TW201802058A

TW201802058A - 水泥砂漿組成物

Info

Publication number: TW201802058A
Application number: TW106107810A
Authority: TW
Inventors: 小西秀和; 山川勉
Original assignee: 信越化學工業股份有限公司
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-01-16
Also published as: KR20170106208A; US20170260094A1; JP6551267B2; EP3216770A1; CN107176807A; EP3216770B1; US10047009B2; JP2017160090A

Abstract

提供一種流動性之經時性變化少，鏝塗作業性優良，且凝結時間短，能夠縮短工期的水泥砂漿組成物。

一種水泥砂漿組成物，其特徵為包含水溶性纖維素醚、以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物、水泥、骨料及水。進一步，一種包含聚丙烯醯胺的上述水泥砂漿組成物。

Description

水泥砂漿組成物

本發明係關於水泥砂漿組成物，更詳細來說，係關於流動性之經時性變化較少，鏝塗作業性優良，且凝結時間短，可縮短工期的水泥砂漿組成物。

用抹灰材料等之鏝所塗佈的水泥砂漿組成物，自古係藉由添加從天然物之「鹿角菜」等之海藻所得的糊，確保塗佈時的良好作業性。其後，作為半合成樹脂的水溶性纖維素醚被開發出來，並已廣泛地使用。

關於此類水泥砂漿組成物，作為要求的物性，追求良好的作業性(以鏝塗抹的難易度、加工的難易度)、高保水性(乾透等所致之硬化不良防止)、抗下垂性(防止磁磚的偏移)等，且於作業現場之合理化正在推進的近年，此等之要求係越來越高。

例如，在專利文獻1(日本特開2007-269501號公報)中，使用甲基纖維素系增黏劑及加工澱粉的方法已被提案。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-269501號公報

然而，在專利文獻1的方法中，使用之加工澱粉的原料品質未被限定，且未充分地改善鏝塗作業性，凝結時間顯著地延遲等，有著所需之特性無法滿足的情形。

本發明係鑑於上述事情，以提供流動性之經時性變化較少，鏝塗作業性優良，且凝結時間短，能夠縮短工期的水泥砂漿組成物為目的。

本發明者們為了達成上述目的而進行深入研究的結果，發現藉由使用水溶性纖維素醚及以木薯澱粉作為原料的澱粉衍生物，對於上述課題顯現出顯著的效果。即，藉由於水泥砂漿組成物中調配水溶性纖維素醚、以木薯澱粉作為原料的澱粉衍生物、水泥、骨料及水混合，更佳為藉由調配聚丙烯醯胺，使得流動性的經時性變化較少，穩定地鏝塗作業性良好，且凝結時間短，能夠縮短工期，並發現到可賦予在使用以馬鈴薯作為原料之澱粉衍生物時無法達成的出色作用效果，使本發明臻至完成。

因此，本發明係提供下述之水泥砂漿組成物。

〔1〕一種水泥砂漿組成物，其特徵為包含水溶性纖維素醚、以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物、水泥、骨料及水。

〔2〕如〔1〕記載的水泥砂漿組成物，其進一步包含聚丙烯醯胺。

〔3〕如〔1〕或〔2〕記載的水泥砂漿組成物，其中前述水溶性纖維素醚為羥基烷基烷基纖維素。

〔4〕如〔3〕記載的水泥砂漿組成物，其中前述羥基烷基烷基纖維素為羥基丙基甲基纖維素及/或羥基乙基甲基纖維素。

〔5〕如〔3〕或〔4〕記載的水泥砂漿組成物，其中前述羥基烷基烷基纖維素係烷基之取代度為1~2，且羥基烷基之取代莫耳數為0.05~0.45者。

〔6〕如〔1〕~〔5〕中任一項記載的水泥砂漿組成物，其中以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物為羥基丙基化澱粉及/或羥基乙基化澱粉。

〔7〕如〔1〕~〔6〕中任一項記載的水泥砂漿組成物，其中前述水溶性纖維素醚與以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物的添加比率，以質量比計為51：49~99：1。

若依據本發明，可提供流動性之經時性變化較少，鏝塗作業性優良，且凝結時間短，能夠縮短工期的水泥砂漿組成物。

本發明之水泥砂漿組成物係含有水溶性纖維素醚、以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物、水泥、骨料及水，更佳為含有聚丙烯醯胺。

本發明之水泥砂漿組成物為了確保保水性、可塑性，係含有水溶性纖維素醚。

作為水溶性纖維素醚，具體而言雖可舉出經基丙基甲基纖維素、羥基乙基甲基纖維素、羥基乙基乙基纖維素等之羥基烷基烷基纖維素，羥基乙基纖維素、羥基丙基纖維素等之羥基烷基纖維素，甲基纖維素等之烷基纖維素，但在本發明中，從保水性、鏝塗作業的觀點來看，特別是使用羥基烷基烷基纖維素者較佳，更佳為羥基丙基甲基纖維素、羥基乙基甲基纖維素。

再者，上述水溶性纖維素醚從保水性、凝結延遲性的觀點來看，烷基之取代度為1~2者較佳，更佳為1.2~1.9，再更佳為1.4~1.8。又，羥基烷基之取代莫耳數為0.05~3者較佳，更佳為0.1~2.9，再更佳為0.15~2.8。

具體而言羥基烷基烷基纖維素中，烷基之取代度係較佳為1.0~2.0，更佳為1.2~1.9，再更佳為1.4~1.8；羥基烷基之取代莫耳數係較佳為0.05~0.45，更佳為0.10~0.40，再更佳為0.15~0.35。

羥基烷基纖維素中，羥基烷基之取代莫耳數係較佳為0.05~3.00，更佳為0.10~2.90，再更佳為0.15~2.80。

烷基纖維素中，烷基之取代度係較佳為1.0~2.0，更佳為1.2~1.9，再更佳為1.4~1.8。

此外，在上述水溶性纖維素醚中，烷基之取代度為每一纖維素之葡萄糖環單位中，被烷氧基取代之羥基的平均個數；羥基烷基之取代莫耳數為每一纖維素之葡萄糖環單位中所加成之羥基烷氧基的平均莫耳數(以下相同)。

作為上述的水溶性纖維素醚之取代度(烷基之取代度、羥基烷基之取代莫耳數)的測定方法，可從依據第16改正日本藥局方記載之Hypromellose(羥基丙基甲基纖維素)的取代度分析方法所測定的值來計算出。

水溶性纖維素醚的黏度，從保水性、鏝塗作業性的觀點來看，在B-H型黏度計的旋轉數20rpm下，20℃下之1質量%的水溶液黏度係較佳為5~30,000mPa‧s，更佳為10~25,000mPa‧s，再更佳為15~23,000mPa‧s，特別較佳為30~22,000mPa‧s。

水溶性纖維素醚的添加量，從保水性、鏝塗作業性的觀點來看，相對於後述之水泥及骨料的合計量(以下，簡稱為主成分系之合計量)100質量份，較佳為 0.02~1.2質量份，更佳為0.03~0.7質量份，再更佳為0.04~0.55質量份。

在本發明中，以鏝塗作業性改善作為目的，使用以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物。以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物，相較於從馬鈴薯等其他原料製造之澱粉衍生物，對水泥之凝結延遲性較少，能夠縮短工期。

作為以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物雖可舉出羥基丙基化澱粉、羥基乙基化澱粉等，並可使用1種或2種以上，但特別是從鏝塗作業性改善的觀點來看，以使用羥基丙基化澱粉較佳。

上述澱粉衍生物之取代莫耳數，從鏝塗作業性的觀點來看，較佳為0.01~0.50，更佳為0.05~0.45，再更佳為0.10~0.40。

所謂上述澱粉衍生物之取代莫耳數，係指每一澱粉之葡萄糖環中所加成的羥基丙基、羥基乙基等之取代基的莫耳數。作為澱粉衍生物之取代莫耳數的測定方法，可舉出澱粉‧關聯糖質實驗法(中村，貝沼編，學會出版中心)中記載的方法，可藉由此方法測定。

以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物的黏度，從鏝塗作業性的觀點來看，在B-H型黏度計的旋轉數20rpm下，20℃下之5質量%的水溶液黏度係較佳為5~50,000mPa‧s，更佳為10~40,000mPa‧s，再更佳為20~30,000mPa‧s，特別較佳為40~20,000mPa‧s。

以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物的添加量，從鏝塗作業性改善的觀點來看，相對於主成分系之合計量100質量份係以0.002~0.6質量份較佳，更佳為0.015~0.3質量份，再更佳為0.02~0.2質量份。

再者，水溶性纖維素醚與以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物的添加比例，以質量比計較佳為51：49~99：1，更佳為60：40~97：3，再更佳為70：30~95：5。添加比率若在上述範圍內，則保水性及鏝塗作業性更加優良。當在上述範圍外時，則有無法滿足保水性及鏝塗作業性改善雙方的情形。

作為水泥，可使用普通波特蘭水泥、早強波特蘭水泥、中熱波特蘭水泥、高爐水泥、二氧化矽水泥、粉煤灰水泥、氧化鋁水泥、超早強波特蘭水泥等各種水泥。

水泥之添加量，從強度、硬化後之表面龜裂的觀點來看，主成分系之合計量100質量份中以15~85質量份較佳，更佳為20~80質量份，再更佳為25~75質量份。

作為骨料，適宜者為一般的預拌混凝土製造或抹灰用細骨料中使用之川砂、山砂、海砂、陸砂、矽砂等。粒徑係較佳為0.075~5mm，更佳為0.075~2mm，再更佳為0.075~1mm。

骨料的添加量，主成分系之合計量100質量份中係以15~85質量份較佳，更佳為20~80質量份，再更佳為25~75質量份。此外，水泥及骨料之合計為100質量份。

又，一部分骨料可與無機或有機增量材進行置換。

在此情形下，作為無機增量材，可舉出粉煤灰、高爐礦渣、滑石、碳酸鈣、大理石粉(石灰石粉)、珍珠岩、白砂灰球等。作為有機增量材，可舉出發泡苯乙烯珠、發泡伸乙基乙烯基醇之粉碎物等。此外，無機或有機增量材係一般使用粒徑5mm以下者，可以適當地使用此等。

水的添加量，從強度、材料分離、鏝塗作業性的觀點來看，相對於主成分系之合計量100質量份係以15~40質量份較佳，更佳為16~37質量份，再更佳為17~35質量份。

在本發明中，進一步以水泥砂漿組成物之防止下垂作為目的，可使用上述以外之其他水溶性高分子物質。在此情況下，作為水溶性高分子物質，可舉出聚丙烯醯胺、聚乙烯基醇、聚乙二醇等之合成高分子物質，或果膠、明膠、酪蛋白、韋蘭膠、結冷膠、刺槐豆膠、關華豆膠等之源自天然物的高分子物質。在此等之中，特別是從防止下垂的觀點來看，以使用聚丙烯醯胺較佳。

此外，在添加上述水溶性高分子物質，特別是聚丙烯醯胺時，其添加量，從防止下垂的觀點來看，相對於主成分系之合計量100質量份係以0.0005~0.1質量份較佳，更佳為0.001~0.05質量份。

此外，在本發明之水泥砂漿組成物中，應其必要，在不妨礙本發明效果的範圍內，可使用周知的減水劑、凝結延遲劑、凝結促進劑、高分子乳膠、有機短纖維等，添加量在不損及本發明效果之範圍為一般量。

[實施例]

以下，雖顯示實施例及比較例作具體說明本發明，但本發明並不限制於下述實施例。

[實施例、比較例〕 <使用材料>

(1)下述之表1中記載的水溶性纖維素醚

(2)下述之表2中記載的澱粉衍生物

(3)聚丙烯醯胺；SS-200(HYMO公司製)

(4)水泥；普通波特蘭水泥(太平洋材料公司製)

(5)骨料；矽砂5‧6號(三河矽石公司製)

(6)水

此外，表1、2中的HPMC為羥基丙基甲基纖維素、HEMC為羥基乙基甲基纖維素、HPS為HPS；羥基丙基化澱粉的簡稱。

又，表1中的取代度為烷基之取代度，取代莫耳數為羥基烷基之取代莫耳數，此等係與上述相同地由藉由第16改正日本藥局方記載的Hypromellose(羥基丙基甲基纖維素)之取代度分析方法所測定的值來計算出的。表2中的取代莫耳數為每一澱粉之葡萄糖環中所加成的取代基之莫耳數，並透過澱粉‧關聯糖質實驗法(中村，貝沼編，學會出版中心)中記載的方法來測定。

表1、2中的黏度係利用B-H型黏度計(旋轉數20rpm)的測定值。

使用上述材料並以下述方法混練水泥砂漿，將調製的水泥砂漿組成物用下述方法進行評估。結果顯示於表3、4。

<水泥砂漿混練方法>

預先乾混粉體材料(水泥、骨料、水溶性纖維素醚、澱粉衍生物、聚丙烯醯胺)，再投進5公升的砂漿攪拌機中。接著，在攪拌粉體材料的同時加入規定量的水。混練係以低速進行3分鐘，其後實施以下測定。

<評估方法> 1.水泥砂漿溫度

水泥砂漿的混合溫度係將材料溫度調整成20±3℃。

2.流動台測試

依據JIS R 5201。

3.軟度變化率

依據JIS A 6916。

4.保水率

依據JIS A 6916。

5.單位容積質量

依據JIS A 1171。

6.凝結始發時間

依據JIS A 6204。

7.抗彎強度

製作係依據JIS R 5201，養生係依據JIS A 1171。

8.鏝塗作業性(官能試驗)

由作業員5人之評估做出平均值。以5階段進行官能評估，以3作為基準，5表示最容易塗抹，1表示最難塗抹。

如表3所示，將水溶性纖維素醚與以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物合併使用的本發明之水泥砂漿組成物(實施例1~8)，軟度變化率接近於0(流動性之經時變化少)，凝結始發時間短，鏝塗作業性亦良好，得到了期望的特性。相對於此，如表4所示，使用了以馬鈴薯作為原料的澱粉衍生物之水泥砂漿組成物(比較例1~3)，軟度變化率之經時變化大(流動性之經時變化多)，又，由於保水性亦低，故成為對鏝塗作業性造成不良影響的結果。

Claims

一種水泥砂漿組成物，其特徵為包含水溶性纖維素醚、以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物、水泥、骨料及水。
如請求項1之水泥砂漿組成物，其中進一步包含聚丙烯醯胺。
如請求項1或2之水泥砂漿組成物，其中前述水溶性纖維素醚為羥基烷基烷基纖維素。
如請求項3之水泥砂漿組成物，其中前述羥基烷基烷基纖維素為羥基丙基甲基纖維素及/或羥基乙基甲基纖維素。
如請求項3之水泥砂漿組成物，其中前述羥基烷基烷基纖維素係烷基之取代度為1~2，且羥基烷基之取代莫耳數為0.05~0.45者。
如請求項1或2之水泥砂漿組成物，其中以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物為羥基丙基化澱粉及/或羥基乙基化澱粉。
如請求項1或2之水泥砂漿組成物，其中前述水溶性纖維素醚與以木薯澱粉作為原料之澱粉衍生物的添加比率，以質量比計為51：49~99：1。