(57)【要約】  本発明は、下塗り、または組み立て物品の製造、構造建築部位の組み立て、あるいは他の加工片に適する主に防音用集塊を実現するための水系硬化性混練物を調製するための建築用バインダ(好ましくはセメント)を含み、セルロースを含む混合物に関する。本発明はさらに、このような硬化性混練物を調製する方法に関する。本発明はさらに、そのような混合物から得られる「軽量不活性物質」が添加される場合には防音用の非構造用集塊および「重量不活性物質」が添加される場合にはそのような混合物から得られる主に防音用の構造用集塊に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用バインダを含み、セルロースを含み、主に防音用集塊を実現するための水系硬化性混練物を調製するための混合物であって、混合物組成を基準として、該セルロースの量は最終材料の1m3あたり5kg〜100kgの間にあることを特徴とする混合物。
【請求項２】
前記最終材料は150kg/m3〜2,600kg/m3の間である密度を有する、請求項１に記載の混合物。
【請求項３】
前記セルロースは、繊維形態である、請求項１に記載の混合物。
【請求項４】
前記繊維は、0.05〜10mmの範囲の長さと、0.05〜10mmの範囲の直径を有する、請求項３に記載の混合物。
【請求項５】
前記セルロースは、紙または厚紙などの形態である、請求項１に記載の混合物。
【請求項６】
前記紙または厚紙などはリサイクル品である、請求項５に記載の混合物。
【請求項７】
前記紙または厚紙または同様の製品の片は100mm2未満の寸法を有する、請求項５または６に記載の混合物。
【請求項８】
前記セルロースは建築用バインダの一部が水と均質的に混練された後にのみ添加される、請求項１〜７の何れか１項に記載の混合物。
【請求項９】
コルクをさらに含む、請求項１に記載の混合物。
【請求項１０】
前記コルクは顆粒または粉末の形態である、請求項９に記載の混合物。
【請求項１１】
発泡体をさらに含む、請求項１または９に記載の混合物。
【請求項１２】
前記発泡体は、水および空気と混合された発泡液体生成物を変形することにより得られたものである、請求項１１に記載の混合物。
【請求項１３】
スポンジ材料をさらに含む、請求項１または９に記載の混合物。
【請求項１４】
前記スポンジ材料は、好ましくは球形か粉砕形態のいずれかである、新品またはリサイクル品のいずれかのポリスチレンまたは同様の物質である、請求項１３に記載の混合物。
【請求項１５】
0kg/m3〜約500kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「軽量不活性物質」と呼ばれる不活性物質をさらに含む請求項１、９、１１または１３のいずれかに記載の混合物。
【請求項１６】
約500kg/m3〜約2,000kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「重量不活性物質」と呼ばれる不活性物質をさらに含む、請求項１に記載の混合物。
【請求項１７】
着色顔料をさらに含む、請求項１、９、１１、１３、１５または１６のいずれかに記載の混合物。
【請求項１８】
前記建築用バインダはセメントである、請求項１に記載の混合物。
【請求項１９】
前記建築用バインダは石灰である、請求項１に記載の混合物。
【請求項２０】
前記建築用バインダはセメント様バインダとして作用する任意の天然または合成バインダである、請求項１に記載の混合物。
【請求項２１】
混合物から主に防音用集塊を実現することを意図する、建築用バインダを含みセルロースを含む水系硬化性混練物を調製する方法であって、
混合物組成を基準としてセルロースの量は最終材料の1m3あたり5kg〜100kgの間である、建築用バインダを含みセルロースを含む混合物の所定量を準備する工程と、
該混合物の所定量に適当量の水を添加する工程と、
下塗り、組み立て物品の製造、または構造建築部位の加工に適する硬化性混練物を得るまで、該混合物および水を練り混ぜる工程と、
を含む方法。
【請求項２２】
所定量の空気が強制的に前記混練物内部に導入される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記所定量の空気は発泡体によって搬送される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記発泡体は、水および空気と混合された発泡液体生成物を変形することにより得られる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記所定量の空気はスポンジ材料によって搬送される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記スポンジ材料は、好ましくは球形または粉砕されている新品またはリサイクルポリスチレンである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記所定量の空気は、0kg/m3〜約500kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「軽量不活性物質」と呼ばれる空気キャリア不活性物質により導入される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
請求項１〜２０の何れか１項に記載の混合物から得られる建築用バインダ系集塊であって、防音性および断熱特性による減少した膨張を特徴とする建築用バインダ系集塊。
【請求項２９】
請求項１５に記載の混合物から得られ、200〜1,100kg/m3の範囲にある密度を有することを特徴とする主に防音用の建築用バインダ系非構造用集塊。
【請求項３０】
請求項１６に記載の混合物から得られ、1,100〜2,600kg/m3の範囲にある密度を有することを特徴とする主に防音用の建築用バインダ系構造用集塊。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用バインダ(セメントなど)、不活性物質およびセルロースを含む混合物に関する。
特に、本発明は、下塗り、建築分野での組み立て物品の製造または柱、梁および床材スラブまたは他の加工片などの構造建築部位の加工に適する、主に防音用集塊であって防音性および断熱性による減少した膨張を有する防音用集塊を製造するための系硬化性混練物を調製するための混合物に関する。
【０００２】
本発明はさらに、前記硬化性混練物を調製する方法にも関し、該方法は建築分野以外の分野にも適用可能である。
本発明はさらに、前記混合物から得られる主に防音用のセメント系非構造用集塊にも関する。
【０００３】
本発明はさらに、前記混合物から得られる主に防音用のセメント系構造用集塊にも関する。
【背景技術】
【０００４】
構造断熱性および遮音性に寄与する異なる種類の追加の材料を含むセメント系混合物は公知であり、床基礎用フィリングなどの顆粒形態または壁被覆物などのパネル、レンガまたはタイルの形態で、主として建築分野で用いられている。
【０００５】
このような追加の材料は、断熱性および遮音性を有するばかりでなく、軽量で圧縮抵抗性を兼備しなければならず、さらに製造タイプに応じて十分な硬度が維持されなければならず、よって非構造的硬度でなければならない。
【０００６】
言うまでもなく、セメントまたは石灰などの他の建築用バインダまたはセメント様バインダとして作用する任意の天然もしくは合成バインダは微細不活性骨材(たとえば砂)および水と練り混ぜられて、モルタルを製造し、次いで、モルタルは粗大な不活性骨材(たとえば砕石)と練り混ぜられて、柱、梁および床材スラブなどの構造建築部位を加工するために典型的に用いられるコンクリートを製造することは、建築分野において基本的な慣行である。コンクリートが高い熱伝導性および音伝達性を有することは周知である。
【０００７】
建築分野における共通の認識によれば、上述の追加の材料は大まかに主カテゴリー、すなわち0kg/m3〜約500kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「軽量不活性物質」と、約500kg/m3〜約2,000kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「重量不活性物質」とに分けることができる。この分類は、建築分野における多くの目的にとって有用である。本発明の目的のためのその使用は以後、より明らかになるであろう。
【０００８】
すべての断熱材料は部分的に遮音材料でもあり、よってすべての遮音材料は断熱材料でもあることは、本分野に従事するすべての者にとって周知である。この説明は、本発明が現行の製品と比較して断熱価を改良し、間違いなく高い防音価を生じさせることを際だたせるために有用である。このため、本発明による集塊は主に防音用集塊と呼ばれる。
【０００９】
上述のタイプの混合物、すなわち最終製品に防音特性を与える混合物は、参照技術分野における従来技術から広く知られているばかりでなく、建築分野においても広範囲に知られ、用いられている。
【００１０】
たとえば、1981年12月2日に公開された欧州特許公開0 041 053号公報は、粉末状または顆粒状防音成分を必須ではないが好ましくは不活性粉末と完全に混合し、得られる混合物をセメントによって実質的に乾燥状態で一緒に結合させ、次いで最終的なセメント化された混合物を硬質セメントクラスト中に包囲させることにより得られた玉砂利または球の形態の軽量防音材料を開示し、玉砂利または球の形態での軽量防音材料を製造する方法も開示する。
【００１１】
上述の米国特許は、特に、玉砂利または球の形態で防音材料、すなわち軽量キャスティングを形成するために、乾燥状態などで用いられるか又はセメントなどの結合材料およびおそらく水で凝集させるべき材料を提供することに関することが注目に値する。
【００１２】
上記によれば、玉砂利または球は、ほとんどおそらく不均質な防音特性を有する不均質混練物が製造される欠点ゆえに、すぐに用いることができる中間混合物とは異なり、原材料と考えられるべきである。
【００１３】
別の例は、1929年5月30日に特許された英国特許297,750号に見ることができ、既に水を含んでいるような防音床被覆組成物を開示する。
上記によれば、与えられた用途だけに適用することができ、構造的目的に適用することができない欠点ゆえに、すぐに用いることができる中間混合物とは異なり、床被覆組成物は最終的な製品であると考えるべきである。さらに、この床被覆組成物は、軽量および断熱性を提供するが、高度な防音性を与えることが殆どできない。
【００１４】
別の例は、2002年11月5日に付与された米国特許6,475,275号明細書に見出すことができる。この特許明細書は、セメント、クレイ、骨材および／または繊維材料および抑制剤を含む組成物を開示する。この組成物は、抑制剤の存在によりセメント組成物のスラリーにおける硬化プロセスをゆっくりにすることを主たる目的として与えられ、さらに他の成分、たとえば促進剤などを含んでいる。
【００１５】
上記によれば、この組成物は、すぐに使用することができる中間混合物と考えることができるが、非常に多くの成分を同時に与える必要性は結果的に非常に費用を要し、非常に難儀な(製造プロセスを考慮する限りにおいて)組成物を提供し、一方で防音性は低い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の主目的は、すぐに使用することができる、すなわち適切に水分補完がされていて、「軽量不活性物質」が添加されていて、従来公知の混合物により達成可能なものよりも改良された防音性および同様の熱特性、軽量性および工程安定性を有する集塊を得ることができる、建築用バインダを含む混合物、好ましくはセメント系混合物を提供することにある。
【００１７】
本発明の別の目的は、すぐに使用することができる、すなわち適切に水分補完がされていて、「重量不活性物質」が添加されていて、全体的な主に防音特性に非常に寄与する構造建築部位を組み立てるために有用である防音性および断熱性に加えて高い圧縮抵抗性を有する構造用集塊を得ることができる、建築用バインダを含む混合物、好ましくはセメント系混合物を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、多量に用いず、入手容易で、特に高価ではないから実用的で経済的な、建築用バインダを含む混合物、好ましくはセメント系混合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の上述および別の目的は、特許請求の範囲に記載されたセメント混合物ならびに方法により達成される。
セルロースの添加を提供する本発明によるセメント混合物のおかげで、集塊防音特性の改良を得る利点が達成される。この集塊は、床基礎上に液体状態で置かれているか又はパネル、レンガおよびタイルなどの任意の形状及び寸法の製品を製造するためおよび柱、梁および床材スラブなどの構造建築部位を組み立てるための両者のために用いられる。
【００２０】
特に、「軽量不活性物質」〜「重量不活性物質」の範囲にある追加の物質の他にセルロースの添加を提供する本発明によるセメント混合物のおかけで、防音特性だけを有する集塊から防音特性及び構造特性を有する集塊に至るまでの広範囲の防音用集塊を得る利点が達成される。
【００２１】
さらに、有利なことに、機械的耐性ばかりでなく耐光性でもある集塊が製造される。
さらに、有利なことに、容易に入手可能で特に高価ではない物質を用いることにより、集塊はより実用的で経済的となる。
【００２２】
製造方法を考える限りにおいては、連続操作に適する慣用の建築用コンクリートミキサーを用いることにより、操作時間及び費用をも最適化することができる。
さらなる特徴及び利点は、サンプルケースについて良好に開示される本発明の好ましい実施形態の記載から明らかになるであろう。
【好ましい実施形態】
【００２３】
主に防音用集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製するに適する本発明によるセメント混合物は、いくらかのセルロースおよび不活性物質をセメントおよび水に添加することにより得られる。
【００２４】
混合物は、セメント量および用いられる不活性物質の特性の両者に基づいて変動する量のセルロースを含む。セルロースの量は、好ましくは最終的な材料の１立方メートル当たり5kg〜最大100kgの範囲にある。
【００２５】
用いられるセルロースは、繊維および紙もしくは厚紙等の両方の形態であってもよく、リサイクルされたものであってもよい。
セルロースが繊維形態である場合、繊維は好ましくは0.05〜10mmの範囲にある長さと、0.05〜10mmの範囲にある直径とを有する。
【００２６】
セルロースが紙製品（リサイクル品でもよい）の形態である場合、紙および／または厚紙製品の紙片は好ましくは100mm2未満の寸法を有する。
好ましくは、セメントの一部が水と均質に練り合わされた後で、不活性物質添加の前にのみセルロースが添加される。
【００２７】
セルロースの他にも、混合物中には、場合によってはいくらかのコルクが添加されてもよい。コルクは、混合物成分を練り合わせることを補助し、顆粒および粉末の両方の形態であってもよい。コルク顆粒が用いられる場合には、コルクは好ましくは100mm2未満の寸法を有する。
【００２８】
コルクは必須成分ではないが、防音価を増加させる。行った実験に基づくと、コルクの存在のおかげで、防音価が約3dB増加したことは注目される。
混合物において、所望の容積を得るために、新品またはリサイクル品のいずれかのポリスチレンまたは同様の物質を好ましくは球形または粉砕形態で不活性物質として用いることができる。
【００２９】
空気を「軽量不活性物質」として導入するためにポリスチレンを添加する。
あるいは、セルロースの他に、およびコルクに加えて、空気をバインダ適合性発泡体(石鹸又は他の市販の発泡体)の形態で供給することもでき、または主に防音特性だけ(すなわち非構造用)を有する集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製するために適する混合物を得るべき場合には0kg/m3〜約500kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する他の空気キャリア「軽量不活性物質」を用いることができる。
【００３０】
主に防音構造用集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製するに適する混合物を得る場合には、砂、砂利、玉砂利、川砂利、砕石またはレンガなどの約500kg/m3〜約2,000kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「重量不活性物質」を添加する。
【００３１】
「軽量不活性物質」または「重量不活性物質」に対するセメントの比率は、好ましくは100kg/m3(この値以下では、得られる被覆物は不充分な圧縮抵抗性を有し、あまり工程安定性ではない)〜600kg/m3(この値を超えると、有利な経済的結果がない)の間で変動する集塊密度を得るように変動させることができる。
【００３２】
セルロースの他に、混合物中には、着色顔料、好ましくは典型的な色を混合物に与える鉄酸化物を場合によっては添加することができる。
着色顔料は、慣用のセメント材料に関して新規な集塊を識別するためなど集塊に色を与えるために添加される。鉄酸化物が添加される場合には、色は赤色調となるであろう。
【００３３】
床基礎の上に置いた本発明による混合物から得たセメント系の主に防音用集塊の上に、分離中間層として作用し直接伝導性ゆえに防音を促進するタールペーパー（アスファルト紙）の層をさらに置くことができる。タールペーパー（アスファルト紙）の層は、好ましくは0.5mmの厚みを有する。
【００３４】
あるいは、集塊の上に、分離中間層として作用するナイロン層を置くこともできる。
そのように実現した配置の上に、特にタールペーパー（アスファルト紙）またはナイロンなどの中間層の上に、床基礎を置くこともできる。
【００３５】
セメント混合物から主に防音用集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製する本発明の方法は、下記工程を含む。
−最終的な構造用途または非構造用途に応じて、異なる成分(セメント、セルロース、不活性物質および水)の相応量を準備する工程、
−下塗りまたは組み立て物品の製造、柱、梁および床材スラブなどの構造建築部位の組み立てに適する硬化性混練物を得るまで、成分を混合する工程。
【００３６】
本発明の方法は当業者に公知の技術を用いるので、そのような技術は詳細に開示しない。
上述の成分の他に、ある量の空気を混練物内部に強制的に導入する。このような空気量は、発泡体またはたとえば粉砕されたポリスチレンなどのスポンジ材料によって搬送することができる。
【００３７】
空気が発泡体によって搬送される場合、発泡体は好ましくは市販の発泡体または発泡液体生成物の変形あるいは石鹸と水とを混合することにより得ることができる発泡体である。
【００３８】
あるいは、主に防音特性だけを有する集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製するに適する混合物を得るべき場合には、0kg/m3〜約500kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する他の空気キャリア「軽量不活性物質」を用いてもよい。
【００３９】
主に防音構造用集塊を製造するための水系硬化性混練物を調製するに適する混合物を得るべき場合には、砂、砂利、玉砂利、川砂利、砕石またはレンガなどの約500kg/m3〜約2,000kg/m3の範囲にある単位体積当たりの質量を有する「重量不活性物質」を添加する。
【００４０】
場合によっては、ある量のコルク片または粉末を挿入してもよい。
場合によっては、ある量の着色顔料をさらに挿入してもよい。
本発明の方法は、建築用コンクリートミキサーまたは他の任意の混合装置を用いて行うことができる。好ましくは、原材料を導入する前にコンクリートミキサーを起動して、連続運転させる(すなわち、コンクリートミキサーは水の導入から作動を始める)。これは、床基礎の上に置かれる場合または組み立て物品製造の際に液体である、より良好な集塊混練物を達成することを補助する。
【００４１】
集塊を構成する成分は、水、セメント、セルロースおよび不活性物質の順番に従って挿入される。
さらに、認証機関で実験を行い、顕著な防音性は300〜500kg/m3の範囲にある密度を有する本発明による防音用集塊により達成されることを示す。
【００４２】
出願人によれば、本発明による混合物および得られる集塊により達成された防音効果は、「軽量不活性物質」と組み合わされたセメント材料内部にセルロースを含む混合物組成の発明性にとって非常に有利である。
【００４３】
実験室内試験をより特別に考慮する限り、以下のように構成されたサンプルを用いて行った。ここで、各成分の量は1m3の集塊を得るために必要なものであることに留意すべきである。
【００４４】
【表１】
2007516916.tif 000002
【００４５】
サンプルは、密度320kg/m3、厚み約50mmにより特徴付けられた。
得られた結果は、21dBの被検体音低減が得られたので非常に満足できるものであった。
本発明による集塊の衝撃音のレベル低減は、被検体で評価した。試験は実験室内手順の規格に準拠して、ISO 717- Part 2の規格に準拠する結果を分析することにより行った。
【００４６】
試験に供したサンプルは、単独スラブの公称長さ=500mm、単独スラブの公称幅=500mm、単独スラブの公称厚み=約50mmの寸法の上記組成および特性を有する集塊の3種のスラブの組み立てにより形成した。
【００４７】
厚み0.5mmのタールペーパー紙1シートを集塊スラブの上に位置づけた。
サンプルを厚み140mmの強化コンクリート製の被検床と厚み40mm及び表面密度128kg/m3の"pietra serena"製のスクリードとの間に位置づけた。
【００４８】
このスラブをT字形に配置し、試験に用いた規格化された衝撃装置(モデル3204、Bruel & Kjaer)は第1の水平位置でTアームに沿って、続いて第2の垂直位置でT脚に沿って、操作された。
【００４９】
発生した音のレベルは、受信室内で測定され、100Hz〜3150Hzの間の周波数範囲内でのスペクトル分析による残響時間により特徴付けられる。類似の測定を規格化された衝撃装置を強化コンクリート製の被検床と接触するように直接置いた"pietra serena"製のスクリード上で操作することにより行った。
【００５０】
結果評価手順は、上述のISO 717 - Part 2に準拠して規格化された曲線の補助で行った。
結果の比較分析は、被検体の寄与ゆえに、衝撃音のレベル低減を定量的に与えた。
【００５１】
下記式を用いて各周波数帯について衝撃音響圧「L」のレベル値を計算した。
L = Li + 10・log A/Ao
式中、Li = 受信室内の音響圧力の平均レベル（dB）
Ao =対照表面積値＝10 m2
A =受信室の等価吸音表面積（m2）、これは下記式を用いて計算される。
A = 0.16・V/T
式中、V = 受信室の容積（m3）＝69 m3
T = 残響時間（s）
試験中の雰囲気条件は以下の通りであった。
−平均雰囲気温度=12℃
−相対湿度=35%
−最適通気
試験結果は、100Hz〜3150Hzの間の周波数帯内で、500Hzで下記評価指標を生じさせた。
−床+スクリード： Ｉ1=76dB
−床+被検体+スクリード：Ｉ2=55dB
よって、防音価は上記21dBに等しい。
【００５２】
その後、3種の追加の実験を同じ手順であるが発泡体をポリスチレンで置換し、サンプルは上記と同じ厚みであるが密度をそれぞれ320kg/m3、400kg/m3および480kg/m3として、上記認証機関で行った。
【００５３】
防音結果は24〜25dBの範囲の音低減を伴い、先の試験の一つよりも高いことが証明された。
本発明を好ましい構成を参照しながら開示したが、一般に、当業者には明らかなように、本発明の範囲内に含まれるべきことが意図されているさらなる用途および変形例を受け入れる余地がある。
【００５４】
特に、本発明による混合物は好ましくはセメント系混合物であるが、石灰またはクレイなどのセメントとは異なる慣用の建築用バインダに基づく混合物である本発明の別の実施形態も本発明の範囲に含まれると意図されている。
【００５５】
さらに、本発明による方法は慣用の建築用コンクリートミキサーを用いているが、異なる設備で混練が生じる場合、とりわけ集塊が床基礎の上にある代わりに、パネル、レンガおよびタイルなどの組み立て物品を製造するために、または柱、梁および床材スラブなどの構造建築部位を組み立てるために、または他の加工片のために用いられる場合にも同様の用途および結果を得ることができる。
【国際調査報告】
2007516916.tif 000003
2007516916.tif 000004
2007516916.tif 000005
2007516916.tif 000006
2007516916.tif 000007