(57)【要約】【課題】混練しやすく、練り上がり後において柔らかさを長く保ち、かつ比重の変化が少なく、長い運搬時間にも適し、左官仕上げがしやすい軽量モルタル組成物を提供する。【解決手段】セメントと、少なくとも一部が乾燥した軽量骨材と、フライアッシュと、強化剤と、平均粒径が前記セメントより細かい無機材と、有機剤と、繊維状体と、減水剤とを含有し、前記減水剤がポリカルボン酸系減水剤、あるいはポリカルボン酸系減水剤と同程度またはそれ以上の分散性を有する減水剤とでモルタルを構成し、所定の混練りにより所望の性状を得る。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと、少なくとも一部が乾燥した軽量骨材と、フライアッシュと、強化剤と、平均粒径が前記セメントより細かい無機材と、有機剤と、繊維状体と、減水剤とを含有し、前記減水剤がポリカルボン酸系減水剤、あるいはポリカルボン酸系減水剤と同程度またはそれ以上の分散性を有する減水剤であることを特徴とする軽量モルタル組成物。
【請求項２】
前記強化剤は、少なくとも珪酸リチウムを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載の軽量モルタル組成物。
【請求項３】
前記無機材は、シリカフュームまたは高炉スラグ微粉末の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の軽量モルタル組成物。
【請求項４】
前記有機剤は、アクリルまたはアクリル共重合を主成分とするもの、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースを主成分とする水溶物の、少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の軽量モルタル組成物。
【請求項５】
減水剤は、使用量が固形分としてセメント質量の０．０１質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の軽量モルタル組成物。
【請求項６】
前記軽量骨材は、絶乾状態から該軽量骨材の吸水率の５０％程度まで吸水させたことを特徴とする請求項１記載の軽量モルタル組成物。
【請求項７】
使用水の使用セメントに対する質量比は、２８％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の軽量モルタル組成物。
【請求項８】
攪拌後の単位容積質量が１．３０ｔ／ｍ３以下であることを特徴とする請求項１に記載の軽量モルタル組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量骨材を用いた軽量モルタル組成物に関し、特に混練しやすく、練り上がり後において柔らかさを長く保ち、かつ比重の変化が少なく、長い運搬時間にも適し、左官仕上げがしやすい軽量モルタル組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特願平７―３４８３８１号の公開公報に記載の軽量モルタル組成物がある。この軽量モルタル組成物では、打設後フロー値の低下、単位容積重量の変化が大きかった。これに対して打設直後のフロー値を大きくするとフロー値の低下が早くなることは避けられるが、モルタル表面は沈み、左官作業ができない。左官作業ができる程度のフロー値になると、単位容積質量が重くなる上、鏝（こて）の動きにより皺（しわ）ができる。モルタルが柔らかいと左官作業時、鏝から落ちるモルタルにより斑点が形成され易い。壁面を塗る時、落ち易いので厚く塗ることは出来ない。一方、軽すぎると厚塗りが出来ない等、種々の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
打設後フロー値の低下や単位容積質量の変化が大きいと、適正な施工が行えない。また左官作業ができるフロー値であっても、皺（しわ）ができやすいと、現実的には広い面積の施工はできない。このように従来の乾燥状態の軽量骨材を用いた軽量モルタル組成物では運搬可能時間に限度があり、左官仕上げが難しい上、広い面積の作業ができなかった。このように、混練後の運搬可能時間を長くし、かつ左官仕上げ効率と作業性を改善することが課題であった。
【０００４】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、打設後フロー値の低下、単位容積質量の変化が少なく運搬可能時間が長くとれ、さらに左官作業ができるフロー値の保持時間が長く、皺（しわ）ができにくいので左官仕上げ可能面積が大きいと言う特徴を有する軽量モルタル組成物を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来は得ることができなかった運搬可能時間が長く左官仕上げ可能面積が大きい軽量モルタル組成物を得るための鋭意検討を行った結果、セメントの平均粒径より細かい無機材と有機剤、フライアッシュ、強化剤、繊維状体からなる組成物により、上記従来の問題を解決できることを見出し、本発明を完成させることができた。
【０００６】
本発明によれば、乾燥状態の軽量骨材を使用するモルタルが、長時間運搬が可能になり、左官作業がしやすく、なお大面積の左官仕上げ、垂直面の左官仕上げができるので、その結果、モルタルの適用範囲が広くなり、打設作業全体にかかる時間の短縮及び努力の軽減を図ることで、施工計画が立て易く能率的になりさらにコストの低減が可能になる。
【０００７】
すなわち、本発明は、一部または全部が乾燥している軽量骨材及び該軽量骨材を使用した軽量モルタル組成物に対し、セメントより細かい無機材と有機剤、フライアッシュ、強化剤、繊維状体を用いたことにより優れた運搬性と左官仕上げ性を与えた断熱用軽量モルタル組成物を提供するものである。
【０００８】
また本発明は、強化剤として珪酸リチウムを主成分とするものを、少なくとも１種類以上を用いることが好ましい。
【０００９】
本発明は、セメントの平均粒径より細かい無機材としてシリカフュームまたは高炉微粉末を単独または併せて用いることが好ましい。
【００１０】
本発明は、アクリル、アクリルスチレン共重合、アクリルシリコン共重合などのアクリルまたはアクリル共重合を主成分とするもの、主成分がメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースを水溶状態で使用した状態で、少なくとも１種類以上を用いることが好ましい。
【００１１】
さらに、使用水量は、使用セメント質量の２８質量％以上とすることが好ましい。加えて、攪拌後の単位容積質量が１．３０ｔ／ｍ３以下であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の軽量モルタル組成物の実施の形態について、説明する。
【００１３】
本発明の軽量モルタル組成物は、セメントと、少なくとも一部が乾燥した軽量骨材と、フライアッシュと、強化剤と、平均粒径が前記セメントより細かい無機材と、有機剤と、繊維状体と、減水剤とを含有し、前記減水剤がポリカルボン酸系減水剤、あるいはポリカルボン酸系減水剤と同程度またはそれ以上の分散性を有する減水剤とで構成されるものである。
【００１４】
本発明の軽量モルタル組成物に用いられるセメントは普通ポルトランドセメント以外、早強ポルトランドセメント、ビーライトセメント、耐硫酸塩セメント、高炉セメント、三成分セメント、混合セメント等も利用することができる。
【００１５】
減水剤は、ポリカルボン酸系の減水剤が好適である。このポリカルボン酸系減水剤の具体例としては、主成分がポリカルボン酸エーテル系の複合物（カルシウム・ベース）等が挙げられる。市販されているものも好適に利用することができ、例えばエヌエムビー社製の商品名ＳＰ−８ＨＥ、花王（株）社製の商品名マイテイ２０００ＴＨ、日本シーカ（株）社製の商品名シーカメント１２００Ｎ、２５００Ｆ等が挙げられる。
【００１６】
その他の減水剤も利用することができる。そのときポリカルボン酸系減水剤と同等またはそれ以上の分散性を付与する性状を有することを要する。一例としては、カルボキシル基含有ポリエーテル系減水剤、例えば花王（株）社製、商品名ＣＡＤ−８０００等が挙げられる。リグニン系もメラミン系もナフタリン系も用いたことができる。例えば、主成分が変性リグニン、アルキルアリスルホン酸及び活性持続ポリマーの複合物等が挙げられる。例えば（株）エヌエムビー製の商品名レオビルトＳＰ―９ＨＳ、又はＳＰ―９Ｒ等が挙げられる。また、例えば、主成分が高縮合芳香族スルホン酸化合物のものも利用することができ、例えば（株）エヌエムビー製の商品名レオビルトＮＬ―１４４０等が挙げられる。また、例えば、主成分がナフタリンスルホン酸・ホルマリン高縮合物塩のものも利用することができ、例えば、花王（株）製の、商品名マイテイ１５０等が挙げられる。その他の減水剤も利用することができる。
【００１７】
本発明における減水剤の配合率は、採用されるセメントと無機材、フライアッシュ、強化剤、繊維状体の種類とその量に対する水の使用量によっても相違するが、例えば０．２〜９．０リットル／ｍ３、好ましくは０．３〜７．０リットル／ｍ３がよい。
【００１８】
本発明の軽量モルタル組成物に用いられる有機剤として混練時にアクリル、アクリルスチレン共重合、アクリルシリコン共重合などのアクリルまたはアクリル共重合を主成分とするもの、主成分をメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなど、モルタルの保水性を高め、作業性、接着性を改善する用途に使われる有機剤、または主成分が完全ケン化型ポリビニルアルコール、部分ケン化型ポリビニルアルコールなどのモルタルの接着性を改善する用途に使われる有機剤のうち、少なくとも１種類以上を使用する。例えば信越化学社製の、商品名ｈｉメトローズ、および信越ポバール、松本油脂製薬（株）マーポローズ、クラリアントポリマー（株）チローゼ、ユニチカ（株）ユニチカポバール、クラレ（株）クラレポバール、完全ケン化型ポリビニルアルコールを主成分としたＵＦ−１７０等が挙げられる。
【００１９】
本発明の軽量モルタル組成物に用いられる無機材は、ＳｉＯ２を主成分としたものが好適に用いられる。具体例としては、シリカフュームとして、例えばエルケム社製マイクロシリカ、９４０Ｕ、９４０ＥＵ等が挙げられる。高炉スラグ微粉末、またはセラミックスを粉砕した微粉末も好適に用いられる。さらに、これらの微粉末は、単独のみではなく、複数のものを一緒に用いたことができる。
例えば、シリカフュームと高炉スラグ微粉末の組み合わせで用いたことなども有効である。さらに、フライアッシュも、フライアッシュそのものとフライアッシュ微粉砕したものも、単独または組み合わせで用いたことなども有効である。
【００２０】
発明の軽量モルタル組成物は必要に応じてその軽量骨材を濡らすこともでき、その軽量骨材の吸水率の５０％程度までの吸水状態でも使用できる。
【００２１】
本発明の軽量モルタル組成物に用いられる軽量骨材の種類としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々選択することができる。例えば天然骨材と人工骨材とを併用することもでき、具体的には、榛名産の天然軽石砕砂と黒曜石を発泡させた人工軽量細骨材とすることができる。また種類の異なる人工軽量細骨材を併用することもでき、具体的には、膨張頁岩を用いた人工軽量細骨材とガラスを発泡させた人工軽量細骨材とすることも、ガラスを発泡させた人工軽量細骨材に中空微小球のセラミックフィラーとすることも、これらをもっと多種にし併用することもできる。さらに、湿潤状態の細骨材にほぼ絶乾状態の細骨材を混合した形態で併用することもできる。
【００２２】
本発明の軽量モルタル組成物に用いられる上記以外の材料は、従来のそれと同じものを採用することができ、とくに制限されない。膨張剤もＡＥ剤も気泡剤も用いたことができる。さらに、これらを多種にし併用することもできる。即ち、目的と用途に応じて選択、併用することも組合せることもできる。
【００２３】
本発明の軽量モルタル組成物は、従来の軽量モルタル組成物と同様に、ミキサー中に材料を投入してから練りを行い、調合水及び減水剤を投入、本練りを行うもので、所望の型枠に所望の手段でもって打設することができる。ミキサーは強制二軸ミキサーも、パン型ミキサーも、傾胴型ミキサーなども、ハンドミキサーも用いたことができる。
【００２４】
本発明の軽量モルタル組成物の養生も、従来のそれと同様の手段を採用することができる。例えば蒸気養生も採用することができ、この場合にも養生時における初期ひび割れ等の悪影響を確実に回避でき、コンクリート二次製品用にも適している。さらに板状の面積が大きい、厚みのある二次製品用にも適している。
【００２５】
以上の組成物の製造において、用いた骨材の吸水率の差が大きい場合にも、骨材の比重の差が大きい場合にも有効である。また、使用する繊維状体は、植物系繊維も、ポリプロピレン繊維も使うことができる。さらに、モルタルのスランプ値が１０ｃｍ未満の場合にも有効であることが確認されている。
【００２６】
また、組成物は、流動性にも付着性能にも優れ、吸水率が低い。さらに、吸水を防止する為には、表面に撥水剤を塗布するにも適している。また、撥水剤を調合水の一部として用いたことも可能である。
【００２７】
【実施例】
以上に述べた発明の実施の形態について、以下の３実施例を示し、その効果について説明する。
【００２８】
（実施例１）
表−１に示す配合率に従って既往の軽量モルタル組成物に近い軽量モルタル組成物（比較例）と、本発明の軽量モルタル組成物（実施例）を製造し、その性状比較を行った。なお、表−１における使用セメントは太平洋セメント（株）社製の早強セメント、無機材としてエルケム・ジャパン（株）社製、商品名９４０―Ｕのシリカフュームを用いた。細骨材はクリスタルクレイ（株）社製、商品名Ｇライト、芙蓉パーライト（株）社製、商品名フヨーライトの人工軽量細骨材を用いた。さらに骨材として中空微小球のセラミックフィラーである太平洋セメント（株）製、商品名マイクロセルズを用いた。フライアッシュは中部電力（株）・碧南火力発電所から得たものを、強化剤は駿河工業（株）社製、商品名ペントラシールを、繊維状体は京都繊維資材（株）社製、商品名ＥＳＯ　Ｇチョップを用いた。減水剤は日本シーカ（株）社製、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤である商品名シーカメント２５００Ｆを用いた。ＡＥ剤は日本シーカ（株）社製、商品名シーカＡＥＲ−Ｇを用いた。気泡剤は第一化成産業（株）社製、商品名パールクリートを用いた。有機剤としてヒドロキシプロピルメチルセルロースを主成分とした信越化学工業社製、商品名ｈｉ９０ＳＨ−３００００を強化剤ペントラシールと混合して用いた。
【００２９】
［表１］
2004075409.tif 000002
【００３０】
上記配合率に従って、各材料をミキサー中に投入してから練りを行い、調合水と減水剤などを投入し、本練りを行い、比較用軽量モルタル組成物と本発明の軽量モルタル組成物を製造した。
【００３１】
得られた比較用軽量モルタル組成物と本発明の断熱用軽量モルタル組成物（表−１配合）に対し、混練１０分後におけるモルタル性状と左官性を検討した。その結果を表−２に示す。
【００３２】
［表２］
2004075409.tif 000003
【００３３】
さらに上記のモルタルを規定の型枠に打設し４×４×１６ｃｍ寸法の供試体を得て圧縮強度を測定した。その結果を表−３に示す。
［表３］
2004075409.tif 000004
【００３４】
（実施例２）
表−４に示す配合率に従って、既往の軽量モルタル組成物に近い軽量モルタル組成物（比較例）と本発明の断熱用モルタル（実施例）を製造し、性状を比較した。なお、表−４においてセメントは住友大阪セメント（株）社製の早強セメント、無機材としてエルケム・ジャパン社製、商品名９７０−Ｕシリカフュームを、細骨材はクリスタルクレイ（株）社製、商品名Ｇライトの人工軽量細骨材と中空微小球のセラミックフィラーである太平洋セメント（株）社製、商品名マイクロセルズの混合品を用いた。有機剤はアクリル重合を主成分とする日本シーカ（株）社製、試薬名ＶＰ−Ｂを用いた。減水剤とＡＥ剤は共にエヌエムビー（株）社製のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、商品名ＳＰ−８ＨＥと商品名７７５Ｓを用いた。強化剤は駿河工業（株）社製、商品名ペントラシールを、繊維はネオライト興産（株）社製、商品名ケナセルＳを用いた。気泡剤は第一化成産業（株）社製、商品名パールクリートを用いた。フライアッシュは東京電力（株）横須賀火力発電所のから得たものを用いた。
【００３５】
［表４］
2004075409.tif 000005
【００３６】
上記配合率に従って、各材料をミキサー中に投入して空練りを行い、調合水と減水剤などを投入し、本練りを行い、比較用軽量モルタル組成物と本発明の軽量モルタル組成物を製造した。
【００３７】
得られた比較用軽量モルタル組成物と本発明の軽量モルタル組成物（表−４配合）に対し、混練１０分後におけるモルタル性状と左官性を検討した。その結果を表−５に示す。
【００３８】
［表５］
2004075409.tif 000006
【００３９】
［表６］
2004075409.tif 000007
【００４０】
（実施例３）
表−７に示す配合率に従って、既往の軽量モルタル組成物に近いモルタル組成物（比較例）と本発明の断熱用モルタル（実施例）を製造し、その性状比較を行った。なお、表−７においてセメントは三菱マテリアル（株）社製の早強セメント、無機材として住友大阪セメント（株）社製の高炉微粉末を、細骨材はクリスタルクレイ（株）社製、商品名Ｇライトの人工軽量細骨材、芙蓉パーライト（株）社製、商品名フヨーライトの人工軽量細骨材と太平洋セメント（株）社製、商品名マイクロセルズの混合品を用いた。有機剤として特殊アクリル重合体が主成分である（株）イーテック社製、商品名ＪＳＲトマックパワーを選び、混練する前に減水剤と混合した。減水剤は花王（株）社製、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤、商品名マイテイ２０００ＴＨを、膨張剤は日本シーカ（株）社製、試薬名Ｐ−１を粉末状で用いた。強化剤は駿河工業（株）社製、商品名ペントラシールを、繊維はネオライト興産（株）社製、商品名ケナセルＳを用いた。気泡剤は第一化成産業（株）社製、商品名モノクリートを用いた。フライアッシュは九州電力（株）の大村火力発電所から得たものを用いた。
【００４１】
［表７］
2004075409.tif 000008
【００４２】
上記配合率に従って、各材料をミキサー中に投入してから練りを行い、調合水と減水剤などを投入し、本練りを行い、比較用軽量モルタル組成物と本発明の軽量モルタル組成物を製造した。
【００４３】
得られた比較用軽量モルタル組成物と本発明の軽量モルタル組成物（表−７配合）に対し、混練１０分後におけるモルタル性状と左官性を検討した。その結果を表−８に示す。
【００４４】
［表８］
2004075409.tif 000009
【００４５】
さらに上記のモルタルを規定の型枠に打設し４×４×１６ｃｍ寸法の供試体を得て圧縮強度を測定した。その結果を表−９に示す。
【００４６】
［表９］
2004075409.tif 000010
【００４７】
さらに上記のモルタルを、垂直の合板の１０ｃｍ×１０ｃｍの面積に対し、重ね塗りができる厚さを測定した。比較用軽量モルタル組成物は１ｃｍ程度しか塗ることが出来なかったが、本発明の軽量モルタル組成物は、５．５ｃｍまで塗ることができた。
【００４８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の軽量モルタル組成物によれば、比重に比べ強度が高い組成物を得られ、その初期強度も高い。運搬ができる距離が長い。また、左官仕上げ作業ができる時間が長く、仕上げ作業がし易く、工期の短縮及びコストの節減が図れるという効果を奏する。