JPS60264375A - セメント組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、セメント組成物に関し、特に押し出し成形に
使用されるモルタルの調製に適したセメント組成物に関
する。

［発明の背景］ 建築物の外壁材、屋根材、床材、柱材などとして、セメ
ントと軽量骨材などに水を加えて混練した水性混練物（
モルタル）を押し出し成形した成形体が広く用いられて
いる。

一般にこのような成形体は、鋸切断、釘打ちなどが可能
なことから施工が容易であり、またプレキャスト製品で
あり軽量であることから建築の工期の短縮および工費の
節減を計ることができるなど多くの利点を有している。

また、このような成形体は、断熱性および防音性を有し
ていることから、その使用は省エネルギーの面からも好
ましく、さらに住宅の密集などに伴なうプライバシーの
保護などの面からもその使用が推奨されている。

このような軽量の成形体の押出し成形に用いられるモル
タルは、通常、パーライト、シラス／ヘルーン、パルプ
などの軽量骨材、および石綿、ガラス繊維、炭素繊維な
どの無機繊維あるいはビニロン繊維などの有機繊維など
の繊維状物質とセメントとを混合して、これに所定量の
水を加えて混練することにより調製される。

近年、このような成形体をさらに軽量化することを目的
として、あるいは、断熱性および防音性をさらに向」ニ
させることを目的として、中空構造（例えば、−個もし
くは多数個の貫通孔を有する構造）の押し出し成形体が
製造されている。

［従来技術の問題点］ ところが、上記のようなモルタルを用いて押し出し成形
をして得られる成形体は、一般に保形性＋ｌＪ　が悪い
。すなわち、成形してから固化する間に寸法精度が著し
く低下するとの問題がある。

このような中空構造の成形体は、押し出し成形を行なっ
てから固化の間に自重により変形する傾向がある。この
変形を添付した図面により詳しく説明する。

第１図は、中空構造の最も単純な例である中空角柱を模
式的に示した斜視図であり、第２図はその正面図である
。

押し出し成形により製造された成形体は、通常第１図に
示すように横置きに静置され固化する。

この際成形体の自重により成形体の１−面部ｌは、長さ
方向の中心部に沿って落ち込むように湾曲して変形（一
般に「タレ」と称される変形）し、そして側面部２．２
°は特にその下部が外側に膨れるように変形する傾向が
ある。このような変形を第２図において破線で示す。す
なわち第２図に示すようにその中心に中空部を有する成
形体は、成形から固化までの時間の経過と共に各辺の長
さが変動する傾向がある。各辺の長さが著しく異るよう
に変形した成形体は、実際の使用には不都合となる。

そこで、実際には混練の際に使用する水の量を減少して
保形性を向」ニさせる方法が採用されている。ところが
、このように水の量を減少した場合には、モルタルの流
動性が低下する傾向がある。

このような流動性の低いモルタルを使用して押し出し成
形を行なう場合には、相当な高圧を付与しながらモルタ
ルを押し出さなければならず、このように高圧の伺与下
に押し出されたモルタルは。

モルタル中の軽量骨材が破壊されあるいはその微細孔に
セメント成分が浸入し成形体の比重が高くなるとの問題
があり、また繊維状物質が破壊されて強度が低下すると
の問題もある。

さらに、このような成形体は、」二記の保形性以外にも
、前述のように鋸切断が可能であること、釘の打ち込み
が可能であることおよび釘の保持性（釘止め性能）が良
好であることなどの施工の際の作業性に関与する各種の
性能が要求される。

このような性能は、主として軽量骨材および繊維状物質
等の添加によりイ４与される性能であり、−１−記のよ
うに高圧を伺与して押し出し成形する工程において軽量
骨材および繊維状物質の構造が破壊された場合には、得
られた成形体の施工の際に釘打ちを行なうことができな
かったり、また鋸切断を行なうことができなかったりし
て、施工の際の作業性が著しく低下するとの問題も発生
する。

さらに、このようなモルタルの成形に際して高圧を付与
することは、上記のような加工性の問題ばかりでなく、
成形体の断熱性および防音性を悪化させる原因ともなる
。

［発明の目的］ 本発明は、特に押し出し成形用のモルタルを調製するの
に好適なセメント組成物を提供することを目的とする。

さらに詳しくは、本発明は、そのセメント組成物を用い
て調製したモルタルを押し出し成形して得られた成形体
の保形性、すなわち成形体の寸法精度が良く、そしてそ
の成形体の施工の際に行なわれる鋸切断、釘打ち、釘止
めなどの作業が容易かつ確実に実現する成形体を成形す
るのに適したモルタル調製用のセメント組成物を提供す
ることを目的とするものである。

［発明の要旨］ 本発明は、 （Ａ）セメントと、 セメントに対して容積比で （Ｂ）０．５〜２倍量の合成樹脂発泡体破砕粒および （Ｃ）ｔ〜３倍量の無機軽量骨材、 そして、セメントに対してそれぞれ （Ｄ）０．５〜６重量％の繊維状物質 および （Ｅ）０．４〜２重量％の可塑性行ケー剤を含むことを
特徴とするセメント組成物を提供する。

本発明で使用する無機軽量骨材としては、バーライＩ・
が好ましく、合成樹脂発泡体破砕粒としては発泡ポリス
チレン破砕粒が好ましく、また可塑性伺与剤としては、
メチルセルロース、エチルセイ・）　ルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリ
ビニルアルコールよりなる群より選ばれた少なくとも一
種類の化合物を使用することが好ましい。

［発明の効果］ 本発明のセメント組成物を用いて調製したモルタルを押
し出し成形して得られる成形体は、Ｘｊ法精度が良く、
また鋸切断、釘打ち、釘１１−めの加工の際の作業性が
極めて良好である。特に、本発明のセメント組成物を用
いて製造された中空構造の成形体は、寸法精度が極めて
良好となり、優れた構造材料となる。

［発明の詳細な記述］ 本発明で使用するセメントは、通常使用されているもの
であれば特に制限はなく、例えばポルトランドセメント
、フライアッシュセメント、高炉スラグセメント、シリ
カセメントなどを使用することができる。

本発明で使用する合成樹脂発泡体破砕粒としては、吸水
性が殆どなく、また押し出し成形の際の圧力のイ」与に
よっても殆ど吸水することかない合成樹脂発泡体破砕粒
であれば特に制限なく使用することができる。

このような合成樹脂発泡体破砕粒としては、例えば、発
泡ポリスチレン破砕粒、発泡ポリウレタン破砕粒などを
挙げることができる。本発明においては、発泡ポリメチ
１／ン破砕粒を使用することが特に好ましい。

合成樹脂発泡体破砕粒としては、その粒径が一般に２ｍ
ｍ以下、通常１．２ｍｍ以下のものを使用することが好
ましい。粒径が２ｍｍより大きいと破砕粒の弾性回復力
により成形体の表面が粗くなる傾向があり、また調製し
たモルタルの流動性が低下する傾向がある。

セメントに対する合成樹脂発泡体破砕粒の配合比は、使
用するセメントの容積の０．５〜２倍量とすることが必
要である。配合比が０．５倍量より少ないと成形体の製
造の際にモルタルの吐出圧を高くしなければならず、成
形体中の無機軽量骨材および繊維状物質の構造が破壊さ
れ、一方、２倍量より多くなると保形性が低下し、また
成形体の表面が粗くなり好ましくない。

本発明のセメント組成物には、上記の合成樹脂発泡体破
砕粒に更に無機軽量骨材を配合することが必要である。

無機軽量骨材としては通常使用されているものであば特
に制限はなく、例えばパーライト、バーミキュライト、
シラスバルーン、マイクロバルーンなどを使用すること
ができるが、合成樹脂発泡体破砕粒との親和性などを名
慮するとパーライトを使用することが好ましい。

パーライトの種類に特に制限はなく、例えば真珠岩、黒
曜石などの火成岩を焼成して膨張させたものなどを使用
することができる。

無機軽量骨材としては、一般に２ｍｍ以下、通常は１．
２ｍｍ以下の粒径のものを使用することが好ましい。粒
径が２ｍｍより大きいと成形体の表面が粗くなることが
あり、また、モルタルの流動性が低下する傾向がある。

無機軽量骨材の配合比は、使用するセメントの容積の１
〜３倍量とすることが必要である。配合比がｉ　４？ｉ
量より少ないと調製したモルタルの流動性が低く成形性
が悪くなり、一方、３倍量より多くなると、成形に必要
とする可塑性を伺与するために中位水量を増加させるか
、あるいは可塑性材−ｊ−剤の使用績を増加させなけれ
ばならず、このようなモルタルは、固化不良を起すこと
があり、またその成形体の強度が低下し、さらに乾燥収
縮率が増大するため好ましくない。

本発明のセメント組成物には、使用するセメントに対し
て０．５〜６重量％の繊維状物質が配合されていること
が必要である。使用することができる繊維状物質として
は、軽量セメントの補強用どして一般に使用されている
繊維状物質であれば特に制限はなく、例えば、石綿、ガ
ラス繊維、炭素繊維などの無機繊維あるいはビニロン繊
維などの有機ｍａｔなどを挙げることができ、これらを
単独であるいは混合して使用することができる。

繊維状物質の配合量が０．５重量％より少ないと成形体
の保形性および強度が低下し、６重量％より多いと調製
されるモルタルが硬くなり押し出Ｊｌｌ　ｌ、成形を円
滑に行なうことが極めて困難になり好ましくない。

本発明のセメント組成物には、使用する七メン１ トに対して０．４〜２重量％の可塑性伺与剤が配合され
ていることが必要である。使用することかできる可塑性
付与剤には、特に制限はなくモルタルに適度の可塑性を
付与することができる可塑性伺与剤から適宜選択して使
用することができる。

このような可塑性付与剤としては、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、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコールな
どを挙げることができ、これらのものを単独であるいは
混合して使用することができる。可塑性付与剤としてメ
チルセルロースを含むものを使用することが特に好まし
い。

可塑性付与剤の配合量が０．４重量％より少ないと調製
されたモルタルの可塑性が不足して円滑な押し出し成形
が困難となり、２重重−％より多いと調製される成形体
が膨張したり、「タレ」を生ずるなど保形性が低下して
好ましくない。

本発明のセメント組成物は、上記の成分以外にも例えば
、細骨材、軽量骨材の分散剤、界面活性剤などの添加剤
、その他、通常使用されているの２ 混和剤などを所望により配合することも可能である。

本発明のセメント組成物の製造方法に特に制限はなく、
通常の混合方法より調製することができる。例えば、通
常のミキサーに七メン］・、合成樹脂発泡体破砕粒、無
機軽量骨材、繊維状物質およびｉｆｒ　塑性伺！ｊ、剤
を投入して混合する方法などを利用することができる。

本発明のセメント組成物を用いたモルタルの調製にも特
に制限はなく、例えば通常のセメントミキサー、モルタ
ルミキサーなどに本発明のセメンＩ・組成物を投入して
所定量の水と共に混練する方法などを利用することがで
きる。また、七メントミキサー、モルタルミキサーなど
にセメント、合成樹脂発泡体破砕粒、無機軽量骨材、繊
維状物γ′Ｉおよびｌｉ）塑性材ケ、剤を投入し、さら
に所定η。

の水を加えて？Ｍ練する方ツノ、によっても調製するこ
とも＋１丁能である。

このようにして調製されたモルタルは、通常使用されて
いる成形機を用いて通常の方法により成形される。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

なお、本発明のセメント組成物の物性の評価は次の方法
により行なった。

（Ａ）保形性の評価法 実施例および比較例で調製したモルタルを用いて、通常
使用されている成形機により中央部に３６ｍｍＸ３６ｍ
ｍ　（第２図のｂ）の中空部を有する６０ｍｍＸ６０ｍ
ｍ（第２図のａ）および長さ１００１００Ｏ第１図のＣ
）の中空角柱を成形製造した。

この中空角柱を第１図に示すように横置きに静置して固
化させた。固化後、この成型体の１−面部のｌ］力方向
おける下方へ湾曲した部分の最下部から上面部の巾方向
の両端部により構成される水平面までの距＃（第２図の
ｄ）を測定した。すなわち、第２図に示すように」二面
部の変形の最も大きい部分における落ち込み距＃（ｄ）
を測定し、そのｄ　（＋Ｆｊが１ｍｍ以下の場合は、「
保形性良好」、１〜２．５ｍｍの範囲の場合は、「保形
性やや不良」、そして２．５ｍｍ以」−の場合には「保
形性不良」と評価した。

（Ｂ）施工性（作業性）の評価法 第１図に示す中空角柱を実際の施工の際に行なう方法に
準じて鋸切断、釘打ちおよび釘止め性能に関して試験を
行ない実際の施工の際の作業性を総合的に判断した。

［実施例１］ 昔通ポルトランドセメント 対してｌ容量部の発泡ポリスチレン破砕粒（粒子１￥：
　１　、２ｍｍ以下）、１．５合邦部のバーライＩ・（
宇部興産■製、商品名；バーライＩ・１型）およびセメ
ントに対しそれぞれ５重量％の石綿（カナダ産、グレー
ド名：Ｓ−６Ｄ）、０．８重量％のメチルセルロース（
信越化学■製、商品名：メトローズ９０ＳＨ−　１　５
０００）をミキサーに投入して混合してセメント組成物
を調製した。

ｊ，　得られた七メント組成物に、使用したセメンＩ・
に対して３８重量％の水を加えて混練し、モルタルを調
製した。

５ このモルタルを用いて上記の中空角柱を押し出し成形に
より製造した。

得られた中空角柱は、ｄ値が１．０ｍｍ以下であり、良
好な保形性を示した。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能はいずれも良
好であり優れた施工性を示した。

［実施例２］ 実施例１にて、セメントに対する発泡ポリスチレン破砕
粒の使用量を１．５合邦部、パーライトの使用量を２容
量部、メチルセルロースの使用量を１．０重量％とした
以外は同様に操作してセメント組成物を調製し、さらに
水の使用量を４０重量％とした以外は同様に操作してモ
ルタルを調製した。

このモルタルを用いて−１−記の中空角柱を押し出し成
形により製造した。

得られた中空角柱は、ｄ　（ｉｔｔが１．０ｍｍ以下で
あり、良好な保形性を示した。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能はいずれも良
好であり優れた施工性を示した。

６ ［実施例３］ 実施例１において、セメントに対するパーライトの使用
量を２．５容量部、石綿をビニロン繊維（クラレ■製、
グレード名：ＲＭ１８２Ｘ６、１、８デニ一ルＸ６ｍｍ
）に変え、そのセメントに対する使用量を０．６重量％
、メチルセルロースの使用量を１．５重量％とした以外
は同様に操作してセメント組成物を調製し、さらに水の
使用量を４５重量％とした以外は同様に操作してモルタ
ルを調製した。

このモルタルを用いて上記の中空角柱を押し出し成形に
より製造した。

得られた中空角柱は、ｄ値が１　、０ｍｍ以下であり、
良好な保形性を示した。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能はいずれも良
好であり優れた施工性を示した。

［実施例４］ 実施例１において、セメントに対する発泡ポリスチレン
破砕粒の使用量を１．５容量部、パーライトの使用量を
２．５容量部，メチルセルロースの使用量を１．５重量
％とした以外は同様に操作してセメント組成物を調製し
，さらに水の使用ｊ４を４０重量％とした以外は同様に
操作してモルタルを調製した。

このモルタルを用いて」−記の中空角柱を押し出し成形
により製造した。

得られた中空角柱は、ｄ　４ｆｈが１．０ｍｍ以下であ
り、良好な保形性を示した。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能はいずれも良
好であり優れた施工性を示した。

［比較例１］ 実施例１において、発泡ポリスチレン破砕粒を使用せず
に、セメン］・に対するバーライＩ・の使用量を２容量
部とした以外は同様に操作してセメント組成物を調製し
、さらに水の使用量を４２重置部とじた以外は同様に操
作してモルタルを調製した。

このモルタルを用いて」−記の中空角柱を押し出し成形
により製造した。

得られた中空角柱はｄ値が１．０〜２．５ｍｍの範囲で
あり、保形性がやや不良であった。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止め性能のうち鋸りＪ断
および釘打ちの性能が不良であった。

［比較例２１ 実施例１において、パーライトを使用せずに、セメント
に対する発泡ポリスチレン破砕粒の使用！ｊ！：を２容
量部とした以外は同様に操作してセメンＩ・組成物を調
製し、さらに水の使用量を３８重量％とした以外は同様
に操作してモルタルを調製した。

このモルタルを用いて上記の中空角柱を押し出し成形に
より製造した。

マリられた中空角柱はｄ値が１．０〜２．５ｍｍの範囲
であり、保形性がやや不良であった。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能のうち鋸切断
および釘打ちの性能が不良であった。

［比較例３］ 、ｉｌｌ　実施例、、ユおいア、ヤ、７□。対す６発泡
ボ１Ｊスチレン破砕粒の使用量を３容量部とした以外は
同様に操作してセメント組成物を調製し、さらに９ 水の使用量を５５重量％とした以外は同様に操作してモ
ルタルを調製した。

このモルタルを用いて］−記の中空角柱を押し出し成形
により製造した。

得られた中空角柱は、ｄ値が２．５ｍｍ以４−であり、
保形性が不良であった。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能のうち特に釘
止めの性能が不良であった。

［比較例４］ 実施例１において、セメントに対するパーライトの使用
量を４容量部とし、メチルセルロースの使用量を２重量
％とした以外は同様に操作してセメント組成物を調製し
、さらに水の使用量を６５重量％とした以外は同様に操
作してモルタルを調製した。

このモルタルを用いて」−記の中空角柱を押し出し成形
により製造した。

得られた中空角柱は、ｄ値が２．５ｍｍ以−１，であり
、保形性が不良であった。

また、鋸切断、釘打ちおよび釘止めの性能のう０ ち特に釘止めの性能が不良であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、押し出し成形のより得られる中空構造体の最
も単純な例である中空角柱を模式的に示した斜視図であ
り、そして第２図はその正面図である。 ｌ：［−面部、２，２°：側面部、３：中空部、４；底
面部 特許出願人　宇部興産株式会社 代　理　人　弁理士　柳川泰男 　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １゜セメントと、セメントに対して容積比で０．５〜２
   倍量の合成樹脂発泡体破砕粒および１〜３倍量の無機軽
   量骨材、そしてセメントに対してそれぞれ０．５〜６重
   量％の繊維状物質および０．４〜２重量％の可塑性付与
   剤を含むことを特徴とするセメント組成物。 ２゜」−記無機軽量骨材が、パーライトであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のセメント組成物。 ３．１＝記合成樹脂発泡体破砕粒が、発泡ポリスチレン
   破砕粒であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のセメント組成物。 ４゜１−記可塑性付与剤が、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、ポリエチレ
   ンオキサイド、ポリビニルアルコールよりなる群より選
   ばれた少なくとも−・種類の化合物であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のセメント組成物。