JPH04114978A - プラスチック粉末を含むセメント系硬化体とその製造方法 - Google Patents

プラスチック粉末を含むセメント系硬化体とその製造方法

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JPH04114978A
JPH04114978A JP2232591A JP23259190A JPH04114978A JP H04114978 A JPH04114978 A JP H04114978A JP 2232591 A JP2232591 A JP 2232591A JP 23259190 A JP23259190 A JP 23259190A JP H04114978 A JPH04114978 A JP H04114978A
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plastic powder
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昭 小島
Shigeru Furukawa
茂 古川
Toshihiko Asada
俊彦 浅田
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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、骨材あるいは混和材料の一部として微粉末状
乃至粒子状のプラスチック粉末からなる有機高分子物質
を利用し、セメントペースト、モルタル材あるいはコン
クリート材中に混入させて成形したセメント系硬化体に
関するものである。
なお、ここでセメント系硬化体とは、板、ブロック等の
セメント製品だけでなく建築や土木の構造物などに利用
されるセメントを硬化させて製造したあらゆる物品を指
すものである。
従来の技術 セメントペースト、モルタルあるいはコンクリートから
作られるセメント系製品は、機械的強度を保持しなけれ
ばならないのは勿論のこと、それと共に寒冷地では製品
中に含まれる水分の凍結融解に対しても、高い抵扼力を
示すことが必要である。特に−日の気温差が大きい地域
においては、吸収されている水分の凍結融解の繰り返し
でセメント製品が破壊され、使用不能になることが極め
て多い。この凍結融解現象は製品中に含有された水分が
凍結されて膨張することによって引き起こされる。
ところで、広く一部に使用されている各踵軽量ブロック
、重量ブロック、軽量気泡コンクリート(ALC)など
の機械的特性を向上させるための手段としては、種々の
方法がとられている。それらは骨材の種類1品質、水/
セメント比、砂/セメン1〜比などの配合の調節2作り
方、着生方法などによって行なわれている。
本発明が特に効果を発揮する軽量モルタルや軽量コンク
リートは、一般に塀、敷石、床材、壁材。
天井材として広く使用されている。これらの軽量モルタ
ルやコンクリートは、粗骨材として火山噴出物である軽
石が用いられ、それに細骨材である砂を混合してセメン
トで凝結させたもので、軽石と砂との混合割合を濫々変
化させることにより、密度と強度の異なるものを作って
いる。例えば、A踵軽量ブロックでは軽石のみを使い、
その単位体積重量は1.4 ton/m3以下で圧縮強
度は40kg/cm2以上である。8M軽量ブロックは
軽石と砂から作られ単位体積重量は1.4ton/cm
3以上で圧縮強度40〜80kg/em2. CM軽量
ブロックは、砂を骨材として密度を高くしたものである
。その他に、軽石を利用しない各種の重量ブロックも存
在する。
軽量建せの一つに軽量気泡コンクリート(ALC)があ
る。これはセメントモルタル中に、金属アルミニウム粉
末を分散させ、加熱して発泡させたり、あるいは界面活
性剤で発泡させるなどして全体を軽量化したものである
。ALC自体の特性は、単位体積重量0.5 ton/
m3と小さい。しかし、曲げ強度は10 kg/cm”
 N度、圧縮強度は30kg/cm”  程度にしか過
ぎないので、材料中に鉄製の金網あるいは[7などを入
れて補強している。一方、ALCは、材料内に砂室気泡
および連続気泡が多数あるから、吸水率が高くなるのは
避けられないし、これが凍結した場合に前記特性を低下
させることになる。
このように、凍結融解に対する性能を向上させるために
は、ALCやブロック材に撓水性を与えることが効果的
であるので、高価なシリコン瑠脂を塗布したりあるいは
含浸させたりすることが一部で行なわれている。
発明が解決しようとする課題 本発明は、前述のような事実を踏まえ、軽量でしかも凍
結融解に対して強い低損性を示すと共に従来にない大き
な曲げ強度、圧縮強度をもち、変形、収縮、亀裂等の欠
陥が極めて少ないセメント系硬化体を提供しようとする
ものである。
更に、本発明は産業廃棄物となったプラスチック特にガ
ラス繊維強化プラスチック(FRP)を粉末化して利用
することができるので、資源の再利用に役立ち、環境保
護や公害対策の面でも大いに貢献しようとするものであ
る。
課題を解決するための手段 前記課題を解決するための本出願のセメント系硬化体と
その製造方法について説明する。
先ず、本出願のセメント系硬化体は、微粉末状乃至粒子
状のプラスチック粉末を全量の10〜50wt%含むセ
メント系硬化体において、少なくとも該硬化体の表面の
プラスチック粉末が該プラスチックの溶融温度以上の熱
処理により、セメント凝結物または骨材の表面に接着・
固化した状態にあることを特徴とするものである。
また、本出願のプラスチック粉末を含むセメント系硬化
体の製造方法は、全量の10〜50wt%の微粉末状乃
至粒子跋のプラスチック粉末をセメントペースト、モル
タル材あるいはコンクリ−1−肪中に分散させ、それを
所定形状に成形・着生させた後に、少なくとも該成形表
面を前記プラスチックの溶融温度以上に加熱処理するこ
とを特徴とするものである。
本出願の発明に適用できるプラスチックは、熱可塑性プ
ラスチックでは、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化
ビニル、ポリスチレン、 ABS、ポリメチルメタアク
リレート、ポリアミド、ポリカポネート、ポリアラミド
、ポリウレタン、また熱硬化性m脂では、フェノール、
メラミンm脂、尿Xi脂、不飽和ポリエステル、エポキ
シ薗脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスル
ホン。
ポリイミドなどがある。これら以外にも、−度使用して
廃棄物となったプラスチックを粉砕したものでも適用が
可能である。更に上記プラスチックをガラスm維、炭素
繊維、ケブラー繊維など各種繊維で補強した繊維強化プ
ラスチック(FRP)でもかまわない。
セメント系硬化体中に含有させるプラスチックの形状は
、微粉末状9粒子状あるいはビーズ状であってもかまわ
ない。またその大きさは、粒径10μm〜10鵬、望ま
しくは50μm〜500μmである。
従って使用するプラスチックは、これらの温度で溶融す
るものであれば、使用可能である。
また、加熱手段としては、乾燥機中で3時間程度充分に
加熱して成形硬化体の中心部のプラスチック粉末まで完
全に溶融することが好ましいが、硬化体の用途に応じて
、例えば単に成形硬化体の表面をバーナー等で加熱して
少なくとも表面に存在するプラスチック粉末を溶融させ
るのみでもよいものである。
作  用 セメント系硬化体中に単にプラスチック粉末を均一に分
散させることによっても、ブロック等の硬化体の内部に
分散したプラスチック粉末が水に対して抗水性を示すこ
とから、材料の吸水率を低下させ、凍結融解に対しても
ある程度の性能をもたせることができる。しかし、その
程度は余り高くない。それに対して、本出願の発明は、
更にそのプラスチック粉末が溶融する温度以上に硬化体
に熱処理を加えるので、セメント系硬化体の材料内に均
一に分布しているプラスチック粉末は溶融し、流動化す
ることによって形状変化が生じ、その結果として、プラ
スチックが骨材あるいはセメント凝結物の表面に接着・
固化することになる。
即ちブロック等の硬化体中に存在する細孔構造の表面上
に抗水性の皮膜を形成すると共に、骨材と骨材、あるい
は骨材とセメント凝結物、あるいはセメント凝結物どう
しの接触点を被服することによって、一種の接着剤とし
ても作用することになる。その結果として、硬化体全体
に揚水処理と接着剤塗布処理を同時に行なったことにな
り、材料全体の強度を向上させると共に吸水率を低下さ
せ耐凍結融解性の向上に結び付くことになる。
本出願の発明の硬化体は、このように骨材として全量の
10〜50wt%のプラスチック粉末を含むものである
ので、少なくとも硬化体の表面に対してプラスチック粉
末の溶融温度以上に加熱処理すると、加熱された部分の
プラスチックが融解して各骨材あるいはセメント凝結物
の表面を被服することになり、その部分の揚水処理が達
成される。
それによって吸水率が低くなると共に、加熱された部分
では各結合点が接着され、ブロックu等の硬化体の強度
の向上もはかられる。
実施例 本出願の発明を実施例に基いて具体的に説明する。本実
施例はモルタル材であって、細骨材として砂と共に用い
るプラスチック粉末としては、本発明者らが開発し、既
に出願している産業廃棄物である廃FRPから作られた
粉末を用いた。
次にその詳細を説明すると、モルタルには普通ポルトラ
ンドセメントと豊浦標準砂を用い、骨材セメント比を2
.0.水−セメント比を0.65とした。
その砂の一部をFRP粉末(ガラス繊維/不飽和ポリエ
ステル渭脂、平均粒径44μm)で置換えた。
その量は骨材量の10%、20%、および30%とした
。セメント、砂、 FRP粉末の三者を充分に混合した
ものに水を加え、モルタルミキサーで混合した。なお、
FRP置換量が30%の場合には流動性がなくなるので
、高性能減水剤(花王マイティーFD)をセメント重量
の3%を添加した。フロー値を測定後、型枠(4cm 
X 4 cm X 16 cm )に入れ、しめかため
を行った。これを空中養生の後脱型し、水中で養生して
供試体を作った。供試体は材令28日に水中から取り出
し、気乾した後の重量および密度を求めると共に、曲げ
強度および圧縮強度を測定した。更に気乾した後に各供
試体を200 ℃に加熱した乾燥機中に入れ3時間熱処
理した。室温にまで冷却した後に、供試体の重量を測定
し、曲げ強度および圧縮強度を測定し、得られた結果を
表1に示す。表中には、加熱処理前後の強度から算出し
た強度の増加倍率を求め記した。供試体を200 ’C
に加熱することによって、各供試体とも11%程度重量
が減少した。200℃に加熱した後の供試体には、変形
、収縮、膨張、亀裂1着色等は見られなかった。曲げ強
度および圧縮強度は、供試体を200℃に加熱すること
で、いずれの場合も高くなった。その増加@率はプラス
チック粉末を入れないモルタル自体よりも大きく、プラ
スチック含有率が多くなる程増加した。
表1 加熱処理に伴う供試体の単位体積重量。
曲げ強度および圧縮強度の変化 なお、本出願の発明のセメント系硬化体に対して更にシ
リコン樹脂を塗布したり、あるいはフッ素化合物処理な
どを行っても構わない。
発明の効果 本出願の発明によれば、微粉末状乃至粒子状のプラスチ
ック粉末を、セメントペースト、モルタル材あるいはコ
ンクリート材の中に混合させ、前記プラスチックの溶融
温度以上に加熱することにより、従来にない曲げ強度、
圧縮強度の増強が得られ、しかも変形、収縮、膨張、亀
裂等の欠陥がなく、軽量で、しかも凍結融解性に強い、
優れたセメント系硬化体を提供することができる。
また、本出願の発明は、プラスチック粉末として、廃棄
されたFRPなとのプラスチック類を利用することがで
きるので、先細りが問題になっている軽石や砂などの骨
材資源の枯渇を防ぎ、地球資源の確保、地球環境の保全
等の面からも社会的に大いに貢獣することができる。
※印は高性能減水剤を含む ( )内は増加倍率を示す

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)微粉末状乃至粒子状のプラスチック粉末を全量の
    10〜50wt%含むセメント系硬化体において、少な
    くとも該硬化体の表面のプラスチック粉末が該プラスチ
    ックの溶融温度以上の熱処理により、セメント凝結物ま
    たは骨材の表面に接着・固化した状態にあることを特徴
    とするプラスチック粉末を含むセメント系硬化体
  2. (2)全量の10〜50wt%の微粉末状乃至粒子状の
    プラスチック粉末をセメントペースト、モルタル材ある
    いはコンクリート材中に混入させ、それを所定形状に成
    形・養生した後に、少なくとも該成形表面を前記プラス
    チックの溶融温度以上に、加熱処理することを特徴とす
    るプラスチック粉末を含むセメント系硬化体の製造方法
JP23259190A 1990-09-04 1990-09-04 プラスチック粉末を含むセメント系硬化体とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0699175B2 (ja)

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