(57)【要約】【課題】結合材と充填材とを含有する軽量モルタルにおいて、混練後の軽量モルタルの容積を増大させる。【解決手段】湿潤時間が４７秒である軽量モルタルを混練水と混合すると、一部は他の充填材、軽量骨材、結合材等に浸透する。残りの混練水は図１に示すように、非湿潤性充填材としての軽質炭酸カルシウム（ステアリン酸により表面を被覆したもの）１に浸透せず撥水される。さらに混練を続けることにより混練水２は分散され、非湿潤性充填材に取り囲まれて行き場を失い、一種の充填材の様に振る舞って他の充填材、軽量骨材、結合材等には浸透しない。従って、これらの他の充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、混練後の軽量モルタルの容積が増大する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合材と非湿潤性充填材とを含有することを特徴とする軽量モルタル。
【請求項２】
前記非湿潤性充填材が脂肪酸により表面を被覆されている表面被覆充填材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。
【請求項３】
前記脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軽量モルタル。
【請求項４】
前記表面被覆充填材の基材成分が軽質（軟質）炭酸カルシウムであることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の軽量モルタル。
【請求項５】
前記表面被覆充填材の基材成分が水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の軽量モルタル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の壁、屋根、床、天井、柱、梁等に用いられるモルタルのうち、結合材と充填材とを含有する軽量モルタルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の軽量モルタルとしては、セメント、石膏等の結合材に比重が無機水硬剤よりも軽い軽量骨材（例えば、パーライト、バーミキュライト、珪藻土、シラスバルーン、発泡ポリスチレン樹脂、発泡ポリエチレン酢酸ビニル共重合樹脂等）を含有させることにより、全体を軽量化するものであった。
【０００３】
これらには、無機質水硬性物質粉末（セメント類など）１００重量部に対して５以下の軽量骨材（パルプスラッジ砂など）７０〜１６０重量部と無機微粉末材（ＰＳ砂など）１０〜３０重量部、無機質増粘材０．２〜１．５重量部をドライブレンドしたもの（例えば、特許文献１参照。）がある。
【０００４】
また、石灰質原料１００重量部に対して、粒径１．２ｍｍ以下、単位容積質量０．５〜０．１Ｋｇ／ｌ（リットル）、骨材吸水率１０重量％以下にあるガラス粉末を主成分とする造粒焼成物を、４重量部以上５０重量部以下混合したもの（例えば、特許文献２参照。）がある。
【０００５】
さらに、セメント、一部または全部が乾燥している軽量骨材、前記セメントよりも粒径の小さい無機材料、有機材料、前記断熱性軽量モルタル中に分散可能な減水剤、および必要に応じて各種添加材（剤）を配合してなるもの（例えば、特許文献３参照。）がある。
【０００６】
しかし、これらの軽量モルタルは軽量骨材を含有させることにより軽量化しているため、混練前の乾燥状態における嵩比重が小さく、同一容積の粉体を混練した場合に容積の増加量が小さいため、施工可能な面積が少ないという問題点があった。このことは同時に、一定重量を梱包する場合において、梱包材の容積を大きくしなければならないため経済的に不利であるとともに、一度に大量の材料を運搬できないという問題点も引き起こしていた。
【０００７】
また、ジプカル、界面活性剤等の発泡剤または膨張剤を含有させることにより、モルタルを軽量化する方法もあるが、この場合には、混練後、時間の経過とともに泡がはじけて、混練比重が増加するとともに、モルタル自体の流動性が低下する（いわゆる、「締まり」が生ずる）という問題点があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１６７７９５号公報（第２〜３頁）
【特許文献２】特開平１０−１０１４００号公報（第２〜３頁）
【特許文献３】特開２００１−２９４４６８号公報（第２〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、結合材と充填材とを含有する軽量モルタルにおいて、混練後の軽量モルタルの容積の増大量が小さいために、同容量の粉体を混練した場合に施工可能な面積が少ない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、結合材と非湿潤性充填材とを含有することを最も主要な特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記非湿潤性充填材が脂肪酸により表面を被覆されている表面被覆充填材であることを最も主要な特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記脂肪酸が炭素数１２〜２２の飽和脂肪酸であることを最も主要な特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の発明において、前記表面被覆充填材の基材成分が軽質（軟質）炭酸カルシウムであることを最も主要な特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３に記載の発明において、前記表面被覆充填材の基材成分が水酸化アルミニウムであることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明の軽量モルタルによれば、結合材と充填材とを含有する軽量モルタルにおいて、十分な流動性を得るために必要な混練水量が増すため、混練後の軽量モルタルの容積の増大量が大きいという利点がある。
【００１６】
請求項２に記載の発明の軽量モルタルによれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、非湿潤性に優れるという利点がある。
【００１７】
請求項３に記載の発明の軽量モルタルによれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、軽量モルタルを混練後に長時間放置した場合にも泡の「はじけ」による「締まり」を防止することができるという利点がある。
【００１８】
請求項４に記載の発明の軽量モルタルによれば、請求項１〜請求項３に記載の発明の効果に加えて、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができるという利点がある。
【００１９】
請求項５に記載の発明の軽量モルタルによれば、請求項１〜請求項３に記載の発明の効果に加えて、優れた耐火性能を有するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１に基づいて説明する。なお、本発明において軽量モルタルとは、結合材と充填材とを含有し、その混練比重が１．６ｋｇ／リットル以下であるものをいう。
【００２１】
本発明の軽量モルタルの粉体の組成は、例えば以下のようなものである。
軽量モルタルの組成例：非湿潤性充填材としての軽質（軟質）炭酸カルシウム（表面を脂肪酸としてのステアリン酸により被覆したもの）１００重量部、非湿潤性充填材としての水酸化アルミニウム（表面を脂肪酸としてのステアリン酸により被覆したもの）１００重量部、湿潤性充填材としての珪砂１００重量部、結合材としての普通ポルトランドセメント１００重量部、軽量骨材としてのバーミキュライト１００重量部、吸水樹脂としてのポリアクリル酸ナトリウム５重量部、粉末樹脂５重量部、繊維としてのガラス繊維１０重量部、増粘剤５重量部。
【００２２】
前記充填材とは、粒子径が２ｍｍ以下の粉状若しくは粒状材料をいい、モルタルの結合材と骨材との空隙を充填するために用いられる。代表的な充填材としては例えば、重質炭酸カルシウム、軽質（軟質）炭酸カルシウム、コロイド炭酸カルシウム、胡粉炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム、珪砂、珪石粉末、ガラスビーズ、合成シリカ、珪藻土、ケイ酸カルシウム、アタパルジャイト、アスベスト、アセチレンブラック、酸化鉄、ファーネスブラック、黒鉛粉末、窒化珪素、炭化珪素、三酸化アンチモン、二硫化モリブテン、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、パイロフィライト、ハイドロタルサイト、アルミナ、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム、ベントナイト、ゼオライト、カオリンクレー、セリナイト、マイカ、硫酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、亜硫酸カルシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。
【００２３】
前記軽量モルタルは非湿潤性充填材を含有することが必要である。ここで、非湿潤性充填材とは、表面が水に濡れにくい充填材をいい、例えば、黒鉛粉末、炭化珪素等が挙げられる。また、湿潤性充填材の表面を脂肪酸等の非湿潤性材料によって被覆したものを用いても良い。
【００２４】
前記軽量モルタルが非湿潤性充填材を含有することにより、混練前の軽量モルタルの粉体は水に濡れにくくなる。該粉体を混練水によって混練すると、一部は他の充填材、軽量骨材、結合材等に浸透する。残りの混練水は図１に示すように、非湿潤性充填材としての軽質炭酸カルシウム（ステアリン酸により表面を被覆したもの）１に浸透せず撥水される。さらに混練を続けることにより混練水２は分散され、非湿潤性充填材に取り囲まれて行き場を失い、一種の充填材の様に振る舞って他の充填材、軽量骨材、結合材等には浸透しない。従って、これらの他の充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、混練後の軽量モルタルの容積が増大し、混練前の軽量モルタルの粉体を同じ容量だけ使用した場合の施工可能な面積を増加させることができる。また、軽量骨材のみを含有させることにより軽量化を実現している軽量モルタルに比べ、混練前の乾燥状態における嵩比重が大きく、一定重量を梱包する場合の梱包材の容積が小さくなるため、経済的に有利であるとともに、一度に大量の軽量モルタルの粉体を運搬することができる。
【００２５】
前記軽量モルタルの粉体の水への濡れにくさを測る指標としては、当業者に慣用されているものではないが、周知技術を利用して容易に再現可能なものとして、本発明で提案する湿潤時間の測定が挙げられる。湿潤時間とは、軽量モルタルの粉体１００ｍｌを直径３ｃｍの円形底筒型容器に充填し、水１０ｍｌを注いで放置した場合に、該水が軽量モルタルの粉体中に完全に浸透するまでの時間をいい、水に濡れやすい粉体ほど早く浸透し、濡れにくい粉体ほど浸透に時間がかかる。
【００２６】
前記軽量モルタルの粉体の湿潤時間は好ましくは１０秒〜６００秒、より好ましくは１５秒〜５００秒、最も好ましくは２０秒〜４００秒である。この範囲にあるとき、軽量モルタルの粉体を混練水２と混合した場合、該軽量モルタルの組成中の非湿潤性充填材が水に濡れにくいため撥水される。さらに混練を続けることにより混練水２は分散され、非湿潤性充填材に取り囲まれて行き場を失い、一種の充填材の様に振る舞って他の充填材、軽量骨材、結合材等には浸透しない。従って、これらの他の充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、軽量モルタルの容積を増大させることができる。湿潤時間が１０秒未満の場合には、軽量モルタルの粉体が水に濡れすぎるため、少量の混練水２で十分な流動性が得られ、容積の増大が十分でない。逆に６００秒を越える場合には、充填材が水に濡れないために、混練自体が困難となる。
【００２７】
前記混練とは、乾燥状態の軽量モルタル粉末に水を加えて混合することにより、該軽量モルタルに適度な流動性とモルタルとしての一体性を付与することをいう。
【００２８】
前記非湿潤性充填材は表面被覆充填材であることが好ましい。表面被覆充填材とは充填材成分の表面にステアリン酸等の脂肪酸、アクリル酸、硫酸、酢酸、燐酸等の酸及びその塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等の金属塩、珪酸エステル、水ガラス、尿素、界面活性剤、ポリアクリル酸ナトリウム、パラフィン、水酸化チタンゾル等を付与することにより、水に対する湿潤性を制御したものをいう。表面被覆充填材を用いることにより、充填材の基材成分の特性を変更し、新しい特性を付与することができる。ここで、充填材の基材成分とは、表面を被覆されていない状態の充填材をいい、例えば、重質炭酸カルシウム、軟質（軽質）炭酸カルシウム、コロイド炭酸カルシウム、胡粉炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム、珪砂、珪石粉末、ガラスビーズ、合成シリカ、珪藻土、ケイ酸カルシウム、アタパルジャイト、アスベスト、カーボンブラック、アセチレンブラック、酸化鉄、ファーネスブラック、黒鉛粉末、窒化珪素、炭化珪素、三酸化アンチモン、二硫化モリブテン、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、パイロフィライト、ハイドロタルサイト、アルミナ、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム、ベントナイト、ゼオライト、カオリンクレー、セリナイト、マイカ、硫酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、亜硫酸カルシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。
【００２９】
前記基材成分は軟質（軽質）炭酸カルシウムを使用することが好ましい。軟質（軽質）炭酸カルシウムを使用することにより、結晶構造が三方晶系（カルサイト型結晶構造）であることから、異方性に富み、充填状態が粗充填となるため、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。また、水への溶解度が２５℃で０．００１４と低く、真比重が２．７１と比較的軽いため、モルタルの耐水性と軽量性に優れる。
【００３０】
前記軽量モルタルに耐火性を付与させる場合には、基材成分として水酸化アルミニウムを使用することが好ましい。水酸化アルミニウムを使用することにより、吸熱量が約１９７０Ｊ／ｇと大きく、少量の使用で優れた耐火性能を得ることができる。
【００３１】
前記非湿潤性充填材は脂肪酸により表面を被覆されている表面被覆充填材であることが好ましい。非湿潤性充填材が脂肪酸により表面を被覆されている表面被覆充填材であることにより非湿潤性に優れる。また、本来は表面が水に濡れやすい湿潤性充填材を非湿潤性とすることができるため、軽量モルタルの組成として使用する湿潤性の成分を非湿潤性充填材とすることができ、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。
【００３２】
前記脂肪酸の充填材表面への被覆は化学結合を伴うことが好ましい。加熱等の処理により充填材の基材成分の表面と脂肪酸とを化学結合させて強固に結合させることで、外力が加わった際の被覆剤の脱離を抑制することができる。化学結合の結果、充填材成分の表面には脂肪酸の塩が結合する。例えば、［化１］に示すように、脂肪酸がステアリン酸で充填材の基材成分が軽質（軟質）炭酸カルシウムである場合には、ステアリン酸カルシウムが三方晶系である軽質（軟質）炭酸カルシウムの結晶構造に配位した形態となり、脂肪酸がステアリン酸で充填材成分が水酸化アルミニウムである場合にはステアリン酸アルミニウムが水酸化アルミニウムの結晶構造に配位した形態となる。脂肪酸を充填材の表面に被覆せず単に混合しただけの場合には、混練水２が充填材に吸収されてしまい、容積の増大効果が十分でない。
【化１】
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【００３３】
前記脂肪酸としては例えば、酪酸（炭素数＝４）、カプロン酸（炭素数＝６）、カプリル酸（炭素数＝８）、カプリン酸（炭素数＝１０）、ラウリン酸（炭素数＝１２）、ミリスチン酸（炭素数＝１４）、バルミチン酸（炭素数＝１６）、ステアリン酸（炭素数＝１８）、オレイン酸（炭素数＝１８）、リノール酸（炭素数＝１８）、リノレン酸（炭素数＝１８）、リシノレン酸（炭素数＝１８）等が挙げられる。
【００３４】
前記表面被覆充填材を被覆する被覆剤は飽和脂肪酸であることが好ましい。不飽和脂肪酸を使用することにより、分子組成中に二重結合若しくは三重結合を含まないため、π電子への水分子の求電子反応を抑制することができ、被覆剤の水への溶解性を小さくすることができる。飽和脂肪酸としては例えば、酪酸（炭素数＝４）、カプロン酸（炭素数＝６）、カプリル酸（炭素数＝８）、カプリン酸（炭素数＝１０）、ラウリン酸（炭素数＝１２）、ミリスチン酸（炭素数＝１４）、バルミチン酸（炭素数＝１６）、ステアリン酸（炭素数＝１８）等が挙げられる。
【００３５】
前記飽和脂肪酸は、炭素数が１２〜２２のものを使用することが好ましく、１４〜２０であることがより好ましく、１６〜１８であることが最も好ましい。炭素数が１２〜２２のものを使用することにより、起泡性が小さいため、軽量モルタルの気泡含有率を抑制することができ、軽量モルタルを混練後に長時間放置した場合にも泡の「はじけ」による「締まり」を防止することができる。ここで、「締まり」とは、混練後の軽量モルタルが流動性を失って、施工作業性が低下することをいう。炭素数が１４〜２０である場合には、水への溶解性を抑制することができる。炭素数が１６〜１８である場合には、水への溶解性をより抑制することができるとともに、混練水２として軟水を使用した場合にも起泡性を小さくすることができる。炭素数が１２未満の場合には、起泡性が大き過ぎて、軽量モルタルを混練後に長時間放置した場合に泡がはじけ、「締まり」が生ずる。逆に炭素数が２２を超える場合には、脂肪酸の炭素鎖が長すぎて、外力により切断され、非湿潤性が低下してしまうおそれがある。
【００３６】
前記非湿潤性充填材の軽量モルタルの組成中に占める重量比は好ましくは１〜５０重量％であり、より好ましくは２〜３０重量％であり、最も好ましくは５〜１５重量％である。この範囲にあるとき、混練水２が軽量モルタル中に適度に分散し、細かい充填材の様に振る舞うため、軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とし、軽量モルタルの容積の増大性に優れる。重量比が２〜３０重量％である場合には、充填材と混練水２とその他の成分とが適度に混合されて一体となっているため、軽量モルタルを吹付け施工する際に微細な充填材が空中に霧状に飛散する、いわゆるミストと呼ばれる現象を抑制することができる。
【００３７】
前記非湿潤性充填材が軽量モルタルの組成中に占める重量比が１重量％未満の場合には、容積の増大性が十分でない。逆に５０重量％を超える場合には、軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るための混練水２が多量に必要になるため、混練に要する時間が長くなるとともに、容積の大部分を混練水２が占めるため、硬化して水分が揮発した後の軽量モルタルの圧縮強度が十分でない。
【００３８】
前記非湿潤性充填材の粒子形状は異方性であることが好ましい。粒子形状が異方性であることにより、充填状態が粗充填となり、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。異方性の粒子形状には例えば、針状、繊維状、棒状、紡錘状、板状等が挙げられる。そのアスペクト比は好ましくは２〜１０００であり、より好ましくは５〜５００であり、最も好ましくは１０〜２００である。この範囲にあるとき、混練後の粒子形状が異方性でない、すなわち等方性である場合には、充填状態が密となり、混練後の軽量モルタルの容積増大性が十分でない。
【００３９】
前記非湿潤性充填材の粒子径は好ましくは０．０１〜１００μｍ、より好ましくは０．０５〜２０μｍ、最も好ましくは０．５〜６μｍである。この範囲にあるとき、混練前の軽量モルタルの粉体中で適度に分散して存在させることができるため、混練水２によって混練した場合に混練水２の偏在を抑制することができる。粒子径が０．０１μｍ未満の場合には、軽量モルタルを吹付け施工する際に微細な充填材が空中に霧状に飛散する、いわゆるミストと呼ばれる現象が生じやすい。逆に１００μｍを超える場合には、混練した軽量モルタル中で混練水２が偏在し、少量の混練水２で十分な粘性が得られるため、軽量モルタルの容積増大性が十分でない。
【００４０】
前記結合材は普通ポルトランドセメントに限らず、硬化して所定の形状を得られるものであれば任意に設定することができる。結合材としては例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント、石灰混合セメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、メーソンリーセメント、高硫酸塩スラグセメント等のセメント、消石灰、生石灰、ドロマイトプラスター等の気硬性アルカリ金属塩、水ガラス、珪酸カルシウム、石膏等が挙げられる。
【００４１】
前記軽量骨材は軽量モルタルの混練比重を小さくするために用いられ、バーミキュライトに限らず、任意に設定することができる。また特に使用しなくとも良い。軽量骨材としては例えば、発泡ガラス、発泡スラグ、シラスバルーン、パーライト等の無機軽量骨材、発泡プラスチックビーズ、発泡ウレタン、発泡ポリスチレ等の有機軽量骨材等が挙げられる。これらの比重は０．４〜０．６のものが主である。
【００４２】
前記吸水樹脂は軽量モルタルの混練のために必要な混練水量を増加させるために用いられ、ポリアクリル酸ナトリウムに限らず、任意に設定することができる。また特に使用しなくとも良い。高分子吸水材としては例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル酸−ビニルアルコール共重合体、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
【００４３】
前記粉末樹脂は混練水２と混和されることにより乳化し、鉄、コンクリート、木等の下地に対して軽量モルタルの密着性を向上させるために用いられる。粉末樹脂は例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂を乾燥等させることにより得られる。
【００４４】
前記繊維は軽量モルタルのひび割れを防止するために用いられ、ガラス繊維に限らず任意に設定することができる。また特に使用しなくとも良い。繊維としては例えば、ガラス繊維等の無機繊維、ビニロン繊維、ポリアクリル繊維等の合成樹脂繊維、パルプ、セルロース等の有機天然繊維等が挙げられる。そのほかに添加剤として、増粘剤、消泡剤、流動化剤等、通常のモルタルに一般的に使用されるものを用いることができる。
【００４５】
次に、以上のように構成された前記軽量モルタルの作用について一例を挙げて説明する。湿潤時間が４７秒である軽量モルタルを混練水２と混合すると、一部は他の充填材、軽量骨材、結合材等に浸透する。残りの混練水２は図１に示すように、非湿潤性充填材としての軽質炭酸カルシウム（ステアリン酸により表面を被覆したもの）１に浸透せず撥水される。さらに混練を続けることにより混練水２は分散され、非湿潤性充填材に取り囲まれて行き場を失い、一種の充填材の様に振る舞って他の充填材、軽量骨材、結合材等には浸透しない。従って、これらの他の充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、混練後の軽量モルタルの容積が増大する。該軽量モルタル１ｋｇ（１．２リットル）を施工するために十分な流動性を得るためには、１ｋｇの混練水２が必要になる。混練後の軽量モルタルの比重は１．０ｋｇ／リットルであるため、１ｋｇの軽量モルタルの粉体は混練水２によって２リットルに容積が増大したことになる。
【００４６】
前記軽量モルタルは混練水２によって混練された後、鉄、コンクリート、木等の下地に吹付け、コテ塗り等によって施工される。施工後は一部の混練水２が結合材の硬化反応に消費されて結晶水として硬化後の軽量モルタル中に残存するが、大部分は揮発して大気中に飛散する。その結果、混練水２が存在していた空間は空気と置換され、軽量モルタルの硬化後も空隙として維持される。
【００４７】
（第１実施形態）
第１実施形態の前記軽量モルタルは、耐火被覆材である。
前記軽量モルタルとしての耐火被覆材は混練水２によって混練された後、鉄骨構造としての角形鋼管に圧送機によって吹付け施工される。該圧送機によって耐火被覆材に圧力が加わると、耐火被覆材と混練水２とは流動性が異なるために互いに分離しようとする。混練水２が十分でない場合には、耐火被覆材と混練水２とは分離してしまい、圧送機からは流動性の低い混練水のみが吐出されて耐火被覆材は圧送機中に取り残されてしまう。耐火被覆材が非湿潤性充填材を含有することにより、混練後の耐火被覆材中には多量の混練水２が存在するため、例え混練水２と分離したとしても、すぐにまた混練水２が供給され、耐火被覆材と混練水が一体となって圧送機から吐出される。
【００４８】
このようにして耐火被覆材が施工された後は一部の混練水２が結合材の硬化反応に消費され、結晶水として硬化後の耐火被覆材中に残存するが、大部分は揮発して大気中に飛散する。その結果、混練水２が存在していた空間は空気と置換され、耐火被覆材の硬化後も空隙として維持される。
【００４９】
前記耐火被覆材は非湿潤性充填材を含有しているため、多量の混練水２を必要とする。そのため、耐火被覆材が硬化した後には空隙が多量に存在することとなる。該耐火被覆材中に多量の空隙が存在することにより火災時の燃焼熱の伝導が抑制されるため、耐火性能に優れた耐火被覆材を得ることができる。
【００５０】
このようにして構成された耐火被覆材により被覆された鉄骨構造が火災時の燃焼熱にさらされると、耐火被覆材中に維持されている空隙により該燃焼熱の鉄骨構造への伝導が抑制され、該鉄骨構造は所定の耐火時間の間、崩壊から保護される。
【００５１】
（第２実施形態）
第２実施形態の前記軽量モルタルは、断熱モルタルである。
前記軽量モルタルとしての断熱モルタルは混練水２によって混練された後、壁面としてのコンクリートにコテ塗り施工される。前記断熱モルタルは非湿潤性充填材を含有しているため、多量の混練水２を必要とする。
【００５２】
前記断熱モルタルは多量の混練水を含有しているため、にコテによる圧力が加わると、断熱モルタル中の余分な混練水２がコテと断熱モルタルとの界面にしみ出して、該コテと断熱モルタルとの間に薄い水の膜が形成される。このことにより、コテが断熱モルタルの表面を移動する際の抵抗が少なくなり、断熱モルタルのコテ作業性が向上する。
【００５３】
このようにして断熱モルタルが施工された後は一部の混練水２が結合材の硬化反応に消費され、結晶水として硬化後の断熱モルタル中に残存するが、大部分は揮発して大気中に飛散する。その結果、混練水２が存在していた空間は空気と置換され、耐火被覆材の硬化後も空隙として維持される。
【００５４】
前記断熱モルタルは多量の混練水２を含有しているため、該断熱モルタルが硬化した後には空隙が多量に存在することとなる。該断熱モルタル中に多量の空隙が存在することにより熱の伝導が抑制されるため、断熱性に優れた断熱モルタルを得ることができる。
【００５５】
（第３実施形態）
第３実施形態の前記軽量モルタルは、吸音モルタルである。
前記軽量モルタルとしての吸音モルタルは混練水２によって混練された後、壁面としてのコンクリートに圧送機によって吹付け施工される。該圧送機によって吸音モルタルに圧力が加わると、吸音モルタルと混練水２とは流動性が異なるために互いに分離しようとする。混練水２が十分でない場合には、吸音モルタルと混練水２とは分離してしまい、圧送機からは流動性の低い混練水のみが吐出されて吸音モルタルは圧送機中に取り残されてしまう。吸音モルタルが非湿潤性充填材を含有することにより、混練後の吸音モルタル中には多量の混練水２が存在するため、例え混練水２と分離したとしても、すぐにまた混練水２が供給され、吸音モルタルと混練水２が一体となって圧送機から吐出される。
【００５６】
前記吸音モルタルは多量の混練水２を含有しているため、比重が１．０前後となっており、２０〜８０ｍｍの厚さで施工される。吸音モルタル中の混練水２は一部がコンクリートに吸水されるため、吸音モルタル自体は混練水不足となって流動性を失い、「締まり」の状態となる。非湿潤性充填材を含有する吸音モルタルが流動性を有するには多量の混練水が必要となるが、少量の混練水がコンクリートに吸水されただけで「締まり」の状態となるため、２０〜８０ｍｍの厚さで施工した場合にも吸音モルタルの自重で生ずる「タレ」が抑制される。
【００５７】
このようにして吸音モルタルが施工された後は一部の混練水２が結合材の硬化反応に消費され、結晶水として硬化後の断熱モルタル中に残存するが、大部分は揮発して大気中に飛散する。その結果、混練水２が存在していた空間は空気と置換され、耐火被覆材の硬化後も空隙として維持される。
【００５８】
前記吸音モルタルは多量の混練水２を含有しているため、該吸音モルタルが硬化した後には空隙が多量に存在することとなる。該吸音モルタル中に多量の空隙が存在することにより音の伝達が抑制されるため、吸音性に優れた吸音モルタルを得ることができる。
本実施形態は以下に示す効果を発揮することができる。
【００５９】
・前記軽量モルタルが非湿潤性充填材を含有することにより、混練前の軽量モルタルの粉体は水に濡れにくくなり、他の充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、混練後の軽量モルタルの容積が増大する。そのため、混練前の軽量モルタルの粉体を同じ容量だけ使用した場合には、施工可能な面積を増加させることができるとともに、一定重量を梱包する場合の梱包材の容積が小さくなる。
【００６０】
・前記飽和脂肪酸の炭素数が１２〜２２であることにより、起泡性が小さいため、軽量モルタルの気泡含有率を抑制することができ、軽量モルタルを混練後に長時間放置した場合にも泡の「はじけ」による「締まり」を防止することができる。
【００６１】
・前記基材成分が軟質（軽質）炭酸カルシウムであることにより、結晶構造が三方晶系であることから、異方性に富み、充填状態が粗充填となるため、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。また、水への溶解度が２５℃で０．００１４と低く、真比重が２．７１と比較的軽いため、モルタルの耐水性と軽量性に優れる。
【００６２】
・前記軽量モルタルに耐火性を付与させる場合には、基材成分として水酸化アルミニウムを使用することにより、吸熱量が約１９７０Ｊ／ｇと大きく、少量の使用で優れた耐火性能を得ることができる。
【００６３】
・前記軽量モルタルの粉体の湿潤時間が１０秒〜６００秒であることにより、充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とする。その結果、軽量モルタルの容積を増大させることができる。
【００６４】
・前記非湿潤性充填材が脂肪酸により表面を被覆されている表面被覆充填材であることにより非湿潤性に優れる。また、本来は表面が水に濡れやすい湿潤性充填材を非湿潤性とすることができるため、軽量モルタルの組成として使用する湿潤性の成分を非湿潤性充填材とすることができ、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。
【００６５】
・前記脂肪酸の充填材表面への被覆が化学結合を伴うことにより、外力が加わった際の被覆剤の脱離を抑制することができる。
【００６６】
・前記表面被覆充填材を被覆する被覆剤が飽和脂肪酸であることにより、分子組成中に二重結合若しくは三重結合を含まないため、π電子への水分子の求電子反応を抑制することができ、被覆剤の水への溶解性を小さくすることができる。
【００６７】
・前記非湿潤性充填材の軽量モルタルの組成中に占める重量比が１〜５０重量％であることにより、混練水２が軽量モルタル中に適度に分散し、細かい充填材の様に振る舞うため、軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水２を必要とし、軽量モルタルの容積の増大性に優れる。
【００６８】
・前記非湿潤性充填材の粒子形状が異方性であることにより、充填状態が粗充填となり、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。
【００６９】
・前記非湿潤性充填材の粒子径が０．０１〜１００μｍであることにより、混練前の軽量モルタルの粉体中で適度に分散して存在させることができるため、混練水２によって混練した場合に混練水２の偏在を抑制することができる。
【００７０】
なお、本発明の前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・前記施工は吹付け又はコテ塗りに限らず、建築仕上材の施工に用いられる通常の施工方法を用いることができる。また、軽量モルタルを混練水２と混合して板状に成形し、ビス等により下地に固定しても良い。
【００７１】
次に、前記実施形態から把握される請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に記載する。
（１）前記非湿潤性充填材の粒子形状が異方性であることを特徴とする請求項１〜請求項５に記載の軽量モルタル。
【００７２】
このように構成した場合、充填状態が粗充填となり、混練後の軽量モルタルの容積をより増大させることができる。
【００７３】
（２）混練前の粉体の湿潤時間が１０秒〜６００秒であることを特徴とする軽量モルタル。
【００７４】
このように構成した場合、軽量モルタルの組成成分である充填材、軽量骨材、結合材等を湿潤させて軽量モルタルを施工するために十分な流動性を得るためには、多量の混練水を必要とするため、軽量モルタルの容積を増大させることができる。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例についての比較試験により、従来の技術に比べた本発明の顕著な効果を説明する。
試験はまず始めに、実施例及び比較例の軽量モルタルの粉体を容積５００ｍｌの金属容器に振動を与えながら充填し、重量を測定することにより混練前の軽量モルタルの嵩比重を測定した。続いて、ＪＩＳ  Ｒ５２０１−１９９７に規定されている「８．３．１  セメントペーストの練り混ぜ」に準拠して機械練りにより軽量モルタルの粉体１ｋｇを混練し、「セメントペーストの軟度の測定」に規定されている標準軟度水量を、軽量モルタルを施工する上で適度な流動性を得るために必要な「混練水量」とみなして測定した。その後、混練後の軽量モルタルを容積５００ｍｌの金属容器に振動を与えながら充填し、重量を測定することにより混練後の比重を測定した。また、これらの数値から、混練後の軽量モルタルの容積が混練前の軽量モルタルの容積に比べて何倍に増大したかを計算した。
【００７６】
混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率は以下のように計算される。
混練前の軽量モルタルの容積＝（混練前の軽量モルタルの重量）÷（混練前の嵩比重）
混練後の軽量モルタルの容積＝（混練前の軽量モルタルの重量＋混練水量）÷（混練後の比重）
混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率＝（混練後の軽量モルタルの容積）÷（混練前の軽量モルタルの容積）
【００７７】
（実施例１）
実施例１の軽量モルタルの組成は、非湿潤性充填材としての軽質（軟質）炭酸カルシウム（表面を脂肪酸としてのステアリン酸により被覆したもの）１００重量部、非湿潤性充填材としての水酸化アルミニウム（表面を脂肪酸としてのステアリン酸により被覆したもの）１００重量部、結合材としての白色ポルトランドセメント１００重量部、軽量骨材としてのバーミキュライト１００重量部、粉末樹脂５重量部、繊維としてのガラス繊維１０重量部、増粘剤５重量部である。
【００７８】
試験の結果、混練前の嵩比重は０．８５ｋｇ／リットル、混練水量は０．９５ｋｇ、混練後の比重は１．１５ｋｇ／リットルであった。計算により、混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率は１．４４倍であった。
【００７９】
（実施例２）
実施例２の軽量モルタルの組成は、非湿潤性充填材としての珪砂（表面を脂肪酸としてのステアリン酸により被覆したもの）１００重量部、結合材としてのドロマイトプラスター１０００重量部、軽量骨材としてのバーミキュライト３００重量部、粉末樹脂５重量部、繊維としてのポリアクリル繊維１０重量部、増粘剤５重量部である。
【００８０】
試験の結果、混練前の嵩比重は０．６５ｋｇ／リットル、混練水量は１．３５ｋｇ、混練後の比重は１．０９ｋｇ／リットルであった。計算により、混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率は１．４０倍であった。
【００８１】
（実施例３）
実施例３の軽量モルタルの組成は、非湿潤性充填材としての珪藻土（表面を脂肪酸としてのバルミチン酸により被覆したもの）３００重量部、結合材としての二水石膏１００重量部、軽量骨材としてのパーライト１００重量部、粉末樹脂５重量部、繊維としてのパルプ繊維１０重量部、増粘剤５重量部である。
【００８２】
試験の結果、混練前の嵩比重は０．７９ｋｇ／リットル、混練水量は１．３４ｋｇ、混練後の比重は０．９８ｋｇ／リットルであった。計算により、混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率は１．８９倍であった。
【００８３】
（比較例１）
比較例１の軽量モルタルの組成は、湿潤性充填材としての軽質（軟質）炭酸カルシウム２００重量部、結合材としての普通ポルトランドセメント１００重量部、軽量骨材としてのバーミキュライト１００重量部、粉末樹脂５重量部、繊維としてのガラス繊維１０重量部、増粘剤５重量部である。
【００８４】
試験の結果、混練前の嵩比重は０．８５ｋｇ／リットル、混練水量は０．５４ｋｇ、混練後の比重は１．３０ｋｇ／リットルであった。計算により、混練前後の軽量モルタルの容積の増大倍率は１．０１倍であった。
【００８５】
なお、本明細書に記載されている技術的思想は以下に示す発明者により創作された。
段落番号［０００１］〜［００８４］に記載されている技術的思想は加藤圭一により創作された。また、願書に添付した特許請求の範囲、明細書の著作者は加藤圭一である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】混練水が非湿潤性充填材としての軽質炭酸カルシウム（ステアリン酸により表面を被覆したもの）に取り囲まれて行き場を失い、一種の充填材の様に振る舞っている状態を示した模式説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    非湿潤性充填材としての軽質炭酸カルシウム（ステアリン酸により表面を被覆したもの）
２    混練水
【図１】
2005272202.tif 000004