【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明はセメント系混練物のコテ塗り作業性を
顕著に改善することを目的とするものである。
従来、モルタル等のセメント製品の製造に使用
されるセメント系混練物すなわち、セメント、砂
および／または細骨材、水等からなる混合物につ
いては、その作業性を改善するための工夫が種々
行われている。
例えば、セメント系混練物にドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム等
の界面活性剤を添加することによりその作業性を
改善する試みが行われているが、このような界面
活性剤を添加するとその応用がモルタル等である
場合下地に対する接着性や、塗料による仕上げに
問題を生じる不利がある。また作業性改良のため
に浅黄土等を配合することも行われているが、こ
の場合にはその浅黄土の配合割合を大きくしない
と効果がなく、この多量の添加は水／セメント比
を大きくする必然性をもたらし、この結果収縮亀
裂等の問題が生じる不利がある。したがつて、大
手総合建設会社ではこの浅黄土の配合はラス下地
に打つモルタル以外禁止している例がある。他
方、セルロースエーテル、AE剤等が保水剤、減
水剤として使用されているが、作業性の面では必
ずしも満足すべきものではない。
なお、一般に水／セメント比、セメント／砂比
等を大きくすれば、コテすべり作業性は良好にな
るが、ダレが多くなるだけではなく、乾燥収縮を
増加させ剥離・亀裂の原因となる。
このように、作業性を重要視すると接着性、亀
烈性等のモルタルの性能に悪影響を与えることが
多く、これら両問題点を共に解決する方法の開発
が強く望まれていた。
本発明者らはかかる技術的課題に関し、広く添
加剤を検討した結果、ベントナイトの微細な粒子
をセメント系混練物に少量含有させることによ
り、そのものの作業性（コテ塗り作業性等）が前
記した不利をともなうことなく顕著に改善される
こと、およびそれらベントナイトと共に水溶性セ
ルロースエーテルを少量添加することにより、保
水性、接着性が一層改良されることを確認し、本
発明を完成した。
これを説明すると、ベントナイトはその化学的
性質がカオリンクレー、白土に似ているが、物理
的な性質は全く異なり粉末がきわめて細かく大き
な表面積を有し、水との親和力が大で水を多く取
り込んで膨潤する性質を示す。またベントナイト
の分散液はチキソトロビー性、構造粘性を示す。
ベントナイトはこのような性質をもつているの
で、このものをモルタル等に添加することにより
材料の分離が防止され、コテ塗り作業時における
高ズリ速度においては力が少なくてすみ、コテす
べりや表面仕上りを改良でき、ダレを防止するこ
とができる。また少量添加で効果があるため水／
セメント比が大きくならず収縮亀裂は少ない。
またベントナイトと共に水溶性セルロースエー
テルを添加することにより、適度な空気連行性と
粘性が与えられ、コテ塗り作業時においてモルタ
ルの伸び、テコ押え力の低減を図ることができ
る。また保水性を有するためにドライアウトを防
止し、亀裂、剥離の発生を防ぎ接着性のよいセメ
ント製品を製造することが可能となる。
本発明で用いるベントナイトは天然に産するケ
イ酸アルミニウムであり、粘土鉱物、モンモリロ
ナイト結晶を主成分とするもので、一般に採鉱、
選鉱、粗砕、乾燥、粉砕、分離、精製工程を経て
製造されているものである。このようなベントナ
イトについてその粒度の異なるもの、膨潤度の異
なるものを種々用いて作業性を検討した結果、粗
い粒子が多くなると添加効果が小さく、作業性を
良好にするためには添加量を多くする必要が生
じ、結果として水／セメント比も増加し、収縮、
亀裂、剥離等の悪影響を及ぼすこと、また細かい
粒度であつても膨潤度が小さいものであるとやは
り添加効果が小さく、同様の結果となることが確
認された。このような事実に基づき詳細に比較検
討した結果、ベントナイトとしては粒度が200メ
ツシユふるい通過率で50％以上であり、かつ膨潤
度が３ｇ／ｇ24時間以上のものが特に望ましいこ
とが判つた。
セメントに対するベントナイトの添加量は上記
のとおりベントナイトの粒度、膨潤度や要求する
性能により加減することや望ましいが、セメント
100重量部に対してベントナイトを0.2〜10重量部
（好ましくは0.5〜５重量部）が適当である。
これらベントナイトの添加方法は水に予め分散
して使用することも、またセメント、砂、けい砂
等と混合後水を加え混練することも可能である。
なお、セメント／砂比は特に限定されず、通常
使用する範囲でよいで、一般には砂／セメント比
＝１〜３とされる。また、水／セメント比は、
砂／セメント比、砂の粒度、添加剤の有無による
が、一般には前記ベントナイトを使用しないとき
よりその水／セメント比を10重量％以下で増加す
ることがある。
他方、本発明では適度なモルタルの伸び、保水
性、接着性を要求する場合、前記ベントナイトと
共に水溶性セルロールエーテルを添加することが
行われる。このセルロースエーテルとしては、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、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルエ
チルセルロース等が使用される。これらセルロー
スエーテルの添加量はセメント100重量部当り
0.01〜0.5重量部添加することが望ましい。な
お、下地が乾燥気味であるとき、あるいは気温が
高いときには多目に添加することが望ましい。
本発明を実施するにあたつて、さらに他の各種
添加剤をそのセメント系混練物に含有させること
は差支えなく、これには減水剤、消泡剤、遅延
剤、促進剤、防水剤、繊維物質等が例示される。
このような各種添加剤が使用されても本発明の前
記効果が妨げられないことも本発明の特徴の一つ
である。
つぎに具体的実施例をあげる。
実施例 １
ラス下地に対し、スランプ値3.5±0.5cmを目標
に配合した各種のモルタルを５〜６mm厚みに金ゴ
テで塗布した。気温は30〜35℃、温度は55〜60％
RHであつた。
各モルタルについて、作業性、保水性、亀烈発
生を調べたところ、第１表に示すとおりの結果で
あつた。
作業性：作業性（コテすべり、伸び）を優、良、
可の３段階で判定した。
保水性：水の引き具合で判定した。
〇：保水性すぐれている。
×：保水性悪い。
亀裂発生：亀裂の発生を下記の３段階で肉眼判定
した。
Ａ：亀裂の発生なし。
Ｂ：亀裂の発生わずかにあり。
Ｃ：亀裂の発生あり。
使用したベントナイトの種類（粒度）
ベントナイト：
300メツシユオン２％以下、
膨潤度5.5ｇ／ｇ24時間
ベントナイト：
300メツシユオン２％以下、
膨潤度4.5ｇ／ｇ24時間
ベントナイト：
300メツシユオン２％以下、
膨潤度2.5ｇ／ｇ24時間
ベントナイト：
200メツシユオン20％以下、
膨潤度4.5ｇ／ｇ24時間
ベントナイト：
200メツシユオン50％以下、
膨潤度4.5ｇ／ｇ24時間
使用したセルロールエーテルの種類
HPMCヒドロキシプロピルメチルセルロース
（60SH−400）
HEMC ヒドロキシエチルメチルセルロース
（MH−4000）
The object of the present invention is to significantly improve the workability of troweling cement-based kneaded materials. Conventionally, various efforts have been made to improve the workability of cement mixtures used in the manufacture of cement products such as mortar, that is, mixtures of cement, sand and/or fine aggregate, water, etc. ing. For example, attempts have been made to improve the workability of cement-based kneaded materials by adding surfactants such as sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium oleate. If the application is mortar or the like, there are disadvantages such as problems with adhesion to the base and finishing with paint. In addition, to improve workability, light loess is mixed in, but in this case, it is not effective unless the blending ratio of light loess is increased, and adding this large amount increases the water/cement ratio. This has the disadvantage of causing problems such as shrinkage cracking. Therefore, some major general construction companies prohibit the use of light yellow clay in anything other than mortar applied to the lath base. On the other hand, cellulose ethers, AE agents, etc. are used as water retaining agents and water reducing agents, but these are not necessarily satisfactory in terms of workability. In general, increasing the water/cement ratio, cement/sand ratio, etc. improves the trowel sliding workability, but not only increases sag but also increases drying shrinkage, causing peeling and cracking. As described above, placing importance on workability often has an adverse effect on mortar performance such as adhesion and toughness, and there has been a strong desire to develop a method that solves both of these problems. The present inventors have extensively studied additives to solve this technical problem, and found that by incorporating a small amount of bentonite fine particles into a cement-based kneaded material, the workability (workability of troweling, etc.) of the mixture improved as described above. The present invention was completed after confirming that the improvement was remarkable without any disadvantages, and that by adding a small amount of water-soluble cellulose ether together with bentonite, the water retention and adhesion properties were further improved. To explain this, bentonite has chemical properties similar to kaolin clay and white clay, but its physical properties are completely different.The powder is extremely fine and has a large surface area, and it has a high affinity for water and can absorb a lot of water. It exhibits the property of swelling. Furthermore, bentonite dispersions exhibit thixotropic properties and structural viscosity. Bentonite has these properties, so adding it to mortar, etc. prevents material separation, requires less force at high shear speeds during troweling work, and prevents trowel slippage and surface finish. can be improved and sagging can be prevented. Also, since it is effective when added in small amounts, water/
The cement ratio is not large and there are few shrinkage cracks. Furthermore, by adding water-soluble cellulose ether together with bentonite, appropriate air entrainment and viscosity are imparted, and it is possible to reduce mortar elongation and leverage during troweling work. In addition, since it has water-retaining properties, it prevents dryout, cracks, and peeling, making it possible to manufacture cement products with good adhesion. The bentonite used in the present invention is a naturally occurring aluminum silicate whose main components are clay minerals and montmorillonite crystals, and is generally mined or
It is manufactured through a process of beneficiation, coarse crushing, drying, crushing, separation, and purification. As a result of examining the workability of bentonite with different particle sizes and degrees of swelling, we found that the more coarse particles there are, the smaller the effect of addition, and that in order to improve workability, a large amount of bentonite should be added. As a result, the water/cement ratio also increases, causing shrinkage and
It was confirmed that the additives have adverse effects such as cracking and peeling, and that even if the particle size is fine, if the degree of swelling is small, the effect of addition is small and similar results are obtained. As a result of detailed comparative studies based on these facts, it was found that bentonite having a particle size of 50% or more in terms of passing through a 200-mesh sieve and a swelling degree of 3 g/g 24 hours or more is particularly desirable. As mentioned above, the amount of bentonite added to cement should be adjusted depending on the particle size of bentonite, degree of swelling, and required performance, but
A suitable amount of bentonite is 0.2 to 10 parts by weight (preferably 0.5 to 5 parts by weight) per 100 parts by weight. Bentonite can be added by dispersing it in water in advance, or by mixing it with cement, sand, silica sand, etc. and then adding water and kneading it. Incidentally, the cement/sand ratio is not particularly limited, and may be within a commonly used range, and is generally set to be a sand/cement ratio of 1 to 3. Also, the water/cement ratio is
Depending on the sand/cement ratio, sand particle size, and presence or absence of additives, the water/cement ratio may generally be increased by 10% by weight or less compared to when bentonite is not used. On the other hand, in the present invention, when appropriate mortar elongation, water retention, and adhesion are required, water-soluble cellulose ether is added together with the bentonite. As this cellulose ether, hydroxyethyl methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, methylcellulose, hydroxyethylethylcellulose, etc. are used. The amount of these cellulose ethers added is per 100 parts by weight of cement.
It is desirable to add 0.01 to 0.5 parts by weight. Note that it is desirable to add more when the base is a little dry or when the temperature is high. In carrying out the present invention, there is no problem in adding various other additives to the cement mixture, including water reducers, antifoaming agents, retarders, accelerators, waterproofing agents, fibers, etc. Examples include substances.
It is also one of the features of the present invention that even if such various additives are used, the above-mentioned effects of the present invention are not hindered. Next, specific examples will be given. Example 1 Various types of mortar mixed with a target slump value of 3.5±0.5 cm were applied to a lath base to a thickness of 5 to 6 mm using a metal trowel. The temperature is 30-35℃, the temperature is 55-60%
It was RH. Each mortar was examined for workability, water retention, and occurrence of cracks, and the results were as shown in Table 1. Workability: Workability (trowel slippage, elongation) is excellent, good,
It was judged on a three-point scale of acceptable. Water retention: Judged based on water retention. 〇: Excellent water retention. ×: Poor water retention. Crack occurrence: The occurrence of cracks was visually judged in the following three stages. A: No cracks were generated. B: Slight occurrence of cracks. C: Cracks were generated. Type of bentonite used (particle size) Bentonite: 300 mesh 2% or less, swelling degree 5.5 g/g 24 hours Bentonite: 300 mesh 2% or less, swelling degree 4.5 g/g 24 hours Bentonite: 300 mesh 2% or less, swelling degree 2.5 g /g 24 hours Bentonite: 200 mesh ion 20% or less, swelling degree 4.5 g/g 24 hours Bentonite: 200 mesh ion 50% or less, swelling degree 4.5 g/g 24 hours Type of cellulose ether used HPMC Hydroxypropyl methyl cellulose (60SH-400) HEMC Hydroxyethyl methylcellulose (MH-4000)
【表】
実施例 ２
ラスゴスリしたモルタル下地に対し、スランプ
値4.5±0.5cmを目標に配合した各種のモルタルを
８〜10mmの厚みに金ゴテで塗布した。気温は30
℃、湿度は55〜60％Ｒであり、下地は予め水打ち
を行つた。
各モルタルについて作業性、接着性、表面仕上
（平滑性）状態、保水性、養生28日後の亀裂発
生、接着強度を調べたところ、第２表に示すとお
りの結果であつた。
表面仕上（平滑性）状態：下記の４段階で測定し
た。
Ａ：平滑性きわめてすぐれている。
Ｂ：平滑性すぐれている。
Ｃ：平滑性劣る。
Ｄ：平滑性きわめて劣る。
表中の略記号
Ｏ−Na：オレイン産ナトリウム
Ｄ−Na：ドシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム[Table] Example 2 Various types of mortar mixed with a target slump value of 4.5±0.5 cm were applied to a roughened mortar base to a thickness of 8 to 10 mm using a metal trowel. The temperature is 30
The temperature and humidity were 55-60% R, and the base was pre-sprayed with water. Each mortar was examined for workability, adhesion, surface finish (smoothness), water retention, cracking after 28 days of curing, and adhesive strength, and the results were as shown in Table 2. Surface finish (smoothness): Measured in the following four stages. A: Excellent smoothness. B: Excellent smoothness. C: Poor smoothness. D: Very poor smoothness. Abbreviations in the table O-Na: Oleic sodium D-Na: Sodium dosylbenzenesulfonate
【表】【table】