JPH05254911A - 繊維強化水硬性無機質成形体 - Google Patents
繊維強化水硬性無機質成形体Info
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- JPH05254911A JPH05254911A JP4950992A JP4950992A JPH05254911A JP H05254911 A JPH05254911 A JP H05254911A JP 4950992 A JP4950992 A JP 4950992A JP 4950992 A JP4950992 A JP 4950992A JP H05254911 A JPH05254911 A JP H05254911A
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- reinforcing
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- fibers
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水硬性無機物質に対して水を比較的少なく配
合した場合においても、水硬性無機物質組成物中に合成
繊維を大量且つ均一に分散でき、強度が均一で、補強繊
維による補強効果が最大限に発揮できるような、すなわ
ち、曲げ強度、可撓性に優れ、表面平滑性に優れた繊維
強化水硬性無機質成形体を提供する。 【構成】 水硬性無機物質、水及び０．１〜１デニール
の補強繊維を含有する繊維強化水硬性無機質成形体。
合した場合においても、水硬性無機物質組成物中に合成
繊維を大量且つ均一に分散でき、強度が均一で、補強繊
維による補強効果が最大限に発揮できるような、すなわ
ち、曲げ強度、可撓性に優れ、表面平滑性に優れた繊維
強化水硬性無機質成形体を提供する。 【構成】 水硬性無機物質、水及び０．１〜１デニール
の補強繊維を含有する繊維強化水硬性無機質成形体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有し、表面性
にも優れた繊維強化水硬性無機質成形体に関する。
にも優れた繊維強化水硬性無機質成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】セメント、モルタルまたは石膏等の水硬
性無機物質を用いた成形体は、優れた圧縮強度を示すた
め、種々の構造材等に用いられている。もっとも、水硬
性無機物質よりなる成形体では、引張強度が圧縮強度に
比べて低いため、補強材を混入させる方法が多用されて
いる。たとえば、セメント成形品では、成形時における
成形性を良好なものとするために、並びに硬化後の機械
的強度を高めるために、補強材として石綿が混入されて
いる。しかしながら、近年、石綿を使用することによる
発癌性の問題が指摘されている。従って、石綿に代わる
補強材として、各種の合成繊維が利用されてきている。
性無機物質を用いた成形体は、優れた圧縮強度を示すた
め、種々の構造材等に用いられている。もっとも、水硬
性無機物質よりなる成形体では、引張強度が圧縮強度に
比べて低いため、補強材を混入させる方法が多用されて
いる。たとえば、セメント成形品では、成形時における
成形性を良好なものとするために、並びに硬化後の機械
的強度を高めるために、補強材として石綿が混入されて
いる。しかしながら、近年、石綿を使用することによる
発癌性の問題が指摘されている。従って、石綿に代わる
補強材として、各種の合成繊維が利用されてきている。
【０００３】補強材として合成繊維を用いた繊維強化セ
メント混合物を得る方法として、特開昭５１−１１１２
３５号公報には、セメント押出成形用混合材に長さ３〜
１０ｍｍのガラス繊維、又は、合成繊維を混入する方法
が開示されている。ここでは、１０ｍｍ以下の長さの補
強繊維を用いることにより、押出機から吐出された直後
における成形体表面から補強繊維の突出が防止されてい
る。
メント混合物を得る方法として、特開昭５１−１１１２
３５号公報には、セメント押出成形用混合材に長さ３〜
１０ｍｍのガラス繊維、又は、合成繊維を混入する方法
が開示されている。ここでは、１０ｍｍ以下の長さの補
強繊維を用いることにより、押出機から吐出された直後
における成形体表面から補強繊維の突出が防止されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分散性
に優れた石綿に比べて、ガラス繊維や合成繊維では繊維
同士が交絡してファイバーボールを形成し易く、且つ一
旦形成されたファイバーボールは容易に解繊されない。
従って、セメントマトリックス中において繊維が均一に
分散され難い傾向がある。その結果、得られた硬化物の
強度を設定通りに高めることは困難であった。すなわ
ち、一般的な混合方法を用いただけでは、上記のように
長さ１０ｍｍ程度の繊維を用いたとしても、均一に分散
し得る補強繊維量は２体積％が限度であった。したがっ
て、補強繊維による補強効果は十分には得られず、成形
品の表面状態も悪いものしか得られなかった。
に優れた石綿に比べて、ガラス繊維や合成繊維では繊維
同士が交絡してファイバーボールを形成し易く、且つ一
旦形成されたファイバーボールは容易に解繊されない。
従って、セメントマトリックス中において繊維が均一に
分散され難い傾向がある。その結果、得られた硬化物の
強度を設定通りに高めることは困難であった。すなわ
ち、一般的な混合方法を用いただけでは、上記のように
長さ１０ｍｍ程度の繊維を用いたとしても、均一に分散
し得る補強繊維量は２体積％が限度であった。したがっ
て、補強繊維による補強効果は十分には得られず、成形
品の表面状態も悪いものしか得られなかった。
【０００５】本発明の目的は上記の課題を解決し、水硬
性無機物質に対して水を比較的少なく配合した場合にお
いても、水硬性無機物質組成物中に合成繊維を大量且つ
均一に分散でき、強度が均一で、補強繊維による補強効
果が最大限に発揮できるような、すなわち、曲げ強度、
可撓性に優れ、表面平滑性に優れた繊維強化水硬性無機
質成形体を提供することにある。
性無機物質に対して水を比較的少なく配合した場合にお
いても、水硬性無機物質組成物中に合成繊維を大量且つ
均一に分散でき、強度が均一で、補強繊維による補強効
果が最大限に発揮できるような、すなわち、曲げ強度、
可撓性に優れ、表面平滑性に優れた繊維強化水硬性無機
質成形体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明において用いられ
る水硬性無機物質は、水で練ったとき硬化性を示す無機
物質ならば特に限定されず、たとえば普通ポルトランド
セメント、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、ローマンセメント等の単味セメント、耐酸セメン
ト、耐火セメント、水ガラスセメント等の特殊セメン
ト、石膏、石灰、マグネシアセメント等の気硬性セメン
トなどがあげられ、特に、強度、耐水性の点で、ポルト
ランドセメント、アルミナセメントが好適に使用され
る。
る水硬性無機物質は、水で練ったとき硬化性を示す無機
物質ならば特に限定されず、たとえば普通ポルトランド
セメント、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、ローマンセメント等の単味セメント、耐酸セメン
ト、耐火セメント、水ガラスセメント等の特殊セメン
ト、石膏、石灰、マグネシアセメント等の気硬性セメン
トなどがあげられ、特に、強度、耐水性の点で、ポルト
ランドセメント、アルミナセメントが好適に使用され
る。
【０００７】本発明の製造方法において用いられる水の
量は、少なすぎると水硬性無機物質の硬化が十分になさ
れず、又、補強繊維の分散性が低下し、多すぎると得ら
れる成形体の機械的強度が低下するため、水硬性無機物
質１００重量部に対し１５〜６０重量部が好ましい。
量は、少なすぎると水硬性無機物質の硬化が十分になさ
れず、又、補強繊維の分散性が低下し、多すぎると得ら
れる成形体の機械的強度が低下するため、水硬性無機物
質１００重量部に対し１５〜６０重量部が好ましい。
【０００８】本発明において用いられる補強繊維として
は、成形体に付与したい性能に応じ任意のものが使用で
き、たとえば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、
ポリプロピレン等の合成繊維や、ガラス繊維，パルプ繊
維などが使用できる。特に合成繊維を用いた場合には、
従来の水硬性無機質成形体では得られないような可撓性
を付与することができる。又、補強繊維の太さは、細す
ぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボール
が形成されやすくなり、得られる成形体の強度はそれ以
上改善されず、太すぎると引張強度向上などの補強効果
に劣り、又、繊維の分散性及び配向性が低下するため、
太さ０．１〜１デニールに限定される。補強繊維の長さ
は、短すぎると補強効果が小さく、長すぎると繊維の分
散性が低下するため、長さ０．２〜３ｍｍが好ましい。
補強繊維の添加量は少なすぎると補強効果が小さく、多
すぎると混合時に繊維の分散が悪くなるので、組成物全
体積中１〜２０％が好ましい。
は、成形体に付与したい性能に応じ任意のものが使用で
き、たとえば、ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、
ポリプロピレン等の合成繊維や、ガラス繊維，パルプ繊
維などが使用できる。特に合成繊維を用いた場合には、
従来の水硬性無機質成形体では得られないような可撓性
を付与することができる。又、補強繊維の太さは、細す
ぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボール
が形成されやすくなり、得られる成形体の強度はそれ以
上改善されず、太すぎると引張強度向上などの補強効果
に劣り、又、繊維の分散性及び配向性が低下するため、
太さ０．１〜１デニールに限定される。補強繊維の長さ
は、短すぎると補強効果が小さく、長すぎると繊維の分
散性が低下するため、長さ０．２〜３ｍｍが好ましい。
補強繊維の添加量は少なすぎると補強効果が小さく、多
すぎると混合時に繊維の分散が悪くなるので、組成物全
体積中１〜２０％が好ましい。
【０００９】本発明においてさらに必要に応じて水溶性
高分子物質が添加されてもよい。水溶性高分子物質は、
水に溶解して粘性を付与し、無機質充填材及び補強繊維
の分散性を高め、混合物の流動性を高めて賦形性を良好
なものとし、又、セメント硬化体中の過剰な水分を吸収
しセメント粒子間中の空隙を埋める接合剤となりうる高
分子物質ならば特に限定されず、たとえばメチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸などがあげられ
る。上記水溶性高分子物質の添加量は、少なすぎると組
成物の流動性が悪く、多すぎると得られる成形体の耐水
性が低下するため水硬性無機物質１００重量部に対し
０．５〜５重量部が好ましい。
高分子物質が添加されてもよい。水溶性高分子物質は、
水に溶解して粘性を付与し、無機質充填材及び補強繊維
の分散性を高め、混合物の流動性を高めて賦形性を良好
なものとし、又、セメント硬化体中の過剰な水分を吸収
しセメント粒子間中の空隙を埋める接合剤となりうる高
分子物質ならば特に限定されず、たとえばメチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース等のセルロースエーテル、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸などがあげられ
る。上記水溶性高分子物質の添加量は、少なすぎると組
成物の流動性が悪く、多すぎると得られる成形体の耐水
性が低下するため水硬性無機物質１００重量部に対し
０．５〜５重量部が好ましい。
【００１０】本発明においてさらに必要に応じて無機質
充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解
せず、水硬性無機物質の硬化反応を阻害せず、本発明の
製造方法で使用されるあらゆる構成材料の作用を著しく
阻害しないものならば特に限定されず、たとえば珪砂、
川砂等のセメントモルタル用骨材、フライアッシュ、シ
リカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、高炉ス
ラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ウォラ
ストナイト、炭酸カルシウム、マイカ等の天然鉱物など
があげられる。これらは単独で使用されてもよいし、２
種類以上併用されてもよい。
充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解
せず、水硬性無機物質の硬化反応を阻害せず、本発明の
製造方法で使用されるあらゆる構成材料の作用を著しく
阻害しないものならば特に限定されず、たとえば珪砂、
川砂等のセメントモルタル用骨材、フライアッシュ、シ
リカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、高炉ス
ラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ウォラ
ストナイト、炭酸カルシウム、マイカ等の天然鉱物など
があげられる。これらは単独で使用されてもよいし、２
種類以上併用されてもよい。
【００１１】無機質充填材は、平均粒径が小さすぎる
と、水の吸収量が増大し、製造上の難度があがるのみで
あり、大きすぎると補強繊維間に無機質充填材の粒子が
分散し難くなるため、補強繊維が凝集しやすくなるの
で、０．０３〜５００μｍが好ましい。
と、水の吸収量が増大し、製造上の難度があがるのみで
あり、大きすぎると補強繊維間に無機質充填材の粒子が
分散し難くなるため、補強繊維が凝集しやすくなるの
で、０．０３〜５００μｍが好ましい。
【００１２】無機質充填材の添加量は多すぎると、得ら
れる成形体の強度が低下するため水硬性無機物質１００
重量部に対し２００重量部以下が好ましい。本発明の繊
維強化水硬性無機質成形体は、上記水硬性無機物質、水
及び補強繊維を混合して得られた混合物を、成形するこ
とによって得られる。上記混合方法は特に限定されるも
のではなく、従来公知の任意の方法が使用でき、たとえ
ばミキサー等に組成物を添加し攪拌して混合することが
できる。さらに、混練機等で混練してもよい。
れる成形体の強度が低下するため水硬性無機物質１００
重量部に対し２００重量部以下が好ましい。本発明の繊
維強化水硬性無機質成形体は、上記水硬性無機物質、水
及び補強繊維を混合して得られた混合物を、成形するこ
とによって得られる。上記混合方法は特に限定されるも
のではなく、従来公知の任意の方法が使用でき、たとえ
ばミキサー等に組成物を添加し攪拌して混合することが
できる。さらに、混練機等で混練してもよい。
【００１３】本発明の製造方法で得られた水硬性水硬性
無機質組成物から成形体を得る方法としては特に限定さ
れるものではなく、押出成形、押圧成形、流し込み成形
など従来公知の方法で成形できる。
無機質組成物から成形体を得る方法としては特に限定さ
れるものではなく、押出成形、押圧成形、流し込み成形
など従来公知の方法で成形できる。
【００１４】本発明の方法で得られた繊維強化水硬性無
機質成形体は、水硬性無機物質としてたとえば石膏のよ
うに硬化速度の速いものを用いれば、成形中、たとえば
押圧成形の際に加熱することにより、成形と同時に硬化
させることもでき、又、得られた成形体を時間をかけて
自然養生を行ってもかまわないが、硬化反応の遅いたと
えばポルトランドセメントのような水硬性無機物質を使
用する場合には、成形体を加熱、加湿するなど、従来公
知の方法により養生を行うことにより、硬化反応を促進
でき、機械的物性を向上することができるのは言うまで
もない。
機質成形体は、水硬性無機物質としてたとえば石膏のよ
うに硬化速度の速いものを用いれば、成形中、たとえば
押圧成形の際に加熱することにより、成形と同時に硬化
させることもでき、又、得られた成形体を時間をかけて
自然養生を行ってもかまわないが、硬化反応の遅いたと
えばポルトランドセメントのような水硬性無機物質を使
用する場合には、成形体を加熱、加湿するなど、従来公
知の方法により養生を行うことにより、硬化反応を促進
でき、機械的物性を向上することができるのは言うまで
もない。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例をもってさらに詳しく説明す
る。 実施例１〜４、比較例１〜３、６ 表１に示した所定量の普通ポルトランドセメント（小野
田セメント社製）、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス（２０℃における２％水溶液の粘度が３０，０００ｃ
ｐｓのもの）、平均粒径１００μｍのフライアッシュ
（ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品；関電化工社製、真比重
２．３、嵩比重０．６）、ポリプロピレン繊維及びビニ
ロン繊維を容量１０リットルのオムニミキサーにいれ、
３分間混合した。
る。 実施例１〜４、比較例１〜３、６ 表１に示した所定量の普通ポルトランドセメント（小野
田セメント社製）、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス（２０℃における２％水溶液の粘度が３０，０００ｃ
ｐｓのもの）、平均粒径１００μｍのフライアッシュ
（ＪＩＳ Ａ ６２０１相当品；関電化工社製、真比重
２．３、嵩比重０．６）、ポリプロピレン繊維及びビニ
ロン繊維を容量１０リットルのオムニミキサーにいれ、
３分間混合した。
【００１６】さらに、表１に示した所定量の水を加え、
２分間混合したのち、土練機で混練し、一体化した。得
られた混練物を真空押出機で押出成形し、幅４００ｍ
ｍ、厚み５ｍｍの板状の連続成形体を得た。
２分間混合したのち、土練機で混練し、一体化した。得
られた混練物を真空押出機で押出成形し、幅４００ｍ
ｍ、厚み５ｍｍの板状の連続成形体を得た。
【００１７】実施例５、比較例４、５ 実施例１と同様にして得られた混練物を押圧成形機でプ
レス圧４０kg/cm2で成形し４００×４００ｍｍ幅の板状
の成形体を得た。
レス圧４０kg/cm2で成形し４００×４００ｍｍ幅の板状
の成形体を得た。
【００１８】以上、得られた実施例１〜５、比較例１〜
６の成形体を６０℃、９０％ＲＨにおいて６時間養生し
硬化体を得、以下の試験に供した。 物性評価 曲げ強度及び撓み量 得られた硬化体を幅３０ｍｍに切断し、成形体の曲げ強
度及び撓み量を、ＪＩＳ Ａ １４０８の方法に準じ、
スパン１００ｍｍで測定した。 表面平滑性 得られた硬化体の切断面を目視で観察し、補強繊維が分
散して平滑なものには○、補強繊維の凝集が認められる
ものには△、著しく認められるものには×を記した。
６の成形体を６０℃、９０％ＲＨにおいて６時間養生し
硬化体を得、以下の試験に供した。 物性評価 曲げ強度及び撓み量 得られた硬化体を幅３０ｍｍに切断し、成形体の曲げ強
度及び撓み量を、ＪＩＳ Ａ １４０８の方法に準じ、
スパン１００ｍｍで測定した。 表面平滑性 得られた硬化体の切断面を目視で観察し、補強繊維が分
散して平滑なものには○、補強繊維の凝集が認められる
ものには△、著しく認められるものには×を記した。
【００１９】以上の結果を表１及び表２に併せ示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明の繊維強化水硬性無機質成形体
は、水硬性無機物質、水及び細い補強繊維を含有するも
のであり、水を比較的少なく配合した場合においても、
水硬性無機物質組成物中に合成繊維を大量且つ均一に分
散でき、強度が均一で、補強繊維による補強効果が最大
限に発揮できるような、すなわち、曲げ強度、可撓性に
優れ、表面平滑性に優れた繊維強化水硬性無機質成形体
をを得ることができる。本発明の製造方法による繊維強
化水硬性無機質成形体は、所望の物性に応じ補強繊維を
選ぶことにより、高強度な成形体を得ることもできる
し、可撓性を付与することもできるので、床材、内壁
材、外壁材、屋根材などの建材に特に好適に使用でき
る。
は、水硬性無機物質、水及び細い補強繊維を含有するも
のであり、水を比較的少なく配合した場合においても、
水硬性無機物質組成物中に合成繊維を大量且つ均一に分
散でき、強度が均一で、補強繊維による補強効果が最大
限に発揮できるような、すなわち、曲げ強度、可撓性に
優れ、表面平滑性に優れた繊維強化水硬性無機質成形体
をを得ることができる。本発明の製造方法による繊維強
化水硬性無機質成形体は、所望の物性に応じ補強繊維を
選ぶことにより、高強度な成形体を得ることもできる
し、可撓性を付与することもできるので、床材、内壁
材、外壁材、屋根材などの建材に特に好適に使用でき
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 水硬性無機物質、水及び０．１〜１デニ
ールの補強繊維を含有することを特徴とする繊維強化水
硬性無機質成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4950992A JPH05254911A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 繊維強化水硬性無機質成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4950992A JPH05254911A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 繊維強化水硬性無機質成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254911A true JPH05254911A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12833107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4950992A Pending JPH05254911A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 繊維強化水硬性無機質成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05254911A (ja) |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4950992A patent/JPH05254911A/ja active Pending
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