(57)【要約】【課題】セメント成形体の曲げ強度を大きく向上させることができるセメント組成物、および、そのようなセメント組成物を用いたセメント成形体を提供する。【解決手段】（Ａ）セメント、  （Ｂ）骨材、  （Ｃ）耐アルカリ処理されたセルロース繊維、および  （Ｄ）ポリカルボン酸系減水剤を含有することを特徴とするセメント組成物、および、それを用いたセメント成形体である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）セメント、
（Ｂ）骨材、
（Ｃ）耐アルカリ処理されたセルロース繊維、および
（Ｄ）ポリカルボン酸系減水剤
を含有することを特徴とするセメント組成物。
【請求項２】
前記セルロース繊維は、セルロース繊維を多価金属含有化合物および酸で処理したものであって、平均繊維長２．１ｍｍ、平均引張強度（ＫＳＩ）９０〜１３０、比表面積２５，０００ｃｍ２／ｇ、見かけ密度１．１０ｇ／ｃｍ３の繊維であることを特徴とする請求項１記載のセメント組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載のセメント組成物と水とを混練して得られるスラリーを成形してなることを特徴とするセメント成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い曲げ強度が得られるセメント組成物、および、それを用いたセメント成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートやモルタルなどのセメント組成物を用いた二次製品、例えば、道路用コンクリート側溝、道路用コンクリート側溝用蓋、歩車道境界ブロックなどにおいては、曲げ強度、圧縮強度、引張強度などの強度特性を向上させるため、ビニロン、ポリプロピレンなどの有機繊維や、カーボン、ガラスなどの無機繊維といった補強繊維を混入することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、このような従来の補強繊維の混入は、圧縮強度や引張強度に対する改善効果は比較的良好であるものの、曲げ強度に対する効果は必ずしも満足できるレベルのものではなかった。
【特許文献１】特開２００１−２５３７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたもので、セメント成形体の曲げ強度を大きく向上させることができるセメント組成物、および、そのようなセメント組成物を用いたセメント成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、耐アルカリ処理されたセルロース繊維という特定の補強繊維と、ポリカルボン酸系減水剤という特定の混和剤を併用することにより、上記目的が実用的に達成できることを見出し、本発明を完成させたものである。
【０００５】
本発明の一態様によれば、（Ａ）セメント、（Ｂ）骨材、（Ｃ）耐アルカリ処理されたセルロース繊維、および、（Ｄ）ポリカルボン酸系減水剤を含有することを特徴とするセメント組成物が提供される。
【０００６】
また、本発明の他の態様によれば、上記セメント組成物、すなわち、（Ａ）セメント、（Ｂ）骨材、（Ｃ）耐アルカリ処理されたセルロース繊維、および、（Ｄ）ポリカルボン酸系減水剤を含有するセメント組成物と水とを混練して得られるスラリーを成形してなることを特徴とするセメント成形体が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、セメント製品の曲げ強度を大きく向上させることができるセメント組成物、および、そのようなセメント組成物を用いた曲げ強度の大きいセメント成形体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明で用いる（Ａ）成分のセメントは、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、中庸熱ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、エコセメントなどが挙げられる。これらのなかでも、普通ポルトランドセメントが好ましい。
【００１０】
本発明で用いる（Ｂ）成分の骨材としては、細骨材として、川、海、陸の砂、砕砂、砕石などが挙げられる。また、粗骨材として、川、海、陸の砂利、砕石などが挙げられる。これらの粗骨材の一部を、人工の軽量骨材、再生骨材、充填材などで置換することも可能である。この場合の置換材料としては、高炉スラグ、鉱滓、石灰石、発泡パーライト、発泡黒曜石、炭酸カルシウム、バーキュライト、シラスバルーン、フライアッシュ、シリカヒュームなどが挙げられる。
【００１１】
本発明で用いる（Ｃ）成分の耐アルカリ処理されたセルロース繊維は、次述するポリカルボン酸系減水剤とともに配合することによって、本発明のセメント組成物に優れた強度特性、特に、曲げ強度を付与する作用を有する。
【００１２】
ここで、耐アルカリ処理が施されたセルロース繊維とは、セルロース繊維を、多価金属含有化合物および酸で処理したもので、例えば、米国ＢＵＣＫＥＹＥ社社から「ＵｌｔｒａＦｉｂｅｒ５００」という商品名で販売されているものが挙げられる。その物性値を、汎用のポリプロピレン繊維と比較して表１に示す。
【００１３】
【表１】
2008179522.tif 000002
【００１４】
この耐アルカリ処理されたセルロース繊維は、軽量で、腐食のおそれがなく、耐アルカリ性が良好で、セメントとの親和性、結合力にも優れ、かつ、ダイオキシンなども含まない安全性の高い材料である。
【００１５】
本発明においては、上記の耐アルカリ処理されたセルロース繊維を、０．９〜３ｋｇ／ｍ３配合することが好ましく、１〜１．５ｋｇ／ｍ３配合することがより好ましい。耐アルカリ処理されたセルロース繊維の配合量が前記範囲より少ないと、曲げ強度を十分に向上させることができず、逆に、前記範囲より多いと、曲げ強度の低下を防止する効果はあまり変わらず、非経済的であるうえ、繊維の分散性が低下するおそれがある。
【００１６】
なお、本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で、耐アルカリ処理されたセルロース繊維以外の補強繊維を配合することができる。そのような補強繊維としては、ポリプロピレンなどのポリオレフィン繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル繊維、ナイロン６、ナイロン６，６などのポリアミド繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、スチール繊維などを含有させることができる。その他、バージンパルプ、古紙パルプなどのパルプに湿式解砕、乾式解砕などの処理を施したものも使用可能である
【００１７】
本発明で用いる（Ｄ）成分のポリカルボン酸系減水剤としては、例えば、フローリックＶＰ１０、フローリックＶＰ７００（以上、いずれも（株）フローリック製  商品名）などが挙げられる。
【００１８】
本発明においては、この（Ｄ）成分のポリカルボン酸系減水剤を、（Ａ）成分のセメント質量に対して０．２〜３．０質量％配合することが好ましく、０．５〜１．５質量％配合することがより好ましい。ポリカルボン酸系減水剤の配合量が前記範囲を外れると、曲げ強度を十分に向上させることができないおそれがある。
【００１９】
なお、本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で、上記ポリカルボン酸系減水剤以外の減水剤を配合することができる。ポリカルボン酸系減水剤以外の減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系減水剤、リグニンスルホン酸系減水剤が挙げられる。
【００２０】
本発明のセメント組成物には、以上の各成分の他、さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、流動化剤、消泡剤、増粘剤、粘性調整剤、収縮低減剤、その他の一般に使用される混和剤を必要に応じて配合することができる。これらのうち、増粘剤としては、メチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。
【００２１】
本発明のセメント組成物を用いてセメント成形体を製造するには、上述した（Ａ）〜（Ｄ）成分と、必要に応じて配合される成分と、水とを混練してスラリーを調製する。水の配合量は、得られるセメント成形体の比重、強度などの物性を考慮して適宜決定されるが、通常、水／セメント比が、２５〜６５％となる範囲が好ましく、４０〜６０％となる範囲がより好ましい。
【００２２】
スラリーの調製方法は、特に限定されるものではなく、例えば、上記各成分と水とを同時に混練して調製する方法、混和剤を予め水に添加しておく方法などの方法を用いることができる。混練時間は、使用する混練機にもよるが、一般には、全材料を混練機に投入後、少なくとも９０秒以上であり、好ましくは９０秒乃至５分間である。なお、（Ｃ）成分の耐アルカリ処理が施されたセルロース繊維については、分散性を高めるために、予め水に分散させて使用することが好ましい。
【００２３】
このようにして得られたスラリーを、通常、用いられている成形方法、例えば、型枠流込成形法、連続流込成形法、吹付成形法、加圧成型法、振動成型法、遠心力成型法、巻取成型法、真空成型法、押出成型法などにより成形することにより、本発明のセメント成形体を得ることができる。
【００２４】
得られた成形体は、その後、必要に応じて切断加工や切削加工を施した後、養生させる。養生方法は、常温養生、蒸気養生、湿潤養生、加温養生、オートクレーブ養生などのいずれの方法を用いてもよい。
【００２５】
本発明のセメント成形体の好ましい具体例としては、道路用側溝、道路用側溝蓋、片面歩車道境界ブロックなどの二次製品（プレキャスト製品）が挙げられるが、その他、スレート板、パネル、屋根板、道路舗装などのあらゆるセメント製品に適用可能である。また、これら以外の構造物や、堰防などの土木材料にも適用可能である。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２７】
実施例１〜３、比較例１
表２に示す材料を用いて、表３に示す配合のセメントスラリーを得た。すなわち、粗骨材、水、細骨材、セメント、補強繊維、減水剤、ＡＥ剤の順に、重力式ミキサー（３５０Ｌ）に投入して、５分間混練した。
【００２８】
実施例４〜６、比較例２〜４
表２に示す材料を用いて、表４に示す配合のセメントスラリーを得た。すなわち、粗骨材、水、細骨材、セメント、補強繊維、減水剤、ＡＥ剤の順に、重力式ミキサー（３５０Ｌ）に投入して、５分間混練した。
【００２９】
【表２】
2008179522.tif 000003
【００３０】
【表３】
2008179522.tif 000004
【００３１】
【表４】
2008179522.tif 000005
【００３２】
上記各実施例および各比較例で得られたセメントスラリーについて、下記に示す方法で各種特性を評価した。
［スランプ］
ＪＩＳ  Ａ  １１０１に準拠して測定した。
［空気量］
ＪＩＳ  Ａ  １１２８に準拠して測定した。
［圧縮強度試験］
ＪＩＳ  Ａ  １１０８に準拠して行った。
［曲げ強度試験］
ＪＩＳ  Ａ  ５３７１に準拠して行った。
［引張強度試験］
ＪＩＳ  Ａ  １１１３に準拠して行った。
【００３３】
上記試験結果を表５および表６に示す。
【表５】
2008179522.tif 000006
【００３４】
【表６】
2008179522.tif 000007
【００３５】
表５および表６の結果から明らかなように、耐アルカリ処理が施されたセルロース繊維とポリカルボン酸系減水剤を配合した実施例では、補強繊維未配合またはポリカルボン酸系減水剤以外の減水剤を配合した比較例に比べ、明らかに曲げ強度の向上が認められた。