JPS59137357A - 繊維補強セメント組成物の製造方法 - Google Patents

繊維補強セメント組成物の製造方法

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JPS59137357A
JPS59137357A JP59007890A JP789084A JPS59137357A JP S59137357 A JPS59137357 A JP S59137357A JP 59007890 A JP59007890 A JP 59007890A JP 789084 A JP789084 A JP 789084A JP S59137357 A JPS59137357 A JP S59137357A
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    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
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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】 本発明は繊維を含む成形可能なセメント組成物の製造に
関し、繊維含有セメンl’ ;1i11成物に関し、壕
だそれから製造されろ繊維補強セメント製品に関する。
フ識維補強セメント製品類は、多年にわたり大規模に生
産されてきている。かくして、アスベスト・セメントシ
ート製品は、それらが耐火性であり捷た高度の耐候性を
もつので建築業において広範囲に応用されてきている。
アスベスト・セメントシート製品は種々の方法で生産で
きる。例えば、乾燥成分、すなわちアスベスト(石綿)
およびセメント粉末を、低粘度スラリーを作るのに足る
童の水上混合して、次いでこれを油圧プレス機の型中へ
流入させて、その型の中で高圧力下に過剰の水を濾過除
去することによりそれを密な硬いノートに固めることが
できる。
このように作られたシート=次いで養生させる。
別の一方法では、上記のようなスラリーを、製紙に用い
られる方法と類似な方法によって7−トにすることもで
きる。アスベスト・セメント組成物は、乾燥成分(セメ
ント粉末およびアスベスト)をベルト上に薄い層状に置
いて、所望量の水で湿分を与え、次いで加圧ロールの間
を通すことにより固めることからなる方法でも、生産で
きる。
そのようなアスベスト・セメント製品の生産には、セメ
ント、繊維(アスベスト)および水の低粘度スラリーの
使用が必要とされるのが普通である。
有機重合体繊維、スチール(鋼)繊維およびガラス繊維
(殊に耐アルカリ性ガラスll′a、維)で補強された
セメンI・製品類も知られている。そのような補強セメ
ンl−製品類の生産にも、セメントおよび水の低粘度ス
ラリーの使用が必要とされるのが眸通である。
本発明は、繊維全含有する成形可能なセメント組成物の
製造に関しており、その製造方法はそのような低粘度ス
ラリーの使用に依存するものでガく、′−!、たその方
法では特別な形態の繊維を用いる。
さらには、その成形可能なセメント組成物から生産され
るセメント製品類は、H維を言捷ない組成物から作った
そのような製品類と比較して、また例えば公知のアスベ
スト・セメンl−製品1fiと比較して、向上した衝撃
エネルギーおよび破壊エネルギーを有する。
本発明によれば、繊維性材料全水硬性セメントおよび水
からなる水性セメンI・組成物と混合するこさによる成
形可能な、繊維含有セメント組成物の製造方法であって
°不水溶性の繊維性材料の少なくとも1つのマットを、
成形可能なセメント組成物の何形物品の少なくとも1つ
の表面と接触させること;および該セメント組成物が、
少なくとも1紳の水硬性セメントと、その組成物中の水
硬性セメントの25重量置部下の割合の水と、その組成
物中の水硬性セメントの少なくとも1重置部の割合の少
なくとも1種の水溶性″!、たは水分散性の高分子物質
と、の均質混合物からなろこ吉:を特徴乏ずろ北記成形
可能な、繊維含有セメント組成物の製造方法が提供され
る。
本発明の別のいくつかの具体的な蝮様においては、不水
溶性の5繊維性材料の少なくとも1つのマットを接触さ
せて有する前記の成形可能な七メント組成物からなる成
形可能な、繊維含有セメント組成物の物品が提供され、
捷た前記の繊糸ff含有セメント絹成物の養生によって
生産されろセメント製品が提供される。
不水溶性の繊維性材料のマントを、以下では「繊維マッ
ト」と称すること/フ3ある。
本発明の方法においては、使用されろセメント組成物は
何形(あるいは賦形)物品の形態である。
例えげ、その組成物は棒状または管状であってよく、殊
にそれはシート状の形態であってよい。あるセメント組
成物が成形可能な何形形態に製造されつるか否かは、就
中、そのセメント組成物の諸成分の混合の有効性により
、その組成物中の水の割合により、そしてその組成物中
の木場性または水分散性高分子物質の種類および割合に
より、左右されろ。セメント組成物は、それが成形可能
でありかつ成形後にその形を維持しうるようなコンンス
テンンイ(稠度)?もつべきである。
セメント組成物の諸成分は、例えば高剪断条件下で、全
体的にまた均質に混合されるのが望丑しい。例えば、七
メント組成は、ブラネタリイ式ミキサーあるいはスクリ
ュウ押出機で混合できろ。
セメント組成物は減圧下、例えば真空下(例:内部高剪
断ミキサー中の真空下)、で混合してもよい。セメント
組成物は、最も好1しくに、それをツイン・ロールミル
のロールの間の二ソ’7’ t 繰返し通過させること
によりツイン・ロールミルの高剪断条件下で混合される
。このようにすると全体的に良く混合されたノート状組
成物が得られる。
水の割合は、成形可能な月形組成物を得られるように充
分に高くなくてはならない。普通は、組成物中の水硬性
セメントの重量の少なくとも5重量楚の水が□使用され
よう。高強度セメント製品、殊に高曲げ強度をもつ製品
を、侠造するには、低割合の水を用いるのが望寸しく、
この理由のためにセメント組成物がその組成物中の水硬
性セメントの重量の20重量置部下の水を言むのが好ま
しい。
本発明のセメント組成物(才、何形された成形可能な組
成物の製造においてレオロジー(変形流動)助剤と1−
で作用する水溶性または水分散性の高分子物質金少なく
とも1重量%含む。少なくとも3重量裂のそのような高
分子物質を用いるのが望寸しいことがある。普通は、セ
メント組成物がその組成物中の水硬性セメントの15重
量%を越えるそのような高分子物質を言むこ乏は、必要
と竺れないであろう。
適当な尚分子*質の例は下記のものを言む。
(i)  セルロースエーテル類、例工ばヒドロキノプ
ロピルメチルセルロース、 (11)アミド置換重合体茄、例えばアクリルアミドの
重合体または共重合体、および (ii)  ポリアルキレンオギザイド誘導体類、この
ものは例えばポリアルキレンオキザイド(別称ポリアル
キレングリコール)であってよく、例えば分子量約io
、ooo以上のポリアルキレングリコール類、するいは
アルコール預、フェノール類もしくは類似化合物のポリ
アルコギン誘尋体類。
セメント組成物の諸成分およびそれらの割合(ま、セメ
ント組成物が全体的にかつ均質に混合されて、所望の形
態に付形されうる凝集性の成形可能な組成物をなしうろ
ように選定されるべきである。例えば、セメント組成物
は、それを適切な形状のダイ全通して押出丁ことにより
棒もしくは管もしくはシートの形状に付形することがで
き、あろいOまそれは適切な形状の型中でプレスするこ
とにより旧形することができる。例えばシートをミルで
作る場合にそのシートが少なくとも30c7nの長さで
ミルのロールからL1叉り出されうるように、セメント
組成物は充分な密着性であるのが好ましい。もし7高分
子物質が充分に水溶性または水分散性でないならば、連
続的な凝集性の/−1・が得られないこさがある。実際
、混合物は崩れ易いことがある。
水溶性高分子物質類は、普通、レオロジー(変形流動)
助剤として特に効果的であるので、水溶性高分子物質を
用いるのが好ましい。
レオロ/−助剤上して使用するのに殊に好ましい水溶性
または水分散性の高分子物質は、力0水分解されたビニ
ルエステル取合体または共重合体、殊に、部分力日水分
解されたポリ(西1酸ビニル)である。そのような高分
子物質類の使用によって、著しく高い曲げ強度、例えば
I U OtvlP(L  を越え、そして150A/
Pa、i越えることさえもある高い曲げ強度を有するセ
メン)M品の生産がもたらされうろ。
そのような好寸しい高分子物質類を含むセメント組成物
は欧州特許公報第0055035号に記載されており、
その公報には、 (a)少なくとも1種の水硬性セメント、(b)組成物
の重量の25重量置部下の割合の水、および (C)組成物中の水硬性セメントの重量の1〜15ボ量
係の割合の少なくとも1種の水溶性捷たは水分散性の有
機重合体または共重合体、からなるセメント組成物であ
って; 100重量部の水硬性セメント、5重量部の重合体また
は共重合体ぢよび16重量部の水からなる試験用組成物
が、毛細管レオメータ−で押出される際に、測定時の剪
断速度が0.1〜5秒−1の範囲内であるときにセメン
ト組成物の剪断速度の10倍の増加がなされると剪断応
力の少なくとも25%の増力IJを(該試験7組成物が
)受けろように、ぞの水硬性セメントおよび重合偉才た
は共重合体は選択される、前記セメント組成物が記載さ
れている。
試験用セメント組成物を押出す毛にIII管レオし−タ
ーハ、円筒状バレル内のピストン、および試験用組成物
を押出しうろ毛細管オリフィスから構成されろ。
剪断応力(んN6m−2)は下記式で定義され、d πLD2 そして剪断速度(秒−1)は下記式で定義される。
vD2 5d3 ここに、Dはレオメータ−のバレルの直径(cm)であ
り、υはレオメータ−のバレル内のピストンの移動速度
(cm/分)であり、dはレオメータ−の毛細管の直径
(Cm)であり、Lはレオメータ−の毛細管の長さくc
m)であり、そしてFはレオメータ−のピストンに力0
えられろ力(k N )である。
普通、Dは1〜3crnの他用、dは0.2〜0.5m
の0、’1!、囲、そしてLは5d〜20dの朝間であ
ろう。
毛細管レオメータ−試・倹の応用によって、セメント組
成物において使用するための成分の種類を選択できる。
殊に、毛細管レオメータ−試躾の応用によって、非常に
高い曲げ強度を有するセメント組成物を製造しうろセメ
ント製品を製造しうろセメント組成物において組合せて
使用するのに適当な水硬性セメント、および水浴性また
は水分散性の高分子物質を容易に選択できる。
ポルトランドタイプのけい酸カルシウムセメント、ある
いはアルミニウム系セメント、例えばアルミン酸カルシ
ウムセメントと組合せられて、毛細愼レオメーター試験
の要件を満足する殊に好ましい水溶性有機重合偉才たは
共重合体は、加水分解されたビニルエステル重合体また
は共重合体、殊に力日水分解された酢酸ビニル重合体−
!、たは共重合体である。
酢酸ビニル重合体(または共重合体)の加水屏度は、レ
オメータ−試験用組成物中で水硬性セメントと組合せた
該重合体(または共重合体)が毛細管レオメータ−試験
の前記要件を満足するか否かに関係する。毛細管レオメ
ータ−試験において、剪断速度の10倍の増加によって
剪断応力の少なくとも25%の増加が生じるようにする
には、酢酸ビニル重合体(′=!たは共重合体)の加水
分M匿が少なくとも50%、さらに好壕しくは70〜9
6%の範囲であるのが好′ましく、すなわち該重合体ま
たは共重合体中の酢酸ビニル単位のうちの少なくさも5
0%、さらに好ましくは70〜96チが加水分解されて
アルコール形になっているのが好ましい。我々は、実質
上完全に加水分解された酢酸ビニル重合体(1プこは共
重合体)、例えば97チ以」二加水分解されたもの、を
含む試験用組成物は毛細管レオメータ−試験の要件を満
足しないことを発見した。実際、毛細管レオメータ−で
押出しできる試験用組成物を作ることは非常に困難であ
る。
この明訓書においては、用語「水硬性セメント」(ま、
水の添加により凝固し硬化する材料、従って水の存在下
で凝固し硬化する材料全意味するものとする。水硬性セ
メントは、けい酸塩(けい素糸)セメント、例えばポル
トランドセメント(例:けい酸カル/ラムセメントであ
ってよい。所望により、水硬性セメントはアルミニウム
系セメント、例えばアルミン酸カルシウムセメント、あ
るいは硫酸カル/ラム半水゛塩セメント(「パリ石膏」
)であってよい。2種またはそれ以上の異なる水硬性セ
メント同志の混合物は、゛所望により、使用てきろ。
本発明の方法においては、少なくさも1つの繊維マット
が、定義のごときセメント組成物の成形可能々月形物品
の少なく古も1つの表面と接触されろ。繊維マットを、
セメント組成物の月形物品の表面と接触させろことがで
きろ。例えば繊維マットを、シートの形態のセメント組
成物と接触させるこさができる。セメント組成物が棒ま
たは管の形態である場合には、テープの形態のマットを
、テープ捲き付は法によってその組成物と接触させるこ
とができる。別法として、繊維マットは、セメント組成
物の何形物品の表面を繊維性物質のフィラメントと、マ
ツ1〜を形成するような方式で、接触させることにより
、その場で形成できろ。従って、セメント組成物が例え
ば棒または管の形態である場合には、例えばフィラメン
ト捲き付は法によって、繊維マントをその場で形成でき
ろ。
本発明の方法において使用するセメント組成物は高粘度
を有し、殊に水硬性セメントおよび水のスラリーと比較
して高粘度を有し、従って、繊維が均一に分布されるよ
うに、ランダムなイ、裁維をセメント組成物の成形可能
々何形物品の表面と接触させるのは困難であることが判
明した。さらには、組成物から製造きれるセメント製品
の衝撃エネルギーおよび破壊エネルギーに対する繊維マ
ント配合の影響効果が、マットの形態で々い同量のラン
ダム繊維の配合のそれらの特1生に対する影響効果より
も、はるかに大きいことは、本発明の驚くべき特徴の一
つである。
本発明の方法において、繊維マツI・は、成形可能々セ
メント組成物の何形物品の少なくとも1つの表面吉、少
なくともそのマントを組成物の該表向に接着させるよう
な方式で、接触される。例えは、1・、滅相マットを、
セメント組成物の何形物品の表面に対しプレス(抑圧)
することができろ。そのようなプレス(抑圧)工程は、
成形可能なセメント組成物がノートの形態であるときに
最も好適に実施さ1”Lる。好ましくは、繊維マントは
セメント組成物中に埋没される。例えば、繊維を、成形
可能なセメント組成物の何形物品、例えば/−トの−表
面にW人することができ、あるいは、i=R維マットを
セメント組成物の成形可能なシートの両面に圧入できる
。別の具体的態様では、1捷たはそれ以トの繊維−マン
トを、成形可能なセメント組成物の二枚のノートの間で
プレスすることができ、あるいは本発明方法を、成形可
能組成物の二枚より多くのシートを用いて実施して、−
またはそれ以上の繊維マットを、成形可能組成物の隣接
シート同志の各対の間でプレスしてサンドインチ構造を
作ることができる。
繊維マットとセメント組成物の月形物品の表面との接触
は、多様な方式で行なうことができる。
例えば、縁組−マノドを月形物品表面と接触させて軽く
フ゛レスすることができろ。繊糸ff、マノI・ケセメ
ン)・組成物中に埋没して繊維マットにセメント組成物
が侵入するようにしたい場合には、成形可能な七メント
組成物の何形物品(例えば/−ト)および、l截紐マッ
トを一緒に油圧ブレヌ機でプレスすることができる。別
法として、成形可能なセメント組成物のノートおよび繊
維マント(マ、それらを一対の回転ロールの間のニップ
に通すことにより、プレスすることができろ。得られる
組成物の厚味を低減させるには、次第に小袋〈なろ大き
さのニップに組成物を通すことができろ。好ましい一具
体例においては、本発明方法(才、そのようなニップに
、それぞれが別個の回転ローラーで運ばれる繊維マット
および成形可能セメント組成物のノートを供給すること
により実施できる。従って本発明方法は連続方式で実施
できる。
本発明の方/んにおいて、凝集した壇維マットの形態で
使用されるか、捷たけ凝集した繊維マントの形態に形成
されろ繊剖(性材料は、ゆるいランダムな・ff1e 
糸#の形態で(まない。
繊維マットは織布または不織布であってよく、あるい(
ま織布繊維マットと不織布i:I)、維マットの混合さ
れたものを使用できる。マント中の繊維は規則的パター
ンをなすように均一に分布きれていてよく、あろい(ま
。:a、雄はマント中にランダムに分布さイtていてよ
い。
繊維マットへの成形可能な七メント組成物の侵入が(例
えば前述のサンドインチ構造におG)で)所望されろ場
合に、そのような侵入を助長するには、マノトカ3 +
3f成りの割合の空隙全もつこと力5女子寸しい。殊に
、マットがセメント組J戊物q10)七メント粒子に対
してフィルターとして作用してセメント粒子がマントに
侵入するQ)を妨げる程に、マット中の繊維同志が一緒
に密接してu)& l/”のbio子ましい。従って、
繊維マツ1−〇)ピンチ、1″なA′)チ隣接繊維同志
間の平均距離が大部分0)セメント粒子の寸法よりも大
きいことは、好ましく7)、 tた、繊維の直径は、普
通、隣接繊維同志間O) ”F :1句W巨INfeよ
りもはるかに太きくはなし)であろう。マット0)個々
の詳しい構成、殊に空隙率およびピンチCま、就中、セ
メント組成物中のセメント粒子θ)利−法に依存して変
ることは、了解されよう。セメンl−&J’1成物が粒
状骨材をも言む場合にも、示aM(マット0.)ピッチ
か大部分の骨相粒子の寸法よりも太きG)ことが好まし
い。
+n &fllマットは、無機材料のものであってよυ
)。
例えば;戒&f1マットはガラス繊維マット、殊に耐ア
ルカリ性カラス繊維マントであってよG)0マントはア
スベスト繊維のもの、あるWまアルミラーまたはンルコ
ニア繊維のマットであってよG)。マントは炭素繊維の
もの、または金14 :裁糸佳、fllえはスチール(
鋼)繊維、のものであってよ(1)。
所望ならげ、マツH121’ff14たはそtLす、上
0)1慣なるタイプの繊維の混合物であってよく、ある
01は異なる」、((−性材料の二重だ(ユそttj]
、上のマントを使用してもよい。
1、、:&維マットは、有機材料のもQ)、殊に、有(
段高分子物質のものであってよシ)cf1j乏−げマッ
ト(ま、ポリオレフィン繊維(例えば、IN 11エチ
レンまたCはポリブロビンン);弗素化ボ1)オレフィ
ン(1シIIJ−げポリ弗化ビニリチンまk jet:
 、15 ’)テトラフルオロエチレン (例えば4(す(エチレンテレフタレー1.));する
いは繊に.1(−素繊維;のものであってよし)。
マット中の繊維はマルチフィラメントまた(まモノフィ
ラメントであってよい。
それ自体柔軟性である繊維マットをイ史用するθ)が好
丑しく、その理由のため、1 mm、 (あるいはさら
に0.5闘)のオーダーの最大厚を有する比較的薄いマ
ソトヲ使用すること、および比較的細い繊維、例えば1
 mrn未満の繊維直径をもつ繊維、から作ったマント
を使用すること、が好ましい。
繊維マットを存在させるこ吉によってセメント製品の特
性に実質的な影響効果を与えるには、セメント組成物の
養生によって作られる繊維含有セメント製品中にその4
繊維含有セメント製品の容・蹟の少なくとも0.5容量
係の繊維マントが存在するような量の繊維マットを七メ
ンI−組成物が含むべきである。普通は、セメント製品
は、・繊維含有セメント製品の容積の少なくとも2谷量
優のイ繊維マットを、そして普通は繊維含有セメント製
品の容積の20答量饅以下の繊維マットを含む。
0.5〜20容量係の範囲外の割合の繊維マットr用い
ろこともできろ。
本発明の方法において、1またはそれ以上の繊!I#マ
ットを宮む成形可能な七メント組成物の何形物品が製造
される。(xJ形された成形可能なセメント組成物への
繊維マットの導入は、セメント組成物かもC′iや成形
できないような程度寸でそしてセメント組成物がもはや
繊維マットに粘着できない程度までに水硬性セメントの
養生反応が進行していない段階で、実施されるべきこと
はもちろんである。
本発明方法の製品は、繊維性材料のマットを接触させそ
して粘着して(好寸しくは埋没t2て)言むセメント組
成物のイ」形物品である。この物品自体は、それが作ら
れろ形態で養生されてよく、あるい(まその物品の養生
前に、例えば適切な形状の型でプレスすることにより、
でらに付形してもよい。
本発明の繊維含有、成形可能な十メント組成物は(場合
により随意にさらに付形した後)、養生して繊維補強セ
メント製品吉することができる。
本発明の七メント組成物の養生は、慣用法で、例えばそ
の組成物を湿潤雰囲気中(例えば相対湿度100%捷た
けその付近)で0.5〜30日間保持することにより達
成でき、あるいは−4ti生は単にその組成物を常温お
よび大気相対湿度において放置することにより達成でき
る。養生を達成するのに必要な時間は、少なくとも部分
的には、使用温度に依存して変るものであり、温度が高
くなれば所要養生時間が短くなる。養生は常温で実施し
うるけれども、例えば40420℃の範囲の養生温度を
使用することにより所要時間を都合よく短縮できる。
セメント組成物は、昇温においてそして中度の加圧、例
えば5AIPa”f、での加圧下に養生させろこ吉がで
きろ。組成物を養生反応の少なくとも初期段階において
そのような中度の加圧下に養生して、その圧力の解放後
に組成物が著しい寸法変化を受けないようにするのが好
ましい。
セメント製品が殊に高い曲げ強度を翁するようにするに
は、公告尚の欧州特許公告第0021682号に記載さ
れている定量顕微税法で測定して最大寸法カ月OOミク
ロン(好ましくは50ミクロン、きらに好ましくは15
ミクロン)を越えろ気孔が、十メント製品の゛セメント
マトリックスの合計容積の2容量係以下(さらに好まし
くは0.5容量チ以下)を占めるにすぎ々いこ吉が好ま
しい。
本発明のセメント組成物およびそれから製造されろセメ
ント製品は、粒状物質、例えば粒状骨相(例:砂、炭化
けい素、アルミナ)を言んでいてよい。骨材は小さな粒
度、例えば200ミクロン以下のものが好ましい。
セメント組成物には、その組成物から製造されるセメン
ト製品においである特定の性質を得る目的で粒状物質を
含ませることができる。例えば、セメント組成物は磁性
または磁化性物質、例えば鉄、銅捷7ヒはグラファイト
粒子を言んでいてよい。
セメント組成物がそのような粒状物質r言む場合、その
組成物は、その中の水硬性セメントおよび粒状物質の合
計重量の25重量:%以下の水;およびその中の水硬性
セメン)Eよび粒状物質の合計重量の少なくとも1屯量
係の割合の少なくとも1種の水溶性せたは水分散性尚分
子物質;を宮むべきである。
セメント製品は、繊維包有組成物にイ」形するのに用い
られろ個々の方法に応じて多様な異なる形状を有しうろ
。シートの形態の何形物品を製造すイ)ための油圧プレ
ス機またはツインロールミルでの繊維含有組成物の何形
は、容易に行なわれるが、七メント製品はノートの形状
以外の形状を有しうろ。
本発明のセメント製品は、耐衝撃性がそのような製品に
望才れろ応用分野、例えば建築の応用分野において使用
されろ。本発明のセメント製品は、ある範囲の発射体速
度にわたって発射体による衝撃に111F]えることが
できる。
本発明のセメント製品はそのような発射体で打撃された
ときに局部的に限定された損傷ケ受けるだけのことがあ
るが、繊維性材料のマソトケ含址ないセメント製品(ま
同一の発射体で打撃されたさきに粉砕されてしまうこL
がある。
本発明を以下の実施例により説明する。実施例中の「部
」は特に指示しない限り、すべて「重量部−1で表わさ
れている。
100部のアルミン酸カルノウムセメントC3ec6.
γ71;商標)および7部の80%加水分解ポリ酢1酸
ビニル(ゴーセノールKH17S;商標)孕乾式混合し
、得られた混合物を、0.7部のグリ十ロールを含有す
る9、8部の水に添加した。
得られた組成物を、羽根式高剪断ミキサー中でブレンド
し、次いでそのミキサーからぼるほろに砕ける状態で取
り出し、そしてその組成物全ツインロールミルのニップ
に繰り返し通して凝集性の連続的な均質の2mm厚の/
−1・とじた。
欠いでこの/−トを切断してほぼ等しい寸法の復数の切
断片みし、そして第1のノー1・切断片の上ff1枚の
不織ガラス、繊維マットを置き、そのガラス繊維マット
上に第2のシート切断片を置き、その第2のノート切断
片の上に第2のガラス9、!1.維マットを置き、その
第2のカラス繊維マットの上に第3のシート切断片を置
くことにより繊維含有組成物を作った。この」:うに作
った組成物の全厚は約6 mmであった。
仄いてこの繊維含有組成物を、油圧プレス機中て5MP
a、の圧力で、80℃において10分間プレスし、次に
80℃のオープン中に16時間装いて硬化した繊維補強
セメント製品を作った。
(上記のガラス繊維マットは340デシテツクスのガラ
ス繊維製であり、第1の方向における10当り3本の糸
吉その第1の方向に直角な方向における1cm当り3本
の糸とから構成されたものであった。〕 1.9容量係のガラス繊維製含む上記繊維補強セメント
製品は下記の性質を有した。
曲げ強さ       146±17MPa1Il+ 
+ザ弾性率       45f  3GPa破壊エネ
ルギー     3.5±0,51(Jン)?−21重
j撃エネルギー     9.2−1−1.5 j(J
ηt −2曲げ強さおよび曲げ弾性率は3点曲げ試験で
測定した。
破壊エネルギーは、ノツチ付きビームをインストコン試
験機において中心点曲げで破壊することにより測定した
。次いで荷重たわみ曲線の下の面積値を破咳表面の公称
断面積値で割った。
衝撃エネルギーはツウイック(Zwick) 衝撃試験
機でノツチなし試料について測定した。
比較のために、ガラス繊維マツ)k含まずそして上記の
混合、加熱およびプレス操作によって作った十メント製
品の性質は下記の通りであった。
曲げ強さ           150/VfPa曲げ
弾性率          50GPa破壊エネルギー
        0.4KJm”衝撃エネルギー   
     3. OKJ nV2別の比較のために下記
の繊維補強セメント製品(1)〜(3)ヲ作った、ただ
し@場合にランダムなバ・W維を用いた〇 (1)  I:記の操作を繰返えしたが、この場合には
不織ガラス繊維マットの代りに4cmの長さのステーブ
ル炭素繊維を用い、それらの炭素繊維をセメンI・組成
物の隣接ノートの間にランダムに分布させた。得られた
lla、維言有組成物をツインロールミルのロールの間
のニップに通してから油圧プレス(幾でプレススし、そ
して刀U熱し7j 。
2容量係の炭素繊維を言むこの繊維含有セメン1・製品
は、下記の性質を有した。
曲げ強さ     11.0.05 +16.8 MP
a曲げ弾性率     4.1.02±5.2  GP
a。
破壊エネルギー    0.5     KJm−2m
r撃エネルギー    3.2  +1..081(J
rn−2(2)上記操作を繰返えしたが、この場合に(
J不織ガラス繊維マットの代りに切断ガラス繊維を用い
、それらの切断ガラス繊維をセメント組成物の隣接シー
トの間にランダムに分布させた。この職層(含有セメン
l−1g成物を養生してセメント製品としだ。この製品
は、2容量係の割合で製品中に存在するランダム分布ガ
ラス繊維がセメント組成′吻の隣接シート同志の相互の
接着を妨げる顛向を示す点において、不満足な性質を有
した。
(3)17部の水を含むこL以外は上記で用いたものと
同じセメンl−i岨成物ケ、切断ガラス繊維と一緒にス
クリュー押出機に仕込み、その繊維含有組成物を棒の形
態に押し出した。その棒を80℃のオーブン中に16時
間装いて、硬化した繊維含有セメント製品を作った。
10容量係のガラス繊維を言むこのセメント製品は下記
の性質を有した。
曲げ強さ       72.96±6.87 MPa
曲げ弾性率     37.19 +〇、84 GPa
破壊エネルギー    Q、5     KJm ”衝
118エネルギー    3      KJ m −
2比較のため、高度に圧縮きれた形態であり、そして約
50容量係の繊維を含む市販のアスベスト・セメン■製
品(5ynda、n、io :商標)(・才下記の性質
を有した。
曲げ強さ        48.8十0.8AdPa曲
は弾性率       16.9±〇、3 GPa(・
皮壊エネルギー      2  +N、3KJrn−
2衝撃エネルギー     ’5    KJm−2実
施例 実施例1の操作を繰返して繊維含有組成物、およびそれ
からセメント製品−tH造したが、この実施例ではセメ
ント製品は3.4容量係の繊維を言み、そして組成物は
七メント組成物の6枚のソート切断片と5層のガラス繊
維マットから作った。
セメント製品の性質は下記の通りであった。
曲げ強さ       124土8  MPa曲げ弾性
率       43 J= I   GPa破壊エネ
ルギー    2.62 +0.55 KJm −2衝
撃エネルギー    18.4. J二2.7  KJ
rn−2実施例3 実施例1の操作を繰返したが、この実施例ではガラス繊
維マットの代りに、第1の方向におけろIcm当り7.
1本の糸ぢよびその第1の方向に直角の方向におけるI
cm当り6.7本の糸を有する織成ナイロン小我維マノ
+−(ナイロン繊維は1270デシテツクス)を用いた
。この繊維含有セメント製品は、5.4容量係のナイロ
ン繊維を含み、下記の性質を有した。
曲げ強す1.20 士2.7 A4Pa曲げ弾性率  
      4.7 」= 1.2 GP a。
破壊エネルギー     ]5.9上8.OKJυ12
1斯撃エネルギー      38 」= 7.71(
Jrn−2実施例4 実施例3の操作を繰返17斤が、この実施例では織成ナ
イロンマツI・は360デシテンクスの繊維からなり、
そして第1の方向においてIcm当り12.6本の糸と
その第1の方向に直角な方向において10当り12.6
本の糸を廟ずろものであった。
繊維含有セメント製品は5.4谷量係の繊維を含んでい
た。
このセメント製品は下記の性質を有した。
曲げ強さ        128±8−2MPa曲げ弾
性率        48±1.8 GPa。
破壊エネルギー     9,17±0.84KJm−
2衝撃エネルギー     25.5 +8.8 KJ
m、−2実施例5 ′00層1の操作を繰返しだが、この実施例の七メント
組成物は下記の組成であった。
100部:普通ポルトランドセメント(Sルowcre
te:商標) 5部:ヒトロキ/フロビルメチルセルロース 15部°水 使用した、掠維マットは、約1mmの孔寸法を有する織
成スチールメソンユの複数のンー1゛からなろものであ
り、そして養生は七メント組成物を常温および3A41
’a  の「1:、力で48時間プレスし、次いで10
0%相対湿度で7日間養生きせることによ実施例 この繊維補強セメント製品は3芥量係の繊維を含み、下
記の性質を有した。
曲げ強さ       55.07±8.2MPa曲げ
弾性率      39.24±5.5’GPa破壊エ
ネルギー    33.99±8.9 KJm −2衝
撃エネルギー    13.29±2.4 KJm −
2実施例6〜8 これらの実施例においては実施例4の操作を繰返しだが
、セメント組成物のソートの数およびナイロン繊維マッ
トの数を変えた。
(実施例6) セメント組成物の5枚の7−1・および4層のナイロン
繊維マントを用いた。
セメント製品は8.8容量係の繊維を含み、下記の性質
を有した。
曲げ強さ        98.15±4MPa曲げ弾
性率       36,7 ±IGPa。
破壊エネルギー     18.0 ±2 KJm −
2(実施例7) セメント組成物の9枚のソートおよび81脅のナイロン
繊維マットを用いた。
セメント製品は11.0谷吐%の繊維を含み、下阿己の
性1倚を有した。
曲げ強さ       63.45七4  MPa曲げ
弾性率      31.1 ±0.2GPaイ波壊エ
ネルギー    37.9 ±1.5KJηt −2衝
撃エネルギー    91.7−J二32バJm −2
(実施例8) セメント組成物の12の7−1−Eよび】、N*のナイ
ロン繊維マントを用いた。
セメント製品は15容量係の4.哉維を含み、下記の性
質を有した。
曲げ強さ        54,1±2.8kiPa曲
げ弾性率       80    GPa破壊エネル
ギー     44.3±12 KJm −”画像エネ
ルギー    121.2±17 KJm −2実施例
1の操作を繰返したが、これらの実施例ではガラス繊維
マントの代りに1000デニールの繊維の織成ポリアミ
ドマットcE、1.デュ・ボン社のKevla、r:商
標)を用い;そして実施例9ではセメンl−組成物の1
3枚の7−1・および12層の繊維マントを用い、^截
維をセメント製品中に9容量チの割合で存在させ;そし
て実施例10ではセメント組成物の3枚の7−トおよび
2層の繊維マントを用い、11威維をセメント製品中に
4.2容−1%の割合で存在させた。
セメント製品の性質は下記の通りであった。
実施例9    実施例10

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)繊維性材料を水硬性セメントおよび水からなる水
    性セメント組成物と混合することによる成形可能な、繊
    維補強セメント組成物の製造方法であって: 不水溶性の繊維性材料の少なく吉も1つのマットを、成
    形可能なセメント組成物のイ」形物品の少なく古も1つ
    の表面と接触させろこと;および該セメント組成物が、
    少なくとも1種の水硬性セメント古、その組成物中の水
    硬性セメントの25重量%以下の割合の水さ、その組成
    物中の水硬性セメントの少なくとも1重量%の割合の少
    なくとも1種の水浴性または水分散性の高分子物質さ、
    の均質混合物から々ろこと; を特徴とする上記成形可能々、繊維補強セメント組成物
    の製造方法。 (2)成形可能なセメント組成物の何形物品がノートの
    形態であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の方法。 (3)  セメント組成物がその組成物中の水硬性セメ
    ントの少なく古も5重量%の水を含むことを特徴とする
    特許請求の範囲第1まだは2項に記載の方法。 (4)  セメント組成物がその組成物中の水硬性セメ
    ントの20重量置部下の水を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の方法。 (5)  セメント組成物がその組成l吻中の水硬性セ
    メントの3〜15束債嘱の水浴性または水分散性の高分
    子物質を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1〜4
    項のいずれかに記8代の方法。 (6)水溶性または水分散性の高分子物質がヒドロギ/
    プロピルメチルセルロースからなることt特徴とする特
    許請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の方法。 (7)水溶性捷たは水分散性の高分子物質が、部分力ロ
    水分解されたポリ酢酸ビニルからなることを特機上する
    特許請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の方法。 (8)水硬性セメントがけい酸カルシウムセメントおよ
    びアルミン酸カルシウムセメントから選択されろCとを
    特徴とする特許請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載
    の方法。 (9)繊維性材料のマットを、成形可能なセメント組成
    物の何形物品の少なくとも1つの表面中へ圧入すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記
    載の方法。 00)繊維性材料の1つまたはそれ以上のマントを、成
    形可能なセメント組成物の2枚のソートの間でプレスす
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1〜9項のいずれ
    かに記載の方法。 (11)成形可能なセメント組成物の2枚より多くのン
    一トヲ用い、そして繊維性材料の1またはそれ以上のマ
    ッドを、成形可能なセメント組成物のシートの各隣接対
    の間でプレスすることを特徴とする特許請求の範囲第1
    〜10項のいずれかに記載の方法。 (12) 成形可能なセメント組成物の何形物品と、繊
    維性材料のマットサ、の間の接触を油圧フツス磯で実施
    することを特徴とする特許請求の範囲第1〜11項のい
    ずれかに記載の方法。 (]3)成形可能なセメント組成物の1枚またはそれ以
    上のシートと繊維性材料の1またけそれ以上のマットと
    を一対の回転ロールの間のニップを通過させろこさを特
    徴とする特許請求の範囲第1〜11項のいずれかに記載
    の方法。 (14)  ftl維性材刺材料ットは織られたマット
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1〜13項の
    いずれかに記載の方法。 (15)繊維性材料がガラス、做維、スチール、繊維お
    よびポリアミド繊維から選択されろことを特徴とする特
    許請求の範囲第1〜14項のいずれかに記載の方法。 (支))繊維性材料のマントは、該セメント組成物の養
    生によって作られるセノント製品中に、繊維含有セメン
    ト製品の容積の0.5〜20容量係のマットが存在する
    ような割合で使用されろこLを特徴とする特許請求の範
    囲第1〜15項のいずれかに記載の方法。 (v)七メント組成物が少浄くこも1種の粒状物質金言
    むこと;そしてその組成物【コの水硬性セメントおよび
    粒状物質の合計重量の2゛q量qtr以下の水、および
    その5)H酸物中の水硬性 メントおよび粒状物質の合
    計重量の少なくとも1−置部の水溶性または水分散性の
    高分子物質が、その組成物中に存在すること:を特徴と
    する特許請求の範囲第1〜16項のいずれかに記載の方
    法。 Q8)  成形可能な、繊維含有セメント組成物の何形
    物品であって: 該セメント組成物が、少なくとも1種の水硬性セメント
    、その組成物中の水硬性セメントの25重量襲以下の割
    合の水、およびその組成物中の水硬性セメントの少なく
    とも1重置部の割合の少なくとも1種の水溶性捷たは水
    分散性の高分子物質の均質混合物であること:および 不水溶性の1.裁維性材料の少なくとも1つのマットが
    該月形物品と接触していること; を特徴とする上記成形可能な、1繊維含有セメント組成
    物の何形物品。 (19)  成形可能なセメント組成物の何形物品がノ
    ートの形態であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    8項に記載の何形物品。 (20)  セメント組成物がその組成物中の水硬性セ
    メントの少なくとも5重置部の水を含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第18または20項に記載の何形物品
    。 (21)  七メント組成物がその組成物中の水硬性セ
    メントの20重量%以下の水を宮むことを特徴とする特
    許ハ請求の範囲第18〜20項のいずれかに記載の何形
    物品。 (22)セメント組成物がその組成物中の水硬性セメン
    l−(7) 3〜J5取量係の水溶性または水分散性の
    高分子物質金言むことを特徴とする特許を請求のψα囲
    第18〜21項のいずれかに記載のイ」形物品。 (23)水溶性または水分散性の高分子物質がヒドロキ
    ノプロピルメチルセルロースからなることを特徴とする
    特許請求の範囲第18〜22項のいずれかに記載の月形
    物品。 (2リ  水溶性または水分散性の高分子物質が、部分
    加水分解されたポリ酢酸ビニルからなるこ吉を特徴する
    特許請求の範囲第18〜23項のいずれかに記載の何形
    物品。 い)水硬性セメントがけい酸カルシウムセメントおよび
    アルミン酸カルシウムセメントから選択されることを特
    徴とする特許請求の範囲第18〜24項のいずれかに記
    載の何形物品。 (26)繊維性材料のマノI・が、成形可能なセメント
    組成物の何形物品の少なくとも1つの表面に埋没されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第18〜27項の
    いずれかに記載の月形物品。 (27) 繊維性材料の1つまたはそれ以上のマントが
    、成形可能なセメント1徂成物の2枚のソートの間でサ
    ンドイッチ状となっていることを特徴とする特許請求の
    範囲第18〜26項のいずれかに記載の何形物品。 (28)何形物品が成形可能なセメント組成物の2枚よ
    り多くのマノ)kffむこ吉;および繊維性材料の1ま
    たはそれ以上のマントが成形可能なセメント組成物のソ
    ートの各隣接対の間でサンドイッチ状と々つていること
    ;を特徴とする特許請求の範囲第18〜27項のいずれ
    かに記載の何形物品。 (29)繊維性材料のマットは織られたマットであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第18〜28項のいずれ
    かに記載の何形物品。 (30)繊維性材料がガラス繊維、スチール繊維および
    ポリアミド繊維から選択されることを特徴とする特許請
    求の範囲第18〜29項のいずれかに記載の月形物品。 い繊維性側石のマットは、該セメント組成物の養生によ
    って作られろセメント製品中に、繊維含有セメント製品
    の容積の0.5〜20容量%のマットが存在するような
    割合で存在することを特徴とする特許請求の範囲第18
    〜30項のいずれかに記載の何形物品。 (32)七メント組成物が少なくさも1種の粒状物質ヲ
    言むこと;そしてその組成物中の水硬性セメントおよび
    粒状物質の合計車量の25重−1,Ht %以下の水、
    およびその組成物中の水硬性セメントおよび粒状物質の
    合計重量の少なくとも1重量%の水溶性または水分散性
    の高分子物質が、その組成物中に存在すること;を特徴
    とする特許請求の範囲第18〜31項のいずれかに記載
    の何形物品。 03)特許請求の範囲第18〜32項のいずれかに記載
    の不水溶性繊維性材料のマントを含むセメント組成物の
    月形物品の養生により製造されたことを特徴とする繊維
    含有セメント製品。
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