床材用水硬性抄造板およびそれを用いた床材
【課題】水硬性材料抄造成形体を床材に使用することにより従来の床等に靭性を付与する。
【解決手段】水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記条件１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％含有し、下記４）の条件を満足する床材用水硬性抄造板。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、
【解決手段】水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記条件１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％含有し、下記４）の条件を満足する床材用水硬性抄造板。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、既設新設を問わず、建築物のベランダ床および室内外の床の補強に用いる床材用水硬性抄造板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年建造物の高層化に伴い、構造材と共に床材の軽量化が重要になってきている。床材の軽量化のため、高強度コンクリート、高強度モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルが提案されている。その多くは軽量化を目的としたものであるが、軽量でかつ高靭性の高性能床材の提案がなされていないのが現状である。軽量化のための高強度コンクリート、高強度モルタルによる薄肉化は、鉄筋等の被り厚さが少なくなるため、地震などによる衝撃、振動やクーラーなどによる乾燥収縮等により一旦ひび割れが発生すると、コンクリートの中性化の促進、鉄筋の錆の発生による、ひび割れの更なる進行、コンクリート剥落等の問題がある。また、二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルは、従来のコンクリート、モルタルに比べ軽量化する程圧縮、強度、ヤング率が低下する等、物性面の問題がある。床材の補強において、床材の靭性を向上させ乾燥収縮によるエネルギー、地震等のエネルギーを吸収し、床のひび割れを防止、床の剥落を防止することが重要であり、また耐久性を向上することが必要である。特に補修工法においては、耐久性を向上しないと意味をなさない。
【０００３】従来からコンクリート床、モルタル床に補強繊維を添加した床材の検討がなされた例はあるが、その補強繊維を添加する場合、コンクリートの流動性の低下、特殊の混練設備が必要であり又高靭性を得るための繊維の添加が非常に困難で施工性不良、高コストとなる欠点がある。
【０００４】床材として使用する現状のコンクリート、モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）板などは乾燥収縮、衝撃、振動、荷重等によりひび割れの発生は裂けられないのが現状であり、ひび割れが発生すると、建築物の外観、耐久性、水密性等の性能の低下に大きく影響するため、ひび割れ対策の確立が必要である。このひび割れ対策の確立は古くから問題とされながら発生の機構の複雑さやコンクリートの材料特性などから充分な解決策が得られないまま今日に至っている。しかし近年コンクリート、モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルのひび割れに対する関心が急速に高まり、繊維を混入することによるひび割れ防止が行われている。しかしながら、繊維混入コンクリートは、繊維の混入量が多くなると流動性が低下し施工や二次製品の板材についても成型が非常に困難である。また、現在行われている繊維混入量では、ひび割れ防止や靭性は向上するが不十分であるのが現状である。特に床材の軽量化の点から多く使用されているＡＬＣ、気泡コンクリートなどの軽量コンクリートの軽量性、断熱性等の特性を生かしながらひび割れ防止することや、剛性、遮音性、耐衝撃性を向上することが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の補強短繊維を特定量混入する抄造方式により得られる繊維補強水硬性硬化体材料を床材用水硬性抄造板として単独又は組合わせて使用することにより、表面ひび割れなどがなく、かつ靭性に優れる床材を提供するものである。具体的には、靭性向上、耐震性付与、ひび割れ防止、さらには遮音性、断熱性の向上を、合理的で安価な技術にて達成可能な床材の補強方法を提案するものであり、かつ硬化体の変形応力を吸収し、仕上がり形状の優れた床材用水硬性抄造板を提供するものである。本発明の床材用水硬性抄造板は既存構築物の補修・補強のみならず新規の施工においても適用可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％／抄造板含有し、下記４）の条件を満足する厚さ６〜１５ｍｍの床材用水硬性抄造板である。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、そして、本発明は好ましくは、上記の床材用水硬性抄造板の上面に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法であり、より好ましくは、上記の床材用水硬性抄造板を上面、下面に使用し、その間に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法である。また本発明は、上記の床材用水硬性抄造板を水硬性材料からなる板材の上面、下面又は上下両面に積層した積層床材である。
【０００７】本発明の床材用水硬性抄造板を構成する補強繊維はポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略称す）系合成繊維が使用される。本発明に使用されるＰＶＡ系合成繊維は、特定のディメンジョン、強度、伸度を有する繊維でなければならない。すなわち本発明に用いられるＰＶＡ系合成繊維の繊度は６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長６〜２０ｍｍ、強力１００ｃＮ以上、伸度５〜１０％であることが必要である。用いるＰＶＡ系合成繊維の繊度が６ｄｔｅｘより細くなると、繊維含有量を通常よりも多く確保しなければならず、そのため抄造スラリー中にファイバーボールが発生しやすくなり、急速に抄造性を悪化させる。逆に３０ｄｔｅｘを超えると濾水が多くなりセメント粒子の定着が不良となる。好ましくは７〜１５ｄｔｅｘの範囲である。
【０００８】繊維長は繊度と強力、強度と密接且つ複雑に関連するが、６〜２０ｍｍの範囲のものが床材用水硬性抄造板の抄造性と床材用水硬性抄造板の補強性の面から用いられる。長さが６ｍｍより短い場合、抄造板の破壊時に繊維の素抜けが多くなり、曲げ強度や引張強度が低下する。逆に２０ｍｍより長い場合には、抄造中に繊維どうしが絡まりやすく、フロックを生じ、抄造性を悪化させる。好ましくは８〜１２ｍｍである。なお繊度との関係は繊度が太くなるにしたがって繊維長を大きくすることが好ましい。
【０００９】繊維の強力（繊維１本あたりの有する引張破断強力）は１００ｃＮ以上が必要である。これは床材用水硬性抄造板の破壊過程で、繊維とマトリックスとの摩擦力が繊維に対する引張力として働くが、繊維が容易に破断することなく引張力に抗してスリップするために必要な強力である。特に本発明のＰＶＡ系合成繊維はセメントとの接着が良いためにスリップする際に次第に摩擦力が増大する特徴を有するが、そのために高強力であることが要求される。強力が１００ｃＮ未満であると繊維は破断しやすくなり靭性に欠けた床材用水硬性抄造板となる。好ましくは１１０ｃＮ以上である。繊度との関係で見ると、例えば６ｄｔｅｘにおいて強力１００ｃＮ以上とするには強度約１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１０ｄｔｅｘにおいては１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、３０ｄｔｅｘにおいては約３．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が必要である。
【００１０】繊維の伸度は上記したようなスリップを容易にするためには、５％以上１０％以下の範囲が好適である。伸度が５％よりも小さい場合、繊維は破断しやすくなり、逆に伸度が１０％よりも大きいと繊維の弾性率が低下し、床材用水硬性抄造板の破断強度が低下する。好ましくは６〜９％である。
【００１１】本発明で用いられるＰＶＡ系合成繊維を製造する場合には、製造工程性、コスト等の点から湿式紡糸又は乾湿式紡糸により繊維を製造するのが好ましく、具体的には、特開２０００−０５３４５５号公報に記載のＰＶＡ系合成繊維の製造方法を用いることが好ましい。
【００１２】上記補強繊維として用いるＰＶＡ系合成繊維の条件は、抄造セメント板で砂を含有しない独特な組成と養生前に高圧プレスを行う加工方式の結果得られるマトリックス成分に対応したものである。すなわちマトリックスと補強繊維との相互作用（摩擦抵抗、引抜き抵抗）は、補強繊維の条件が上記した範囲で好適に維持されるとき、最大の補強効果をもたらす。本発明のＰＶＡ系合成繊維の含有量は１〜１０重量％／抄造板が好適である。該繊維の含有量が１重量％／抄造板未満であると靭性が不十分であり、逆に１０重量％／抄造板を超えると繊維の分散性が極めて悪くなり、抄造性が悪化する。好ましくは２．５〜５重量％／抄造板である。
【００１３】本発明のＰＶＡ系合成繊維を使用した抄造板を床材用水硬性抄造板として使用する厚さは６〜１５ｍｍである。厚さが６ｍｍよりも薄い場合、例えばデッキプレートの代替に使用しコンクリート等を打設するときコンクリートの重さにより撓みが生じやすく、それを防ぐために支保工を密にする対策が必要となり、工事に煩雑さをもたらし、又床の補強効果が小さくなる。逆に厚さが１５ｍｍよりも厚い場合は、コスト高になる。好ましくは６〜１２ｍｍである。本発明の床材用水硬性抄造板は比較的簡便な支保工による施工を可能とすると同時に耐久性が良いので長期にわたって床本体の劣化を防止する。さらには床本体の靭性強化による補強が可能となる。例えば地震や継続的な振動が構造物にクラックを発生させ、その後クラック幅が次第に増大し応力集中により破壊に至るが、本発明の場合は床材用水硬性抄造板に極めて細かいミクロなひび割れが多数発生することでエネルギーを吸収し、内部の本体へのクラック発生を大幅に遅らせることにより構造物の寿命を長くすることが期待できる。また例えば軽量コンクリート、ＡＬＣ等との組み合わせにて使用する場合、特に補強、靭性向上効果が大きく、又断熱性、遮音性、防音性も併せ、向上させる効果が得られる。
【００１４】また抄造板においては繊維が配向しやすく、繊維配向方向において高い曲げ強度、すなわち最大曲げ強度を示すが、本発明の床材用水硬性抄造板として使用されるためには、繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度、すなわち最小曲げ強度もある程度必要となる。本発明の床材用水硬性抄造板において、繊維配向方向の曲げ強度、すなわち最大曲げ強度は３０ＭＰａ以上が必要であり、好ましくは４０ＭＰａ以上である。一方、繊維配向方向に対して垂直方向の曲げ強度すなわち最小曲げ強度は相対的に小さくなるが、２０ＭＰａ以上は必要であり、好ましくは３０ＭＰａ以上である。最小曲げ強度が２０ＭＰａを下回る場合、靭性補強効果が少なくなり好ましくない。また上記したＰＶＡ系合成繊維を使用した床材用水硬性抄造板は繊維配向方向において、従来の材料にない高伸度、高引張タフネスを示すが、このことが床材本体を地震などの破壊エネルギーから保護する効果をもたらす。具体的にこの効果が十分に得られるのは床材用水硬性抄造板における繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、好ましくは１２ＭＰａ以上であり、伸度が０．５％以上、好ましくは１．０％以上、および引張タフネスは６ＭＰａ−％以上であり、好ましくは８ＭＰａ−％以上である。なお引張タフネスは引張強度−伸度曲線より、最大引張強度と破断伸度と基軸とで囲まれた面積から求められる。
【００１５】本発明の床材用水硬性抄造板は抄造方式による成形板を使用する。抄造とは、セメント粒子などを水媒体に縣濁させた粥状のものをメッシュに濾し取り成形するものである。その過程で薄い膜状としたものを順次積層して所望の厚みの成形板とする丸網方式（ハチェック法）や長網方式、濃厚縣濁液を用いて１回ないし数回で、ある程度の厚みを確保するフローオン方式等がある。抄造方式は機械的に連続的、バッチ式で量産されるもので、均一で安定した性能が得られる利点があり、また２〜３０ｍｍ、より一般的には４〜２０ｍｍの比較的板厚の薄い材料を製造することができる。このような薄板の製造は抄造以外の通常のモルタル流し込みでは極めて困難である。
【００１６】本発明の床材用水硬性抄造板となる成形板は上記したように丸網、長網、フローオンなどの方式によって製造されるが、その材料構成は水硬性材料、補強用繊維、その他添加剤などである。スラリーの調製方法は特に限定されないが、固体成分が均一に分散されたスラリーを得る点からは、水を張った攪拌機にパルプを投入して攪拌し、次いで補強用繊維、水硬性材料、他の添加剤（無機物質等）を順次添加するのが好ましい。本発明において、水硬性材料としてはポルトランドセメントが好適に使用される。補強用繊維は前述したように本発明のＰＶＡ系合成繊維が使用される。その他添加剤としては高炉スラグやフライアッシュ、炭酸カルシウム、シリカヒューム、セピオライト、アタパルジャイト、マイカ、ワラストナイトなどの無機物質等が好適に使用される。これらは床材用水硬性抄造板の物性を向上させる効果、例えば耐凍結融解性の向上、腐食性物質（塩素、炭酸ガス、硫酸イオンなどの各種有機酸）の侵入抑制、補強繊維とマトリックスとの接着性の改善、縣濁液の粘性を適度に調節して抄造効率を上げる効果や、床材用水硬性抄造板となる抄造体の乾燥収縮制御を行う効果、床材用水硬性抄造板の強度向上効果が発現する。特にシリカヒューム、セピオライト、アタパルジャイトなどは縣濁液の粘性を適度に調節して抄造効率を上げる効果をもたらす材料なので本発明において好適である。
【００１７】本発明ではその他に有機質繊維として叩解パルプを使用するのが好ましい。叩解パルプは叩解度がＣＳＦ値で７０〜１３０ｍｌが好ましい。これらパルプの使用量は水硬性材料に対して２〜６重量％が好適であり、３〜４重量％がより好ましい。使用量が２重量％未満であると特に丸網（ハチェック）方式において縣濁液におけるセメント粒子の捕捉が不十分となり、セメント粒子が濾し取られ難くなって抄造効率が悪くなると同時に抄造物中のセメント混合率が低下し、床材用水硬性抄造板の強度性能が低下する。一方パルプの使用量が６重量％を超えると床材用水硬性抄造板の耐水性や腐食性物質（塩素、炭酸ガス、硫酸イオンなどの各種有機酸）の侵入抑制効果が損なわれる。
【００１８】本発明のＰＶＡ系合成繊維を使用した抄造体からなる床材用水硬性抄造板は強度および靭性に優れたものとなる。例えば、曲げ標準試験法における最大曲げ強度をＰ（ＭＰａ）、そのときの撓みをδ（ｃｍ）とするとき、従来のアスベストからなる床材用補強抄造板や従来のＰＶＡ系合成繊維を１．５重量％／抄造板程度使用したいわゆるノンアスベスト床材用抄造板はＰ×δが１０程度であり、さらに従来よりも高強力であるが、強力が１００ｃＮ未満のＰＶＡ系合成繊維を２重量％／抄造板を用いた高強度床材用抄造板であってもＰ×δが２５程度が限度であり、その場合も撓みが１ｃｍ未満であるのに対し、本発明のＰＶＡ系合成繊維を用いた場合には容易にＰ×δが３０を超え、かつ撓みも１ｃｍを超える、靭性に優れた床材用抄造板が得られる。また一軸引張標準試験法においては破断伸度が１０〜１５ＭＰａ、伸度が０．５％以上を示す。従来品の伸度は０．０１％程度である。
【００１９】本発明で得られる床材用水硬性抄造板は、部材が薄く軽量であるので、構築物の軽量化が得られることである。床材用水硬性抄造板の厚みは６ｍｍから製造可能であり、最大１５ｍｍが可能である。
【００２０】本発明の床材用水硬性抄造板を用いた建築物の床の構築方法の代表例として以下の３つの方法が挙げられる。
（１） 梁の上部にデッキプレートを固定し、その上にコンクリート、モルタルを流して床を施工する方法。本発明の水硬性抄造板をデッキプレートの代替として使用する。
（２） 梁の上部に本発明の水硬性抄造板を固定し、必要に応じて支保工を行う。該水硬性抄造板の上面にコンクリート、モルタルを流し、さらにそのコンクリート、モルタルの上に本発明の水硬性抄造板を敷く方法。
（３） 水硬性板材（例えば、二次製品であるＡＬＣ、軽量モルタル、コンクリート板材など）を使用する時、本発明の床材用水硬性抄造板と該水硬性板材を積層し、梁の上部に敷き詰めて使用する方法。
【００２１】上記（１）の施工方法において、本発明の水硬性抄造板を使用する時は、例えばコンクリート、モルタルの打設面にセメント接着剤を塗布後コンクリート、モルタルを流して施工して得られる積層床材が好ましく用いられる。なお、セメント接着剤としては、例えばエチレン酢酸ビニル共重合エマルジョン系のものが好ましく使用される。
【００２２】また上記（２）の施工方法の場合、本発明の水硬性抄造板のコンクリート打設面に上記セメント接着剤を塗布後、コンクリート、モルタルを打設する。打設後コンクリート、モルタルが硬化する前に、その上部に上記セメント接着剤を塗布した水硬性抄造板を敷き詰め、サンドイッチ状に積層一体化して得られる積層床材が好ましく用いられる。
【００２３】さらに上記（３）の施工方法の場合、特にＡＬＣ等のように軽量板材の場合は、集中荷重や衝撃荷重によりひび割れ等を生ずるため、これらの荷重を分散するために本発明の水硬性抄造板を、エポキシ樹脂、その他接着剤を使用して水硬性材料からなる板材の上面、下面または上下両面に積層した積層床材を梁の上部に敷き詰めて使用する方法が好ましく用いられる。
【００２４】本発明のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した水硬性抄造板を用いた床材は、従来のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した水硬性抄造板を用いた床材に比べて曲げ物性、特に曲げタフネスの向上効果があり、極めて良好な靭性を示し、コンクリートの脆さが改善される。
【００２５】
【実施例】以下実施例によって、本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお本発明において繊維繊度、繊維強力、繊維強度、繊維伸度、叩解パルプの濾水度、成形体の最大曲げ強度（Ｐ）、最大曲げ強度Ｐを示す撓み（δ）、引張強度、引張伸度、引張タフネスは以下の測定方法により測定されたものを意味する。
【００２６】［繊度 ｄｔｅｘ］得られた繊維状物の一定試長の重量を測定して見掛け繊度をｎ＝５以上で測定し、平均値を求めた。なお、一定糸長の重量測定により繊度が測定できないもの（細デニール繊維）はバイブロスコープにより測定した。
【００２７】［繊維強力 ｃＮ、強度ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度 ％］予め温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気下で２４時間繊維を放置して調湿したのち、単繊維を試長１０ｃｍ、引張速度５ｃｍ／分としてインストロン試験機「島津製作所製オートグラフ」にて繊維強力を測定し、該強力を繊度で除して強度を求めた。伸度は、単繊維破断（ｃｍ）／把持長（ｃｍ）×１００により算出した。なお繊維長が１０ｃｍより短い場合は、そのサンプルの可能な範囲での最大長さを把持長として測定することとする。
【００２８】［濾水度（ＣＳＦ） ｍｌ］パルプの濾水度試験方法ＪＩＳ Ｐ８１２１−１９７６のカナダ標準型に準じて測定し、スラリー濃度０．４重量％、温度２０℃に補正した平均値をＣＳＦとして評価した。
【００２９】［最大曲げ強度（Ｐ１） ＭＰａ、最小曲げ強度（Ｐ２）、最大曲げ強度Ｐ１を示す撓み（δ） ｃｍ］水硬性材料スラリーを下記の標準抄造法により標準成形体を製造し、ポリエチレンシートに包んで５０℃、飽和湿度条件下で２４時間予備養生し、次いで２０℃、飽和湿度条件下で２７日養生した材齢２８日後の試験体を幅４５ｍｍ、長さ２２０ｍｍの長方形に切り出し２０℃６５ＲＨ％の室内で７日間放置して調湿し、以下の条件で３等分点曲げ試験による曲げ試験を行い、最大荷重発生時の曲げ応力を曲げ強度とし、繊維配向方向の曲げ強度を最大曲げ強度Ｐ１、繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度を最小曲げ強度Ｐ２、荷重−撓み曲線において該最大曲げ強度Ｐ１を示す撓みをδとして評価した。
標準抄造法：ハチェックによる丸網抄造法により成形し、養生、調湿後の厚みが７ｍｍ±０．５ｍｍとなるように抄造シート１４枚をメーキングローラーに巻き取り、５ＭＰａの圧力でプレス搾液する。
曲げ試験：装置 島津オートグラフＡＧ５０００−Ｂ試料 幅４５ｍｍ、厚さ７ｍｍ、長さ２２０ｍｍの大きさに、抄造方向を長さ方向として切り出したもの試験速度（載荷ヘッドスピード） ２ｍｍ／分３等分点曲げスパン １８ｃｍ
【００３０】［標準引張試験法］上記と同様な方法で厚さ７ｍｍの板を抄造し養生する。該抄造板から幅４０ｍｍ、長さ３３０ｍｍの試料を切り出し、調湿を行う。
引張試験：装置 インストロン５５６６（島津製作所製）
試料 幅４０ｍｍ、厚さ７ｍｍ、長さ３３０ｍｍの大きさに、抄造方向を長さ方向として切り出したもの把持長 ２００ｍｍ試験速度 ０．５ｍｍ／分で引張試験を実施し、その最大引張強度と最大引張強度時の引張タフネスを求めた。
【００３１】［実施例１〜４、比較例１〜２］予備攪拌機に水５００リットルを投入して攪拌機を攪拌させ、針葉樹パルプ（ＣＳＦ １００ｍｌ）１．５ｋｇ（固形分中で３重量％）を添加し、次いでセメント８７〜８９重量％、シリカヒューム５重量％、セピオライト１重量％を順次添加し、最後に表１に記載の条件のＰＶＡ系合成繊維を２〜４重量％添加し、攪拌した後に得られた濃度１０重量％のスラリーをチェストに移送した。次いでフィードタンクから丸網部にスラリーを供給し、希釈水（白水）によって濃度５重量％とし、ミニハチェックマシンを用いて抄造を行った。次いで得られたシート１５〜１７枚をメーキングローラーに巻き取り、５ＭＰａの圧力でプレス搾液し、ポリエチレンシートに包み５０℃、飽和湿度条件下で２４時間養生し、さらに２０℃、飽和湿度条件下の環境下に開放状態で調湿した。得られた成形体は厚さ６．８〜７．２ｍｍ、密度１．６２〜１．６８ｇ／ｃｍ３のスレート板からなる床材用抄造板であった。かかる床材用抄造板の性能を表２に示す。なお普通セメントは「秩父小野田製 普通ポルトランドセメント」、シリカヒュームはエルケム社製「エルケム９４０Ｕ」、セピオライトは昭和工業社製「ミルコンＳＳ」を用いた。補強繊維の種別と量およびその他の材料について表２に、床材用抄造板の物性とともに一覧として示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例１〜４、および比較例１〜３のシート（幅５０ｃｍ、長さ１００ｃｍ）を５０℃で２４時間、飽和湿度条件下で養生し、次いで２０℃で２７日間、飽和湿度条件下で養生したものから１００ｍｍ×４００ｍｍの長方形を切り出し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍの鉄製型枠の底に敷き、セメント接着剤（日本化成（株）製、「ＮＳハイフレックス ＨＦ−１０００」）を塗布し、次いでその上から表３の配合のコンクリートを流しこんだ。また比較例３としてシートなしで表３の配合のコンクリートのみを流しこんだ、２４時間後に脱型して水中での養生を２７日間行い、床材を作製した。これを島津万能試験機を使用して、抄造板が試験体の底になるよう配置し、スパン３００ｍｍとして、３等分曲げ試験を行い、クラック発生後の曲げ荷重、曲げたわみ量、曲げタフネスを測定した。その結果を表４に示す。
【００３５】表４に示すように、実施例１〜４のシートを用いた積層床材は比較例１〜２のシートを用いた積層床材あるいは比較例３のシートを積層しないで作製した床材に比べて、曲げタフネス値が高く、すなわち優れた靭性を示していることがわかる。
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】
【発明の効果】本発明のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した床材用水硬性抄造板は、従来のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した床材用水硬性抄造板に比べて曲げ強度、曲げ靭性（撓み）、引張強度、引張伸度、引張タフネスに優れる。また本発明の床材用水硬性抄造板を用いた床材は曲げタフネス値が高く、極めて良好な靭性を示し、コンクリートの脆さが改善される。したがって本発明の床材用水硬性抄造板を組み合わせて使用すれば、従来の床の高強度化、特に靭性向上に寄与することが大である。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、既設新設を問わず、建築物のベランダ床および室内外の床の補強に用いる床材用水硬性抄造板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年建造物の高層化に伴い、構造材と共に床材の軽量化が重要になってきている。床材の軽量化のため、高強度コンクリート、高強度モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルが提案されている。その多くは軽量化を目的としたものであるが、軽量でかつ高靭性の高性能床材の提案がなされていないのが現状である。軽量化のための高強度コンクリート、高強度モルタルによる薄肉化は、鉄筋等の被り厚さが少なくなるため、地震などによる衝撃、振動やクーラーなどによる乾燥収縮等により一旦ひび割れが発生すると、コンクリートの中性化の促進、鉄筋の錆の発生による、ひび割れの更なる進行、コンクリート剥落等の問題がある。また、二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルは、従来のコンクリート、モルタルに比べ軽量化する程圧縮、強度、ヤング率が低下する等、物性面の問題がある。床材の補強において、床材の靭性を向上させ乾燥収縮によるエネルギー、地震等のエネルギーを吸収し、床のひび割れを防止、床の剥落を防止することが重要であり、また耐久性を向上することが必要である。特に補修工法においては、耐久性を向上しないと意味をなさない。
【０００３】従来からコンクリート床、モルタル床に補強繊維を添加した床材の検討がなされた例はあるが、その補強繊維を添加する場合、コンクリートの流動性の低下、特殊の混練設備が必要であり又高靭性を得るための繊維の添加が非常に困難で施工性不良、高コストとなる欠点がある。
【０００４】床材として使用する現状のコンクリート、モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）板などは乾燥収縮、衝撃、振動、荷重等によりひび割れの発生は裂けられないのが現状であり、ひび割れが発生すると、建築物の外観、耐久性、水密性等の性能の低下に大きく影響するため、ひび割れ対策の確立が必要である。このひび割れ対策の確立は古くから問題とされながら発生の機構の複雑さやコンクリートの材料特性などから充分な解決策が得られないまま今日に至っている。しかし近年コンクリート、モルタルや二次製品である軽量コンクリート、軽量モルタルのひび割れに対する関心が急速に高まり、繊維を混入することによるひび割れ防止が行われている。しかしながら、繊維混入コンクリートは、繊維の混入量が多くなると流動性が低下し施工や二次製品の板材についても成型が非常に困難である。また、現在行われている繊維混入量では、ひび割れ防止や靭性は向上するが不十分であるのが現状である。特に床材の軽量化の点から多く使用されているＡＬＣ、気泡コンクリートなどの軽量コンクリートの軽量性、断熱性等の特性を生かしながらひび割れ防止することや、剛性、遮音性、耐衝撃性を向上することが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定の補強短繊維を特定量混入する抄造方式により得られる繊維補強水硬性硬化体材料を床材用水硬性抄造板として単独又は組合わせて使用することにより、表面ひび割れなどがなく、かつ靭性に優れる床材を提供するものである。具体的には、靭性向上、耐震性付与、ひび割れ防止、さらには遮音性、断熱性の向上を、合理的で安価な技術にて達成可能な床材の補強方法を提案するものであり、かつ硬化体の変形応力を吸収し、仕上がり形状の優れた床材用水硬性抄造板を提供するものである。本発明の床材用水硬性抄造板は既存構築物の補修・補強のみならず新規の施工においても適用可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％／抄造板含有し、下記４）の条件を満足する厚さ６〜１５ｍｍの床材用水硬性抄造板である。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、そして、本発明は好ましくは、上記の床材用水硬性抄造板の上面に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法であり、より好ましくは、上記の床材用水硬性抄造板を上面、下面に使用し、その間に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法である。また本発明は、上記の床材用水硬性抄造板を水硬性材料からなる板材の上面、下面又は上下両面に積層した積層床材である。
【０００７】本発明の床材用水硬性抄造板を構成する補強繊維はポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略称す）系合成繊維が使用される。本発明に使用されるＰＶＡ系合成繊維は、特定のディメンジョン、強度、伸度を有する繊維でなければならない。すなわち本発明に用いられるＰＶＡ系合成繊維の繊度は６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長６〜２０ｍｍ、強力１００ｃＮ以上、伸度５〜１０％であることが必要である。用いるＰＶＡ系合成繊維の繊度が６ｄｔｅｘより細くなると、繊維含有量を通常よりも多く確保しなければならず、そのため抄造スラリー中にファイバーボールが発生しやすくなり、急速に抄造性を悪化させる。逆に３０ｄｔｅｘを超えると濾水が多くなりセメント粒子の定着が不良となる。好ましくは７〜１５ｄｔｅｘの範囲である。
【０００８】繊維長は繊度と強力、強度と密接且つ複雑に関連するが、６〜２０ｍｍの範囲のものが床材用水硬性抄造板の抄造性と床材用水硬性抄造板の補強性の面から用いられる。長さが６ｍｍより短い場合、抄造板の破壊時に繊維の素抜けが多くなり、曲げ強度や引張強度が低下する。逆に２０ｍｍより長い場合には、抄造中に繊維どうしが絡まりやすく、フロックを生じ、抄造性を悪化させる。好ましくは８〜１２ｍｍである。なお繊度との関係は繊度が太くなるにしたがって繊維長を大きくすることが好ましい。
【０００９】繊維の強力（繊維１本あたりの有する引張破断強力）は１００ｃＮ以上が必要である。これは床材用水硬性抄造板の破壊過程で、繊維とマトリックスとの摩擦力が繊維に対する引張力として働くが、繊維が容易に破断することなく引張力に抗してスリップするために必要な強力である。特に本発明のＰＶＡ系合成繊維はセメントとの接着が良いためにスリップする際に次第に摩擦力が増大する特徴を有するが、そのために高強力であることが要求される。強力が１００ｃＮ未満であると繊維は破断しやすくなり靭性に欠けた床材用水硬性抄造板となる。好ましくは１１０ｃＮ以上である。繊度との関係で見ると、例えば６ｄｔｅｘにおいて強力１００ｃＮ以上とするには強度約１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１０ｄｔｅｘにおいては１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、３０ｄｔｅｘにおいては約３．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が必要である。
【００１０】繊維の伸度は上記したようなスリップを容易にするためには、５％以上１０％以下の範囲が好適である。伸度が５％よりも小さい場合、繊維は破断しやすくなり、逆に伸度が１０％よりも大きいと繊維の弾性率が低下し、床材用水硬性抄造板の破断強度が低下する。好ましくは６〜９％である。
【００１１】本発明で用いられるＰＶＡ系合成繊維を製造する場合には、製造工程性、コスト等の点から湿式紡糸又は乾湿式紡糸により繊維を製造するのが好ましく、具体的には、特開２０００−０５３４５５号公報に記載のＰＶＡ系合成繊維の製造方法を用いることが好ましい。
【００１２】上記補強繊維として用いるＰＶＡ系合成繊維の条件は、抄造セメント板で砂を含有しない独特な組成と養生前に高圧プレスを行う加工方式の結果得られるマトリックス成分に対応したものである。すなわちマトリックスと補強繊維との相互作用（摩擦抵抗、引抜き抵抗）は、補強繊維の条件が上記した範囲で好適に維持されるとき、最大の補強効果をもたらす。本発明のＰＶＡ系合成繊維の含有量は１〜１０重量％／抄造板が好適である。該繊維の含有量が１重量％／抄造板未満であると靭性が不十分であり、逆に１０重量％／抄造板を超えると繊維の分散性が極めて悪くなり、抄造性が悪化する。好ましくは２．５〜５重量％／抄造板である。
【００１３】本発明のＰＶＡ系合成繊維を使用した抄造板を床材用水硬性抄造板として使用する厚さは６〜１５ｍｍである。厚さが６ｍｍよりも薄い場合、例えばデッキプレートの代替に使用しコンクリート等を打設するときコンクリートの重さにより撓みが生じやすく、それを防ぐために支保工を密にする対策が必要となり、工事に煩雑さをもたらし、又床の補強効果が小さくなる。逆に厚さが１５ｍｍよりも厚い場合は、コスト高になる。好ましくは６〜１２ｍｍである。本発明の床材用水硬性抄造板は比較的簡便な支保工による施工を可能とすると同時に耐久性が良いので長期にわたって床本体の劣化を防止する。さらには床本体の靭性強化による補強が可能となる。例えば地震や継続的な振動が構造物にクラックを発生させ、その後クラック幅が次第に増大し応力集中により破壊に至るが、本発明の場合は床材用水硬性抄造板に極めて細かいミクロなひび割れが多数発生することでエネルギーを吸収し、内部の本体へのクラック発生を大幅に遅らせることにより構造物の寿命を長くすることが期待できる。また例えば軽量コンクリート、ＡＬＣ等との組み合わせにて使用する場合、特に補強、靭性向上効果が大きく、又断熱性、遮音性、防音性も併せ、向上させる効果が得られる。
【００１４】また抄造板においては繊維が配向しやすく、繊維配向方向において高い曲げ強度、すなわち最大曲げ強度を示すが、本発明の床材用水硬性抄造板として使用されるためには、繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度、すなわち最小曲げ強度もある程度必要となる。本発明の床材用水硬性抄造板において、繊維配向方向の曲げ強度、すなわち最大曲げ強度は３０ＭＰａ以上が必要であり、好ましくは４０ＭＰａ以上である。一方、繊維配向方向に対して垂直方向の曲げ強度すなわち最小曲げ強度は相対的に小さくなるが、２０ＭＰａ以上は必要であり、好ましくは３０ＭＰａ以上である。最小曲げ強度が２０ＭＰａを下回る場合、靭性補強効果が少なくなり好ましくない。また上記したＰＶＡ系合成繊維を使用した床材用水硬性抄造板は繊維配向方向において、従来の材料にない高伸度、高引張タフネスを示すが、このことが床材本体を地震などの破壊エネルギーから保護する効果をもたらす。具体的にこの効果が十分に得られるのは床材用水硬性抄造板における繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、好ましくは１２ＭＰａ以上であり、伸度が０．５％以上、好ましくは１．０％以上、および引張タフネスは６ＭＰａ−％以上であり、好ましくは８ＭＰａ−％以上である。なお引張タフネスは引張強度−伸度曲線より、最大引張強度と破断伸度と基軸とで囲まれた面積から求められる。
【００１５】本発明の床材用水硬性抄造板は抄造方式による成形板を使用する。抄造とは、セメント粒子などを水媒体に縣濁させた粥状のものをメッシュに濾し取り成形するものである。その過程で薄い膜状としたものを順次積層して所望の厚みの成形板とする丸網方式（ハチェック法）や長網方式、濃厚縣濁液を用いて１回ないし数回で、ある程度の厚みを確保するフローオン方式等がある。抄造方式は機械的に連続的、バッチ式で量産されるもので、均一で安定した性能が得られる利点があり、また２〜３０ｍｍ、より一般的には４〜２０ｍｍの比較的板厚の薄い材料を製造することができる。このような薄板の製造は抄造以外の通常のモルタル流し込みでは極めて困難である。
【００１６】本発明の床材用水硬性抄造板となる成形板は上記したように丸網、長網、フローオンなどの方式によって製造されるが、その材料構成は水硬性材料、補強用繊維、その他添加剤などである。スラリーの調製方法は特に限定されないが、固体成分が均一に分散されたスラリーを得る点からは、水を張った攪拌機にパルプを投入して攪拌し、次いで補強用繊維、水硬性材料、他の添加剤（無機物質等）を順次添加するのが好ましい。本発明において、水硬性材料としてはポルトランドセメントが好適に使用される。補強用繊維は前述したように本発明のＰＶＡ系合成繊維が使用される。その他添加剤としては高炉スラグやフライアッシュ、炭酸カルシウム、シリカヒューム、セピオライト、アタパルジャイト、マイカ、ワラストナイトなどの無機物質等が好適に使用される。これらは床材用水硬性抄造板の物性を向上させる効果、例えば耐凍結融解性の向上、腐食性物質（塩素、炭酸ガス、硫酸イオンなどの各種有機酸）の侵入抑制、補強繊維とマトリックスとの接着性の改善、縣濁液の粘性を適度に調節して抄造効率を上げる効果や、床材用水硬性抄造板となる抄造体の乾燥収縮制御を行う効果、床材用水硬性抄造板の強度向上効果が発現する。特にシリカヒューム、セピオライト、アタパルジャイトなどは縣濁液の粘性を適度に調節して抄造効率を上げる効果をもたらす材料なので本発明において好適である。
【００１７】本発明ではその他に有機質繊維として叩解パルプを使用するのが好ましい。叩解パルプは叩解度がＣＳＦ値で７０〜１３０ｍｌが好ましい。これらパルプの使用量は水硬性材料に対して２〜６重量％が好適であり、３〜４重量％がより好ましい。使用量が２重量％未満であると特に丸網（ハチェック）方式において縣濁液におけるセメント粒子の捕捉が不十分となり、セメント粒子が濾し取られ難くなって抄造効率が悪くなると同時に抄造物中のセメント混合率が低下し、床材用水硬性抄造板の強度性能が低下する。一方パルプの使用量が６重量％を超えると床材用水硬性抄造板の耐水性や腐食性物質（塩素、炭酸ガス、硫酸イオンなどの各種有機酸）の侵入抑制効果が損なわれる。
【００１８】本発明のＰＶＡ系合成繊維を使用した抄造体からなる床材用水硬性抄造板は強度および靭性に優れたものとなる。例えば、曲げ標準試験法における最大曲げ強度をＰ（ＭＰａ）、そのときの撓みをδ（ｃｍ）とするとき、従来のアスベストからなる床材用補強抄造板や従来のＰＶＡ系合成繊維を１．５重量％／抄造板程度使用したいわゆるノンアスベスト床材用抄造板はＰ×δが１０程度であり、さらに従来よりも高強力であるが、強力が１００ｃＮ未満のＰＶＡ系合成繊維を２重量％／抄造板を用いた高強度床材用抄造板であってもＰ×δが２５程度が限度であり、その場合も撓みが１ｃｍ未満であるのに対し、本発明のＰＶＡ系合成繊維を用いた場合には容易にＰ×δが３０を超え、かつ撓みも１ｃｍを超える、靭性に優れた床材用抄造板が得られる。また一軸引張標準試験法においては破断伸度が１０〜１５ＭＰａ、伸度が０．５％以上を示す。従来品の伸度は０．０１％程度である。
【００１９】本発明で得られる床材用水硬性抄造板は、部材が薄く軽量であるので、構築物の軽量化が得られることである。床材用水硬性抄造板の厚みは６ｍｍから製造可能であり、最大１５ｍｍが可能である。
【００２０】本発明の床材用水硬性抄造板を用いた建築物の床の構築方法の代表例として以下の３つの方法が挙げられる。
（１） 梁の上部にデッキプレートを固定し、その上にコンクリート、モルタルを流して床を施工する方法。本発明の水硬性抄造板をデッキプレートの代替として使用する。
（２） 梁の上部に本発明の水硬性抄造板を固定し、必要に応じて支保工を行う。該水硬性抄造板の上面にコンクリート、モルタルを流し、さらにそのコンクリート、モルタルの上に本発明の水硬性抄造板を敷く方法。
（３） 水硬性板材（例えば、二次製品であるＡＬＣ、軽量モルタル、コンクリート板材など）を使用する時、本発明の床材用水硬性抄造板と該水硬性板材を積層し、梁の上部に敷き詰めて使用する方法。
【００２１】上記（１）の施工方法において、本発明の水硬性抄造板を使用する時は、例えばコンクリート、モルタルの打設面にセメント接着剤を塗布後コンクリート、モルタルを流して施工して得られる積層床材が好ましく用いられる。なお、セメント接着剤としては、例えばエチレン酢酸ビニル共重合エマルジョン系のものが好ましく使用される。
【００２２】また上記（２）の施工方法の場合、本発明の水硬性抄造板のコンクリート打設面に上記セメント接着剤を塗布後、コンクリート、モルタルを打設する。打設後コンクリート、モルタルが硬化する前に、その上部に上記セメント接着剤を塗布した水硬性抄造板を敷き詰め、サンドイッチ状に積層一体化して得られる積層床材が好ましく用いられる。
【００２３】さらに上記（３）の施工方法の場合、特にＡＬＣ等のように軽量板材の場合は、集中荷重や衝撃荷重によりひび割れ等を生ずるため、これらの荷重を分散するために本発明の水硬性抄造板を、エポキシ樹脂、その他接着剤を使用して水硬性材料からなる板材の上面、下面または上下両面に積層した積層床材を梁の上部に敷き詰めて使用する方法が好ましく用いられる。
【００２４】本発明のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した水硬性抄造板を用いた床材は、従来のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した水硬性抄造板を用いた床材に比べて曲げ物性、特に曲げタフネスの向上効果があり、極めて良好な靭性を示し、コンクリートの脆さが改善される。
【００２５】
【実施例】以下実施例によって、本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお本発明において繊維繊度、繊維強力、繊維強度、繊維伸度、叩解パルプの濾水度、成形体の最大曲げ強度（Ｐ）、最大曲げ強度Ｐを示す撓み（δ）、引張強度、引張伸度、引張タフネスは以下の測定方法により測定されたものを意味する。
【００２６】［繊度 ｄｔｅｘ］得られた繊維状物の一定試長の重量を測定して見掛け繊度をｎ＝５以上で測定し、平均値を求めた。なお、一定糸長の重量測定により繊度が測定できないもの（細デニール繊維）はバイブロスコープにより測定した。
【００２７】［繊維強力 ｃＮ、強度ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度 ％］予め温度２０℃、相対湿度６５％の雰囲気下で２４時間繊維を放置して調湿したのち、単繊維を試長１０ｃｍ、引張速度５ｃｍ／分としてインストロン試験機「島津製作所製オートグラフ」にて繊維強力を測定し、該強力を繊度で除して強度を求めた。伸度は、単繊維破断（ｃｍ）／把持長（ｃｍ）×１００により算出した。なお繊維長が１０ｃｍより短い場合は、そのサンプルの可能な範囲での最大長さを把持長として測定することとする。
【００２８】［濾水度（ＣＳＦ） ｍｌ］パルプの濾水度試験方法ＪＩＳ Ｐ８１２１−１９７６のカナダ標準型に準じて測定し、スラリー濃度０．４重量％、温度２０℃に補正した平均値をＣＳＦとして評価した。
【００２９】［最大曲げ強度（Ｐ１） ＭＰａ、最小曲げ強度（Ｐ２）、最大曲げ強度Ｐ１を示す撓み（δ） ｃｍ］水硬性材料スラリーを下記の標準抄造法により標準成形体を製造し、ポリエチレンシートに包んで５０℃、飽和湿度条件下で２４時間予備養生し、次いで２０℃、飽和湿度条件下で２７日養生した材齢２８日後の試験体を幅４５ｍｍ、長さ２２０ｍｍの長方形に切り出し２０℃６５ＲＨ％の室内で７日間放置して調湿し、以下の条件で３等分点曲げ試験による曲げ試験を行い、最大荷重発生時の曲げ応力を曲げ強度とし、繊維配向方向の曲げ強度を最大曲げ強度Ｐ１、繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度を最小曲げ強度Ｐ２、荷重−撓み曲線において該最大曲げ強度Ｐ１を示す撓みをδとして評価した。
標準抄造法：ハチェックによる丸網抄造法により成形し、養生、調湿後の厚みが７ｍｍ±０．５ｍｍとなるように抄造シート１４枚をメーキングローラーに巻き取り、５ＭＰａの圧力でプレス搾液する。
曲げ試験：装置 島津オートグラフＡＧ５０００−Ｂ試料 幅４５ｍｍ、厚さ７ｍｍ、長さ２２０ｍｍの大きさに、抄造方向を長さ方向として切り出したもの試験速度（載荷ヘッドスピード） ２ｍｍ／分３等分点曲げスパン １８ｃｍ
【００３０】［標準引張試験法］上記と同様な方法で厚さ７ｍｍの板を抄造し養生する。該抄造板から幅４０ｍｍ、長さ３３０ｍｍの試料を切り出し、調湿を行う。
引張試験：装置 インストロン５５６６（島津製作所製）
試料 幅４０ｍｍ、厚さ７ｍｍ、長さ３３０ｍｍの大きさに、抄造方向を長さ方向として切り出したもの把持長 ２００ｍｍ試験速度 ０．５ｍｍ／分で引張試験を実施し、その最大引張強度と最大引張強度時の引張タフネスを求めた。
【００３１】［実施例１〜４、比較例１〜２］予備攪拌機に水５００リットルを投入して攪拌機を攪拌させ、針葉樹パルプ（ＣＳＦ １００ｍｌ）１．５ｋｇ（固形分中で３重量％）を添加し、次いでセメント８７〜８９重量％、シリカヒューム５重量％、セピオライト１重量％を順次添加し、最後に表１に記載の条件のＰＶＡ系合成繊維を２〜４重量％添加し、攪拌した後に得られた濃度１０重量％のスラリーをチェストに移送した。次いでフィードタンクから丸網部にスラリーを供給し、希釈水（白水）によって濃度５重量％とし、ミニハチェックマシンを用いて抄造を行った。次いで得られたシート１５〜１７枚をメーキングローラーに巻き取り、５ＭＰａの圧力でプレス搾液し、ポリエチレンシートに包み５０℃、飽和湿度条件下で２４時間養生し、さらに２０℃、飽和湿度条件下の環境下に開放状態で調湿した。得られた成形体は厚さ６．８〜７．２ｍｍ、密度１．６２〜１．６８ｇ／ｃｍ３のスレート板からなる床材用抄造板であった。かかる床材用抄造板の性能を表２に示す。なお普通セメントは「秩父小野田製 普通ポルトランドセメント」、シリカヒュームはエルケム社製「エルケム９４０Ｕ」、セピオライトは昭和工業社製「ミルコンＳＳ」を用いた。補強繊維の種別と量およびその他の材料について表２に、床材用抄造板の物性とともに一覧として示した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例１〜４、および比較例１〜３のシート（幅５０ｃｍ、長さ１００ｃｍ）を５０℃で２４時間、飽和湿度条件下で養生し、次いで２０℃で２７日間、飽和湿度条件下で養生したものから１００ｍｍ×４００ｍｍの長方形を切り出し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×４００ｍｍの鉄製型枠の底に敷き、セメント接着剤（日本化成（株）製、「ＮＳハイフレックス ＨＦ−１０００」）を塗布し、次いでその上から表３の配合のコンクリートを流しこんだ。また比較例３としてシートなしで表３の配合のコンクリートのみを流しこんだ、２４時間後に脱型して水中での養生を２７日間行い、床材を作製した。これを島津万能試験機を使用して、抄造板が試験体の底になるよう配置し、スパン３００ｍｍとして、３等分曲げ試験を行い、クラック発生後の曲げ荷重、曲げたわみ量、曲げタフネスを測定した。その結果を表４に示す。
【００３５】表４に示すように、実施例１〜４のシートを用いた積層床材は比較例１〜２のシートを用いた積層床材あるいは比較例３のシートを積層しないで作製した床材に比べて、曲げタフネス値が高く、すなわち優れた靭性を示していることがわかる。
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】
【発明の効果】本発明のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した床材用水硬性抄造板は、従来のＰＶＡ系合成繊維を補強繊維として含有した床材用水硬性抄造板に比べて曲げ強度、曲げ靭性（撓み）、引張強度、引張伸度、引張タフネスに優れる。また本発明の床材用水硬性抄造板を用いた床材は曲げタフネス値が高く、極めて良好な靭性を示し、コンクリートの脆さが改善される。したがって本発明の床材用水硬性抄造板を組み合わせて使用すれば、従来の床の高強度化、特に靭性向上に寄与することが大である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％／抄造板含有し、下記４）の条件を満足する厚さ６〜１５ｍｍの床材用水硬性抄造板。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、
【請求項２】 請求項１の床材用水硬性抄造板をデッキプレートの代替として用い、その上面に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法。
【請求項３】 請求項１の床材用水硬性抄造板を上面、下面に使用し、その間に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法。
【請求項４】 請求項１の床材用水硬性抄造板を水硬性材料からなる板材の上面、下面又は上下両面に積層した積層床材。
【請求項１】 水硬性材料からなる板材との積層物となるように用いられ、かつ下記１）〜３）の条件を満足する補強繊維を１〜１０重量％／抄造板含有し、下記４）の条件を満足する厚さ６〜１５ｍｍの床材用水硬性抄造板。
１）該補強繊維がポリビニルアルコール系合成繊維であること、２）該補強繊維の繊度が６〜３０ｄｔｅｘ、繊維長が６〜２０ｍｍであること、３）該補強繊維の強力が１００ｃＮ以上、伸度が５〜１０％であること、４）床材用水硬性抄造板の繊維配向方向の曲げ強度が３０ＭＰａ以上かつ繊維配向方向と垂直方向の曲げ強度が２０ＭＰａ以上であり、且つ繊維配向方向の引張強度が１０ＭＰａ以上、引張伸度が０．５％以上、引張タフネスが６ＭＰａ−％以上であること、
【請求項２】 請求項１の床材用水硬性抄造板をデッキプレートの代替として用い、その上面に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法。
【請求項３】 請求項１の床材用水硬性抄造板を上面、下面に使用し、その間に硬化前の水硬性材料を流し込み、硬化させる積層床材の製造方法。
【請求項４】 請求項１の床材用水硬性抄造板を水硬性材料からなる板材の上面、下面又は上下両面に積層した積層床材。
【公開番号】特開２００３−１７１１６３（Ｐ２００３−１７１１６３Ａ）
【公開日】平成１５年６月１７日（２００３．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３６９７０３（Ｐ２００１−３６９７０３）
【出願日】平成１３年１２月４日（２００１．１２．４）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年６月１７日（２００３．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１２月４日（２００１．１２．４）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
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