(57)【要約】【課題】簡易に表面気泡の発生を抑制しうるセメント含有成形体の製造方法を提供する。【解決手段】型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを塗布する塗布工程と、塗布工程の後に、型枠の中に、セメント、細骨材及び水を少なくとも含むセメント含有水硬性組成物を供給する組成物供給工程と、型枠の中のセメント含有水硬性組成物を硬化させて、セメント含有硬化体を形成させる硬化工程と、型枠から上記セメント含有硬化体を脱型して、セメント含有成形体を得る脱型工程、を含むセメント含有成形体の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを塗布する塗布工程と、
上記塗布工程の後に、上記型枠の中に、セメント、細骨材及び水を少なくとも含むセメント含有水硬性組成物を供給する組成物供給工程と、
上記型枠の中の上記セメント含有水硬性組成物を硬化させて、セメント含有硬化体を形成させる硬化工程と、
上記型枠から上記セメント含有硬化体を脱型して、セメント含有成形体を得る脱型工程、
を含むことを特徴とするセメント含有成形体の製造方法。
【請求項２】
上記パラフィンエマルジョンは、固形パラフィンが乳化処理されて水中にパラフィン粒子として分散してなり、かつ、パラフィン粒子の全量中の０．２〜１．０μｍの粒子径を有するパラフィン粒子の割合が６０質量％以上のものである請求項１に記載のセメント含有成形体の製造方法。
【請求項３】
上記塗布工程と上記組成物供給工程の間に、上記パラフィンエマルジョンを乾燥させる乾燥工程を含む請求項１又は２に記載のセメント含有成形体の製造方法。
【請求項４】
上記セメント含有水硬性組成物は、強熱減量が１．０質量％以下であるフライアッシュを含むものである請求項１〜３のいずれか１項に記載のセメント含有成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント含有成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モルタルやコンクリートの硬化体の表面に形成される気泡（以下、「表面気泡」ともいう。）は、硬化体の美観性や耐久性の低下の原因となっている。特に、コンクリート製品は、高い品質が求められることから、わずかな表面気泡であっても補修が求められる場合が多く、コンクリート製品メーカーは、表面気泡の低減のために多大な労力と費用の負担を強いられている。
従来、モルタルやコンクリートの硬化体の表面気泡の発生を抑制しうる方法として、過剰に振動締め固めを行う方法や、表面気泡を抑制するための特別な治具を使用する方法等、様々な方法が知られている。
表面の気泡がなく美観性に優れたセメント組成物として、例えば、特許文献１には、ポゾランとセメント用分散剤を含有するセメント組成物においてポリビニル化合物を配合したことを特徴とするセメント組成物が記載されている。
また、表面気泡の少ないコンクリート製品の製造方法として、特許文献２には、型枠内への中流動コンクリートの打設速度が１０〜９０ｃｍ／ｍｉｎおよび型枠面における振動の加速度が１０〜７０ｍ／ｓｅｃ２であることを特徴とするコンクリート製品の振動締め固め成形方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８６０６０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３４００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、簡易に表面気泡の発生を抑制しうるセメント含有成形体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを塗布する工程と、型枠の中にセメント含有水硬性組成物を供給する工程と、型枠の中のセメント含有水硬性組成物を硬化させる工程と、型枠からセメント含有硬化体を脱型してセメント含有成形体を得る工程を含む方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］  型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを塗布する塗布工程と、上記塗布工程の後に、上記型枠の中に、セメント、細骨材及び水を少なくとも含むセメント含有水硬性組成物を供給する組成物供給工程と、上記型枠の中の上記セメント含有水硬性組成物を硬化させて、セメント含有硬化体を形成させる硬化工程と、上記型枠から上記セメント含有硬化体を脱型して、セメント含有成形体を得る脱型工程、を含むことを特徴とするセメント含有成形体の製造方法。
［２］  上記パラフィンエマルジョンは、固形パラフィンが乳化処理されて水中にパラフィン粒子として分散してなり、かつ、パラフィン粒子の全量中の０．２〜１．０μｍの粒子径を有するパラフィン粒子の割合が６０質量％以上のものである前記［１］に記載のセメント含有成形体の製造方法。
［３］  上記塗布工程と上記組成物供給工程の間に、上記パラフィンエマルジョンを乾燥させる乾燥工程を含む前記［１］又は［２］に記載のセメント含有成形体の製造方法。
［４］  上記セメント含有水硬性組成物は、強熱減量が１．０質量％以下であるフライアッシュを含むものである前記［１］〜［３］のいずれかに記載のセメント含有成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のセメント含有成形体の製造方法によれば、簡易に表面気泡の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明のセメント含有成形体の製造方法について、工程ごとに詳しく説明する。
［塗布工程］
本工程は、型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを塗布する工程である。
パラフィンエマルジョンとしては、優れた塗布性（型枠の内壁面に、均一に塗布することができる性能）を有する観点から、固形パラフィンが乳化処理されて水中にパラフィン粒子として分散してなり、かつ、パラフィン粒子の全量中の０．２〜１．０μｍ（好ましくは０．３〜０．９μｍ、より好ましくは０．４〜０．８μｍ）の粒子径を有するパラフィン粒子の割合が６０質量％以上（好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上）のものが好適である。
【０００８】
パラフィン粒子の平均粒子径は、優れた塗布性を有する観点からは）、好ましくは０．８５μｍ以下、より好ましくは０．８μｍ以下、特に好ましくは０．７μｍ以下である。また、上記平均粒子径は、パラフィンエマルジョンの製造の容易性の観点からは、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．３μｍ以上である。
なお、パラフィン粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えば、島津製作所社製、「ＳＡＬＤ−２１００」）によって測定することができる。
パラフィンエマルジョンの固形分濃度（パラフィンエマルジョン中のパラフィン粒子の割合）は、好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％、特に好ましくは２５〜３５質量％である。該濃度が１０質量％以上であれば、得られるセメント含有成形体の表面気泡の数をより少なくすることができる。該濃度が４０質量％以下であれば、パラフィンエマルジョンの原料コストをより低減することができる。
【０００９】
［乾燥工程］
本工程は、塗布工程と組成物供給工程（後述）の間に、任意に設けられる工程であって、パラフィンエマルジョンを乾燥させる工程である。
乾燥方法は、例えば、１〜４０℃（好ましくは１５〜３５℃）の環境下で静置する方法等が挙げられる。
型枠の内壁面に塗布されたパラフィンエマルジョンを乾燥させることで、セメント含有成形体の表面気泡（特に、最大寸法（例えば、表面気泡が楕円形の場合、長径）３ｍｍ未満の表面気泡）の数をより少なくすることができる。
塗布工程または乾燥工程において、型枠の内壁面にパラフィンエマルジョンからなる皮膜を形成することで、通常の打設（例えば、通常の振動締め固めによる打設）の条件であっても、一般的な離型油を型枠の内壁面に塗布した場合と比較して、セメント含有成形体の表面気泡の数を大幅に小さくすることができる。また、セメント含有成形体の表面を、色むらが抑制された均質な色調に仕上げることができる。
【００１０】
［組成物供給工程］
本工程は、塗布工程または乾燥工程の後に行われる工程であって、型枠の中に、セメント、細骨材及び水を少なくとも含むセメント含有水硬性組成物を供給する工程である。
セメントとしては、特に限定されるものではなく、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や、混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
【００１１】
細骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、スラグ細骨材、及び軽量細骨材、又はこれらの混合物等が挙げられる。
また、セメント含有水硬性組成物は、粗骨材を含んでいてもよい。
粗骨材としては、特に限定されず、例えば、川砂利、山砂利、陸砂利、海砂利、砕石、スラグ粗骨材、及び軽量粗骨材、又はこれらの混合物等が挙げられる。
骨材（細骨材及び粗骨材）の配合量は特に限定されず、モルタルやコンクリート等における一般的な配合量であればよい。例えば、骨材（細骨材及び粗骨材）の配合量は、セメント１００質量部に対して、好ましくは１００〜７００質量部、より好ましくは１２０〜４００質量部である。
また、粗骨材を用いる場合、細骨材率は、好ましくは５〜６０％、より好ましくは３０〜５０％である。細骨材率が前記範囲内であれば、セメント含有水硬性組成物のワーカビリティや成形のし易さが向上する。
【００１２】
水としては、特に限定されず、水道水、スラッジ水等が挙げられる。
セメント含有水硬性組成物の水セメント比は、特に限定されず、モルタルやコンクリート等における一般的な数値であればよい。例えば、水セメント比は、好ましくは２０〜６０％、より好ましくは３０〜５０％である。
なお、水セメント比とは、水とセメントの質量比（水／セメント）を百分率（％）で表したものである。
【００１３】
セメント含有水硬性組成物は、必要に応じて他の材料を含んでいてもよい。必要に応じて含まれる他の材料としては、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤、及び消泡剤等の各種混和剤や、フライアッシュ、シリカフューム、及び高炉スラグ微粉末等の各種混和材等が挙げられる。
セメント含有水硬性組成物がフライアッシュを含む場合、該フライアッシュは、セメント含有成形体の表面の明度を向上させ、より美観性を向上させる観点から、強熱減量が１．０質量％以下（好ましくは０．９５質量％以下、より好ましくは０．９質量％以下）であるものが好ましい。
セメント１００質量部に対するフライアッシュの量は、好ましくは５〜５０質量部、より好ましくは１０〜４０質量部、特に好ましくは１５〜３０質量部である。該含有率が５質量部以上であれば、フライアッシュの有効活用をより図ることができる。該含有率が５０質量部以下であれば、セメント含有成形体の強度をより大きくすることができる。
型枠にセメント含有水硬性組成物を供給した後、振動締固めを行ってもよい。
【００１４】
［硬化工程］
本工程は、組成物供給工程の後に行われる工程であって、型枠の中のセメント含有水硬性組成物を硬化させて、セメント含有硬化体を形成させる工程である。
硬化方法としては、例えば、所定の温度（例えば、１０〜４０℃）で所定の時間（例えば、１〜３日間）、養生を行う方法が挙げられる。
養生としては、気中養生、封緘養生、蒸気養生等が挙げられる。
［脱型工程］
本工程は、硬化工程の後に行われる工程であって、型枠からセメント含有硬化体を脱型して、セメント含有成形体を得る工程である。
得られたセメント含有成形体は、表面気泡の数が少ないものであり、該成形体の表面は美観性に優れるものである。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）セメント；普通ポルトランドセメント、太平洋セメント社製
（２）細骨材；山砂、静岡県掛川市産
（３）粗骨材；砕石２００５、茨城県桜川市産
（４）水；水道水
（５）パラフィンエマルジョン；固形パラフィンが乳化処理されて水中にパラフィン粒子として分散してなるもの、パラフィン粒子の全量中の０．２〜１．０μｍの粒子径を有するパラフィン粒子の割合：６０質量％以上、固形分濃度：３０質量％、平均粒子径：０．５μｍ、太平洋マテリアル社製、商品名：「太平洋ＮＮ」
（６）離型剤；油性、中央石油化学工業社製、商品名：モールドオイル  Ｅ−２０
（７）フライアッシュ；強熱減量：０．９質量％
（８）高性能減水剤；ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターグレニウム８０００ＳＭ」
（９）消泡剤；ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターエア４０４」
【００１６】
［実施例１］
縦３０ｃｍ、横６ｃｍ、高さ３０ｃｍの型枠の内壁面に、パラフィンエマルジョンを均一に塗布した後、常温（２０℃）の環境下で、１時間静置して、塗布したパラフィンエマルジョンを乾燥させた。
型枠内に、表１に示す配合のセメント含有水硬性組成物を、型枠内の高さ１５ｃｍまで供給した。
上記セメント含有水硬性組成物は、強制練り二軸ミキサに、水と混和剤（高性能減水剤及び消泡剤）以外の材料を投入し、１５秒間空練りを行った後、水と混和剤を投入し、１２０秒間混練することで作製した。また、得られたセメント含有水硬性組成物のスランプについて、「ＪＩＳ  Ａ  １１０１：２００５（コンクリートのスランプ試験方法）」に準拠して測定した。結果を表２に示す。
型枠内のセメント含有水硬性組成物の上面を、突き棒（先端が、縦３０ｃｍ、横６ｃｍの平坦な長方形の形状を有するもの）を用いて１０回突き、次いで、テーブルバイブレータを用いて６０秒間振動させて、振動締固めを行った。さらに、振動締固め後のセメント含有水硬性組成物の上部に、上記セメント含有水硬性組成物を、型枠の上面（高さ３０ｃｍ）まで供給し、該セメント含有水硬性組成物の上面を、上記突き棒を用いて１０回突き、テーブルバイブレータを用いて６０秒間振動させて、振動締固めを行った。
打設後の型枠を、２時間の前養生を行った後、２０℃／時間の条件で温度を昇温させて、最高温度６５℃の条件下で３時間保持し、その後、２０℃になるまで８時間かけて降温する蒸気養生を行って、セメント含有水硬性組成物を硬化させた後、型枠内のセメント含有硬化体を脱型して、セメント含有成形体を得た。
【００１７】
得られたセメント含有成形体の表面に存在する、最大寸法（例えば、表面気泡が楕円形の場合、長径）が３ｍｍ以上である表面気泡（以下、「３ｍｍ以上の表面気泡」ともいう。）の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の表面に存在する、最大寸法が３ｍｍ未満である表面気泡（以下、「３ｍｍ未満の表面気泡」ともいう。）の数は、実施例２や比較例１で得られたセメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、得られたセメント含有成形体は美観性に優れていた。
【００１８】
［実施例２］
パラフィンエマルジョンを塗布した直後に（乾燥させずに）、型枠内に表１に示す配合のセメント含有水硬性組成物を供給する以外は、実施例１と同様にしてセメント含有成形体を得た。
得られたセメント含有成形体の３ｍｍ以上の表面気泡の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数は、比較例１で得られたセメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、得られたセメント含有成形体は、比較例１で得られたセメント含有成形よりも、美観性に優れていた。
【００１９】
［比較例１］
パラフィンエマルジョンの代わりに、離型剤を塗布する以外は、実施例２と同様にしてセメント含有成形体を得た。
得られたセメント含有成形体の３ｍｍ以上の表面気泡の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数は、実施例１〜２で得られたセメント含有成形体３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも多く、得られたセメント含有成形体は、実施例１〜２で得られたセメント含有成形よりも、美観性に劣っていた。
【００２０】
［実施例３］
型枠内に、表１に示す配合のセメント含有水硬性組成物を使用する以外は、実施例１と同様にしてセメント含有成形体を得た。
上記セメント含有水硬性組成物のスランプについて、「ＪＩＳ  Ａ  １１０１：２００５（コンクリートのスランプ試験方法）」に準拠して測定した。結果を表２に示す。
得られたセメント含有成形体の３ｍｍ以上の表面気泡の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数は、実施例４や比較例２で得られたセメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、得られたセメント含有成形体は美観性に優れていた。
さらに、得られたセメント含有成形体は、実施例１で得られたセメント含有成形体と比較して、明度が大きく、より美観性に優れていた。
【００２１】
［実施例４］
型枠内に、表１に示す配合のセメント含有水硬性組成物を使用する以外は、実施例２と同様にしてセメント含有成形体を得た。
得られたセメント含有成形体の表面の３ｍｍ以上の表面気泡の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数は、比較例２で得られたセメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、得られたセメント含有成形体は、比較例２で得られたセメント含有成形よりも、美観性に優れていた。
さらに、得られたセメント含有成形体は、実施例２で得られたセメント含有成形体と比較して、明度が大きく、より美観性に優れていた。
【００２２】
［比較例２］
型枠内に、表１に示す配合のセメント含有水硬性組成物を使用する以外は、比較例１と同様にしてセメント含有成形体を得た。
得られたセメント含有成形体の３ｍｍ以上の表面気泡の数を表２に示す。
また、セメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数は、実施例３〜４で得られたセメント含有成形体の３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも多く、得られたセメント含有成形体は、実施例３〜４で得られたセメント含有成形よりも、美観性に劣っていた。
【００２３】
【表１】
2019177492.tif 000002
【００２４】
【表２】
2019177492.tif 000003
【００２５】
実施例１〜２と比較例１における３ｍｍ以上の表面気泡の数の比較（実施例１〜２：３個、比較例１：２９個）や、実施例３〜４と比較例２における３ｍｍ以上の表面気泡の数の比較（実施例３〜４：３個、比較例２：３８個）から、本発明のセメント含有成形体の製造方法によれば、表面気泡の発生を抑制しうることがわかる。
また、実施例１（パラフィンエマルジョンを塗布し、乾燥させた後、セメント含有水硬性組成物を供給したもの）と実施例２（パラフィンエマルジョンを塗布した後、乾燥させずに、セメント含有水硬性組成物を供給したもの）を比較すると、実施例１における３ｍｍ未満の表面気泡の数は、実施例２における３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、より美観性に優れていることがわかる。
同様に、実施例３（パラフィンエマルジョンを塗布し、乾燥させた後、セメント含有水硬性組成物を供給したもの）と実施例４（パラフィンエマルジョンを塗布した後、乾燥させずに、セメント含有水硬性組成物を供給したもの）を比較すると、実施例３における３ｍｍ未満の表面気泡の数は、実施例４における３ｍｍ未満の表面気泡の数よりも少なく、より美観性に優れていることがわかる。
【００２６】
さらに、実施例１と実施例３、実施例２と実施例４の比較から、強熱減量が０．９質量％であるフライアッシュを含むセメント含有水硬性組成物（実施例３〜４）によれば、より美観性に優れたセメント含有成形体を得ることができることがわかる。
なお、実施例および比較例では、セメント含有水硬性組成物としてコンクリートを使用しているが、モルタル（粗骨材を含まないもの）でも同様の傾向が見られると推測される。