(57)【要約】セメント質混合物は軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水を含む。１形態では、硬化して固体を形成したときに、利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む、予め選択したパラメータを達成する硬化可能な液体または流動性のある固体がもたらされるように、構成成分が選択され、前記利用可能なパラメータは固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含む。別の形態では、硬化して固体になったときに、該固体が利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む予め選択したパラメータを持つように、構成成分の相対濃度が予め定められた配合に従って、硬化可能な液体または流動性のある固体をもたらすように調整され、前記利用可能なパラメータは固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含むセメント質混合物であって、
硬化して固体を形成したときに、利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む、予め選択したパラメータを達成する硬化可能な液体または流動性のある固体がもたらされるように、構成成分が選択され、前記利用可能なパラメータが固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含む、
セメント質混合物。
【請求項２】
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含むセメント質混合物であって、
硬化して固体になったときに、前記固体が利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む予め選択したパラメータを持つように、構成成分の相対濃度が予め定められた配合に従って、硬化可能な液体または流動性のある固体をもたらすように調整され、前記利用可能なパラメータが固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含む、
セメント質混合物。
【請求項３】
前記軽量材料が軽量ポリマまたはプラスチック材料から選択される、請求項１または２に記載のセメント質混合物。
【請求項４】
前記軽量ポリマまたはプラスチック材料が再生発泡ポリスチレンフォームを含む、請求項３に記載のセメント質混合物。
【請求項５】
前記樹脂が１成分系の硬化可能なポリマから選択される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のセメント質混合物。
【請求項６】
前記１成分系の硬化可能なポリマがポリ酢酸ビニルおよびアクリル樹脂から選択される、請求項５に記載のセメント質混合物。
【請求項７】
前記樹脂がエラストマ材料から選択される、請求項５に記載のセメント質混合物。
【請求項８】
前記樹脂がエラストマ材料をさらに含む、請求項５または６に記載のセメント質混合物。
【請求項９】
前記エラストマ材料がポリブタジエンまたはその誘導体を含む、請求項７または８に記載のセメント質混合物。
【請求項１０】
前記ポリブタジエンまたはその誘導体がカルボキシル化ブタジエンスチレンコポリマを含む、請求項９に記載のセメント質混合物。
【請求項１１】
６ｋｇのセメント、１ｋｇの砂、３リットルの水、および１リットルの樹脂を２０リットルのバケツ内で混合して低粘性ペーストを形成することによってスラリを調製し、５４リットルのポリスチレンビーズおよび５０ｍｌの繊維を混合して均一な混合を形成し、前記スラリをそこに添加し、軽量材料（ポリスチレン）がスラリの均等なコーティングを有するように混合してセメント質混合物を形成し、前記セメント質混合物を型内に注入し、２４時間の期間にわたって硬化させて固体を形成し、前記固体をさらなる期間にわたって空気乾燥させることによって調製される軽量コンクリート建築材料。
【請求項１２】
前記樹脂がカルボキシル化ブタジエンスチレンラテックスを含む、請求項１１に記載の軽量建築材料。
【請求項１３】
前記繊維が１０ｍｍのポリプロピレン繊維を含む、請求項１１または１２に記載の軽量建築材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良セメント質混合物に関する。本発明は主として、建材に形成することのできるセメント質混合物に向けられる。例えば本発明のセメント質混合物は、ブロックに成形したり、パネルに形成したりすることができる。しかし、本発明はそのような用途に限定されない。
【背景技術】
【０００２】
建築用ブロック、壁パネル等の建材を形成するためのセメント質混合物は公知である。コンクリートまたはシンダーブロックなどのための「ベッサー（Ｂｅｓｓｅｒ）」および「コロンビア」プロセスのようなプロセスは、広範囲に支持されている。壁パネル等のための軽量コンクリート配合も策定されたが、時々、構造強度が不充分な建材が生じる結果となった。コンクリートブロックをはじめとするそのような建材は往々にして、防音性および断熱性のみならず、防火性等級についても犠牲にする。
【０００３】
本願出願人によって開発された複合パネルは、国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ０１／００９４５号および第ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００７１９号に開示されている。しかし、そこに開示された配合の改良または代替が開発された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、先行技術の不利点の１つまたはそれ以上を軽減する改良セメント質混合物を提供することを目的とする。本発明の他の目的および利点は、以下の説明から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記に鑑みて、本発明は大まかに、
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含むセメント質混合物であって、
硬化して固体を形成したときに、利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む、予め選択したパラメータを達成する硬化可能な液体または流動性のある固体がもたらされるように、構成成分が選択され、前記利用可能なパラメータが固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含み、
硬化したときに、固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性、および防火性等級のうちの２つ以上を含む予め定められた組のパラメータを達成する硬化可能な液体または流動性のある固体がもたらされるように、前記構成成分が選択される、
セメント質混合物に存する。
【０００６】
別の態様では、本発明は大まかに、
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含むセメント質混合物であって、
硬化して固体になったときに、該固体が利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータを含む予め選択したパラメータを持つように、構成成分の相対濃度が予め定められた配合に従って、硬化可能な液体または流動性のある固体をもたらすように調整され、前記利用可能なパラメータが固体の密度、圧縮強度、遮音性、断熱性および防火性の等級を含む、
セメント質混合物に存する。
【０００７】
軽量材料は好ましくは、発泡ポリスチレンフォームのような軽量ポリマまたはプラスチック材料から選択される。さらに好ましくは、軽量材料は、再生されたプラスチックおよび／またはゴム製品を含む。軽量材料はまた、木材チップ、製造軽量構成物等を含むこともでき、軽量材料は耐久性、コスト、混合物の他の構成成分との相溶性および上記の予め定められた組のパラメータへの貢献のために選択される。
【０００８】
樹脂は、硬化可能なポリマ材料、好ましくはポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂等のような１成分系の硬化可能なポリマから選択される。さらに好ましくは、樹脂は例えばポリブタジエンまたはその誘導体のようなエラストマ材料であるか、あるいはそれを含む。１つの好適なエラストマ樹脂は、カルボキシル化ブタジエンスチレンコポリマを含む。好ましくは、樹脂および軽量材料は相互に作用し合って、セメント質混合物に含めるための複合材料を相乗的にもたらすように選択される。樹脂は液状または粉末状の形態とすることができる。
【０００９】
好ましくは、繊維性材料は固体を強化し、好ましくは麻くず、短繊維等の形で、例えば合成または天然繊維、木材繊維、ガラス繊維等を含むことができる。繊維性材料はまた、ファイバガラス、獣毛、植物繊維等のような「広範な」繊維を含むこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明をより容易に理解し、実施することができるようにするために、以下本発明の１つまたは複数の実施例について言及し、そこで本発明の態様および実施形態の少なくとも幾つかについて、本発明の開発における実験研究から説明する。実施例に記載するセメント質混合物は、例えば鋼で被覆されるパネル等の低温室用のスキンパネル用途の場合に、発明者が現時点で知る限り本発明を実行する最良の方法を具現するものである。
【実施例１】
【００１１】
軽量コンクリート建築材料を建築および建設資材および部材への使用のために試験するために、本発明に従って配合した。
【００１２】
６ｋｇのセメント、１ｋｇの砂、３リットルの水、および１リットルの樹脂を２０リットルのバケツ内で混合し、混合物を手持ち式電動ミキサにより攪拌して低粘性ペーストを形成することによって、スラリを調製した。５４リットルのポリスチレンビーズおよび５０ｍｌの繊維を１００リットルの混合容器内で混合して、均一な混合を確実にし、次いで、混合物を攪拌し続けながら、それにスラリを徐々に添加した。スラリが全部添加された後、混合物を数分間混合し、軽量材料（ポリスチレン）がスラリの均等なコーティングを有することを目視確認した。この試験に用いた樹脂はカルボキシル化ブタジエンスチレンラテックスであり、使用した繊維は１０ｍｍのポリプロピレン繊維であった。
【００１３】
次いで混合物を、植物油離型剤で前処理しておいた型（直方体）内に注入した。型の側面を軽打して、特に型の隅に混合物を沈降させた。型に少し過剰充填し、直定規により成形される材料を水平に均すように過剰材料を除去した。混合物を型内に押し込んだり圧縮することはしなかった。型内の混合物を圧縮することなく型を閉鎖するように構成された蓋によって、混合物を中に閉じ込めた。
【００１４】
型内の混合物を２４時間の期間にわたって硬化させてブロックを形成し、その後、ブロックを型から取り出した。ブロックをさらなる期間空気乾燥させ、その後、ブロックに測定を行ない、試験を実行した。
【００１５】
型から取り出した直後、ブロックは脆弱であることが判明した。成形面は固化しており、非結合材料は出なかった。蓋面は非結合成分の小片を数個出した。ブロックは、面を損傷または欠損することなく注意を払って取り扱うのに充分に湿りかつ固まっていた。乾燥後、ブロックの硬度はかなり増大し、以下の特徴が記録された。
寸法（ｍｍ）：２２５×５５８×２８８
体積（ｍ３）：０．０３６１５８
５日間の外気乾燥後の試料重量：６．５ｋｇ
密度（ｋｇ／ｍ３）：１８０
【００１６】
以上から、発明者は、該配合および方法を使用して、ブロック、パネルおよび異形材を含む所望の形状に成形することができると結論した。
【実施例２】
【００１７】
実施例１のブロックを耐火性について試験した。ブロックから厚さ５０ｍｍの試料を切り出し、携帯用プロパンガスバーナの上に配置した。ノズルを慎重に、切片面から５０ｍｍの位置に配置した。バーナを点火し、火炎を切片面（被加熱面）の中心に向けた。炎が上がったときに、タイマを作動させた。特定のベンチマークに達するまで、試験を続行し、時間を測定した。探し求めたベンチマークは第一に、反対側の面が接触できないほど高温になることによって絶縁が損傷されたことを示し、火炎が切片の反対側で見られることによって切片の完全性が損傷したことを示す標識であった。反対側の面の温度を５分間隔で測定し、その結果は次の通りであった。
【００１８】
５分：被加熱面のポリスチレンビーズの表面が、火炎をそこに当ててから数秒以内に崩壊した。火炎領域付近に表面の炭化が見られた。火炎は火炎源の半径を越えて拡がらなかった。反対側の面から少量の煙が出ていることが観察された。
１０分：被加熱面は赤熱光を放った。反対側の面は周囲より数度高いが、無傷のままであった。
１５分：被加熱面は赤熱光を放った。火炎領域付近に局所的な炭化があった。反対側の面は手で触ると暖かく、表面のポリスチレンは、手で軽く圧力を加えたときに海綿のような手触りを示した。
２０分：被加熱表面は赤熱光を放った。試験１５分以降、局所的炭化に目立った展開は無かった。反対側の面は暖かくかつ無傷のままであったが、表面に円形の焦げ痕が現われた。
２５分：被加熱表面は赤熱光を放った。試験２０分以降、局所的炭化に目立った展開は無かった。反対側の表面は熱く感じ（約７５℃）、ポリスチレンビーズが融解し始めた。焦げ痕の直径が増大した。
３０分：被加熱表面は赤熱光を放った。試験２５分以降、局所的炭化は約３ｍｍ進行した。反対側の面は約７５℃のままであった。ポリスチレンビーズは被加熱表面で火炎を中心に直径約５０ｍｍまで融解した。焦げ痕は直径約５０ｍｍに増大した。
３５分：被加熱表面は赤熱光を放った。試験３０分以降、局所的炭化に目立った展開は無かった。ポリスチレンビーズは被加熱面で火炎を中心に直径約７５ｍｍまで融解した。反対側の面の焦げ痕は直径約７５ｍｍであった。
４０分：試験３５分から目立った変化無し。
４５分：試験４０分から目立った変化無し。絶縁は無傷のままであった。
５０分：被加熱表面は赤熱光を放った。試験４５分以降、局所的炭化は約２ないし３ｍｍ進行した。ポリスチレンビーズは被加熱面で火炎を中心に直径約９０ｍｍまで融解した。反対側の面の焦げ痕は直径約９０ｍｍであった。
５５分：試験５０分から目立った変化無し。
６０分：試験５５分から目立った変化無し。
６５分：火炎領域付近の局所的炭化に約２ｍｍのさらなる軽微な溶食。それ以外は試験６０分から目立った変化は無かった。
７０分：反対側の面の温度は一定にとどまっていたが、中央に約２ｍｍの軽微な溶食があった。
７５分：試験７０分から目立った変化無し。
８０分：火炎領域付近の局所的炭化に約１０ｍｍの深さまでのさらなる軽微な溶食。それ以外は試験７５分から目立った変化は無かった。
８５分：反対側の面の温度は一定にとどまっていた。それ以外は試験８０分から目立った変化は無かった。
９０分：試験８５分から目立った変化無し。
９５分：試験９０分から目立った変化無し。
１５５分：火炎領域付近の局所的炭化に深さ約２０ｍｍの漸進的溶食。温度は高くなったが、依然として素手で触れることができないほど過度の高温ではなかった。反対側の面の表面の溶食は深さ約５ｍｍまで進行した。
１６０分：試験を終了した。ガスボトルはほぼ空であった。
【００１９】
上記の試験から、絶縁および完全性の損傷は試験期間では発生しないと判定された。試験の早期段階で少量の煙が観察されたが、過剰とはみなされず、試験の第１段階より先まで続くことはなかった。被加熱面の溶食は非常に緩慢であった。反対側の面が加温されるにつれて、表面のポリスチレンが融解し、軽微な表面の溶食が観察された。反対側の表面は、試験期間中に表面を素手で保持することができる温度より高温にはならなかった。この試験は観察試験にすぎないので、温度測定装置は使用しなかった。
【００２０】
試験試料の切片は、耐火性の全ての予想尺度を越えた。結果は、本発明に係る軽量コンクリートの実施例が、６００℃乃至１９００℃（赤熱光は１１００℃乃至１３００℃である）の持続温度に、１６０分を超える時間にわたって耐えられることを示した。本発明の改良セメント質混合物から形成される各建築材料および／または製品に対してだけでなく、その全範囲の適用、固定、および仕上げに対しても、標準化された手順によるフルスケール防火性等級試験が望ましいことを念頭に置いて、そのような結果は、大部分の建築用防火性等級要件を超えるものである。
【００２１】
本発明を特定の実施例に関連して説明したが、本発明は、特許請求の範囲に記載する発明の広い範囲内に包含される他の形でも、実現することができることを、当業者は理解されるであろう。
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含み、硬化可能な液体または流動性のある固体状の組成となしうるセメント質混合物であって、
硬化して固体を形成したときに、利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータと共に、予め選択した、固体の遮音性、断熱性および防火性の等級を含むパラメータを達成し、前記利用可能なパラメータが固体の密度および圧縮強度を含む、
セメント質混合物。
【請求項２】
軽量材料、セメント、樹脂、砂、繊維性材料および水
を含み、構成成分の相対濃度が予め定められた配合に従って、硬化可能な液体または流動性のある固体状に調整しうる、セメント質混合物であって、
硬化して固体になったときに、利用可能なパラメータから選択された２つ以上のパラメータと共に、前記固体が予め選択した固体の遮音性、断熱性および防火性の等級を含むパラメータを持ち、前記利用可能なパラメータが固体の密度および圧縮強度を含む、
セメント質混合物。
【請求項３】
前記軽量材料が軽量ポリマまたはプラスチック材料から選択される、請求項１または２に記載のセメント質混合物。
【請求項４】
前記軽量ポリマまたはプラスチック材料が再生発泡ポリスチレンフォームを含む、請求項３に記載のセメント質混合物。
【請求項５】
前記樹脂が１成分系の硬化可能なポリマから選択される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のセメント質混合物。
【請求項６】
前記１成分系の硬化可能なポリマがポリ酢酸ビニルおよびアクリル樹脂から選択される、請求項５に記載のセメント質混合物。
【請求項７】
前記樹脂がエラストマ材料から選択される、請求項５に記載のセメント質混合物。
【請求項８】
前記樹脂がエラストマ材料をさらに含む、請求項５または６に記載のセメント質混合物。
【請求項９】
前記エラストマ材料がポリブタジエンまたはその誘導体を含む、請求項７または８に記載のセメント質混合物。
【請求項１０】
前記ポリブタジエンまたはその誘導体がカルボキシル化ブタジエンスチレンコポリマを含む、請求項９に記載のセメント質混合物。
【請求項１１】
６ｋｇのセメント、１ｋｇの砂、３リットルの水、および１リットルの樹脂を２０リットルのバケツ内で混合して低粘性ペーストを形成することによってスラリを調製し、５４リットルのポリスチレンビーズおよび５０ｍｌの繊維を混合して均一な混合を形成し、前記スラリをそこに添加し、軽量材料（ポリスチレン）がスラリの均等なコーティングを有するように混合してセメント質混合物を形成し、前記セメント質混合物を型内に注入し、２４時間の期間にわたって硬化させて固体を形成し、前記固体をさらなる期間にわたって空気乾燥させることによって調製される軽量コンクリート建築材料であって、前記樹脂がカルボキシル化ブタジエンスチレンラテックスを含む軽量コンクリート建築材料。
【請求項１２】
前記繊維が１０ｍｍのポリプロピレン繊維を含む、請求項１１に記載の軽量建築材料。
【国際調査報告】
2008515753.tif 000002
2008515753.tif 000003
2008515753.tif 000004