(57)【要約】【課題】  ポンプ圧送が可能であって、垂直面に吹付けてもダレや剥離が生じることがなく、しかも、鏝(コテ)仕上げ可能な耐火被覆用モルタルを提供すること。【解決手段】  ギ酸カルシウム，有機繊維，骨材，セメント，水および急結剤を含む耐火被覆用モルタルであって、具体的には、上記ギ酸カルシウムの含有量が０．０１〜０．２重量部(外掛け)であり、上記急結剤の添加量が３〜１５重量部(外掛け)であり、また、上記有機繊維として、融点２５０℃以下の繊維を使用した耐火被覆用モルタル。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギ酸カルシウム、有機繊維、骨材、セメント、水および急結剤を含有してなることを特徴とする耐火被覆用モルタル。
【請求項２】
前記ギ酸カルシウムの含有量は、前記骨材、セメントおよび混和材料（固形分）の合計１００重量部に対して０．０１〜０．２重量部であり、前記急結剤の添加量は、前記骨材、セメントおよび混和材料（固形分）の合計１００重量部に対して３〜１５重量部である、請求項１に記載の耐火被覆用モルタル。（但し、ここで云う混和材料には、ギ酸カルシウム、有機繊維および急結剤は含まないものとする。）
【請求項３】
前記有機繊維の融点が２５０℃以下である、請求項１に記載の耐火被覆用モルタル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火被覆用モルタルに関し、詳しくは、ポンプで圧送し、トンネルの内壁面等の垂直面に吹き付け、その後、鏝(コテ)仕上げにより表面を平滑にすることが可能な耐火被覆用モルタルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の耐火被覆用モルタルは、耐火性を付与するために、軽量骨材を用いたり、硬化体中の空隙量を多くしていた。例えば、特許文献１(特開平7−48184号公報)には「気泡モルタル中に、かさ比重が０．２ｋｇ／ｌ以下の軽量骨材(発泡プラスチック，発泡スチロールの粉砕品)を混入した、吹付け，コテ塗り作業等に有効な気泡モルタル組成物。」が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２(特開昭51−31804号公報)には「焼成発泡珪石と無機バインダーとを、空気を連行しながら発泡ポリスチロール砕片に被覆せしめ、同時に、前記無機バインダーの急速な凝固を緩和するために非凝固性無機粉体を混入すると共に、前記発泡ポリスチロール砕片のヒダ部及び被覆無機層内に無数の微気泡を抱含し得るに充分な粘性物質を添加して、更に、それらをペースト状に加水攪拌したものを、空気飛散方式をもって粒子の吹付けとなし、吹付け後も、空気保持性を有する無機被覆粒子群の鎖状平面配列体構造を形成し得るようする、吹付塗料の製造方法。」が記載されている。
更に、特許文献３(特開平6−271349号公報)には「水を加えると硬化及び噴霧可能なスラリを与えることができる乾燥組成物において、該乾燥組成物が水和可能なセメント性結合剤、骨材及び水和度の高い物質を含む、乾燥組成物。」が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４８１８４号公報（請求項１〜３参照）
【特許文献２】特開昭５１−３１８０４号公報（特許請求の範囲第１項参照）
【特許文献３】特開平６−２７１３４９号公報（請求項１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した従来の耐火被覆用モルタルでは、湿式吹付けにより吹付けると、耐火材自体の密度が軽いため、垂直面に吹付けた場合でも、自重によるダレ(垂れ)や剥落が生じることがない、という利点を有している。
しかしながら、軽量骨材を用いることや硬化体中の空隙量を多くすると、耐火被覆用モルタルの強度が著しく低下する、という欠点を有している。
【０００６】
一方、耐火被覆用モルタルの強度を向上させるために、強度の高い骨材や硬化体中の空隙量を少なくすると、モルタル自体の密度が大きくなるため、吹付けた耐火被覆用モルタルの自重が大きくなり、ダレや剥落が生じるようになる。
このダレや剥落を抑制する方法として、耐火被覆用モルタル中に急結剤を添加し、これにより、吹付けた耐火被覆用モルタルを硬化させることが考えられる。しかしながら、吹付けたモルタルにダレや剥落を生じさせない量の急結剤を混入すると、吹付けたモルタルが急速に硬化してしまい、吹付けたモルタルの表面を鏝(コテ)などで仕上げることが出来ないといった問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み成されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ポンプ圧送が可能であって、垂直面に吹付けてもダレや剥離が生じることがなく、且つ、鏝(コテ)仕上げ可能な耐火被覆用モルタルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、耐火被覆用モルタルとして、ギ酸カルシウムと急結剤(該急結剤は吹付け時に別途添加するものである)とを併用し、さらに有機繊維を配合することによって、ａ）ポンプ圧送時にホース内で閉塞することがなく、しかも、ｂ）垂直面に吹付けてもダレや剥離が生じることがなく、かつ、ｃ）吹付けたモルタルの表面を平滑に鏝(コテ)仕上げすることができ、モルタルの硬化後もその表面が平滑であること、を見出して本発明を完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る耐火被覆用モルタルは、「ギ酸カルシウム，有機繊維，骨材，セメント，水および急結剤を含むこと」を特徴とする(請求項１)。
そして、「前記骨材、セメントおよび混和材料（固形分）の合計１００重量部に対して、前記ギ酸カルシウムの含有量が０．０１〜０．２重量部であり、前記急結剤の添加量が３〜１５重量部であること。（但し、ここで云う混和材料には、ギ酸カルシウム、有機繊維および急結剤は含まないものとする。）」(請求項２)、「前記有機繊維の融点が２５０℃以下であること」(請求項３)を、本発明に係る耐火被覆用モルタルの好ましい実施の形態とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポンプ圧送が可能であって、垂直面に施工してもダレや剥離を生じることがなく、且つ、鏝(コテ)仕上げ可能な耐火被覆用モルタルを得ることができる。すなわち、耐火被覆用モルタルにギ酸カルシウムと急結剤とが含まれるので、垂直面に吹付けても、ダレや剥離を生じさせないための“急結剤の添加量”を低減することができる。また、このように急結剤の添加量が低減できると共に、吹付けたモルタルの急結剤による急速な硬化を緩和することができ、モルタルの表面を鏝(コテ)仕上げすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る耐火被覆用モルタルの最良の実施形態について、詳細に説明する。
【００１２】
本発明において、ギ酸カルシウムの使用形態は、特に限定されるものでなく、粉末や水溶液が使用可能である。工業的に製造される多少の不純物が含まれるものであっても良い。ギ酸カルシウムの含有量は０．０１〜０．２重量部(外掛け)が好ましく、より好ましくは、０．０１〜０．０５重量部(外掛け)であり、これにより、吹付けたモルタルの表面を鏝(コテ)仕上げにより“平滑な表面に仕上げることができる時間”が長くとることができる。
ギ酸カルシウムの含有量が０．０１重量部(外掛け)未満では、ダレや剥落を生じさせないために必要な急結剤の添加量を増大させる必要が生じ、そのために、吹付けたモルタルが急速に硬化して、表面を鏝(コテ)仕上げすることができ難い。一方、含有量が０．２重量部(外掛け)を超えると、吹付けたモルタルの表面を鏝(コテ)仕上げにより円滑な表面に仕上げることができる作業時間が短くなるので、好ましくない。なお、本明細書において、「重量部(外掛け)」とは、「骨材、セメントおよび混和材料（固形分）の合計１００重量部に対する重量部」を意味する。（但し、ここで云う混和材料には、ギ酸カルシウム、有機繊維および急結剤は含まないものとする。）
【００１３】
本発明に使用する有機繊維としては、融点が２５０℃以下の有機繊維が好ましく、例えば、ポリプロピレン繊維，ポリスチレン繊維，ポリビニルアルコール繊維，ポリエチレン繊維などが挙げられる。融点が２５０℃を超える有機繊維を混入すると、耐火性が低下するので好ましくない。
【００１４】
本発明で使用する骨材としては、モルタルに使用可能な骨材であれば特に限定されないが、例えば、川砂，陸砂，海砂，砕砂，珪砂，川砂利，陸砂利，砕石および人工骨材が挙げられ、これらの一種(単独使用)又は二種以上を併用することができる。
【００１５】
本発明で使用するセメントの種類は、特に限定されるものでなく、例えば、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、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、エコセメント等が挙げられ、これらを一種(単独使用)又は二種以上を併用することができる。
【００１６】
本発明で使用できる急結剤は、モルタル・コンクリートに混和可能な急結剤であれば限定されず、例えば、アルミン酸アルカリ金属塩又は硫酸アルミニウムを主成分とする液体急結剤、カルシウムナトリウムアルミネート系粉体急結剤、カルシウムアルミネート系粉体急結剤、カルシウムサルホアルミネート系粉体急結剤等が例示でき、その他の市販の急結剤も使用することができる。
急結剤の添加量は、ギ酸カルシウムの含有量と関連するが、３〜１５重量部(外掛け)が好ましく、より好ましくは３．２〜６重量部(外掛け)である。この添加量が３重量部(外掛け)未満では、垂れや剥落を生じやすくなり、一方、添加量が１５重量部(外掛け)を超えると、モルタルが急速に硬化して、表面を鏝(コテ)仕上げすることができ難くなるので、好ましくない。
【００１７】
なお、本発明の耐火被覆モルタルには、ギ酸カルシウム，有機繊維，骨材，セメント，急結剤，水以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、モルタルに使用できる混和材料を添加することができる。この混和材料としては、例えば、高性能減水剤，高性能ＡＥ減水剤，ＡＥ減水剤，流動化剤を含む減水剤や、水酸化アルミニウム，ギプサイト，エトリンガイト，非発泡ひる石，ハロサイト，モルデナイト等の無機質吸熱物質、シリカフューム等のポゾラン、高炉スラグ等の潜在水硬性物質、膨張材，起泡剤，発泡剤，防錆剤，顔料，セメント混和用ポリマー，無機繊維，金属繊維，増粘剤，保水剤，撥水剤，消泡剤，遅延剤，硬化促進剤，収縮低減剤等を配合することができ、これらを配合するものも本発明に包含されるものである。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明の実施例を参考例と共に挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例(本発明品１〜３)により限定されるものではない。
【００１９】
＜実施例(本発明品１〜３)、参考例(参考品１〜４)＞
実施例(本発明品１〜３)および参考例(参考品１〜４)で用いた材料は、次のとおりである。
・セメント：太平洋セメント社製  普通ポルトランドセメント
・骨材    ：珪砂
・混和材料：新日鉄高炉セメント社製  高炉スラグ粉末（商品名「エスメント」、ブレ
ーン比表面積；４０００ｃｍ２／ｇ）
・有機繊維：ポリプロピレン繊維（長さ；６ｍｍ、融点；１７０℃）
・ギ酸カルシウム：１級試薬
・水            ：水道水
・急結剤        ：カルシウムナトリウムアルミネート系粉体急結剤
【００２０】
上記材料を用いて、表１に示す配合割合(重量部)で、セメント，骨材，高炉スラグ粉末，有機繊維(外掛け)，ギ酸カルシウム(外掛け)を混合し、同じく表１に示す重量部(外掛け)の水を加えて練り混ぜて、実施例(本発明品１〜３)および参考例(参考品１〜４)の耐火被覆用モルタルを作製した。但し、表１に示す急結剤は、後記するように、吹き付け時に添加するものである。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
＜評価試験＞
得られた耐火被覆用モルタルをポンプで圧送し、別経路から圧送されてきた急結剤(表１に示す重量部(外掛け)の急結剤)と混合した後、吹付けノズルの筒先から、垂直に立てたコンクリート板に吹付けた。続いて、表面を平滑にするために、鏝により鏝仕上げを行った。
各モルタルの「ポンプ圧送性」、「吹付け後の垂れ」、「鏝仕上げ」について評価し、その結果を表２に示す。これらの評価基準は、以下のとおりとした。
【００２３】
（評価基準）
・［ポンプ圧送性］
「良好」    ：ポンプ圧送できたもの。
「圧送不可」：モルタルの吹付け時に、圧送経路内で詰ったもの。
・［吹付け後の垂れ］
「無し」  ：吹付け後に、モルタルが垂れなかったもの。
「垂れる」：吹付け後に、モルタルが垂れたもの。
「出来ず」：吹付け時に、モルタルが圧送経路内で詰ったために吹付け出来ず、
吹付け後の垂れの評価ができなかったもの。
・［鏝仕上げ］
「良好」  ：吹付けモルタルの表面を、平滑に鏝仕上げすることができ、且つモル
タルの硬化後もモルタル表面が平滑であったもの。
「不良」  ：吹付けモルタルの表面を、平滑に鏝仕上げすることができなかったも
の。又は、モルタルの硬化後にモルタル表面が平滑でなかったもの。
「出来ず」：吹付け時に、モルタルが圧送経路内で詰ったために吹付け出来ず、鏝
仕上げの評価ができなかったもの。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
表２から明らかなように、本発明品１〜３は、いずれも、ポンプ圧送が可能であるのみならず、吹付け後のモルタルに垂れがなく、しかも、鏝仕上げが良好であった。
これに対して、ギ酸カルシウムを配合せず、吹付け時に急結剤を８重量部(外掛け)添加した参考品１では、ポンプ圧送が可能であり、吹付け後のモルタルに垂れがないけれども、吹付けモルタルの表面を平滑に鏝仕上げすることができず、モルタルの硬化後の表面が平滑ではなかった。また、ギ酸カルシウムを配合せず、吹付け時に急結剤を４重量部(外掛け)添加した参考品２では、ポンプ圧送が可能であるけれども、吹付け後のモルタルに垂れが認められ、しかも、吹付けモルタルの表面を平滑に鏝仕上げすることができず、モルタルの硬化後の表面が平滑ではなかった。
一方、ギ酸カルシウムを５重量部(外掛け)を配合し、吹付け時に急結剤を添加しなかった参考品３では、モルタルの吹付け時に、圧送経路内で詰まって「圧送不可」となり、その結果、吹付け後の垂れおよび鏝仕上げの評価をすることができなかった。また、ギ酸カルシウムを０．２重量部(外掛け)を配合し、吹付け時に急結剤を添加しなかった参考品４では、ポンプ圧送が可能であったが、吹付け後のモルタルに垂れが認められ、しかも、吹付けモルタルの表面を平滑に鏝仕上げすることができず、モルタルの硬化後の表面が平滑ではなかった。
【００２６】
＜耐火試験＞
寸法：１３００×１３００×２００ｍｍのコンクリート平板に、前記本発明品２および参考品５（本発明品２から有機繊維を除いた参考品５）を各々厚さ３０ｍｍで吹付け施工した後、２８日間常温で養生したものを耐火試験体とした。
耐火試験は、過熱開始から５分で４００℃、その後、４００℃を６０分間保持してから除冷した。その後、表面を観察し、爆裂及び破損の無かったものを「良好」、爆裂又は破損のあったものを「不良」として、耐火性を評価した。その結果を表３に示す。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
表３から明らかなように、本発明品２は、爆裂及び破損がなく「良好」であった。これに対して、有機繊維を配合しない参考品５では、爆裂ないし破損が観察され「不良」であった。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上詳記したとおり、本発明によれば、ポンプ圧送が可能であって、垂直面に施工しても垂れを生じず、且つ鏝(コテ)仕上げ可能な耐火被覆用モルタルを得ることができるので、その利用可能性は極めて顕著である。