JPH07116421B2

JPH07116421B2 - 発泡アスフアルト充填法

Info

Publication number: JPH07116421B2
Application number: JP20956986A
Authority: JP
Inventors: 毅士門田; 茂小林; 良一波多野; 順成江本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPS6366281A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は土木、建築工事における充填法に関し、さらに
詳しくは構築物の開口部と枠取りの間に生じる隙間、貫
通配管、配線周辺に生じる隙間、ブロック構築材間に生
じる隙間、備付けタンクと基礎との隙間、壁等間仕切り
部に生じる隙間などに対し膨張充填が可能で付着性、密
封性に優れ、しかも柔軟性を有し耐水性、断熱性などに
も優れた発泡アスファルト充填法に関する。

〔従来の技術〕

土木、建築用充填材としては有機性のシリコーン、ポリ
サルファイド、ポリウレタン、アクリル樹脂などがシー
ラントまたはコーキング材の名称で広く使用されてい
る。

しかしこれらの材料は比較的高価であり、充填性に限度
があるため、部材間の隙間が広く、深い場合はバックア
ップ材として成形材を詰め込んだり、セメントモルタル
あるいは溶融アスファルトを詰め込むだけか、その上に
上記シーラント類を充填することが行われている。従っ
て土木、建築の容積が比較的大きい隙間の充填は、不完
全な充填性と、柔軟性の欠ける材料によることが多く、
耐久性、強度の不足などから密封性が不足し極めて信頼
性の低いものが多い。

また、セメントコンクリートに起泡剤、発泡剤により気
泡を導入した気泡コンクリートはよく知られており（例
えば特開昭52-4531など）、壁材、床材あるいはグラウ
ト材として広く使用されている。しかしこの材料は硬
く、もろく、付着性が劣っているため、充填材としては
密封性が極めて劣っている。

一方、土木、建築工事の効率化のためプレハブ化が進
み、継目部分、組合せ部分が増加しており、隙間部分の
安価で信頼性のある充填材の必要性が高まっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、増加しつつある土木、建築用の比較的容積が
大きな隙間に充填するのに適した、比較的安価で、自硬
性、膨張性、適度な強度、付着力、構造体の変位に耐え
る柔軟性を有し、かつ防水、断熱性に優れた充填法を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

極めて濃度の高い水性ゴム−アスファルトエマルジョン
に水硬性セメントを加えることにより、エマルジョンが
含有する水分により硬化し、かつ柔軟性を維持するが、
その上少量の金属アルミニウム粉末が存在していると徐
々に発泡し、その量により発泡倍率が調整でき、独立の
気泡が固定できることを見出した。さらに骨材の添加に
より低価格化が可能であり、特に骨材として軽量骨材を
使用することにより、発泡と相俟って軽量化され、容積
当りの低価格化が達成され、また増粘剤の添加で広い範
囲の流動性を付与することができ、しかも使用部位によ
りこれを調節することができることを見出し本発明を完
成した。

すなわち本発明は（Ａ）水性ゴム−アスファルトエマル
ジョン100重量部（ゴム−アスファルト固形分）、
（Ｂ）水硬性セメント粉末30〜50重量部、（Ｃ）骨材０
〜150重量部および（Ｄ）金属アルミニウム粉末の適量
を混練りした後、直ちに構造体隙間に注入し、２倍を超
えない倍率で発泡させ硬化させることを特徴とする発泡
アスファルト充填法である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明で使用する水性ゴム−アスファルトエマルジョン
は、アスファルトとしてはストレートアスファルト、ブ
ローンアスファルト、天然アスファルトなど、ゴムとし
ては天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシ
変性スチレン−ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン
ブロック共重合ゴムなどである。

水性エマルジョン化は、上記アスファルトにゴムを混和
したゴムアスファルトを適当な乳化剤の存在下で水中乳
化するか、エマルジョン状態のゴムとアスファルトエマ
ルジョンの混合によるか、エマルジョン状態のゴムの存
在下でアスファルトを水中乳化することにより製造され
る。アスファルト、ゴム以外にオイル、可塑剤、樹脂類
などの添加は組成物に柔軟性、強度などを付与せしめる
のに有効である。水性ゴム−アスファルトエマルジョン
はアニオン性でアルカリ性であるのが好ましく、またセ
メント骨材の添加によりその乳化安定性が損われないよ
うにアニオン界面活性剤以外にポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルなどの非イオン界面活性剤、アルキルベタインの
ような両性界面活性剤の存在が有効である。

水性ゴム−アスファルトエマルジョン中のゴム含量が多
いほど充填材性能上の改質効果が大きい。しかし経済性
からしてゴム／アスファルトの重量比が30/70〜10/90程
度が好ましい。水性ゴム−アスファルトエマルジョンの
固形分濃度はセメント、骨材との混練り作業に適した軟
度を保ち、水硬化で余剰水が生じないようにするには40
重量％以上が適当である。セメントの水硬化あるいは混
合物の軟度が不足する場合は組成物混練り時水を追加す
ることができる。

本発明で使用する水硬性セメント粉末には特に制限はな
く、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメ
ント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトラン
ドセメント、ジェットセメント、高炉セメント、シリカ
セメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント
などが挙げられる。

水硬性セメント粉末は、水性ゴム−アスファルトエマル
ジョンと混合するに当って均一に分散し、かつ充填作業
及び発泡中に流動性を保ち、充填、発泡終了後はできる
だけ早く混合物を凝結させることが要求される。その要
求を達成するためには、例えば水硬反応時により多くの
エトリジャイト生成物を生じるような化学成分としてAl
₂O₃及びSO₃をおのおの３％以上含むセメントクリンカー
が好ましい。また発泡に必要なアルカリ量が不足する場
合は苛性ソーダ、苛性カリの如きアルカリ添加が必要と
なる。

さらに必要に応じて骨材、充填材などが混合されるが、
細骨材として硅砂、砂利、ヒル石、炭酸カルシウム、ク
レー、タルク、マイカ、発泡プラスチック粒などが使用
される。さらに好ましくはパーライト（無機質軽量骨材
JIS A500 7）、ゴム粉、シラスバルーン、繊維などの軽
量骨材の使用が本発明組成物の軽量化のためにより有効
である。骨材は単独または混合して使用することができ
る。骨材の使用量は性能上、セメントの３倍を超えるこ
とはない。

水性ゴム−アスファルトエマルジョンとセメント粉末の
混合割合は、水硬化を確実に行い凝固物の性能を維持す
るためには、ゴム−アスファルト固形分100重量部に対
してセメント粉末30〜50重量部の割合が適当である。

発泡剤として、金属アルミニウム粉末が使用される。粉
末度50ミクロン以下の比表面積が大きく、酸化していな
いものが好適である。アルミニウム粉末の添加量によっ
て本発明充填材の発泡倍率を幅広くコントロールするこ
とができる。発泡はセメント中のアルカリ性成分とアル
ミニウムとの反応による水素ガスの発生に基づくため、
温度の影響を強く受ける。また気泡の発生量と速度は温
度以外に、アルミニウム粉末の粉径、使用セメントの種
類などに左右される。発泡倍率が２倍を超えると泡つぶ
れを起こし、肉やせを生じる。従ってアルミニウム粉末
の使用量は発泡倍率が２倍以下になるように制限され
る。本発明の充填法の性能上、発泡倍率は1.1〜1.8倍程
度が好ましく配合組成の選定、使用時温度によって違っ
てくるが、アルミニウム粉末の量はセメントに対し0.01
〜2.0重量％、好ましくは0.02〜1.0重量％程度の添加量
が適当である。アルミニウム粉末と同様の発泡剤として
金属ナトリウム、マグネシウム、亜鉛、リチウムあるい
はアルミニウムと銅の合金などがあるが、水性ゴムアス
ファルト−セメント系における適度の発泡速度、取扱い
の安全性、かつ経済性において、アルミニウムが優れて
いる。また、起泡剤を添加し機械攪拌により空気導入の
方法があるが、充填後の膨張が期待できない。金属アル
ミニウム粉末は軽量で飛散しやすく、施工現場での計
量、混合は極めて困難なため乾燥状態のセメント、骨材
混合物に前以て必要量を添加混合しておくと便利であ
る。

充填作業に当っては配合物に適正な流動性をもたせるこ
とが重要である。粘度を上げる必要がある場合には、発
泡前の混合物にメチルセルロース、エチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダな
どの増粘剤を添加混合して流動性を調整する。縦方法の
充填の場合、20〜30万cpsに増粘してダレを防ぐ必要が
ある。

本発明の発泡アスファルト充填法は、先ず水性ゴム−ア
スファルトエマルジョンと水硬性セメント粉末、骨材お
よびアルミニウム粉末の各必要量を計量して、充分な攪
拌能力のある電動攪拌機でよく攪拌して使用する。水硬
性セメント粉末、骨材、アルミニウム粉末は前以て計
量、混合しておくと施工現場での作業が間違いなく、か
つ簡便となる。この混合物は乾燥状態であれば長期間貯
蔵することができる。

次いで使用目的に応じて粘度が高すぎる場合は水を添加
して粘度を下げる。水溶液にした増粘剤は混合しやすい
が、ある種の増粘剤（例えばメチルセルロース）は粉末
状態で容易に分散混合され増粘することができる。配合
物が均一に混合されたら直ちに施工部分に注入する。手
動または電動のコーキングガンの使用が便利である。粘
度によっては吹付けも可能である。また部位によっはコ
テの使用が便利である。配合物は混合後常温においては
30分位で発泡開始し、２時間でほぼ終了し、４時間位ま
で少し発泡が続く。配合物の硬化は水和反応の進行によ
り、セメントの種類終了前にコテ、ナイフなどで表面仕
上げを行う。充分な強度発現にはさらに１週間程度の養
生が必要である。

次に本発明の実施例を挙げて説明する。

〔実施例〕

実施例１水性ゴム−アスファルトエマルジョン（JSRハルGPコー
トＡ固形分濃度65％、全固形分中ゴム分約26重量％、残
りストレートアスファルト日本ラテックス加工（株）
製）100重量部に、水硬性セメント粉末（JSRハルGPコー
トＢ日本ラテックス加工（株）製）50重量部を加え電
動攪拌機で均一になるまで攪拌した。直後粘度は1800cp
s、PH12であった。このものに200メッシュパスのアルミ
ニウム粉末を0.035、0.092、0.148、0.301、0.756重量
部と変量して添加、直ちに型枠に注入して５℃、20℃、
60℃に温度を変えて発泡状態を観察した。結果を第１表
に示す。配合物は常温において約30分は流動性を保ち、
５〜８時間を要して硬化した。

また上記配合物に増粘剤としてメチルセルロース（Hiメ
トローズ90SH-4000信越化学工業（株）製）粉体を0.1重
量部加え混合して50万cps（BH型粘度計ローターNo.7 2R
PM）に増粘した。縦面でダレを防止することができた。
しかし増粘したものの発泡倍率は増粘しないものに比べ
て低下した。

実施例２実施例１の配合例でアルミニウム粉末添加量0.148重量
部で増粘しない組成物について20℃で型枠に注入、発
泡、硬化後１週間養生を行い諸性質を測定した。見掛け
比重0.65、発泡倍率1.8倍、引張強度4.1kg/cm、伸び100
0％、軟化点180℃以上、低温可撓性−15℃で割れず、圧
縮強度3.6kg/cm²、折り曲げ強度3.5kg/cm²、対モルタル
接着力4.2kg/cm²、対鉄板接着力4.1kg/cm²、熱伝導率0.
123kcal/m、hr、℃であり成形物を水に１ケ月浸没して
も吸水少なく沈降することはなかった。

実施例３水性ゴム−アスファルトエマルジョン（JSRハルコート
日本ラテックス加工（株）製固形分濃度85％、スチレ
ン−ブタジエン−ストレートアスファルトのエマルジョ
ン）100重量部に対し、エマルゲン910（花王アトラス
（株）製ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル）の30％水溶液20重量部を加え、さらに水と増粘剤
（信越化学工業（株）製 Hiメトローズ90SH-4000）を
添加、混合して固形分濃度55％、粘度800cpsの水性ゴム
−アスファルトエマルジョンを調製した（Ａとする）。
次いで水硬性セメント粉末（JSRハルコートGPコートＢ
日本ラテックス加工（株）製）50重量部と200メッシ
ュパスの金属アルミニウム粉末0.045重量部を混合し、
さらに骨材として、ヒル石粉末10重量部、または発泡ス
チロールバルーン４重量部、またはパーライト３号15重
量部、またはパーライト１号５重量部を添加、混合し
た。発泡、硬化後の見掛け比重は軽量骨材によって上記
順序で1.07、0.8、0.9、0.9であった。ヒル石の場合は
水の吸収が強く、流動性が悪くなった。また発泡スチロ
ールの場合は成形品の燃焼性が強い。パーライトの場合
は、特に水を吸収しないので、配合物の流動性が悪くな
ることはなく、成形品は難燃性であった。

気泡コンクリートは伸びがほとんどなく脆い欠点がある
が、本発明の方法による充填物は伸びが1000％もあり、
−15℃から180℃に至る広い温度範囲で可撓性を保って
いる。また、鉄板、モルタルに対する接着力は充填材破
壊の強さを有し、被充填構造体の変動に十分耐え、追随
性がはるかに優れている。

また、非発泡ゴムアスファルトに比較して、施工時、発
泡、膨張させることにより、間隙を十分に満すことがで
き、密封性が優れ、軽量化と共に熱伝導を低下すること
で、結露などを防ぐことができる。

実施例４実施例３の配合物（Ａ）に、パーライト１号７重量部、
Hiメトローズ粉末２重量部を常温で、添加、混合し、型
枠に注入て発泡、硬化させ１週間養生、諸物性を測定し
た。発泡倍率1.1、見掛け比重0.91、圧縮強度9.6kg/c
m²、曲げ強度7.6kg/cm²、対モルタル接着力3.0kg/cm²、
対スレート板接着力4.0kg/cm²、対鉄板接着力3.8kg/c
m²、対鋼板接着力3.0kg/cm²であった。

本実施例では、実施例２の特徴に加え、軽量骨材と増粘
剤の使用により、発泡倍率を下げて、肉やせを防ぎなが
ら、充填材の強度、接着力を維持しながら、低比重と縦
面でのダレのない施工を達成することができた。

〔発明の効果〕

本発明の発泡性充填法は水性の充填材を使用するため安
全衛生上の問題がなく、膨張作用により、施工部分の隅
々まで行き亘り、肉やせもない。またゴム−アスファル
ト材を使用しているため、かなりの低温まで可撓性を保
ち、従来法と異なりクラックの発生はなく、逆に高温に
おける軟化が少ない。種々の構築材に対する密着性も優
れている。自硬化性があるので、広く深い密閉場所への
充填硬化が可能である。また含有する気泡は独立気泡に
近く、ゴム−アスファルトの含有と合せて吸水性も少な
く耐水性に優れている。さらに軽量骨材の使用と併せて
断熱性に優れており、結露防止の効果がある。有機性骨
材を多量に使用した場合を除けば難燃性も有している。

従って本発明方法は土木、建築用構築物の比較的容積の
大きい隙間への充填あるいは床、壁等の断熱層の形成な
どへの使用に極めて価値が大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者門田毅士東京都中央区築地２丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内 (72)発明者小林茂東京都中央区築地２丁目11番24号日本合成ゴム株式会社内 (72)発明者波多野良一東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者江本順成東京都渋谷区恵比寿１の18の２有限会社ユニオン産業内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）水性ゴム−アスファルトエマルジョ
ン100重量部（ゴム−アスファルト固形分）、（Ｂ）水硬性セメント粉末30〜50重量部、（Ｃ）骨材０〜150重量部および（Ｄ）金属アルミニウ
ム粉末の適量を混練りした後、直ちに構造体隙間に注入
し、２倍を超えない倍率で発泡させ硬化させることを特
徴とする発泡アスファルト充填法。
【請求項２】骨材が無機質または有機質の軽量骨材であ
る特許請求の範囲第（１）項記載の発泡アスファルト充
填法。
【請求項３】混練り時に適量の増粘剤を使用する特許請
求の範囲第（１）項記載の発泡アスファルト充填法。