JP4812983B2 - Surface plate - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超高強度セメント硬化体からなる定盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、計測器や半導体製造装置などに装着される定盤、その他各種の実験台や除震台として使用される定盤として、天然石材で形成された定盤が使用されている。しかし、天然石材は高価であるほか、加工性に難があり、しかも打撃による変形が大きいという問題がある。そこで、最近では、石材に変えてセラミックス製の定盤が開発されている。該セラミックス製の定盤は、耐磨耗性が高く、打撃による反発係数も小さいので、定盤として信頼性が高い。しかしながら、セラミックス製の定盤もまた高価であり、しかも寸法が１ｍ×１ｍを越すような大型の定盤の場合、これを一体物として製造することは困難であり、複数のセラミックスセグメントの組合わせ構造とするため、大型定盤の製造に手間がかかるという問題がある。
【０００３】
そこで、近年、寸法安定性や耐衝撃性に優れる超高強度セメント硬化体で、大型の定盤を一体物として製造する方法が提案されている。具体的には、▲１▼超高強度セメント硬化体（例えば、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、減水剤、及び水を含む配合物の硬化体）の表面を研磨して、平滑性に優れる大型定盤を製造する方法や、▲２▼混練物（例えば、セメント、ポゾラン質微粉末、細骨材、減水剤、金属繊維、及び水を含む配合物の混練物）を表面精度が高く精密な型枠に流し込んで成形することで、平滑性に優れる大型定盤を製造する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記▲１▼の方法では、適用できる超高強度セメント硬化体が限定され、例えば、金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体に対しては適用することは困難であった（金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体に対して適用しようとした場合、研磨中に硬化体表面から繊維が露出して引っ掛かる等が生じ平滑性が得られ難い）。上記▲２▼の方法では、金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体に対しても適用できるが、随時型枠の交換や型枠面の研磨をする必要があり高価なものとなる、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明では、金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体を用いた場合においても、随時型枠の交換や型枠面の研磨をする必要がなく、容易に製造できる定盤を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体を基層部とし、さらに繊維を含まない超高強度セメント硬化体で形成される表層部を設け、該表層部を研磨することで、上記課題を解決することができるとの知見を得、本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明は、セメント100重量部に対して、5〜50重量部のポゾラン質微粉末、50〜250重量部の粒径2mm以下の細骨材、固形分換算で0.5〜4.0重量部の減水剤及び10〜30重量部の水を含み、且つ0.1〜4.0体積％の径0.01〜1.0mmで長さ2〜30mmの金属繊維及び0.1〜10体積％の径0.005〜1.0mmで長さ2〜30mmの有機繊維の少なくとも１種の繊維を含む配合物の硬化体で形成される基層部と、セメント100重量部に対して、5〜50重量部のポゾラン質微粉末、50〜250重量部の最大粒径1.0mm以下の細骨材、固形分換算で0.5〜4.0重量部の減水剤及び10〜30重量部の水を含み、且つ繊維を含まない配合物の硬化体で形成される表層部とからなる定盤であって、表層部を研磨することで表面を平滑にすることを特徴とする定盤である（請求項１）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明の定盤における基層部について説明する。本発明の定盤における基層部は、少なくとも、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径2mm以下の細骨材、減水剤、繊維、及び水を含む配合物の硬化体から形成されるものである。該配合物の硬化体から形成される基層部は、緻密で超高強度を発現するうえ、寸法安定性や耐衝撃性にも優れるものである。
【０００９】
基層部で使用する材料及び配合について説明する。
本発明において、基層部で使用するセメントの種類は限定するものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使用することができる。
本発明において、硬化体（基層部）の早期強度を向上しようとする場合は、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上しようとする場合は、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１０】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストでは、その平均粒径は、1.0μｍ以下であり、粉砕等をする必要がないので本発明のポゾラン質微粉末として好適である。
ポゾラン質微粉末の配合量は、基層部（定盤）の強度から、セメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。ポゾラン質微粉末が少ないと強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると単位水量が増大するのでやはり強度発現性が低下する。
【００１１】
基層部においては、粒径2mm以下の細骨材が用いられる。ここで、細骨材の粒径とは、85％重量累積粒径である。細骨材の粒径が2mmを超えると、基層部（定盤）の強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
なお、基層部においては、最大粒径が2mm以下の細骨材を用いることが好ましく、
最大粒径が1.5mm以下の細骨材を用いることがより好ましい。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂又はこれらの混合物を使用することができる。
細骨材の配合量は、基層部（定盤）の強度や寸法安定性から、セメント100重量部に対して50〜250重量部が好ましく、80〜180重量部がより好ましい。
【００１２】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.5〜4.0重量部が好ましい。セメント100重量部に対して、減水剤量（固形分換算）が0.5重量部未満では、混練が困難になるとともに、配合物の流動性が低く成形などの作業も困難となる。セメント100重量部に対して、減水剤量（固形分換算）が4.0重量部を超えると、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
なお、減水剤は、液状又は粉末状どちらでも使用可能である。
【００１３】
水量は、セメント100重量部に対して10〜30重量部が好ましく、より好ましくは15〜25重量部である。セメント100重量部に対して、水量が10重量部未満では、混練が困難になるとともに、配合物の流動性が低く成形などの作業も困難となる。セメント100重量部に対して、水量が30重量部を超えると、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
【００１４】
繊維としては、金属繊維及び／又は有機質繊維を使用することができる。
金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中でも鋼繊維は強度に優れており、またコストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維は、径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.01mm未満では繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、曲げ強度や耐衝撃性を向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では曲げ強度や耐衝撃性を向上させる効果が低下する。
金属繊維の配合量は、配合物の体積の0.1〜4.0％が好ましく、より好ましくは0.2〜3.0％である。金属繊維の配合量が少ないと耐衝撃性が低下する。金属繊維の配合量が多くなると混練時の作業性等を確保するために単位水量も増大するので、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
【００１５】
有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機質繊維は、径0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.005mm未満では繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、耐衝撃性を向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では耐衝撃性を向上させる効果が低下する。
有機質繊維の配合量は、配合物の体積の0.1〜10％が好ましく、0.2〜8.0％がより好ましい。有機質繊維の配合量が少ないと耐衝撃性が低下する。有機質繊維の配合量が多くなると混練時の作業性等を確保するために単位水量も増大するので、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
なお、本発明においては、金属繊維と有機質繊維を併用することは差し支えない。
【００１６】
本発明においては、基層部（定盤）の充填密度を高め、基層部（定盤）の緻密性をより高める観点から、配合物に、平均粒径3〜20μｍ、より好ましくは平均粒径4〜10μｍの無機粉末を含ませることが好ましい。無機粉末としては、石英粉末、石灰石粉末、炭化物、窒化物等が挙げられるが、なかでも石英粉末は、コストの点や硬化体の品質安定性の点から好ましいものである。
石英粉末としては、石英や非晶質石英、オパール質やクリストバライト質のシリカ含有粉末等が挙げられる。
無機粉末の配合量は、基層部（定盤）の強度発現性や緻密性から、セメント100重量部に対して50重量部以下が好ましく、20〜35重量部がより好ましい。
【００１７】
本発明においては、基層部（定盤）の靱性を高める観点から、配合物に、平均粒度が1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含ませることが好ましい。ここで、粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではその長さ）である。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子としては、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
繊維状粒子又は薄片状粒子の配合量は、基層部（定盤）の強度、緻密性や靱性から、セメント100重量部に対して35重量部以下が好ましく、10〜25重量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子においては、硬化体の靱性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針状度が３以上のものを用いるのが好ましい。
【００１８】
次に、表層部で使用する材料及び配合について説明する。
本発明において、表層部で使用するセメントの種類は限定するものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントを使用することができる。
本発明において、硬化体（表層部）の早期強度を向上しようとする場合は、早強ポルトランドセメントを使用することが好ましく、配合物の流動性を向上しようとする場合は、中庸熱ポルトランドセメントや低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
【００１９】
ポゾラン質微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ等が挙げられる。
一般に、シリカフュームやシリカダストでは、その平均粒径は、1.0μｍ以下であり、粉砕等をする必要がないので本発明のポゾラン質微粉末として好適である。
ポゾラン質微粉末の配合量は、表層部の強度から、セメント100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。ポゾラン質微粉末が少ないと強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。ポゾラン質微粉末の添加量が多くなると単位水量が増大するのでやはり強度発現性が低下する。
【００２０】
表層部においては、最大粒径1.0mm以下の細骨材が用いられる。表層部における細骨材の最大粒径が1.0mmを超えると、研磨によって表面を平滑にすることが困難となるので好ましくない。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂又はこれらの混合物を使用することができる。
細骨材の配合量は、表層部の強度発現性や寸法安定性から、セメント100重量部に対して50〜250重量部が好ましく、80〜180重量部がより好ましい。
【００２１】
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
減水剤の配合量は、セメント100重量部に対して、固形分換算で0.5〜4.0重量部が好ましい。セメント100重量部に対して、減水剤量（固形分換算）が0.5重量部未満では、混練が困難になるとともに、配合物の流動性が低く成形などの作業も困難となる。セメント100重量部に対して、減水剤量（固形分換算）が4.0重量部を超えると、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
なお、減水剤は、液状又は粉末状どちらでも使用可能である。
【００２２】
水量は、セメント100重量部に対して10〜30重量部が好ましく、より好ましくは15〜25重量部である。セメント100重量部に対して、水量が10重量部未満では、混練が困難になるとともに、配合物の流動性が低く成形などの作業も困難となる。セメント100重量部に対して、水量が30重量部を超えると、強度発現性が低下し、耐衝撃性も低下する。
【００２３】
次に、本発明の定盤の製造方法について説明する。
本発明において、配合物（基層部用又は表層部用）の混練方法は、特に限定するものではなく、例えば、
1)水、減水剤以外の材料を予め混合しておき（プレミックス）、該プレミックス、水、減水剤をミキサに投入し、混練する。
2)水以外の材料を予め混合しておき（プレミックス、ただし減水剤は粉末タイプのものを使用する）、該プレミックス、水をミキサに投入し、混練する。
3)各材料を、それぞれ個別にミキサに投入し、混練する。
などの方法が挙げられる。
【００２４】
混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでもよく、例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
【００２５】
混練後、所定の型枠に配合物を投入（流し込み）して成形する。本発明においては、まず、表層部用の配合物を型枠に投入（流し込み）し、続いて、基層部用の配合物を型枠に投入（流し込み）すれば、大型の定盤であっても一体物として容易に成形することができる。
成形後、養生して硬化させる。養生は、気中養生や蒸気養生等を行えば良い。
養生後、表層部を研磨することにより、平滑性に優れる本発明の定盤を製造することができる。
なお、本発明においては、表層部の厚さは、定盤製造時の作業の手間や硬化後の研磨を考慮して、5.0〜10mmとすることが好ましい。
【００２６】
本発明の配合物（基層部用又は表層部用）は、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定したフロー値が、230mm以上と流動性に優れるものであり、型枠への投入（流し込み）等の作業が容易である。
また、上記配合物の硬化体（基層部用又は表層部用）は、150MPaを超える圧縮強度と20MPaを超える曲げ強度を発現するものであり、寸法安定性や耐衝撃性にも優れるものである。
さらに、表層部用の硬化体は、繊維を含まないものであるので、研磨によって容易に表面を平滑にすることができる。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
１．使用材料
以下に示す材料を使用した。
１）セメント ；低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
２）ポゾラン質微粉末；シリカフューム
３）細骨材 ；珪砂５号
４）金属繊維 ；鋼繊維（直径：0.2mm、長さ：15mm）
５）高性能ＡＥ減水剤；ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤
６）水 ；水道水
７）無機粉末 ；石英粉（平均粒径7μｍ）
８）繊維状粒子 ；ウォラストナイト（平均長さ0.3mm、長さ／直径の比4）
【００２８】
実施例１（表層部用）
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。その結果、フロー値は270mmであった。
また、前記配合物をφ50×100mmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の圧縮強度（３本の平均値）は210MPaであった。
また、前記配合物を４×４×16cmの型枠に流し込み、20℃で48時間前置き後90℃で48時間蒸気養生した。該硬化体の曲げ強度（３本の平均値）は25MPaであった。
【００２９】
実施例２（基層部用）
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部、鋼繊維(配合物中の体積の２％)を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を実施例１と同様に測定した。その結果、フロー値は250mmであった。
また、圧縮強度と曲げ強度も実施例１と同様に測定した。その結果、圧縮強度は210MPa、曲げ強度は47MPaであった。
【００３０】
実施例３（基層部用）
低熱ポルトランドセメント100重量部、シリカフューム32.5重量部、細骨材120重量部、高性能ＡＥ減水剤1.0重量部（セメントに対する固形分）、水22重量部、石英粉30重量部、ウォラストナイト24重量部、鋼繊維(配合物中の体積の２％)を二軸練りミキサに投入し、混練した。
該配合物のフロー値を実施例１と同様に測定した。その結果、フロー値は250mmであった。
また、圧縮強度と曲げ強度も実施例１と同様に測定した。その結果、圧縮強度は230MPa、曲げ強度は47MPaであった。
【００３１】
実施例４（定盤の製造）
１ｍ×２ｍ、厚さ100mmの型枠内に、実施例１の配合物（表層部用）を高さが５mmとなるように流し込んだ。その上に、実施例３の配合物（基層部用）を流し込み、20℃で48時間前置き後90℃で48時間蒸気養生した。養生後、表層部を研磨したところ、容易に平滑にすることができた。
得られた定盤は、極めて寸法精度が良く、表層部と基層部の接合部にも異常は認められなかった。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定盤は、金属繊維等の繊維を含む超高強度セメント硬化体で形成される基層部と、繊維を含まない超高強度セメント硬化体で形成される表層部とからなるものであり、表層部を研磨することで表面を容易に平滑にすることができる。従って、随時の型枠の交換や型枠面の研磨は不要となる。
また、本発明の定盤は、大型のものであっても、一体物として容易に成形することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface plate made of an ultra-high-strength cement hardened body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a surface plate made of a natural stone material is used as a surface plate mounted on a measuring instrument, a semiconductor manufacturing apparatus, or the like, or a surface plate used for various other experimental tables or a vibration isolation table. However, natural stone materials are expensive, have difficulty in workability, and have a problem of large deformation due to impact. Therefore, recently, ceramic surface plates have been developed instead of stone. The ceramic surface plate has high wear resistance and a small coefficient of restitution due to impact, and is therefore highly reliable as a surface plate. However, ceramic surface plates are also expensive, and in the case of a large surface plate having a size exceeding 1 m × 1 m, it is difficult to manufacture the surface plate as a single unit, and a combination of a plurality of ceramic segments. Due to the structure, there is a problem that it takes time to manufacture a large surface plate.
[0003]
Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a large surface plate is manufactured as an integrated body with a super-high-strength hardened cement body having excellent dimensional stability and impact resistance. Specifically, (1) the surface of an ultra-high-strength cement hardened body (for example, a hardened body of a compound containing cement, pozzolanic fine powder, fine aggregate, water reducing agent, and water) is polished to obtain smoothness. The surface accuracy of a method for producing a large surface plate that is excellent in surface roughness and (2) kneaded materials (for example, kneaded materials of cement, pozzolanic fine powder, fine aggregate, water reducing agent, metal fiber, and water) This is a method for producing a large surface plate having excellent smoothness by pouring into a high precision mold and molding.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method (1), applicable ultra-high strength cement hardened bodies are limited, and for example, it is difficult to apply to ultra-high strength cement hardened bodies containing fibers such as metal fibers ( When applying to an ultra-high-strength cement hardened body containing fibers such as metal fibers, it is difficult to obtain smoothness because fibers are exposed and caught from the surface of the hardened body during polishing). The above method (2) can be applied to an ultra-high-strength cement hardened body containing fibers such as metal fibers. However, it is necessary to replace the formwork or polish the formwork surface at any time, which is expensive. There was a problem.
[0005]
Therefore, in the present invention, even when an ultra-high-strength cement hardened body containing fibers such as metal fibers is used, there is no need to replace the mold or polish the mold surface as needed, and a surface plate that can be easily manufactured is provided. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventor has an ultra-high-strength cement hardened body containing fibers such as metal fibers as a base layer portion, and is further formed of an ultra-high-strength cement hardened body not containing fibers. Obtaining knowledge that the above problem can be solved by providing a surface layer portion and polishing the surface layer portion, the present invention has been achieved.
[0007]
That is, the present invention is to provide cement 100 parts by weight, 5 to 50 parts by weight pozzolanic substance fine powder, 50 to 250 parts by weight of particle diameter 2mm following fine aggregate, 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content water reducing agent and comprises 10 to 30 parts by weight of water, and 0.1 to 4.0 length volume% of the length 2~30mm in diameter 0.01~1.0mm of metal fiber and 0.1 to 10% by volume diameter 0.005~1.0mm of A base layer formed of a cured product of a blend containing at least one fiber of 2 to 30 mm organic fiber , 5 to 50 parts by weight of pozzolanic fine powder, 50 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement maximum particle diameter 1.0mm or less fine aggregate parts, viewed contains a water reducing agent及 beauty 10-30 parts by weight of water of 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content, and form a cured body of the formulation containing no fibers A surface plate comprising a surface layer portion to be smoothed by polishing the surface layer portion (Claim 1).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the base layer part in the surface plate of this invention is demonstrated. The base layer portion of the surface plate of the present invention is formed from a cured body of a blend containing at least cement, fine pozzolanic powder, fine aggregate having a particle diameter of 2 mm or less, a water reducing agent, fibers, and water. The base layer portion formed from the cured product of the blend is dense and exhibits ultra-high strength, and is excellent in dimensional stability and impact resistance.
[0009]
The materials and blends used in the base layer will be described.
In the present invention, the type of cement used in the base layer is not limited, and various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, medium heat portland cement, low heat portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, etc. Mixed cement can be used.
In the present invention, when trying to improve the early strength of the cured body (base layer portion), it is preferable to use early-strength Portland cement, and when trying to improve the fluidity of the blend, It is preferred to use low heat Portland cement.
[0010]
Examples of the pozzolanic fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, and precipitated silica.
In general, silica fume and silica dust have an average particle size of 1.0 μm or less, and are not necessary to be pulverized or the like, and thus are suitable as the pozzolanic fine powder of the present invention.
The blending amount of the pozzolanic fine powder is preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement from the strength of the base layer part (surface plate). If there is little pozzolanic fine powder, strength development will fall and impact resistance will also fall. If the amount of pozzolanic fine powder added is increased, the amount of unit water is increased, so that strength development is also reduced.
[0011]
In the base layer portion, fine aggregate having a particle size of 2 mm or less is used. Here, the particle size of the fine aggregate is an 85% weight cumulative particle size. When the particle size of the fine aggregate exceeds 2 mm, the strength development of the base layer part (surface plate) decreases and the impact resistance also decreases.
In the base layer portion, it is preferable to use a fine aggregate having a maximum particle size of 2 mm or less,
It is more preferable to use a fine aggregate having a maximum particle size of 1.5 mm or less.
As the fine aggregate, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand or a mixture thereof can be used.
The blending amount of the fine aggregate is preferably 50 to 250 parts by weight, more preferably 80 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the strength and dimensional stability of the base layer part (surface plate).
[0012]
As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, or a high-performance AE water reducing agent can be used. Among these, it is preferable to use a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent having a large water reducing effect.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement. When the amount of water reducing agent (in terms of solid content) is less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, kneading becomes difficult, and the fluidity of the compound is low, and operations such as molding become difficult. When the amount of water reducing agent (in terms of solid content) exceeds 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, strength development is reduced and impact resistance is also reduced.
The water reducing agent can be used in a liquid or powder form.
[0013]
The amount of water is preferably 10 to 30 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement. When the amount of water is less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, kneading becomes difficult, and the fluidity of the blend is low, and operations such as molding become difficult. When the amount of water exceeds 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, strength development is reduced and impact resistance is also reduced.
[0014]
As the fiber, metal fiber and / or organic fiber can be used.
Examples of the metal fibers include steel fibers and amorphous fibers, among which steel fibers are excellent in strength and are preferable from the viewpoint of cost and availability. The metal fiber preferably has a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. If the diameter is less than 0.01 mm, the strength of the fiber itself is insufficient, and it is easy to break when subjected to tension. When the diameter exceeds 1.0 mm, the number of the same compounding amount decreases, and the effect of improving the bending strength and impact resistance decreases. If the length exceeds 30 mm, fiber balls are likely to occur during kneading. If the length is less than 2 mm, the effect of improving the bending strength and impact resistance is reduced.
The blending amount of the metal fiber is preferably 0.1 to 4.0% of the volume of the blend, and more preferably 0.2 to 3.0%. When the blending amount of the metal fiber is small, the impact resistance is lowered. When the blending amount of the metal fiber is increased, the unit water amount is increased in order to ensure the workability at the time of kneading, so that the strength development is lowered and the impact resistance is also lowered.
[0015]
Examples of the organic fiber include vinylon fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, aramid fiber, and carbon fiber. The organic fiber preferably has a diameter of 0.005 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. If the diameter is less than 0.005 mm, the strength of the fiber itself is insufficient, and it is easy to break when subjected to tension. When the diameter exceeds 1.0 mm, the number of the same compounding amount decreases, and the effect of improving the impact resistance decreases. If the length exceeds 30 mm, fiber balls are likely to occur during kneading. If the length is less than 2 mm, the effect of improving impact resistance is reduced.
The blending amount of the organic fiber is preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.2 to 8.0% of the volume of the blend. If the amount of the organic fiber is small, impact resistance is lowered. When the amount of the organic fiber is increased, the unit water amount is increased in order to ensure the workability at the time of kneading, so that the strength expression is lowered and the impact resistance is also lowered.
In the present invention, it is possible to use metal fibers and organic fibers in combination.
[0016]
In the present invention, from the viewpoint of increasing the packing density of the base layer part (stable plate) and further improving the denseness of the base layer part (stable plate), the blend has an average particle size of 3 to 20 μm, more preferably an average particle size of 4 It is preferable to include ˜10 μm inorganic powder. Examples of the inorganic powder include quartz powder, limestone powder, carbide, nitride, and the like. Of these, quartz powder is preferable from the viewpoint of cost and quality stability of the cured product.
Examples of the quartz powder include quartz, amorphous quartz, opal and cristobalite silica-containing powders, and the like.
The blending amount of the inorganic powder is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 20 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, in view of strength development and denseness of the base layer part (surface plate).
[0017]
In the present invention, from the viewpoint of enhancing the toughness of the base layer portion (the surface plate), it is preferable that the blend contains fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less. Here, the particle size of the particle is the size of the maximum dimension (particularly, the length of the fibrous particle).
Examples of fibrous particles include wollastonite, bauxite, mullite, and examples of flaky particles include mica flakes, talc flakes, vermiculite flakes, and alumina flakes.
The blending amount of the fibrous particles or flaky particles is preferably 35 parts by weight or less, more preferably 10 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the strength, denseness and toughness of the base layer part (surface plate).
In addition, it is preferable to use a fibrous particle having a needle-like degree represented by a length / diameter ratio of 3 or more from the viewpoint of increasing the toughness of the cured body.
[0018]
Next, materials and blends used in the surface layer will be described.
In the present invention, the type of cement used in the surface layer is not limited, and various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, medium heat portland cement, low heat portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, etc. Mixed cement can be used.
In the present invention, when trying to improve the early strength of the cured body (surface layer part), it is preferable to use early-strength Portland cement, and when trying to improve the fluidity of the blend, It is preferred to use low heat Portland cement.
[0019]
Examples of the pozzolanic fine powder include silica fume, silica dust, fly ash, slag, volcanic ash, silica sol, and precipitated silica.
In general, silica fume and silica dust have an average particle size of 1.0 μm or less, and are not necessary to be pulverized or the like, and thus are suitable as the pozzolanic fine powder of the present invention.
The blending amount of the pozzolanic fine powder is preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement from the strength of the surface layer part. If there is little pozzolanic fine powder, strength development will fall and impact resistance will also fall. If the amount of pozzolanic fine powder added is increased, the amount of unit water is increased, so that strength development is also reduced.
[0020]
In the surface layer portion, fine aggregate having a maximum particle size of 1.0 mm or less is used. If the maximum particle size of the fine aggregate in the surface layer exceeds 1.0 mm, it is difficult to smooth the surface by polishing, which is not preferable.
As the fine aggregate, river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand or a mixture thereof can be used.
The blending amount of the fine aggregate is preferably 50 to 250 parts by weight, more preferably 80 to 180 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, from the viewpoint of strength development and dimensional stability of the surface layer part.
[0021]
As the water reducing agent, a lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, or a high-performance AE water reducing agent can be used. Among these, it is preferable to use a high performance water reducing agent or a high performance AE water reducing agent having a large water reducing effect.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content with respect to 100 parts by weight of cement. When the amount of water reducing agent (in terms of solid content) is less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, kneading becomes difficult, and the fluidity of the compound is low, and operations such as molding become difficult. When the amount of water reducing agent (in terms of solid content) exceeds 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, strength development is reduced and impact resistance is also reduced.
The water reducing agent can be used in a liquid or powder form.
[0022]
The amount of water is preferably 10 to 30 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of cement. When the amount of water is less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, kneading becomes difficult, and the fluidity of the blend is low, and operations such as molding become difficult. When the amount of water exceeds 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cement, strength development is reduced and impact resistance is also reduced.
[0023]
Next, the manufacturing method of the surface plate of this invention is demonstrated.
In the present invention, the kneading method of the compound (for the base layer part or for the surface layer part) is not particularly limited.
1) Materials other than water and water reducing agent are mixed in advance (premix), and the premix, water and water reducing agent are put into a mixer and kneaded.
2) Materials other than water are mixed in advance (premix, except that the water reducing agent is a powder type), and the premix and water are put into a mixer and kneaded.
3) Put each material individually into a mixer and knead.
And the like.
[0024]
The mixer used for kneading may be of any type used for ordinary concrete kneading. For example, a rocking mixer, a pan type mixer, a biaxial kneading mixer, or the like is used.
[0025]
After kneading, the compound is put (cast) into a predetermined mold and molded. In the present invention, first, the composition for the surface layer part is charged (poured) into the mold, and then the compound for the base layer is charged (poured) into the mold to obtain a large surface plate. Can also be easily molded as a single piece.
After molding, it is cured and cured. Curing may be performed in the air or steam.
By polishing the surface layer after curing, the surface plate of the present invention having excellent smoothness can be produced.
In the present invention, it is preferable that the thickness of the surface layer portion is 5.0 to 10 mm in consideration of the labor of manufacturing the surface plate and the polishing after curing.
[0026]
The composition of the present invention (for the base layer part or for the surface layer part) was measured in the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. The flow value is 230 mm or more and excellent fluidity, and operations such as pouring into the mold (pouring) are easy.
Moreover, the cured product (for the base layer part or for the surface layer part) of the above-mentioned compound expresses a compressive strength exceeding 150 MPa and a bending strength exceeding 20 MPa, and is excellent in dimensional stability and impact resistance. .
Furthermore, since the hardened body for the surface layer portion does not contain fibers, the surface can be easily smoothed by polishing.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
1. Materials used The following materials were used.
1) Cement: Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.)
2) Pozzolanic fine powder; Silica fume 3) Fine aggregate; Silica sand No. 5 4) Metal fiber; Steel fiber (diameter: 0.2mm, length: 15mm)
5) High-performance AE water-reducing agent; polycarboxylic acid-based high-performance AE water-reducing agent 6) Water; Tap water 7) Inorganic powder; Quartz powder (average particle size 7 μm)
8) Fibrous particles: Wollastonite (average length 0.3mm, length / diameter ratio 4)
[0028]
Example 1 (for surface layer part)
100 parts by weight of low heat Portland cement, 32.5 parts by weight of silica fume, 120 parts by weight of fine aggregate, 1.0 part by weight of high-performance AE water reducing agent (solid content with respect to cement), and 22 parts by weight of water were charged into a biaxial kneader and kneaded.
The flow value of the blend was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 drop motions. As a result, the flow value was 270 mm.
The blend was poured into a φ50 × 100 mm mold, pre-set at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours. The cured body had a compressive strength (average of 3) of 210 MPa.
The blend was poured into a 4 × 4 × 16 cm mold, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours. The bending strength (average value of 3 pieces) of the cured product was 25 MPa.
[0029]
Example 2 (for base layer part)
Low heat Portland cement 100 parts by weight, silica fume 32.5 parts by weight, fine aggregate 120 parts by weight, high performance AE water reducing agent 1.0 part by weight (solid content with respect to cement), water 22 parts by weight, steel fiber (2% of the volume in the formulation) ) Was put into a biaxial mixer and kneaded.
The flow value of the formulation was measured as in Example 1. As a result, the flow value was 250 mm.
The compressive strength and bending strength were also measured in the same manner as in Example 1. As a result, the compressive strength was 210 MPa and the bending strength was 47 MPa.
[0030]
Example 3 (for base layer part)
Low heat Portland cement 100 parts by weight, silica fume 32.5 parts by weight, fine aggregate 120 parts by weight, high performance AE water reducing agent 1.0 part by weight (solid content to cement), water 22 parts by weight, quartz powder 30 parts by weight, wollastonite 24 parts by weight Part, steel fiber (2% of the volume in the blend) was charged into a biaxial mixer and kneaded.
The flow value of the formulation was measured as in Example 1. As a result, the flow value was 250 mm.
The compressive strength and bending strength were also measured in the same manner as in Example 1. As a result, the compressive strength was 230 MPa, and the bending strength was 47 MPa.
[0031]
Example 4 (Manufacture of surface plate)
The composition of Example 1 (for the surface layer portion) was poured into a mold of 1 m × 2 m and a thickness of 100 mm so that the height was 5 mm. On top of that, the formulation of Example 3 (for the base layer) was poured, pre-positioned at 20 ° C. for 48 hours, and then steam-cured at 90 ° C. for 48 hours. After curing, when the surface layer portion was polished, it could be easily smoothed.
The obtained surface plate had extremely good dimensional accuracy, and no abnormality was observed at the joint between the surface layer portion and the base layer portion.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, the surface plate of the present invention includes a base layer portion formed of an ultra-high-strength cement hardened body containing fibers such as metal fibers, and a surface layer portion formed of an ultra-high-strength cement hardened body not containing fibers. The surface can be easily smoothed by polishing the surface layer portion. Accordingly, it is not necessary to replace the formwork or polish the formwork surface at any time.
Moreover, even if the surface plate of this invention is a large sized thing, it can be shape | molded easily as an integrated object.

Claims (5)

セメント100重量部に対して、5〜50重量部のポゾラン質微粉末、50〜250重量部の粒径2mm以下の細骨材、固形分換算で0.5〜4.0重量部の減水剤及び10〜30重量部の水を含み、且つ0.1〜4.0体積％の径0.01〜1.0mmで長さ2〜30mmの金属繊維及び0.1〜10体積％の径0.005〜1.0mmで長さ2〜30mmの有機繊維の少なくとも１種の繊維を含む配合物の硬化体で形成される基層部と、
セメント100重量部に対して、5〜50重量部のポゾラン質微粉末、50〜250重量部の最大粒径1.0mm以下の細骨材、固形分換算で0.5〜4.0重量部の減水剤及び10〜30重量部の水を含み、且つ繊維を含まない配合物の硬化体で形成される表層部と
からなる定盤であって、表層部を研磨することで表面を平滑にすることを特徴とする定盤。 Against cement 100 parts by weight, 5-50 pozzolanic substance fine powder parts, 50 to 250 parts by weight particle diameter 2mm following fine aggregate, water reducing agent and 10 of 0.5 to 4.0 parts by weight in terms of solid content 30 to 30 parts by weight of water, 0.1 to 4.0% by volume of a metal fiber having a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm, and 0.1 to 10% by volume of a diameter of 0.005 to 1.0 mm and an organic fiber having a length of 2 to 30 mm A base layer portion formed of a cured product of a blend containing at least one fiber of
Against cement 100 parts by weight, 5 to 50 parts by weight pozzolanic substance fine powder, the maximum particle diameter 1.0mm or less fine aggregate of 50 to 250 parts by weight, 0.5 to 4.0 parts by weight of water reducing agent及 on a solid basis look including beauty 10-30 parts by weight of water, and the surface portion and formed with a cured body of the formulation containing no fibers
Plate either Ranaru a platen, characterized by smoothing the surface by polishing the surface layer portion. 金属繊維が、鋼繊維である請求項１記載の定盤。The surface plate according to claim 1 , wherein the metal fiber is a steel fiber. 有機繊維が、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維、炭素繊維から選ばれる１種以上である請求項１記載の定盤。 Organic fibers, bi-Nilon fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, aramid fibers, surface plate according to claim 1, wherein the on 1 or more kinds selected from carbon fibers. 基層部を形成する硬化体が、平均粒径3〜２０μｍの無機粉末を含む請求項１〜３のいずれかに記載の定盤。  The surface plate in any one of Claims 1-3 in which the hardening body which forms a base layer part contains inorganic powder with an average particle diameter of 3-20 micrometers. 基層部を形成する硬化体が、平均粒度1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含む請求項１〜４のいずれかに記載の定盤。  The platen according to any one of claims 1 to 4, wherein the cured body forming the base layer portion includes fibrous particles or flaky particles having an average particle size of 1 mm or less.