JPS63248782A

JPS63248782A - 軽量気泡セメント硬化体の製造方法

Info

Publication number: JPS63248782A
Application number: JP8026887A
Authority: JP
Inventors: 桜田　孝幸; 小竹　和広; 隆若宮; 渡辺　邦孝
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-10-17

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］本発明は軽量気泡セメント硬化体の製造方法に係り、特
に安定かつ良好な気泡を形成し得る軽量気泡セメント硬
化体の製造方法に関する。

［従来の技術］セメント硬化体は、主にコンクリート構造物やコンクリ
ート製品として用いられているが、近年、軽量骨材ある
いは気泡を導入することにより軽量化を図った、軽量コ
ンクリート、気泡コンクリートの開発が進められており
、その軽量性、断熱性、防音性等の特性を利用して、建
築構造物用被覆材等への用途が開発されている。

軽量コンクリート、気泡コンクリート等の製造方法には
、 ■　骨材としてパーライト、抗火石、スチロボール粒、
人工軽量骨材等の軽量骨材を用いる方法。

■　セメントのアルカリ性を利用してアルミニウムを反
応させ、その際の発生ガスにより形成される気泡をモル
タル中に固定する方法（ＡＬＣ）。

■　起泡剤を用いて、安定な微少泡を作り、モルタル中
に含有させる方法。

等の方法がある。

［発明が解決しようとする問題点］上記■〜■の方法のうち、■の軽量骨材を用いる方法は
、軽量骨材が高価であり、また、特殊セメントを用いる
必要がある等の理由から製造コストが高いという問題が
ある。

また、■のアルミニウムを用いる方法では、発泡コント
ロールが難しいという問題がある。

一方、■の起泡剤を用いる方法では、このような問題は
ないものの、気泡の安定性が悪く、混練過程で気泡がつ
ぶれてしまうという問題がある。

■の方法において、起泡剤による発泡の安定化を図る方
法として、特公昭６０−２０３５１に蛋白系発泡剤とカ
チオン性界面活性剤とを組み合せて投入使用する方法が
開示されているが、この方法によっても十分に安定な気
泡は得られない。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記従来の問題点を解決し、安定で良好な気泡
を発泡させて、低比重の軽量気泡セメント硬化体を低コ
ストで生産することができる、軽量気泡セメント硬化体
の製造方法を提供するものであって、起泡剤及び水を混合して得られたエアーミルクと、セメ
ントモルタル又はセメントペーストとを含む軽量セメン
ト混合物を成形し、次いで養生して軽量気泡セメント硬
化体を製造する方法において、セメントモルタル又はセ
メントペーストとして、オキシカルボン酸、多価アルコ
ール、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩とポリ
オール複合体の混合物、メチルセルロース及びゼラチン
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含有するも
のを用いることを特徴とする軽量気泡セメント硬化体の
製造方法、を要旨とするものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明においては、まず、起泡剤及び水等よりエアーミ
ルクを、また、セメント、水及び骨材等を混合してセメ
ントモルタル又はセメントペースト（以下、モルタル又
はペーストと略すことがある）を、各々、調製する。

°　エアーミルクの調製にあたり、起泡剤としては、動
物蛋白質系、界面活性剤系又は特殊合成樹脂系のものが
用いられる。起泡剤及び水の混合割合は、得られるエア
ーミルクの比重ρが０．０３〜０．１とりわけ０．０５
前後となるように調整するのが好ましい。

所定量の起泡剤、水及び必要に応じてその他の添加剤を
混合して起泡させ、エアーミルクを得るには、高圧空気
を利用した連続式気泡機を用いるのが好ましい。その他
、高速ミキサーを用いてバッチ式で混合発泡させること
もできる。

別に、セメント、水及び必要により骨材、減水剤等を混
合して、セメントモルタル又はペーストを調製するが、
本発明においては、セメントモルタル又はペーストの調
製に際し、気泡安定剤として、オキシカルボン酸、多価
アルコール、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩
とポリオール複合体の混合物、メチルセルロース及びゼ
ラチンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を混合
する。

本発明においてセメント原料としては、一般の普通ポル
トランドセメント（ｏｐｃセメント）を用いることがで
きる。なお、本発明において用いるセメント原料として
は、珪酸カルシクムーアウインースラグ系低アルカリ性
セメントも好適であり、このようなものとしては、例え
ば、珪酸３石灰（３ＣａＯ・５ｉｏ２）、珪酸２石灰（
２ＣａＯ−Ｓｉ０２）などのカルシウムシリケートを主
成分とするボルトランドセメントクリンカ−２０〜フ０
重量％、カルシウムサルポアルミネート３ＣａＯｅ　３
Ａｉ２０３　　・ＣａＳＯ４を主成分とするクリンカー
１０〜４０重量％、無水石ロウ又は二水石コウ１０〜４
０重量％、高炉水砕スラグ又はフライアッシュ２０〜６
０３１量％の組成で、かツ（３Ａ　１２０３＋　１　、
　５　Ｓ　ｉ　Ｏ２）／　（Ｃａ　Ｏ−Ｓ　Ｏ３）がモ
ル比で１．０〜１．５であるものがあげられる。

減水剤としてはポリアルキルアリルスルポン酸系減水剤
等の高性能減水剤が好ましく、特にナフタリンスルホン
酸ホルマリン縮金物系減水剤が望ましい。

骨材としては特に制限はなく、通常使用される天然又は
人工の軽量微粉骨材、例えばシラスバルーン、微粉シリ
カ、フライアッシュ、シリカフニーム等が用いられる。

気泡安定剤のうち、オキシカルボン酸としては、クエン
酸又はリンゴ酸等のオキシポリカルボン酸が挙げられる
。多価アルコールとしては、ポリオキシアルキレングリ
コール又はポリビニルアルコール等が挙げられる。具体
的には、モノ又はポリオキシアルキレングリコールとし
ては、エチレングリコール（分子量６２）、ポリエチレ
ンブレコール（分子量１ｏｏｏ以下）、プロピレングリ
コール（分子量７６）、ポリプロピレングリコール（分
子量１０００以下）、テトラメチレングリコール（分子
量９０）等が好ましく、また、ポリビニルアルコールと
しては分子量１０００〜５０００、特に１５００〜１８
００のものが好ましい。ポリカルボン酸塩としては、「
ワーク５００Ｊ　　（日本ゼオン社製）を用いることが
できる。リグニンスルホン酸塩とポリオール複合体の混
合物としては「ホゾリスＮｏ、７０Ｊ　　（ホゾリス物
産社製）を用いることができる。

セメントモルタル又はペーストの調製には、予め所定量
の減水剤、水及び上記気泡安定剤を計量混合して混合物
を得、この混合物に、セメント又はセメントと軽量骨材
とを混合したものを混合するのが好ましい。

モルタル又はペースト調製に際し、セメント、骨材、減
水剤及び水の混合割合は、セメント１００重量部に対し
て、骨材０〜５０重量部、減水剤０〜２．０重量部、水
３０〜４０重量部とするのが好適である。

一方、気泡安定剤の混合割合は、少な過ぎると十分な気
泡安定効果が得られず、多過ぎると硬化が遅くなりすぎ
、または、モルタル及びペーストの軟度の低下などが生
じて、実用上問題がある。

気泡安定剤の混合割合は、用いる気泡安定剤の種類に応
じて、例えば下記第１表のような範囲とするのが好まし
い。

第　　１　　表次に前記エアーミルクとモルタル又はペーストとを混合
し、軽量セメント混合物を調製するが、この際、エアー
ミルクとモルタル又はペーストとの混合割合を調整する
ことにより、得られる軽量セメント混合物の比重ρ；０
．５〜２．Ｏ１好ましくはρ＝１．０〜１．６となるよ
うにするのが好ましい。

この軽量セメント混合物の調製に際し、必要に応じて補
強繊維を添加しても良い。補強繊維としては、ＡＲＧ等
のガラス繊維、アスベスト、カーボン繊維、その他有機
系繊維等を用いることができる。補強繊維としてガラス
繊維を用いる場合、繊維長さは６〜４０ｍｍ程度である
ことが好ましく、その添加量はエアーミルクとモルタル
又はペーストとの合計重量に対して１〜７重量％程度と
するのが好ましい。用いるガラス繊維の繊維長さが６ｍ
ｍ未満では補強効果が低く、４０ｍｍを超えると混合不
良が生じ易い。また、ガラス繊維の添加割合が１重量％
未満では補強効果が低く、７重量％を超えると混合不良
が生じ易い。

軽量セメント混合物は、オムニミキサー等の混練機を用
い、十分に混練することにより調製する。

得られた軽量セメント混合物は、次いで、常法に従って
成形し、養生する。成形は所望の型枠にペーストを打込
み成形し、又、養生は約４０℃で１５時間程度蒸気養生
にて行なうのが好ましい。

養生により硬化したセメント成形体は、脱型した後更に
養生する。この場合の養生は、室温で７日以上行うのが
好ましい。これにより安定な気泡を有する軽量セメント
製品が得られる。

［作用］オキシカルボン酸、多価アルコール、ポリカルボン酸塩
、リグニンスルホン酸塩とポリオール複合体の混合物、
メチルセルロース及びゼラチンは、極めて優れた気泡安
定化作用を有する。従フて、これらの１種又は２種以上
をセメントモルタル又はセメントペーストに添加使用す
る本発明の方法によれば、良好な気泡安定性のもとに、
低比重で高特性の軽量セメント硬化体を低コストで安定
生産することがでざる。

［実施例］以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限
定されるものではない。

実施例１水及び起泡剤（アルケニールコハク酸系起泡剤）を混合
して比重ρ＝０．０５のエアーミルクを調製した。別に
、下記配合でセメントモルタルを調製した。

セメントペーストセメント：普通ポルトランドセント１００重量部水：３４重量部高性能減水剤：ポリアルキルアリルスルホン酸塩１．０
重量部気泡安定剤：クエン酸０．２重量部得られたエアーミルクとセメントペーストとを混合し、
この混合物に更に補強繊維として耐アルカリガラス繊維
（商品名「セムフィルＪ　、　Ｗａｎ長さ１＝１８ｍｍ
）を４重量％添加してオムニミキサーにて混合した後、
型枠に打込み成形し、４０℃で１５時間蒸気養生した。

その後説型し、更に２０℃、湿度８０％で２８日間、２
次養生した。

得られた軽量気泡セメント硬化体は比重１．３と極めて
軽量で、切断面の気泡を観察したところ、極めて均一で
良好な気泡が形成されていることが認められた。

実施例２気泡安定剤として第２表に示すものをＯＰＣセメント１
００重量部に対して０．２重量部配合し、混練時間を０
〜９０秒の間で種々変えたこと以外は実施例１と同様に
して軽量セメント硬化体を製造し、得られた硬化体の比
重の増加割合を測定し、混練時間に対する比重の増加割
合を調べることにより、気泡安定効果を調べた。

即ち、気泡安定効果が大きい場合には、混練時間が長い
場合においても気泡がつぶれたりすることがないため、
比重の増加割合が小さく、低比重の軽量セメント硬化体
が得られる。

第　　２　　表なお、比較のため気泡安定剤無添加のもの（Ｎｏ、１３
）についても同様に測定を行なった。結果を第１〜４図
に示す。

なお、測定はいずれも３個の硬化体試料について行ない
、結果はｎｗ３の平均値で示した。

第１〜４図より、本発明で用いる気泡安定剤、即ち、オ
キシカルボン酸、多価アルコール、ポリカルボン酸塩、
リグニンスルホン酸塩とポリオール複合体の混合物、メ
チルセルロース及びゼラチンは、いずれも優れた気泡安
定効果を有し、混練過程で気泡がつぶれるのを防止し、
安定かつ良好な気泡を保持させることができることが明
らかである。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の軽量気泡セメント硬化体の
製造方法は、起泡剤及び水を混合して得られたエアーミ
ルクｌセメントモルタル又はセメントペーストとを含む
混合物を成形し、次いで養生して軽量気泡セメント硬化
体を製造する方法において、セメントモルタル又はセメ
ントペーストとして、オキシカルボン酸、多価アルコー
ル、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩とポリオ
ール複合体の混合物、メチルセルロース及びゼラチンよ
りなる群から選ばれる１ｆｆｌ又は２種以上を含有する
ものを用いることを特徴とするものであって、本発明に
よれば、混線過程等において気泡がつぶれるのを防ぎ、
安定かつ良好な気泡を形成させて、低比重の軽量気泡セ
メント硬化体を効果的に生産することができる。しかも
、本発明の方法は起泡剤による方法であるため、原料コ
ストが低く、低コストの製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はいずれも実施例２で得られた結果
を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）起泡剤及び水を混合して得られたエアーミルクと
、セメントモルタル又はセメントペーストとを含む軽量
セメント混合物を成形し、次いで養生して軽量気泡セメ
ント硬化体を製造する方法において、セメントモルタル
又はセメントペーストとして、オキシカルボン酸、多価
アルコール、ポリカルボン酸塩、リグニンスルホン酸塩
とポリオール複合体の混合物、メチルセルロース及びゼ
ラチンよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含有
するものを用いることを特徴とする軽量気泡セメント硬
化体の製造方法。
（２）セメントモルタル又はセメントペーストは、セメ
ント１００重量部に対し、０．０５〜０．５重量部のオ
キシカルボン酸を含有する特許請求の範囲第１項に記載
の製造方法。
（３）オキシカルボン酸がポリオキシカルボン酸である
特許請求の範囲第２項に記載の製造方法。
（４）ポリオキシカルボン酸がクエン酸である特許請求
の範囲第３項に記載の製造方法。
（５）セメントは普通ポルトランドセメントである特許
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の
製造方法。
（６）セメントは、珪酸カルシウム−アウイン−スラグ
系低アルカリセメントである特許請求の範囲第１項ない
し第４項のいずれか１項に記載の製造方法。
（７）エアーミルクの比重は０．０３〜０．１である特
許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に記載
の製造方法。
（８）セメントモルタルは、セメント１００重量部に対
して骨材５０重量部以下、水３０〜４０重量部、減水剤
２．０重量部以下及びオキシカルボン酸０．０５〜０．
５重量部を混合してなるものである特許請求の範囲第７
項に記載の製造方法。
（９）セメントペーストは、セメント１００重量部に対
し水３０〜４０重量部、減水剤２．０重量部以下及びオ
キシカルボン酸０．０５〜０．５重量部を混合してなる
ものである特許請求の範囲第２項に記載の製造方法。
（１０）軽量セメント混合物は補強繊維を含む特許請求
の範囲第１項ないし第９項のいずれか１項に記載の製造
方法。