(57)【要約】      （修正有）【課題】接着剤または結合剤としてのポルトランドセメントの全排除、および触媒または硬化剤としての水の全排除によって特徴づけられる、ポリマーコンクリートの新規組成物。【解決手段】ｉ）６．０から３５重量パーセントの重合樹脂または重縮合樹脂、ｉｉ）９４．０から６５．０重量パーセントの充填材または機械的抵抗エレメント、ｉｉｉ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた０．５から５．０重量パーセントの触媒、ｉｖ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた非水溶性の重金属で生成されたセッケンに基づいて、１．０から６．０重量パーセントの促進剤、ｖ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた１．０から１０．０重量パーセントの紫外線阻害剤、ｖｉ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた１．０から１５．０重量パーセントの火炎燃焼阻害剤、ｖｉｉ）必要に応じて、４．０から１５．０重量パーセントの溶け込んだ染料を含むポリマーコンクリート。【選択図】図５
2008208334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｉ）６．０から３５重量パーセントの重合樹脂または重縮合樹脂と、ｉｉ）９４．０から６５．０重量パーセントの充填材(load)または機械的抵抗エレメントと、ｉｉｉ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた０．５から５．０重量パーセントの触媒と、ｉｖ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた非水溶性の重金属で生成されたセッケンに基づいて、１．０から６．０重量パーセントの促進剤と、ｖ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた１．０から１０．０重量パーセントの紫外線阻害剤と、ｖｉ）必要に応じて、溶解剤中に溶解させた１．０から１５．０重量パーセントの火炎燃焼阻害剤と、ｖｉｉ）必要に応じて、金属酸化物および任意の種類の樹脂中に可溶性の有機染料からなる群から選択される、４．０から１５．０重量パーセントの溶け込んだ染料と
を含むポリマーコンクリートの組成物。
【請求項２】
前記機械的抵抗エレメントが、石英、すべての種類または変種の正長石(orthose feldspars)、ネフェリン、ソーダライト、リューサイト、すべての種類または変種の雲母もしくは白雲母、黒雲母および金雲母、様々な変種または種類のオージャイト、エジリンおよび紫蘇輝石(hyperstene pyroxene)、様々な変種または種類のホルンブレンド、アフレンゾナイトおよびリーベック角閃石およびかんらん石角閃石などの火成岩における基本鉱物、ならびにジルコン、スフェン、マグネタイト、イルメナイト、オリジスト、アパタイト、パイライト、ルチリウム、コリンドンおよびガーネットなどの火成岩の副成分鉱物、様々な変種の花崗岩−花崗閃緑岩、様々な変種の閃長岩−モンゾニ岩、様々な変種のトーナライト−石英斑れい岩、様々な変種の閃緑岩−斑れい岩、様々な変種のかんらん岩などの深成岩、様々な変種の粗面岩、様々な変種のフォノライト、様々な変種のラタイトおよび石英ラタイト、様々な変種の石英安山岩、様々な変種の安山岩、様々な変種の玄武岩などの様々な変種の火山岩、様々な変種の砕屑性火成岩または火砕岩、火山灰および火山性凝灰岩または火山塵、様々な変種のペグマタイト、様々な種類および変種の堆積岩、礫岩、すべての種類の砂岩、すべての変種の粘土質の粘板岩などのすべての種類の機械起源の堆積岩、石灰岩、すべての変種または種類のトラバーチン、すべての変種または種類の蒸発岩などのすべての変種または種類の化学起源の堆積岩、すべての変種または種類の広域変成岩、すべての変種または種類の接触変成岩、積層物または粒状体での鉛、金属繊維、ガラス繊維、すべての変種または種類の有機繊維、ミネラルウール、鉄または鋼スラグ、ガラスパーライト、粉末ガラス、海砂、砂漠砂、積層物または粒状体でのアルミニウム，すべての変種または種類のならびにすべての変種および種類の抵抗の鋼ロッド、平滑および波形の両方の棒鋼、鉄の削りくず、鋼またはアルミニウム、木の削りくず、おがくずなどの別の化学成分、さらに、以下の耐火材およびその様々な組合せも使用する：マグネサイト、焼成マグネサイト、ドロマイト、焼成ドロマイト、藍晶石、アンダルサイト、デュモルチエライト、グラファイト、ボーキサイト、クロマイト、ジルコン、アミアンタス、タルク、ステアタイト、カオリナイトおよび粘土、
からなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。。
【請求項３】
接着剤または硬化樹脂が、弾性率からの変性成分などの様々な組合せにおける記憶を伴うポリマーの使用を含めて、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂およびエチレン性不飽和物の群からの類似の樹脂からなる重合樹脂の群から選択される、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記重縮合樹脂が、フルフリルアルコール、フェノール、ホルムアルデヒド、メラミン、尿素および類似の樹脂の群から選択される、請求項１から３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
前記充填剤が、鉄および鋼のスラグ、ならびに任意の種類の鉛のスラグ、棒および任意の厚さの積層物、アルミニウムの棒および任意の厚さの積層物、銅の棒および任意の厚さの積層物、マンガンの棒および任意の厚さの積層物、ならびに一般に、補強または放射線からの保護を含めた保護として用いられる、任意の材料の棒および積層物を含めて、金属および非金属鉱物、有機繊維、鉱物繊維、無機繊維、高抵抗および標準抵抗の波形鋼ロッド、様々な合金の平滑棒鋼、プレストレスおよびポストストレス鋼ケーブルからなる群から選択される、請求項１から４のいずれかに記載の組成物。
【請求項６】
前記紫外線阻害剤が、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールの群から選択される、請求項１から５のいずれかに記載の組成物。
【請求項７】
前記燃焼または火炎阻害剤が、オリゴマーのクロロアルキルホスフェートおよびメチルジメチルホスホネートの群、ならびにアルミネート、アルミン酸カリウムおよびシリケートの群から選択される、請求項１から６のいずれかに記載の組成物。
【請求項８】
前記抵抗エレメントが、ベントナイト、石灰岩、テゾントル、炭酸カルシウム、珪藻土、バーミキュライト、テポジャル、テペシル、灰色砂、砂漠砂、海砂、赤砂、パーライト、アルミン酸カリウム、パイライト、粉末ガラス、ガラスパーライト、ジュート、セルロース、紙、おがくず、木の削りくず、イクストルおよび類似の産物からなる群から選択され得る、請求項１から７のいずれかに記載の組成物。
【請求項９】
硬化の３時間後、定格設計または使用抵抗の７０．０パーセントを含むが、同じ期間において、塑性ドリップ（Ｃｒｅｅｐマーク）は、８０．０パーセントであり、残りの２０．０％は、実験室で、標準のＡＳＴＭ−Ｃ−８８−７６およびＮＯＭ  Ｃ−７５−１９８５の適用によれば、１００年を超える耐用年数にわたってもたらされる、請求項１から８のいずれかに記載の組成物。
【請求項１０】
最大設計または使用荷重を、硬化後８時間で印加することができる、請求項１から９のいずれかに記載の組成物。
【請求項１１】
前記充填剤、抵抗エレメント、樹脂および特性が、単独で、または組み合わさって前記組成物中に存在し得る、請求項１から１０のいずれかに記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着または凝集エレメントとしてのポルトランドセメントの全排除ならびに、触媒または硬化剤としての水の全排除によって特徴づけられる、ポリマーコンクリートの新規組成物に関する。この製品は、６．０から３５．０パーセントまで変動することのできる割合で、耐熱性の重合樹脂または重縮合樹脂、ならびに９４．０から６５．０充填重量パーセントの、基本鉱物または石英、すべての種類または変種の長石もしくは正長石、微斜長石および斜長石、ネフェリン、ソーダライト、リューサイト、すべての種類または変種の雲母もしくは白雲母、黒雲母および金雲母、オージャイト、エジリンおよび紫蘇輝石型もしくは様々な変種の輝石、すべてのホルンブレンド、アルフレンゾナイトおよびリーベック角閃石およびかんらん石型および様々な変種の角閃石などの火成岩、ならびにジルコン、スフェン、マグネタイト、イルメナイト、オリジスト、アパタイト、パイライト、リツリウム、コリンドンおよびガーネットなどの火成岩の副成分鉱物、様々な変種の花崗岩−花崗閃緑岩、様々な変種の閃長岩−モンゾニ岩、様々な変種のトーナライト−石英斑れい岩、様々な変種の閃緑岩−斑れい岩、様々な変種のかんらん岩などの深成岩、リオライト、様々な変種の粗面岩、様々な変種のフォノライト、様々な変種のラタイトおよび石英ラタイト、様々な変種のラサイト、様々な変種の石英安山岩、様々な変種の安山岩、様々な変種の玄武岩などの様々な変種の火山岩、様々な変種の砕屑性火成岩または火砕岩、火山灰および火山性凝灰岩または火山塵、様々な変種のペグマタイト、様々な種類および変種の堆積岩、礫岩、すべての種類の砂岩、すべての変種の粘土質の粘板岩などのすべての種類の機械起源の堆積岩、石灰岩、すべての変種および種類のトラバーチン、すべての変種および種類の蒸発岩などのすべての変種または種類の化学起源の堆積岩、すべての変種および種類の広域変成岩、すべての変種および種類の接触変成岩などの充填剤または機械的抵抗エレメントを使用し、積層物または粒状体での鉛、金属繊維、ガラス繊維、すべての変種または種類の有機繊維、ミネラルウール、鉄または鋼スラグ、ガラスパーライト、粉末ガラス、海砂、砂漠砂、積層物または粒状体でのアルミニウム，すべての変種および種類のならびにすべての変種および種類の抵抗の鋼ロッド、平滑または波形棒鋼、鉄、鋼またはアルミニウムの削りくず、木の削りくず、おがくずなどの化学成分も使用する。さらに、以下の耐火材およびその様々な組合せも使用する：マグネサイト、焼成マグネサイト、ドロマイト、焼成ドロマイト、藍晶石、アンダルサイト、デュモルチエライト、グラファイト、ボーキサイト、クロマイト、ジルコン、アミアンタス、タルク、ステアタイト、カオリナイトおよび粘土。
【０００２】
本発明の組成物中に用いられる樹脂は、液体の重合樹脂および重縮合樹脂であるが、重合樹脂が好ましい。用いることのできる重合樹脂の種類として、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂が挙げられる。用いることのできる重縮合樹脂は、フラン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂およびメラミン−ホルムアルデヒドトリメチロール−メラミンアミノ樹脂とすることができる。
【背景技術】
【０００３】
ポリマーコンクリートの組成物
１．０  背景
土木工学の分野での絶え間ない発展および産業活動の成長によって、構造条件に適合し、より厳しい作業環境および周囲環境に対する要求を満たすために、さらに多くのことを行う建設業に関する材料の絶え間ない要求がもたらされた。
【０００４】
従来より、機械力が、建材を選択する際に用いられる主な基準であった。建造物はより高く、一方で構造部材は、より広い空間で用いられ、重量および断面寸法または構造部材中の節の低減とともに発展している。
【０００５】
建造物の計算および設計における技術開発ならびに新規材料の開発は、橋梁および建造物において荷重容量を増加させることを可能にし、従来の交通手段によって現在用いられている幹線道路および鉄道の橋梁は、その荷重容量を増加させるために、場合によって改良され、こうした増加は、元の構造を変更しないで、鋼索（プレストレスまたはポストストレスケーブル）の形態での、より大きな荷重容量を有する補強鋼の適用、ならびに新規の大きな橋梁の場合、既製部材中の高抵抗ポルトランドセメント（ｆ’ｃ＝３５０ｋｇ／ｃｍ２）および前述の補強鋼の使用に主に起因している。
【０００６】
Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｃｉｔｙ、Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｃｔにおいて実施され、メキシコの他の地震帯に適用された改良の結果、１９８５年の時点で、公用または私用（事務所および住宅）用の高く、小さい建造物の場合、構造設計は、大きく変化した。
【０００７】
１９８６年に既に存在していた高い建造物は、その基礎の荷重容量ならびに梁、柱およびスラブの部分の増加から、高抵抗鉄筋コンクリートでできた耐力壁ならびに各階の内側および外側の両方のブレース構造（切削抵抗に対して構造を強化するために設計された、梁−柱の斜めの節対節部分）の使用までの範囲の構造改良および補強を受けてきた。
【０００８】
１９９３年の時点で建設された新規の建造物は、直径および１メートルあたりのキログラムの両方の点で、構造部材１メートルあたりの補強鋼の使用量が、相当に増加し、梁および柱などの部分は、より厚く、床の間のスラブは、固定骨組みにおける鋼材の使用（鋼スラブ）のため、より軽く、骨組みでの鋼メッシュにおいて、より密で、より大きな直径である。すべての場合において、高抵抗コンクリートは、ｆ’ｃ＝３５０ｋｇ／ｃｍ２として規定されている。
【０００９】
最大４階までの住宅（Ｍｅｘｉｃａｎ  Ｈｏｕｓｉｎｇ  Ｆｕｎｄ、Ｉｎｆｏｎａｖｉｔ）の建造物において、構造部材中の補強鋼の使用量は増加し、多穴焼鈍レンガの使用は、各構造部材に、補強が付与されている状態で、３列ごとのジョイント補強とともに、耐力壁に中間構造部材を使用するために、助長されている。床スラブは、より厚く、用いられるメッシュの直径および寸法も変更されており、コンクリートの仕様は、ｆ’ｃ＝２４０ｋｇ／ｃｍ２に変更されたが、レンガを接着するために用いられるモルタルは、３対１の比でより強力である。
【００１０】
既存の建造物を含めて、すべての場合において、基礎の補強を決定することを目的とした、地盤の力学的調査は、必須である。
【００１１】
高抵抗コンクリートは、圧縮に対する抵抗に関する、単に引張りに対する高い抵抗だけではなく、既存の環境要因および水および用いられる骨材、ならびに作業環境および仕事場または前記仕事場の精緻化に対する抵抗も意味するべきである。
【００１２】
建造物の劣化および欠陥は、計算および／または設計の問題、または用いられる材料の機械的抵抗の欠陥、または地盤力学の誤りだけでなく、用いられる施工手順、材料の耐久性およびこの場合特に、実際の材料および／または化学変性剤（添加剤）に対する耐化学性にも起因する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
２．０  目的
できるだけ少ない時間での作業または既製部材の利用可能性の実現性を可能にする、建設現場に関係する低コストで生産的な工程に関する必要性は、非常に特殊な骨材または充填材または化学変性剤または供給物もしくは材料の事前のもしくは後の再処理または「強固剤」の必要性がなく、この市場で普及している材料のために開発された装置をできるだけ少ない変更で用いることのできる、硬化時間の短い材料に対する要求をもたらしている。
【００１４】
高抵抗ポルトランドコンクリートの事前作製における触媒または硬化剤としての水の使用は、かなりの追加の費用ならびにコンクリートを適した、または精製したものにする必要性を要するが、仕事現場または作製での有用性および蒸気の「強固剤」の場合における追加の処理および十分に処理された水の産業廃液としての返還も考慮されるべきである。
【００１５】
理想的な材料は、以下の１つまたは複数の、好ましくはすべての要求を満たす材料として述べることができる。高い機械的抵抗を有し、その引張りおよび圧縮に対する抵抗は、使用条件または高い耐化学性ならびに荒れた天候および汚染に対する耐性を有する効力についての要求に応じて、広い範囲の作業条件内で確立することができる；その使用に応じて改変することができる；作業または工場で用いられる材料の品質に関して保証を提供する；触媒として水を使用しない；延性がある；その有用性を促進するためにさらなる処理または再加工を必要としない；任意の大気気候または大気条件で用いることができる；その使用は、費用の一般的な節約を意味する、最小限の収縮で、異なる時間帯で強固にするために、「コールトジョイント」の使用を必要としない；構造上のリスクを生じさせないで厚さの低減ができる；より少ない補強鋼の使用を可能にし、前述の補強鋼をさびさせない、および／または再生利用可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１および従属クレームに主張されているような、開発した組成物は、１つまたは複数の、好ましくはすべての上記の要求を満たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
３．０  方法
研究開発の初期点は、実験室環境で、水に可溶性でなく、それ自体のベース生成物を、媒体または溶媒として用いることのできるセメンタント（ｃｅｍｅｎｔａｎｔ）を得ている際に決定した。この特定の場合において、いくつかの異なるモノマーでの試験を行った。というのは前記モノマーは、炭素を含有する傾向があり、低分子量および簡単な化学構造を有し、それ自体の分子または他の類似の分子化合物との結合を通じて、ポリマー、プラスチック、合成樹脂またはエラストマーとなりやすい分子または化合物であるからである。
【００１８】
したがって、ジカルボン酸の、とりわけジヒドロキシアルコールおよび乾性油およびエチレン性不飽和化合物、塩化ビニル、メタクリル酸メチル、アジピン酸、ヘキサメチレンジアミン、エチレングリコール、プロピレン、ジエチレン、ジプロピレン、フタル酸、アジピン酸、フルフリルアルコール、フルフラール、メラミンおよびホルムアルデヒドアミノ樹脂、尿素、フェノール、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリメチロールメラミン、メチロールメラミン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、オリゴマーのクロロアルキルホスフェート、メチルジメチルホスフェート、フタル酸ステール、セバケート、アジペート、トリクレシルホスフェート、アルミネート、シリコーン油、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ナフトール、ヒドロキシベンゼン、フェノール酸、石炭酸、オキシメチレン、ホルムアルデヒド、ｎ−ブタノール、エピクロロヒドリン、塩化メチレン、スチレンモノマー、ピロメリト酸二無水物、ピロメリト酸、ピロリジン、ペンタジエンおよびシクロオクタトリエンとの様々な重縮合および／または重合生成物で様々な試験を行った。
【００１９】
実験室試験の結果から、上記のそれぞれの１つについて原材料の有用性を、再生材料と同様に、最初のまたは未使用の原材料の両方に関して判定した。熱固定プラスチック（容器、ライター、使い捨てかみそり、ごみ袋、炭酸飲料の容器、容器など）およびアジピン酸のいくつかの誘導体は、相当な量の非産業廃棄物を代表し、非生分解性である。
【００２０】
浄化し、粉砕した上記の材料は、ジカルボン酸のジヒドロキシアルコールとの新規のアルキド型重縮合樹脂の製造の３０パーセントで使用し、これは、最初のスチレンモノマー溶媒を希釈剤として用い、熱および触媒、セバケート、アジペート、ジエチレングリコールおよびトリクレゾールホスフェートの存在下での化学反応から生じる高重合体が得られるまで、化学的に再処理して作製した。この樹脂は、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールおよびオリゴマーのクロロアルキルホスフェートおよびメチルジメチルホスフェートでの処理の間に変性された。
【００２１】
得られた生成物は、不飽和のイソフタル酸樹脂と適合性であるエチレン性不飽和オルトフタル酸ホスフェートとして分類することができるだろう。
【００２２】
非金属鉱物、合成および有機繊維、海砂、砂漠砂、珪藻土、カリウム長石およびナトリウム長石、ガラスの破片および同じ材料のパーライトおよびさらにすべての上記材料の、パイライトを含めた金属鉱物との様々な組合せ、ならびに非生分解性廃棄材料または鋼スラグなどの再利用可能な材料における様々な硬い骨材を用いて、決定した樹脂でいくつかの吸収試験を行った。
【００２３】
得られた結果については、対応する基準を確立する必要性の理由で、結果の科学的実証を提供するために、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｏ  ｄｅ  Ｉｎｇｅｎｉｅｒｉａ  ｄｅ  ｌａ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｄａｄ  Ｎａｃｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍａ  ｄｅ  Ｍｅｘｉｃｏ  （Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）のサービスを採用することを決定した。
【００２４】
異なる試験の結果を用いて、前述の基準を策定するために、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｏ  Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｃｏ  ｙ  ｄｅ  Ｅｓｔｕｄｉｏｓ  Ｓｕｐｅｒｉｏｒｅｓ  ｄｅ  Ｍｏｎｔｅｒｒｅｙ，  Ｃａｍｐｕｓ  Ａｔｉｚａｐａｎ  Ｅｓｔａｄｏ  ｄｅ  Ｍｅｘｉｃｏ  （Ａｔｉｚａｐａｎ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｓｔａｔｅ  Ｃａｍｐｕｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｈｉｇｈｅｒ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ｍｏｎｔｅｒｒｅｙ）とのコミットメントが成立した。
４．０  実験の設計
Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって、５０個の標本は、未処理で粒度分布(granulometer)なしの石灰岩の砂利および灰色砂を含み、ポルトランドセメントの作製に用いたものと類似の粒度分布を有する同じ材料の５０個の標本、未処理で粒度分布なしの玄武岩の砂利を有する５０個の標本、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の５０個の標本、未処理で粒度分布なしの安山岩の砂利および灰色砂を有する５０個の標本、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の５０個の標本、未処理で粒度分布なしの玄武岩の砂利および玄武岩の砂を有する５０個の標本、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の５０個の標本、未処理で粒度分布なしのテゾントル（ｔｅｚｏｎｔｌｅ）の砂利および灰色砂を有する５０個の標本、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の５０個の標本の、５００個の標本のポリマーコンクリート製の１５．０ｘ３０．０ｃｍの円柱を作製した。
【００２５】
上記の標本は、圧縮に対する抵抗、弾性率、引張りに対する抵抗（Ｂｒａｚｉｌｉａｎ試験）、塑性ドリップまたはＣｒｅｅｐフレーム、吸収、耐化学薬品性、導電率、絶縁抵抗、耐火性、Ｂａｒｃｏｌ硬度の判定、耐磨耗性、加速した気候の荒れ、冷凍および解凍試験、波形および平滑鉄に対する密着性、ラーメンにおけるプレストレスおよびポストストレスに対する耐性ならびに切削抵抗に対する耐性を決定するために使用した。
【００２６】
上記試験の補足として、粒度分布なしの安山岩の砂利および未処理の灰色砂を有する１０個、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の１０個、流動分布なしの石灰岩の砂利および灰色砂を有する１０個、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する同じ材料の１０個、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有する玄武岩の砂利および灰色砂を有する１０個、ポルトランドセメントの作製に用いた粒度分布と類似の粒度分布を有するテゾントルの砂利および灰色砂を有する１０個の、５０個の１５．０ｘ１６．０ｃｍの梁を作製した。
【００２７】
上記の標本は、その長さに沿った方向の３分の２を自由に支持された梁の引張りに対応する試験を行うために使用した。
【００２８】
上記の結果を踏まえて、炭酸カルシウムおよびケイ酸カリウムを充填剤または骨材として用いて、１０００個の軽量化した７．０ｘ１４．０ｘ２８．０ｃｍのレンガおよび厚さ１ｃｍの壁を作製した。
【００２９】
ポルトランドセメント製の隔壁および１．０ｃｍの溝の目地を有する２．９２ｘ２．５４メートルの壁とともに、前述のレンガを用いて、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅの実験室でいくつかの試験用の壁を作製した。用いたモルタルは、ポルトランドセメントで作製し、それぞれ１：１／２：４のポルトランドセメント、カル（ｃａｌ）および灰色砂の比を決定した。
【００３０】
前述の壁は、周期的な切削力を受けさせ、その結果は、レンガが、圧縮に対する大きな抵抗を有することを実証している。
【００３１】
上記の試験を行っているときと同時に、ポリマーコンクリートの硬化したポルトランドコンクリートに対する密着性、ならびに、亀裂、破断または浸出後の硬化したポルトランドコンクリートの復元性を判定した。
【００３２】
上記試験を行うために、３つのもっともな大きさの梁−柱ジョイントノードを作製し、そのうちの１つにおいては、ソルダードプラーク法（ｓｏｌｄｅｒｅｄ  ｐｌａｑｕｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を鋼によって改変し、接続して、次いでｆ’ｃ＝１８００ｋｇ／ｃｍ２の抵抗を有するポリマーコンクリートを注いだ。第２の標本では、ソルダードプラーク法を改変せず、圧縮に対する同じ抵抗を有するポリマーコンクリートを注いだ。第３の標本では、圧縮に対する同じ抵抗を有するポリマーコンクリートを注ぐために、鋼コネクターの取り付けとともにソルダードプラーク法を行った。
【００３３】
上述した壁の場合と同様に、３つの前述の標本は、周期的な切削力荷重を受けさせ、ポリマーコンクリートのポルトランドコンクリートとの接合部で、それぞれ８４、８７および９６トンの横向き荷重での破壊を記録し、最後の標本は、破断および崩壊の数を報告し、ポリマーコンクリートは、鋼の屈曲力によって生じた亀裂を記録した。
【００３４】
上記試験で用いたポリマーコンクリートは、粒度分布を有する玄武岩の砂利および灰色砂で決定した配合物に相当する。前述の試験は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのスタッフによって指揮された。
【００３５】
ポリマーコンクリートの硬化したポルトランドコンクリートに対する、およびポルトランドコンクリートのポリマーコンクリートに対する密着試験を展開するために、ｆ’ｃ＝１２００ｋｇ／ｃｍ２の定格の圧縮に対する抵抗用に、ポリマーコンクリートおよび玄武岩の砂利および灰色砂でできた６個の１５．０ｘ３０．０ｃｍの円柱を、粒度分布なしで作製した。この円柱は、成型して１５日後に４５°の角度で半分に切断し、１２個の半分にした円柱を、１５．０ｘ３０．０ｃｍの金属の円柱の型に置き、その上からｆ’ｃ＝３５０ｋｇ／ｃｍ２の定格の圧縮に対する抵抗用のポルトランドコンクリートの混合物を注いだ。次いでこれらに、蒸気硬化法を４時間施し、次いでＮａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇに送り、評価した。
【００３６】
逆の試験を行うために、９個の１５．０ｘ３０．０ｃｍの円柱を、ｆ’ｃ＝３５０ｋｇ／ｃｍ２の定格の圧縮に対する抵抗を有するポルトランドコンクリートで成型した。これらの円柱は、蒸気硬化を８時間施し、１５日後に４５°の角度で半分に切断した。１８個の半分にした円柱を、１５．０ｘ３０．０ｃｍの金属の円柱の型に置き、その上にｆ’ｃ＝１２００ｋｇ／ｃｍ２の定格の圧縮に対する抵抗を有するポリマーコンクリートを流し込んだ。これらの円柱は、いずれの種類の蒸気硬化法も施さず、次いで評価のためＮａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇに送った。
【００３７】
すべての場合において、ポルトランドコンクリートで成型された部分で、典型的な破壊が存在し、これは、結合点での２種のコンクリートの間で密着不足によって生じる変位は示さないで、ポリマーコンクリートで成型された領域に移る。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって発行された報告書では、典型的な圧縮破壊は、水硬性のコンクリートを通じて最初に発生し、次いでポリマーコンクリートに移ると結論付けている。
【００３８】
Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｏｒａｔｅ  ｏｆ  Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｈｉｇｈｗａｙｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｍｉｎｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔによる依頼で、ｆ’ｃ＝１２００ｋｇ／ｃｍ２の定格の圧縮に対する抵抗を有するポリマーコンクリートで、１．１５ｍの脚柱を有する、長さ２１．０メートルのＡＡＳＨＴＯ  ＩＶを製造した。この構造部材は、前述のＩｎｓｔｉｔｕｔｅによって提供された、それぞれ５００トンの能力を有する３台の油圧ジャッキを使用した、周期的点荷重での変形および回復を測定するために、測定器を備えつけた。
【００３９】
構造部材は、１９９１年１２月２１日に製造し、型または内輪は、成型してから３時間後に取り除いた。省庁の通常の仕様書に示されている３６本の代わりに、１／２”プレストレス鋼ケーブルを有する１４本の鋼クラッドロープを使用した。１９９１年１２月２２日に、硬化時間１４時間で、最初の１００トン試験荷重を、部材の長さの３分の２の位置に配置したジャッキで４時間印加し、その時間に変形を測定した。ジャッキの荷重を解消したとき、１５０トンに相当する点荷重を、部材の中心に４時間印加し、変形およびキャンバーの回復を、荷重を解消して３分後に得られた最初の位置まで測定した。
【００４０】
前述の官庁のために、６個のポリマーコンクリート製の１５．０ｘ３０．０ｃｍの円柱も製造し、この場合、硬い骨材として玉石および川砂を用いた。この円柱は、前述の官庁のＧｅｎｅｒａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｏｒａｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（研究所）に送り、評価した。この配合物の圧縮に対する抵抗および他の特性は、試験装置は５００トンの能力があるという事実にもかかわらず、執筆している時点で決定されていない。施設の予備分析では、圧縮に対する抵抗は、４０００と４５００ｋｇ／ｃｍ２の間であると予測されている。
【実施例】
【００４１】
５．０  結果
環境の中で最も攻撃的な薬剤に対する、ポリマーコンクリートの耐化学薬品性は、優れており、必要に応じて、本来の特性に影響を与えないで、任意の特定の作用によって改変することができる。
【００４２】
【表１】
2008208334.tif 000003
【００４３】
【表２】
2008208334.tif 000004
【００４４】
ポリマーコンクリートの任意の形成物の最適で有効な恩恵を得るのに必要な時間は、通常８時間以下であり、作業環境によって可能な場合、３時間以下の後に型または内輪の除去が可能である。
【００４５】
成型後３時間で、ポリマーコンクリートは、その定格の使用抵抗の７０パーセントを有し、同じ期間において、塑性ドリップ（Ｃｒｅｅｐマーク）は、８０．０パーセントであり、残りのパーセンテージは、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｘｉｃｏ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇによって行われた試験によれば、平均１００年と推定される、その耐用年数にわたってもたらされる。最大設計荷重は、成型後８時間で印加することができる。
【００４６】
ポルトランドコンクリートと異なり、ポリマーコンクリートは、触媒または脱水剤として水を使用せず、蒸気「硬化」を必要としない。任意のその作製過程において水を使用しないことは、製品の見込み耐用年数が、水の使用した量および／または純度の部分の影響を受けないことを意味する。硬化後、ポリマーコンクリートは、０．０１２パーセントの水の最大吸収を有する。
【００４７】
ポリマーコンクリートの最も明白な利点は、その広い範囲の用途であり、別の利点は、独自の制御可能な特別な設計性を有する建設材料を生じる可能性である。
【００４８】
ポリマーコンクリートの性質を理解することは、それを合理的に調整し、その混合物設計および特性をより有効にするために最良の方法である。これにより、この材料の主な問題およびその工業技術および他の成形材料、特に従来のポルトランドコンクリートとの比較を理解することができる。
【００４９】
従来のポルトランドコンクリートの物理的−化学的性質およびその比較的低いコストは、低い耐食性、高い透過性、凍結によって生じる破壊、アルカリ−骨材反応性、炭酸水の存在下での浸出、熱による崩壊、引張りに対する低い抵抗、絶縁抵抗の不足、耐分離性の不足、４００ｋｇ／ｃｍ２より大きな圧縮に対する抵抗のための高い製造費用、飲用水（有機物、酸、タンニンなどのない）の使用、石灰、粉体、有機物質、腐植質、雲母、反応性のアルカリ、ポミチック（ｐｏｍｉｔｉｃ）、硫黄鉱物（パイライト）などの存在なしで、制御された流動分布の硬い骨材の使用を含めた多くの制約にもかかわらず、これを多くの用途で理想的な建設材料にしている。
【００５０】
ポリマーコンクリートは、圧縮に対する高い抵抗を有する材料であり、用いる骨材および粒度分布に応じて改変することができる。未処理の安山岩の砂利（粒度分布なし）および１０パーセントの最大割合の粉体（１００メッシュを通過する）を有する灰色砂を用いるこの材料の圧縮に対する抵抗は、標準の抵抗としてこの材料に定められてきた値である、１２００ｋｇ／ｃｍ２である。
【００５１】
モルタルの作製については、同じ材料（灰色砂のモルタル）を得るために、ポルトランドセメントに用いる粒度分布と類似の粒度分布が適用され、したがって粉体の割合を８．０パーセントまで下げ、最大１１００ｋｇ／ｃｍ２の圧縮に対する平均の抵抗を与えている。使用される骨材は、ポミチック、安山岩、玄武岩、雲母、硫黄砂、石英砂、ナトリウム長石またはカリウム長石、珪藻土、海砂、砂漠砂、テゾントルなどとすることができる。
【００５２】
ポリマーコンクリートの主な原材料は、修飾不飽和オルトフタル酸によって誘導される、エチレン性不飽和樹脂であり、その使用割合は、材料の一般の吸収特性に応じて、骨材の重量の６．０から３５．０パーセントまで変化する。硬化は、フタル酸エステル、セバケート、アジピン酸ポリオール、ジエチレングリコールおよびトリクレシルホスフェートなどを用いて生じさせる。水またはポルトランドセメントを必要としない。
【００５３】
上記のすべての利点と同様に、ポリマーコンクリートは、各場合の特定の構造条件によって変化し得る、引張りおよび弾性率を伴う破壊に対する高い抵抗を有し、その配合において、酸、アルカリ、芳香族化合物および脂肪族化合物に対する高い耐性を含む記憶を伴うポリマーの添加を誘導している。最大の耐火性は、摂氏１８００度で２時間確立することができ、破壊または重量の損失の存在なしで、凍結および解凍に対する優れた耐性を伴う。安山岩または玄武岩の骨材での体積重量は、平均２０００ｋｇ／ｍ３である。
【００５４】
その化学特性は、時間の経過または長期の太陽光への暴露によって、顔料の色が変化しないという利点を伴って、ポルトランドコンクリートに用いられる同じ酸化鉄ベースの顔料の使用も可能にする。
【００５５】
最大荷重能力を要求されるその有効性は、硬化の８．０時間後であり、時間は、３分（工場工程）から３．０時間まで変化し得る。現場で作製されるコンクリートの場合、時間は、各場合の特定の必要性によって、遅くする、または加速することができる。
６．０  定義および分類
ポリマーコンクリートの様々な複合物は、使用または用途によって以下のように分類されてきた。
【００５６】
ポリマーコンクリートセメント（ＰＣＣ）：この材料は、水に可溶性のポリマーまたはモノマーを、それを硬化するための新しいポルトランドセメントに加えることによって、またはセメントの混合物の間に調製される。例えば、大理石セメント、タイルセメントなど、ページ１／３の図２を参照されたい。これは、水に可溶性のポリマーを含むポルトランドコンクリートセメントを用いている、硬化した接着剤の孔の構造図を指し、ポリマーは、体積重量の１５から５０パーセントの割合で結合成分として使用され、製品の多孔率は、その体積の１０から２０パーセントであり、ポリマー相は、分散している。
【００５７】
ポリマー注入コンクリート（ＰＩＣ）：この材料は、硬化したまたは事前硬化したポルトランドコンクリートの亀裂、孔または隙間を通して、触媒ポリマーまたはモノマーを、注入するかまたは減圧または重力によって流れを生じさせることによって調製される。この材料の最も一般的な使用は、構造回復（基礎、柱、梁、節など）および硬化したコンクリートの物理的−化学的−機械的性質を変更することによる壁またはスラブの回復においてである。ページ１／３の図３を参照されたい。これは、事前硬化したポルトランドコンクリートセメントを用いており、体積重量の５から１５パーセントの割合で、結合成分として耐熱性ポリマーを用いて回復し、体積の５から１５パーセントの多孔率であり、ポリマー相は、半ば均一である、硬化した接着剤の孔の構造図を指す。
【００５８】
ポリマーコンクリート（ＰＣ）：この材料は、充填剤または骨材のための結合剤または接着剤としてモノマー中に希釈ポリマーを混合することによって調製され、その硬化または重合は、時間および環境に関して完全に制御することのできる化学的方法によって誘導される（マリンキャスト）。
【００５９】
ポリマーコンクリートコンパウンドは、ポリマーの置換に関して、ポルトランドセメントによって異なる。その形態および固体含有量（液体または粉末）と同様に、変性ポリマーの機能は同じではなく、その根本的な違いは、化学媒体および触媒ならびに硬化発熱温度および硬化時にあらゆる副産物のない硬化または重合での水の遊離を伴う重縮合などの様々な化学反応である。ページ１／３の図１および４を参照されたい。これは、それぞれ、ポルトランドコンクリートセメントの硬化した接着剤の孔構造の図を指し、結合成分としてのポリマーがなく、製品の多孔率は、その体積の１８から２６パーセントであり、ポリマーを充填したポリマーコンクリートの体積重量に対する多孔率は、６から３５パーセントであり、これは、体積の０から０．２パーセントの多孔率で用いた、唯一の接着剤であり、ポリマー相は、連続的である。
７．０  結論
（現在は、ポルトランドコンクリート中の重縮合を伴った）セメントにおける製品の紹介を通じたポリマーコンクリートコンパウンドの一般概念は、現行の実践の一部としていくつかの方法で実施されてきた。
【００６０】
これにより、モノマーおよびポリマーを代用の変性剤または接着剤として使用することから由来する、ＰＣＣ、ＰＩＣおよびＰＣの３種類のコンクリート製品が定義された。
【００６１】
圧縮に対する抵抗および引張りに対する抵抗の増加ならびに２つの抵抗の間の関係を含めて、機械的性質の改善が記録された。とりわけ水および寒冷に対する、および化学攻撃に対するより良好な耐性は、硬化したポルトランドコンクリートの利点および極端な作業環境において得られた主な結果である。
【００６２】
ＰＣＣ、ＰＩＣおよびＰＣは、ポルトランドセメントまたはコンクリートの広い範囲の特性に関して、ならびにエポキシまたはフェノール、フランまたは硫黄セメントなどの他の任意の接着剤と異なることが実証された。
【００６３】
ＰＣＣは、改良ポルトランドコンクリートの、特に同じ種類の硬化したコンクリートに対する密着性の、ならびにシーラントまたはフィラーが壁および水力設備または衛生設備に用いられるいくつかの場合において、適度な調節剤として述べることができる。
【００６４】
ＰＩＣは、重要な構造調節剤として説明され、ポルトランドコンクリートに対するその利点は、製品の物理的−化学的−機械的性質の線形外挿として考えることができる。
【００６５】
ＰＣは、他の製品において希少な多くの物理的−化学的−機械的性質の組合せおよび多くの前述の特性の組合せも低コストで有することによって特徴づけられる新規で異なる種類のコンクリート材料として述べることができる。
【００６６】
上述のコンクリートおよび他のコンクリートの両方のすべてのコンクリートは、相補的なものとして示されてきており、消費市場においてポルトランドコンクリートに取って代わっていない。ポリマー代替物は、選択肢の６６パーセントで適合し、ポルトランドコンクリートに依存してその特性を示す（ＰＣＣおよびＰＩＣ）．ポリマーコンクリート（ＰＣ）は、従来のポルトランドコンクリートに取って代わることができると分析されたただ１つの選択肢であり、技術的および経済的の両方で膨大な利点を伴って代わる。ページ３／３の図５を参照されたい。
【００６７】
引用文献
2008208334.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、ポルトランドコンクリートセメントの硬化した接着剤の孔構造の図を示す。
【図２】図２は、水に可溶性のポリマーを含むポルトランドコンクリートセメントを用いている、硬化した接着剤の孔の構造図を示す。
【図３】図３は、事前硬化したポルトランドコンクリートセメントを用いており、体積重量の５から１５パーセントの割合で、結合成分として耐熱性ポリマーを用いて回復し、体積の５から１５パーセントの多孔率であり、ポリマー相は、半ば均一である、硬化した接着剤の孔の構造図を示す。
【図４】図４は、ポルトランドコンクリートセメントの硬化した接着剤の孔構造の図を示す。
【図５】図５は、複合材料の分類におけるコンクリート複合物の位置を示す。
【図１】
2008208334.tif 000006
【図２】
2008208334.tif 000007
【図３】
2008208334.tif 000008
【図４】
2008208334.tif 000009
【図５】
2008208334.tif 000010
【外国語明細書】
2008208334000001.pdf
2008208334000002.pdf
2008208334000003.pdf
2008208334000004.pdf