JPS6345185A - 炭素繊維強化セメント製建材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分τテ この発明は、土木、建築材料その他に用いられる無機Ｘ
ｉａ維強化セメント製建材とその製造方法に賀するもの
である。

従来の技術 従来、ガラス繊維、炭素繊維、石綿繊維等のｌ１ｌＩ！
醗質７ａ碓は広く建材に用いられているが就中、炭素ｔ
ａ惟は、有機Ｘ繊維にくらべ、引張強度や弾性率が高く
、耐火性、１す熱性、耐アルカリ性に（量れていること
がγ１目され、セメント製建材等の・凡用分野への使用
が期待されている。

従来、炭素繊維等の慣ｍ質繊維強化セメント製建材の製
造に際し、炭素ｔａ維等の無機質繊維の分故手設として
、セメントや砂と　のドライミキシングが試みられてき
た。

発明が解決しようとする間」点 しかし、上記ドライミキシングにおいて、細径でしかも
アスペクト比の大きい、惧収束の短い炭素繊維等の燦ｔ
ａ貧繊維を、セメントマトリックス中に均一に分散、混
合させること：よ、繊維とセメントや砂と　の比重差が
大きく、しかも摩擦によってｉａ　ｉａ相互が互いに絡
みやすい性状のため、満足のゆく分散が得られず、その
多くは、毛玉状となってしまうばかりでなく、製造され
た建材において、結合材としての炭素繊維等の無機Ｘ繊
維の機能を充分に果すことができない。

又、仮りに炭素繊維等の無機′Ｘ繊維を用いてセメント
製建材を形１唆しても、それは木材のように鋸によフて
容易に切断することができず、又、容易に釘を打ち込む
ことができない、又、鋸で切断できるように形成すると
吸水率が大きくなり、断熱性、遮音性等において劣るも
のとなる。更に、曲げ強度が低いのである。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされ
たもので、その目的：よ、汎用ミキサーを使用し、炭＠
繊維等の無機質繊１！１がセメントマトリックス中に充
分均一に分散された、引張強度、弾性率の高い建材を提
供することであり、かつ、その製造方法を）？供するこ
とである。

そして又、他の目的は、前記炭素繊維等の無機質繊１ｎ
を用い、はぼ木材のように比較的容易に鋸で切断するこ
とができ、又訂を打ち込むことができ、打ち込まれた釘
の発錆が少く、１度の曲げ強度を有し、又吸湿性の少い
、慨ｔａ買繊維強化セメント製建材を）ヱ供することで
あり、かつその製造方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 まず、建材について述へると、それは、憚機質ｉａ維、
繊維分散剤、及び多数の独立の気体室を含有するセメン
ト硬化体であることを特徴とする＠機３ｔｉＭ維強化セ
メント製建材である。

又、その製造方法について述べると、それは、所定量の
セメント、ｉａ　ｉａ分散剤、及び水をミキサーにより
混合、攪拌し、セメントペーストを形成し、別に起泡剤
溶液を用いて多数の独立の気体室から成る気泡体を形成
し、所定量の該気泡体及び無機質繊維を、前記セメント
ペーストに加え、混合、攪拌し、繊維強化ペーストを形
成し、該繊維強化ペーストを型枠に注入し、硬化後、脱
型することを特徴とするｔＡｉｉ繊維強化セメント製建
材の製造方法である。

作　　用 この発明の帷機質１ａ碓強化セメント製建材は、前記の
ように構成されており、無機Ｘ繊維が繊維分散剤により
良好に分散され、さらに均一に分散した無機Ｘ繊維間に
独立気体室が無数に出来るため、有ｔａＸ繊維のように
軽量で、釘を打ち込むこと、あるいは鋸により切断する
ことができ、かつ、引張強度、弾性率が高く、１音性、
断熱性に冨む＊ｍｉ繊維強化セメント製建材が形成され
る。

実施例 まず所定量のセメントと繊維分散剤をミキサー内に没入
して、混合、攪拌し、これに所定量の水を加えて更に混
合、攪拌し、セメントペーストを作る。繊維分散剤は一
例としてメチルセルローズ及びシリカフニームが用いら
れた。

又、この発明で用いられる無機質ｉａ維は一例として炭
素繊維が用いられ、又その炭素繊維：ま、−例として、
石油ピッチを原料として製造されるピッチ系炭素短繊維
である。同繊維は、−例として、５〜２５μｍ程度の極
細のものであり、長さ３〜５０　ｍｍ４呈度のものであ
る。

次に、上記作業とは（よ平行して、別に起泡剤を水で希
釈して起泡剤の希釈液を製造する。起泡剤は一例として
、米国のマールコーポレーション（ＴｈｅＭＥＡＲＬＣ
ｏｒｐｒａｔｉｏｎ２２０ＷｅｓｅＦｉｅｌｄ。

Ｒｏｓｓｅｌｌｅ　Ｐａｒｋ、　Ｎ、Ｊ、Ａｍｅｒｉｃ
ａｌ製、住友商事株式会社販売代理のポリペプチドアル
キルポリオールの７Ｑｉｉｉ原液（商品名、マールクリ
ート、Ｐ。

フォームイ夜）が用いられる。

そして、水に対し、上記ポリペプチドアルキルポリオー
ル４縮原液を重量比で３％程度調合して、希釈液をつく
り、−例として、これを圧力容器内に入れ、この容器内
の圧力を６０　ｐｓｉまで上げた後、この容器内の圧搾
空気と希釈液をパイプにより別々に取出し、上記の王搾
空気と希釈液のそれぞれのパイプを合流させて、これを
同一のノズルから噴射させることによって発泡させ気泡
体を形成する。

次にミキサー内の前記セメントペースト中に、所定量の
前記気泡体と炭素ｔａ　ｉ（ｔを没入し、混合、攪拌す
る。

なお、この気泡体と炭素！ａ維の投入順序はどちらが先
であっても差支えない。

以上のようにしてｔａ　ｉａ強化ペーストが得られる。

炭素１ｍ　７１強化セメントペーストｔｍ’当つの調合
例を示すと以下のようになる。

セメント　　　　　　　５０７　　ｋｇ水　　　　　　
　　　　　　　　　２８５　　　　〃気泡体　　　　　
　　５８７　　ｌ シリカフニーム　　　２６．３５ｋｇ メチルセルロース　　　１５２〃 炭素；１ｉ維１３００ツノ 次に、前＝己起イ包斉“］、ポリペプチドアルキルポリ
オール つぶれにくく安定し、かつ、かさのはるマイクロ形の気
体室を製造することができるもので、この気体室は繊維
強化ペーストに混入した場合、繊維分散剤としても効果
がありＩａｍを傷つけることなく、容易に車ｉａ維状に
解繊させることができ、ｉａ維を混入した繊維強化ペー
ストに良好なウォーカビリティを付与することができる
ので、混練水量の増加による強度低下を防ぐことができ
る。

又、繊維強化ペースト中に混入されると、その内部に強
い皮膜の独立の気体室（いわゆる気泡）ができるため、
吸水率が小さく、遮音性、断熱性に冨む．又、この気体
室は強アルカリ袖である。

炭素繊維をセメンにペーストに混入する場合、同繊維を
車！ａ維に解繊し、いかにセメントペースト内に均一に
分散させることができるかは、困難な問題であるのにも
かかわらず、この発明においては、上記起泡剤を用い、
かつ又繊維分散剤として、メチルセルロース及びシリカ
フニームを用いることにより、それを解決している。

なお、前記気体室は、１０００分の８ミリ程度のもので
ある。

なお、繊維強化ペーストを型枠に注入する曝、分散され
た！ａ維とセメントペーストの複合作用により気体室が
逃げにくく、注入後、沈下は殆んどないのが特徴である
。

なお前記炭素繊維に代えて、ガラス繊維、石ＩＡ繊維等
を用いても差支えないことは勿論である。

発明の効果 この発明の建材は、前記のように構成され、独立の気体
室、無機質繊維を用いたことにより、打ち込まれた釘を
固く支持することができ、かつ又、引張強度および弾性
率の高いセメント製建材を提供できる。

又、含有される気体室はアルカリ性のため、打ち込まれ
た釘の発錆を少くすることができる．又独立した気体室
を有するため吸水率が少く、遮音性、断熱性に富み、又
鋸により切断でき、不燃性でかつ、耐久性のある建材を
撞儀することができ、又その製造方法を提供することが
できる。

代　　理　　人　　　井埋士　　斎　　藤　　　　　侑
（ほか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、無機質繊維、繊維分散剤、及び多数の独立の気体室
   を含有するセメント硬化体であることを特徴とする無機
   質繊維強化セメント製建材。 ２、所定量のセメント、繊維分散剤、及び水をミキサー
   により混合、攪拌し、セメントペーストを形成し、別に
   起泡剤溶液を用いて多数の独立の気体室からなる気泡体
   を形成し、所定量の該気泡体及び無機質繊維を、前記セ
   メントペーストに加え、混合、攪拌し、繊維強化ペース
   トを形成し、該繊維強化ペーストを型枠に注入し、硬化
   後脱型することを特徴とする無機質繊維強化セメント製
   建材の製造方法。 ３、気体室は、アルカリ性であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の無機質繊維強化セメント製建材
   。 ４、起泡剤はペプチド結合を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の無機質繊維強化セメント製建
   材の製造方法。