JPS63100083A - 新規な水硬性組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は新規な乾式水硬性組成物に関し、さらに詳しく
は、水硬性成分、有機含水ゲル及び所望によシ骨材、補
強材を含有してなる乾式水硬性組成物に関する。

（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、水性スラリーの混線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シ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げかりかプリー
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。

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ｆｉ系！　トの減水剤を
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賃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Ｋ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
融解しないように材料の温度、雰囲気の温度等温度管理
１行なう必要があり、またセメントと氷の均一混合性に
氷の粒径が大きく関与するため氷の粒径を混練終了時ま
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。さらには氷が残っているうちに締め固めた場合、
氷の部分が硬化後空隙となシ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、混線物が低温になること
より水硬性成分の硬化が遅れ、生産性が悪くなるといっ
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−
１４１４５０号など）、これはいずれも多量の水を含む
セメント混線物中の水を高吸水性樹脂に吸水させること
により混線物中の水の影響を少なくしようとするもので
あり、水の供給源として含水ダルを使用する技術につい
ては、従来、全く知られていなかった。

（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
すべく鋭意研究の結果、使用水の供給源として有機含水
デルを使用し、乾式状態で混合すると分散性に優れた均
一な硬化物が得られ、さらに低水分量で硬化可能となり
、その結果として強度の高い硬化物が得られることを見
い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに到った
。

（問題点を解決するための手段） かくして本発明によれば、水硬性成分、有機含水デル及
び所望によシ骨材、補強材を含有して成る乾式水硬性組
成物が提供される。

本発明において用いられる水硬性成分とは、水利反応に
よシ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、早強デルトランドセメン
ト、中庸熱ポルトランドセメント、アルミナセメント、
フライアッシェセメント、高炉セメント、シリカセメン
ト、各椋混合セメント、鉱滓セメント、石膏、高炉スラ
グ、フライアッシ為などが挙げられる。

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５７１０００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
もよく、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、ポリエチレンオ中
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
共重合体塩などのごときポリカルゲ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グルなどが例示され
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
はなく、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ｉｉは、通常、使用
水量な供給しうる童となるが、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ｆはセメント１０
０重重部当り５重量部以下に梶つのが好ましい。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
シ、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ｆｆ１
Ｕ、使用材料及びその組成、温夏等により異なるため一
概には決められないが、例えば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１ｃｒＩＬ以下（ＪＩＳ
ＡＩＩＯＩ試験法による）、モルタル、イーストの場合
はフロー値で約１２０龍以下（ＪＩＳ　Ｒ５２０１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では単位水量が約１５０
　ｋｇ／ｍ”以下、セメント／砂比＝：！１に配合のモ
ルタルでは水／セメント比約０．４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重量％以上、好ましくは１０重童チ以上である
。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骨材、補強材を適宜配合するこ
とができる。骨材中神強材の具体例としては、砂、砂利
、ノＪ？−ライト等の軽量骨材、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、
ノぐルグ繊維、力−−ン繊維、アラミド（１１維、金属
繊維、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。

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ケ９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。

かくして得られる本発明の水硬性乾式組成物は、水で流
動化した通常のスラリー状組成物と異な９、固体粒子同
士の混合物である。この組成物を硬化する方法はとくに
限定されるものではなく、例えば加圧成型、振動成型、
遠心成型などの方法が適用される。例えば加圧成型の場
合には、組成物を型枠に充填したのち加圧することによ
り型環りが行われる。

加圧の方法は、プレス、ローラー、ロールなどを用いて
行われ、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、５　ＭｌＣｒＨ以上である。加圧
に要する時間は圧力、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。また振動成型の場合には、型枠に充填後、振動によ
って型取りが行われる。

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、必要に応じて養生に供される。

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、養生の間に含水グ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シも少ない場合には
養生の段階で外部から水分をとシ込むことによって硬化
が完全なものとなる。

このように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） かくして本発明によれば、水の供給源として有機含水グ
ルを用いることによって、煩雑な温度管理が不要で、分
散性が良く、低水分量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与える乾式組成物を得るこ
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（１）〜（璽）を得た。得られた各含水ｒ／
Ｉ／は粒径的１ｔｍの粒子状であっ九。

第　　　１　　　　表 ＊１　：日本触媒化学社製、アクアリック中２：三洋化
成社裂、サンウェット 中３：クラレイソプレン社製、ＫＩグル参参考２ イソブチレン−無水マレイン酸共重合体（クラレイソプ
レンケミカル（株）製、イソパン１０）ナトリウム塩（
中和度０．７８）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
（株）製、エポライ）４００Ｅ）８％水溶液７３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（ｆＶ）
は５０Ｘ５０×１０ｍの直方体であり九。

実施例１ セメント（アサノ普通ポルトランドセメント）１５００
ＩＩＫ砂（豊浦標準砂）１５０（ｌ及び含水ゲル（１）
〜（■）を第２表に示す所定量の水を含む相当量を添加
し、ホバート世モルタルミキサーで３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５備φ×１０国のモルタル用型枠
に充填し、第２表に示す所定圧力を５分間かけて成型品
を作シ、２０℃湿空にて一晩養生し、ＪＩＳＡ−１１３
２に準じて成型品の上面仕上げを行なった後、脱壓し、
２０℃の水中で所定材令まで養生を行なり几。

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シ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。

この結果から、本発明の場合には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２ セメント１０００．９　、砂２０００Ｊ’及び第３表に
示す所定量の水を含む相当量の含水グ、ルを用いる仁と
以外は実施例１と同様に操作してフロー値及び圧縮強度
を測定した。

また、比較のため含水グ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。

あわせて結果を第３表に示す。

この結果から、骨材の使用比率が高い場合でも、従来法
よシはるかに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１０００１１に砂２０００ｆ？　、含水［２５
０９に相当する含水ゲル（１）及び第４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、５３φＸ１０ｍのモルタル用聾枠に充填し
、５０　ｋｇ／ｃｍ”の圧力を５分間かけて成型品を作
った。次に２０℃湿空にて一晩養生した後、脱湿した。

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シに水全４５０１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ｔ−観察した。

結果を第４表に示す。

第　　　４　　　表 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
（′！？梅砕石、最大粒径２０　ｍ　）　、細骨材（大
井用産川砂）及び所定量の水を含む含水ゲル（１）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。ＪＩＳ　Ａ１１０１に従いスラン
プを測定した後、１０ｃｒｎφ×２０備のコンクリート
用型枠に充填し第５表に示す所定の圧力を５分間かけて
成型品を作った。次に２０℃湿空にて一晩養生し、ＪＩ
ＳＡ−１１３２に従い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ｔ−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ダ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）、得られ几硬化物の圧縮強度を測定した。結果を第
５表に示す。

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。

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ことを特徴とする新規な乾式水硬性
   組成物。