JPS5930665B2 - 表面仕上用セメント組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面仕上用セメント組成物に関する。

従来セメントモルタルによる表面仕上は木造酸はコンク
リート等の土木、建築構造物或は成型物の内、外装に広
く適用され耐水性、防火性及び美観を容易に且つ経済的
に付与し得る方法として施工されている。

しかし表面仕上に使用されるセメントモルタルは施工面
が乾燥時に収縮してクラックを発生し、施工面の劣化及
び漏水による構造物の内部腐触更には美観を損なう等の
欠陥を有している。

該問題点を改良する方法としてこれまで下地材に各種の
ラスを使用し、又わら、麻等の天然繊維、各種合成有機
繊維あるいは、有機樹脂層無機系微粉末を混合せしめる
等の方法が行なわれてきたが施工面のクラック発生を防
止することができなかった。

又、近時膨張性混和材（以下膨張材と称す）をセメント
モルタル中に混合せしめる方法が提案されているがセメ
ント、水、骨材等の量及び養生条件等により混入せる膨
張材の膨張量が変化し、セメントモルタルの乾燥収縮に
対する補償効果が常に不安定なものであり、又膨張材の
混合量が多い場合はモルタルの強度が大巾に低下し、更
には未反応の膨張材がセメントモルタル中に残存した場
合、モルタルの硬化後に再膨張を生じてモルタルにクラ
ックを発生させ更にコストを増大せしめる等の問題点を
有しており、クラック防止能が優れ且つ安価な左官仕上
用セメントモルタルの開発が要望されてきた。

本発明者等は上記の問題点を解消すべく鋭意研究を行な
い、本発明を完成したものであり、その目的はクラック
防止能のすぐれた、作業性の良好な表面仕上げ用セメン
ト組成物を安価に提供するにある。

即ち、本発明はセメントに対して骨材を２〜４重量倍、
膨張材を１〜８重量％、及び繊維長５〜２５ｍｍのチョ
ツプドストランドガラス繊維を該セメント類固形分に対
して０．０１〜１重量％混入せしめてなる表面仕上用セ
メント組成物である。

本発明に示すセメントとは一般の水硬性セメント例えば
ポルトランドセメント、白色セメント、或はフライアッ
シュセメント、シリカセメント、アルミナセメント、ジ
ェットセメント等の混合セメントの如き市販のセメント
であり又必要に応じて珪酸カルシウム或は石膏の如き水
硬性物質を添加したものである。

更ｌこ骨材としては、珪砂、川砂、パーライト等の如き
砂であり、その他適宜混合し得る材料としてはタルク、
粘土、石綿や岩綿の粉末、分散剤、硬化促進剤、リター
ダ−１防水剤或は顔料等である。

前記の骨材はその直径が５ｍｍ以下、好ましくは２朋以
下があり、前記セメントに対して２〜４重量倍、特に好
ましくは２．５〜３．５重量倍の範囲である。

該砂の量が２重量倍未満の場合は、セメントモルタルの
乾燥収縮率が大きくクラックを発生しやすくなる。

又該砂の量は多い程乾燥収縮率を低下させ、クラックの
発生を抑えるが４重量倍を越えた場合、作業性が極端に
低下し、施工が困難となり、逆にクラックの発生を誘発
する。

本発明に適用する膨張材は例えばボーキサイト石灰、石
膏を焼成したクリンカーを粉砕して得られる酸化カルシ
ウム、無水硫酸及びアルミナを主成分とするカルシウム
スルホアルミネート（Ｃ８Ａ ）系膨張材、石灰石粉末
（Ｃａｂ）と無水石膏（Ｃａ ＳＯ４）を主原料として
焼成ならびに粉砕して得られる石膏系膨張材、或は珪酸
カルシウムの結晶及びガラス相の中に酸化カヌシウムの
結晶粒を分散せしめた石灰系膨張材等であり、該膨張材
はセメント中で水和或は石膏系膨張材の如きアルミン酸
３カルシウム（３ＣａＯｊＡ１２０３）との反応等によ
りエトリンジヤイト（３Ｃａ Ｏｔ Ａ ｌ□０３゜３
Ｃａ ＳＯ，ｉ ｔ ３２ Ｒ２０）を生成して硬化
過程にあるセメントモルタルを膨張させ且つ組織を稠密
にする作用を有する。

該膨張材の混入量はセメントに対して、１〜８重量％特
に好ましくは３〜４重量％である。

膨張材の混入量が１重量％未満の場合は乾燥収縮率は低
減されず、クラックが発生する。

８重量％を越えて使用する場合は作業性の低下とコスト
の上昇をきたすため好ましくない。

更に本発明に用いるガラス繊維はＥガラス、Ｃガラスか
らなるガラス繊維或は該ガラス繊維を耐アルカリ性を有
する樹脂で被覆したもの又はＺｒ塩のコーティング焼成
によるガラス繊維或はＺｒＯ□を少なくとも３モル％含
有するガラス繊維である。

これらのガラス繊維のうちセメント中の強アルカリ成分
による侵蝕が少なく長期間に亘り、繊維強度を保持する
耐アルカリ性ガラス繊維が好適であり特にＺ Ｆ０２を
少なくとも５モル％好ましくは少なくとも９モル％含有
するガラス繊維例えば次の組成範囲からなるガラスを溶
融紡糸して得られた繊維が望ましい。

組成（モル％） Ｓ １０２ ５０〜６９ＺｒＯ２９
〜１４ Ｒ２０（ＮａｔＬｉ） １０〜２５に２０
１〜７ Ｒ’０ ０〜１０ＣａＦ２
０〜２ Ｂ２０３ ０〜７ Ｐ２０５ ０〜５ （その他金属酸化物） ０〜１０ Ｆ２ ０〜３ 但しＲ２０とに２０の合計は１４〜２５モル％であり、
Ｒ′はアルカリ土金属又はＺ ｎ ２Ｍ ｎ ｔ Ｐｂ
である。

その他金属酸化物はＡ１２０３ 、Ｔ ｉ０２ Ｆｅ、
！Ｏｓ。Ｃｅ０２ｔ ５ｎ０２等であり又弗化物はＦ２
に換算せるものである。

本発明に供するガラス繊維は前記ガラス繊維を単繊維の
集合体例えば５〜３０μの単繊維を１００〜１０００本
集束又は該集束せる繊維条を数本〜数十重合糸した後５
〜２５ｍｍ好ましくは１０〜２０ｍｍに切断したチョツ
プドストランドガラス繊維である。

該繊維長が５龍未満の場合、目的とするクラック防止効
果が得られず又２５ｍｍを超えた場合セメントモルタル
中に均一に混合せしめることが困難となり作業性を低下
せしめるため好ましくない。

該チョツプドストランドガラス繊維の混入量は前記セメ
ント類固形分に対し、０．０１〜１重量％、好ましくは
０．１〜０．５重量％である。

混入量が該範囲下の場合にはクラック発生を防止するこ
とができず、又該範囲を越える場合は、作業性の低下と
左官用モルタルとしての価格の上昇を伴ない実用上障害
となる。

又、ガラス繊維が前記チョツプドストランドではなく、
同一長に切断した集束されていない単繊維を同量混入せ
しめた場合均一分散性、作業性が不良となり目的とする
クラック防止効果は得られない。

セメントモルタル中に混入せしめた該チョツプドストラ
ンドガラス繊維は混在せる膨張材の作用により生ずるセ
メントモルタルの膨張を強制的に拘束して全体にセルフ
ストレスを導入して乾燥収縮を著しく低減せしめてクラ
ックの発生を防止するものであり又施工の際チョツプド
ストランドガラス繊維の単糸間に生ずる保水性により初
期養生が均一に行われる。

次に本発明の実施態様について一具体例を挙げて説明す
る。

まず、セメント、砂及び膨張材を所定量乾燥式混合する
。

この際加えるべき水の量はセメントに対して３０〜９０
重量％程度である。

得られたスラリーにガラス繊維を加えて攪拌し均一に分
散せしめた後使用するか、或は予めガラス繊維をセメン
ト及び混和材料と予備混合しておきこれに注水し混練し
て使用する。

斯様にして調整せるモルタルの塗工法としては下塗、上
塗の２回塗或は３回塗等であり、必要に応じて下塗又は
上塗のみに適用することもできる本発明による表面仕上
用セメント組成物は従来の如き膨張材による作用効果の
変動及びモルタル強度の低下を生じることなく又コスト
面で問題となる膨張材及びガラス繊維特に耐アルカリ性
ガラス繊維等の混入量を最少限にして優れたクラック防
止能を有し且つ安価にして従来のセメントモルタルの有
する作業性、施工性を損なうことなく、土木、建築構造
物或は成型物に耐水性、耐火性、を付与せしめる極めて
実用価値の犬なるものである。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例中に示す乾燥収縮率の測定は次の方法に従った。

乾燥収縮率 ＪＣＥＡＳ（日本セメント技術協会標準試験方法）Ｈ−
１１−１９６２に準じて試料を２０±２°Ｃ７６％ＲＨ
の雰囲気中に保持して２８日後の乾燥収縮率（％）を示
した。

実施例 １ 普通ポルトランドセメントに対して最大粒径３ｍｍの川
砂の量を変化せしめ、膨張材〔カルシウムスルホアルミ
ネート系、商品名デンカ Ｃ８Ａ＃２０（電気化学工業
（株）〕を４４重量％び水を６０重量％添加して均一に
混合し、更にガラス組成がモル％でＳ ｉｏ２： ６８
、 ＺｒＯ２： ９ 、Ｎａ２Ｏ：１５、に２０：４
．Ｂ２Ｏ３：４であって、繊維径１３μで２０４本から
なるストランドを１３ｍｍ長に切断して前記セメント類
固型分に対して０，３重量％混入してモルタルを調製し
、コンクリート壁厚１０１ｎｒＩＬで４ ｍ Ｘ ４
ｍの面に金ゴテで施工を行なった。

施工モルタルの乾燥収縮率と、クラック発生の有無を測
定して第１表に結果を示した。

上表より明らかな如く川砂量がセメントに対し２〜４重
量倍特に２．５〜３．５重量倍使用した場合膨張材及び
チョツプドストランドガラス繊維を混在せしめた相乗効
果により、乾燥収縮率は小さく６ケ月後もクラックの発
生は認められなかった。

実施例 ２ 普通ポルトランドセメントに対し、粒径３ｍｍ以下の川
砂を３重量倍、水を７０重量％、さらに実施例１に示し
た膨張材の添加量を種々変化せしめて混合し更に該セメ
ント類固形分に対して、ガラス組成がモル％で５ｔ０２
：６３．ＺｒＯ２： １２１Ｎａ２０ ： １５ 、
に２０ ： ５５ Ｂ２Ｏ３： ５であって繊維径１５
μ、２０４本からなるストランドを１０ｍｍに切断して
混入量を変化せしめて均一に攪拌混合してセメントモル
タルを調製した。

該セメントモルタルをコンクリート壁面に各々４ｒｒＬ
×３ｍ面で金ゴテにより塗厚５龍に施工し、乾燥収縮率
と６ケ月後のクラック発生の有無を測定した。

その結果を第２表に示す。上表より明らかなごとく膨張
材の混入量が１〜８重量％特に３〜４重量％の場合、チ
ョツプドストランドガラス繊維との相乗効果により、乾
燥収縮率が著しく小さく、クラックの発生が認められな
かった。

実施例 ３ 普通ポルトランドセメントに対して粒径５ｍｖｔ以下の
川砂を３，５重量倍、及び膨張材〔石灰系、商昂名Ｊ小
野田エクスパン（小野田セメント■製）〕を３３．５重
量％び水を８０重量％添加し、均一に混合しセメントモ
ルタルを調製した。

該セメントモルタルに対し、ガラス組成が重量％で５ｉ
０２ ：５５．ＺｒＯ２： １３．に２０：５．ＭｇＯ
：８、Ｎａ−２０： １５ 、 Ｂ２Ｏ３： ４であっ
て、繊維径が１１μ、２０４本から成るストランドを、
種々切断長さを変化せしめて所定量混入し、均一に攪拌
して混合した。

該セメントモルタルを３ ｍＸ ３ ｍ犬のラス下地・
木造壁に１３ｍｍの厚さに施工し、作業性、施工面の
仕上り、クラック発生の有無を第３表【こ示す内容で判
定し、その結果を第４表に示した。

上表に示すごとく、チョツプドストランドガラス繊維の
長さが５〜２５ｍｍの範囲、特に１０〜２０ｍｍの長さ
で、該ガラス繊維の混入量が０．０１〜１重量％、特に
ｏ、ｉ〜０．５重量％の範囲で適用した場合、作業性施
工面の仕上りが良好で、且つ優れたクラック防止効果が
得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメントに対して骨材を２〜４重量倍、膨張材を１
   〜８重量％及び繊維長５〜２５朋のチョツプドストラン
   ドガラス繊維を該セメント類固形分に対して０．０１〜
   １重量％混入せしめてなる表面仕上用セメント組成物。 ２ 骨材の混入量がセメントに対して２．５〜３．５重
   量倍である特許請求の範囲第１項記載の表面仕上用セメ
   ント組成物。 ３ 膨張材の混入量がセメントに対して３〜４重量％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の表面仕上用セメント組
   成物。 ４ 膨張材がカルシウムスルホアルミネート系である特
   許請求の範囲第１項又は第３項記載の表面仕上用セメン
   ト組成物。 ５ チョツプドストランドガラス繊維がＺｒＯ□を少な
   くとも５モル％含有するものである特許請求の範囲第１
   項記載の表面仕上用セメント組成物。 ６ チョツプドストランドガラス繊維の繊維長が１０〜
   ２０１ｎ１１Ｌである第許請求の範囲第１項記載の表面
   仕上用セメント組成物。 ７ チョツプドストランドガラス繊維の混入量がセメン
   ト類固形分に対して０．１〜０．５重量％である特許請
   求の範囲第１項記載の表面仕上用セメント組成物。