(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の物品を製造するための水硬性組成物であって、
Ｃ級フライアッシュからなる水硬性成分５５〜９２．５重量％と、
乾燥固体基準で５〜３５重量％のアクリル酸と酢酸ブチルのメチルメタクリレートコポリマーと水とからなる液状の水溶性のフィルム形成ポリマーとを含んで、
流動可能な混合物を生成する量の水を含むことを特徴とする水硬性組成物。
【請求項２】
減水剤としてのポリカルボキシレート高性能可塑剤、着色剤、およびフィラーとしてのシリカフュームからなる群より選ばれる１つまたは複数をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水硬性組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水硬性組成物によって製造されたことを特徴とする可撓性物品。
【請求項４】
可撓性物品の作製方法であって、
Ｃ級フライアッシュからなる水硬性成分５５〜９２．５重量％と、乾燥固体基準で５〜３５重量％のアクリル酸と酢酸ブチルのメチルメタクリレートコポリマーと水とからなる液状の水溶性のフィルム形成ポリマーと、流動可能な混合物を生成する量の水とのスラリーを作製するステップと、
前記スラリーから、圧延、スクリード又は注型し物品を形成するステップと、
スラリーを硬化させるステップとを含むことを特徴とする可撓性物品の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の物品を製造するための水硬性組成物、可撓性物品、及び可撓性物品の作製方法に係り、より詳細には、造型し、彫刻し、変形できるフライアッシュ組成物である可撓性の物品を製造するための水硬性組成物、この水硬性組成物から作製される可撓性物品、および可撓性物品を作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非常に様々な水硬性成分が、入手可能であり、建設での物品の末端用途に応じて選択される。屋外彫像物、建築用成型物、モルタル、グラウト、タイルなどは、コンクリートで作製される場合が多く、これは、コンクリートは、耐水性および耐候性があるからである。石膏は一般に、プラスターやドライ壁などの屋内使用に留まる。様々な方法で使用できる水に添加されると、これらの材料はともに、硬化可能なスラリーを形成する。このスラリーは、つぎ当て用のこてにより塗布できる。スラリーを成型して彫像物を形成できる。いずれの材料もモルタルおよびグラウトで使用してタイルまたはレンガをその場所で固定するために用いられる。
【０００３】
しかし、コンクリートおよび石膏はともに、硬化すると非常に硬くて脆い材料になる。一度硬化したら、それらの形を変えることは実際的でない。例えば、セラミックタイル用のグラウトとして使用する場合、下敷のずれがあると、グラウトは通常ひび割れする。これは、グラウトは、変形してずれと一緒に移動できないからである。突然衝撃を受けると、コンクリートおよび石膏は、変形による力を吸収できないので、破壊する場合が多い。
【０００４】
コンクリートの他の欠点は、その材料を硬化させるのに要する時間の長さである。コンクリートは、数時間の間それ自体の重量を保持できず、１週間以上たっても十分に硬化しない。成型品を作製する場合、次の日までモールドを、元に戻して、再使用することはできない。コンクリートを使用して、新築家屋の下部構造の床など、他の物品の重量を支持しなければならないものを作製する場合、その床は、コンクリートがより十分に硬化するまで数日間使用できない。
【０００５】
石膏の硬化時間は、それよりかなり短いが、例えば、接合混合物を仕上げる場合に発生するダストの量においてそれ自体の欠点がある。隣接するドライ壁とブレンドする目的で接合部の表面を平滑にし、縁部を削るために、接合部をサンド磨きするが、このために、相当量の非常に微細なダストが創出され、このダストは、沈降するまでに長い距離運ばれ得る。継ぎ合わせをする場所からある距離離れたところにダストを残すことに加えて、この微細なダストは、それを呼吸する人たちの迷惑にもなる。
【０００６】
Ｙｕの米国特許第６，４５５，６１５号には、単独または基材上で使用できる可撓性ポリマー改変セメントが開示されている。これは、建設エンジニアリング、水利組合プロジェクト、および市営工事の引っ込んだエリアで使用するために開示されている。水硬性セメント、ポリマー分散液、および水をカレンダー加工してシートを形成し、次いで、組成物が固化するまで乾燥した。この水硬性材料は、場合によっては、フライアッシュ、シリカヒューム、メタカオリン、およびスラグを含めた他の水硬性材料を２０〜約５０％含む。
【発明の開示】
【０００７】
［発明の概要］
可撓性の物品を製造するための水硬性組成物は、Ｃ級フライアッシュからなる水硬性成分５５〜９２．５重量％と、乾燥固体基準で５〜３５重量％のアクリル酸と酢酸ブチルのメチルメタクリレートコポリマーと水とからなる液状の水溶性のフィルム形成ポリマーとを含んで、流動可能な混合物を生成する量の水を含む。この組成物は、速やかに硬化し、多数の用途がある可撓性で変形可能な固体を形成する。ポリマーの量が比較的少ないにも拘らず、得られた組成物は、水硬性成分よりもプラスチックにより類似した特性を有する。場合によっては、組成物は、分散剤、界面活性剤、減水剤、発泡剤、消泡剤、着色剤、収縮低減剤、補強ファイバーおよびフィラーを含む１つまたは複数の添加剤をも含む。
【０００８】
本組成物の硬化特性のために、この組成物は、そのためにコンクリートまたは石膏が従来より使用されている多数の用途において有用である。例えば、この可撓性水硬性組成物を速硬性可撓性タイルの作製に使用できる。こうしたタイルは、曲線状の壁の建造に使用できる。それに対するいくらかの「たわみ」があり、ダンサーの足により優しい、ダンス用の床などの浮床用にそれを使用できる。
【０００９】
このタイプの可撓性組成物は、脆性がより少なく、道具によって処理してコンクリートまたは石膏の物品よりもより高度な細部またはより良好なフィット性をもたらすことができるので、やはり有用である。この組成物から作製された物品は、通常の道具によって造型して、建築的な細部、芸術的な細部を付加でき、またはフィット性を改善できる。造型または研磨する場合、この材料は、石膏に随伴するタイプの微粉を生成せず、かわりにきれいに空気から落下するのに十分な重い粒子を生成する。この材料の脆性が減少により、外部からの衝撃の結果としての破壊またはひび割れが発生する可能性のより少ない物品が提供される。
【００１０】
加えて、本組成物から作製される物品は、実質的に水に対して不浸透性である。これは、防水材料として使用できる。本組成物から作製されるグラウトおよびモルタルは、それらを汚したり、または変色させるおそれのある液体が吸収されるのを防止するためのシーリングを必要としない。
【００１１】
さらに、物品は、射出成形を含めた成形を行なって非常に様々な物品を作製できる。一度作製されると、これらの物品は、破壊されることがより少ない。というのは、力は、物品を破壊するのではなく、物品の変形により吸収され得るからである。彫像物は脆さがより低い。建築用の成形物および細部は破壊しない。脆くない強くて硬化可能な材料として多数の用途がある。
【００１２】
［発明の詳細な説明］
本発明の組成物は、水硬性成分と、ポリマーと、水とを含む。別段の指示がなければ、組成物を説明する、本明細書で報告される量または濃度は重量基準である。
【００１３】
少なくとも５０％のフライアッシュを含む任意の水硬性材料が、本発明の組成物において有用である。Ｃ級水硬性フライアッシュまたはその等価物は、最も好ましい水硬性成分である。このタイプのフライアッシュは、ある種の石炭の加工処理から得られる高石灰分のフライアッシュである。参照により本明細書に組み込まれているＡＳＴＭ規則Ｃ−６１８には、Ｃ級フライアッシュ（Ｂａｙｏｕ  Ａｓｈ  Ｉｎｃ．，Ｂｉｇ  Ｃａｊｕｎ，ＩＩ，ＬＡ）の特性が説明されている。水と混合された場合、このフライアッシュは、セメントまたは石膏と同様に硬化する。高アルミナセメントを含めたセメント；硫酸カルシウム無水物、硫酸カルシウム半水和物、または硫酸カルシウム二水和物を含めた硫酸カルシウム；他の水硬性成分およびそれらの組合せを含めた、フライアッシュと組み合わせる他の水硬性成分の使用も企図されている。フライアッシュの混合物の使用も企図されている。シリカヒューム（ＳＫＷ  Ｓｉｌｉｃｉｕｍ．Ｂｅｃａｎｃｏｕｒ，Ｓｔ．Ｌａｕｒｅｎｔ，Ｑｕｅｂｅｃ，ＣＡ）は、他の好ましい材料である。
【００１４】
理論に束縛されることを望むものではないが、フライアッシュ粒子の形が、本組成物の特性に著しく寄与すると考えられている。球形のフライアッシュにより、配合物中において「ボールベアリング」効果が創出され、水の要求量を増加することなく組成物の加工性が改善される。加えて、コンクリートが硬化し、強度を出すときに、一部のフライアッシュは、発熱量を著しく減少させることが分かった。ポゾラン性の材料が全てそうであるように、フライアッシュは一般に、ポルトランドセメント（Ｓｔ．Ｍａｒｙ’ｓ  Ｃｅｍｅｎｔ  Ｉｎｃ．，Ｄｅｔｒｏｉｔ，ＭＩ）のみの配合物よりもはるかに長い期間にわたる強度の増進をもたらす。硬化生成物においては、石膏またはコンクリートで見られるよりもより多くのアモルファス材料が存在するように思われ、このために材料の屈曲性をより大きくすることが可能になる。
【００１５】
本組成物においてフライアッシュが好ましい他の理由は、その使用に伴って、ライフサイクル期待値および耐久性が増加することである。水和プロセス中において、フライアッシュは、水酸化カルシウムと化学的に反応して珪酸カルシウム水和物およびアルミン酸カルシウムを形成し、このために水酸化カルシウムが浸出するリスクが減少し、組成物の浸透性が少なくなる。フライアッシュは、水セメント比を低下させることにより水硬性組成物の浸透性をも改善する。これは、硬化組成物中に残る毛細管細孔の容積が減少するからである。球形のフライアッシュにより、本組成物の緊密性も改善されるが、これによっても浸透性が減少する。フライアッシュ中に存在することが多いアルミン酸三カルシウムが硬化促進剤として働いて硬化反応を速やかにするという理論付けもある。
【００１６】
本発明の一部の実施形態では、水硬性成分は、少なくとも５０重量％の水硬性フライアッシュを含む。好ましくは、水硬性成分は、少なくとも５５％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも６０％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも６５％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも７０％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも７５％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも８０％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも８５％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも９０％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも９５％の水硬性フライアッシュを含む。より好ましくは、水硬性成分は、少なくとも９９％の水硬性フライアッシュを含む。水硬性成分の残りの成分は、任意の水硬性材料またはそれらの混合物を含む。本発明の他の実施形態では、水硬性成分は、基本的に全てがフライアッシュである。
【００１７】
全組成物は、好ましくは、約２５〜約９２．５重量％の水硬性成分を含む。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４０〜約９２．５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５０〜約９２．５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５５〜約９２．５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６０〜約９２．５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６５〜約９２．５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４５〜約８５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５０〜約８５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５５〜約８５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６０〜約８５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６５〜約８５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４０〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４５〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５０〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５５〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６０〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６５〜約８０重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４０〜約７５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約４５〜約７５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５０〜約７５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約５５〜約７５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６０〜約７５重量％を構成する。より好ましくは、水硬性成分は、組成物の約６５〜約７５重量％を構成する。
【００１８】
ポリマーは、水溶性のフィルム形成ポリマーであり、好ましくはラテックスポリマーである。ポリマーは、液状または再分散可能な粉体のいずれでも使用できる。特に好ましいラテックスポリマーは、アクリル酸と酢酸ブチルのメチルメタクリレートコポリマー（Ｆｏｒｔｏｎ  ＶＦ  ７７４  Ｐｏｌｙｍｅｒ，ＥＰＳ  Ｉｎｃ．Ｍａｒｅｎｇｏ，ＩＬ）である。
【００１９】
ポリマーは、任意の有用な量において添加されるが、好ましくは、乾燥固体基準で約５％〜３５％の量で添加される。より好ましくは、組成物は、約１０％〜約３５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１５％〜約３５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約２０％〜約３５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約５％〜約３０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１０％〜約３０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１５％〜約３０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約２０％〜約３０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約５％〜約２５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１０％〜約２５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１０％〜約２０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１５％〜約２０％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約５％〜約１５％のポリマーを含む。より好ましくは、組成物は、約１０％〜約１５％のポリマーを含む。
【００２０】
２種のインターロッキング（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ）マトリックス構造を形成するためには、本組成物を形成する水が存在しなければならない。系に水を添加する場合、本組成物中の全部の水を考慮すべきである。ラテックスポリマーを水性懸濁液の形で供給する場合、ポリマーを分散するのに使用される水を組成物の水の中に含めるべきである。流動可能な混合物を生成する任意の量の水が使用できる。好ましくは、約５〜約３５重量％の水が、組成物中に使用される。より好ましくは、水の量は、約１０〜約３５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１５〜約３５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約２０〜約３５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約２５〜約３５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約３０〜約３５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１５〜約３０重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１０〜約３０重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約２０〜約３０重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約２５〜約３０重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１５〜約２５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１０〜約２５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約２０〜約２５重量％の範囲である。より好ましくは、水の量は、約１５〜約２０重量％の範囲である。より好ましくは、乾燥水硬性成分１００部当り約１０〜約２０重量％の範囲の水の量である。
【００２１】
水を水硬性材料に添加すると、水和反応が開始される。水和水をスラリーから吸収してセメント系材料の結晶性マトリックスが形成される。自由水が減少するにつれて、ポリマーはフィルムを形成し始め、硬化する。これらのプロセスは両方とも事実上同時に行われるので、セメント系材料の結晶性マトリックスおよびポリマーフィルムは、相互に密接に絡み合い、これら２種の物質の間の強力なリンクが形成される。
【００２２】
セメントまたはポリマーセメント用の種々のよく知られた添加物も、本組成物の全ての実施形態において、特定の目的に対する応用のためにそれを改変するのに有用であり得る。フィラーは、様々な理由で添加される。膨張パーライト、他の膨張材料、またはガラス、セラミックまたはプラスチック微小球などの軽量フィラーを添加すると、組成物または最終製品をさらに軽量にすることができる。組成物中に組み込まれ、それにより製品密度が減少する小さな泡内に気体材料を封入することにより、微小球は、製品全体の重量を減少させる。通常の量において使用される発泡剤も製品密度の減少に有用である。
【００２３】
通常の無機フィラーおよび骨材も、コストを低減し、収縮ひび割れを減少させるのに有用である。通常のフィラーには、砂、タルク、雲母、炭酸カルシウム、仮焼粘土、軽石、破砕もしくは膨張パーライト、火山灰、籾殻灰、珪藻土、スラグ、メタカオリン、および他のポゾラン性材料が含まれる。これらの材料の量は、強度などの特性が悪い影響を受ける点を越えるべきではない。非常に薄い膜または下敷を調製する場合、砂や微小球などの非常に小さいフィラーの使用が好ましい。
【００２４】
組成物または最終物品の色を変えるために、着色剤が場合によっては添加される。フライアッシュの色は、通常グレイであり、Ｃ級フライアッシュは通常、Ｆ級フライアッシュより明るい。組成物と適合する任意の染料または顔料も使用できる。二酸化チタンは、白色化剤として任意選択で使用される。好ましい着色剤は、Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ，Ｃｙｎｔｈｉａｎａ，ＫＹから販売されているＡｊａｃｋ  Ｂｌａｃｋである。
【００２５】
水硬性成分の硬化時間を加速または遅延させる硬化制御用添加物は、これらの組成物での使用が意図されているものである。的確な添加物は、使用される水硬性成分および硬化時間が改変される程度次第である。
【００２６】
補強材料を使用して組成物の強度を増加させることができる。ファイバーまたはメッシュの添加は場合によっては、組成物を一緒に保持する助けになる。スチールファイバー、ポリプロピレンやポリビニルアルコールなどのプラスチックファイバー、およびガラスファイバーが推奨されるが、補強材料の範囲は本明細書により限定されるものではない。
【００２７】
高性能可塑剤としての添加物は、水硬性スラリーの流動性を改善することが知られている。それらは、溶液中で分子を分散させるので、分子は、より容易に相互に相対的に移動し、それによりスラリー全体の流動性が改善される。ポリカルボキシレート、スルホン化メラミンおよびスルホン化ナフタレンが、高性能可塑剤として知られている。好ましい高性能可塑剤には、Ｇｒａｃｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ製のＡＤＶＡ  ＣａｓｔおよびＧｅｏ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃｅｄａｒｔｏｗｎ，ＧＡ製のＤｉｌｆｌｏ  ＧＷ  Ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒが含まれる。これらの材料を添加することにより、ユーザーはスラリーの流動性を特定の用途に合わせることが可能になる。
【００２８】
収縮低減剤は、製品が乾燥するときの可塑性収縮ひび割れの低減の助けになる。これらは一般に、表面張力を改変する機能があるので、スラリーが乾燥する時にスラリーが一緒に流動する。グリコールが、好ましい収縮低減剤である。
【００２９】
水硬性成分、ポリマー、水、および全ての任意選択の成分をミキサで合わせ、均一なブレンドが得られるまで混合する。好ましくは、ミキサは、滞留時間の短い高せん断ミキサである。小バッチ製品では、通常の実験用ブレンダが適切な混合デバイスである。より大量販売用の操業では、Ｉｐｈｏｆｅｎ，ＧｅｒｍａｎｙにあるＰＦＴ  ＧＭＢＨ  ａｎｄ  Ｃｏ．ＫＧ製造の市販の連続ミキサの使用が適している。連続ミキサは、混合、および使用する場所まで連続式にスラリーをポンプ輸送することが可能である。これらのミキサは、固体の乾燥材料全てを、高速で回転するケージ攪拌機を使用して、水を含む液体添加物と一緒にブレンドする混合室を備える。通常の運転モードでは、ブレンドされたセメント系スラリーは、混合室から連続的に排出され、使用する場所までプログレシブキャビティポンプ（ロータ−ステータ型ポンプ）により前方にポンプ輸送される。本発明における好ましいＰＦＴミキサのモデルには、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｇ４、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｇ５、ＰＦＴ  Ｍｏｎｏｊｅｔ  ２．１３、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  Ｔ２Ｅ、ＰＦＴ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｐｕｍｐ  ＭＳ１、および同ＭＳ２が含まれる。
【００３０】
他の好ましいミキサは、高せん断バッチミキサである。バッチミキサは、一部の用途において、特にスラリーを製造ラインの１つを超えるエリアに供給しなければならない場合において好ましい。湿った成分、続いて乾燥成分をミキサに仕込む。混合した後、ラインに連続的に分配するために、バッチ全体をポット内に放出する。１つを超える場所に分配することが望ましい場合、ポットからのスラリーを分配するために別々の目的地用の複数のポンプが使用できる。
【００３１】
混合後、流動性スラリーは、ミキサから排出され、適切な形に成形するために、モールドもしくは押出し機内に、剥離紙上に、またはベースマット上に注ぐことができる。成形、押出し、こて塗り、カレンダー、圧延、スクリードする、または製造される物品に適した任意の成形法を含めた任意の方法を使用して、組成物を成型できる。
【００３２】
組成物は、物品の１つまたは複数の側面に好ましい特性を与えるためのコーティングとしても有用である。セラミックタイル用の下敷として使用するための膜は、好ましくはベースマットまたはスクリム上にスラリーを圧延またはスクリードすることにより調製できる。セラミックタイルの仕上げサイドは、コートして変形可能な表面を提供できる。彫像物または建築用の成形物は、異なるコアから作製し、次いで、十分な厚さのこの組成物でコートして、通常ツールの使用によりこの片を成型し、彫刻し、フィットさせ、または細密加工することが可能になる。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例では、別段の指示がなければ、成分は全て重量によって測定される。本明細書で使用されるラテックスポリマー、ＶＦ７７４は、液状であり、ポリマーの固体５１％および水４９％を含んでいた。以下の実施例では、「水」は、添加水を指し、ラテックスポリマー中の水を含まない。ポリマーに対して報告された量のうち、５１％の量は乾燥固体の形で存在している。
【００３４】
実施例１
表Ｉの配合１の成分からスラリーを作製した。液体ポリマー中に含まれる水に追加する水は加えないでスラリーを形成した。
【００３５】
【表１】
0005505756.tif 000002
【００３６】
上記の成分全てを高せん断ブレンダ内に入れ、３０秒間ブレンドしてスラリーを形成した。厚さ１／４インチ（０．６ｍｍ）、大きさ６インチ×１２インチ（１５ｃｍ×３０ｃｍ）のパネルもスラリーから実験室で注型した。それを室温で数時間乾燥させた。パネルを乾燥させたが、材料の収縮ひび割れはなかった。複合材の性質はゴムのそれに類似しているが、ただより硬く、より可撓性があった。
【００３７】
得られたパネルの可撓性を図１に実際に示す。パネルを、高さ約４インチ（１０ｃｍ）のアーチが形成されるまで、その１２インチ（３０ｃｍ）の長さ方向に沿って曲げた。この材料を曲げた結果として、可視できるひび割れはなかった。こうした大きな変形の後でも、パネルは、全く損傷の印もなく、元の形に戻った。
【００３８】
注型されたフラットパネルを図１に示す４インチ（１０ｃｍ）のアーチまで曲げることを繰り返すことにより、この材料の疲労を試験した。こうした曲げの５０回後でも、ひび割れまたは損傷の印はなかった。この材料は最終的な引張り歪容量が＞２％であり、引張り靱性が１平方インチ当り３０インチ−ポンド（４３５Ｎ−ｍ／ｍ２）である。
【００３９】
高さ４インチ（１０．２ｃｍ）、内径２インチ（５．１ｃｍ）の較正された真鍮製シリンダをスラリーで充填することにより、スラリーの流動特性を明らかにした。シリンダを持ち上げ、スラリーをシリンダの底部から排出させ、拡げた。図２に示したように、１１インチ（２８ｃｍ）のセルフレベリングしたパッティー（ｐａｔｔｙ）がスラリーから形成された。
【００４０】
実施例２
実施例１の方法にしたがって、表Ｉの配合２および配合３からそれぞれスラリーを調製した。実施例１で説明したのと同様にして、円形のパッティーをそれぞれのスラリーから注型し、乾燥させた。配合２からのパッティーを図３に示し、図４は配合３のパッティーを示す。パッティーの乾燥とともに、配合２および３は、著しい収縮ひび割れが発生し、その大部分は、注型後最初の２時間以内に発生した。図２に示すように、実施例１のフライアッシュ組成物では、ひび割れの発生は全くなかった。これにより、５０％を超えるフライアッシュを含む組成物の優れた耐収縮ひび割れ性および寸法安定性が実際に示されている。
【００４１】
実施例３
配合１のサンプルの引張り特性を、ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐ．ｏｆ  Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ製のＭｏｄｅｌ  ８１０閉回路変位制御試験機において試験した。長さ８インチ、幅２インチ、厚さ１／４インチの長方形の試験片を調製した。試験片の両側面上の中間高さに長さ１／２インチのノッチを切り込んだ。試験片が２８日齢になった時に、試験を行なった。試験結果を以下の表ＩＩに示す。
【００４２】
【表２】
0005505756.tif 000003
【００４３】
コンクリートに対する結果は、文献に報告されているものである。「プレーンコンクリート」は、ポルトランドセメント、砂、骨材および水の硬化生成物である。この試験により、フライアッシュ組成物は、最終的な引張り歪および引張り靱性の数値が示すように、例外的な柔軟性および靱性を有することが分かる。引張り靱性は、単位断面積当りの試験片を破壊するのに必要とされるエネルギーを表す。これらの試験の両方において、配合１のフライアッシュ組成物は、コンクリートの約２００倍を超える引張り歪および引張り靱性を示した。コンクリートと比較して、著しく弾性率が減少していることから、ゴムの弾性に近づくようなところまで弾性が増加することが示されている。
【００４４】
実施例４
フライアッシュの一部分を他のポゾランで置換することにより、他のポゾラン材料の使用を試験した。以下の表ＩＩＩに示すように、シリカヒュームを使用して３種の組成物を作製した。
【００４５】
【表３】
0005505756.tif 000004
【００４６】
上記の表ＩＩＩの配合物を混合し、実施例１で説明したパッティー試験にかけた。配合４では、１０％のフライアッシュをシリカヒュームで置換した。配合５および６では、５％のフライアッシュのみをシリカヒュームで置換した。高性能可塑剤を配合４および６に加えたが、配合５には加えなかった。
【００４７】
配合４、配合５、および配合６を使用した注型パッティーをそれぞれ、図５，６、および７に示す。パッティーは全てセルフレベリング（ｓｅｌｆ−ｌｅｖｅｌｉｎｇ）であり、応力ひび割れを生成しなかった。
【００４８】
本発明のフライアッシュ組成物およびその作製方法の特定の実施形態を示し、説明したが、そのより広い態様および下記の特許請求の範囲での陳述において、本発明から逸脱することなく、それらの変更および改変ができることは当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の組成物で作製された曲げたパネルを示す図である。
【図２】実施例１の配合１の組成物から注型されたパッティーを示す図である。
【図３】フライアッシュが存在しない実施例１の配合３の組成物から注型されたパッティーを示す図である。
【図４】フライアッシュが５０％である実施例１の配合２から注型されたパッティーを示す図である。
【図５】実施例４の配合４の組成物から注型されたパッティーを示す図である。
【図６】実施例４の配合５の組成物から注型されたパッティーを示す図である。
【図７】実施例４の配合６の組成物から注型されたパッティーを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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