(57)【要約】【課題】硬化性が大きく、ひび割れ抵抗性や強度発現性が向上する成形物の提供。【解決手段】セメントとカルシウムアルミネート類とセッコウを含有する水硬性材料が、布の隙間に充填された成形物。布は、織布及び／又は不織布が好ましい。水硬性材料は骨材を含有することが好ましい。カルシウムアルミネート類は、Ａｌ２Ｏ３を６０質量％以下、ＳｉＯ２を５〜２５質量％含有することが好ましい。成形物はシート状が好ましい。布の一方の片面に透水層を設け、布のもう一方の片面に不透水層を設けることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントとカルシウムアルミネート類とセッコウを含有する水硬性材料が、布の隙間に充填された成形物。
【請求項２】
更に、水硬性材料が骨材を含有する請求項１記載の成形物。
【請求項３】
カルシウムアルミネート類が、Ａｌ２Ｏ３を６０質量％以下含有する請求項１又は２に記載の成形物。
【請求項４】
カルシウムアルミネート類が、ＳｉＯ２を５〜２５質量％含有する請求項１〜３のうちの１項記載の成形物。
【請求項５】
布が、織布及び／又は不織布である請求項１〜４のうちの１項記載の成形物。
【請求項６】
布が、ランダムに配列した厚み２〜２０ｍｍの繊維からなる不織布である請求項１〜５記載のうちの１項記載の成形物。
【請求項７】
布の一方の片面に透水層を設けた請求項１〜６のうちの１項記載の成形物。
【請求項８】
布のもう一方の片面に不透水層を設けた請求項１〜７のうちの１項記載の成形物。
【請求項９】
成形物がシート状である請求項１〜８のうちの１項記載の成形物。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちの１項記載の成形物の硬化体。
【請求項１１】
水を散布して硬化させる請求項１０記載の硬化体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ぬかるんだ地面の通路を確保するために、セメント系固化材やモルタルを用いて混合処理や吹付けによる被覆を行い、地面を安定化処理する工事が行われている。水路確保では一般的に確保すべき箇所を開削しＵ字溝を設置したり、コンクリートを現場打設したりして水路を確保する工事が行われている。これらの方法は、いずれも専用の機械を用いた施工方法である。しかし、機械を持ち込めない場所でこれら施工を行わなければならないとき、人手をかけ労力を費やして作業を行っており、簡便に施工できる方法が望まれていた。
【０００３】
簡便に施工できる方法として、可とう性のあるシート状の成形物を持ち込み、成形物を設置したあとにそのシート表面に散水し、固化させる方法が提案されている。
例えば、特許文献１には、プレハブ式避難所を構築する技術が公開されており、プレハブを形成するカバーは、セメントを含浸した織布で形成されており、フェルト状の不織布が使えることが記載されている。特許文献２〜４には、硬質又は半硬質となるように固化可能な可撓性の布地に関する技術が公開されており、表面部とその表面部から空間で分離した第２の表面部の空間に自耐性のある連結繊維で連結し、更にその空間に粉末材料（セメント系材料）が充填されており、液体の添加又は曝露で粉末材料が固化できることを特徴とする布地が提案されている。特許文献５〜６には、地組織の組織点に特定の糸径の刺状立毛を有する編織物布帛を基材にセメントを被覆した複合材料が提案されている。特許文献７には、表地組織と裏地組織が連結糸で連結された三次元編織物の基布が熱硬化性又は熱可塑性の樹脂で被覆又は充填した複合材料が提案されている。特許文献８には、植物の種子と、ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比が１．３〜３．０のカルシウムアルミネート含有物質を１ｍ２あたり５０〜１０００ｇを分散させた生分解性不織布シートに関する提案がされている。特許文献９には、シート状の不織布内にＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３（モル比）が１．３〜３のカルシウムアルミネート類、セッコウ、及びγ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有物質を含有する粉末状水硬性材料を分散させた有機繊維でできた不織布シートを、除草後の地面に敷き、水又は水性ポリマーエマルジョン液を該シート上から散布し固化させることで雑草の生育を防止する防草シートに関する提案がされている。
【０００４】
特許文献１はフェルト状の不織布にセメントを含浸させてもよいことが示されている。特許文献２〜６は、織布内にセメント系材料を含浸又は被覆させた成形物である。
【０００５】
以下、本発明との相違点を説明する。
特許文献１は、水硬性材料の組成が、本発明とは異なる。
特許文献２〜４は、固化時間を短くするために高アルミナセメントの記載がある。しかし、特許文献２〜７は、水硬性材料の組成が、本発明とは異なる。
特許文献８は、生分解性不織布シート及びそれを用いた緑化防草工法を記載している。特許文献９は、防草シート及びそれを用いた防草工法を記載している。特許文献８〜９は、水硬性材料がセメントを含有しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５−１２４０６３号公報
【特許文献２】特表２０１２−５１６３９５号公報
【特許文献３】特開２０１４−７４２６０号公報
【特許文献４】特開２０１５−１６３７４５号公報
【特許文献５】特開平６−９１７９４号公報
【特許文献６】特開平６−１７０９９５号公報
【特許文献７】特開平６−１２６９０８号公報
【特許文献８】特開２０１６−２２０６３６号公報
【特許文献９】特開２０１６−２２０６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、硬化性が大きく、ひび割れ抵抗性や強度発現性が向上する成形物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明は、セメントとカルシウムアルミネート類とセッコウを含有する水硬性材料が、布の隙間に充填された成形物であり、更に、水硬性材料が骨材を含有する該成形物であり、カルシウムアルミネート類が、Ａｌ２Ｏ３を６０質量％以下含有する該成形物であり、カルシウムアルミネート類が、ＳｉＯ２を５〜２５質量％含有する該成形物であり、布が、織布及び／又は不織布である該成形物であり、布が、ランダムに配列した厚み２〜２０ｍｍの繊維からなる不織布である該成形物であり、布の一方の片面に透水層を設けた該成形物であり、布のもう一方の片面に不透水層を設けた該成形物であり、成形物がシート状である該成形物であり、該成形物の硬化体であり、水を散布して硬化させる該硬化体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、硬化性が大きく、ひび割れ抵抗性や強度発現性が向上する成形物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は水硬性材料を使用する。水硬性材料としては、水硬性粉体が好ましい。
【００１１】
本発明のセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱及び中庸熱等の各種ポルトランドセメントや、高炉スラグ、フライアッシュ又はシリカを混合した各種混合セメント、これらを粒度調整した微粉セメント等が挙げられる。これらのうちの１種又は２種以上が使用可能である。これらの中では、ポルトランドセメントが好ましい。ポルトランドセメントの中では、普通ポルトランドセメントが好ましい。
【００１２】
セメントの粒度は、強度発現性の点で、ブレーン比表面積２０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましい。
【００１３】
本発明のカルシウムアルミネート類とは、ＣａＯ原料、Ａｌ２Ｏ３原料、必要に応じてＳｉＯ２原料を混合したものを、キルンで焼成したり、又は電気炉等で溶融したり、等の熱処理をし、冷却して得られるカルシウムアルミネート類である。その他の成分として、ナトリウム、カリウム及びリチウム等のアルカリ金属塩を一部固溶させてもよい。
【００１４】
本発明のカルシウムアルミネート類は、硬化性や強度発現性の点で、溶融後に急冷した非晶質カルシウムアルミネートが好ましい。
【００１５】
カルシウムアルミネート類において、ＣａＯ含有量は、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上が最も好ましい。カルシウムアルミネート類において、ＣａＯ含有量は、６０質量％以下が好ましく、５５質量％以下がより好ましく、５０質量％以下が最も好ましい。２０質量％未満では強度発現性を示さない可能性がある。
【００１６】
カルシウムアルミネート類において、Ａｌ２Ｏ３含有量は、強度発現性の点で、２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上が最も好ましい。カルシウムアルミネート類において、Ａｌ２Ｏ３含有量は、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下が最も好ましい。
【００１７】
カルシウムアルミネート類において、ＳｉＯ２含有量は、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましい。カルシウムアルミネート類において、ＳｉＯ２含有量は、２５質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。ＳｉＯ２が５質量％未満では耐久性や強度発現性を向上させる効果が発揮できない可能性があり、２５質量％を越えると、硬化性や強度発現性が低下する可能性がある。
【００１８】
カルシウムアルミネート類のガラス化率は、反応活性の点で、７０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。７０％未満では強度発現性が低下する可能性がある。ガラス化率は加熱前のサンプルについて、粉末Ｘ線回折法により、本発明のカルシウムアルミネート類の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓを予め測定し、その後１０００℃で２時間加熱後、１〜１０℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法による加熱後の結晶鉱物のメインピーク面積Ｓ０を求め、更に、これらのＳ０及びＳの値を用い、次の式を用いてガラス化率χを算出する。
ガラス化率χ（％）＝１００×（１−Ｓ／Ｓ０）
【００１９】
カルシウムアルミネート類の粒度は、強度発現性の点で、ブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、５０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。３０００ｃｍ２／ｇ未満では強度発現性が低下する場合がある。
【００２０】
本発明のカルシウムアルミネート類の使用量は、セメント１００質量部に対して１〜３０質量部が好ましく、５〜２５質量部がより好ましく、１０〜２０質量部が最も好ましい。１質量部未満では十分な硬化性が得られない場合があり、３０質量部を越えると長期強度発現性を阻害する可能性がある。
【００２１】
本発明のセッコウは、カルシウムアルミネート類と併用することで強度発現性を向上できる。セッコウとしては、二水セッコウ、半水セッコウ及び無水セッコウ等が挙げられる。これらの中では、強度発現性の点で、無水セッコウが好ましい。無水セッコウとしては、弗酸副生無水セッコウや天然無水セッコウ等が挙げられる。セッコウを水に浸漬させた時のｐＨは、弱アルカリから酸性の値を示すことが好ましく、ｐＨ８以下がより好ましい。ｐＨ８を越えると、セッコウ成分の溶解度が高くなり、強度発現性を阻害する場合がある。ここでいうｐＨとは、セッコウ／イオン交換水＝１ｇ／１００ｇの２０℃における希釈スラリーのｐＨを、イオン交換電極等を用いて測定したものである。
【００２２】
本発明のセッコウの粒度は、硬化性と強度発現性と適正な作業時間が得られる点で、ブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上が好ましく、４０００ｃｍ２／ｇ以上がより好ましい。
【００２３】
本発明のセッコウの使用量は、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して７０〜３００質量部が好ましく、１００〜２００質量部がより好ましい。７０質量部未満では、十分な硬化性や強度発現性が得られない場合があり、３００質量部を越えると長期強度発現性を阻害する可能性がある。
【００２４】
本発明は、短期的及び長期的な強度を確保するためには、骨材を使用することが好ましい。骨材の種類としては、市販されている天然の石灰岩や石灰石由来の骨材やケイ酸質由来の骨材、更に、比重が３．０を越える重量骨材等が使用できる。又、軽量化を目的として、使用する骨材の一部又は全量にバルーン系骨材を使用することもできる。これらの中では、細骨材が好ましい。骨材の最大粒子径は、５．０ｍｍ以下が好ましく、２．５ｍｍ以下がより好ましく、０．８ｍｍ以下が最も好ましい。
【００２５】
骨材の使用量は、セメント、カルシウムアルミネート類及びセッコウの合計１００質量部に対して３０〜３００質量部が好ましく、５０〜２００質量部がより好ましい。使用量が少なすぎると強度発現性に寄与しない可能性がある。使用量が多すぎると成形物への充填性に支障を来たす可能性がある。
【００２６】
本発明の布の中では、織布や不織布が好ましい。織布としては、水硬性材料の充填性を考慮すると立体構造を有するものが好ましく、代表的なものとしてハニカムメッシュ等が挙げられる。織布は、不織布に比べ、繊維密度が小さく、コスト的に高いけれども、充填性に優れる。
【００２７】
布の中では、固化後のひび割れ抵抗性が低くなる点で、不織布が好ましい。不織布としては、繊維同士がランダムに配列し絡み合った不織布であれば特に限定するものではない。不織布としては、短繊維を原料にエアや高圧水流で繊維を絡ませて製造したもの、溶融した樹脂をエアで吹き飛ばして製造したもの、ニードルを繰り返し突き刺して繊維同士を絡ませて製造したもの、熱融着繊維を混合したフリースを、熱ロールの間を通して熱圧着するか熱風を当てるかして繊維同士を接着させて製造したもの、エマルジョン系の接着樹脂を含浸又はスプレー等の方法でフリースに付着させ、加熱・乾燥させて繊維の交点を接着させて製造したもの等が挙げられる。繊維の材質としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル、アラミド、ガラス等の化学繊維、綿、羊毛、麻等の天然繊維等が挙げられる。これらを２種以上併用した混合不織布の使用も可能である。これらの中では、入手しやすい点で、合成繊維が好ましい。合成繊維の中では、ポリオレフィンが好ましい。ポリオレフィンの中では、ポリエステルやポリプロピレンが好ましい。不織布の中では、繊維がランダムに配列した厚み２〜２０ｍｍの不織布が好ましい。
【００２８】
本発明の布の厚みは、２〜２０ｍｍが好ましく、５〜１０ｍｍがより好ましい。厚みが薄すぎると固化後の強度が不足し、ひび割れ抵抗性が小さくなる可能性がある。厚みが厚すぎると成形物が重くなり、作業性が悪くなる可能性がある。
【００２９】
本発明の布の目付け量は、５０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、８０〜３００ｇ／ｍ２がより好ましい。目付け量が小さいと充填した水硬性材料がシート内で偏析する可能性がある。目付け量が大きいと水硬性材料の充填性が低下する可能性がある。
【００３０】
本発明の水硬性材料の使用量は、布１ｍ２、厚み１ｍｍあたり、０．１ｋｇ以上が好ましい。０．１ｋｇ未満では、充填不足によりシート内で水硬性材料が偏析する可能性がある。布の隙間に水硬性材料を充填して成形物を製造する際、布の空間体積よりも過剰に水硬性材料を充填しないように調整する。成形物としては、シート状が好ましい。シートとは、例えば、薄くて広いものをいう。本発明の水硬性材料の使用量は、布１ｍ２、厚み１ｍｍあたり、５ｋｇ以下が好ましい。
【００３１】
本発明の成形物の一方の片面（上面、地面に接しない側）には、透水層を設けることができる。透水層を設けることにより、表面からの水硬性材料の漏洩を防止し、水を成形物の水硬性材料層まで浸透させるといった効果を有する。透水層としては、特に限定するものではないが、水硬性材料が漏洩しない程度の目付け量を有する不織布、水硬性材料が漏洩しない程度の孔を有する多孔膜、ポリビニルアルコール等の水溶性シート等が挙げられる。
【００３２】
本発明の成形物の一方の片面（下面、地面に接する側）には、不透水層を設けることができる。本発明の不透水層は、充填した水硬性材料が、布の内部に留まるようにし、散水した水が地面側に流出しないようにするために設ける。不透水層の材質としては、特に限定するものではないが、例えば、不織布の材質と同じもの等が挙げられる。
【００３３】
本発明の透水層や不透水層と、布との接合は、特に限定するものではないが、粘着剤、接着剤、熱融着等で接合すればよい。補強効果のあるガラス繊維等のグリットを、布と不透水層の間又は布と透水層の間に設けてもよい。
【００３４】
本発明の成形物は、水硬性材料が充填された布単体といった構成、その布片面に透水層を設けた構成、その布の片面に不透水層を設けた構成、その布の片面に透水層を設け、その布のもう一方の片面に不透水層を設けた構成、布の両面に透水層を設けた構成等であってよい。
【００３５】
本発明の成形物の製造方法としては、例えば、振動台に接触する側に不透水層を接合した布を設置し、水硬性材料を加振しながら、布の隙間に充填する方法、回転ブラシを用いてブラッシングによって布の隙間に充填する方法、減圧含浸によって布の隙間に充填する方法、これらを併用する方法等が挙げられる。その際、布の側面から水硬性材料が外部に漏洩するようであれば、予め、粘着テープ、シール材、熱融着等で布の側面を塞いで漏れを防止したり、水硬性材料を充填した後にシート際部分の数ｍｍ領域を水で固化させ水硬性材料の漏れを防止したりしてもよい。溶融した樹脂をエアで吹き付けて製造する布（特に不織布）に対しては、樹脂を吹き付けると同時に水硬性材料をエアで吹き飛ばして成形物を製造することも可能である。水硬性材料を充填した後に透水層を接合する場合は、例えば、接合するシートを充填後の布に重ね、熱融着によって接合してもよい。
【００３６】
本発明の成形物の質量やサイズは、特に限定するものではないが、人力で運搬する場合は５０ｋｇ以下が好ましい。クレーン等を使用して機械で運搬する場合は５０ｋｇを越えても問題ない。人力で運搬する場合、成形物のシート面積は、運搬できる質量を考慮した場合、２ｍ２以下が好ましい。
【００３７】
本発明の成形物は、水を加えること等で固化させる。水の添加方法としては、地面に成形物を設置後、ジョウロや噴霧器等を用いて表面に散水する方法等が挙げられる。
【００３８】
散水する水の量は、布１ｍ２、厚み１ｍｍあたり、０．０１〜５ｋｇが好ましく、０．１〜０．５ｋｇがより好ましい。水量が少ないと硬化不良を起こす可能性がある。水量が多いと固化した成形物の強度が弱くなる可能性がある。基本的には、施工直後に適正な水を散布することが好ましいが、十分な水量が確保できない場合は、雨等を利用して自然に固化することもできる。その際は、固化成分が洗い流されないように施工直後に表層部分を固化させておく意味で０．３ｋｇ以上の水を散布することが好ましい。
【００３９】
本発明は、不透水層を設けることができるので、土砂の流出を防止することができる。本発明は、不透水層を設けることができるので、水路形成を目的とした場合に効率的に排水することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
目付け１００ｇ／ｍ２、厚み７ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布からなる未充填シート状成形物（縦０．５ｍ×横０．５ｍ）を用意した。その成形物を振動台に設置し、表１に示す水硬性材料を使用量が１ｋｇ／ｍ２・ｍｍとなるように成形物表面に敷き詰め、周波数４０ヘルツに調整し振動を加え、回転ブラシでブラッシングしながら充填した。得られた水硬性材料を充填したシート状成形物に噴霧器を用いて水を０．２ｋｇ／ｍ２・ｍｍ散水し、２０分後の硬化状態を確認し、更に１ヶ月後のひび割れの有無と、充填した水硬性材料単体を固化した試験体の３５℃での圧縮強度を確認した。結果を表１に示す。
【００４２】
（使用材料）
普通ポルトランドセメント：酸化物換算でＳｉＯ２が２２．１質量％、ＣａＯが６３．７質量％、Ａｌ２Ｏ３が５．１質量％を含有、ブレーン比表面積３３００ｃｍ２／ｇ、市販品
無水セッコウ：天然無水セッコウ、ブレーン比表面積４８００ｃｍ２／ｇ、ｐＨ７．２
石灰石骨材：最大粒子径０．６ｍｍ、新潟県青海鉱山産
水硬性材料Ａ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、市販特級試薬のＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が０質量％、ＣａＯが４３質量％、Ａｌ２Ｏ３が５５質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積６０５０ｃｍ２／ｇ）を１５質量部、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して無水セッコウを１５０質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｂ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、市販特級試薬のＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が１５．２質量％、ＣａＯが４１．７質量％、Ａｌ２Ｏ３が４２．２質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積６０００ｃｍ２／ｇ）を１５質量部、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して無水セッコウを１５０質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｃ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、市販特級試薬のＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が５．３質量％、ＣａＯが４６．５質量％、Ａｌ２Ｏ３が４７．２質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積５９００ｃｍ２／ｇ）を１５質量部、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して無水セッコウを１５０質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｄ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、市販特級試薬のＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が２４．５質量％、ＣａＯが３６．８質量％、Ａｌ２Ｏ３が３７．４質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積５８００ｃｍ２／ｇ）を１５質量部、カルシウムアルミネート類１００質量部に対して無水セッコウを１５０質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｅ：水硬性材料Ａ１００質量部に対して、石灰石骨材を１００質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｆ：水硬性材料Ｂ１００質量部に対して、石灰石骨材を１００質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｇ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、石灰石骨材を１００質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｈ：市販アルミナセメント１号（酸化物換算でＳｉＯ２が０質量％、ＣａＯが３６．７質量％、Ａｌ２Ｏ３が６３．３質量％、ブレーン比表面積３１００ｃｍ２／ｇ）１００質量部に対して、石灰石骨材を１００質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｉ：市販特級試薬のＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が１５．２質量％、ＣａＯが４１．７質量％、Ａｌ２Ｏ３が４２．２質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積６０００ｃｍ２／ｇ）１００質量部に対して、無水セッコウを１５０質量部配合した水硬性材料
水硬性材料Ｊ：普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、市販特級試薬のＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３を所定割合になるように混合し、高周波炉を用いて約２０００℃で加熱溶融し、水中で急冷し、粉砕して調製したカルシウムアルミネート類（ガラス化率１００％、酸化物換算でＳｉＯ２が１５．２質量％、ＣａＯが４１．７質量％、Ａｌ２Ｏ３が４２．２質量％のカルシウムアルミネート類、ブレーン比表面積６０００ｃｍ２／ｇ）を１５質量部配合した水硬性材料
【００４３】
（試験方法）
ブレーン比表面積：ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１−１９９７に準じて測定した。
最大粒子径：ＪＩＳ Ａ １１０２に準じて骨材のふるい分けを行い、完全通過しない一番大きなふるい目の寸法を最大粒子径とした。
硬化状態：散水して２０分後の成形物表面をＪＩＳＡ １１４７に準拠し、断面積１２．５ｍｍ２の針を装着したプロクター貫入試験機で貫入させた。５回貫入させた。貫入抵抗値が１．５Ｎを示したとき、５回とも針が成形物を貫通しなければ○、１〜４回針が成形物を貫通しなければ△、５回とも貫通すれば×とした。
ひび割れの有無：温度３５℃、湿度６０％の恒温恒湿室に１ヶ月間養生したときのシート外観を観察し、ひび割れが発生していない場合を○、０．０５〜０．１５ｍｍ幅のひび割れが発生している場合を△、０．１５〜０．２ｍｍ幅のひび割れが発生している場合を▲、０．２ｍｍを越えるひび割れが発生している場合を×とした。
圧縮強度：温度３５℃、湿度６０％の恒温恒湿室にて、充填に使用した水硬性材料単体を４×４×１６ｃｍの型枠に詰め、表面から水を水硬性材料１００質量部に対して２０質量部となるように噴霧器で散水して固化した試験体を、ひび割れ発生の有無の確認試験と同じ条件で養生し、材齢７日と６ヶ月の圧縮強度を測定した。
【００４４】
【表１】
2018150202.tif 000002
【００４５】
表１に示すように、本発明の水硬性材料を充填したシート状成形物は２０分以内で固化することがわかり、３５℃といった高温時のひび割れ抵抗性も高いことがわかる。特に、ＳｉＯ２を含むカルシウムアルミネート類のひび割れ抵抗性が高い。本発明の水硬性材料の圧縮強度は、長期強度発現性を示すがアルミナセメント１号を用いた比較例では長期強度の低下が起こっていることがわかる。これは、アルミナセメントの水和反応で生じたＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・１０Ｈ２Ｏが、時間の経過で３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏに転移し遊離水が生じることで空隙が増加するためと考えられる。
従って、気温が上昇する夏場を考慮すると、本発明のシート状成形物を使用することで、早期開放及び耐久性の向上を図ることが可能となる。セメントを使用しない場合は、硬化状態がよく、高温時のひび割れの発生もないが、強度発現性が小さいことがわかる。セッコウを使用しない場合は、硬化状態がわるく、強度発現性が小さいことがわかる。
【実施例２】
【００４６】
ポリプロピレン製不織布の代わりに織布を使用し、立体織物に表２に示す水硬性材料を充填したこと以外は、実施例１と同様に行った。結果を表２に示す。
【００４７】
（使用材料）
織布：立体織物、厚さ１０ｍｍ、長軸方向７ｍｍ、短軸方向５ｍｍのユニットを持つハニカムメッシュシート、市販品
【００４８】
【表２】
2018150202.tif 000003
【００４９】
表２に示すように、本発明の織物を用いると比較例に比べひび割れ抵抗性が向上しているが、実施例１の不織布を用いたときよりもひび割れ抵抗性は低い。
【実施例３】
【００５０】
水硬性材料Ｂを用いて不織布の厚みを表３に示すように変えたこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００５１】
（試験方法）
質量：温度３５℃、湿度６０％の恒温恒湿室に１ヶ月間養生したときのシート状成形物の質量を測定した。
【００５２】
【表３】
2018150202.tif 000004
【００５３】
表３より、不織布の厚みを２ｍｍ以上にすることでひび割れ抵抗性を向上できる。不織布の厚みが２０ｍｍ以下であれば、シート状成形物は軽量であり、概ね人力で運搬できる。
【実施例４】
【００５４】
目付け１００ｇ／ｍ２、厚み７ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布からなる未充填シート状成形物（縦０．５ｍ×横０．５ｍ）を用意した。その成形物を振動台に設置し、水硬性材料Ｂを１ｋｇ／ｍ２・ｍｍとなるように成形物表面に敷き詰め、周波数４０ヘルツに調整し振動を加え、回転ブラシでブラッシングしながら充填した。得られた水硬性材料を充填したシート状成形物の片面に、目付け２５０ｇ／ｍ２、厚み０．１ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布を、熱融着により貼りあわせて、シート状成形物内部の水硬性材料が外部に漏洩しないように加工した。噴霧器を用いて水を０．２ｋｇ／ｍ２・ｍｍ散水し、２０分後の硬化状態を指触で確認した。その結果、実験No.1-2と同様に２０分以内に固化することを確認した。
【実施例５】
【００５５】
目付け１００ｇ／ｍ２、厚み７ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布の片面に不透水層を形成するために厚さ０．５ｍｍの不透水性を有するポリプロピレンシートを熱融着した未充填シート状成形物（縦０．５ｍ×横０．５ｍ）を作製した。その成形物を振動台に設置し、水硬性材料Ｂを１ｋｇ／ｍ２・ｍｍとなるように成形物表面に敷き詰め、周波数４０ヘルツに調整し振動を加え、回転ブラシでブラッシングしながら充填した。得られた水硬性材料を充填したシート状成形物のもう一方の片面に、目付け２５０ｇ／ｍ２、厚み０．１ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布を熱融着により貼りあわせて、シート内部の水硬性材料が外部に漏洩しないように加工した。噴霧器を用いて水を０．２ｋｇ／ｍ２・ｍｍ散水し、２０分後の硬化状態を指触で確認した。その結果、実験No.1-2と同様に２０分以内に固化することを確認した。
【実施例６】
【００５６】
目付け１００ｇ／ｍ２、厚み７ｍｍの透水性を有するポリプロピレン製不織布の片面に不透水層を形成するために厚さ０．５ｍｍの不透水性を有するポリプロピレンシートを熱融着した未充填シート状成形物（縦０．５ｍ×横０．５ｍ）を作製した。作製した成形物を振動台に設置し、表４に示す水硬性材料を１ｋｇ／ｍ２・ｍｍとなるように成形物表面に敷き詰め、周波数４０ヘルツに調整し振動を加え、回転ブラシでブラッシングしながら充填した。得られた水硬性材料を充填したシート状成形物に噴霧器を用いて水を０．２ｋｇ／ｍ２・ｍｍ散水し、実施例１と同様に評価した。結果を表４に示す。
【００５７】
【表４】
2018150202.tif 000005
【００５８】
表４に示すように、本発明の水硬性材料を充填したシート状成形物は２０分以内で固化することがわかり、高温時のひび割れ抵抗性も高いことがわかる。特に、ＳｉＯ２を含むカルシウムアルミネート類のひび割れ抵抗性が高い。不透水層を設けることで、水がシート状成形物内に留まることから、十分な水和反応を進行し、不透水層を設けないとき（実施例１）に比べひび割れ抵抗性や強度発現性の向上も認められる。
【実施例７】
【００５９】
実験Ｎｏ．６−６のシート状成形物を屋外暴露し、所定期間経過後の外観を観察した。尚、比較のために布を使用せず、水硬性材料単体だけで同じ厚みで固化させたものと外観を比較した。その結果、２年経過しても、いずれも外観上ひび割れもなく、水を散布しても地面側の面から漏水はなかった。一方、不織布を使用しないで水硬性材料単体で固化させたものは、１年経過後に、ひび割れが発生し、固化物が割れていた。
【００６０】
本発明は以下の利点を有する。
【００６１】
本発明は急速施工ができる。本発明はカルシウムアルミネート類を含む水硬性材料を綿状不織布に含浸できるので、固化時間を短くできる。本発明はアルミナセメントとは異なる組成のカルシウムアルミネート類を使用することにより、アルミナセメントよりも急速に固化し、高温時の強度低下がない、耐久性に優れた固化成形物を提供できる。
【００６２】
本発明の成形物は、可とう性がありロール状にできるので、その質量を小さくすることにより、例えば、２０ｋｇ以下にすることにより、人力で持ち運ぶことができる。本発明のシート状成形物を地面に設置し、ジョウロや噴霧器等で散水することにより、成形物中の水硬性材料を固化できる。
【００６３】
本発明の成形物は、水の計量作業や水の混合作業を必要とせず、専用の機械を導入できない場所でも、ぬかるんだ地面の通路確保、のり面等の土砂の流出防止、防草、水路確保及びライニング等を容易に実施できる。
【００６４】
本発明の成形物は、地面に設置後、散水することにより短時間に固化でき、専用の機械がなくても簡便に地面を保護又は強固にできる。本発明の成形物は、水硬性材料の固化後に繊維がひび割れ低減効果を発揮するので、耐久性が高い被覆層を容易に構築できる。