JPH01141857A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、床材、壁材などに用いられるセメント成形体
を有利に調製しうるセメント組成物に関する。

（従来の技術） 床材、壁材などの建築用部材としてセメント成形体が使
用されている。セメント成形体は９例えば、ポルトラン
ドセメントおよび水、さらに必要に応じて他の成分を含
むセメント組成物を所望の型に流し込んで硬化させるこ
とにより調製される。

上記セメント成形体は、ある程度硬化したところで型か
ら取り出され、充分に硬化させるが、連続生産ができず
生産効率が悪い。そのため、セメント成形体を押出成形
により調製する方法（乾式方法）が採用されている。押
出成形によりセメント成形体を得る場合には、製造工程
における流動性を高めることが必要である。セメント組
成物の流動性を高めるには水分を増量することが考えら
れるが、水分量を増加しても加圧によって該組成物材料
が押し出される前に水分のみが流出し成形不良となる。

さらに、所望の形状の成形体が押し出されたとしても形
くずれし、目的とする硬化セメント成形体は得られない
。そのため、使用するセメント組成物中には通常９石綿
が添加されてきた。

この石綿は、製造工程時における泥状のセメント組成物
の流動性を高め、かつ押出された未硬化の成形体の形状
維持を目的として加えられる。石綿はまた。得られる最
終製品の強度を向上させる役割をも果たす。しかし９石
綿は特定化学物質に指定されており、その発癌性が問題
となっている。

石綿セメント成形体を製造するときには使用基準が設け
られてはいるが、製造時および使用時における発塵の問
題から、現在では石綿を使用しない成形体が望まれてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものでありその目的
とするところは、押出成形が容易でかつ得られる硬化成
形体の強度に優れ、かつ有害な石綿を含有しないセメン
ト組成物を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のセメント組成物は、セメント、セピオライトお
よびセルロース系混和剤を含有し、そのことにより上記
目的が達成される。

本発明のセメント組成物に含有されるセメントとしては
、ポルトランドセメント、高炉セメント。

アルミナセメントなど公知のセメントがいずれも使用さ
れ得る。

セメント組成物に含有されるセピオライトは。

例えば（ＯＨｚ）　ａ　（ＯＨ）　４Ｍｇ５Ｓｉ＋　２
０３０　・６〜８１ｚＯで示されるケイ酸マグネシウム
化合物である。このセピオライトは複鎖構造型の粘土鉱
物であり、繊維状、粉末状２粒状、板状などの形で存在
する。セピオライトはα型およびβ型の結晶構造のいず
れかで存在するが、繊維状の形態で天然に存在している
α型のセピオライト（α−セビオライト）が好適に用い
られる。この繊維状のセピオライトの繊維径は０．０１
〜０．３０μｍ、好ましくは０．１５μｍ程度；そして
繊維長は、２μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上であ
る。通常、天然に存在するセピオライトを適度に粉砕す
るか加水混合・撹拌して、解繊し、所望のサイズのセピ
オライトを得る。セピオライトはセメント組成物中に、
セメント１００重量部に対し３〜５０重量部、好ましく
は５〜３０重量部の割合で含有される。過少であるとセ
メント成形体の成形性が悪い。さらに、得られる硬化セ
メント成形体の密度が高くなるため全体としての重量が
増加する。耐衝撃性も低下する。過剰であると、成形体
の強度が低下する。

セルロース系混和剤は９組成物に保水性を付与する。そ
のため、水を含む組成物が加圧下で押出成形されるとき
に水分が組成物内に保持され９分離・脱水するのが防止
され、成形性が向上する。

セルロース混和剤を含む組成物は適度な粘度を有するた
め該組成物の流動性が増し、押出成形が容易に行われる
。成形体が硬化するまでの保形性も改善される。セルロ
ース系混和剤としては、メチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどの
セルロース誘導体が用いられる。このセルロース系混和
剤は、セメント１００重量部に対し、０．１〜１０重量
部、好ましくは０．５〜５重量部の割合で組成物中に含
有される。過少であると組成物を混和したときの粘度が
低いため、逆に過剰であると粘度が高いため。

いずれも成形性に劣る。

組成物中には、必要に応じて補強繊維が含有される。補
強繊維は、得られる成形体の曲げ強度および耐衝撃強度
を向上させるのに用いられる。それには例えば、有機繊
維、パルプ、金属繊維などが利用され得る。有機繊維の
素材としては、ビニロン、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、カーボン、　　　　。

アラミドなど耐アルカリ性の素材が用いられる。

パルプの種類は特に限定されないが、セメントの凝固・
硬化に悪影響を与えない古紙パルプがより好適である。

補強繊維の直径は１〜１００μｍ、繊維長は３〜２０ｍ
ｍが適当である。この補強繊維はセメント１００重量部
に対し１０重量部以下、好ましくは０．２〜１０重量部
の割合で組成物中に含有される。

補強繊維が過剰であると組成物を混合したときの分散性
が悪く、その結果、得られる成形体の強度が低下する。

本発明の組成物を用いてセメント成形体を製造するには
、従来のセメント押出成形と同様の工程が採用され得る
。例えばまず、上記セメント、セピオライト、およびセ
ルロース系混和剤をトライブレンドする。これに適量の
水を加えて湿式ブレンドを行い１次いで混練機を用いて
充分に混練を行う。得られる可塑性の混練物を所望の金
型を有する押出成形機に導き、加圧下で押出し成形を行
う。押出された所望の形状を有する成形体は、成形体表
面が乾燥しないような条件下２例えばポリエチレンフィ
ルムでカバーして常温で硬化するか。

または短時間に硬化させるために所定の条件下（例えば
温度４０〜６０°Ｃ１湿度９０〜１００％）で４〜４８
時間にわたり放置（養生）することにより硬化する。上
記、ブレンド工程、混練工程および押出成形工程には、
いずれも汎用の設備が用いられ得る。

（作用） 本発明のセメント組成物を用いて押出成形を行うと、押
出機内においては混練物は充分な流動性を有し、流速が
均一となりかつ押出された未硬化の成形体は硬化が進行
するまで充分な保形性を有する。このような良好な性質
は、セビオライトを含有する含水組成物が揺変性（チキ
ソトロピー）を有するため、加圧下においては流動性が
良好であり、押出後においては保形性が充分であること
。

に主として起因すると考えられる。本組成物中のセビオ
ライトは比較的長繊維であるため、上記成形性および保
形性がさらに改善される。上記混練物はさらにセルロー
ス系混和剤を含有するため。

適当な粘度を保持し、流動性および押出後の保形性に優
れる。複雑な異形断面形状を有する金型により成形が行
われる場合にも、従来の脱水工程を必要とせず、容易に
成形が行われる。押出された未硬化の成形体は保形性が
良好であり硬化するまでに変形することがない。得られ
た硬化成形体にはセビオライトが含まれているため、該
成形体は充分な強度と耐衝撃性とを有する。このような
成形体は住宅の床材などに好適に利用される。

本発明によれば、このように、従来の石綿繊維を使用す
ることなく床材に適した高強度のセメント成形体が容易
に製造される。石綿繊維を使用しないため、製造工程お
よび使用時において石綿の発塵による発癌の危険性がな
い。

（実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。

実施■土 （Ａ）可塑性混練物の調製： （以下余白） セメント組成物　　　　　　　　　　　　　　配合量成
分　　　　　　　　　　　　　　　　（重量部）上記処
方のセメント組成物の水以外の各成分をミキサー（品用
式万能ミキサー；三英製作所社製）に入れ、３分間混合
した。これに水を加え、約３１分間部合した後、混練機
（オーガー式押出し混練１゛“＆　ＭＰ−１００型；宮
崎鉄工社製）で充分に混練して可塑性混練物を得た。

（Ｂ）−１セメント成形体の調製：（Ａ）項で得られた
混練物を、平板試作用金型（開口部中２５０ｍｍＸ厚さ
１５ｍｍ　）が取り付けられた真空押出成形機、（真空
押出成形機ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１ｉ宮崎鉄工社製）のホッ
パーに供給し、押出し成形により巾２５０ｍｍ、厚さ１
５　ａｍ　、長さ５０ｃｍの平板サンプルの調製を行っ
た。

このときの押出圧力と単位時間あたりの押出量とを測定
した。押出圧力は、押出機のバレルから金型へ至る抵抗
部の圧力をブルドン管圧力ゲージで測定した。単位時間
あたりの押出量は、金型先端部から押出される平板サン
プルの６０秒間に吐出された長さ（ｃｍ　／　ｍ　ｉ　
ｎ　）を測定し９次式により算出した。

単位時間あたりの ａ：押出された平板サンプルの厚さ（ｃｍ）ｂ；押出さ
れた平板サンプルの巾　（Ｃ１ｌ）Ｃ：押出された平板
サンプルの長さ（ｃｍ）この未硬化の成形体を５時間、
室温で放置（前置き養生）した後、５０℃、　Ｒ８９５
％以上の雰囲気下で１２時間保持（１次養生）した。こ
の平板状成形一体を２０℃の水中へ約４週間浸漬した。

（Ｂ）−２断面Ω状成形体の調製：第１図（ａ）に示す
ように断面台形状の突条部１１ａが長手方向に沿う・て
配設された内型１１および該突条部の上部が嵌合する凹
溝部１２ａが長手方向に沿って配設された外型１２を有
する金型を準備した。この内型１１の突条部の上面の幅
方向寸法は７ｃｎ＋、底面の幅方向寸法は９ｃｍ、そし
て高さは５ｃｍである。外型１２の凹溝部の開口部の幅
方向寸法は１１．５ｃｍ、内奥部の幅方向寸法は９．５
ｃｍ、そして深さは５ｃｍである。別に（Ｂ）−１項と
同様の方法で押出成形にて未硬化の長板状セメント成形
体（２５ｃｍ　Ｘ　１．５ｃｍ　Ｘ　３５ｃｍ　）を得
た。この未硬化の長板状セメント成形体３を第１図（ａ
）に示すように、内型１１の突条部を挟んで対向配設さ
れた一対の支持板２１．２２上に幅方向の各側部をｉａ
置し、第１図［有］）に示すように、内型１１と外型１
２とでプレス（圧力１０ｋｇ／ｃｆｆｌ、　１０秒間）
シ、第１図（Ｃ）に示す断面Ω状の未硬化成形体３０を
得た。

この未硬化成形体を（Ｂ）−１項に準じて硬化させ。

第２図（ａ）および（ｂ）に示すように、上方へ突出す
る凹部を有する硬化成形体３１を得た。

（ＣＬＩ成形体の性能評価：　（Ｂ）−１項で得られた
浸漬後の平板状成形体を巾２５ｍｍ、長さ２４０胴に切
断（押出方向に対し直角に切断）Ｌ、１０５°Ｃのギヤ
ーオーブンに入れて約４８時間乾燥後、２４時間放冷し
た。このサンプルを２００ｍｍの間隔で支持し。

その中央部に２．５＋ｎ＋ｎ／分の曲げ速度で力を加え
て曲げ強度を測定した（曲げ強度試験）。別に、浸漬後
のサンプルを巾２５０ｍｍ、長さ２５０ｍｍに切断（押
出方向に対し直角に切断）シ、上記と同様にオーブン処
理を行った。このサンプルを平坦な川砂上に載置し、そ
の中央部に１　ｋｇの鋼球を２ｍの高さから落下させサ
ンプルに異常が認められるか否かを観察した（衝撃強度
試験）。各試験の結果を下表に示す。

（Ｃ）−２成形体の性能評価：　（Ｂ）−２項で得られ
た硬化後の成形体３１を長手方向と直角に３０ｃｍの長
さに切断し、凹部の深さＸ（第２図（ト））に示す）を
ノギスで測定した。その結果を下表に示す。

裏庭皿ｌ セピオライトの量を３０重量部、メチルセルロースの量
を１．２重量部、そして、水の量を５０重量部としたこ
と以外は実施例１と同様である。その結果を下表に示す
。以下、実施例３〜４および比較例１〜２の結果もあわ
せて下表に示す。

裏詣■主 セピオライトの量を２０重量部、水の量を４５重量部と
し、さらにビニロン繊維（平均繊維径１２μｍ。

繊維長６ｍｍ）　　１．０重量部使用したこと以外は実
施例１と同様である。

尖立皿エ セピオライトの量を４０重量部、メチルセルロースの量
を０．８重量部、そして水の量を６０重量部としたこと
以外は実施例１と同様である。

ル較拠土 メチルセルロースを使用せず、水の量を４０重量部とし
たこと以外は実施例１と同様である。この比較例のセメ
ント組成物を用いて押出成形を試みたところ、成形性が
悪く、所望の成形体は得られなかった。

此ｆｉλ セピオライトを使用せず、メチルセルロースの量を１０
重量部、そして、水の量を３５重量部としたこと以外は
実施例１と同様である。

（以下余白） 表から９本発明によれば、セメント成形体が押出成形に
より成形性よく得られることがわかる。得られた成形体
は曲げ強度および耐衝撃性に優れ。

水に長期間浸漬して水和させても変形することがない。

（発明の効果） 本発明組成物を用いると、このように２高強度で耐衝撃
性に優れたセメント成形体が、押出成形により成形性よ
く高効率で得られる。このようなセメント成形体は９例
えば集合住宅のデツキ材。

廊下材などの床材として好適に用いられる。石綿が含有
されていないため、製造工程においても使用時において
も石綿の発塵による発癌の危険性がない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（Ｃ）は２本発明の組成物を用いて押出
成形により得られる未硬化長板状セメント成形体をプレ
ス加工する工程のｉ例を示す説明図、そして第２図（ａ
）およびＱ：１）は該プレス加工により得られた断面Ω
状のセメント成形体の斜視図および断面図である。 ３・・・未硬化長板状セメント成形体、　３０・・・断
面Ω状セメント成形体。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント１００重量部に対し、セピオライトが３〜
   ５０重量部、そしてセルロース系混和剤が０．１〜１０
   重量部の割合で含有されるセメント組成物。 ２、前記セピオライトの繊維長が１００μｍ以上である
   特許請求の範囲第１項に記載の組成物。