JPH0143702B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、流し延べ床用材料として好適に用い
られるポルトランドセメント系無機セメントを主
成分とする組成物に関する。 近年、石膏、セメント等を主成分とする水硬性
組成物のスラリーを単にコンクリートスラブ、モ
ルタル、発泡コンクリート等の床面に流し込んで
自然流動化させることにより精度のよい水平面を
形成させる工法、いわゆるSL工法（セルフレベ
リング工法）が開発され、この工法においては通
常左官技術が用いられないことから、スラリーの
流動性が特にすぐれていることが要求されてい
る。 また、SL工法に用いられるセメント系組成物
には速硬化性が要求されることから、従来、この
種の組成物には硬化を促進させるための混和剤と
して、カルシウムアルミネート（XCaO・
YAl₂O₃）を多量に含む鉱物（以下、これをカル
シウムアルミネート系鉱物という。）と石膏との
混合物を含有させることが知られているが、セメ
ントに、かかるカルシウムアルミネート鉱物−石
膏混合物を添加すると、スラリーの流動性が悪化
するという欠点がある。 従来、かかる欠点を是正するための混和剤（減
水剤または分散剤といわれる。）としてリグニン
スルフオン酸塩、β−ナフタレンスルフオン酸ホ
ルムアルデヒト縮合物、ポリオキシエチレンノニ
ルフエニルエーテル、ポリカルボン酸、リン酸エ
ステル、メラミンホルマリン縮合物スルフオン酸
塩など知られている。 これらの減水剤をセメントに添加すると、混水
量が小ない場合でもセメントスラリーは良好な流
動性を示すので、これら減水剤の使用により、セ
メントスラリーのブリージングの防止や密度の向
上による硬化物強度の増加を図ることができ、か
つ作業性の面からは、スラリーのポンプ輪送が容
易になると共に充填作業、流し込み作業が容易に
なるなどの利点があるが、これら減水剤の効果に
は限度があり、セメントに対する添加量を増加さ
せても、SL工法に適した良好な流動性をセメン
トスラリーに与えることができない。 したがつて、セメントにこれら減水剤を添加し
てつくつたスラリーをSL工法に適用させようと
する場合は、混水量を増加させて流動性を更に向
上させなければならないが、このように混水量を
増加させると、短時間のうちにスラリー中のセメ
ント粒子が沈澱してスラリーの流動性に悪影響を
及ぼしたり、ブリージングが発生したり、硬化体
の表面状態が悪くて仕上げ材料の接着強度を低下
させたり、面積度を悪くする。 そこで、かかるトラブルを防止するため、スラ
リーに例えばメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、天
然ゴム、高分子多糖類やポリアクリルアミド、ポ
リアクリル酸、ポバール、高分子エマルジヨンの
ような保水剤ないしは増粘剤を添加してスラリー
の保水力を向上させたり、粘着させたりする方法
が試みられているが、これら薬剤の使用により前
記トラブルを解消することができても、スラリー
の流動性が悪化するという好ましくない事態がも
たらされれる。 かかる実情に鑑み、本発明者らは、特にそのス
ラリーの流動性が良好でSL工法に有利に用いる
ことができるセメント系組成物を見出すべく鋭意
研究した結果、ポルトランドセメント系無機セメ
ントカルシウムアルミネート系鉱物−石膏混合
物、メラミンホルマリン縮合物スルフオン酸塩お
よびメチルセルロースまたは／およびヒドロキシ
エチルセルロースから成る混合物に、更に硫酸カ
リウムを添加したもののスラリーは、凝結硬化が
速く、かつ流動性が著しく良好である上にブリー
ジングの発生が認められず、しかもその水和硬化
体は初期強度が高いという目的に適つたものであ
ることを知り、本発明を完成した。 本発明は、主成分であるポルトランドセメント
系無機セメントに、混和剤として(イ)カルシウムア
ルミネート系鉱物−石膏混合物、(ロ)メラミンホル
リン縮合物スルフオン酸塩、(ハ)メチルセルロース
または／およびヒドロキシエチルセルロースおよ
び(ニ)硫酸カリウムを添加し、必要に応じてこれに
更に公知の消泡剤、骨材等を添加して成る流し延
べ床用セメント組成物を要旨とするものである。 本発明に用いるポルトランドセメント系無機セ
メントとしては種々のものがあるが、その代表的
なものとして、たとえば普通ポルトランドセメン
ト、早強セメント、超早強セメント、高炉セメン
ト、コロイドセメントなどが挙げられる。 本発明の組成物中には、セメントスラリーの凝
結硬化時間を短縮させたり硬化体の初期強度の増
強を図るために、カルシウムアルミネート系鉱物
−石膏混合物を含有させるが、用いられるカルシ
ウムアルミネート系鉱物の種類としては、たとえ
ば、CaO・Al₂O₃、CaO・2Al₂O₃、3CaO・
Al₂O₃、11CaO・7Al₂O₃・CaF₂、12CaO・
7Al₂O₃などが挙げられる。これらの鉱物は通常
石灰岩とボーキサイトを焼成することにより熔融
生成物として得られるが、カルシウムの酸化物と
アルミニウムの酸化物とを適当な割合に混合して
焼成することによつて製造することもできる。 本発明においてカルシウムアルミネート系鉱物
と混合して用いる石膏は、特に種類の制限はな
く、二水石膏、半水石膏、無水石膏などいずれも
用いられる。 カルシウムアルミネート系鉱物と石膏との混合
割合については、通常両者の等モル混合物が好ん
で用いられているが、本発明においては、等モル
混合物に限らず、いずれか一方の成分が過剰に用
いられた混合物を使用することもできる。 なお、本発明に用いられるカルシウムアルミネ
ート系鉱物−石膏混合物には市販されているもの
があり、たとえばデンカES、デンカHS（注、商
品名電気化学工業株式会社製品）のようなものが
あるが、本発明においてはこのような市販品も好
適に用いられる。 参考のためにデカンESおよびデカンHSの製造
者分析値を示す。

【表】 本発明に用いられるカルシウムアルミネート系
鉱物−石膏混合物の使用量はセメントに対して、
0.5〜20重量％であり、通常は１〜６重量％であ
る。0.5重量％以下では凝結硬化時間の短縮が満
足に行われず、一方20重量％以上では凝結硬化時
間が速すぎて経時流動性が悪化する傾向がある。 一般にセメントスラリーは混水量を多くするほ
どの流動性が良好になるので施工時の作業性を良
好にするために混水量を多くすることが行われる
が、混水量を多くするとブリージングが発生した
り、セメントスラリーの凝結時間が遅れて長い養
生時間を必要としたり、得られた硬化体の強度が
低下したりするようになる。 したがつて、このようなトラブルを避けるため
に、セメントスラリーは混水量が少い状態でも流
動性が良好になるようにすることが望ましい。 このため、本発明の組成物中にはメラミンホル
マリン縮合物スルフオン酸塩を含有させる。 本発明に用いるメラミンホルマリン縮合物スル
フオン酸塩とは、通常下記の一般式で示される化
合物であつて、本発明において好適に用いられる
ものの一例として、たとえば“メルメントF10”
（商標；昭和電工株式会社製品）が挙げられる。 メラミンホルマリン縮合物スルフオン酸塩のセ
メントに対する添加量は、２重量％までほぼ添加
量に比例して流動性が向上するが、それ以上添加
しても効果的でないばかりか、不経済であり、硬
化体の強度が低下するようになる。 通常の使用量は、セメントに対して0.3〜1.5重
量％である。 0.3重量％未満の使用量では、セメントスラリ
ーを長時間放置すると流動性が悪化してフロー値
が低下する。 本発明において、メラミンホルマリン縮合物ス
ルフオン酸塩の代りに、他の種々のセメント分散
剤、例えばリグニンスルフオン酸塩、リン酸エス
テル、βナフタレンスルフオン酸縮合物等を用い
てもスラリーの混練初期にゲル化したり、それほ
ど流動性を良好にするような効果が得られなかつ
たりしてメラミンホルマリン縮合物スルフオン酸
に匹敵するようなすぐれたものは見出されない。 本発明の組成物中には、セメントスラリーのブ
リージングの防止、セメント粒子の沈降防止、骨
材の沈降防止などのために、メチルセルロースま
たは／およびヒドロキシエチルセルロースを含有
させる。 メチルセルロースおよびヒドロキシエチルセル
ロースには、種々の分子量のものがあり、分子量
によりその水溶液の粘度や物性が異なるので用い
られる種類により、その使用量が異なるが使用量
が少な過ぎると満足すべき効果が得られず、一方
使用量が多過ぎるとセメントスラリーの粘度が高
くなつて流動性が悪くなる。 このようなことから、本発明におけるメチルセ
ルロースまたはヒドロキシエチルセルロースの使
用量は、通常セメントに対して、0.05〜2.0重量
％であつて特に好ましい使用量はセメントスラリ
ーの混練初期粘度をＢ型粘度計で測定した場合に
800〜4000センチポイズにするような量である。 メチルセルロースやヒドロキシエチルセルロー
スの代りに、従来種々の高分子エマルジヨン、水
溶性合成高分子、水溶性天然高分子が用いられて
いるが、いずれも多量用いないと効果が得られな
かつたり、水に溶解させるのに時間がかかつたり
するなど、欠点のあるものが多く、メチルセルロ
ースまたは／およびヒドロキシエチルセルロース
に匹敵するものが見出されない。なお本発明の組
成物においては、メチルセルロースとヒドロキシ
エチルセルロースは併用することもできる。 本発明においては、セメントスラリーの流動性
をSL工法に適した良好なものにするため、本発
明の組成物中に硫酸カリウムを含有させる。硫酸
カリウムの使用量は、セメントに対して0.1〜４
重量％である。0.1重量％未満の使用量では効果
が不充分であり、また４重量％を越えた使用量で
はスラリーの流動性はそれほど改善されなかつた
り、低下したり、更に硬化体の表面に塩が析出し
たりするので好ましくない。 硫配カリウムの代りに種々の水溶性の無機化合
物、例えばリン酸一水素ナトリウム、リン酸二水
素ナトリウム、リン酸三ナトリウム、トリポリリ
ン酸ナトリウム、リン酸一水素カリウム、リン酸
二水素カリウム、リン酸三カリウムなどのリン酸
塩および縮合リン酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸ア
ルミニウム、硫酸鉄、硫酸マグネシウム、カリ明
バン、ナトリウム明バンなどの硫酸塩またはこれ
らの複塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウ
ム、炭酸水素アンモニユウムなどの重炭酸塩、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニユウ
ムなどの炭酸塩、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化マグネシウ
ム、塩化カルシウムなどの塩化物を用いてもセメ
ントスラリーの流動性が悪くなつたり、流動性は
良くなつても、凝結硬化時間が極めて遅延して硬
化しなかつたり、硬化しても強度が弱かつたり、
ブリージング現象を起したり、白華現象を起した
りするなどの欠点のあるものが多く、硫酸カリウ
ムに代わる格別効果の大きいものは見出されなか
つた。 本発明の組成物中には叙上の各成分のほかに硬
化体製造時の作業性や硬化体の諸性能を改善する
ために、必要に応じて従来この種の組成物に常用
されている公知の任意の添加剤、例えば、凝結調
節剤、消泡剤、骨材などを適宜配合することがで
きる。 通常好適に用いられている凝結調節剤として
は、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸
などのオキシ酸、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
などの炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カ
リウムなどの炭酸水素塩、硫酸アルミニウム、硫
酸マグネシウム、カリ明バン、ナトリウム明バン
などの硫酸塩およびこれらの複塩、リン酸水素一
ナトリウム、リン酸水酸二ナトリウム、リン酸水
素三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムなど
のリン酸塩および縮合リン酸塩、塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム、塩化カルシウムなどの塩化物
などが一種または二種以上混合して用いられる。 本発明の組成物に水を加えてセメントスラリー
をつくつた場合、混水量が少ないとスラリーの粘
度が高くなつて、撹拌条件によつてスラリー中に
気泡が入り込み、これが放置しても脱泡しないの
で硬化体の強度が低下したり、硬化体の表面にピ
ンホールを生ずることがある。 これを防止するために、アルコール系、脂肪酸
エステル系、シリコン系等の市販消泡剤を予め本
発明の組成物中に含有させることが好ましい。 本発明の組成物を流し延べ床の施工に用いるに
当り、組成物中に含有させる骨材の種類として
は、例えば木粉、パーライト、シラスバルーンの
ような軽量化材、増量材のほかに川砂、山砂、標
準砂、市販珪砂などが用いられる。 本発明の組成物の施工法を例示すると撹拌機を
設けた調合槽に本発明の組成物と水を仕込んで、
セメントスラリーをつくる。 一方、コンクリートスラブ、PC板、モルタル
床、ALC板、気泡コンクリートなどの下地材の
表面を水や高分子エマルジヨンを散布するか塗布
して予め前処理する。 次いで、セメントスラリーを如雨露やバケツあ
るいはポンプを用いて、下地材の表面に流し込
み、自然流動化により、水平床面を形成させる。 本発明の組成物は混水量を少くした場合におい
てもセメントスラリーは容易に流動化した長時間
放置してもセメントや骨材の沈降が殆んとなく、
十分自巳平滑性を保持する。 また本発明の組成物は、セメントスラリーの密
度が均質で硬化するまでブリージングが全く発生
しない。そしてブリージジングが発生しないこと
により、セメントの凝結が更に促進されて本発明
の組成物は水和凝結速度が速くなり、初期強度が
増強されて、流し延べ床材として充分使用できる
ようになる。 さらにまた、本発明の組成物を水和凝結させる
ことによつて得られる硬化体は初期強度の発現が
速く、硬化物の強度も充分高い。 次に本発明を実施例により、具体的に説明する
が本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に制約されるものではない。 実施例 セメントに、カルシウムアルミネート系鉱物−
石膏混合物としてのデンカESまたはデンカHS
（商品名、電気化学工業株式会社製品）、メラミン
ホルマリン縮合物スルフオン酸塩としてのメルメ
ントＦ−10（商品名、昭和電工株式会社製品）、メ
チルセルロース、硫酸カリウムおよび消泡剤
（SNデフオーマー148−Ｐ：商品名：サンノプコ
(株)製品）の混合物を所定量（第１表に記載）添加
し、よく混合して本発明の流し延べ床用セメント
組成物を製造した。 次いで、この組成物100重量部に骨材として５
号硅砂と水を所定量（第１表に記載）添加混合し
たのち混練してセメントスラリーをつくつた。 このようにして得られたセメントスラリーの粘
度、フロー値および硬化体の圧縮強度を測定し、
また、セメントスラリー中の硅砂の沈降の有無、
ブリージングの発生の有無等を観察した。 なお、セメントスラリーの粘度は、Ｂ型粘度計
を用いてスラリーを混練した直後および混練後60
分静置した時点で測定した。また、水平に置いた
ガラス板上にガラスロートを用いてセメントスラ
リーを流下させ（ガラス板とロート脚下端間の距
離は25mm、ロート脚の内径は８mm、スラリーの使
用量は100ml）その拡がり幅を計測してフロー値
とし、スラリーの流動性を示す評価項目とした。 また硬化体の圧縮強度は、セメントスラリーを
40mm（高さ）×40mm（幅）×160mm（長さ）の寸法
の金型に流し込んで凝結硬化させたのち、24時間
経過してから測定した。 得られた結果を表１に示す。 なお、第１表中における×印は、“粘度”の欄
においてはセメントスラリーの粘度が20000cpsを
超え、また、“フロー値”の欄においてはセメン
トスラリーがロートから流下せず、それぞれ測定
が不能であつたことを示す。

【表】

【表】 第１表から明らかなように、硫酸カリウム成分
を添加しない場合のスラリーは、混練後60分経つ
と硫動性を失なうが（実施No.１〜７）、本発明の
組成物のスラリーは、混練後60分経過しても流動
性は良好であり、かつその硬化体も高強度であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主成分であるポルトランドセメント系無機セ
   メントに、混和剤として(イ)カルシウムアルミネー
   ト系鉱物−石膏混合物、(ロ)メラミンホルマリン縮
   合物スルフオン酸塩、(ハ)メチルセルロースまた
   は／およびヒドロキシエチルセルロースおよび(ニ)
   硫酸カリウムを添加し、必要に応じてこれに更に
   公知の消泡剤、骨材等を添加して成る流し延べ床
   用セメント組成物。