(57)【要約】【課題】  セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を長期間（６ケ月以上）保管できるセメントプレミックス製品を提供する。【解決手段】  セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を厚さ60〜150μｍのポリオレフィンフィルムを用いて包装したセメントプレミックス製品であって、該ポリオレフィンフィルムが2〜5層の多層構造からなるものであり、かつ、高密度ポリエチレン層を含むセメントプレミックス製品。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を厚さ60〜150μｍのポリオレフィンフィルムを用いて包装したセメントプレミックス製品であって、該ポリオレフィンフィルムが2〜5層の多層構造からなるものであり、かつ、高密度ポリエチレン層を含むことを特徴とするセメントプレミックス製品。
【請求項２】
セメントプレミックス組成物が、ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの無機粉末を含有する請求項１記載のセメントプレミックス製品。
【請求項３】
セメントプレミックス組成物が、最大粒径2mm以下の細骨材を含有する請求項１又は２に記載のセメントプレミックス製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィンフィルムを用いて包装されたセメントと微粉末を含有してなるセメントプレミックス製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、硬化前には、自己充填性（優れた流動性と材料分離抵抗性）を有し、施工性に優れるとともに、硬化後には、機械的特性（圧縮強度、曲げ強度等）に優れる水硬性組成物が提案されている（特許文献１）。該水硬性組成物は、セメントと、ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するものであり、混練時の計量の手間の低減や計量誤差による品質変動を防ぐ等の目的で、予めセメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を混合したセメントプレミックス製品が多く使用されている。
【特許文献１】特開２００２−３３８３２４号公報
【０００３】
一般に、セメントプレミックス製品では、セメントと混和材、骨材等を混合したものを、外装にクラフト紙、内装に20〜50μｍ厚程度のポリエチレン等のプラスティックフィルムにより構成された多層袋や、20〜50μｍ厚程度のポリエチレン等のプラスティックを押出しラミネートした紙により作製した包装袋に梱包している。
また、セメントと膨張材と骨材を含むセメントプレミックス製品を長期保存するために、厚さ80〜300μｍの１層構造のポリオレフィンフィルムを用いて包装する方法も提案されている（特許文献２）。
【特許文献２】特開２００３−１６０１７４号公報
【０００４】
しかしながら、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するセメントプレミックス製品では、外装にクラフト紙、内装に20〜50μｍ厚程度のポリエチレン等のプラスティックフィルムにより構成された多層袋や、20〜50μｍ厚程度のポリエチレン等のプラスティックを押出しラミネートした紙により作製した包装袋に袋詰めした場合では、該セメントプレミックス製品を、３ケ月を超えて保管した場合、包装袋外部より浸入してくる水分によって、ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末が凝集してしまい、混練時間が長くなる、モルタル等の流動性が低下するなどの課題があった。
一方、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するセメントプレミックス製品を厚さ80〜300μｍの１層構造のポリオレフィンフィルムを用いて包装した場合でも、該セメントプレミックス製品を、６ケ月を超えて保管した場合、包装袋外部より浸入してくる水分によって、ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末が凝集してしまい、混練時間が長くなる、モルタル等の流動性が低下するなどの課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を長期間（６ケ月以上）保管できるセメントプレミックス製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、斯かる実情に鑑み、種々検討した結果、多層構造を有し、かつ、高密度ポリエチレン層を含むポリオレフィンフィルムを用いて包装したセメントプレミックス製品では、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を６ケ月以上保管した場合であっても、製造直後とほぼ同等な混練時間で混練することができ、かつ、流動性の低下も生じないことを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を厚さ60〜150μｍのポリオレフィンフィルムを用いて包装したセメントプレミックス製品であって、該ポリオレフィンフィルムが2〜5層の多層構造からなるものであり、かつ、高密度ポリエチレン層を含むことを特徴とするセメントプレミックス製品を提供するものである。  
【発明の効果】
【０００８】
本発明のセメントプレミックス製品では、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有してなるセメントプレミックス組成物を長期間（６ケ月以上）保管することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明におけるポリオレフィンフィルムは、(1)厚さが60〜150μｍで、(2)2〜5層の多層構造を有し、かつ、(3)高密度ポリエチレン層を含むものである。
ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（以降、ＬＤＰＥと称す）、高密度ポリエチレン（以降、ＨＤＰＥと称す）、直鎖状低密度ポリエチレン（以降、ＬＬＤＰＥと称す）、ポリプロピレン（延伸、未延伸）、エチレン系共重合体（エチレン−酢ビ共重合体樹脂、エチレン−メタアクリル酸エステル等）等が挙げられる。本発明においては、防湿性や成形性等から、ポリオレフィンとしてポリエチレンを使用することが好ましい。
【００１０】
ポリオレフィンフィルムの厚さは60〜150μｍであり、好ましくは80〜120μｍである。ポリオレフィンフィルムの厚さが60μｍ未満では、防湿性が十分でなく、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するセメントプレミックス製品を６ケ月を超えて保管した場合、混練時間が長くなったり、モルタル等の流動性が低下することがある。一方、ポリオレフィンフィルムの厚さが150μｍを超えると、ポリオレフィンフィルムのの加工性低下や価格の上昇や、セメントプレミックス組成の充填時の作業性が低下する場合がある。
【００１１】
本発明におけるポリオレフィンフィルムは、2〜5層、好ましくは2〜3層の多層構造を有するものであり、かつ、ＨＤＰＥ層を含むものである。ポリオレフィンフィルムが1層構造の場合は、防湿性が十分でなく、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するセメントプレミックス製品を６ケ月を超えて保管した場合、混練時間が長くなったり、モルタル等の流動性が低下することがある。また、ポリオレフィンフィルムの材質によっては、ポリオレフィンフィルムの加工性が低下したり、価格が上昇する。一方、5層を越える多層構造にしようとすると、ポリオレフィンフィルムの加工性が低下したり、価格が上昇することがある。
ポリオレフィンフィルムがＨＤＰＥ層を含まない場合は、防湿性が十分でなく、セメントとＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末を含有するセメントプレミックス製品を６ケ月を超えて保管した場合、混練時間が長くなったり、モルタル等の流動性が低下することがある。
【００１２】
本発明におけるポリオレフィンフィルムの構造は、ＨＤＰＥ層を含むものであれば、特に限定するものではなく、例えば、2層構造の場合は、ＬＤＰＥ層／ＨＤＰＥ層、ＬＬＤＰＥ層／ＨＤＰＥ層の構造が、3層構造の場合は、ＬＤＰＥ層／ＨＤＰＥ層／ＬＬＤＰＥ層、ＬＤＰＥ層／ＨＤＰＥ層／ＬＤＰＥ層等の構造が挙げられる。
本発明においては、ポリオレフィンフィルム中のＨＤＰＥ層の厚さは、ポリオレフィンフィルムの加工性や防湿性等の観点から、ポリオレフィンフィルムの全体の厚さの20〜70％であることが好ましく、25〜60％であることがより好ましい。上記3層構造の場合、ＨＤＰＥ層以外の層の厚さは、袋の加工性等の観点から、同じ厚さとすることが好ましい。
【００１３】
本発明において、ポリオレフィンフィルムにより作製される包装袋の形状は、特に限定するものでなく、例えば、ポリオレフィンフィルム自身からなる包装袋や、包装袋の強度増進の目的でクラフト紙を張り合わせたものでも良い。また、ポリオレフィンフィルム自身からなる包装袋を内装とし、外装としてクラフト紙やフレキシブルコンテナバックを用いたものでも良い。
【００１４】
本発明において、ポリオレフィンフィルムにより作製される包装袋の密封方法は、特に限定するものでなく、例えば、開口部を適切な接着剤を用いて接着する方法、天然繊維、合成繊維、合成高分子、金属ワイヤー等を素材とする糸状の材料で縫製する方法、各種の紐又は輪状に成型した天然ゴム、合成ゴム等の材料で結縛する方法、一般に用いられるヒートシーラーを用いて適切な条件下でヒートシールする方法等が挙げられる。
【００１５】
次に、セメントプレミックス組成物について説明する。
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントが挙げられる。
【００１６】
ＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gの微粉末としては、シリカフューム、シリカダスト、フライアッシュ、スラグ、火山灰、シリカゾル、沈降シリカ、石灰石粉末等が挙げられる。一般に、シリカフュームやシリカダストは、そのＢＥＴ比表面積が5〜25m2/gであり、粉砕等をする必要がないので、本発明の微粉末として好適である。また、被粉砕性や流動性等の観点から、石灰石粉末も本発明の微粉末として好適である。
上記微粉末のＢＥＴ比表面積は、5〜25m2/g、好ましくは6〜15m2/gである。該値が5〜25m2/gの範囲外では、自己充填性を有し、施工性に優れるとともに、硬化後には、機械的特性に優れる水硬性組成物を調製することが困難になる。
上記微粉末の配合量は、セメント100質量部に対して5〜40質量部、好ましくは10〜40質量部である。配合量が5〜40質量部の範囲外では、自己充填性を有し、施工性に優れるとともに、硬化後には、機械的特性に優れる水硬性組成物を調製することが困難になる。
【００１７】
本発明のセメントプレミックス組成物においては、ブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの無機粉末を含有することができる。該無機粉末を含有することにより、硬化前の流動性や硬化後の機械的特性が向上する。無機粉末としては、セメント以外の無機粉末であり、スラグ、石灰石粉末、長石類、ムライト類、アルミナ粉末、石英粉末、フライアッシュ、火山灰、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。中でも、スラグ、フライアッシュ、石灰石粉末、石英粉末は、コストの点や硬化後の品質安定性の点で好ましく用いられる。
【００１８】
無機粉末のブレーン比表面積は3500〜10000cm2/gが好ましく、4000〜9000cm2/gがより好ましい。無機粉末のブレーン比表面積が3500〜10000cm2/gの範囲外では、硬化前の流動性や硬化後の機械的特性を向上させる効果が低下する。
無機粉末の配合量は、硬化前の流動性や施工性、硬化後の機械的強度の観点から、セメント100質量部に対して55質量部以下が好ましく、10〜50質量部がより好ましい。
【００１９】
本発明のセメントプレミックス組成物においては、最大粒径2mm以下の細骨材を含有することができる。該細骨材を含有することにより、流動性や施工性の向上、収縮の低減、水和発熱量の低減等を図ることができる。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂等又はこれらの混合物を使用することができる。
【００２０】
細骨材の最大粒径は2mm以下が好ましく、1.5mm以下がより好ましい。細骨材の最大粒径が2mmを超えると、硬化後の圧縮強度が低下する虞れがある。なお、本発明においては、流動性や作業性の観点から、75μm以下の粒子の含有量が2.0質量％以下（より好ましくは1.5質量％以下）の細骨材を用いることが好ましい。
細骨材の配合量は、硬化前の施工性や硬化後の機械的強度の観点、さらには、自己収縮や乾燥収縮の低減、水和発熱量の低減等の観点から、セメント100質量部に対して150質量部以下が好ましく、30〜130質量部がより好ましい。
【００２１】
本発明のセメントプレミックス組成物においては、平均粒度が1mm以下の繊維状粒子又は薄片状粒子を含有することができる。ここで、粒子の粒度とは、その最大寸法の大きさ（特に、繊維状粒子ではその長さ）である。該繊維状粒子又は薄片状粒子を含有することにより、硬化後の靱性を高めることができる。また、金属繊維等を使用する場合は、金属繊維等の分離防止を図ることもできる。
繊維状粒子としては、ウォラストナイト、ボーキサイト、ムライト等が、薄片状粒子としては、マイカフレーク、タルクフレーク、バーミキュライトフレーク、アルミナフレーク等が挙げられる。
繊維状粒子又は薄片状粒子の配合量は、硬化前の施工性や硬化後の靱性等から、セメント100質量部に対して35質量部以下が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
なお、繊維状粒子においては、硬化後の靱性を高める観点から、長さ／直径の比で表される針状度が3以上のものを用いるのが好ましい。
【００２２】
セメントプレミックス組成物の調製（混合）に用いる装置は、特に限定するものではなく、例えば、アイリッヒミキサ、遊星型ミキサ、ヘンシェルミキサ等が用いられる。
【００２３】
本発明のセメントプレミックス組成物を使用してモルタル等を混練する方法は、特に限定するものではなく、例えば、セメントプレミックス組成物と減水剤と水（と必要に応じて粗骨材）をミキサに投入して混練する方法等が挙げられる。
ここで、減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。本発明においては、これらのうち、減水効果の大きな高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましく、ポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが特に好ましい。減水剤の配合量は、セメント100質量部に対して、固形分換算で0.1〜4.0質量部が好ましく、0.2〜1.0質量部がより好ましい。セメント100質量部に対して、減水剤量（固形分換算）が0.1質量部未満では、混練が困難になるとともに、硬化前の流動性が低く成形などの作業も困難である。セメント100質量部に対して、減水剤量（固形分換算）が4.0質量部を超えると凝結が遅延するとともに、強度が低下する。
水量は、セメント100質量部に対して10〜30質量部が好ましく、より好ましくは15〜25質量部である。セメント100質量部に対して、水量が10質量部未満では、混練が困難となるとともに、硬化前の流動性が低く成形などの作業も困難である。セメント100質量部に対して、水量が30質量部を超えると強度が低下する。
粗骨材としては、川砂利、砕石等が挙げられる。粗骨材の配合量は、目標とするコンクリート強度等から適宜決定すれば良い。
【００２４】
本発明においては、硬化後の曲げ強度や破壊エネルギーを高める観点から、上記モルタル等の混練物に、金属繊維、有機質繊維及び炭素繊維から選ばれた１種以上の繊維を添加することができる。
金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維等が挙げられるが、中でも鋼繊維は強度に優れており、またコストや入手のし易さの点からも好ましいものである。金属繊維は、径0.01〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.01mm未満では繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、曲げ強度を向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では曲げ強度を向上させる効果が低下する。金属繊維の配合量は、モルタル等の体積の4％未満が好ましく、より好ましくは3％未満である。金属繊維の含有量が多くなると混練時の作業性等を確保するために単位水量も増大するので、金属繊維の配合量は前記の量が好ましい。
有機質繊維としては、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アラミド繊維等が挙げられる。炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維やピッチ系炭素繊維等が挙げられる。有機質繊維又は炭素繊維は、径0.005〜1.0mm、長さ2〜30mmのものが好ましい。径が0.005mm未満では繊維自身の強度が不足し、張力を受けた際に切れやすくなる。径が1.0mmを超えると、同一配合量での本数が少なくなり、破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。長さが30mmを超えると、混練の際ファイバーボールが生じやすくなる。長さが2mm未満では破壊エネルギーを向上させる効果が低下する。有機質繊維又は炭素繊維の配合量は、モルタル等の体積の10％未満が好ましく、8％未満がより好ましい。
【００２５】
モルタル等の混練に用いるミキサは、通常のコンクリートの混練に用いられるどのタイプのものでもよく、例えば、揺動型ミキサ、パンタイプミキサ、二軸練りミキサ等が用いられる。
【実施例】
【００２６】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
【００２７】
実施例１
（１）セメントプレミックス製品の調製：
下記の材料を、表１に示す配合でアイリッヒミキサを使用して混合後、表１に示すポリオレフィンフィルムにより作製された包装袋に一袋当たり混合物を20kg充填し、開口部をミシン縫い後該ミシン縫い部分をビニルテープで密封して、セメントプレミックス製品を調製した。該セメントプレミックス製品を７ケ月間倉庫で保管した。保管前と保管後のそれぞれのセメントプレミックス製品に、水／セメント比＝22％(質量)、ポリカルボン酸系高性能減水剤(固形分)／セメント比＝0.7％(質量)となるように、水とポリカルボン酸系高性能減水剤を添加して、ホバートミキサで練混ぜて、「JIS R 5201（セメントの物理試験方法）11.フロー試験」に記載される方法において15回の落下運動を行わないでフロー値を測定した。なお、練混ぜは低速で行った。混練時間とフロー値を表２に示す。また、圧縮強度（混練物(前記フロー値の測定と同様に混練したもの)をφ50×100mmの型枠に流し込み、20℃で24時間前置き後90℃で48時間蒸気養生）の値も併記する。
【００２８】
〈セメントプレミックス組成物用材料〉
以下に示す材料を使用した。
１）セメント；低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）
２）微粉末；シリカフューム（ＢＥＴ比表面積11m2/g）
３）細骨材；珪砂（最大粒径0.6mm、75μm以下の粒子の含有量が1.0質量％）
４）無機粉末；石英粉末（ブレーン比表面積8000cm2/g）
【００２９】
【表１】
2009132545.tif 000002
【００３０】
【表２】
2009132545.tif 000003
【００３１】
表２に示すように、本発明で規定するポリオレフィンフィルムを用いて包装したセメントプレミックス製品では、長期間（７ケ月）保管した場合であっても、製造直後とほぼ同等な性状を示した。
【００３２】
実施例２
（１）セメントプレミックス製品の調製：
表１のNo.2のセメントプレミックス組成物を、ＬＤＰＥ層(厚さ20μm)/ＨＤＰＥ層(厚さ40μm)/ＬＬＤＰＥ層(厚さ20μm)の３層構造のポリオレフィンフィルムにより作製された包装袋に一袋当たり800kg充填した後、開口部を紐で結縛することにより密封して、セメントプレミックス製品を調製した。該セメントプレミックス製品を７ケ月間倉庫で保管した。保管後のセメントプレミックス製品のフロー値と圧縮強度を実施例１と同様に測定した。その結果、フロー値は、混練時間10分で268mmで、圧縮強度は190N/mm2であり、製造直後とほぼ同等な性状を示した。