JP2000302519A

JP2000302519A - 自己流動性水硬性組成物

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Publication number: JP2000302519A
Application number: JP11170599A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Kataoka; 信裕片岡; Yoshinobu Hirano; 義信平野; Koji Makita; 浩司蒔田
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1999-04-20
Filing date: 1999-04-20
Publication date: 2000-10-31
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: JP3728975B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、低温から高温の広範囲
の温度においても、流動性・作業性、平滑性、表面硬
度、寸法安定性に優れ、且つ、翌日の開放が可能な自己
流動性水硬性組成物の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、アルミナセメント１０
０重量部に対する組成比が、ポルトランドセメント２０
〜６０重量部、石膏２０〜１００重量部、高炉スラグ５
０〜５００重量部である水硬性成分と、減水剤と、増粘
剤とよりなる自己流動性水硬性組性物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般建造物の床下
地材調整に使用されるセルフレベリング材として優れた
特性を有する自己流動性水硬性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】セルフレベリング材として使用される水
硬性組成物には、高い流動性はもとより、施工作業を容
易にする面から適度の作業時間を確保できる程度に長い
流動性保持時間、早期開放を可能とする十分な速硬性、
表面仕上材の接合を容易にする表面平滑性と良好な表面
性状、更には構造材料としての寸法安定性、高強度特性
及び耐水性を具備することが必要であると考えられる。
上記セルフレベリング材として使用される自己流動性水
硬性組成物には、含まれる水硬性成分により大きく分類
すると、石膏系とセメント系の２種類が存在する。石膏
系は寸法安定性がよく短時間で硬化するという長所があ
るものの、耐水性が低く、又鉄筋を使用した場合に錆の
発生が容易に生じる欠点がある。一方、セメント系は、
石膏糸とは逆に、収縮が大きく、硬化速度が遅い欠点を
有している。特に低温下では、硬化速度が著しく遅い。
速硬性セメント使用したものでは硬化速度面では改善さ
れるものの、流動性が低いと云う欠点がある。

【０００３】そこで近年、上記の問題を解決すべく多数
の検討が行われ、ポルトランドセメント以外の特殊セメ
ントを使用したものや、これらに各種混和材を組み合わ
せた組成物が開示されている。例えば、特開昭６３−１
２９０５１号公報には、アルミナセメント、ポルトラン
ドセメント、石膏、水酸化カルシウム又は炭酸からなる
無機質結合材に、流動性低下防止剤としてオキシカルボ
ン酸又はその塩と亜鉛塩類を併用し、さらに減水剤、粘
度調整剤、消泡剤添加してなるセルフレベリング材が開
示されている。又、特開平７−６９７０４号公報には、
アルミナセメント、ポルトランドセメント、石膏からな
る速硬性セメントに高炉スラグ粉末、珪砂、かんらん石
粉末、さらに高性能減水剤、増粘剤、凝結調整剤として
オキシカルボン酸又はその塩、アルミン酸ナトリウム、
炭酸ナトリウム、硫酸ソーダからなる薬剤を添加した組
成を有する組成物が開示されている。特公平６−８１９
７号公報においても、高炉スラグ、カルシウムアルミネ
ート及び硫酸カルシウムからなる水硬性組成物に、凝結
速度をコントロールする為にオキシカルボン酸（塩）、
炭酸アルカリ又は重炭酸アルカリ、リン酸塩等を凝結遅
延剤として添加したものに、更に高分子エマルジョンを
添加した組成物が開示されている。更に、特開平８−２
１７５０８号公報においては、セメントにカルシウムア
ルミネートとアルカリ又はアルカリ土類金属硫酸塩より
なる急硬剤と、オキシカルボン酸（塩）系の有機物及び
／又は水酸化カルシウム、アルミン酸塩、炭酸アルカリ
等の無機化合物を凝結遅延剤として添加して凝結速度を
調整したものに公知の各種流動化剤、消泡剤を加えたも
のが開示されている。

【０００４】しかしながら、これ等のセルフレベリング
材は使用温度によってはその性能を十分に発揮すること
ができず、低温から高温までの広範囲での温度条件にお
ける使用が困難であった。例えば、低温における硬化遅
延により開放時間が大きく遅れ、また、高温においては
流動保持性の低下により平滑な表面が得られなかった
り、収縮の増大によるクラックの発生といった問題が発
生する。従って、季節間、時刻差、地域差等による温度
差に対応すべく、低温から高温の広範囲の温度条件おい
て優れた流動性、硬化特性を示す材料の開発が強く望ま
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温から高
温の広範囲の温度においても、流動性・作業性、平滑
性、表面硬度、寸法安定性に優れ、且つ、翌日の開放が
可能な自己流動性水硬性組成物の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、急硬性を本質
的に有し、かつ硬化特性に優れた水硬性成分と減水剤、
増粘剤からなる組成物が、上記課題の解決された組成物
となることを知り、本発明を完成した。すなわち、本発
明は、アルミナセメント１００重量部に対する組成比
が、ポルトランドセメント２０〜６０重量部、石膏２０
〜１００重量部、高炉スラグ５０〜５００重量部である
水硬性成分と、減水剤と、増粘剤とよりなる自己流動性
水硬性組性物に関する。以下に、本発明を詳しく説明す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】セルフレベリング材として使用さ
れる自己流動性水硬性組成物は、水硬性成分により石膏
系とセメント系の二種に大別され、夫々問題点を抱えた
ものであることについては前述した。本発明の自己流動
性水硬性組成物では、アルミナセメント、ポルトランド
セメント、石膏及び高炉スラグを特定の組成比で含む組
成物を水硬性成分とすることを特徴の一つとしている。

【０００８】アルミナセメントは潜在的に急硬性を有し
ている。またさらに、石膏等の硫酸塩との共存によって
カルシウムスルホアルミネート水和物を生成することで
初期の硬化を速め早期開放を可能にするだけでなく、硬
化体の水分を早期に多量消費し表面の仕上材施工可能時
間を早めるともに、収縮の少ない硬化体を形成する。ま
た、潜在水硬性を有する高炉スラグの存在によりアルミ
ナセメント欠点である硬化体強度の経時的な低下も抑制
される。アルミナセメントは鉱物組成が異なるものが数
種知られ市販されているが、いずれも主成分はモノカル
シウムアルミネート（ＣＡ）であり、市販品はその種類
によらず使用することができる。

【０００９】ポルトランドセメントは速硬性において重
要な組成の一つであり、アルミナセメント及び石膏と共
にカルシウムスルホアルミネート水和物の生成を促進す
ることにより、速硬性に大きく寄与し、早期の開放に大
きく寄与するとともに寸法安定性に優れた硬化体を形成
する。アルミナセメントと石膏のみでもカルシウムスル
ホアルミネート水和物は生成されるが、更にポルトラン
ドセメントを加えることによりカルシウムスルホアルミ
ネートを早期に生成することができ、アルミナセメント
から効率よくカルシウムスルホアルミネートを生成させ
ることができる。又、スラグの潜在水硬性も引き出すこ
とで長期的な強度発現にも寄与する。添加量としてはア
ルミナセメント１００重量部に対して２０〜６０重量部
好ましくは３０〜５０重量部である。２０重量部より少
ないと低温において翌日の硬化が遅れ、６０重量部より
多いと急激なカルシウムスルホアルミネートの生成によ
り急結し、流動保持性が大きく低下する。ポルトランド
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポ
ルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中
庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメン
ト、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランド
セメント、及び高炉セメント、フライアッシュセメン
ト、シリカセメント等の各種混合セメントを１種又は２
種以上を組み合わせて使用することができる。

【００１０】石膏は速硬性、速乾性及び硬化後の寸法安
定性を保持するために必要な成分であるが、その添加量
はアルミナセメント１００重量部あたり２０〜１００重
量部、好ましくは３０〜８０重量部が良い。２０重量部
より少ないと寸法安定性が低下し、１００重量部より多
いと外部からの水分により異常膨張を起こす危険があり
好ましく無い。また、石膏は無水、２水、半水等の各石
膏がその種類を問わず、１種又は２種以上の混合物とし
て使用できる。

【００１１】高炉スラグは、乾燥収縮が小さいことか
ら、硬化体の耐クラック性を高めるだけでなくその潜在
水硬性により硬化体強度を向上させる効果も有してい
る。また、アルミナセメント水和物の転移に起因する強
度低下を抑制する効果も有している。高炉スラグ量は、
アルミナセメント１００重量部に対し、５０〜５００重
量部、好ましくは８０〜４００重量部とする。５０重量
部より少ないと収縮が大きくなり、また５００重量部よ
り多いと強度発現が不十分となる。

【００１２】セルフレベリング材が具備すべき最も基本
的な要因は高い流動性である。材料分離を抑制し、かつ
高強度の硬化体を得るには水／水硬性成分比を下げる必
要があり、水／水硬性成分比を低くしても高い流動性を
確保するために、減水剤の添加が必須である。減水剤
は、ナフタレン系、ポリカルボン酸、ポリエーテル系、
メラミン系等の市販のものがその種類を問わず使用でき
る。その使用添加量は水硬性成分１００重量部に対し
０．１〜５重量部が好ましい。添加量がこれより少ない
と十分な効果が発現せず、これより多いと添加量にあっ
た効果が得られず不経済であるばかりではなく、場合に
よっては流動性の低下や硬化不良を招く。

【００１３】高い流動性を確保したまま、材料分離を十
分なレベルまで押さえる為、増粘剤の添加が必要であ
る。その使用添加量は水硬性成分１００重量部に対し
０．０５〜２重量部が好ましい。添加量がこれより少な
いと十分な効果が発現せず、これより多いと不経済であ
るばかりでなく、粘性が非常に大きくなることで所定の
流動性を得るのに必要な水量が大きくなり、硬化不良、
強度発現の低下、収縮の増加をもたらす。増粘剤として
は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等
のセルロース系、ゼラチン、ペクチン等の蛋白系、ポリ
エチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリア
クリルアミド、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマ
ー等が使用可能である。

【００１４】上記の水硬性成分、減水剤、増粘剤を必須
成分とすることで、流動性、速硬性に優れ、かつ硬化特
性に優れたセルフレベリング材を得ることができるが、
以上の必須成分に加えて、必要に応じて、消泡剤、高分
子エマルジョン等を添加することができる。消泡剤は気
泡の発生を抑制し硬化体表層の外観の改善に好ましい効
果を与える。消泡剤としては、シリコン系、アルコール
系、ポリエーテル系等合成物質又は植物由来の天然物質
等公知のものが使用可能である。消泡剤の添加量は水硬
性組成物１００重量部に対して、２重量部以下とするの
が良い。それより多く加えても消泡効果の更なる増加は
認められない。高分子エマルジョンは、下地コンクリー
トとの接着性、耐クラック性、硬化体表面の耐摩耗性を
上げることができる。高分子エマルジョンとしてエチレ
ン−酢酸ビニル、スチレン−ブタジエン、アクリロニト
リル−ブタジエン等の共重合体、または、ポリブテン、
ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル等
のホモ重合体等の市販のものがその種類を問わず使用で
きる。高分子エマルジョンの添加量は、水硬性成分１０
０重量部あたり２５重量部まで添加できる。多すぎると
流動性の低下を招くだけでなく、空気泡を連行して硬化
体の表面状態を悪くし、強度低下も生じる。

【００１５】本発明の自己流動性組成物には更に、フラ
イアッシュ、石灰石粉、シリカ質粉等の公知の増量材を
添加することが出来る。増量材の添加により、流動性が
改善される効果が得られるが、添加量が多すぎると強度
発現性の低下を招くので、その添加量は水硬性成分１０
０重量部あたり１５０重量部以下とするのが望ましい。
またそのサイズは４５ｍｍ以下とするのが効果の点から
好ましい。

【００１６】本発明による自己流動性水硬性組成物は、
水と混練したセメントペーストとして使用することも出
来るが、各種骨材／増量材を添加して使用するのがその
特性を活かした使い方である。骨材としては珪砂、川
砂、海砂、高炉スラグ、石灰石砂、各種砕石が使用でき
るが、その径は２ｍｍ以下とするのが望ましい。また、
骨材添加量は水硬性成分１００重量部あたり、２５０重
量部以下とするのが望ましい。２５０重量部より多くな
ると、材料分離や流動性低下を招くだけでなく、強度発
現性が大きく低下する。

【００１７】

【実施例】以下に具体例を示して、本発明の内容を詳し
く説明する。実施例１〜３および比較例１〜９（１）使用原料：各例の実施にあたっては次の原料を使
用した。・ポルトランドセメント：宇部興産製早強ポルトランドセメントブレーン比表面積４，５００ｃｍ²／ｇ・アルミナセメント：ブレーン比表面積３，２００ｃｍ²／ｇモノカルシウムアルミネート含有率４５％石膏：II型無水石膏ブレーン比表面積４，０００ｃｍ²／ｇ高炉スラグ：ブレーン比表面積４，５００ｃｍ²／ｇ骨材：６号珪砂減水剤：ポリカルボン酸系減水剤市販品増粘剤：メチルセルロース系増粘剤市販品消泡剤：シリコン系消泡剤

【００１８】（２）水硬性組成物、モルタル試験体の調
製水硬性組成物成分として、構成成分量を種々変えた水硬
性成分１００重量部に所定量の減水剤、増粘剤、必要に
応じて消泡剤を加えたものにさらに、骨材１００重量部
および水５２重量部を加えて３分間混連したものをモル
タル試験体とした。各例における各成分の配合割合を表
１に示す。

【００１９】（３）モルタル特性の測定生成モルタル試験体について以下の測定を行い、自己流
動性水硬性組成物の特性を評価した。各測定項目には、
セルフレベリング材としての実用性の観点から表２に示
した合否の判定基準を設けた。・フロー値：ＪＡＳＳ１５Ｍ−１０３に準拠して測定
した。・凝結時間：ＪＩＳＲ５２０１に記載された方法に
従って行った。・圧縮強度：ＪＩＳＲ５２０１に示される４×４×
１６の型枠にモルタルを型詰めし所定の条件にて１日間
気中養生した後脱型し、更に気中にて所定期間追加養生
したものについてＪＩＳＲ５２０１に記載された方
法に従って行った。・長さ変化率：ＪＩＳＲ５２０１に示される４×４
×１６の型枠にモルタルを型詰めし所定の条件にて１日
間気中養生した後脱型して得られた成型体について、Ｊ
ＩＳＳＡ１１２５に示されるコンパレーター法によ
り測定した。なお、水中長さ変化率は１日間気中養生し
て脱型し、基長を測定した後、水中養生を開始した。・乾燥日数：混練したモルタルを３００×３００ｍｍコ
ンクリート板上へ厚さ１０ｍｍで流し込み、硬化後、ケ
ット水分計にて硬化体表面水分を測定。表面水分が８％
以下になるまでに要した日数を乾燥日数とした。・クラック発生・表面状態の観察：混練したモルタルを
３００×３００ｍｍの型枠に厚さ１０ｍｍで流し込み、
７日間養生して目視により観察した。モルタル特性の測
定結果を表２に示す。

【００２０】表２の結果は、本発明の範囲内に含まれる
組成を有する組成物は、全ての項目について判定基準を
クリアーしておりセルフレベリング材としての優れた特
性を有しているのに対し、本発明の範囲を外れる組成を
有する組成物では、ある項目では判定基準をクリアーし
ても他の判定基準をクリアーできず、複数の機能を要求
されるセルフレベリング材としては適当でないことを示
している。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【発明の効果】本発明の自己流動性水硬性組成物は、低
温から高温に亙る広範囲の温度領域において、セルフレ
ベリング材として十分な流動性と流動保持時間を保持し
て打設作業性に優れているのみならず、施工翌日の開放
が可能な早期開放性を有する。また、平滑性、寸法安定
性に優れた硬化体を与えることから、セルフレベリング
材としてのその利用価値は大である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 18:14 24:04 24:38） 103:30 103:44 111:62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナセメント１００重量部に対する組
成比が、ポルトランドセメント２０〜６０重量部、石膏
２０〜１００重量部、高炉スラグ５０〜５００重量部で
ある水硬性成分と、減水剤と、増粘剤とよりなる自己流
動性水硬性組性物。
【請求項２】水硬性成分１００重量部に対して減水剤、
増粘剤の量がそれぞれ０．１〜５重量部、０．０５〜２
重量部である請求項１に記載の自己流動性水硬性組成
物。