JPH11147748A

JPH11147748A - 機能性粉末担持用セメント系組成物

Info

Publication number: JPH11147748A
Application number: JP9313295A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kaneko; 勝金子; Masato Matsuhisa; 真人松久; Koichi Soeda; 孝一副田
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】厚塗りに適した機能性粉末担持用セメント
系組成物の提供【解決手段】セメントおよび骨材に、特定量の増粘保水
作用および接着増強作用を有する水溶性高分子化合物、
あるいは増粘保水剤と接着増強剤とを配合し、必要に応
じて、炭酸カルシウムおよび/または水酸化カルシウム
を加えたことを特徴とする機能性粉末担持用セメント系
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の機能性粉末
を担持するためのセメント系組成物に関する。より詳し
くは、機能性粉末を担持し、セメントスレート板、野地
板、コンクリートやモルタルの壁面、煉瓦壁、タイル壁
などの主として固定対象基材に厚く施工するのに適した
機能性粉末担持用セメント系組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種の機能性粉末が広く知られて
いる。例えば、古くから白色顔料として用いられている
酸化チタン粉末は抗菌作用や触媒作用などを有すること
が知られるようになり、また、銀粉末も抗菌剤として利
用されている。このような金属粉末や金属酸化物粉末な
どの機能性粉末を目的の物品に担持させる場合、(イ)原
料段階で機能性粉末を直接混合して物品を製造する方
法、あるいは、(ロ)物品を製造した後に固定用媒体を利
用して機能性粉末を物品表面に担持させる方法、(ハ)機
能性粉末を物品表面に直接に焼き付ける方法などがあ
る。

【０００３】しかし、機能性粉末を原料段階で直接混合
する方法は比較的小型の可動性物品には適するが、構築
物のような大型の固定物体には適用し難い。機能性粉末
を焼付ける方法は高温処理のための装置を要するのでコ
スト高となり、作業環境も制約を受け易く、前記方法と
同様に大型の物体には適用し難い。固定用媒体を用いる
方法は、このような制約を受けず、大型の物体に対して
も容易に適用できる利点があるが、有機質接着剤の種類
によっては耐久性が低下する問題がある。

【０００４】一方、固定用媒体としてセメント等の無機
系水硬性物質は耐久性に優れるが、セメントに混合する
材料の量比が適切でないと良好な固定状態が得られな
い。例えば、セメントと機能性粉末の混合物に水を加え
て混練する場合、機能性粉末の影響によって凝結が急速
に進行する場合があり、注水量が少ないと流動性が乏し
くなって対象基体への施工が著しく困難になる。ここ
で、流動性を高めるために水量を過剰に増加し、あるい
は分散剤を多量に添加すると、硬化後の耐久性が低下
し、また分散剤によって機能性粉末の特性が影響を受け
る場合がある。

【０００５】これを改善するため、硬化促進や強度向上
作用を有する無機化合物を添加し、混練操作に物理的改
良を施すことにより、混練時から施工時まで比較的高い
流動性を維持し、かつ機能性粉末の特性も阻害しない担
持方法ないし担持物が開発されている。しかし、このよ
うな高い流動性を有するセメント系担持物は、対象基体
への吹付工法等による薄塗りには適するが、鏝塗りやロ
ーラー等による厚塗りには問題があり、基体の傾斜が大
きいと施工時および施工後しばらくの間は施工物の流落
や脱落が起こり易く、強固な固定状態が得難い。また、
施工後には硬化の進行と共にヒビ割れや剥離も発生し易
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、機能性粉末
を担持するセメント系組成物における従来の上記問題を
解決したものであって、対象基体への厚塗りに適し、し
かも接着性に優れ、施工時の垂れや脱落が殆ど無く、か
つ施工後のヒビ割れや剥離も生じ難い機能性粉末担持用
セメント系組成物を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明者らは、セメントを主成
分とし、骨材、増粘剤、および接着増強剤を含むセメン
ト系組成物が酸化チタン担持用組成物として適してお
り、これに特定量の水を配合したものは機能性粉末を加
えても優れた流動性を維持し、急角度の対象基体面にも
強固に固着し、厚塗りが可能であり、硬化後も優れた耐
久性を有することを見出し、本発明を完成させた。

【０００８】すなわち、本発明は、(１)セメント１００
重量部に対して、骨材１０〜５００重量部、増粘保水作
用および接着増強作用を有する水溶性高分子化合物を
０.０５〜２００重量部を含むことを特徴とする機能性
粉末担持用セメント系組成物に関する。また、本発明
は、(２)セメント１００重量部に対して、骨材１０〜５
００重量部、増粘保水剤０.０５〜２重量部、接着増強
剤１〜２００重量部を含むことを特徴とする機能性粉末
担持用セメント系組成物に関する。

【０００９】本発明の上記セメント系組成物は、(３)炭
酸カルシウム１〜４３重量部および/または水酸化カル
シウム１〜４３重量部を含む機能性粉末担持用セメント
系組成物、(４)施工時に、セメント１００重量部に対し
て、水２０〜３００重量部が添加される機能性粉末担持
用セメント系組成物を包含する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例と共に詳細
に説明する。(Ｉ)組成物の成分本発明のセメント系組成物は、機能性粉末を担持するた
めに用いられるものであり、セメントおよび骨材を基本
とし、これに増粘保水剤、接着増強剤あるいは両者を兼
用する水溶性高分子化合物を含み、必要に応じて、炭酸
カルシウムないし水酸化カルシウムを混合したものであ
り、さらに、必要に応じて、少量の消泡剤、減水剤、高
性能減水剤、着色顔料などを加えることができる。

【００１１】具体的には、例えば、以下の成分からなる
ものである。 (i)セメント、骨材、増粘保水作用と接着増強作用を有
する水溶性高分子化合物を含有するもの。(ii)セメン
ト、骨材、増粘保水剤および接着増強剤を含有するも
の。(iii)上記(i)または(ii)に炭酸カルシウムおよび/
または水酸化カルシウムを加えたもの。(iv)施工時に、
上記(i)〜(iii)に水を加えたもの。これらの使用量は、
セメント１００重量部に対して、骨材１０〜５００重量
部、水溶性高分子化合物０.０５〜２００重量部、増粘
保水剤０.０５〜２重量部、接着増強剤１〜２００重量
部、炭酸カルシウムおよび/または水酸化カルシウム１
〜４３重量部、水２０〜３００重量部が適当である。

【００１２】本発明に用いるセメントの種類は限定され
ない。普通ポルトランドセメントを始めとして各種の汎
用セメントを用いることができる。なお、施工上から普
通ポルトランドセメントが好適であり、なかでも白色セ
メントが好ましい。

【００１３】骨材は一般のモルタルに用いられている川
砂や珪砂などの通常の細骨材を用いることができる。こ
のうち、日本建築学会規格(JASS)に規定されるＡ種、Ｂ
種、Ｃ種のものが好ましい。骨材量はセメント１００重
量部に対して１０〜５００重量部が適当である。骨材が
１０重量部より少ないと骨材を配合した効果が殆どな
い。また、骨材が５００重量部を上回ると相対的にセメ
ント量が不足するので硬化不良となり材料強度が低下
し、さらに、骨材が表面に浮き出して塗工不良および表
面仕上げが不良になるので好ましくない。

【００１４】本発明の機能性粉末担持組成物は、以上の
セメントおよび骨材と共に増粘保水作用と接着増強作用
を有する水溶性高分子化合物を含有する。この水溶性高
分子化合物は機能性粉末担持組成物に増粘性ないし保水
性を与えて良好な流動性を維持すると共に硬化後のヒビ
割れや剥離を防止して接着強度を高める。このような水
溶性高分子化合物としては、具体的には、例えば、以下
のセルロース系増粘剤、アクリル酸系増粘剤、植物性増
粘剤、エマルジョン・ラテックス系化合物を用いること
ができる。

【００１５】(イ)セルロース系増粘剤：カルボキシル化
メチルセルロース、キサントゲン酸セルロース。 (ロ)アクリル酸系増粘剤：ポリアクリル酸アンモニウ
ム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸アン
モニウム、アクリル酸系ポリマー、アクリルエマルジョ
ンコポリマー、ポリビニルアルコール、ビニルピロリド
ンコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニルエ
マルジョン、酢酸ビニル−エチレン共重合エマルジョ
ン、ポリエチレンオキサイド。 (ハ)植物性増粘剤：アルギン酸塩増粘剤、アラビアガ
ム、カラヤガム、グアーガム、ロカストビーンガム、ペ
クチン酸（ペクチン酸塩？）。 (ニ)エマルジョン・ラテックス：天然ガム、スチレン−ブ
タジエン系重合体、アクリルニトリル−ブタジエン系重
合体、ポリクロロプレン、ブチルゴム、ポリウレタン、
ポリブテン、ポリアクリレート、ポリエチレン。

【００１６】上記水溶性高分子化合物の使用量は０.０
５〜２００重量部が適当である。この添加量より少ない
と保水性や接着強度が不足し、一方、この添加量を上回
ると粘性が過剰になり、施工性が低下する。

【００１７】上記水溶性高分子化合物に代えて増粘保水
剤と接着増強剤を併用しても良い。増粘保水剤は、増粘
性または保水性を与える添加剤であり、例えば、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
プロピルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロー
ス系化合物、アクリルアミド等のアクリル系化合物、ポ
リビニルアルコール等のビニル系化合物を用いることが
できる。増粘保水剤の添加量は０.０５〜２重量部が適
当である。増粘保水剤の量がこれより少ないと保水性が
不足し、硬化後にヒビ割れを生じやすくなる。一方、増
粘保水剤がこの範囲より多いと流動性が低下し、取り扱
い難くなる。

【００１８】接着増強剤は、硬化後のヒビ割れや剥離等
を防止し、接着強度を高める添加剤である。例えば、エ
チレン酢酸ビニル系、アクリル系、スチレンブタジエン
ゴム系等の高分子エマルジョン等を用いることができ
る。接着増強剤の添加量は１〜２００重量部が適当であ
る。添加量が１重量部未満では硬化後にヒビ割れや剥離
を生じやすくなり、接着強度が向上しない。この添加量
が２００重量部を上回ると粘性が高くなるため流動性が
低下し、また液垂れが固まりやすく、施工性が劣化す
る。

【００１９】本発明の機能性粉末担持組成物は、上記各
成分に加えて、炭酸カルシウムないし水酸化カルシウム
を含むことにより、流動性を長時間高く維持して施工性
を高めることができる。すなわち、炭酸カルシウムまた
は水酸化カルシウムのカルシウムイオンは、セメント中
のアルミネート相に水と共に取り込まれる。そのため使
用水の全量が直ちにセメントの水和反応に費やされると
いう状況を回避することができ、アルミネート相の急速
な水和が抑制され、徐々に反応に供される未反応水の存
在により流動性が比較的長時間維持される。従って、セ
メント系組成物に添加する機能性粉末の量を増しても、
水分量を増大させることなく、流動性を長時間高く維持
することができる。なお、酸化カルシウム(生石灰)には
このような効果が少なく、むしろ他の影響が生じるので
適当ではない。

【００２０】炭酸カルシウムまたは水酸化カルシウムは
各々単独で用いてもよく、混合して用いても良い。その
使用量は、単独使用ないし混合使用の何れの場合も、セ
メント１００重量部に対して、１〜４３重量部が適当で
ある。使用量が１重量部未満では流動性を高める効果が
殆どなく、また、この使用量が４３重量部を上回っても
流動性は頭打ちとなる。

【００２１】さらに、本発明のセメント系組成物は、こ
れを施工する際には、セメント１００重量部に対して、
水２０〜３００重量部が添加される。注水量が２０重量
部未満ではセメント量に対して水量が不足するために硬
化せず、また注水量が３００重量部を上回ると流動性が
過剰になり、施工不良を招くので好ましくない。

【００２２】本発明のセメント系組成物は、必要に応じ
て、少量の消泡剤、減水剤、高性能減水剤を加えること
ができる。これらは公知のものを用いることができ、使
用量は、セメント１００重量部に対して、消泡剤０.５
〜１重量部、減水剤ないし高性能減水剤は固形物換算で
０.５〜２重量部が適当である。また、各種の着色顔料
を適量加えることができる。着色顔料を加えることによ
り、下地(対象基体)や周囲の色調との一体性を保ち、あ
るいは適当な色調に調整することができる。

【００２３】(II)施工方法本発明の機能性粉末担持用セメント系組成物の施工例を
以下に示す。なお、以下の施工手順は一例であり、施工
方法は本例に限らない。 (イ)下地の調整：施工面となる下地の汚れ、埃、油脂類
を除去し、洗浄した後に、レイタンスや大きな突起物を
取り除き、極端な段差や凹部にはセメント系の下地調整
材を詰めて平坦にし、さらに表面を軽く研磨して接着性
を良くする。 (ロ)プライマー塗布：下地面に対するセメント系組成物
の接合性を良くするためにプライマーを塗布すると良
い。塗布効果を高めるには２度塗りを行うと良い。塗装
表面は乾燥させて、セメント系組成物の塗布に備える。

【００２４】(ハ)セメント系組成物の調製：本発明の機
能性粉末担持用セメント系組成物に注水し、混練してペ
ースト状に整える。この時、水に接着増強剤を先に入れ
て分散させ、これにセメントおよび骨材など他の材料を
徐々に投入して混練すると良い(一次混練)。混練時間は
２〜３分程度で良い。好ましくは、以上の一次混練の後
に２〜３分間静置し、更に二次混練を行うと良い。すな
わち、一次混練の静置後、３０秒程度、練り返しを行っ
た後、減水剤を投入して１〜２分程度混練する(二次混
練)。この二次混練に際に、減水剤の量を加減してフロ
ー値１２０mm以上、好ましくは１２０〜１５０mmになる
ように調整する。 (ニ)塗布・塗工ローラ等に調製したペースト状のセメント系組成物を含
ませ、余分のものを掻き落として、施工面に塗布する。
なお、塗布面が均一になるように塗布後、表面を均すと
良い。

【００２５】

【実施例および比較例】本発明を実施例および比較例に
よって具体的に以下に示す。実施例および比較例表１に示す水量の水に、白色セメント(秩父小野田社
製)、骨材(珪砂)、増粘保水剤(メチルセルロース)、接着増強剤
(アクリル系ホ゜リマーA)、増粘保水作用と接着増強作用を有する
水溶性高分子化合物(アクリル系ホ゜リマーB)、炭酸カルシウムお
よび消石灰、機能性粉末として二酸化チタン粉末を表１
に示す配合量となるように徐々に添加して２〜３分混練
した後に静置し、その後、練り返して減水剤(ホ゜リカルホ゛ン
酸塩)を加え、更に１〜２分混練してフロー値１２０〜
１５０mmに整えた。これを地表面に垂直に設置したセメ
ントスレート板の表面にローラを用い、厚さ約２mmに塗
布した。各試料について、塗布面の状況を表１にまとめ
て示した。この結果から明らかなように、本発明の成分
量比からなるセメント系組成物を用いたものは、塗布面
の垂れや脱落がなく、乾燥硬化後もヒビ割れや剥離を生
じることがなく、良好な塗布効果を示している。一方、
本発明の成分量比を外れるものは硬化後にヒビ割れを生
じ、一部のものは塗布面の垂れや脱落も発生している。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明のセメント系組成物は、機能性粉
末を担持して厚塗りするのに適しており、セメントスレ
ート板、野地板、コンクリートやモルタルの壁面、煉瓦
壁、タイル壁など対象基材に対する接着性に優れ、厚く
施工しても、塗布面の垂れや脱落が殆ど無く、また施工
後のヒビ割れや剥離も殆ど生じない。

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント１００重量部に対して、骨材１
０〜５００重量部、増粘保水作用および接着増強作用を
有する水溶性高分子化合物を０.０５〜２００重量部を
含むことを特徴とする機能性粉末担持用セメント系組成
物。
【請求項２】セメント１００重量部に対して、骨材１
０〜５００重量部、増粘保水剤０.０５〜２重量部、接
着増強剤１〜２００重量部を含むことを特徴とする機能
性粉末担持用セメント系組成物。
【請求項３】炭酸カルシウム１〜４３重量部および/
または水酸化カルシウム１〜４３重量部を含む請求項１
または２に記載の機能性粉末担持用セメント系組成物。
【請求項４】施工時に、セメント１００重量部に対し
て、水２０〜３００重量部が添加される請求項１〜３の
いずれかに記載の機能性粉末担持用セメント系組成物。