(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント及び骨材を含有するセメントモルタル組成物において、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の中から選ばれる、少なくとも２種類のセルロースエーテルを、（ｉ）：（ｉｉ），（ｉ）：（ｉｉｉ）又は（ｉｉ）：（ｉｉｉ）の重量比として１０：９０〜９０：１０の配合割合で、かつセルロースエーテルの合計配合量としてセメントに対し０．１〜１．０重量％含有することを特徴とするセメントモルタル組成物。
（ｉ）メトキシル基置換率が２６重量％以上３１重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉ）メトキシル基置換率が１８重量％以上２６重量％未満、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉｉ）メトキシル基置換率が１９重量％以上２７重量％以下、ヒドロキシエトキシル基置換率が３重量％以上１６重量％以下のヒドロキシエチルメチルセルロース。
【請求項２】
更に、凝結遅延剤をセメントの５重量％以下含有する請求項１記載のセメントモルタル組成物。
【請求項３】
タイル貼り施工時の目地直し用である請求項１又は２記載のセメントモルタル組成物。
【請求項４】
セメント及び骨材を含有するセメントモルタル組成物に、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の中から選ばれるセルロースエーテルを、（ｉ）：（ｉｉ），（ｉ）：（ｉｉｉ）又は（ｉｉ）：（ｉｉｉ）の重量比が１０：９０〜９０：１０の割合になるように、かつこれらセルロースエーテルの合計配合量がセメントに対し０．１〜１．０重量％となるように添加して、セメントモルタル可使時間を長時間にわたって確保することを特徴とするセメントモルタル組成物の可使時間のコントロール方法。
（ｉ）メトキシル基置換率が２６重量％以上３１重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉ）メトキシル基置換率が１８重量％以上２６重量％未満、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉｉ）メトキシル基置換率が１９重量％以上２７重量％以下、ヒドロキシエトキシル基置換率が３重量％以上１６重量％以下のヒドロキシエチルメチルセルロース。
【請求項５】
更に、凝結遅延剤をセメントの５重量％以下含有する請求項４記載のコントロール方法。
【請求項６】
タイル貼り施工時の目地直し用である請求項４又は５記載のコントロール方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来に比べセメントモルタル組成物の可使時間をコントロールしやすくすることを目的とし、タイル貼り施工時などの目地直し等を容易とすることで、施工能率をアップすることができるセメントモルタル組成物及びその可使時間のコントロール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、工期短縮の要求が高まり、タイルモルタル等において、一度に大面積のモルタル塗布を行うことが可能なセメントモルタル組成物の開発が望まれている。現在、一般に使用されているセメントモルタル組成物では、一度に大面積のモルタルを塗布した場合、タイル貼りを行っている最中に、皮張りなどが生じ始め、途中からタイル貼り付けができなくなるといった欠点があった。また、たとえタイル貼りを終えたとしても、既にモルタルが締まりはじめ、その後の目地直し作業に支障をきたすといった欠点もあった。このような状況下で無理をして作業を行うと、施工後に接着不良のため剥がれが生じ、建造物の外観を損ねたり、更にはタイルが落下したりすることにより、重大な事故につながる場合もある。
【０００３】
更に、練り置き時間を長くとったセメントモルタル組成物にも同様なことがいえる。よって、このようなことを防止するため、例えば練り置き時間を制限したり、場合によっては凝結遅延剤を添加し、凝結時間を遅らせるなどの方法をとる場合がある。
【０００４】
しかし、通常、凝結遅延剤のみの添加では、多少の添加量の変動でセメントモルタル組成物の凝結遅延時間が著しく長くなったりして、期待したほどの効果が得られなかったりする場合があり、コントロールが難しい。
【０００５】
本発明は、かかる従来の欠点を改良するためになされたもので、凝結遅延時間がコントロールしやすいセメントモルタル組成物及びその可使時間のコントロール方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、セメントモルタル組成物において、水溶性セルロースエーテルとしてヒドロキシプロピルメチルセルロースのメトキシル基置換率とヒドロキシプロポキシル基置換率が異なるもの及び／又はヒドロキシエチルメチルセルロースのメトキシル基置換率とヒドロキシエトキシル基置換率が異なるものの群から選ばれる少なくとも２種以上の水溶性セルロースエーテルを併用することにより、凝結遅延時間のコントロールが容易となり、タイル施工時の目地直しのタイミングなどがとりやすくなるため、施工能率をアップすることができることを知見した。
【０００７】
即ち、水溶性セルロースエーテルは、自ずとセメント凝結遅延効果があるが、置換率を調節することにより、セメント凝結遅延時間を調節することが可能である。例えば、６５ＳＨタイプのヒドロキシプロピルメチルセルロース（信越化学工業（株）製）を用いた場合、メトキシル基の置換率を２７〜３０重量％、ヒドロキシプロポキシル基の置換率を４〜７．５重量％とすることにより、セメント凝結遅延時間を３０〜６０分に調節することができる。しかし、水溶性セルロースエーテルは、ある特定の置換率であるため、セメント凝結遅延時間はある特定の時間となってしまい、その時間が経過すると急激にセメントモルタルが凝結を始めてしまう。そもそも、セメントが凝結を始めるということは、Ｃ3Ｓによる発熱が起こることに起因するものであり、ある発熱量に達するとセメントの硬化が進み、その結果、凝結が開始することによる。
【０００８】
これに対し、置換度の異なるセルロースエーテルを併用することにより、つまりセメント凝結遅延時間の異なる（Ｃ3Ｓによる発熱のタイミングが異なる）セルロースエーテルを併用することにより、セメントモルタルの凝結時間（Ｃ3Ｓによる発熱）が分散されるため、ある特定時間において急激にセメントモルタルの凝結が開始することなく、セメントモルタル可使時間が長時間にわたって確保されることになる。なお、凝結遅延剤のみを用いると、セメントモルタルの凝結遅延時間は長くなるものの、１種類のセルロースエーテルを用いたときと同様に、ある特定時間において急激なセメントモルタルの凝結が始まってしまうものであり、本発明は上記知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
従って、本発明は、下記セメントモルタル組成物及びその可使時間のコントロール方法を提供する。
請求項１：
セメント及び骨材を含有するセメントモルタル組成物において、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の中から選ばれる、少なくとも２種類のセルロースエーテルを、（ｉ）：（ｉｉ），（ｉ）：（ｉｉｉ）又は（ｉｉ）：（ｉｉｉ）の重量比として１０：９０〜９０：１０の配合割合で、かつセルロースエーテルの合計配合量としてセメントに対し０．１〜１．０重量％含有することを特徴とするセメントモルタル組成物。
（ｉ）メトキシル基置換率が２６重量％以上３１重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉ）メトキシル基置換率が１８重量％以上２６重量％未満、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉｉ）メトキシル基置換率が１９重量％以上２７重量％以下、ヒドロキシエトキシル基置換率が３重量％以上１６重量％以下のヒドロキシエチルメチルセルロース。
請求項２：
更に、凝結遅延剤をセメントの５重量％以下含有する請求項１記載のセメントモルタル組成物。
請求項３：
タイル貼り施工時の目地直し用である請求項１又は２記載のセメントモルタル組成物。
請求項４：
セメント及び骨材を含有するセメントモルタル組成物に、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の中から選ばれるセルロースエーテルを、（ｉ）：（ｉｉ），（ｉ）：（ｉｉｉ）又は（ｉｉ）：（ｉｉｉ）の重量比が１０：９０〜９０：１０の割合になるように、かつこれらセルロースエーテルの合計配合量がセメントに対し０．１〜１．０重量％となるように添加して、セメントモルタル可使時間を長時間にわたって確保することを特徴とするセメントモルタル組成物の可使時間のコントロール方法。
（ｉ）メトキシル基置換率が２６重量％以上３１重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉ）メトキシル基置換率が１８重量％以上２６重量％未満、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロース、
（ｉｉｉ）メトキシル基置換率が１９重量％以上２７重量％以下、ヒドロキシエトキシル基置換率が３重量％以上１６重量％以下のヒドロキシエチルメチルセルロース。
請求項５：
更に、凝結遅延剤をセメントの５重量％以下含有する請求項４記載のコントロール方法。
請求項６：
タイル貼り施工時の目地直し用である請求項４又は５記載のコントロール方法。
【００１０】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の（ｉ）のヒドロキシプロピルメチルセルロースとしては、メトキシル基置換率が２６重量％以上３１重量％以下、特に２７重量％以上３０重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下、特に４．５重量％以上１０重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロースが好ましい。
【００１１】
また、本発明の（ｉｉ）のヒドロキシプロピルメチルセルロースとしては、メトキシル基置換率が１８重量％以上２６重量％未満、特に１９重量％以上２４.５重量％以下、ヒドロキシプロポキシル基置換率が３重量％以上１３重量％以下、特に３重量％以上１０重量％以下のヒドロキシプロピルメチルセルロースが好ましい。
【００１２】
更に、本発明の（ｉｉｉ）のヒドロキシエチルメチルセルロースとしては、メトキシル基置換率が１９重量％以上２７重量％以下、特に２１重量％以上２５重量％以下、ヒドロキシエトキシル基置換率が３重量％以上１６重量％以下、特に３．５重量％以上１２重量％以下のヒドロキシエチルメチルセルロースが好ましい。
【００１３】
上記セルロースエーテルの粘度は、１重量％において１００〜２２０００ｍＰａ・ｓ、特に２００〜１８０００ｍＰａ・ｓのものが通常使用される。粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満のものは、通常使用範囲において保水率が乏しいためである。多量に使用すれば、保水率は改善されるが、セルロースエーテルによって巻き込まれる空気量が多くなってしまうため、セメントモルタルの硬化後の強度が弱くなったりするおそれがある。また、添加量自体が多いため、コスト高になる。また、逆に粘度が２２０００ｍＰａ・ｓを超える場合は、セメントモルタルに対する添加量が極微少量となり、セメントに対する凝結遅延効果が充分得られない場合がある。また、これ以上の粘度のものを得ようとした場合、生産工程が著しく延びるか、コストが非常に高くなる。
【００１４】
上記（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ）の水溶性セルロースエーテルの配合割合は適宜選定されるが、これらの２者を併用する場合、その割合は（ｉ）：（ｉｉ），（ｉ）：（ｉｉｉ），（ｉｉ）：（ｉｉｉ）の重量比として、１０：９０〜９０：１０、更に好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲である。また上記３者を併用する場合も、これに準じて選定することができる。
【００１５】
上記水溶性セルロースエーテルの合計配合量は適宜選定されるが、通常、セメントに対し０．１〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％である。
【００１６】
本発明においては、必要により凝結遅延剤を更に併用し得る。本発明で用いる凝結遅延剤としては、ピロガロール等のヒドロキシベンゼン、没食子酸等のフェノール酸、ピルビン酸、マロン酸、グルタル酸等のカルボン酸、オキシマロン酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、アミノカルボン酸、これらカルボン酸、オキシカルボン酸、アミノカルボン酸のナトリウム塩やカルシウム塩などの塩、ケイフッ化マグネシウム等のケイフッ化物、リン酸塩、ホウ酸塩等が挙げられる。
【００１７】
凝結遅延剤の添加量は、通常セメントの５重量％以下、好ましくは０．０１〜３重量％であるが、所望の可使時間となるように添加量を定めることができる。凝結遅延剤の添加量が多すぎると、凝結遅延時間が長くなりすぎるため、硬化時間が遅くなり、次の工程を阻害する結果となるおそれが生じる。
【００１８】
本発明のセメントモルタル組成物は、公知のセメントモルタル組成物と同様に、セメント及び骨材を含有する。本発明に用いるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、及びフライアッシュセメント、アルミナセメント等の水硬性セメントなどがある。また、カラーセメントなどを使用しても差し支えない。その他、場合によっては、半水石膏、消石灰、炭酸カルシウム、ドロマイトプラスター、粘土等を併用することも可能である。一方、骨材としては、川砂、山砂、砕砂、珪砂、寒水砂、軽量骨材（例えばパーライト）等が使用される。その他必要に応じてエマルジョン、繊維物質等を配合しても差し支えない。
【００１９】
なお、骨材の配合量は、通常の配合量でよいが、セメントに対し３０〜３００重量％とすることができる。
【００２０】
更に、本発明のセメントモルタル組成物は、水を添加して常法により混練、施工するが、水の添加量は、通常必要とされるワーカビリティーが得られるように添加する。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２２】
〔実施例，比較例〕
下記の材料を表１，２に示した調合で５Ｌモルタルミキサーにより混練した。混練時間は、水以外の材料をブレンドするための空練り時間を１分、注水後３分とした。セメントモルタル混練後、直ちにテーブルフロー、タイル接着による目地直し可能時間（可使時間）の測定を行った。結果を表１，２に併記する。
【００２３】
各測定方法を以下に示す。
（１）テーブルフロー：
ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１に準じた。
（２）タイル接着目地直し可能時間：
混練後のセメントモルタルをシーラー処理したコンクリート板に厚み５ｍｍで塗布し、直ちに陶器製の小口平タイルを貼り付け、５分おきにタイルを僅かにずらし、タイルの移動が可能かどうか確認した。タイルをずらしたときに剥げ落ちた時間を最大可使時間とした。
（３）保水率：
住宅都市整備公団、タイルモルタル試験法（化学濾紙法）に準じた。測定は６０分後とした。
（４）凝結遅延時間：
双子型伝導微小熱量計にて測定したＣ3Ｓによる最大発熱ピーク時間が１６２分のプレーン値のセメントを、ＪＩＳ  Ｒ  ５２０１のセメントの凝結試験法に従って測定した凝結始発と終結の平均値に換算した値を基準とした。各セルロースエーテルの凝結遅延時間は、セメントに対し０．２重量％加えたものを同様に測定し、プレーンのセメントの凝結時間との差を示した。
【００２４】
使用材料
（１）６５ＳＨ−４０００：
信越化学工業製、商品名、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、１％粘度２６７ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型粘度計）、凝結遅延時間４６分（置換率メトキシル基２８．２重量％、ヒドロキシプロポキシル基５．５重量％）
（２）９０ＳＨ−４０００：
信越化学工業製、商品名、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、１％粘度２７３ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型粘度計）、凝結遅延時間９０分（置換率メトキシル基２３．１重量％、ヒドロキシプロポキシル基７．３重量％）
（３）ＳＥＢ−０４Ｔ：
信越化学工業製、商品名、ヒドロキシエチルメチルセルロース、１％粘度２６０ｍＰａ・ｓ（ＢＬ型粘度計）、凝結遅延時間１１０分（置換率メトキシル基２３．２重量％、ヒドロキシエトキシル基５．９重量％）
（４）セメント：
日本セメント製、普通ポルトランドセメント（表中、ＯＰＣと略す）
（５）珪砂：
三河珪砂５号（表中、Ｓと略す）
（６）凝結遅延剤：
グルコン酸ナトリウム（表中、ＳＧと略す）
【００２５】
【表１】
0004240167.tif 000002
【００２６】
【表２】
0004240167.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
本発明のセメントモルタル組成物を使用することにより、従来のセメントモルタル組成物よりもセメント凝結遅延時間を長くすることができ、タイル施工時の目地直し時間などが長くとれるため、作業効率を高めることが可能となる。