JPH0733492A - 水硬性無機質組成物 - Google Patents

水硬性無機質組成物

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JPH0733492A
JPH0733492A JP17802593A JP17802593A JPH0733492A JP H0733492 A JPH0733492 A JP H0733492A JP 17802593 A JP17802593 A JP 17802593A JP 17802593 A JP17802593 A JP 17802593A JP H0733492 A JPH0733492 A JP H0733492A
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JP
Japan
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water
hydraulic inorganic
weight
parts
cement
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Application number
JP17802593A
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English (en)
Inventor
Yoichi Ikemoto
陽一 池本
Eiji Kimura
英治 木村
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • 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
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    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/46—Water-loss or fluid-loss reducers, hygroscopic or hydrophilic agents, water retention agents
    • C04B2103/465—Water-sorbing agents, hygroscopic or hydrophilic agents
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
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Abstract

(57)【要約】 【目的】少量の水であっても賦形でき、成形体の組織の
緻密化がはかれ、高強度で耐水性に優れた硬化体を得る
ことのできる、さらに成形性に優れた水硬性無機質組成
物を提供する。 【構成】水硬性無機物質100重量部と、層間に水を吸
着可能で且つ平均粒径が0.2〜100μmである層状
粘土化合物1〜100重量部と、水とからなる水硬性無
機質組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】セメント、モルタル、石膏等の水硬性無
機物質と水を用いた成形体は、建築、土木材料などの構
造材に好適に使用されている。古くから種々の構造材等
に用いられている。これらの水硬性無機質成形体を製造
する際、組成物の流動性が要求されるので流動性を確保
するために、大量の水が添加されてきた。このような水
硬性無機質成形体を硬化して得られた硬化体は、余剰水
により空隙が形成され、強度、耐水性等が化学量論量に
近い水量で成形、硬化して得られた硬化体に比べ低いと
いう問題があった。
【0003】そこで高強度の硬化体を得るために、 1)セメントと細骨材に水溶性の非イオン性セルロース
エーテルを配合し、ロール又は押出成形で成形する方法
(特公平3−21324号公報) 2)水を包接可能な樹脂に吸収させた後凍結し、粉体状
で水硬性無機物質と混合し、押圧力で樹脂から水を放出
させる方法(特開平1−264803号公報) などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1)の
方法では良好な成形性を付与するのに水溶性の非イオン
性セルロースエーテルを大量に添加する必要があり、そ
の結果材料コストが高くなるだけでなく、耐水性が低下
するといった問題があった。さらに、2)の方法におい
ては、成形時に組成物の流動性が悪いので高い成形圧力
が必要となるとともに、異型の成形品、大型の成形品は
成形不可能であった。
【0005】本発明の目的は、上記の課題を解決し、少
量の水であっても賦形でき、成形体の組織の緻密化がは
かれ、高強度で耐水性に優れた硬化体を得ることのでき
る、さらに成形性に優れた水硬性無機質組成物を提供す
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。
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。
【0007】本発明において用いられる層状粘土化合物
とは、フィロ珪酸塩化合物の中でSi−Oの四面体が互
いに結合して層状を形成しているもので、層間に水を吸
着可能なものであり、層状粘土化合物100重量部に対
して1〜20重量部の水を吸収するものが好ましい。上
記層状粘土化合物としてはたとえばモンモリロン石、マ
グネシアモンモリロン石、合成スメクタイト等のモンモ
リロン石群、シロウンモ、キンウンモ、合成ウンモ等の
雲母群、カオリナイト、テクナイト等のカオリン群など
があげられる。層状粘土化合物の平均粒径は小さくなる
と層状粘土化合物同士の凝集が生じ、大きくなると組成
物中での分散性が低下するので、0.2〜100μmに
限定される。層状粘土化合物は少なくなると添加した組
成物中における水を吸収しきれず、多くなると成形時に
水を放出しにくくなるので、水硬性無機物質100重量
部に対して0.1〜100重量部に限定される。
【0008】本発明において、必要に応じて水溶性高分
子物質が添加されてもよい。上記水溶性高分子物質は、
水に溶解して粘性を付与し、水硬性無機物質と水から得
られる組成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
が好ましく、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、リグニンスルホン酸塩などがあげ
られる。水溶性高分子物質の添加量は少なくなると組成
物の流動性が低くなり、多くなると、最終的に得られる
硬化体の耐水性が低下するので水硬性無機物質100重
量部に対し、1重量部以下が好ましい。
【0009】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
阻害しないものが好ましく、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、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪藻土など
があげられる。さらに軽量化を図る目的でシリカバルー
ン、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバル
ーン、ガラスバルーン、発泡焼生粘土等の無機質天然発
泡体などが添加されてもよい。これらは単独で添加され
てもよいし、2種類以上併用されてもよい。
【0010】上記無機質充填材は、平均粒径が小さいと
最終的に得られる硬化体の強度が低下し、大きくなると
無機質充填材の粒子が分散し難くなるため、衝撃強度が
低下するので、0.03〜500μmが好ましい。上記
無機質充填材は、添加量が多くなると最終的に得られる
硬化体の強度が低下するので水硬性無機物質100重量
部に対し200重量部以下が好ましい。
【0011】本発明においてさらに必要に応じて補強繊
維が添加されてもよい。補強繊維は、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
ン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロ
ピレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊
維、チタン酸カリウム繊維、鋼繊維などが使用できる。
上記補強繊維の繊維径は、細くな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、最終的に得られる硬化体の強度はそれ以上改善され
ず、太くなるか又は短くなると引張強度向上などの補強
効果が小さく、又、長くなると繊維の分散性及び配向性
が低下するので、繊維径0.3〜40デニール、繊維長
1〜15mmが好ましい。上記補強繊維の添加量は多く
なると繊維の分散性が低下するので、水硬性無機物質1
00重量部に対し、20重量部以下が好ましい。
【0012】本発明の水硬性無機質組成物は、上記水硬
性無機物質、層状粘土化合物及び水並びに必要に応じて
補強繊維、水溶性高分子物質、無機質充填材からなる。
本発明の水硬性無機質組成物から成形体を得る方法はと
く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、たとえば振動押圧成形法、脱水押圧成形法等
の押圧成形法、押出成形法、注型成形法などが使用され
るが、層状粘土化合物から水を効果的に放出させるため
には、振動押圧成形法及び押出成形が特に好ましい。上
記振動押圧成形法としては特開平5−64807号公報
に記載された方法が使用される。
【0013】本発明において用いられる水の量は、少な
くなると水硬性無機物質の硬化が十分になされず、又、
組成物の分散性が低下し、多くなると最終的に得られる
硬化体の強度が低下するので、水硬性無機物質100重
量部に対して15〜100重量部が好ましく、製造方法
として振動押圧成形法を使用する場合はさらに好ましく
は20〜50重量部であり。押出成形法を使用する場合
はさらに好ましくは15〜65重量部である。
【0014】本発明において得られた成形体は、さらに
必要に応じて必要なサイズに切断し、押圧成形用金型に
供給して所望の形状に賦形してもよいし、さらに押圧成
形用金型を3次元方向に微振動させながら押圧成形する
ことにより、複雑な形状の成形体に賦形してもよい。
【0015】本発明の組成物から得られた水硬性無機質
成形体は、水硬性無機物質として、たと石膏のように硬
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
ことができる。また、得られた硬化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、オートクレー
ブ養生を施すなど、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。
【0016】
【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1〜4
【0017】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)、フライアッシュ(平
均粒径100μm、真比重2.3、かさ比重0.6;J
ISA 6201に準ずる)、合成スメクタイト(コー
プケミカル社製、商品名;SWN、層間に水を7.4重
量部吸着可能、平均粒径5μm)、合成ウンモ(コープ
ケミカル社製、商品名;ME100、層間に水を5.3
重量部吸着可能、平均粒径5μm)をドライブレンド
し、ミキサーで、表1に示した所定量の水と混合した
後、混練して得られた混練物を、振動押圧成形機(アサ
ヒエンジニアリング社製、型式SA−50)で、表1に
示した所定の圧力で、3次元方向に振動数1000H
z、振幅10μmの振動を与えて5秒間成形し、図1に
示した断面形状の、90mmの両端直線部1、曲率60
mmの半円部2、80mmの中央直線部3を有する幅5
00mm、長さ500mm、厚さ10mmの成形体を得
た。
【0018】比較例5、6 実施例1で使用した合成スメクタイトを分級して得られ
た、表1に示した平均粒径の合成スメクタイト(それぞ
れ層間に水を7.4重量部吸着可能)を使用した以外は
実施例1と同様にして成形体を得た。
【0019】実施例1〜4、比較例1〜6で得られた成
形体を90%RHにおいて6時間養生硬化して硬化体を
得、以下の試験に供した。
【0020】物性評価 賦形性 得られた硬化体の半円部の形状を目視で判断し、ひび割
れ等の成形不良が発生していないものには○、充填不良
はないが半円部にひび割れが発生しているものには△、
充填不良が生じているものには×を記した。 曲げ強度 得られた硬化体の両端直線部1を切断して試験片を得、
曲げ強度をJIS A1408の方法に準じて測定し、
素材の曲げ強度とした。 以上の結果を表1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】実施例5〜8、比較例7〜10 表2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)、フライアッシュ(平均粒径100
μm、真比重2.3、かさ比重0.6;JISA 62
01に準ずる)、合成スメクタイト(コープケミカル社
製、商品名;SWN、層間に水を7.4重量部吸着可
能、平均粒径5μm)、合成ウンモ(コープケミカル社
製、商品名;ME100、層間に水を5.3重量部吸着
可能、平均粒径5μm)、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30,0
00cpsのもの)をドライブレンドし、ミキサーで、
表2に示した所定量の水と混合した後、混練して得られ
た混練物を、押出方向に100mmの平行部を有する金
型が設置されたスクリュー径200mmの押出機で押出
成形し、幅300mm、厚み5mmの成形体を得た。な
お、押出時の成形圧力を圧力計で測定し、表2に示し
た。
【0023】比較例11、12 実施例7で使用した合成スメクタイトを分級して得られ
た、表2に示した平均粒径の合成スメクタイト(それぞ
れ層間に水を7.4重量部吸着可能)を使用した以外は
実施例7と同様にして成形体を得た。
【0024】得られた成形体を90%RHにおいて6時
間養生硬化して硬化体を得、以下の試験に供した。
【0025】乾湿繰り返し試験 得られた硬化体を切断して試験片を得、乾湿繰り返し試
験をISO/DIS9125の方法に準じて行い、10
サイクル毎にサンプルを取り出し、上記方法と同様に曲
げ強度を測定し、強度を90%保持しているサイクル数
を記した。
【0026】曲げ強度 得られた硬化体を切断して試験片を得、曲げ強度をJI
S A 1408の方法に準じて測定し、素材の曲げ強
度とした。 以上の結果を表2に示した。
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】本発明の水硬性無機質組成物は、水硬性
無機物質100重量部と、層間に水を吸着可能で且つ平
均粒径が0.1〜100μmである層状粘土化合物1〜
100重量部と水とからなるから、少量の水でも賦形で
き、成形性に優れ、組織の緻密な成形体が得られ、高強
度で耐水性に優れた硬化体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の成形体の断面図である。
【符号の説明】
1 両端直線部 2 半円部 3 中央直線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:10 Z 14:20 A 16:06 B 18:08) B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水硬性無機物質100重量部と、層間に
    水を吸着可能で且つ平均粒径が0.2〜100μmであ
    る層状粘土化合物1〜100重量部と、水とからなるこ
    とを特徴とする水硬性無機質組成物。
JP17802593A 1993-07-19 1993-07-19 水硬性無機質組成物 Pending JPH0733492A (ja)

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JP17802593A JPH0733492A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 水硬性無機質組成物

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084893A1 (fr) * 2002-04-09 2003-10-16 Kohyu Sangyo Yugen Kaisha Ciment, adjuvant de beton et son procede de production
WO2005090257A1 (de) * 2004-03-15 2005-09-29 Stephan Schmidt Kg Betonzusatzstoff, die verwendung derartiger betonzusatzstoffe sowie betonmischungen, die derartige betonzusatzstoffe enthalten
JP2007223876A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミナセメント組成物およびそれを用いた補修工法

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