JPH01320241A - セメント組成物 - 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） 本発明はセメント組成物、特に、ベランダやバルコニー
のデツキ材、集合住宅の廊下材などに用いられる床材料
を製造するのに好適なセメント組成物；およびそれを用
いたセメント成形体の製造方法に関する。

（従来の技術） ベランダやバルコニーのデツキ材、集合住宅の廊下材な
どの床材としては比較的強度が高く防火性能を有する石
綿セメント成形板が利用されている。この成形板は２石
綿を含有するセメント組成物を用いて押出成形により製
造される。製造工程において石綿は、泥状のセメント組
成物の流動性を高め、かつ押出された未硬化の成形体の
形状維持性を高める。さらに得られる最終製品の強度を
向上させる。しかし、得られる成形体は衝撃に弱いとい
う欠点がある。さらに含有される石綿は特定化学物質に
指定されており、その発癌性が問題となっている。石綿
セメント成形体を製造するときには使用基準が設けられ
てはいるが、製造時および使用時における発塵の問題か
ら、現在では石綿を含有しない七メント組成物を用いた
成形体が望まれている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記従来の欠点を解決するものでありその目的
とするところは、高強度と耐衝撃性とを有し、かつ有害
な石綿を含有しないセメント成形体を成形性良く製造す
る方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のセメント組成物は、セメント、無機骨材、補強
繊維およびセルロース系混和剤を含有し。

該無機骨材が粒径１〜１００μｍの球形骨材を主成分と
し１粒径０．０１〜１μｍの超微粒子骨材を含有し、そ
のことにより上記目的が達成される。

本発明に用いられるセメント組成物に含有されるセメン
トとしては、ポルトランドセメント、高炉セメントアル
ミナセメントなど公知のセメントがいずれも使用され得
る。

セメント組成物に含有される無機骨材は粒径が１〜１０
０μｍの球形骨材を主成分とし、さらに粒径０．０１〜
１μｍの超微粒子骨材が含有される。無機骨材のうち球
形骨材としては、フライアッシュ（石炭火力発電所の集
塵器で採取される微粉炭燃焼灰）１球形ケイ酸カルシウ
ム（シリコンメタル。

フェロシリコンなどの製造時に副生ずる）などが好適で
ある。超微粒子骨材としては、上記粒径を有する無機質
粒子であって、後述の成形工程において細密充填構造を
形成し得、かつ硬化工程においてポゾラン反応を起こす
ような粒子が用いられる。そのような超微粒子骨材とし
ては、マイクロシリカ、シリカヒユーム（いずれもフェ
ロシリコンの製造時に副生ずる）：天然ポゾラン、珪藻
土。

シリカフラワー、エアロジルなどが好適である。

無機骨材は、セメント組成物中に上記セメント１００重
量部あたり５〜１００重量部の割合で含有され。

該無機骨材中に上記超微粒子骨材が１〜２０重量％の割
合で含をされる。無機骨材の組成物全体に占める割合が
低いと成形性に劣り、過剰であると得られる成形体の強
度が低下する。さらに上記超微粒子骨材が過少であると
得られる成形体の空隙が大きくなるため２強度が低下す
る。逆に過剰であると押出成形に適した流動性を確保す
るために混水量が増大し１強度が低下する。

補強繊維は、得られる成形体の曲げ強度および衝撃強度
を向上させるのに用いられる。それには例えば、有機繊
維、パルプ、繊維状ウォラスナイトなどが利用され得る
。有機繊維の素材としては。

ビニロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル系
樹脂、アラミド、ポリエステル、カーボンなど耐アルカ
リ性の素材が好適である。補強繊維の直径は１〜１００
μｍ、繊維長は３〜２０胴が適当である。この補強繊維
はセメント１００重量部に対し０．２〜１０重量部の割
合で組成物中に含有される。

補強繊維が過少であると得られる成形体の強度が低下す
る。過剰であると組成物の各材料を混合したときの分散
性が悪く、その結果、得られる成形体の強度が低下する
。

セルロース系混和剤は５組成物を押出成形するときにあ
る程度の粘度を付与し、流動性を改善する目的で用いら
れる。セルロース系混和剤としては、メチルセルロース
、ヒドロキシエチルセルロースなどが好適に用いられる
。このセルロース系混和剤は、セメント１００重量部に
対し、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量
部の割合で組成物中に含有される。過少であると組成物
を混和したときの粘度が低いため、逆に過剰であると粘
度が高いため、いずれも成形性に劣る。

本発明方法によりセメント成形体を製造するには、従来
のセメント押出成形と同様の工程が採用され得る。例え
ばまず、上記セメント、無機骨材。

補強繊維およびセルロース系混和剤をトライブレンドす
る。これに適量の水を加えて湿式ブレンドを行い２次い
で混練機を用いて充分に混練を行う。

得られる可塑性の混練物を所望の金型を有する押出成形
機に導き、加圧下で押出し成形を行う。押出された所望
の形状を有する成形体は、所定の条件下（例えば温度４
０〜６０°Ｃ４湿度９０〜１００％）で４〜４８時間に
わたり放置（養生）することにより硬化する。上記、ブ
レンド工程、混練工程および押出成形工程には、いずれ
も汎用の設備が用いられ得る。

（作用） 本発明方法により上記セメント組成物を押出成形すると
、押出機内においては混練物は充分な流ＵＪ性を有し、
流速が均一となりかつ押出された未硬化の成形体は硬化
が進行するまで充分な保形性を有する。このような良好
な性質は、■セメント組成物中の無機骨材のうち球形骨
材が加圧下においてベアリングの効果を示すこと；およ
び■超微粒子骨材が含有されるため混練物は揺変性（チ
キソトロピー）を有し、加圧下においては流動性が良好
であり、押出後においては保形性が充分であること；に
主として起因すると考えられる。混練物はセルロース系
混和剤を含有するため、適当な粘度が付与される。複雑
な異形断面形状を有する金型により成形が行われる場合
にも、脱水工程を必要とせず、容易に成形が行われる。

押出された未硬化の成形体は保形性が良好であり硬化す
るまでに変形することがない。得られた硬化成形体には
補強繊維が含まれているため、該成形体は充分な強度と
耐衝撃性とを有する。このような成形体は住宅の床材な
どに好適に利用される。

本発明によれば、このように、従来の石綿繊維を使用す
ることなく床材に適した高強度のセメント成形体が容易
に製造される。石綿繊維を使用しないため、製造工程お
よび使用時において石綿の発塵による発癌の危険性がな
い。

（実施例） 以下に本発明を実施例に、つき説明する。

（八）可塑性混練物の調製： 上記処方のセメント組成物の水以外の各成分をミキサー
（アイリッヒミキサー；日本アイリンヒ社ｅＡ）に入れ
１１０００ｒｐで２分間混合した。これに水を加え、　
８００ｒｐｍで約１分間混合した後、オーガー式混練機
（ＭＰ−１００型；宮崎鉄工社製）で充分に混練して可
塑性混練物を得た。

（Ｂ）−１平板セメント成形体の調製：（八）項で得ら
れた混練物を、平板試作用金型（開口部中２５０胴×厚
さ１５胴）が取り付けられた真空押出成形機（ＭＶ−Ｆ
Ｍ−Ａ−１，；宮崎鉄工社製）のホッパーに供給し。

押出し成形により巾２５０ｍｍ、厚さ１５　ｍｍ　、長
さ５０ｃｒｎの平板サンプルの調製を行った。このとき
の押出圧力と単位時間あたりの押出量とを測定した。押
出圧力は、押出機のバレルから金型へ至る抵抗部の圧力
をブルドン管圧力ゲージで測定した。単位時間あたりの
押出量は、金型先端部から押出される平板サンプルの６
０秒間に吐出された長さ（ｃｍ／ｍ１ｎ）を測定し２次
式により算出した。

Ｔ：単位時間あたりの押出量（ｆ／ｌ＋ｒ）α：金型出
口の断面積（ｃｆｆｌ） β：押出された平板サンプルの長さ（ｃｍ／分）上記未
硬化の成形体を５時間、室温で放置（前置き）した後、
　５０’Ｃ，Ｒ１１９５％以上の雰囲気下で１２時間保
持（１次養生）シ、さらに２０°Ｃの水中へ約４週間浸
漬した。

（Ｂ）−２断面Ω状成形体の調製；第１図（ａ）に示す
ように断面台形状の突条部１１ａが長手方向に沿って配
設された内型１１および該突条部の上部が嵌合する凹溝
部１２ａが長手方向に沿って配設された外型１２を有す
る金型を準備した。この内型１１の突条部の上面の幅方
向寸法は７ｃｍ、底面の幅方向寸法は９ｃｍ、そして高
さは５ｃｍである。外型１２の凹溝部の開口部の幅方向
寸法は１１５ｃｍ、内奥部の幅方向寸法は９．５ｃｍ、
そして深さは５ｃｍである。別に（Ｂ）−を項と同様の
方法で押出成形にて未硬化の長板状セメント成形体（２
５ｃｍＸ　１．５ｃｍＸ３５ｃｍ）を得た。この未硬化
の長板状セメント成形体３を第１図（ａ）に示すように
、内型１１の突条部を挟んで対向配設された一対の支持
板２１．２２上に幅方向の各側部をｓ１２置し、第１図
（ｂ）に示すように、内型１１と外型１２とでプレス（
圧力１０ｋｇ／ｃＪ、　１０秒間）シ、第１図（Ｃ）に
示す断面Ω状の未硬化成形体３０を得た。

この未硬化成形体を（Ｂ）−１項に準じて硬化させ。

第２［１（ａ）および（ｂ）に示すように、上方へ突出
する凹部を有する硬化成形体３１を得た。

（Ｃ）−１成形体の性能評価：　（Ｂ）−１項で得られ
た浸漬後のサンプルを巾２５ｍｍ、長さ２４０ｍｍに切
断（押出方向に対し直角に切断）Ｌ、１０５°Ｃのギヤ
ーオーブンに入れて約４８時間乾燥後、室温まで放冷し
た。このサンプルを２００ｍｍの間隔で支持し、その中
央部にオートグラフ（島津製作所製）を用い。

２．５ｍｍ／分の曲げ速度で力を加えて曲げ強度を測定
した（曲げ強度試験）。別に、浸漬後のサンプルを巾２
５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍに切断（押出方向に対し直角
に切断）シ、上記と同様にオーブン処理を行った。この
サンプルを平坦な川砂上に載置し。

その中央部に１　ｋｇの鋼球を２ｍの高さから落下させ
サンプルに異常が認められるか否かを観察した（衝撃強
度試験）。各試験の結果を下表に示す。

（ＣＬ２成形体の性能評価：　（Ｂ）−２項で得られた
硬化後の成形体３１を長手方向と直角に３０ｃｍの長さ
に切断し、凹部の深さＸ（第２図（ｂ）に示す）をノギ
スで測定した。その結果を下表に示す。

実施斑又 フライアッシュの量を３０重量部とし、マイクロシリカ
の量を５重量部とし、そして、水の量を３２重計部とし
たこと以外は実施例１と同様である。

その結果を下表に示す。以下、実施例３〜４および比較
例１〜２の結果もあわせて下表に示す。

実施±１ マイクロシリカの量を５重量部とし、そして水の量を３
５重量部とし、さらに補強繊維としてポリプロピレン繊
維（直径４３μｍ、長さｌＱｍｍ）　１重量部を使用し
たこと以外は実施例１と同様である。

災隻炭↓ マイクロシリカの量を２重量部とし、水の量を３８重量
部とし、さらにポリプロピレン繊維１重量部を使用した
こと以外は実施例１と同様である。

、比２較−例」− マイクロシリカを使用しなかったこと以外は実施例１と
同様である。

止較炭叢 フライアッシュを使用せず、マイクロシリカの量を５０
重量部とし、そして水の量を３５重量部としたこと以外
は実施例１と同様に押出成形を試みた。

しかし、押出機内で発熱して固化し、金型部分で詰まり
、成形が不能であった。

（以下余白） 表から３本発明の組成物を用いると、セメント成形体が
押出成形により成形性よ（得られることがわかる。得ら
れた未硬化の成形体は形状維持性に優れ、かつ硬化して
得られる成形体は曲げ強度および耐衝撃性に優れる。水
和のため長期間水に浸漬しても変形することがない。

（発明の効果） 本発明により、このように、高強度で耐衝撃性に優れた
セメント成形体が、押出成形により成形性よく高効率で
得られる。このようなセメント成形体は１例えば集合住
宅のデツキ材、ｍ下材などの床材として好適に用いられ
る。石綿が含有されていないため、製造工程においても
使用時においても石綿の発塵による発癌の危険性がない
。

４、゛　の“単な云゛日 第１図（ａ）〜（Ｃ）は２本発明を用いて押出成形によ
り得られる未硬化長板状セメント成形体をプレス加工す
る工程の一例を示す説明図、そして第２図（ａ）および
（ｂ）は該プレス加工により得られた断面Ω状のセメン
ト成形体の斜視図および断面図である。

３・・・未硬化長板状セメント成形体、　３０・・・断
面Ω状セメント成形体。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント、無機骨材、補強繊維およびセルロース系
   混和剤を含有するセメント組成物であって、該無機骨材
   が粒径１〜１００μｍの球形骨材を主成分とし、粒径０
   ．０１〜１μｍの超微粒子骨材を含有する、セメント組
   成物。 ２、前記セメント１００重量部に対し、無機骨材が５〜
   １００重量部の割合で含有され、該無機骨材の１〜２０
   重量％が前記超微粒子骨材である、特許請求の範囲第１
   項に記載の組成物。