【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、接着性にすぐれたセメント組成物、
特に、コンクリート等からなる建造物の表面仕
上、パネル等の継目充填などコンクリートと接着
を必要とする部分に用いるセメント組成物に関す
る。
従来より、コンクリート製品の補修材として、
酢酸ビニル重合体、スチレンブタジエン共重合
体、アクリル酸エステル重合体の各エマルジヨン
を含有したセメントモルタルが用いられている。
しかし、その補修にあたつては、予め躯体表面
を前記のような重合体エマルジヨンを塗布する等
の下地処理を行わないと接着性が十分でなく、こ
のため多大の労力と時間を要する。さらに、その
モルタルの強度発現が遅く、モルタルが硬化する
前に脱水するので、補修材と躯体表面とが十分接
着しないので、強固な補修ができなかつた。
本発明は、この欠点を解決することを目的とす
るもので、粉末状の無定型カルシウムアルミネー
ト、石コウ及び酢酸ビニル成分60〜97重量％のエ
チレン酢酸ビニル共重合体（以下、EVAとい
う）を含有させた水硬性セメント組成物によつて
コンクリートの表面仕上や継目部を充填すると、
補修表面状態が平滑であり、躯体との接着が強固
になるという知見によるものである。
すなわち、本発明は無定型カルシウムアルミネ
ート100重量部、石コウ50〜300重量部の割合から
なる添加材を５〜30重量％含有してなる水硬性セ
メント100重量部とEVA5〜50重量部とからなる
接着性大なるセメント組成物である。
本発明でいうカルシウムアルミネートとは、無
定型であつて、主として3CaO・Al2O3，CaO・
Al2O3，12CaO・7Al2O3の成分割合からなるか、
またはこれらにハロゲン元素が固溶した11CaO・
7Al2O3・CaF2，11CaO・7Al2O3・CaCl2，
3CaO・3Al2O3・CaF2で表わされる成分割合から
なるものである。特に、これらのなかでも、
12CaO・7Al2O3又はこれにハロゲン元素が固溶
したものは、接着力と強度発現が大きいので最も
好ましい配合材料である。
石コウは、無定型カルシウムアルミネートを使
用することに伴なう水硬性セメントの凝結を正常
化させて強度発現を高め、また多量のエトリンジ
ヤイト結晶をセメント硬化体中に生成させて、そ
の機械的強度を高める。通常、石コウは、無定型
カルシウムアルミネート100重量部に対し、50〜
300重量部配合するが、石コウの種類には制限は
なく、市販の２水石コウ、半水石コウ、無水石コ
ウを単独又は併用して用いることができる。これ
らの中で、型無水石コウは最も強度発現が大き
いので好ましい。無定型カルシウムアルミネート
と石コウはいずれも粉末状で用いられ、その粉末
度は1000cm2／ｇ（ブレーン値）以上、好ましくは
4000〜6000cm2／ｇであつて、これらは水硬性セメ
ント組成物に対し、５〜30重量％、好ましくは10
〜20重量％含有するように配合させればよい。こ
れらが５重量％未満では、接着強度と強度発現の
効果は少なく、また30重量％をこえて含有させて
も、それ程に効果は向上せず、反つて圧縮などの
機械的強度が低下する。セメントは市販のもの、
すなわち、普通、早強、超早強中庸熱のポルトラ
ンドセメント、さらにシリカ、フライアツシユな
どを配合した混合セメントが使用できる。
EVAは、接着強度と表面平滑性を改善するた
めに重要な成分であるが、本発明に用いるEVA
は、エチレンと酢酸ビニルとを乳化共重合させた
ものであつて、これをエマルジヨンのまま、また
はこの水分を除去した粉末状のものであつてもよ
い。
水硬性セメント100重量部に対するEVAの配合
割合は、樹脂分として５〜50重量部、好ましくは
10〜30重量部である。EVAをこの範囲に特定し
たのは、５重量部未満では、接着強度と表面平滑
性を改善できず、また50重量部をこえると機械的
強度が低下するからである。
なお、EVAをエマルジヨンの形態で使用した
場合、均一混合が容易となる反面、混合・撹拌中
に界面活性剤の影響を受けて発泡するが、上記の
範囲であれば使用可能である。EVAは酢酸ビニ
ル成分が97〜60重量％のものを用いるが、97重量
％をこえると耐水性に劣り、60重量％未満のもの
は接着性に劣る。好ましいEVAの酢酸ビニル成
分の含有量は70〜90％である。
本発明品を用いる際に、骨材、顔料、凝結コン
トロール剤などを添加してもよい。
以上、説明したように本発明は、無定型カルシ
ウムアルミネート、石コウ、水硬性セメント、エ
チレン酢酸ビニル共重合体を含有するセメント組
成物であつて、これを例えばセメント製品の仕上
げ材、間隙充填材などに用いると接着性、早強性
などの特性が発揮するすぐれたセメント製品用の
水硬性セメント組成物である。
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例 １
普通ポルトランドセメント、12CaO・7Al2O3
組成の無定型カルシウムアルミネートと無水石コ
ウを重量比で、１：２の割合からなるブレーン
5750cm2／ｇの粉末、７号珪砂及び樹脂分48重量％
含有する酢酸ビニル83.2重量％のエチレン酢酸ビ
ニル共重合エマルジヨンを表に示す割合でセメン
トモルタルとした。このセメントモルタルの硬化
時間は約１時間であつた。このモルタルを用い
て、２個の４×４×16cmの角柱供試体を接着し、
ミハエリス２重テコ式曲げ試験機により接着強度
を測定した結果を表に示す。実験No.５〜10は本発
明例である。
The present invention provides a cement composition with excellent adhesiveness,
In particular, the present invention relates to cement compositions for use in areas that require adhesion to concrete, such as finishing the surface of buildings made of concrete and filling joints in panels and the like. Traditionally, it has been used as a repair material for concrete products.
Cement mortar containing emulsions of vinyl acetate polymer, styrene-butadiene copolymer, and acrylic acid ester polymer is used. However, when repairing the problem, adhesion will not be sufficient unless the surface of the structure is pretreated with the above-mentioned polymer emulsion, etc., and therefore a great deal of labor and time is required. Furthermore, since the strength of the mortar is slow to develop and water is dehydrated before the mortar hardens, the repair material and the surface of the structure do not adhere sufficiently, making it impossible to perform strong repairs. The present invention aims to solve this drawback, and is made of powdered amorphous calcium aluminate, gypsum, and ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter referred to as EVA) containing 60 to 97% by weight of vinyl acetate. When the surface finish and joints of concrete are filled with a hydraulic cement composition containing
This is based on the knowledge that the repaired surface is smooth and the adhesion to the building structure is strong. That is, the present invention uses 100 parts by weight of amorphous calcium aluminate, 100 parts by weight of hydraulic cement containing 5 to 30 parts by weight of additives consisting of 50 to 300 parts by weight of gypsum, and 5 to 50 parts by weight of EVA. It is a highly adhesive cement composition consisting of: Calcium aluminate as used in the present invention is amorphous and mainly contains 3CaO・Al 2 O 3 , CaO・
Consisting of component ratios of Al 2 O 3 , 12CaO・7Al 2 O 3 ,
Or 11CaO・in which a halogen element is dissolved as a solid solution.
7Al2O3・CaF2 , 11CaO・ 7Al2O3・CaCl2 ,
It consists of a component ratio expressed as 3CaO・3Al 2 O 3・CaF 2 . In particular, among these
12CaO.7Al 2 O 3 or a solid solution of a halogen element therein is the most preferable blended material because it exhibits high adhesive force and strength. Gypsum uses amorphous calcium aluminate to normalize the setting of hydraulic cement and increase its strength, and also generates a large amount of ettringite crystals in the hardened cement to improve its mechanical strength. Increase strength. Usually, 50 to 100 parts of gypsum is used per 100 parts by weight of amorphous calcium aluminate.
Although 300 parts by weight is blended, there is no restriction on the type of gypsum, and commercially available dihydrate, hemihydrate, and anhydrite can be used alone or in combination. Among these, type anhydrite is preferred because it exhibits the greatest strength. Both amorphous calcium aluminate and gypsum are used in powder form, and the degree of fineness is 1000 cm 2 /g (Blaine value) or more, preferably
4000 to 6000 cm 2 /g, and these represent 5 to 30% by weight, preferably 10% by weight, based on the hydraulic cement composition.
It may be blended to contain up to 20% by weight. If the content is less than 5% by weight, the effect on adhesive strength and strength development will be small, and if it is included in an amount exceeding 30% by weight, the effect will not improve significantly, and mechanical strength such as compression strength will decrease. Commercially available cement
That is, normal, early-strength, ultra-early-strength, medium-heat Portland cement, and mixed cement containing silica, fly ash, etc. can be used. EVA is an important component for improving adhesive strength and surface smoothness, and the EVA used in the present invention
is an emulsion copolymer of ethylene and vinyl acetate, and may be in the form of an emulsion or as a powder after removing water. The blending ratio of EVA to 100 parts by weight of hydraulic cement is 5 to 50 parts by weight as a resin component, preferably
10 to 30 parts by weight. The reason for specifying EVA in this range is that if it is less than 5 parts by weight, the adhesive strength and surface smoothness cannot be improved, and if it exceeds 50 parts by weight, the mechanical strength will decrease. Note that when EVA is used in the form of an emulsion, it is easier to mix uniformly, but on the other hand, it foams under the influence of the surfactant during mixing and stirring, but it can be used within the above range. EVA with a vinyl acetate component of 97 to 60% by weight is used, but if it exceeds 97% by weight, it will have poor water resistance, and if it is less than 60% by weight, it will have poor adhesiveness. The preferred vinyl acetate content of EVA is 70-90%. When using the product of the present invention, aggregates, pigments, setting control agents, etc. may be added. As explained above, the present invention is a cement composition containing amorphous calcium aluminate, gypsum, hydraulic cement, and ethylene-vinyl acetate copolymer. It is a hydraulic cement composition for cement products that exhibits excellent properties such as adhesiveness and early strength when used in materials such as wood. The present invention will be further explained below with reference to Examples. Example 1 Ordinary Portland cement, 12CaO・7Al 2 O 3
A brain consisting of amorphous calcium aluminate and anhydrite in a weight ratio of 1:2.
5750cm 2 /g powder, No. 7 silica sand and resin content 48% by weight
An ethylene-vinyl acetate copolymer emulsion containing 83.2% by weight of vinyl acetate was used as a cement mortar in the proportions shown in the table. The hardening time of this cement mortar was about 1 hour. Using this mortar, two 4 x 4 x 16 cm prismatic specimens were glued together.
The results of measuring the adhesive strength using a Michaelis double lever bending tester are shown in the table. Experiment Nos. 5 to 10 are examples of the present invention.
【表】
なお、SBRはゴム分45重量％含有した市販のス
チレン―ブタジエン共重合体ゴムラテツクスであ
り、また凝結コントロール剤としてクエン酸：
K2CO3＝１：３の重量混合物を用いた。
次に、これらのモルタルの表面平滑性をコンク
リート壁にコテ塗りして観察したところ、実験No.
４〜10のモルタルは作業性が良好で、かつ硬化後
の“しわ”もなく平滑な面となつた。これに対し
て、実験No.１は硬化するまでに“しわ”が発生
し、実験No.２は肌離して仕上面を平滑にできず、
また実験No.３は気泡によるクレーター面となつ
た。
実施例 ２
実験No.９の配合において、12CaO・7Al2O3組
成にかえてCaO・Al2O3組成の無定型物を用いて
同様に接着強度を測定したところ、１日で24.3
Kg／cm2，28日で50.5Kg／cm2であつた。[Table] SBR is a commercially available styrene-butadiene copolymer rubber latex containing 45% by weight of rubber, and also contains citric acid as a coagulation control agent.
A weight mixture of K 2 CO 3 =1:3 was used. Next, we observed the surface smoothness of these mortars by troweling them on a concrete wall, and found that the surface smoothness of these mortars was observed in Experiment No.
Mortars Nos. 4 to 10 had good workability and a smooth surface with no wrinkles after hardening. On the other hand, in experiment No. 1, "wrinkles" appeared before curing, and in experiment No. 2, the finished surface could not be smoothed by separating the skin.
Experiment No. 3 also resulted in a crater surface due to air bubbles. Example 2 In the formulation of Experiment No. 9, the adhesive strength was measured in the same way using an amorphous material with a CaO・Al 2 O 3 composition instead of the 12CaO・7Al 2 O 3 composition, and it was found to be 24.3 in 1 day.
Kg/cm 2 , 50.5Kg/cm 2 in 28 days.