JPS63386B2 - - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Description
本発明は骨材を含有する硬化かつ乾燥された高
強度のセメント質組成物に関する。本発明によつ
て提供される硬化かつ乾燥されたセメント質組成
物は特に高い破壊係数（曲げ強さ）を有するもの
である。 本出願人はさきに特願昭51−128897号（特開昭
52−53927号公報）において、つぎの成分： (a) 水硬性セメント、 (b) 水、および (c) 水分散性重合体、 を含有し、その際 (i) 水と水硬性セメントの比が水硬性セメント
100重量部当り水15〜28重量部の範囲であり、 (ii) 水分散性重合体は水硬性セメントおよび水対
水硬性セメントの選定された割合に関連して均
質化処理を容易にしかつ均質化処理によつて加
圧下に成形し得るものでありかつ形状保留性で
ある生成物を与える適性をもつものを選定し、 (iii) 水分散性重合体と水硬性セメントの比は水硬
性セメント100重量部当り水分散性重合体0.1〜
3.0重量部の範囲である。 の条件を満たす均質な未硬化のセメント質組成物
を提案した。 前記成分(a)、(b)および(c)は一緒に均質化処理さ
れかつ場合によつては成形されて、硬化および乾
燥する際15MN／m2より大きい破壊係数をもつ硬
化、乾燥されかつ場合によつては成形されたセメ
ント質物質を与える均質な未硬化組成物を生成す
るものである。 硬化かつ乾燥されたセメント質組成物は
20MN／m2より大きい、特に30MN／m2より大き
い破壊係数をもつことが好ましい。 さらに前記特開昭52−53927号公報には前記し
たごとき均質な未硬化のセメント質組成物の製造
法、高強度をもつ硬化かつ乾燥された組成物の製
造法および前記したごとき硬化かつ乾燥されたセ
メント質組成物からなる成形物品についても記載
されている。 前述した硬化かつ乾燥されたセメント質組成物
は慣用の方法によつて製造される硬化かつ乾燥さ
れたセメント質組成物について予想され得るより
も著しく大きい破壊係数を有する。 何等限定する意図はないが、前述した型の硬化
された均質セメント質組成物のマトリツクスが著
しく高い破壊係数をもつのは、特に高い剪断混
合、たとえば押出および／またはカレンダー法に
基づく効率的な均質化法によつて、選定された成
分、すなわち水硬性セメント、水および水分散性
重合体がマトリツクス全体にわたつて均一に分散
しているためであると考えられる。さらに硬化か
つ乾燥された高強度のマトリツクスから構成され
る硬化組成物を製造するためには、マトリツクス
の製造においてつぎの因子に留意することが必須
であると考えられる。 (a) 適当な水分散性重合体を選定すること、 (b) 他の成分の存在を考慮してきわめて低い水／
セメント比、すなわち常に0.28より低い比を使
用すること、 (c) たとえば押出またはカレンダー法によつて成
分の均質な、一定に分散された混合物を製造す
ること、 (d) 高強度セメントの製造のために最適の条件下
で組成物の硬化および乾燥を行なうこと。 従来のセメント質組成物における骨材の使用は
ある点で（かつ使用される骨材に応じて）有利で
あることが知られている。 たとえば、 (1) 水硬性セメントの使用量を減じ、したがつて
組成物のコストを低減すること、 (2) ある割合の組成物をたとえばより硬質の、よ
り軟質の、より高い靭性のまたは圧縮に対して
より耐性の物質で置換することによつて最終組
成物のある特定の性質を改善すること、 (3) 収縮応力を調節することによつて収縮作用を
最小限にすること、 および (4) 水硬性セメントと反応すること、 があげられる。 ある種の骨材の添加がセメントの圧縮強さを改
善することは周知であるが、一般に骨材は破壊係
数に対しては劣化作用をもつ。 アスベスト−セメントの製造においては、アス
ベストとセメントの混合物にシリカ、珪酸質物質
および一般的に他の“充填剤“を配合することは
既知である。たとえば水硬性セメント、水、“水
変性剤（hydromodifier）”、アスベストおよび場
合によつて配合される補助セメント化剤からなる
ある種の未硬化の混合物の可塑化成形（plastic
−forming）によつてアスベスト−セメント製品
を製造する方法に関する米国特許第3219467号明
細書によれば、生成物が水蒸気によつて硬化され
るべき場合には補助セメント化剤はシリカ粉末ま
たは他の珪酸質物質からなるものであることがで
きかつそれが通常である。しかしながら、生成物
が水蒸気硬化されたものであつてもそれ以外のも
のであつても、かかる珪酸質物質が硬化された製
品の曲げ強さに何等かの有益な効果をもつであろ
うことは何等示唆されていない。さらに、他の型
の骨材（本明細書を通じ、骨材なる用語はシリカ
またはそれと均等の物質を含む物質および米国特
許第3219467号明細書に“充填剤”として記載さ
れているその他の充填剤、たとえば“石粉”、粉
砕頁岩（ground shale）、カオリン、パーライト
および同類の骨材”を包含する意味で用いるもの
とする）は低密度かつ減少した強度の最終生成物
を与えることが述べられている。それ故、米国特
許第3219467号明細書は最大強度の最終生成物を
得ることを要する場合かかる物質を使用しないこ
とを推奨している。またアスベストは組成物の必
須成分であることが述べられている。 したがつて、前述した本出願人のさきに提案し
た型のセメント質組成物の硬化かつ乾燥されたマ
トリツクスがすでに有する高い破壊係数が、そこ
に記載される未硬化のセメント質組成物−それは
ついで硬化かつ乾燥される−中にある種の微細骨
材を配合した場合にさらに増加するという事実は
本発明者等にとつて驚くべき発見であつた。さら
に高い強度をもつこれらの組成物は無機鉱物質繊
維、特にアスベスト繊維を実質的に含まないもの
であることが好ましい。たとえ存在するとして
も、全成分の合計重量に基づいて１重量％以上の
アスベストまたは同類物の繊維を含むべきではな
い。アスベスト繊維は存在しないことが好まし
く、この繊維によつてもたらされる健康への有害
性の見地からみて本発明の組成物は特に有用なも
のであると考えられる。これらの高強度組成物の
製造のためには水蒸気硬化は不必要である。 したがつて本発明は、当初につぎの成分： (a) 以下に定義するごとき水硬性セメント、 (b) 水、 (c) 以下に定義するごとき水分散性重合体、およ
び (d) 75重量％以上が１mmの篩目を通過する微細骨
材、 を含有し、その際つぎの条件： (i) 水と水硬性セメントの比が水硬性セメント
100重量部当り水10〜28重量部の範囲であるこ
と、 (ii) 水分散性重合体は、水硬性セメントの種類を
勘案しかつ水、セメントおよび微細骨材の選定
された割合を勘案して、後記する均質化処理を
容易にしかつ該均質化処理によつて加圧成形可
能であり、しかも成形後は保形性を示す均質化
生成物を与える適性を有するものを選定するこ
と、および (iii) 水分散性重合体と水硬性セメントの比が水硬
性セメント100重量部当り水分散性重合体0.1〜
3.0重量部の範囲であること、 を満たすものである混合物を高剪断混合による均
質化（ホモジニエーシヨン）処理に供して得られ
る均質な未硬化のセメント質組成物を硬化しかつ
乾燥することによつて形成された20MN／m2より
大きい破壊係数をもつ硬化かつ乾燥されたセメン
ト質組成物を提供するものである。 使用される微細骨材はその100重量％、すなわ
ち全量が１mmの篩目を通過するものであることが
好ましく、かかる篩目１mmの篩は英国標準規格No.
16の篩またはASTMNo.18の篩に相当する。これ
らの篩を通過する微細骨材は通常１mmより小さい
平均粒径をもつであろう。しかしながら、本発明
で使用されるべき微細骨材の最大寸法の特定は篩
分析によつて容易に行なわれる（A.M.Neville、
“Properties of Concrete”、第２版、1973、
Pitman Publishing、London参照；この本はさ
らに篩目と英国規格（B.S.）篩およびASTM篩
との関係にも言及している。この方法は平均粒径
の測定のために好ましいものである。骨材の好ま
しい最小有効粒径は骨材の主割合、すなわち50重
量％以上、より好ましくは90重量％以上が、たと
えばコールター（Coulter）測定器で実験的に測
定して1μｍより大きい粒径をもつようなもので
ある。 特に好ましい骨材の種類はシリカ含有物質、珪
酸マグネシウム含有物質およびアルミナ含有物質
である。特に適当なシリカ含有物質はシリカサン
ドおよびシリカ粉末であり、特に適当な珪酸マグ
ネシウム含有物質はスレート粉末、かんらん石サ
ンドおよびかんらん石粉末であり、特に好ましい
アルミナ含有物質は〓焼ボーキサイトである。 水硬性セメントの重量に基づいて少なくとも５
重量％の微細骨材を用いることが好ましい。微細
骨材は広範囲の割合で使用し得るが、通常その割
合は水硬性セメントの重量に基づいて100重量％
を越えず、好ましくは75重量％を越えない。特に
微細骨材と50重量％までの量で用いて良好な結果
が得られる。 本明細書を通じ、用語“水硬性セメント”はカ
ルシウム、アルミニウム、珪素、酸素および／ま
たは硫黄の一種またはそれ以上の元素の組合せで
ある一種またはそれ以上の化合物からなりしかも
水と反応して固化しかつ硬化するごときセメント
を意味するものである。この定義は通常ポルトラ
ンド セメントとして分類されるセメント、たと
えば普通級ポルトランド セメント、速硬性およ
び超速硬性ポルトランド セメント、硫酸塩耐性
ポルトランド セメントおよびその他の変性ポル
トランド セメント；通常アルミナ質として知ら
れるセメント、高アルミナセメントまたはアルミ
ン酸カルシウムセメント；石膏；および少量の促
進剤、遅延剤、空気連行剤等を含有する前述の
種々のセメントを包含するであろう。 本発明者はさらに、複数のセメントを組合せて
用いること、たとえば主たるセメントとこの主た
るセメントに基づいて0.2〜20重量％の共セメン
トとを組合せて用いることが有利であることを認
めた。主たるセメントおよび共セメントは前述し
た水硬性セメントの任意のものから構成し得る。 本発明において使用される水分散性重合体は水
中に分散してたとえば重合体粒子の微細分散物、
重合体のミセル化溶液またはその他の任意の型の
重合体の溶液または見掛上の溶液を生成し得るも
のである。重合体は、最初に、前記本出願人自身
の特開昭52−53927号公報に述べた試験方法によ
つてセメント、水および微細骨材の未硬化混合物
のレオロジーを適当に変える適性に基づいて選定
される。 適当な重合体の一群は水硬性セメントと水との
反応において最大発熱率に達する時間の重合体の
存在に基づく遅延を測定する試験方法（前記特開
昭52−53927号公報に記載）によつてさらに選定
され得る。約0.5〜約20時間の顕著な遅延をもた
らす重合体が本発明において使用するに適するも
のである。しかしながら、適当な水分散性重合体
に要求される必須の条件はレオロジー試験を満足
させることに加えて20MN／m2より大きい破壊係
数をもつ硬化されたセメント質組成物を提供する
ことであるので、この遅延時間試験は排他的必須
のものではない。 特に適当な型の水分散性重合体はアルキルもし
くはヒドロキシアルキル セルロース エーテ
ル、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド重
合体（共重合体を含む）、エチレンオキシドの重
合体（共重合体を含む）およびポリビニル ピロ
リドンである。 特に適当なアルキルまたはヒドロキシアルキル
セルロース エーテルはメチル セルロース、ヒ
ドロキシエチル セルロース、メチル ヒドロキ
シエチル セルロース、エチル ヒドロキシエチ
ル セルロース、ヒドロキシプロピル セルロー
ス、ヒドロキシプロピル メチル セルロースお
よびヒドロキシ ブチル メチル セルロースで
ある。 特に適当なアクリルアミドまたはメタクリルア
ミドの重合体はポリアクリルアミド、ポリメタク
リルアミドおよびアクリルアミド／メタクリルア
ミノ共重合体である。 水硬性セメント100重量部当り水分散性重合体
0.5〜2.0重量部を用いることが好ましい。 また水硬性セメント100重量部当り15〜25重量
部の水を用いることが好ましい。 用語“均質な”、“均質化”および“均質化処理
または均質化方法”は未硬化組成物の少なくとも
必須の成分、すなわち水硬性セメント、微細骨
材、水分散性重合体および水を高剪断混合によつ
て均質化（ホモジニエーシヨン）処理してこれら
の成分を組成物全体にきわめて均質に分散させか
つ通常未硬化のセメント質組成物中に存在する空
所をきわめて実質的に低減させた状態またはその
処理方法を意味するものである。従来セメント質
組成物においてこれらの条件のすべてを満足させ
ることは知られていなかつたと考えられる。 本発明の特徴とする高剪断混合による均質化処
理は具体的には押出法またはカレンダー法あるい
はこれらと均質的な方法を用いて達成される。本
発明に従う該均質化処理の好ましい実施態様によ
れば、組成物の成分はまず混合されそして第一工
程で高剪断混合されそして場合によつては全体の
不均質性を排除するために脱気処理されてドウを
生成する。これをついで第二工程で緻密化および
分散処理しそして場合によつては未硬化セメント
質組成物に必要な均質化を完全にするために脱気
処理する。この第二工程はラムもしくはスクリユ
ー押出法またはカレンダー法によつて行なうこと
が好ましいが、他の適当な方法はプレス成形、射
出成形および絞りロール成形（expression
rolling）を包含する。しかしながら、本発明の
組成物の成分は所望の均質組成物を生成する任意
の他の適当な条件に付することができる。 本発明の硬化かつ乾燥されたセメント質組成物
は30MN／m2より大きい破壊係数を有することが
好ましい。 本発明の別の驚くべき特徴は本出願人の前記特
開昭52−53927号公報記載の硬化かつ乾燥された
セメント質組成物の破壊係数の保有性、たとえば
湿分の増加した状態およびそれに続いて湿分の減
少した状態の外気に露出した場合の破壊係数の保
有性を改善することである。本発明者等は、本発
明において微細骨材を存在させることによつて、
そうしなければかかる条件下で起るであろう破壊
係数の永久的減少に対して予想外の耐性が付与さ
れることを認めた。 本発明の均質な未硬化のセメント質組成物は物
品の形に成形し、その後に硬化かつ乾燥して最終
物品を形成させることができる。成形操作は均質
化処理中またはその直後にたとえば押出またはカ
レンダー加工によつて行なうことができる。 本発明の組成物は繊維を含むことができる。か
かる繊維は種々の形態、たとえばモノフイラメン
ト、ロービングまたはフイブリル化されたシート
の形であり得る。 適当な繊維は天然または合成の有機重合体およ
び合成無機繊維を包含する。 繊維は組成物に関して繊維の臨界容量部分
（critical volume fraction）を越えない割合で組
成物中に存在することが好ましい。それによつて
組成物の衝撃強さは応力−歪み関係を実質的に変
えることなしに改良され得る。衝撃強さを改良す
るに適当な繊維の例はナイロンおよびポリプロピ
レン繊維を包含する。 高い引張り強さをもちかつ応力−歪み図の均衡
のすでに高い限度を越えて破壊係数をさらに増加
する作用をもつ繊維をある割合で本発明の組成物
中に含有させることが望ましい場合もある。適当
なかかる繊維は合成無機繊維、たとえばガラス繊
維、炭素繊維および鋼繊維を包含する。 本発明の組成物はさらに他の成分、たとえば重
合体ラテツクス、顔料、分散剤およびセメント質
組成物の技術において既知である任意の他の適当
な成分を含有し得る。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。実施
例中、部およびパーセントは特に示さない限り重
量によるものである。 実施例 １ 本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報中に述べた型の硬化された組成物のマトリツ
クス中にかんらん石サンドを存在させることによ
つて達成される破壊係数の顕著な増加について説
明するものである。 (a) つぎの成分を惑星運動型ドウフツクを備えた
ホバート（Hobart）食物用ミキサーを用いて
混合した。混合は全成分が一体化したドウを形
成するまで続けた。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ
（Ciment fondu）”） ５ ナイロン繊維（20デニール、10mm長） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール（Celacol）”HPM15000DS、水
中２％濃度で15000cp.の粘度によつて規定され
る分子量をもつ；セラコールはBritish
Celanese Ltdの商品名） 1.6* 水 18.4* （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロース
はセメントに添加される少なくとも24時間前に
水中に分散された。すなわち８％溶液として） 得られたドウをラム押出機の本体に装入し
た。混合物から空気を除去するために圧力が50
mmHg以下になるまで減圧を適用した。ついで
装入物質を直径14mmの管状ダイを通じて押出し
た。長尺の押出体を密閉ポリエチレン袋中で20
℃で24時間、ついで露室中で20〜25℃で７日間
硬化させた。これらの試料をついでオーブン中
で70℃で３日間乾燥しそしてインストロン引張
り試験機上で３点曲げ試験（中心点負荷）で試
験した。この試験によつて与えられた負荷偏向
曲線から曲げについてのオイラー・ベルヌーイ
（Euler−Bernoulli）の理論を用いて破壊係数
を計算した。 (b) 第二の実験では、上記した成分をかんらん石
サンド（Production Chemicals Limitedから
入手した“オリビン（Olivine）10”；少なくと
も98重量部％はASTMNo.50篩（篩目300μｍ）
を通過し、77％はASTMNo.270篩（篩目53μｍ）
上に残留する粒度範囲をもつもの）25重量部と
一緒にして前記と同様に混合した。 得られる物質をラム押出機に装入し、排気し
そして押出成形した。得られる長尺の押出体を
(a)に述べたと同様にして硬化しかつ乾燥しそし
て３点曲げ試験で試験した。 (c) 第三の実験では、(a)に述べたと同じ成分を、
ただし(b)に用いたかんらん石サンド50重量部を
それに添加して使用した。これら物質を(a)に述
べたと全く同様にして混合し、押出し、硬化
し、乾燥しそして試験した。 これら試料の平均破壊係数をつぎの表に示す。
強度のセメント質組成物に関する。本発明によつ
て提供される硬化かつ乾燥されたセメント質組成
物は特に高い破壊係数（曲げ強さ）を有するもの
である。 本出願人はさきに特願昭51−128897号（特開昭
52−53927号公報）において、つぎの成分： (a) 水硬性セメント、 (b) 水、および (c) 水分散性重合体、 を含有し、その際 (i) 水と水硬性セメントの比が水硬性セメント
100重量部当り水15〜28重量部の範囲であり、 (ii) 水分散性重合体は水硬性セメントおよび水対
水硬性セメントの選定された割合に関連して均
質化処理を容易にしかつ均質化処理によつて加
圧下に成形し得るものでありかつ形状保留性で
ある生成物を与える適性をもつものを選定し、 (iii) 水分散性重合体と水硬性セメントの比は水硬
性セメント100重量部当り水分散性重合体0.1〜
3.0重量部の範囲である。 の条件を満たす均質な未硬化のセメント質組成物
を提案した。 前記成分(a)、(b)および(c)は一緒に均質化処理さ
れかつ場合によつては成形されて、硬化および乾
燥する際15MN／m2より大きい破壊係数をもつ硬
化、乾燥されかつ場合によつては成形されたセメ
ント質物質を与える均質な未硬化組成物を生成す
るものである。 硬化かつ乾燥されたセメント質組成物は
20MN／m2より大きい、特に30MN／m2より大き
い破壊係数をもつことが好ましい。 さらに前記特開昭52−53927号公報には前記し
たごとき均質な未硬化のセメント質組成物の製造
法、高強度をもつ硬化かつ乾燥された組成物の製
造法および前記したごとき硬化かつ乾燥されたセ
メント質組成物からなる成形物品についても記載
されている。 前述した硬化かつ乾燥されたセメント質組成物
は慣用の方法によつて製造される硬化かつ乾燥さ
れたセメント質組成物について予想され得るより
も著しく大きい破壊係数を有する。 何等限定する意図はないが、前述した型の硬化
された均質セメント質組成物のマトリツクスが著
しく高い破壊係数をもつのは、特に高い剪断混
合、たとえば押出および／またはカレンダー法に
基づく効率的な均質化法によつて、選定された成
分、すなわち水硬性セメント、水および水分散性
重合体がマトリツクス全体にわたつて均一に分散
しているためであると考えられる。さらに硬化か
つ乾燥された高強度のマトリツクスから構成され
る硬化組成物を製造するためには、マトリツクス
の製造においてつぎの因子に留意することが必須
であると考えられる。 (a) 適当な水分散性重合体を選定すること、 (b) 他の成分の存在を考慮してきわめて低い水／
セメント比、すなわち常に0.28より低い比を使
用すること、 (c) たとえば押出またはカレンダー法によつて成
分の均質な、一定に分散された混合物を製造す
ること、 (d) 高強度セメントの製造のために最適の条件下
で組成物の硬化および乾燥を行なうこと。 従来のセメント質組成物における骨材の使用は
ある点で（かつ使用される骨材に応じて）有利で
あることが知られている。 たとえば、 (1) 水硬性セメントの使用量を減じ、したがつて
組成物のコストを低減すること、 (2) ある割合の組成物をたとえばより硬質の、よ
り軟質の、より高い靭性のまたは圧縮に対して
より耐性の物質で置換することによつて最終組
成物のある特定の性質を改善すること、 (3) 収縮応力を調節することによつて収縮作用を
最小限にすること、 および (4) 水硬性セメントと反応すること、 があげられる。 ある種の骨材の添加がセメントの圧縮強さを改
善することは周知であるが、一般に骨材は破壊係
数に対しては劣化作用をもつ。 アスベスト−セメントの製造においては、アス
ベストとセメントの混合物にシリカ、珪酸質物質
および一般的に他の“充填剤“を配合することは
既知である。たとえば水硬性セメント、水、“水
変性剤（hydromodifier）”、アスベストおよび場
合によつて配合される補助セメント化剤からなる
ある種の未硬化の混合物の可塑化成形（plastic
−forming）によつてアスベスト−セメント製品
を製造する方法に関する米国特許第3219467号明
細書によれば、生成物が水蒸気によつて硬化され
るべき場合には補助セメント化剤はシリカ粉末ま
たは他の珪酸質物質からなるものであることがで
きかつそれが通常である。しかしながら、生成物
が水蒸気硬化されたものであつてもそれ以外のも
のであつても、かかる珪酸質物質が硬化された製
品の曲げ強さに何等かの有益な効果をもつであろ
うことは何等示唆されていない。さらに、他の型
の骨材（本明細書を通じ、骨材なる用語はシリカ
またはそれと均等の物質を含む物質および米国特
許第3219467号明細書に“充填剤”として記載さ
れているその他の充填剤、たとえば“石粉”、粉
砕頁岩（ground shale）、カオリン、パーライト
および同類の骨材”を包含する意味で用いるもの
とする）は低密度かつ減少した強度の最終生成物
を与えることが述べられている。それ故、米国特
許第3219467号明細書は最大強度の最終生成物を
得ることを要する場合かかる物質を使用しないこ
とを推奨している。またアスベストは組成物の必
須成分であることが述べられている。 したがつて、前述した本出願人のさきに提案し
た型のセメント質組成物の硬化かつ乾燥されたマ
トリツクスがすでに有する高い破壊係数が、そこ
に記載される未硬化のセメント質組成物−それは
ついで硬化かつ乾燥される−中にある種の微細骨
材を配合した場合にさらに増加するという事実は
本発明者等にとつて驚くべき発見であつた。さら
に高い強度をもつこれらの組成物は無機鉱物質繊
維、特にアスベスト繊維を実質的に含まないもの
であることが好ましい。たとえ存在するとして
も、全成分の合計重量に基づいて１重量％以上の
アスベストまたは同類物の繊維を含むべきではな
い。アスベスト繊維は存在しないことが好まし
く、この繊維によつてもたらされる健康への有害
性の見地からみて本発明の組成物は特に有用なも
のであると考えられる。これらの高強度組成物の
製造のためには水蒸気硬化は不必要である。 したがつて本発明は、当初につぎの成分： (a) 以下に定義するごとき水硬性セメント、 (b) 水、 (c) 以下に定義するごとき水分散性重合体、およ
び (d) 75重量％以上が１mmの篩目を通過する微細骨
材、 を含有し、その際つぎの条件： (i) 水と水硬性セメントの比が水硬性セメント
100重量部当り水10〜28重量部の範囲であるこ
と、 (ii) 水分散性重合体は、水硬性セメントの種類を
勘案しかつ水、セメントおよび微細骨材の選定
された割合を勘案して、後記する均質化処理を
容易にしかつ該均質化処理によつて加圧成形可
能であり、しかも成形後は保形性を示す均質化
生成物を与える適性を有するものを選定するこ
と、および (iii) 水分散性重合体と水硬性セメントの比が水硬
性セメント100重量部当り水分散性重合体0.1〜
3.0重量部の範囲であること、 を満たすものである混合物を高剪断混合による均
質化（ホモジニエーシヨン）処理に供して得られ
る均質な未硬化のセメント質組成物を硬化しかつ
乾燥することによつて形成された20MN／m2より
大きい破壊係数をもつ硬化かつ乾燥されたセメン
ト質組成物を提供するものである。 使用される微細骨材はその100重量％、すなわ
ち全量が１mmの篩目を通過するものであることが
好ましく、かかる篩目１mmの篩は英国標準規格No.
16の篩またはASTMNo.18の篩に相当する。これ
らの篩を通過する微細骨材は通常１mmより小さい
平均粒径をもつであろう。しかしながら、本発明
で使用されるべき微細骨材の最大寸法の特定は篩
分析によつて容易に行なわれる（A.M.Neville、
“Properties of Concrete”、第２版、1973、
Pitman Publishing、London参照；この本はさ
らに篩目と英国規格（B.S.）篩およびASTM篩
との関係にも言及している。この方法は平均粒径
の測定のために好ましいものである。骨材の好ま
しい最小有効粒径は骨材の主割合、すなわち50重
量％以上、より好ましくは90重量％以上が、たと
えばコールター（Coulter）測定器で実験的に測
定して1μｍより大きい粒径をもつようなもので
ある。 特に好ましい骨材の種類はシリカ含有物質、珪
酸マグネシウム含有物質およびアルミナ含有物質
である。特に適当なシリカ含有物質はシリカサン
ドおよびシリカ粉末であり、特に適当な珪酸マグ
ネシウム含有物質はスレート粉末、かんらん石サ
ンドおよびかんらん石粉末であり、特に好ましい
アルミナ含有物質は〓焼ボーキサイトである。 水硬性セメントの重量に基づいて少なくとも５
重量％の微細骨材を用いることが好ましい。微細
骨材は広範囲の割合で使用し得るが、通常その割
合は水硬性セメントの重量に基づいて100重量％
を越えず、好ましくは75重量％を越えない。特に
微細骨材と50重量％までの量で用いて良好な結果
が得られる。 本明細書を通じ、用語“水硬性セメント”はカ
ルシウム、アルミニウム、珪素、酸素および／ま
たは硫黄の一種またはそれ以上の元素の組合せで
ある一種またはそれ以上の化合物からなりしかも
水と反応して固化しかつ硬化するごときセメント
を意味するものである。この定義は通常ポルトラ
ンド セメントとして分類されるセメント、たと
えば普通級ポルトランド セメント、速硬性およ
び超速硬性ポルトランド セメント、硫酸塩耐性
ポルトランド セメントおよびその他の変性ポル
トランド セメント；通常アルミナ質として知ら
れるセメント、高アルミナセメントまたはアルミ
ン酸カルシウムセメント；石膏；および少量の促
進剤、遅延剤、空気連行剤等を含有する前述の
種々のセメントを包含するであろう。 本発明者はさらに、複数のセメントを組合せて
用いること、たとえば主たるセメントとこの主た
るセメントに基づいて0.2〜20重量％の共セメン
トとを組合せて用いることが有利であることを認
めた。主たるセメントおよび共セメントは前述し
た水硬性セメントの任意のものから構成し得る。 本発明において使用される水分散性重合体は水
中に分散してたとえば重合体粒子の微細分散物、
重合体のミセル化溶液またはその他の任意の型の
重合体の溶液または見掛上の溶液を生成し得るも
のである。重合体は、最初に、前記本出願人自身
の特開昭52−53927号公報に述べた試験方法によ
つてセメント、水および微細骨材の未硬化混合物
のレオロジーを適当に変える適性に基づいて選定
される。 適当な重合体の一群は水硬性セメントと水との
反応において最大発熱率に達する時間の重合体の
存在に基づく遅延を測定する試験方法（前記特開
昭52−53927号公報に記載）によつてさらに選定
され得る。約0.5〜約20時間の顕著な遅延をもた
らす重合体が本発明において使用するに適するも
のである。しかしながら、適当な水分散性重合体
に要求される必須の条件はレオロジー試験を満足
させることに加えて20MN／m2より大きい破壊係
数をもつ硬化されたセメント質組成物を提供する
ことであるので、この遅延時間試験は排他的必須
のものではない。 特に適当な型の水分散性重合体はアルキルもし
くはヒドロキシアルキル セルロース エーテ
ル、アクリルアミドもしくはメタクリルアミド重
合体（共重合体を含む）、エチレンオキシドの重
合体（共重合体を含む）およびポリビニル ピロ
リドンである。 特に適当なアルキルまたはヒドロキシアルキル
セルロース エーテルはメチル セルロース、ヒ
ドロキシエチル セルロース、メチル ヒドロキ
シエチル セルロース、エチル ヒドロキシエチ
ル セルロース、ヒドロキシプロピル セルロー
ス、ヒドロキシプロピル メチル セルロースお
よびヒドロキシ ブチル メチル セルロースで
ある。 特に適当なアクリルアミドまたはメタクリルア
ミドの重合体はポリアクリルアミド、ポリメタク
リルアミドおよびアクリルアミド／メタクリルア
ミノ共重合体である。 水硬性セメント100重量部当り水分散性重合体
0.5〜2.0重量部を用いることが好ましい。 また水硬性セメント100重量部当り15〜25重量
部の水を用いることが好ましい。 用語“均質な”、“均質化”および“均質化処理
または均質化方法”は未硬化組成物の少なくとも
必須の成分、すなわち水硬性セメント、微細骨
材、水分散性重合体および水を高剪断混合によつ
て均質化（ホモジニエーシヨン）処理してこれら
の成分を組成物全体にきわめて均質に分散させか
つ通常未硬化のセメント質組成物中に存在する空
所をきわめて実質的に低減させた状態またはその
処理方法を意味するものである。従来セメント質
組成物においてこれらの条件のすべてを満足させ
ることは知られていなかつたと考えられる。 本発明の特徴とする高剪断混合による均質化処
理は具体的には押出法またはカレンダー法あるい
はこれらと均質的な方法を用いて達成される。本
発明に従う該均質化処理の好ましい実施態様によ
れば、組成物の成分はまず混合されそして第一工
程で高剪断混合されそして場合によつては全体の
不均質性を排除するために脱気処理されてドウを
生成する。これをついで第二工程で緻密化および
分散処理しそして場合によつては未硬化セメント
質組成物に必要な均質化を完全にするために脱気
処理する。この第二工程はラムもしくはスクリユ
ー押出法またはカレンダー法によつて行なうこと
が好ましいが、他の適当な方法はプレス成形、射
出成形および絞りロール成形（expression
rolling）を包含する。しかしながら、本発明の
組成物の成分は所望の均質組成物を生成する任意
の他の適当な条件に付することができる。 本発明の硬化かつ乾燥されたセメント質組成物
は30MN／m2より大きい破壊係数を有することが
好ましい。 本発明の別の驚くべき特徴は本出願人の前記特
開昭52−53927号公報記載の硬化かつ乾燥された
セメント質組成物の破壊係数の保有性、たとえば
湿分の増加した状態およびそれに続いて湿分の減
少した状態の外気に露出した場合の破壊係数の保
有性を改善することである。本発明者等は、本発
明において微細骨材を存在させることによつて、
そうしなければかかる条件下で起るであろう破壊
係数の永久的減少に対して予想外の耐性が付与さ
れることを認めた。 本発明の均質な未硬化のセメント質組成物は物
品の形に成形し、その後に硬化かつ乾燥して最終
物品を形成させることができる。成形操作は均質
化処理中またはその直後にたとえば押出またはカ
レンダー加工によつて行なうことができる。 本発明の組成物は繊維を含むことができる。か
かる繊維は種々の形態、たとえばモノフイラメン
ト、ロービングまたはフイブリル化されたシート
の形であり得る。 適当な繊維は天然または合成の有機重合体およ
び合成無機繊維を包含する。 繊維は組成物に関して繊維の臨界容量部分
（critical volume fraction）を越えない割合で組
成物中に存在することが好ましい。それによつて
組成物の衝撃強さは応力−歪み関係を実質的に変
えることなしに改良され得る。衝撃強さを改良す
るに適当な繊維の例はナイロンおよびポリプロピ
レン繊維を包含する。 高い引張り強さをもちかつ応力−歪み図の均衡
のすでに高い限度を越えて破壊係数をさらに増加
する作用をもつ繊維をある割合で本発明の組成物
中に含有させることが望ましい場合もある。適当
なかかる繊維は合成無機繊維、たとえばガラス繊
維、炭素繊維および鋼繊維を包含する。 本発明の組成物はさらに他の成分、たとえば重
合体ラテツクス、顔料、分散剤およびセメント質
組成物の技術において既知である任意の他の適当
な成分を含有し得る。 つぎに本発明を実施例によつて説明する。実施
例中、部およびパーセントは特に示さない限り重
量によるものである。 実施例 １ 本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報中に述べた型の硬化された組成物のマトリツ
クス中にかんらん石サンドを存在させることによ
つて達成される破壊係数の顕著な増加について説
明するものである。 (a) つぎの成分を惑星運動型ドウフツクを備えた
ホバート（Hobart）食物用ミキサーを用いて
混合した。混合は全成分が一体化したドウを形
成するまで続けた。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ
（Ciment fondu）”） ５ ナイロン繊維（20デニール、10mm長） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール（Celacol）”HPM15000DS、水
中２％濃度で15000cp.の粘度によつて規定され
る分子量をもつ；セラコールはBritish
Celanese Ltdの商品名） 1.6* 水 18.4* （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロース
はセメントに添加される少なくとも24時間前に
水中に分散された。すなわち８％溶液として） 得られたドウをラム押出機の本体に装入し
た。混合物から空気を除去するために圧力が50
mmHg以下になるまで減圧を適用した。ついで
装入物質を直径14mmの管状ダイを通じて押出し
た。長尺の押出体を密閉ポリエチレン袋中で20
℃で24時間、ついで露室中で20〜25℃で７日間
硬化させた。これらの試料をついでオーブン中
で70℃で３日間乾燥しそしてインストロン引張
り試験機上で３点曲げ試験（中心点負荷）で試
験した。この試験によつて与えられた負荷偏向
曲線から曲げについてのオイラー・ベルヌーイ
（Euler−Bernoulli）の理論を用いて破壊係数
を計算した。 (b) 第二の実験では、上記した成分をかんらん石
サンド（Production Chemicals Limitedから
入手した“オリビン（Olivine）10”；少なくと
も98重量部％はASTMNo.50篩（篩目300μｍ）
を通過し、77％はASTMNo.270篩（篩目53μｍ）
上に残留する粒度範囲をもつもの）25重量部と
一緒にして前記と同様に混合した。 得られる物質をラム押出機に装入し、排気し
そして押出成形した。得られる長尺の押出体を
(a)に述べたと同様にして硬化しかつ乾燥しそし
て３点曲げ試験で試験した。 (c) 第三の実験では、(a)に述べたと同じ成分を、
ただし(b)に用いたかんらん石サンド50重量部を
それに添加して使用した。これら物質を(a)に述
べたと全く同様にして混合し、押出し、硬化
し、乾燥しそして試験した。 これら試料の平均破壊係数をつぎの表に示す。
【表】
実施例 ２
本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報中に述べた型の硬化された組成物のマトリツ
クス中にスレート粉末を存在させることによつて
達成される破壊係数の顕著な増加を説明するもの
である。 つぎの成分を実施例１に述べたごとく秤量しか
つホバート式食物ミキサー中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピルメチル セルロース（“セラ
コール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* スレート粉末（Delabole Slate Company製の
“デラフイラ（Delafilla）”として入手し得るも
の；粒度範囲は少なくとも95重量％がB.S.No.200
篩（篩目75μｍ）を通過するものとして規定され
る） 25.0 （ *重合体の水溶液として添加された） 混合した物質を実施例１に述べたごとく押出し
成形し、そして得られる試料を硬化しかつ乾燥し
た。 これらの試料を前記と同様の３点曲げ試験によ
り試験した。試料の平均破壊係数は38.1MN／m2
であることが認められた。密度は2.16×103Kg／
m3であつた。 実施例 ３ 本実施例はシリカサンドの存在によつて達成さ
れる破壊係数の顕著な増加について説明するもの
である。 つぎの成分を実施例１に述べたごとくホバート
型食物ミキサーで混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* シリカサンド（少なくとも95重量％がB.S.No.30篩
（篩目500μｍ）を通過しかつ95重量％以上がB.S.
No.150篩（篩目104μｍ）上に残留することによつ
て規定される粒度範囲をもつ“レツドヒル
（Redhill）65”） 25.0 水（別途添加される） 2.0 （ *重合体の水溶液として添加された） 前記と同様の方法で押出し、硬化し、乾燥しか
つ試験した結果、試料の平均破壊係数は
33.9MN／m2であることが認められた。密度は
2.15×103Kg／m3であつた。 第二の実験では、前記第一の実験と同一の成分
を用い、ただしシリカサンド（“レツドヒル65”）
の割合を25重量部から50重量部に増量しかつ追加
量（別途添加）の水を２重量部から４重量部に増
量した。前記と同様に押出し、硬化し、乾燥しか
つ試験した結果、試料の平均破壊係数は
28.2MN／m2であることが認められた。密度は
2.13×103Kg／m3であつた。この第二の実験の結
果はセメント100重量部に基づいて50重量部まで
のシリカサンドを破壊強さを低下させることなし
に使用し得ることを示している。 実施例 ４ 本実施例はシリカ粉末（flour）の存在によつ
て達成される破壊係数の顕著な増加を説明するも
のである。 つぎの成分を秤量しそしてホバート型ミキサー
中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* シリカ粉末（“ミニユシル（minusil）”として市
販されるもの；粒度範囲は少なくとも98重量％が
5μｍより微細であるものとして規定される） 25 水（別途添加される） ５ （ *重合体の溶液として添加された） これらの成分の混合物を前記と同様の方法で押
出し、硬化し、乾燥しそして試験した。これらの
試料は33.5MN／m2の平均破壊係数を有し、密度
は2.11×103Kg／m3であることが認められた。 実施例 ５ ホバート型ミキサー（前記実施例で使用したも
の）よりもより効率のよい混合機を用いた場合に
は、前記実施例に述べたよりも少量の水を使用す
ることが可能であつた。これらの場合には、骨材
を含まないマトリツクスの破壊係数が増加しかつ
ある種の骨材を存在させると破壊係数はより一層
増加することが認められた。 つぎの成分を秤量した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.52* 水 17.38* （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロースは
セメントに添加する少なくとも24時間前に水中に
８％溶液として分散させた） これらの成分を“Ｚ”刃を備えたヴエルナー・
プロイデラー型混練用ミキサー（Werner−
Pfleiderer pug mixer）上で一体化されたドウ
が生成しはじめるまで約20分間混合した。ついで
この混合物をラム押出機の本体中に装入し、実施
例１に述べたごとく空気を排気し、ついで該混合
物を直径14mmの管状ダイを通じて押出した。長尺
の押出物を前述したごとく硬化しかつ乾燥した。 第二の実験では、第一の実験と同一の成分をシ
リカサンド（“トツドヒル65”）25重量部（速硬性
ポルトランドセメント）とともに混合した。この
混合物を前記と同様にして押出し、硬化しかつ乾
燥した。 第三の実験では、同様の割合のかんらん石サン
ド（“オリビン10”）を用いた。 これらの硬化かつ乾燥された試料を実施例１に
述べたごとく３点曲げ試験によつて試験した。平
均破壊係数はつぎのとおりであつた。
公報中に述べた型の硬化された組成物のマトリツ
クス中にスレート粉末を存在させることによつて
達成される破壊係数の顕著な増加を説明するもの
である。 つぎの成分を実施例１に述べたごとく秤量しか
つホバート式食物ミキサー中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピルメチル セルロース（“セラ
コール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* スレート粉末（Delabole Slate Company製の
“デラフイラ（Delafilla）”として入手し得るも
の；粒度範囲は少なくとも95重量％がB.S.No.200
篩（篩目75μｍ）を通過するものとして規定され
る） 25.0 （ *重合体の水溶液として添加された） 混合した物質を実施例１に述べたごとく押出し
成形し、そして得られる試料を硬化しかつ乾燥し
た。 これらの試料を前記と同様の３点曲げ試験によ
り試験した。試料の平均破壊係数は38.1MN／m2
であることが認められた。密度は2.16×103Kg／
m3であつた。 実施例 ３ 本実施例はシリカサンドの存在によつて達成さ
れる破壊係数の顕著な増加について説明するもの
である。 つぎの成分を実施例１に述べたごとくホバート
型食物ミキサーで混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* シリカサンド（少なくとも95重量％がB.S.No.30篩
（篩目500μｍ）を通過しかつ95重量％以上がB.S.
No.150篩（篩目104μｍ）上に残留することによつ
て規定される粒度範囲をもつ“レツドヒル
（Redhill）65”） 25.0 水（別途添加される） 2.0 （ *重合体の水溶液として添加された） 前記と同様の方法で押出し、硬化し、乾燥しか
つ試験した結果、試料の平均破壊係数は
33.9MN／m2であることが認められた。密度は
2.15×103Kg／m3であつた。 第二の実験では、前記第一の実験と同一の成分
を用い、ただしシリカサンド（“レツドヒル65”）
の割合を25重量部から50重量部に増量しかつ追加
量（別途添加）の水を２重量部から４重量部に増
量した。前記と同様に押出し、硬化し、乾燥しか
つ試験した結果、試料の平均破壊係数は
28.2MN／m2であることが認められた。密度は
2.13×103Kg／m3であつた。この第二の実験の結
果はセメント100重量部に基づいて50重量部まで
のシリカサンドを破壊強さを低下させることなし
に使用し得ることを示している。 実施例 ４ 本実施例はシリカ粉末（flour）の存在によつ
て達成される破壊係数の顕著な増加を説明するも
のである。 つぎの成分を秤量しそしてホバート型ミキサー
中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.6* 水 18.4* シリカ粉末（“ミニユシル（minusil）”として市
販されるもの；粒度範囲は少なくとも98重量％が
5μｍより微細であるものとして規定される） 25 水（別途添加される） ５ （ *重合体の溶液として添加された） これらの成分の混合物を前記と同様の方法で押
出し、硬化し、乾燥しそして試験した。これらの
試料は33.5MN／m2の平均破壊係数を有し、密度
は2.11×103Kg／m3であることが認められた。 実施例 ５ ホバート型ミキサー（前記実施例で使用したも
の）よりもより効率のよい混合機を用いた場合に
は、前記実施例に述べたよりも少量の水を使用す
ることが可能であつた。これらの場合には、骨材
を含まないマトリツクスの破壊係数が増加しかつ
ある種の骨材を存在させると破壊係数はより一層
増加することが認められた。 つぎの成分を秤量した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”） ５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース（“セ
ラコール”HPM15000DS） 1.52* 水 17.38* （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロースは
セメントに添加する少なくとも24時間前に水中に
８％溶液として分散させた） これらの成分を“Ｚ”刃を備えたヴエルナー・
プロイデラー型混練用ミキサー（Werner−
Pfleiderer pug mixer）上で一体化されたドウ
が生成しはじめるまで約20分間混合した。ついで
この混合物をラム押出機の本体中に装入し、実施
例１に述べたごとく空気を排気し、ついで該混合
物を直径14mmの管状ダイを通じて押出した。長尺
の押出物を前述したごとく硬化しかつ乾燥した。 第二の実験では、第一の実験と同一の成分をシ
リカサンド（“トツドヒル65”）25重量部（速硬性
ポルトランドセメント）とともに混合した。この
混合物を前記と同様にして押出し、硬化しかつ乾
燥した。 第三の実験では、同様の割合のかんらん石サン
ド（“オリビン10”）を用いた。 これらの硬化かつ乾燥された試料を実施例１に
述べたごとく３点曲げ試験によつて試験した。平
均破壊係数はつぎのとおりであつた。
【表】
実施例 ６
本実施例は〓焼ボーキサイトの存在によつて達
成される破壊係数の顕著な増加を説明するもので
ある。 (a) つぎの成分を秤量しそして“Ｚ”刃を備えた
ヴエルナー・プロイデラー型混練用ミキサー中
で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール”HMP15000DS） 1.76* 水 20.24* 〓焼ボーキサイトG5890（C.E.Ramsden ＆
Co.Ltd.製；100％がASTMNo.80篩（篩目180μ
ｍ）を通過する粒度のもの） 25 （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロース
はセメントに添加する少なくとも24時間前に水
中に８％溶液として分散させた） 前記成分を約20分間混合した。ついで得られ
る組成物をラム押出機の本体に装入し、実施例
１と同様に脱気しそして該組成物を直径14mmの
管状ダイを通じて押出した。長尺の押出体をポ
リエチレン袋中に24時間密閉して固化させ、つ
いで水蒸気霧室中で20〜25℃に７日間保持して
硬化させた。ついで硬化試料を20℃、相対湿度
50％で２週間乾燥した。 これらの試料は31.2MN／m2の平均破壊係数
を有していた。他の点は全く同様に製造した、
ただし〓焼ボーキサイトを含まない試料は
29.0MN／m2の破壊係数を有していた。 (b) 別の実験として、つぎの成分を秤量しそして
ヴエルナー・プロイデラー混合機中で混合し
た。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール”HPM15000DS） 1.64* 水 18.86* “コンプラスト（Complast）”M1 ** 2.0 〓焼ポーキサイトG4976（C.E.Ramsden ＆
Co.Ltd.製；100重量％がASTMNo.100篩（篩目
150μｍ）を通過する粒度のもの） 25 （ *(a)と同様に調製） （ **“コンプラスト”はChemical Building
Products Ltd.の商標；“コンプラスト”M1は
加工助剤または水減少用助剤として使用される
スルホン化メラミン−ホルムアミド縮合物であ
る） これらの成分を約20分間混合し、ついで組成
物をラム押出機の本体中に装入し、脱気しそし
て組成物を直径14mmの管状ダイを通じて押出し
た。長尺の押出体を前記(a)に述べたごとく硬化
しかつ乾燥しそして３点曲げ試験によつて試験
した。これらの試料は38.8MN／m2の平均破壊
係数を有することが認められた。 実施例 ７ 本実施例は水分散性重合体としてポリアクリル
アミドを種々の骨材とともに使用する場合を説明
するものである。 (a) つぎの成分を秤量しそしてヴエルナー・プロ
イデラー混練型ミキサー中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） ポリアクリルアミド（分子量約13.0×106；“ベ
ルシコール（Versicol）”W25）＊＊ 1.68* 水 19.32* （ *ポリアクリルアミドはセメントに添加する
少なくとも24時間前に水中に８％溶液として分
散させた） （ **“ベルシコール”はAllied Colloids Ltd.
の商標である） 混合後、組成物をラム押出機の本体中に装入
し、脱気しそして直径14mmの管状ダイを通じて
押出した。長尺の押出体をポリエチレン袋中に
24時間密閉して固化させ、ついで水蒸気霧室中
で20〜25℃で７日間硬化させ、ついで20℃、相
対湿度50％の雰囲気中で２週間乾燥した。つい
で試料を３点曲げ試験によつて試験した。平均
破壊係数は34.5MN／m2であることが認められ
た。 (b) つぎの表に従つて一連の組成物を製造した。
成される破壊係数の顕著な増加を説明するもので
ある。 (a) つぎの成分を秤量しそして“Ｚ”刃を備えた
ヴエルナー・プロイデラー型混練用ミキサー中
で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール”HMP15000DS） 1.76* 水 20.24* 〓焼ボーキサイトG5890（C.E.Ramsden ＆
Co.Ltd.製；100％がASTMNo.80篩（篩目180μ
ｍ）を通過する粒度のもの） 25 （ *ヒドロキシプロピル メチル セルロース
はセメントに添加する少なくとも24時間前に水
中に８％溶液として分散させた） 前記成分を約20分間混合した。ついで得られ
る組成物をラム押出機の本体に装入し、実施例
１と同様に脱気しそして該組成物を直径14mmの
管状ダイを通じて押出した。長尺の押出体をポ
リエチレン袋中に24時間密閉して固化させ、つ
いで水蒸気霧室中で20〜25℃に７日間保持して
硬化させた。ついで硬化試料を20℃、相対湿度
50％で２週間乾燥した。 これらの試料は31.2MN／m2の平均破壊係数
を有していた。他の点は全く同様に製造した、
ただし〓焼ボーキサイトを含まない試料は
29.0MN／m2の破壊係数を有していた。 (b) 別の実験として、つぎの成分を秤量しそして
ヴエルナー・プロイデラー混合機中で混合し
た。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール”HPM15000DS） 1.64* 水 18.86* “コンプラスト（Complast）”M1 ** 2.0 〓焼ポーキサイトG4976（C.E.Ramsden ＆
Co.Ltd.製；100重量％がASTMNo.100篩（篩目
150μｍ）を通過する粒度のもの） 25 （ *(a)と同様に調製） （ **“コンプラスト”はChemical Building
Products Ltd.の商標；“コンプラスト”M1は
加工助剤または水減少用助剤として使用される
スルホン化メラミン−ホルムアミド縮合物であ
る） これらの成分を約20分間混合し、ついで組成
物をラム押出機の本体中に装入し、脱気しそし
て組成物を直径14mmの管状ダイを通じて押出し
た。長尺の押出体を前記(a)に述べたごとく硬化
しかつ乾燥しそして３点曲げ試験によつて試験
した。これらの試料は38.8MN／m2の平均破壊
係数を有することが認められた。 実施例 ７ 本実施例は水分散性重合体としてポリアクリル
アミドを種々の骨材とともに使用する場合を説明
するものである。 (a) つぎの成分を秤量しそしてヴエルナー・プロ
イデラー混練型ミキサー中で混合した。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 高アルミナセメント（“シマン フオンデユ”）
５ ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） ポリアクリルアミド（分子量約13.0×106；“ベ
ルシコール（Versicol）”W25）＊＊ 1.68* 水 19.32* （ *ポリアクリルアミドはセメントに添加する
少なくとも24時間前に水中に８％溶液として分
散させた） （ **“ベルシコール”はAllied Colloids Ltd.
の商標である） 混合後、組成物をラム押出機の本体中に装入
し、脱気しそして直径14mmの管状ダイを通じて
押出した。長尺の押出体をポリエチレン袋中に
24時間密閉して固化させ、ついで水蒸気霧室中
で20〜25℃で７日間硬化させ、ついで20℃、相
対湿度50％の雰囲気中で２週間乾燥した。つい
で試料を３点曲げ試験によつて試験した。平均
破壊係数は34.5MN／m2であることが認められ
た。 (b) つぎの表に従つて一連の組成物を製造した。
【表】
【表】
各場合において、成分をヴエルナー・プロイ
デラー混練ミキサー中で混合した。混合後、組
成物を前記(a)に述べたごとくラム押出機に装入
した。組成物を前記(a)に述べたごとく直径14mm
の管状ダイを通じて押出しかつ(a)に述べたごと
く固化、硬化かつ乾燥させた。ついで各組成物
の試料を３点曲げ試験によつて試験して平均破
壊係数を計算した。結果はつぎのとおりであ
る。
デラー混練ミキサー中で混合した。混合後、組
成物を前記(a)に述べたごとくラム押出機に装入
した。組成物を前記(a)に述べたごとく直径14mm
の管状ダイを通じて押出しかつ(a)に述べたごと
く固化、硬化かつ乾燥させた。ついで各組成物
の試料を３点曲げ試験によつて試験して平均破
壊係数を計算した。結果はつぎのとおりであ
る。
【表】
実施例 ８
本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報に記載の高強度をもつ硬化組成物のマトリツ
クス中にある種の骨材を存在させることによつ
て、自然の天候条件に露出する際に強度（破壊係
数）の低下がより少ないという利益が達成される
事実を説明するものである。 (a) つぎの成分を秤量しそして“Ｚ”刃を備えた
ヴエルナー・プロイデラー混練ミキサー中で一
体化されたドウが生成しはじめるまで混合し
た。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 “シマン フオンデユ” ５ ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール“HPM15000DS） 1.48* 水 17.02* ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 （ *ヒドロキシプロピル セルロースは水中に
８％溶液として分散させて用いた） 混合して得た組成物をついでラム押出機の本
体中に装入しそして空気を740〜750mmHgの減
圧下で脱気した。ついで組成物を直径14mmの管
状ダイを通じて押出した。長尺の押出体を密閉
ポリエチレン袋中に24時間封入して固化させ、
ついで水蒸気霧室中に25℃で７日間保持して硬
化させ、さらについで20℃、相対湿度50％の雰
囲気中で14日間乾燥した。 (b) 第二の実験では、前記と同じ成分を同じ割合
で採取し、ただしオリビン サンド
（Production Chemicals Ltd.製“オリビン
10”）25重量部を添加した。これらの成分を前
記と同様に混合し、押出成形し、ついで同じ条
件下で硬化かつ乾燥した。 各実験から得られた試料の平均破壊係数はつぎ
のとおりであつた。 (a) 骨材無添加 32.5MN／m2 (b) 骨材添加 35.0MN／m2 (a)および(b)からの試料を屋外の架台に置きそし
て１年間自然の天候条件に露出した。ついでこれ
らの試料を３点曲げ試験によつて試験してそれら
の平均破壊係数を計算した。結果はつぎのとおり
である。 (a) 骨材無添加 24.2MN／m2 (b) 骨材添加 31.9MN／m2 実施例 ９ 本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報に記載される高強度の硬化組成物のマトリツ
クス中にある種の骨材を存在させることによつ
て、それを湿潤状態および乾燥状態の反復サイク
ルに付する際に改善された耐久性および強度の低
下に対する耐性が与えられるという利点が得られ
ることを説明するものである。 つぎの混合物を調製した。
公報に記載の高強度をもつ硬化組成物のマトリツ
クス中にある種の骨材を存在させることによつ
て、自然の天候条件に露出する際に強度（破壊係
数）の低下がより少ないという利益が達成される
事実を説明するものである。 (a) つぎの成分を秤量しそして“Ｚ”刃を備えた
ヴエルナー・プロイデラー混練ミキサー中で一
体化されたドウが生成しはじめるまで混合し
た。 （重量部） 速硬性ポルトランドセメント 100 “シマン フオンデユ” ５ ヒドロキシプロピル メチル セルロース
（“セラコール“HPM15000DS） 1.48* 水 17.02* ナイロン繊維（20デニール、長さ10mm） 0.5 （ *ヒドロキシプロピル セルロースは水中に
８％溶液として分散させて用いた） 混合して得た組成物をついでラム押出機の本
体中に装入しそして空気を740〜750mmHgの減
圧下で脱気した。ついで組成物を直径14mmの管
状ダイを通じて押出した。長尺の押出体を密閉
ポリエチレン袋中に24時間封入して固化させ、
ついで水蒸気霧室中に25℃で７日間保持して硬
化させ、さらについで20℃、相対湿度50％の雰
囲気中で14日間乾燥した。 (b) 第二の実験では、前記と同じ成分を同じ割合
で採取し、ただしオリビン サンド
（Production Chemicals Ltd.製“オリビン
10”）25重量部を添加した。これらの成分を前
記と同様に混合し、押出成形し、ついで同じ条
件下で硬化かつ乾燥した。 各実験から得られた試料の平均破壊係数はつぎ
のとおりであつた。 (a) 骨材無添加 32.5MN／m2 (b) 骨材添加 35.0MN／m2 (a)および(b)からの試料を屋外の架台に置きそし
て１年間自然の天候条件に露出した。ついでこれ
らの試料を３点曲げ試験によつて試験してそれら
の平均破壊係数を計算した。結果はつぎのとおり
である。 (a) 骨材無添加 24.2MN／m2 (b) 骨材添加 31.9MN／m2 実施例 ９ 本実施例は本出願人自身の特開昭52−53927号
公報に記載される高強度の硬化組成物のマトリツ
クス中にある種の骨材を存在させることによつ
て、それを湿潤状態および乾燥状態の反復サイク
ルに付する際に改善された耐久性および強度の低
下に対する耐性が与えられるという利点が得られ
ることを説明するものである。 つぎの混合物を調製した。
【表】
【表】
これらの成分を前述の実施例に述べたごとくヴ
エルナー・プロイデラー混練ミキサー中で混合し
た。ついで混合した組成物をラム押出機の本体中
に装入しそして空気を740〜750mmHgの減圧下で
脱気した。ついで組成物を14mmの直径をもつ管状
ダイを通じて押出した。押出体を密閉ポリエチレ
ン袋中に封入して24時間固化させ、ついで固化し
た試料を水蒸気霧室中で25℃に７日間保持して硬
化させた。これらの試料をついで20℃、相対湿度
50％で２週間乾燥し、最後に３点曲げ試験により
試験して平均破壊係数を計算した。 ついでこれらの試料を20℃の水中への６時間の
浸漬およびこれに続く20℃での18時間の乾燥の反
復サイクルに付した。試料の一部は10サイクルの
処理後に曲げ試験に供し、残りは20サイクルの処
理後に曲げ試験に供した。平均破壊係数を計算し
た。結果を次表に示す。
エルナー・プロイデラー混練ミキサー中で混合し
た。ついで混合した組成物をラム押出機の本体中
に装入しそして空気を740〜750mmHgの減圧下で
脱気した。ついで組成物を14mmの直径をもつ管状
ダイを通じて押出した。押出体を密閉ポリエチレ
ン袋中に封入して24時間固化させ、ついで固化し
た試料を水蒸気霧室中で25℃に７日間保持して硬
化させた。これらの試料をついで20℃、相対湿度
50％で２週間乾燥し、最後に３点曲げ試験により
試験して平均破壊係数を計算した。 ついでこれらの試料を20℃の水中への６時間の
浸漬およびこれに続く20℃での18時間の乾燥の反
復サイクルに付した。試料の一部は10サイクルの
処理後に曲げ試験に供し、残りは20サイクルの処
理後に曲げ試験に供した。平均破壊係数を計算し
た。結果を次表に示す。
【表】
比較のため、実施例８に述べた標準組成物はサ
イクル処理前の破壊係数32.5MN／m2が僅か４回
のサイクル処理後に29.1MN／m2に低下した。 実施例 10 本実施例は未硬化組成物の高湿硬化を骨材の有
利な効果を損なうことなしに用い得ることを示す
ものである。次表に従つて混合物を調製した。
イクル処理前の破壊係数32.5MN／m2が僅か４回
のサイクル処理後に29.1MN／m2に低下した。 実施例 10 本実施例は未硬化組成物の高湿硬化を骨材の有
利な効果を損なうことなしに用い得ることを示す
ものである。次表に従つて混合物を調製した。
【表】
前記実施例に述べたごとくヴエルナー・プロイ
デラー混練ミキサー中で混合した後、試料を種々
の方法で処理した。第一の群は密閉ポリエチレン
袋中に24時間封入し、固化した後水蒸気露室中で
25℃で７日間保持して硬化させた。第二の群は押
出し直後に水蒸気霧室中に70℃で６時間保持して
硬化させた。第三の群は押出し直後に水蒸気霧室
中に70℃で24時間保持して硬化させた。三つの処
理群のすべてを、ついで20℃、相対湿度50％の雰
囲気中で２週間乾燥し、ついで３点曲げ試験によ
つて試験した。各群の試料の平均破壊係数を計算
した。結果を次表に示す。
デラー混練ミキサー中で混合した後、試料を種々
の方法で処理した。第一の群は密閉ポリエチレン
袋中に24時間封入し、固化した後水蒸気露室中で
25℃で７日間保持して硬化させた。第二の群は押
出し直後に水蒸気霧室中に70℃で６時間保持して
硬化させた。第三の群は押出し直後に水蒸気霧室
中に70℃で24時間保持して硬化させた。三つの処
理群のすべてを、ついで20℃、相対湿度50％の雰
囲気中で２週間乾燥し、ついで３点曲げ試験によ
つて試験した。各群の試料の平均破壊係数を計算
した。結果を次表に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ つぎの成分： (a) 水硬性セメント、 (b) 水、 (c) 水分散性重合体、および (d) 75重量％以上が１mmの篩目を通過する微細骨
材、 を当初に含有し、その際つぎの条件： (i) 水と水硬性セメントの比が水硬性セメント
100重量部当り水10〜28重量部の範囲であるこ
と、 (ii) 水分散性重合体は、水硬性セメントの種類を
勘案しかつ水、セメントおよび微細骨材の選定
された割合を勘案して、後記する均質化処理を
容易にしかつ該均質化処理によつて加圧成形可
能であり、しかも成形後は保形性を示す均質化
生成物を与える適性を有するものを選定するこ
と、および (iii) 水分散性重合体と水硬性セメントの比が水硬
性セメント100重量部当り水分散性重合体0.1〜
3.0重量部の範囲であること、 を満たすものである混合物を高剪断混合による均
質化（ホモジニエーシヨン）処理に供して得られ
る均質な未硬化のセメント質組成物を硬化しかつ
乾燥することによつて形成された20MN／m2より
大きい破壊係数をもつ硬化かつ乾燥されたセメン
ト質組成物。 ２ 微細骨材の100％が１mmの篩目を通過するも
のである特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３ 微細骨材の主割合が1μｍより大きい粒径を
有するものである特許請求の範囲第１項または第
２項記載の組成物。 ４ 微細骨材はセメントの重量に基づいて75重量
％までの量で存在する特許請求の範囲第１項ない
し第３項のいずれかに記載の組成物。 ５ 微細骨材はシリカ含有物質、珪酸マグネシウ
ム含有物質またはアルミナ含有物質である特許請
求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の
組成物。 ６ 微細骨材はシリカサンド、シリカ粉末、スレ
ート粉末、かんらん石サンドもしくは粉末または
〓焼ボーキサイトである特許請求の範囲第１項な
いし第５項のいずれかに記載の組成物。 ７ 水分散性重合体はアルキルもしくはヒドロキ
シアルキル セルロース エーテル、アクリルア
ミドもしくはメタクリルアミドの重合体もしくは
共重合体、エチレン、オキシドの重合体もしくは
共重合体またはポリビニルピロリドンである特許
請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載
の組成物。 ８ 水分散性重合体はメチル セルロース、ヒド
ロキシエチル セルロース、メチルヒドロキシエ
チル セルロース、エチルヒドロキシエチル セ
ルロース、ヒドロキシプロピル セルロース、ヒ
ドロキシプロピルメチル セルロースまたはヒド
ロキシブチルメチル セルロースである特許請求
の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の組
成物。 ９ 無機鉱物質繊維以外の繊維を含有する特許請
求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載の
組成物。 １０ 繊維は天然又は合成有機重合体繊維である
特許請求の範囲第９項記載の組成物。 １１ 繊維はナイロンまたはポリプロピレンの繊
維である特許請求の範囲第１０項記載の組成物。 １２ 繊維は合成無機繊維である特許請求の範囲
第９項記載の組成物。 １３ 繊維はガラス繊維である特許請求の範囲第
１２項記載の組成物。 １４ 均質化処理により得られる均質な未硬化の
セメント質組成物をその硬化前に成形する特許請
求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載
の組成物。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1756577 | 1977-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53134819A JPS53134819A (en) | 1978-11-24 |
| JPS63386B2 true JPS63386B2 (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=10097413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4864778A Granted JPS53134819A (en) | 1977-04-27 | 1978-04-24 | Uniform unhardened cement natured composition and method for its production |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53134819A (ja) |
| AU (1) | AU3533178A (ja) |
| BE (1) | BE866500A (ja) |
| CA (1) | CA1117991A (ja) |
| DE (1) | DE2818652A1 (ja) |
| DK (1) | DK184778A (ja) |
| FR (1) | FR2388773A1 (ja) |
| IT (1) | IT1094532B (ja) |
| LU (1) | LU79546A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA782268B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002121053A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-23 | Koyu Sangyo Kk | セメント、コンクリート混和材及びその製造方法 |
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- 1978-04-21 AU AU35331/78A patent/AU3533178A/en active Pending
- 1978-04-24 CA CA000301847A patent/CA1117991A/en not_active Expired
- 1978-04-24 JP JP4864778A patent/JPS53134819A/ja active Granted
- 1978-04-26 IT IT22713/78A patent/IT1094532B/it active
- 1978-04-26 FR FR7812397A patent/FR2388773A1/fr active Granted
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- 1978-04-27 BE BE187218A patent/BE866500A/xx not_active IP Right Cessation
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