JPH06157105A - 押出成形用セメント組成物 - Google Patents

押出成形用セメント組成物

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JPH06157105A
JPH06157105A JP5658692A JP5658692A JPH06157105A JP H06157105 A JPH06157105 A JP H06157105A JP 5658692 A JP5658692 A JP 5658692A JP 5658692 A JP5658692 A JP 5658692A JP H06157105 A JPH06157105 A JP H06157105A
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cement
weight
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extrusion molding
fiber
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Tsukasa Kamio
典 神尾
Ei Shimizu
映 清水
Kotaro Ikeda
耕太郎 池田
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Kuraray Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 セメントと細骨材とを重量比2:1ないし
2:3の割合の割合で含む基本組成物に、その100重
量部当り押出助剤0.5〜3.0重量部とともに、補強
用繊維2〜10重量部及び雲母3〜29重量部でかつ両
者の合計が13〜30重量部の範囲になるように加え、
前記基本組成物に基づく含水量を18〜30重量%にし
た押出成形用セメント組成物である。 【効果】 機械的強度が高く、平面平滑性の良好な成形
体を与える、セメント組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出成形性がよく、か
つ硬化後に表面平滑性及び機械的強度の優れた繊維強化
セメント成形品を与える押出成形用セメント組成物に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】これまで、機械的強度を高める目的で、
セメントと細骨材から成る基本組成に、石綿繊維、パル
プ繊維、ガラス繊維、合成繊維、炭素繊維、金属繊維な
どの補強用繊維を配合することが行われている。
【0003】そして、押出成形の場合は、高い押出圧力
がかかり、押出時に脱水を生じるため、成形が困難にな
るので、通常メチルセルロースのような保水剤を添加し
ている(特公昭43−7134号公報)。
【0004】ところで、これらの補強用繊維の中で成形
性や成形品の外観の点で、最も好ましいのは、石綿繊維
であるが、最近石綿が人体に有害であることが分り、こ
れを他の繊維に変える方向にある。しかしながら、石綿
繊維以外の繊維は、その配合量が多くなると、保水剤を
加えても押出成形が困難であり、硬化後に得られる成形
品は表面が粗化し、外観がそこなわれるのを免れない。
例えば、経済的に最も有利とされるパルプ繊維の場合、
その配合量が2重量%以上になると、保水剤を併用して
も成形品の表面の粗化を防止することはできない。
【0005】他方、繊維強化セメント組成物の保水性を
さらに向上させ、押出速度を高めたり、あるいは石綿を
用いないで補強効果を得るために雲母を添加することも
知られている(特開昭55−3351号公報、特開昭5
7−61649号公報、特開昭61−149311号公
報)。
【0006】しかしながら、このように雲母を加えた場
合においても補強用繊維の量が多くなると、押出成形が
困難になり、また成形品の表面の粗化を抑制することは
できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的多量
の補強用繊維を含有する押出成形用セメント組成物につ
いて、その成形を容易にし、かつ曲げ強度の大きい表面
平滑性の優れた硬化成形品を与えるように改良すること
を目的としてなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、補強用繊
維を含有する押出成形用セメント組成物の物性を向上さ
せるために、種々研究を重ねた結果、補強用繊維と雲母
との合計量を特定すると同時に、全体の含水量を所定の
範囲に調整することにより、押出成形性を向上させ、か
つ非常に優れた表面平滑性及び機械的強度をもつ硬化成
形品を与えるセメント組成物が得られることを見出し、
この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0009】すなわち、本発明は、セメントと細骨材と
を重量比2:1ないし2:3の割合で含む基本組成10
0重量部に対し、押出助剤0.5〜3.0重量部ととも
に、補強用繊維と雲母とを、前者が2〜10重量部、後
者が3〜29重量部、両者の合計が13〜30重量部の
範囲になる量で配合し、かつ全重量に基づく含水量を1
8〜30重量%の範囲に調整して成る押出成形用セメン
ト組成物を提供するものである。
【0010】本発明組成物における基本組成を構成する
セメントとしては、通常使用されているポルトランドセ
メント、マグネシアセメント、アルミナセメント、混合
セメント、天然セメントの中から任意に選んで用いるこ
とができる。
【0011】また、細骨材としては、川砂、山砂のよう
なけい砂その他の天然骨材や廃棄物からの合成骨材など
が用いられる。この基本組成は、セメントと細骨材とを
重量比2:1ないし2:3、好ましくは1:0.7ない
し1:1の割合で配合して調製される。
【0012】次に、本発明組成物においては、押出成形
を容易にするために押出助剤を添加することが必要であ
る。この押出助剤としては、例えば、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースな
どのセルロース誘導体が用いられる。その他ポリビニル
アルコールなども用いることができる。これらの成形助
剤は、セメントと細骨材の合計100重量部当り0.5
〜3.0重量部の割合で配合される。これよりも少ない
と十分な成形性が得られないし、またこれよりも量を増
やしても、それ以上の成形性の向上は望めないばかり
か、機械的強度の低下を招く。
【0013】また、補強用繊維としては、パルプ繊維、
ガラス繊維、合成繊維、炭素繊維、金属繊維など、これ
までモルタル補強用として慣用されているものの中から
任意に選ぶことができるが、容易に入手でき、コストも
安いという点でパルプ繊維やビニロン、ポリプロピレ
ン、アクリルなどの合成繊維が好ましい。これらの繊維
は、長さ3mm〜20数mmの範囲のものが通常用いら
れる。
【0014】このものは、セメントと細骨材の合計10
0重量部当り2〜10重量部の割合で用いることが必要
である。これよりも少ないと補強効果が不十分になる
し、またこれよりも多いと押出成形性がそこなわれる上
に、雲母粉末を加えても硬化成形品の表面平滑性の改良
がなされなくなる。
【0015】次に、本発明の組成物においては、前記の
各成分に加えて雲母粉末を含むことが必要である。この
雲母粉末としてはふるい分け、または粉砕して得られる
平均粒径10〜500μmの範囲のものが用いられる。
これよりも粒径の大きいものを用いると、押出成形性が
低下し、また、これよりも粒径の小さいものを用いると
機械的強度の大きい硬化成形品を与えることはできな
い。
【0016】この雲母粉末は、セメントと細骨材の合計
100重量部に対して3〜29重量部の割合でかつ繊維
と雲母の合計量が13〜30重量部、好ましくは16〜
22重量部の範囲になる量で用いることが必要である。
繊維と雲母の合計量がこれよりも少ないと、セメント組
成物の押出成形性の向上やそれから得られる硬化成形品
の強度、表面平滑性の改善効果が不十分になるし、ま
た、これよりも多いと押出成形性が困難となる。
【0017】本発明は、以上の成分を必須成分とするも
のであるが、それに加えて、従来押出成形用セメント系
に慣用されている添加物、例えばパーライト、シラスバ
ルーン、シリカフラワー、バーミキュライトなどを所望
に応じ、所要の物性及び押出成形性をそこなわない量で
配合することもできる。
【0018】さらに、本発明においては基本組成、すな
わちセメントと細骨材との合計量に基づく水分添加量を
18〜30重量%の範囲にすることが必要である。この
量が18重量%未満では、押出成形の際にダイス内で材
料が閉塞し、円滑な押出がなされないし、また、この量
が30重量%を超えると軟らかすぎて保形性を失う。
【0019】本発明のセメント組成物を調製するには、
セメント、細骨材、押出助剤、補強用繊維及び雲母粉末
を所定の割合で、例えばフェンシェルミキサーやオムニ
ミキサを用いて混合し、ニーダーなどにより混練する。
次に、この組成物を用いて成形体を製造するには、スク
リュー押出機を用いて所要の形状に押出成形し、次いで
通常のセメント成形体と同様にして、水中養生、気中養
生又は高温高圧養生して硬化させたのち乾燥する。この
際の成形圧力は2〜30Kgf/cm程度で成形でき
る。このようにして、曲げ強度100〜380Kgf/
cm程度で表面平滑性の良好な成形体が得られる。
【0020】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、各例中の物性値は以下の方法により測定
したものである。
【0021】1)曲げ強度;所定の組成物を押出成形に
より成形した成形体を湿潤状態で1日静置後20℃の水
中で27日間養生して硬化させ、この硬化体について、
(株)島津製作所製オートグラフIS−10Tを使用
し、スパン150mm、載荷速度毎分1mmの中央集中
載荷により測定した。
【0022】2)押出成形性;所定の組成物を、本田鉄
工(株)製DE−50型押出成形機を用いて、断面12
×60mmの板状体に押出成形する際の押出圧力(Kg
f/cm)、押出速度(cm/分)により比較した。
【0023】3)表面平滑性;所定の組成物を、本田鉄
工(株)製DE−50型押出成形機を用いて押出成形し
て、断面12×60mmの平板を製造し、得られた成形
体を硬化乾燥し、その表を目視により評価した。
【0024】 ××:表面に著しい粗さが認められた。 ×:表面にかなりの粗さが認められた。 △:表面にわずかな粗さが認められた。 ○:表面が完全に平滑であった。 △以下のものは実用性の点で問題がある。
【0025】参考例1 ポルトランドセメント〔三菱マテリアル(株)製〕50
重量部、けい砂〔(株)熊本珪砂鉱業製K‐7〕50重
量部を混合して、セメント基本組成とし、これに押出助
剤〔信越化学工業(株)製、商品名メトロース90SH
‐15000〕1重量部とパルプ繊維〔北辰(株)製、
KP‐3、長さ3mm〕2重量部、4重量部又は6重量
部をそれぞれ加え、オムニミキサー〔千代田技研工業
(株)製OM‐30型〕を用いて20秒間混合したの
ち、水25重量部を加えてさらに30秒間混合した。
【0026】次に、この混合物を、混練機〔宮崎鉄工
(株)製DM‐100型〕を用いて混練したのち、押出
成形機〔本田鉄工(株)製DE‐50型〕を用いて断面
12×60mmの板状成形体に押出成形した。
【0027】このようにして得た成形体を20℃で27
日間水中養生したのち、105℃で24時間乾燥した。
この際の各成形体についての押出成形圧力、表面平滑性
及び曲げ強度を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】この表から明らかなように、パルプ繊維の
量が基本組成に対し2重量%よりも多くなると、表面性
が著しく劣化するとともに押出し成形性や補強効果も低
下する。
【0030】実施例1,2、比較例1,2 参考例1のパルプ添加量2重量部の試料に対し、雲母粉
末〔(株)クラレ製200‐Cタイプ,粒径90μm〕
を基本組成100重量部当り、15重量部、20重量
部、30重量部又は40重量部の割合で加え、比較例1
と同様にして板状成形体を製造した。その際の押出成形
圧力、成形体の表面平滑性及び曲げ強度を表2に示す。
【0031】
【表2】
【0032】この表から明らかなように雲母粉末を添加
すると成形体の平面平滑性及び曲げ強度が著しく改善さ
れるが、パルプ繊維と雲母粉末との合計量が30重量%
よりも多くなると平面平滑性が劣化するとともに成形性
も低下する。
【0033】参考例2 補強用繊維として、ポリプロピレン繊維〔大和紡績
(株)製P‐ZL,長さ3mm〕を用いること以外は、
参考例1と全く同様にして板状成形体を製造した。この
際の押出成形圧力及び成形体の表面平滑性と曲げ強度を
表3に示す。
【0034】
【表3】
【0035】このように、ポリプロピレン繊維の配合量
が2重量部以上になると成形体の表面成形性が急激に劣
化する。
【0036】実施例3、比較例3,4 参考例2のポリプロピレン繊維の配合量2重量部、3重
量部又は4重量部の試料に対し、雲母粉末〔(株)クラ
レ製200‐Cタイプ、粒度90μm〕を、それぞれ1
5重量部、10重量部又は5重量部を加え、参考例2と
同様にして、板状成形体を製造した。この際の押出成形
圧力及び成形体の表面平滑性、曲げ強度を表4に示す。
【0037】
【表4】
【0038】このようにポリプロピレン繊維と雲母粉末
の合計量が16重量部のものは、押出成形圧力、成形体
の表面平滑性及び曲げ強度が優れている。
【0039】参考例3 補強用繊維としてビニロン繊維〔(株)クラレ製RK
W,長さ3mm〕を2重量部ないし8重量部用いること
以外、参考例1と全く同様にして板状成形体を製造し
た。この際の押出成形圧力と得られた成形体の表面平滑
性及び曲げ強度を表5に示す。
【0040】
【表5】
【0041】このようにビニロン繊維の量が2重量部以
上では、いずれも成形体の表面平滑性は悪い。
【0042】実施例4,5、比較例5 参考例3のビニロン繊維2重量部、4重量部又は6重量
部を添加した試料に、それぞれ実施例1で用いたものと
同じ雲母粉末を15重量部、10重量部又は5重量部を
加え、参考例3と同様にして板状成形体を製造した。こ
の際の押出成形圧力と成形体の表面平滑性及び曲げ強度
を表6に示す。
【0043】
【表6】
【0044】このように、基本組成100重量部当りの
ビニロン繊維と雲母粉末との合計量が13〜30重量部
の範囲になるものは、表面平滑性、曲げ強度が優れてい
る。
【0045】実施例6〜9、比較例6 表7に示す量のビニロン繊維と雲母粉末を用い実施例4
と同様にして、板状成形体を製造した。この際の押出成
形圧力と成形体の表面平滑性及び曲げ強度を表7に示
す。
【0046】
【表7】
【0047】このように、ビニロン繊維と雲母粉末の合
計量が13〜30重量部の範囲にあるものは、表面平滑
性がよく、高い曲げ強度を示す。
【0048】
【発明の効果】本発明の組成物は、フレーク状の雲母粉
末に配向性を利用して繊維を随伴させ、表面平滑性の良
好な効果成形体を与えることができるので、機械的強
度、外観の良好な材料が得られるという利点がある。し
かも、雲母粉末は高耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、寸
法安定性などの好ましい物性を与えることができるの
で、種々の特徴をもった建材を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 16:06 Z 2102−4G 14:20 A 2102−4G 14:18) 2102−4G (72)発明者 清水 映 岡山県倉敷市水江1番1号 (72)発明者 池田 耕太郎 兵庫県芦屋市芦屋町8番5号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントと細骨材とを重量比2:1ない
    し2:3の割合で含む基本組成100重量部に対し、押
    出助剤0.5〜3.0重量部とともに、補強用繊維と雲
    母とを、前者が2〜10重量部、後者が3〜29重量
    部、両者の合計が13〜30重量部の範囲になる量で配
    合し、かつ基本組成に基づく含水量を18〜30重量%
    の範囲に調整して成る押出成形用セメント組成物。
  2. 【請求項2】 セメントがポルトランドセメント、マグ
    ネシアセメント、アルミナセメント、混合セメント及び
    天然セメントの中から選ばれたものである請求項1記載
    の押出成形用セメント組成物。
  3. 【請求項3】 細骨材がけい砂又はパーライトである請
    求項1又は2記載の押出成形用セメント組成物。
  4. 【請求項4】 補強用繊維が、パルプ繊維、ガラス繊
    維、合成繊維、炭素繊維及び金属繊維の中から選ばれた
    少なくとも1種である請求項1、2又は3記載の押出成
    形用セメント組成物。
  5. 【請求項5】 雲母が平均粒径10〜500mμの範囲
    のものである請求項1、2、3又は4記載の押出成形用
    セメント組成物。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS553351A (en) * 1978-06-21 1980-01-11 Fukubi Kagaku Kogyo Kk Extrusionnmoldable antiiimpact cement composition
JPH0345545A (ja) * 1989-07-14 1991-02-27 Nippon Steel Corp 押出成形無石綿セメント板
JPH03177349A (ja) * 1989-12-05 1991-08-01 Idemitsu Kosan Co Ltd 無機質成形体の製造方法

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