば自重の５〜１０００倍、好ましくは１０〜８００
倍の水を含有しているゲル状の有機物であればいずれで
もよ（、その具体例として、例えば、デンプン−アクリ
ロニトリルグラフト共重合体系、カルボキシメチルセル
ロース系、ポリアクリロニトリル系、ポリエチレンオキ
サイド系、酢酸ビニル−アクリル酸塩共重合体系、ビニ
ルアルコール−アクリル酸塩共重合体系、ポリアクリル
酸塩系、オレフィン−無水マレイン酸共重合体系などの
ごとき高吸水性ポリマーに水を吸収させて得られる含水
ゲル、ポリアクリル酸塩やオレフィン−無水マレイン酸
共１合体塩などのごときポリカルボン酸塩を水の存在下
に架橋剤と反応させて得られる含水ゲルなどが例示され
る。上記の高吸収性ポリマーの種類は格別制限されるも
のではな（、一般に市販されているものであればいずれ
も使用できる。

本発明において有機含水ゲルの混合量は、通常、使用水
量を供給しうる量となるが、その量は目的物の要求性能
や用途などによって適宜選択される。

しかし、含水ゲルを構成する有機分の鎗はセメント１０
０重量部当り５重量部以下に保つのが好ましい。また、
かかる有機含水ゲルの形状は粒状、板状、棒状などがあ
り、使用方法などにより特に限定されないが、混合の仕
易さの点で粒状ゲルとして用いるのが好ましい。

用いられる水は、特に制限されないが、通常、水道水、
地下水、海水などが用いられる。

本発明において水硬性組成物が乾式状態を保つ水量は、
使用材料及びその組成、温度等により異なるため一概に
は決められないが、その上限は、例えばコンクリートの
場合はスランプ値で約１ｃｍ以下（ＪＩＢＡｌ　１０１
試験法による）、モルタル、ペーストの場合はフロー値
で約１２０１１１１以下（Ｊ工５Ｒ５２０１試験法によ
る）になる量である。具体的には普通ポルトランドセメ
ント、砕石及び川砂を用いた通常のコンクリート配合に
おいては単位水量が約１５０ｋｙ／ｍ３以下、セメント
／砂比−１／２９．１４ 配合のモルタルでは水／セメント比約４４−４以下であ
る。

また、使用水量の下限は限定されないが、通常は水硬性
成分の３重ｆｉｔ％以上、好ましくは１ｏ重鎚チ以上で
ある。水量の下限は水硬性成分の化学量論的比率よりは
るかに少ない量であるが、水硬性成分は徐々に水和物を
生成し、養生期間等に外部から必要な水が補給されるこ
とにより少ない水量で硬化物の製造が可能となる。

本発明では、必要に応じて水硬性成分と有機含水ゲルの
他に通常用いられているｅ骨材、補強材冬尋を適宜配合
することができる。骨材や補強材奉各の具体例としては
、砂、砂利、パーライト等の＠量骨材、鋼球、パライト
等の加重材、粘土、クレー、ベントナイト、石灰、樹脂
繊維、パルプ繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、金属
線維、ガラス繊維、石綿、木片などが例示される。

さらに必要に応じて混和剤も配合することができる◇混
和剤の具体例としては、減水剤、バインダー、分散剤、
空気連行剤、湿潤分散剤、膨張剤、防水剤、強度増進剤
、硬化促進剤、硬化遅延剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、
増粘剤等が例示される。

かかる混和剤は予め高吸水性樹脂に含有させることがで
きる場合は、含有させて用いる方が好ましい０ 本発明における混合順序は、目的物の使用目的に応じて
適宜選択することができる。その具体的な方法としては
、例えば水硬性成分と有機含水ゲルを混合した後に、必
要に応じて骨材、補強材などを混合する方法、予め有機
含水ゲルと骨材などを混合した後、水硬性成分を混合す
る方法、全ての材料を同時に混合する方法などが挙げら
れる。

混合する際には、通常、ホバートミキサー、傾胴形ミキ
サー、強制練りミキサーなどが用いられるが、特に限定
されるものではない。

か（して得られる水硬性組成物は、水で流動化した通常
のスラリー状組成物と異なり、固体粒子同士の混合物で
ある。本発明においては、この水硬性組成物をまず型枠
に充填し、次いで加圧することによって型取りが行われ
る。通常のスラリー状組成物であれば加圧操作は不要で
あるが、本発明の場合には固体混合物であるため、加圧
することによって初めて効率的な型取りが可能となる。

加圧の方法は、通常、プレス、ローラー、ロールなどを
用いて行われるが、これらの方法に限られるものではな
い。また圧力は水硬性組成物の組成によって必ずしも一
様ではないが、通常、５１偽２以上、好ましくは１０ｋ
ｆ／Ｃｍ２以上である。

加圧に要する時間は型取り可能な時間であれば特に限定
されず、圧力、組成などによって必ずしも一定ではない
が、通常は１分以上加圧を継続することが好ましい。

型取りされた組成物は、必要に応じて型枠をとりはずし
たのち、常法に従って養生に供される。

養生の方法は格別制限されるものではなく、その具体例
として水中養生、湿空養生、スチーム養生、オートクレ
ーブ養生などが例示される。

本発明の場合、養生の間に含水ゲル中の水分が徐々に滲
み出し、その水分によって硬化が進行するが、含水ゲル
中の水分量が硬化に必要な理論量よりも少ない場合には
養生の段階で外部から水分をとり込むことによって硬化
が完全なものとなる。

このようＫして得られる硬化物は種々の用途に使用しう
るが、とくにパネル、セメント瓦、敷石、スレート、床
材、ブロックなどのごとき二次製品として有用である。

（発明の効果） か（して本発明によれば、乾式状態で混合することによ
って、分散性が良く、さらに低水分址で硬化することが
でき、その結果として品質に優れた硬化物を得ることが
できる。

（実施例） 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例及び参考例中の部はとくに断りのないか
ぎり重量基準である。

参考例１ 第１表に示す各種高吸水性樹脂に所定量の水を吸収させ
て含水ゲル（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を得た。得られた各含水
ゲルは粒径約１１１１１の粒子状であった。

第１表 傘１；　日本触媒化学社製、アクアリンク傘２：三洋化
成社製、サンウェット ＊５；　クラレイソプレン社表、Ｋニゲル参考例２ インブチレン−無水マレイン酸共重合体（クラレイソプ
レンケミカル■裂、イソパン１ｏ）ナトリウム塩（中和
度α７８）の８％水溶液１４４部にポリエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル（共栄社油脂化学工業■裂、
エポライ）４００１１：）８％水浴液７５部を加え、均
一に混合した後、ステンレス製容器に流し込み水分が蒸
発しないよう密封し、６０℃のオープン中で２時間加熱
し架橋反応を行った。得られた含水ゲルＣＭ）は５０Ｘ
５０ＸＩＯＩＩＩＩの直方体であった。

実施例１ セメント（アサノ普通ポルトランドセメント）１５００
Ｆに砂（豊浦標準砂）１５００５’及び含水ゲル（Ｉ）
〜（■）を第２表に示す所定量の水を含む相当量を添加
し、ホバート型モルタルミキサーで５分間混合した後、
フロー値をＪＩＳＲ−５２０１に準じて測定した。結果
を第２表に示す。次に５ｏＩＩｋφＸ１０１）Ｉのモル
タル用型枠に充填し、第２表に示す所定の圧力を５分間
かけて成型品を作り、２０℃湿空にて一晩養生し、ＪＩ
ＳＡ−１１５２に準じて成型品の上面仕上げを行なった
後脱型し、２０℃の水中で所定材令まで養生を行なった
。

得られた硬化物の圧縮強度をＪＩＳＡ−１１０８に準じ
て測定した。結果を第２表に示す。

また、比較のため含水ゲルの代わりに水を用いた場合に
ついても実施例１と同様に操作をしく但し、加圧操作は
省略）、得られた硬化物の圧縮強度を測定した。結果を
第２表に示す。

第　　２　　表 この結果から、本発明の場合には低水分蓋で硬化するこ
とができ、得られた硬化物の強度は著しく高度なことが
わかる。

実施例２ セメントｔ０００？、砂２００（ｌ及び第３表に示す所
定蓋の水を含む相当量の含水ゲルを用いること以外は実
施例１と同様に操作してフロー値及び硬化圧縮強度を測
定した０ また、比較のため含水ゲルの代わりに水を用いた場合に
ついても同様に操作をしく但し、加工操作は省略）、フ
ロー値及び圧縮強度を測定したＯあわせて結果を第３表
に示す０ 第　　３　　表 この結果から骨材の使用比率が高い場合でも低水分量で
硬化することができ、得られた硬化物の強度は著しく高
度なことがわかる。

実施例３ セメント１０００？に砂２０００５’、含水量２５０２
に相当する含水ゲル（Ｉ）及び第５表の補強材繊維を所
定量添加し、ホバート型モルタルミキサーで３分間混合
した後、５ｏｓφ×１０傷のモルタル用型枠に充填し、
５０Ｑ／−の圧力を５分間かけて成型品を作った。次［
２０’Ｃ湿をにて一晩養生した後、脱型した◇得られた
硬化物を縦方向に切断し、断面での繊維の分散状態を観
察した。

結果を第４表に示す。

また、比較のため含水ゲルの代わりに水を４５０２用い
ること以外は同様に操作をしく但し、加圧操作は省略）
、得られた硬化物の断面を観察した。

結果を第４表に示す。

第４表 傘１　：三井石油化学社製、ボンフィックス卓２　：　
神戸製ａ所ｇ、シンコーファイバーこの結果から本発明
例は比重差のある補強材を均一に分散することができ、
分離の少ない良質な硬化物が得られることがわかる。

実施例４ セメント（アサノ普通ポルトランドセメント）、粗骨材
（青梅砕石最大粒径２０關）、細骨材（大井用産川砂）
及び含水ゲルを第５表に示す配合に従って配合した後、
強制練りミキサーで９０秒間′混練した。Ｊ工ＳＡ１１
０１に従いスランプを測定した後、１０ｃｍφＸ２０（
＋１１１のコンクリート用型枠に充填し第６表に示す所
定の圧力を５分間かけて成型品を作りた。次に２０℃湿
空にて一晩養生し、ＪＩＳ　Ａ−１１５２に従い成型品
の上面仕上けを行なった後脱型し２０℃の水中で所定材
令まで養生を行なった。

得られた硬化物の圧縮強度をＪＩＳ　Ａ−１１０８に準
じて測定した◇結果を第５表に示す。

また比較のため含水ゲルの代わりに水を用いた場合につ
いても実施例４と同様な操作をしく但し、加圧操作は省
略）、得られた硬化物の圧縮強度を測定し九〇結果を第
５表に示す。

第　　５　　表 この結果から、本発明の場合にはコンクリート配合物に
おいても低水分量で硬化することができ、得られた硬化
物の強度は著しく高度なことがわかるＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、水硬性成分、有機含水ゲル及び所望により骨材、補
   強材を含有して成る乾式水硬性組成物を型枠に充填し、
   加圧して型取りをしたのち養生し硬化せしめることを特
   徴とする水硬性硬化物の製造方法。