JP2003095724A - ポリマーセメント組成物及び固化体 - Google Patents
ポリマーセメント組成物及び固化体Info
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- 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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Abstract
業廃棄物を有効利用できると共に、優れた圧縮強度と曲
げ強度を有する固化体を得るポリマーセメント組成物及
び固化体を提案する。 【解決手段】 本発明のポリマーセメント組成物は、水
硬性セメントと、天然珪酸塩鉱物の微細粉粒と、溶融ス
ラグ、廃陶磁器細粒、廃ガラス粉粒から選ばれる産業廃
棄物の一種又は二種以上と、水性合成樹脂エマルジョン
とからなる。
Description
を骨材として用いるポリマーセメント組成物及び固化体
に関し、詳しくは溶融スラグ、廃陶磁器細粒、廃ガラス
粉粒等の産業廃棄物の一種又は二種以上を多量に混練、
固化して優れた圧縮強度と曲げ強度を有するインターロ
ッキングブロック、タイル、レンガ等として適用するこ
とができるポリマーセメント組成物及び固化体に関す
る。
資源の有効活用の観点から重要な課題である。従来より
一般に、水硬性セメントに骨材として、珪砂、川砂利、
川砂、砕石、砕砂等と、ポリマーエマルジョンとを配合
したモルタル組成物が、特公平1−54294号公報、
特公平1−54295号公報などに開示され、建築物の
内・外壁、床材の表面保護等に使われている。また、ポ
ルトランドセメントとアルミナセメントの混合物に、ス
ラグ微粉、骨材(珪砂)、ポリマーを用いて、付着力や
弾性に優れたポリマーセメント組成物に関する提案が特
許公報2951385号に開示されている。
1−54294号公報に開示された提案では、硬化後の
モルタル固化体にクラックが生じ易く、コンクリートと
の付着が弱いなどの課題があった。また、特許公報29
51385号に開示された提案では、ポルトランドセメ
ントとアルミナセメントの混合物、スラグ微粉、骨材
(珪砂)、ポリマーを必須成分とし、弾性及び付着力に
優れ、防水材、接着材として用いられるポリマーセメン
トモルタル組成物であるが、スラグ微粉の使用量は全体
の2%程度であり、優れた圧縮強度や曲げ強度の固化体
を得ることは困難であった。
結果、水硬性セメントと、天然珪酸塩鉱物の微細粉粒
と、骨材として溶融スラグ,廃陶磁器細粒,廃ガラス粉
粒等の産業廃棄物の一種又は二種以上と、水性合成樹脂
エマルジョンとからなるポリマーセメント組成物を混
練、固化したポリマーセメント固化体が優れた圧縮強度
と曲げ強度を有することを見出した。即ち天然珪酸塩鉱
物の微細粉粒を強化素材として用いると、混練の際に水
の界面活性力が強くなり、その結果、天然珪酸塩鉱物と
水硬性セメントとを水性合成樹脂エマルジョンで混練、
固化することにより、高強度ポリマーセメント固化体と
なることを確認し、特願2001−132470を提案
してきた。これを基本に、溶融スラグ、廃陶磁器細粒、
廃ガラス粉粒を骨材として用いても早期に高い強度特性
を有する高強度のポリマーセメント固化体が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
しては、鉄電気石、ガーネット砂、ゼオライト等が挙げ
られる。本発明の後述する説明や実施例では専らガーネ
ット砂を用いた。鉄電気石〔NaFe3Al6B3Si6(6H)
30〕は二極性結晶体である為、粉砕した微細粉粒が独立
した二極性結晶体を有し、これが水と接触するとき、天
然珪酸塩鉱物のもつ電気特性により水を電気分解し、ヒ
ドロニウムイオン(H3O+)、ヒドロキシルイオン(H
3O2 -)を生成し、ヒドロキシルイオン(H3O2 -)は界
面活性物質に変化することは公知である。そこで本発明
者らは、天然珪酸塩鉱物の一種であるガーネット砂を粉
砕して粒度75〜100μm程度にしたものを水と接触
することにより、数分間で水の水素イオン濃度(pH)
が上昇し、pH10.0近くになり、且つ改質水の核磁
気共鳴(NMR)による17O-NMRスペクトル半値幅
値は71.0Hzとなり、原水117.5Hzより明らかに
小さくなることを確認した。水の17O-NMR半値幅が
小さくなるということは、水のクラスター(分子集団)
が小さいことであり、水自体の界面活性エネルギーが高
まり、親和力が高くなることである。水硬性セメントと
天然珪酸塩鉱物のガーネット微細粒とを水性合成樹脂エ
マルジョンにより混練する際、前記した改質作用によ
り、混練水の界面活性が高まり濡れ性がよくなり、固化
体の強度が飛躍的に高くなることを応用し、特願200
1−132470の高強度ポリマーセメント組成物の提
案を行なってきた。
は、粒度250〜350μm程度の粒径で、比重4.1
0、モース硬度7.50、赤紫色したザクロの実の色を
したアルマンダイト(鉄バン柘榴石)であり、組成はS
iO236%、Al2O3 20%、Fe2O3 30%を主成分
とし、その他MnO2、MgO、ZrO2、K2O等を微量含
有している。
塩鉱物を用いることにより、水硬性セメントと水性合成
樹脂エマルジョンとを混練する際、混練物の水分に界面
活性作用が付与され、骨材として溶融スラグ、廃陶磁器
細粒、廃ガラス粉粒等の産業廃棄物を多量に混合して
も、緻密化された高い強度を持つ固化体が得られること
を見出した。
等については以下のものを用いることが好ましい。廃ガ
ラス粉粒は1〜10mm程度に粉砕したものを用いる。廃
陶磁器細粒は製陶の際の焼きかすである。廃陶器や磁
器、これらの製品の壊れた陶磁器類を2〜10mm程度に
細粒にしたものを用いる。スラグは一般廃棄物を溶融ス
ラグ炉で処理した際に発生する1〜5mm程度の細粒を用
いる。
ビニル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル・アクリル共重合
合成樹脂エマルジョン、アクリル共重合樹脂エマルジョ
ン、スチレン・アクリル共重合合成樹脂エマルジョン、
酢酸ビニル・エチレン・塩化ビニル共重合樹脂エマルジ
ョンの単独ないし、複数の混合物を用いても差し支えな
い。
ドセメント、早強セメント、ホワイトセメント、アルミ
ナセメントのいずれでも差し支えないが、後述する本発
明の実施例では専らホワイトセメントおよび早強セメン
トを用いた。
メント800重量部、ガーネット砂400重量部、溶融
スラグ200重量部、水性合成樹脂エマルジョンとし
て、アクリル共重合樹脂エマルジョン(不揮発分30
%)265重量部を混合器に投入し、3分間混練した。
該混練物を金属製成型枠(160×40×40mm)に詰
め込んだ。これを翌日脱型し、4週間養生し固化体を得
た。固化体の強度試験は、JIS SM101に準じ実
施した。その結果、圧縮強度86N/mm2、曲げ強度2
1N/mm2となる測定値を得た。比較試験として早強セ
メント(アサノベロセメントJISR5210)を用い
て、4週間の強度試験を実施した。圧縮強度47.2N
/mm2、曲げ強度8.3N/mm2であった。
溶融スラグの他、廃陶磁器細粒、廃ガラス粉粒を用い、
それぞれ単独乃至混合した場合について、ガーネットの
量等を変更して、4週間強度を実施した。結果を表1に
併せて示した。
前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施する
ことができる。
セメント組成物及び固化体は、産業廃棄物の有効活用の
手段として、これを高熱処理することなく、多量の溶融
スラグ、廃陶磁器細粒、廃ガラス粉粒等を用い、水性合
成樹脂エマルジョンと混練・固化することにより、固化
体の組織が緻密となり、高い圧縮強度、曲げ強度を有す
る為、インターロッキングブロック、タイル、レンガ
等、各種建材として活用が計られ、産業廃棄物の有効活
用と環境保全への貢献は多大である。
Claims (2)
- 【請求項1】 水硬性セメントと、天然珪酸塩鉱物の微
細粉粒と、溶融スラグ、廃陶磁器細粒、廃ガラス粉粒か
ら選ばれる産業廃棄物の一種又は二種以上と、水性合成
樹脂エマルジョンとからなるポリマーセメント組成物。 - 【請求項2】 水硬性セメントと、天然珪酸塩鉱物の微
細粉粒と、溶融スラグ、廃陶磁器細粒、廃ガラス粉粒か
ら選ばれる産業廃棄物の一種又は二種以上と、水性合成
樹脂エマルジョンとを混練、固化してなるポリマーセメ
ント固化体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001288798A JP2003095724A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ポリマーセメント組成物及び固化体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001288798A JP2003095724A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ポリマーセメント組成物及び固化体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003095724A true JP2003095724A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19111382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001288798A Pending JP2003095724A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | ポリマーセメント組成物及び固化体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003095724A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100988287B1 (ko) | 2010-03-24 | 2010-10-18 | 권현오 | 폐유리 분말을 이용한 유/무기 복합모르타르와 이를 이용한 바닥 시공방법 |
JP2014076917A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd | 耐火性セメント組成物 |
KR101454422B1 (ko) * | 2014-03-25 | 2014-10-27 | 다린랜드 주식회사 | 친환경 무기 고화제 조성물과 이를 이용한 동결 및 염화칼슘에 강한 흙콘크리트 제조 및 흙길 포장 시공 방법 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288798A patent/JP2003095724A/ja active Pending
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KR100988287B1 (ko) | 2010-03-24 | 2010-10-18 | 권현오 | 폐유리 분말을 이용한 유/무기 복합모르타르와 이를 이용한 바닥 시공방법 |
JP2014076917A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd | 耐火性セメント組成物 |
KR101454422B1 (ko) * | 2014-03-25 | 2014-10-27 | 다린랜드 주식회사 | 친환경 무기 고화제 조성물과 이를 이용한 동결 및 염화칼슘에 강한 흙콘크리트 제조 및 흙길 포장 시공 방법 |
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