JPS63274643A - 繊維補強セメント - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は繊維補強セメント、特に長期耐久性に優れた繊
維補強セメントに係るものである。

（従来の技術） 繊維補強セメント（ＧＲＣ）はセメントを繊維、特に耐
アルカリ性硝子ｓＨにより補強しである為。

比較的薄く出来、軽量てあって曲げ強度や衝撃強度がモ
ルタルやコンクリートのそれらに比して高い為、建築物
の外壁等に用いられている。

この様な繊維補強セメントの代表的な組成としては、ジ
ルコニアを含有した耐アルカリ性硝子繊維により普通ポ
ルトランドセメントを補強したものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これら補強セメントは、長期にわたると
強度の低下が認められ、この為安全性を考慮して非耐力
部材の使用分野への使用に限らざるを得ない欠点を有し
ていた。

又、この様な欠点を是正せんが為にガラス繊維の組成と
してジルコニアと共に希土類酸化物を併用することも提
案されているが、長期にわたり強度の低下を効果的に改
善する迄には至っていない。

（問題点を解決する為の手段） 本発明者は、これら従来法が有する強度低下を長期にわ
たり効果的に防止し得る手段を見出すことを目的として
種々研究、検討した結果、特定組成に３１製されたセメ
ントを、特定組成に調製された耐アルカリ性硝子繊維に
よって補強せしめることにより、前記目的を達成し得る
ことを見出した。

かくして本発明は、活性シリカ粉末を含有したセメント
を、ジルコニア及び希土類酸化物を含有したガラスａｍ
で補強したことを特徴とする繊維補強セメントを提供す
るにある。

本発明において用いられる活性シリカ粉末としては４例
えば金属シリコンやフェロシリコンを製造する際に副生
ずる様な無定形シリコン微粉末が純度が高く、又微粉体
であるとの理由により適当である。

又、活性シリカ粉末の平均粒子直径は０．１〜１０終程
度を採用するのか適当である０粒子直径か前記範囲に満
たない場合には水の使用量が増加し、強度の低下を来た
し、逆に前記範囲を趙える場合には反応性が低下し、長
期強度の低下を来たす虞れがあるので何れも好ましくな
い。

セメントに含有される活性シリカ粉末の量は、５〜３０
重量％置火を採用するのが適当である。

含有量が前記範囲に満たない場合には、長期強度の低下
を来たし、逆に前記範囲を超える場合には水の使用量が
増加し、強度の低下を来たす虞れがあるので何れも好ま
しくない。

活性シリカ粉末が含有されるセメントとしては、例えば
ポルトランドセメント（普通、早強、中庸各ポルトラン
ドセメント、白色セメント）、マグネシアセメント、石
膏、石灰等の水硬性無機質セメント等を適宜一種或は二
種以上混合して用いることが出来る。

次に１本発明に用いられるガラスｍ！ａとじては、ジル
コニアと共に希土類酸化物が含まれることか必要である
。何故なら、長期にわたり高い耐アルカリ性を維持せし
める必要があるからである。

用いられるジルコニアの量としては、ｌｒＯ□に換算し
て１０〜２４重量％程置火採用するのが適当である。

ジルコニアの量が前記範囲に満たない場合には耐アルカ
リ性の向上効果が不十分となり、前記範囲を超える場合
には液相温度が上昇し、又失透し易くなり、紡糸性に支
障を来たす虞れかあるので何れも好ましくない。

又、用いられる希土類酸化物は、１〜１５重量％置火を
採用するのが適当である。

希土類酸化物の量が前記範囲に満たない場合には前記Ｚ
ｒＯ，と協働して耐アルカリ性の向上を効果的に実現出
来ず、逆に前記範囲を超える場合には粘性が高くなり、
紡糸に支障を来たす虞れがあるので何れも好ましくない
。

本発明に用いられる希土類酸化物としては、ランタン、
ネオジウムの酸化物が効果的であるが、セリウムやプラ
セオジウムも用いることか出来る。

本発明に用いられるガラス繊維にあっては、上記の如く
ジルコニアと希土類酸化物か含まれる限り広範囲の種々
な組成を採用し得るが、次の様な組成を有するガラス＃
Ｊ１ｍを採用する場合には、本発明の目的を最大限に発
揮し得るのて特に好ましい。

５ｉＯｚ　　　　　　　　　　４５　〜６５　重量％Ｚ
ｒ０ｔ　　　　　　　１０　〜２４ ＾ＬＯ，Ｏ〜５ ＲＯＯ〜１８ Ｒ，’　０　　　　　　５　〜２４ 希土類酸化物　　０．５〜１５ ８．０３０　〜３ ｓｏ、　　　　　　　ｏ、ｏｓ〜Ｉ Ｃ１Ｏ〜ｌ から成り、ＲＯはＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＢａＯ，Ｓ
ｒＯから選ばれ、　Ｒ，’　ＯはＮａ、Ｏ（１−２４重
量％、Ｌｉ２００〜５重量％、Ｋ２Ｏ０〜５重量％であ
り、ＺｒＯ２＋希土類酸化物１２〜３５重量％であり、
希土類酸化物は０．５重量％以上のＬａ、Ｏ，を含むガ
ラス繊維、或は５ｉ０２４５　〜６５　　重量％ ｚｒＯ□ｌＯ〜２４ ＾＋、０．　　　　　　０　〜５ ＲＯＯ〜１８ Ｒ，’　０　　　　　　５　〜２４ 希土類酸化物　　１〜１５ ８２０□　　　　　　０〜３ からなり、　ＲＯはＣａＯ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＢａＯ，
ＳｒＯから選ばれ、Ｒ２′０はＮａｔＯＯ〜２４ｆｆｉ
　１％、　Ｌｉ、０　０〜５重量％、　Ｋ、ＯＯ〜５正
量％であり、　ＺｒＯ□十希土類酸化物１２〜３５重量
％であり、希土類酸化物は０．５重量％以上のＬａ、Ｏ
，と０．５重量％以上のＮｄ、０．を含み、　Ｌａ２０
ｉ／Ｎｄ２０ｚ≧１であるガラスｍａａである。

かかるガラス繊維の使用量は、繊維補強セメント中の全
固形分に対し、０．５〜２０重量％が適当である。

繊維の使用量が前記範囲に満たない場合には十分な補強
効果を期待出来ず、逆に前記範囲を超える場合にはｍ維
の一部がセメント硬化体表面に浮き出る様な現象が生じ
、かえって補強効果を阻害する虞れがあるのて何れも好
ましくない。

これらガラス繊維は、フィラメント、ストランド、ロー
ビング又はそれらの切断物、集植物、桔層物等の形態で
用い得るが、中でもストランド又はロービングを３〜１
００ｍｍ長に切断したチョップトストランドを用いるこ
とが強度上好ましい。

更に本発明においては例えば珪砂、軽量骨材、石、発泡
樹脂ビーズ等の骨材及びフライアッシュ、白土、スラグ
等の添加材及び凝結速度ｍｆｆ剤、顔料、増粘剤等の添
加剤を本発明の目的を逸脱しない限り用いることが出来
る。

（実施例） 実施例ｌ ５ｉｎｓ　５８重ｉ％、Ｚｒ０□１６重１％、Ｃａｎ　
４．５！＆量％、ＭｇＯ２，Ｓ　ｉ量％、ＮａＪ　１４
．７重量％。

Ｌａｇ’ｓ　３　ｍ１％、１ｅｄ２０：１１重量％を白
金ル°ツボにて溶融し、ガラスを形成せしめた。かかる
ガラスを再溶融し、白金ルツボの底部より直径ｌＯ〜２
５ＩＬのガラスフィラメントとして繊維化し、かかるフ
ィラメントを１００本集めてストランドとなし、これを
２５ｍｍ長に切断してチョウブトストランドを得た０次
に普通ポルトランドセメント８０重量部、砂６７重量部
、フェロシリコン製造時に回収された平均粒径０．１５
ｐの無定形活性シリカ粉２０重曹部、ナフタリンスルホ
ン酸系減水剤（花王社製マイティーｌｓｏ　）　１重量
部、水３５重量部に前記チョップトストランド５重量部
を加え、よく混合した。得られた混合物を通常のダイレ
クトスプレー法により厚さ５−■の板状体に成形した。

成形の翌日脱型し、２８日間２０°Ｃ４相対湿度８０％
の恒温恒湿室にて養生後曲げ強度を測定し、６０℃湿空
養生を行ない各期日毎に曲げ強度を測定した結果は第１
表の如くでありだ。

実施例２ ＳｉＯｚ　５１重量％、Ｚｒ０２２０重量％、Ｃａ０２
　重量％、Ｂａ０１　重量％、　ＳｒＯ１ｍ１２％、Ｎ
ａ、０１３重量％、Ｋ２Ｏ１重量％、Ｌａ、Ｏ，１重量
％、Ｎｄ、０．１重量％、　Ｐｒ５Ｏ＋＋　０．８ｆｆ
ｉｆｆｉ％、　ＢｔＯｉ　２重量％、　ＡＩ□０３１重
量％、ＳＯ３０，１重量％、ＣＩｏ、１重量％を白金ル
ツボにて溶融し、ガラスを形成せしめた。かかるガラス
を再溶融し、白金ルツボの底部より直径１０〜２５ＩＬ
のガラスフィラメントとして繊維化し、かかるフィラメ
ントを１００本集めてストランドとなし、これを２５ｍ
■長に切断してチョツプドストランドを得た。

これを実施例１と同様のセメントモルタル組成中に５重
量部加え、よく混合した。得られた混合物を実施例１同
様に５■■厚の板状体にし。

実施例１と同様に曲げ強度を測定した結果は第１表の如
くであった。

比較例１ 実施例１で用いたｍｉｘの組成中からランタン及びネオ
ジウムの酸化物を除き、これらに相当する量の分だけジ
ルコニア成分を増加したｍ！ｌを用いた以外実施例１と
同様にして得た板状体の曲げ強度は第１表の如くであっ
た。

比較例２ 実施例１で用いたセメント成分中から活性シリカ分を除
いた以外実施例１と同様にして得た板状体の曲げ強度は
第１表の如くであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、活性シリカ粉末を含有したセメントを、ジルコニア
   及び希土類酸化物を含有したガラス繊維で補強したこと
   を特徴とする繊維補強セメント。 ２、活性シリカ粉末は、無定形シリコン微粉末である請
   求の範囲（１）の繊維補強セメント。 ３、活性シリカ粉末の平均粒子直径は０．１〜１０μで
   ある請求の範囲（１）又は（２）の繊維補強セメント。 ４、活性シリカ粉末の含有量は５〜３０重量％である請
   求の範囲（１）又は（２）の繊維補強セメント。 ５、活性シリカ粉末を含有したセメントは、普通ポルト
   ランドセメント、スラグセメントである請求の範囲（１
   ）の繊維補強セメント。 ６、ガラス繊維中に含まれるジルコニアの量はＺｒＯ＿
   ２に換算して１０〜２４重量％である請求の範囲（１）
   の繊維補強セメント。 ７、ガラス繊維中に含まれる希土類酸化物の量は１〜１
   ５重量％である請求の範囲（１）の繊維補強セメント。 ８、ガラス繊維の組成は、 ＳｉＯ＿２　４５〜６５重量％ ＺｒＯ＿２　１０〜２４ Ａｌ＿２Ｏ＿３　０〜５ ＲＯ　０〜１８ Ｒ＿２′Ｏ　５〜２４ 希土類酸化物　０．５〜１５ Ｂ＿２Ｏ＿３　０〜３ ＳＯ＿３　０．０５〜１ Ｃｌ　０〜１ からなり、ＲＯはＣａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｓ
   ｒＯから選ばれ、Ｒ＿２′ＯはＮａ＿２Ｏ　０〜２４重
   量％、Ｌｉ＿２Ｏ　０〜５重量％、Ｋ＿２Ｏ　０〜５重
   量％であり、ＺｒＯ＿２＋希土類酸化物１２〜３５重量
   ％であり、希土類酸化物は０．５重量％以上のＬａ＿２
   Ｏ＿３を含むものである請求の範囲（１）の繊維補強セ
   メント。 ９、ガラス繊維の組成は、 ＳｉＯ＿２　４５〜６５重量％ ＺｒＯ＿２　１０〜２４ Ａｌ＿２Ｏ＿３　０〜５ ＲＯ　０〜１８ Ｒ＿２′Ｏ　５〜２４ 希土類酸化物　１〜１５ Ｂ＿２Ｏ＿３　０〜３ からなり、ＲＯはＣａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｓ
   ｒＯから選ばれ、Ｒ＿２′ＯはＮａ＿２Ｏ　０〜２４重
   量％、Ｌｉ＿２Ｏ　０〜５重量％、Ｋ＿２Ｏ　０〜５重
   量％であり、ＺｒＯ＿２＋希土類酸化物１２〜３５重量
   ％であり、希土類酸化物は０．５重量％以上のＬａ＿２
   Ｏ＿３と０．５重量％以上のＮｄ＿２Ｏ＿３を含み、Ｌ
   ａ＿２Ｏ＿３／Ｎｄ＿２Ｏ＿３≧１である請求の範囲（
   １）の繊維補強セメント。 １０、ガラス繊維の使用量は、繊維補強セメント中の全
   固型分に対し、０．５〜２０重量％である請求の範囲（
   １）の繊維補強セメント。