自己流動性水硬性組成物
【課題】 高い流動性を有して、施工作業を容易に行うに充分な可使時間を保持しながら、施工作業終了後に急速に硬化が進行し、優れた水平レベル性と極めて良好な表面仕上り性が得られ、特に高温環境下での施工においても卓越した表面仕上り性が得られるセルフレベリング性の水硬性組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物である。
【解決手段】 本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般建築物の主に床下地調整に使用されるセルフレベリング材として、現場での実施工において充分な可使時間を有し、さらに卓越した硬化体表面の仕上り状態が得られる自己流動性水硬性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルフレベリング材として使用される水硬性組成物には、自己平滑性を確保するための高い流動性、早期開放を可能にするに十分な速硬性、施工作業を容易にする面から適度の可使時間が取れることなどが要求される。
経時における流動性の低下を防止することができ、良好な作業性、乾燥による収縮性を低減させる低収縮性、短時間での速硬性を維持し、強度を早期に発現できる強度発現性、更に付着強度と長期安定性に優れた超速硬セメント組成物について、特許文献１に、速硬材としてカルシウムフロロアルミネート系クリンカーとポルトランドセメント及びアルミナセメント混合物、無水石膏、消石灰、凝結調整剤、硫酸カリウム及び炭酸リチウムを含む超速硬セメント組成物が開示されている。
また、特許文献２には、０℃以下の低温度においても良好な強度発現を示す水硬性セメント組成物として、ポルトランドセメント、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系化合物及び無水石膏からなる水硬性成分と、アルカリ金属炭酸塩、硫酸塩、アルミン酸塩及び塩化物からなる群より選ばれた１種以上の無機塩を含有する低温硬化用セメント組成物が開示されている。
低熱セメント硬化体の長期強度を低下させることなく短期強度発現性を向上させることを目的として、特許文献３には高ビーライトセメントに対して、２５℃の水に対し、１．０ｇ／１００ｇ以上の溶解度を有する１種以上の硫酸塩（例えば硫酸カリウム、硫酸マグネシウムなど）からなる硬化促進剤を、高ビーライトセメント重量の０．３〜４．０％の添加量で含有させてなる低熱セメント組成物が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２４９８２号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８８１５０号公報
【特許文献３】特開平１１−１５７９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高い流動性を有して、施工作業を容易に行うに充分な可使時間を保持しながら、施工作業終了後に急速に硬化が進行し、優れた水平レベル性と極めて良好な表面仕上り性が得られ、特に高温環境下での施工においても卓越した表面仕上り性が得られるセルフレベリング性の水硬性組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物である。
【０００６】
本発明の第二は、本発明の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルである。
本発明の第三は、本発明の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルを硬化させて得られる硬化体である。
【０００７】
本発明の自己流動性水硬性組成物の好ましい態様を以下に示す。好ましい態様は複数組み合わせることができる。
１）水硬性成分が、アルミナセメント２０〜８０質量％、ポルトランドセメント１０〜５５質量％及び石膏５〜５０質量％からなる水硬性成分であること。
２）水硬性成分１００質量部に対し、硫酸カリウムが０．０２〜１．０質量部であること。
３）水硬性組成物は、凝結遅延剤を含み、さらに流動化剤、増粘剤、消泡剤から選ばれる成分を少なくとも１種以上含むこと。
４）水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる無機成分を少なくとも１種以上含むこと。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、凝結遅延剤の添加効果によって、優れた流動性と施工作業を容易に行うに充分な可使時間とを確保しながらも、凝結促進剤として硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、施工作業終了後に急速に硬化を進行させることができ、さらに微粒の骨材を適正量用いることでモルタル表層部の材料分離を抑制・解消することによって、優れた水平レベル性と卓越した表面仕上り性が得られる。特に硬化体表面の乾燥現象が激しく、硬化体表面仕上りには極めて厳しい高温環境下での施工においても、優れた表面仕上り性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、
凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は微粒骨材を含むこと
を特徴とする自己流動性水硬性組成物に関する。
【００１０】
本発明では、水硬性成分として、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分を用いる。
水硬性成分は、
好ましくは、
アルミナセメント２０〜８０質量部、ポルトランドセメント１０〜５５質量部及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
さらに好ましくは、
アルミナセメント２６〜７０質量部、ポルトランドセメント１５〜５０質量部及び石膏８〜４０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
より好ましくは、
アルミナセメント３３〜６０質量部、ポルトランドセメント２２〜４５質量部及び石膏１０〜３５質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
特に好ましくは、
アルミナセメント４０〜５０質量部、ポルトランドセメント２９〜４０質量部及び石膏１５〜３０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
を用いることにより、急硬性を有し、低収縮性又は低膨張性で硬化中の体積変化が少ない硬化体を得られやすいために好ましい。
【００１１】
アルミナセメントとしては、鉱物組成の異なるものが数種知られ市販されているが、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であり、市販品はその種類によらず使用することができる。
【００１２】
ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１３】
石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏等の各石膏がその種類を問わず、１種又は２種以上の混合物として使用できる。
石膏は、自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルが硬化した後の寸法安定性を保持する成分として機能するものである。
【００１４】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる少なくとも１種以上の無機成分を含み、特に高炉スラグ微粉末を含むことにより、乾燥収縮による硬化体の耐クラック性を高めることができる。
自己流動性水硬性組成物において、無機成分の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは１０〜３５０質量部、より好ましくは３０〜２００質量部、さらに好ましくは５０〜１５０質量部、特に好ましくは７０〜１３０質量部とするのが好ましい。
【００１５】
自己流動性水硬性組成物において、高炉スラグ微粉末の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは１０〜３５０質量部、より好ましくは３０〜２００質量部、さらに好ましくは５０〜１５０質量部、特に好ましくは７０〜１３０質量部とすることが好ましい。高炉スラグ微粉末の添加量が、少なすぎると硬化体の乾燥収縮が大きくなり、多すぎると初期強度の低下を招くことがある。
高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定されるブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上のものを好適に用いることができる。
【００１６】
本発明の自己流動性水硬性組成物では、自己流動性水硬性組成物と水とを混練したモルタルが、良好な流動性と充分な可使時間とを確保しつつ、速やかな水引き特性と卓越した表面仕上り性を得るために、特定の凝結促進剤と微粒骨材とを併用して使用する。
【００１７】
凝結促進剤は、施工後の凝結を促進してモルタル表面の水引きを速やかにし、さらにモルタルの硬化を急速に促進することにより、未硬化のモルタルが硬化を開始するまでの時間に生じるモルタル表面の材料分離を抑制・解消する効果がある。
本発明では凝結促進剤として、硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、モルタルの硬化を急速に促進し、表面性状に影響を及ぼすわずかばかりの材料分離が進行する前にモルタル組織を硬化させることができ、さらにこの効果は微粒骨材を用いることによって高められた未硬化のモルタル自体の材料分離抵抗性と相まって、卓越した硬化体表面仕上りを得ることができる。
【００１８】
本発明では硫酸カリウムを使用し、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．０２〜１．０質量部、さらに好ましくは０．０５〜０．９質量部、より好ましくは０．０８〜０．８質量部、特に好ましくは０．１〜０．７質量部の範囲で用いると、モルタルの流動特性を大きく損なうことなく良好な硬化促進効果が得られることから好ましい。
硫酸カリウムの使用量が、０．１質量部未満では硬化促進効果が不十分なため、施工したモルタル表面の水引きに時間を要し、モルタル硬化体の表面硬度についても早期に高い値を得ることが困難なため好ましくない。また、１．０質量部を超えて過剰に添加した場合、良好な硬化体表面が得られなくなることがあるため好ましくない。
【００１９】
本発明では凝結促進剤として、硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用する。
リチウム塩の一例として、炭酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウム、硝酸リチウム、水酸化リチウムなどの無機リチウム塩や、酢酸リチウム、酒石酸リチウム、リンゴ酸リチウム、クエン酸リチウムなどの有機酸有機リチウム塩などのリチウム塩を用いることが出来る。特に炭酸リチウムは、凝結促進効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００２０】
リチウム塩は、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．０１〜１質量部であり、より好ましくは０．０１〜０．５質量部、さらに好ましくは０．０２〜０．３質量部、特に好ましくは０．０４〜０．２質量部の範囲で用いることによって、水硬性組成物の可使時間を確保したのち好適な速硬性が得られることから好ましい。
【００２１】
凝結促進剤としては、特性を妨げない粒径を用いることが好ましく、粒径は５０μｍ以下にするのが好ましい。
特にリチウム塩を用いる場合、リチウム塩の粒径は５０μｍ以下、さらに３０μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましく、粒径が上記範囲より大きくなるとリチウム塩の溶解度が小さくなるために好ましくなく、特に顔料添加系では微細な多数の斑点として目立ち、美観を損なう場合がある。
【００２２】
本発明の自己流動性水硬性組成物に用いる細骨材は、
モルタル流動性を向上させるとともに、モルタル内部の保水性を高めて材料分離抵抗性を向上させ、また、モルタル表面の水浮き（ブリージング）を抑制するために微粒骨材を適量含む細骨材を使用することが好ましい。
【００２３】
細骨材は、好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むもの、さらに好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を４〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９６〜８０質量％含むもの、特に好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を４．５〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９５．５〜８０質量％含むものが、モルタルの流動性、材料分離抵抗性、水浮き抑制の点から好ましく用いることができる。
細骨材が、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を、８０質量％より少なく含む場合、特に好適な流動性を得るための必要な水量もしくは流動化剤の添加量が増加する傾向が強くなるため好ましくなく、３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の粒子を、３質量％より少なく含む場合には、モルタルの保水性が充分に得られず、充分な材料分離抵抗性を付与することが難しくなり、モルタルの硬化までの水浮きを抑制する効果が小さくなり、硬化体表面の仕上り状態が不良になることがあることから好ましくない。
【００２４】
本発明で好適に用いることができる細骨材は、前記の粒度構成を満足していれば特にその調製方法は限定されるものではないが、例えば、表４に示すような珪砂（６号珪砂）と微粒珪砂とを適宜混合して、１５０μｍ未満の微粒分を適正量含む好ましい粒度構成を満足する混合砂を調製して用いることが、良好な粒度構成を有する細骨材（細骨材）を得る上で特に好ましい。
また本発明で用いる細骨材は、好ましくは粒径が１１８０μｍ以上の粒子を含まないこと、さらに好ましくは８５０μｍ以上の粒子を含まないこと、特に好ましくは６００μｍ以上の粒子を含まないことが、良好なモルタルの流動特性及び材料分離特性が得られることから、更に平滑で優れた表面仕上り性を安定して得られることから好ましい。
【００２５】
細骨材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは３０〜５００質量部、より好ましくは５０〜４００質量部、さらに好ましくは１００〜３００質量部、特に好ましくは１５０〜２５０質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００２６】
細骨材の種類は、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、アルミナセメントクリンカー、シリカ粉、粘土鉱物、廃ＦＣＣ触媒、石灰石などの無機材料、ウレタン砕、ＥＶＡフォーム、発泡樹脂などの樹脂粉砕物などを用いることができる。
特に細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、廃ＦＣＣ触媒、石英粉末、アルミナクリンカーなどが好ましく用いることが出来る。
細骨材の粒径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定する。
【００２７】
自己流動性水硬性組成物は、材料分離を抑制しつつ好適な流動性を確保する流動化剤（高性能減水剤などの減水剤）を用いる。
水硬性成分であるアルミナセメントの発現強度は、水／セメント比の影響を大きく受けることから、減水効果を有する流動化剤を使用して水／水硬性成分比を小さくすることが特に好ましい。
流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系等、ポリエーテルポリカルボン酸などの市販の流動化剤が、その種類を問わず使用でき、特にポリエーテル系等、ポリエーテルポリカルボン酸などの市販の流動化剤が好ましい。
流動化剤は、使用する水硬性成分に応じて、特性を損なわない範囲で適宜添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して好ましくは０．０１〜２．０質量部、さらに好ましくは０．０２〜１．０質量部、特に好ましくは０．０５〜０．３質量部を配合することができる。添加量が余り少ないと好適な効果（優れた流動性と高い硬化体強度）を発現せず、また添加量が多すぎても添加量に見合った効果は期待できず単に不経済であるだけでなく、場合によっては粘稠性も大きくなり所要の流動性を得るための混練水量が増大して強度性状が悪化する場合が考えられる。
【００２８】
増粘剤は、ヒドロキシエチルメチルセルロースを含む増粘剤を好適に用いることができ、またヒドロキシエチルメチルセルロースと他のセルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などの増粘剤とを併用して用いることが出来る。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、自己流動性水硬性組成物１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．０１〜１質量部、より好ましくは０．０５〜０．７質量部、特に０．１〜０．５質量部含むことが好ましい。増粘剤の添加量が多くなると、モルタル粘度が増加して流動性の低下を招く恐れがあるために上記の好ましい範囲で用いることが好ましい。
増粘剤及び消泡剤を併用して用いることは、水硬性成分や細骨材などの骨材分離の抑制、気泡発生の抑制、硬化体表面の改善に好ましい効果を与え、水硬性組成物の硬化物の特性を向上させる上で好ましい。
【００２９】
凝結遅延剤は、使用する水硬性成分や水硬性組成物に応じて、特性を損なわない範囲で適宜添加することができ、添加量及び混合比率を適宜選択して、水硬性組成物の可使時間と速硬性とを調整するために使用する。
【００３０】
凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることが出来る。凝結遅延剤の一例として、オキシカルボン酸などの有機酸又はその塩、重炭酸ナトリウムやリン酸ナトリウム等の無機塩などを、それぞれの成分を単独で又は２種以上の成分を併用して用いることが出来る。
【００３１】
オキシカルボン酸類は、オキシカルボン酸及びこれらの塩を含む。
オキシカルボン酸としては、例えばクエン酸、グルコン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸などの脂肪族オキシ酸、サリチル酸、ｍ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸、トロパ酸等の芳香族オキシ酸等を挙げることができる。
オキシカルボン酸の塩としては、例えばオキシカルボン酸のアルカリ金属塩（具体的にはナトリウム塩、カリウム塩など）、アルカリ土類金属塩（具体的にはカルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩など）などを挙げることができる。
特に重炭酸ナトリウムや酒石酸一ナトリウムは、凝結遅延効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００３２】
凝結遅延剤は、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．０１〜２質量部であり、より好ましくは０．１〜１．６質量部、さらに好ましくは０．２〜１．４質量部、特に好ましくは０．４〜１．２質量部の範囲で用いることにより好適な流動性が得られる可使時間（ハンドリングタイム）を確保できることから好ましい。
【００３３】
消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることが出来る。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．００５〜１．５質量部、より好ましくは０．０１〜１質量部、特に０．０５〜０．５質量部含むことが好ましい。消泡剤の添加量は、上記範囲内が、好適な消泡効果が認められるために好ましい。
【００３４】
本発明の自己流動性水硬性組成物を構成する場合に、特に好適な成分構成は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分、凝結促進剤、凝結遅延剤、微粒骨材、硅砂などの細骨材、高炉スラグ微粉末などの無機成分、流動化剤、増粘剤及び消泡剤を含むものである。
【００３５】
本発明では、自己流動性水硬性組成物を構成する場合に、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分、凝結促進剤、凝結遅延剤、微粒骨材、硅砂などの細骨材、高炉スラグ微粉末などの無機成分、流動化剤、増粘剤及び消泡剤などを混合機で混合し、自己流動性水硬性組成物のプレミックス粉体を得ることができる。
【００３６】
自己流動性水硬性組成物のプレミックス粉体は、所定量の水と混合・攪拌して、スラリー状のセルフレベリング性（自己流動性）を有するモルタルを製造することができ、そのモルタルを硬化させて自己流動性水硬性組成物の硬化体を得ることができる。
【００３７】
自己流動性水硬性組成物は、水と混合・攪拌してモルタルを製造することができ、水の添加量を調整することにより、モルタルの流動性、可使時間、材料分離抵抗性、モルタル硬化体の強度などを調整することができる。
水の添加量は、自己流動性水硬性組成物１００質量部に対し、好ましくは１０〜４０質量部、さらに好ましくは１４〜３４質量部、より好ましくは１８〜３０質量部、特に好ましくは２２〜２８質量部の範囲で添加して用いることが好ましい。
【００３８】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して調製したセルフレベリング性（自己流動性）を有するモルタルのフロー値が、好ましくは１９０〜２７０ｍｍ、さらに好ましくは２００〜２６０ｍｍ、特に好ましくは２１０〜２５０ｍｍに調整されていることが、施工の容易さ及び平滑性の高い硬化体表面を得られやすいという理由により好ましい。
【００３９】
ＳＬ値のＬ０は、好ましくは３５０ｍｍ以上、さらに好ましくは４００ｍｍ以上、より好ましくは４４０ｍｍ以上、特に好ましくは４５０ｍｍ以上であることが、施工の容易さ及び平滑性の高い硬化体表面を得られやすいという理由により好ましい。
【００４０】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して製造されるスラリーの水引き（表面水分乾燥時間）が、好ましくは３０〜１２０分、さらに好ましくは３０〜１００分、特に好ましくは３０〜９０分の範囲で調整されることが好ましい。
【００４１】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して製造されるスラリーが硬化した硬化体の表面硬度が、スラリー調製から２時間後に好ましくは２０以上、さらに好ましくはスラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が２０以上、特に好ましくはスラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が５０以上となることが、速やかな施工性を確保する上で好ましい。
【００４２】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、特性を損なわない範囲で水を加えることにより、流動性及び流動保持性を有する床下地調整などのセルフレベリング材として用いることができ、５〜４０℃の温度範囲内で、工場、倉庫、駐車場、ガソリンスタンド、厨房、マンション等の施工現場に、セルフレベリング性に優れ、優れた表面仕上げ性を有する床下地調整材又は床仕上げ材として用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００４４】
（１）モルタルの評価：
評価に用いるモルタルは、自己流動性水硬性組成物と水とを混練して調製した混練直後のモルタルを用いる。
・フロー値：
ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０３に記載の方法に準拠して測定する。
・セルフレベリング性：
図１に示すＳＬ測定器を使用し、幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×長さ７５０ｍｍのレールに、先端より長さ１５０ｍｍのところに堰板を設け、混練直後のスラリーを所定量満たして成形する。成形直後に堰板を引き上げて、スラリーの流れの停止後に、標点（堰板の設置部）からスラリー流れの最短部までの距離を測定し、その値（ＳＬ値）をＬ０とし、堰板より２００ｍｍ流れる時間を測定し、その測定時間をＳＬ流動速度（Ｌ０）（秒／２００ｍｍ）とする。
評価条件は、温度３０℃、湿度６５％の環境下で行う。
・水引き ：調製したスラリーを、１３ｃｍ×１９ｃｍの樹脂製の型枠へ厚さ１０ｍｍで流し込み、その後硬化が進行し、表面を軽く触れても、スラリーが付着しなくなるまでの時間とする。
【００４５】
（２）硬化体の評価：
・表面硬度：
スラリー打設後からの所定の経過時間において、硬化した表面の硬度をスプリング式硬度計タイプＤ型（（株）上島製作所製）を用いて、任意の３〜５カ所の表面硬度を測定し、そのスプリング式硬度計タイプＤ型のゲージの読み取り値について平均値をその時間の表面硬度とする。
・モルタル表面状態
モルタル硬化体表面の仕上り状態は、調製したスラリーを、１３ｃｍ×１９ｃｍの樹脂製の型枠へ厚さ１０ｍｍで流し込み、２４時間後に評価した。表面粉化は目視観察により評価した。なし肌は硬化体表面の微細な凹凸が発生した状態であり、手で触れることにより評価した。ゆず肌は幅１〜２ｍｍの小さな凸が発生した状態であり、目視観察により評価した。表面仕上りの評価基準は、実施工時を想定して以下の通りとした。
５：優れる、４：良好、３：問題ない、２：やや不良、１：不良。
【００４６】
原料は以下のものを使用した。
１）水硬性成分
・アルミナセメント（フォンジュ、ラファージュアルミネート社製、ブレーン比表面積３１００ｃｍ２／ｇ）。
・ポルトランドセメント（早強セメント、宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ）。
・石膏：ＩＩ型無水石膏（セントラル硝子社製、ブレーン比表面積３４６０ｃｍ２／ｇ）。
２）無機成分
・高炉スラグ微粉末（リバーメント、千葉リバーメント社製、ブレーン比表面積４４００ｃｍ２／ｇ）。
３）細骨材
・珪砂：６号珪砂（東海サンド社製）。６号珪砂の粒度構成を表３及び表４に示す。
・微粒珪砂：Ｎ７０（瓢屋製）。微粒骨材の粒度構成を表４に示す。
４）混合砂ａ〜ｃ
・表４に示す珪砂と微粒珪砂とを混合して混合砂ａ〜ｃ調製した。混合砂ａ〜ｃの粒度構成を表３に示す。
５）凝結遅延剤：
・重炭酸Ｎａ：重炭酸ナトリウム（東ソー社製）。
・酒石酸Ｎａ：Ｌ−酒石酸ニナトリウム（扶桑化学工業社製）。
６）凝結促進剤：
・硫酸Ｋ：硫酸カリウム（上野製薬社製）
・炭酸Ｌｉ：炭酸リチウム（本荘ケミカル社製）。
７）混和剤
・流動化剤：ポリカルボン酸系流動化剤（花王社製）。
・増粘剤：ヒドロキシエチルメチルセルロース系増粘剤（マーポローズＭＸ−３００００、松本油脂社製）。
・消泡剤：ポリエーテル系消泡剤（サンノプコ社製）。
【００４７】
（実施例１〜３、比較例１、２）
表１に示す水硬性成分、無機成分、細骨材、凝結促進剤、流動化剤、増粘剤、消泡剤及び凝結遅延剤（総量：１．５ｋｇ）を、ケミスタラーを用いて混練して水硬性組成物を調整し、さらに水３９０ｇを加えて３分間混練して、モルタルを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、温度３０℃、湿度６５％の雰囲気下で行った。
【００４８】
得られたモルタルを用いて、ＳＬ特性、水引き時間、モルタル硬化体表面硬度および表面仕上り状態の評価を行った結果を表２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【００５３】
１）凝結促進剤として炭酸リチウムのみを使用し、微粒骨材を配合していない比較例１の場合、硬化体表面の仕上り状態はなし肌状になり、表面粉化も見られる。
２）凝結促進剤として炭酸リチウムと硫酸カリウムとを併用し、微粒骨材を配合していない細骨材を用いた比較例２の場合、比較例１と比較して硬化体表面の粉化は改善されるものの、なし肌の発生を抑制することは出来ていない。
３）細骨材として、珪砂に微粒骨材を所定量配合した混合砂ｂを使用し、凝結促進剤として炭酸リチウムのみを使用した比較例３では、水引きまでの時間は若干短縮されるものの、硬化体表面状態については比較例１と同程度の仕上りで十分な改善は見られない。
また、細骨材として混合砂ｃを使用し、凝結促進剤として硫酸カリウムのみを使用した比較例４の場合、水引きまでの時間が大きく短縮されるものの、硬化体表面硬度については２時間後においても全く不充分（２時間後の表面硬度＝９）であった。さらに、硬化体表面の仕上り状態は、なし肌の発生を全く抑制できなかった。
４）実施例１〜４に示すように、細骨材として、珪砂に微粒骨材を配合した混合砂を使用し、凝結促進剤として炭酸リチウムと硫酸カリウムとを併せて用いた場合、水引きまでの時間はいずれも３０分〜４０分であり、硬化体表面硬度についても１時間後に２０以上の硬度が得られ、さらに硬化体の表面状態についても表面粉化は発生せず、なし肌も大幅に改善されていた。特に、実施例３及び４では、スラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が５０以上と高く、速やかな施工性を確保する上で好ましい性状を示し、実施例３においては、硬化体表面状態になし肌現象が殆ど見られなかった。
【００５４】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、凝結遅延剤の添加効果によって、優れた流動性と施工作業を容易に行うに充分な可使時間とを確保し、微粒の骨材を配合した粒度構成を有する細骨材を用いることにより、モルタル表層部のわずかな材料分離をさらに抑制・解消することができる。さらに凝結促進剤として硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、可使時間経過後に急速に水硬成分の水和反応を進行させて、スラリー表層の微妙な材料分離が顕在化する前に硬化を急速に進行させることで、優れた水平レベル性と卓越した表面仕上り性を有する硬化体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＳＬ測定器を用いて、モルタル（スラリー）のセルフレベリング性を評価する概略の手順を示す模式図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般建築物の主に床下地調整に使用されるセルフレベリング材として、現場での実施工において充分な可使時間を有し、さらに卓越した硬化体表面の仕上り状態が得られる自己流動性水硬性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルフレベリング材として使用される水硬性組成物には、自己平滑性を確保するための高い流動性、早期開放を可能にするに十分な速硬性、施工作業を容易にする面から適度の可使時間が取れることなどが要求される。
経時における流動性の低下を防止することができ、良好な作業性、乾燥による収縮性を低減させる低収縮性、短時間での速硬性を維持し、強度を早期に発現できる強度発現性、更に付着強度と長期安定性に優れた超速硬セメント組成物について、特許文献１に、速硬材としてカルシウムフロロアルミネート系クリンカーとポルトランドセメント及びアルミナセメント混合物、無水石膏、消石灰、凝結調整剤、硫酸カリウム及び炭酸リチウムを含む超速硬セメント組成物が開示されている。
また、特許文献２には、０℃以下の低温度においても良好な強度発現を示す水硬性セメント組成物として、ポルトランドセメント、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系化合物及び無水石膏からなる水硬性成分と、アルカリ金属炭酸塩、硫酸塩、アルミン酸塩及び塩化物からなる群より選ばれた１種以上の無機塩を含有する低温硬化用セメント組成物が開示されている。
低熱セメント硬化体の長期強度を低下させることなく短期強度発現性を向上させることを目的として、特許文献３には高ビーライトセメントに対して、２５℃の水に対し、１．０ｇ／１００ｇ以上の溶解度を有する１種以上の硫酸塩（例えば硫酸カリウム、硫酸マグネシウムなど）からなる硬化促進剤を、高ビーライトセメント重量の０．３〜４．０％の添加量で含有させてなる低熱セメント組成物が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２４９８２号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８８１５０号公報
【特許文献３】特開平１１−１５７９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高い流動性を有して、施工作業を容易に行うに充分な可使時間を保持しながら、施工作業終了後に急速に硬化が進行し、優れた水平レベル性と極めて良好な表面仕上り性が得られ、特に高温環境下での施工においても卓越した表面仕上り性が得られるセルフレベリング性の水硬性組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物である。
【０００６】
本発明の第二は、本発明の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルである。
本発明の第三は、本発明の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルを硬化させて得られる硬化体である。
【０００７】
本発明の自己流動性水硬性組成物の好ましい態様を以下に示す。好ましい態様は複数組み合わせることができる。
１）水硬性成分が、アルミナセメント２０〜８０質量％、ポルトランドセメント１０〜５５質量％及び石膏５〜５０質量％からなる水硬性成分であること。
２）水硬性成分１００質量部に対し、硫酸カリウムが０．０２〜１．０質量部であること。
３）水硬性組成物は、凝結遅延剤を含み、さらに流動化剤、増粘剤、消泡剤から選ばれる成分を少なくとも１種以上含むこと。
４）水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる無機成分を少なくとも１種以上含むこと。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、凝結遅延剤の添加効果によって、優れた流動性と施工作業を容易に行うに充分な可使時間とを確保しながらも、凝結促進剤として硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、施工作業終了後に急速に硬化を進行させることができ、さらに微粒の骨材を適正量用いることでモルタル表層部の材料分離を抑制・解消することによって、優れた水平レベル性と卓越した表面仕上り性が得られる。特に硬化体表面の乾燥現象が激しく、硬化体表面仕上りには極めて厳しい高温環境下での施工においても、優れた表面仕上り性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、
凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は微粒骨材を含むこと
を特徴とする自己流動性水硬性組成物に関する。
【００１０】
本発明では、水硬性成分として、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分を用いる。
水硬性成分は、
好ましくは、
アルミナセメント２０〜８０質量部、ポルトランドセメント１０〜５５質量部及び石膏５〜５０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
さらに好ましくは、
アルミナセメント２６〜７０質量部、ポルトランドセメント１５〜５０質量部及び石膏８〜４０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
より好ましくは、
アルミナセメント３３〜６０質量部、ポルトランドセメント２２〜４５質量部及び石膏１０〜３５質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
特に好ましくは、
アルミナセメント４０〜５０質量部、ポルトランドセメント２９〜４０質量部及び石膏１５〜３０質量部（アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏の合計は、１００質量部である。）からなる組成、
を用いることにより、急硬性を有し、低収縮性又は低膨張性で硬化中の体積変化が少ない硬化体を得られやすいために好ましい。
【００１１】
アルミナセメントとしては、鉱物組成の異なるものが数種知られ市販されているが、何れも主成分はモノカルシウムアルミネート（ＣＡ）であり、市販品はその種類によらず使用することができる。
【００１２】
ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超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、白色ポルトランドセメントなどのポルトランドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメントなどの混合セメントなどを用いるができる。
【００１３】
石膏は、無水石膏、半水石膏、二水石膏等の各石膏がその種類を問わず、１種又は２種以上の混合物として使用できる。
石膏は、自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルが硬化した後の寸法安定性を保持する成分として機能するものである。
【００１４】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる少なくとも１種以上の無機成分を含み、特に高炉スラグ微粉末を含むことにより、乾燥収縮による硬化体の耐クラック性を高めることができる。
自己流動性水硬性組成物において、無機成分の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは１０〜３５０質量部、より好ましくは３０〜２００質量部、さらに好ましくは５０〜１５０質量部、特に好ましくは７０〜１３０質量部とするのが好ましい。
【００１５】
自己流動性水硬性組成物において、高炉スラグ微粉末の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは１０〜３５０質量部、より好ましくは３０〜２００質量部、さらに好ましくは５０〜１５０質量部、特に好ましくは７０〜１３０質量部とすることが好ましい。高炉スラグ微粉末の添加量が、少なすぎると硬化体の乾燥収縮が大きくなり、多すぎると初期強度の低下を招くことがある。
高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ Ａ ６２０６に規定されるブレーン比表面積３０００ｃｍ２／ｇ以上のものを好適に用いることができる。
【００１６】
本発明の自己流動性水硬性組成物では、自己流動性水硬性組成物と水とを混練したモルタルが、良好な流動性と充分な可使時間とを確保しつつ、速やかな水引き特性と卓越した表面仕上り性を得るために、特定の凝結促進剤と微粒骨材とを併用して使用する。
【００１７】
凝結促進剤は、施工後の凝結を促進してモルタル表面の水引きを速やかにし、さらにモルタルの硬化を急速に促進することにより、未硬化のモルタルが硬化を開始するまでの時間に生じるモルタル表面の材料分離を抑制・解消する効果がある。
本発明では凝結促進剤として、硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、モルタルの硬化を急速に促進し、表面性状に影響を及ぼすわずかばかりの材料分離が進行する前にモルタル組織を硬化させることができ、さらにこの効果は微粒骨材を用いることによって高められた未硬化のモルタル自体の材料分離抵抗性と相まって、卓越した硬化体表面仕上りを得ることができる。
【００１８】
本発明では硫酸カリウムを使用し、水硬性成分１００質量部に対して、好ましくは０．０２〜１．０質量部、さらに好ましくは０．０５〜０．９質量部、より好ましくは０．０８〜０．８質量部、特に好ましくは０．１〜０．７質量部の範囲で用いると、モルタルの流動特性を大きく損なうことなく良好な硬化促進効果が得られることから好ましい。
硫酸カリウムの使用量が、０．１質量部未満では硬化促進効果が不十分なため、施工したモルタル表面の水引きに時間を要し、モルタル硬化体の表面硬度についても早期に高い値を得ることが困難なため好ましくない。また、１．０質量部を超えて過剰に添加した場合、良好な硬化体表面が得られなくなることがあるため好ましくない。
【００１９】
本発明では凝結促進剤として、硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用する。
リチウム塩の一例として、炭酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウム、硝酸リチウム、水酸化リチウムなどの無機リチウム塩や、酢酸リチウム、酒石酸リチウム、リンゴ酸リチウム、クエン酸リチウムなどの有機酸有機リチウム塩などのリチウム塩を用いることが出来る。特に炭酸リチウムは、凝結促進効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００２０】
リチウム塩は、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．０１〜１質量部であり、より好ましくは０．０１〜０．５質量部、さらに好ましくは０．０２〜０．３質量部、特に好ましくは０．０４〜０．２質量部の範囲で用いることによって、水硬性組成物の可使時間を確保したのち好適な速硬性が得られることから好ましい。
【００２１】
凝結促進剤としては、特性を妨げない粒径を用いることが好ましく、粒径は５０μｍ以下にするのが好ましい。
特にリチウム塩を用いる場合、リチウム塩の粒径は５０μｍ以下、さらに３０μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましく、粒径が上記範囲より大きくなるとリチウム塩の溶解度が小さくなるために好ましくなく、特に顔料添加系では微細な多数の斑点として目立ち、美観を損なう場合がある。
【００２２】
本発明の自己流動性水硬性組成物に用いる細骨材は、
モルタル流動性を向上させるとともに、モルタル内部の保水性を高めて材料分離抵抗性を向上させ、また、モルタル表面の水浮き（ブリージング）を抑制するために微粒骨材を適量含む細骨材を使用することが好ましい。
【００２３】
細骨材は、好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むもの、さらに好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を４〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９６〜８０質量％含むもの、特に好ましくは、細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を４．５〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９５．５〜８０質量％含むものが、モルタルの流動性、材料分離抵抗性、水浮き抑制の点から好ましく用いることができる。
細骨材が、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を、８０質量％より少なく含む場合、特に好適な流動性を得るための必要な水量もしくは流動化剤の添加量が増加する傾向が強くなるため好ましくなく、３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の粒子を、３質量％より少なく含む場合には、モルタルの保水性が充分に得られず、充分な材料分離抵抗性を付与することが難しくなり、モルタルの硬化までの水浮きを抑制する効果が小さくなり、硬化体表面の仕上り状態が不良になることがあることから好ましくない。
【００２４】
本発明で好適に用いることができる細骨材は、前記の粒度構成を満足していれば特にその調製方法は限定されるものではないが、例えば、表４に示すような珪砂（６号珪砂）と微粒珪砂とを適宜混合して、１５０μｍ未満の微粒分を適正量含む好ましい粒度構成を満足する混合砂を調製して用いることが、良好な粒度構成を有する細骨材（細骨材）を得る上で特に好ましい。
また本発明で用いる細骨材は、好ましくは粒径が１１８０μｍ以上の粒子を含まないこと、さらに好ましくは８５０μｍ以上の粒子を含まないこと、特に好ましくは６００μｍ以上の粒子を含まないことが、良好なモルタルの流動特性及び材料分離特性が得られることから、更に平滑で優れた表面仕上り性を安定して得られることから好ましい。
【００２５】
細骨材の添加量は、水硬性成分１００質量部に対し、好ましくは３０〜５００質量部、より好ましくは５０〜４００質量部、さらに好ましくは１００〜３００質量部、特に好ましくは１５０〜２５０質量部の範囲で用いることが好ましい。
【００２６】
細骨材の種類は、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、アルミナセメントクリンカー、シリカ粉、粘土鉱物、廃ＦＣＣ触媒、石灰石などの無機材料、ウレタン砕、ＥＶＡフォーム、発泡樹脂などの樹脂粉砕物などを用いることができる。
特に細骨材としては、珪砂、川砂、海砂、山砂、砕砂などの砂類、廃ＦＣＣ触媒、石英粉末、アルミナクリンカーなどが好ましく用いることが出来る。
細骨材の粒径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定される呼び寸法の異なる数個のふるいを用いて測定する。
【００２７】
自己流動性水硬性組成物は、材料分離を抑制しつつ好適な流動性を確保する流動化剤（高性能減水剤などの減水剤）を用いる。
水硬性成分であるアルミナセメントの発現強度は、水／セメント比の影響を大きく受けることから、減水効果を有する流動化剤を使用して水／水硬性成分比を小さくすることが特に好ましい。
流動化剤としては、減水効果を合わせ持つ、メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、カゼイン、カゼインカルシウム、ポリエーテル系等、ポリエーテルポリカルボン酸などの市販の流動化剤が、その種類を問わず使用でき、特にポリエーテル系等、ポリエーテルポリカルボン酸などの市販の流動化剤が好ましい。
流動化剤は、使用する水硬性成分に応じて、特性を損なわない範囲で適宜添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して好ましくは０．０１〜２．０質量部、さらに好ましくは０．０２〜１．０質量部、特に好ましくは０．０５〜０．３質量部を配合することができる。添加量が余り少ないと好適な効果（優れた流動性と高い硬化体強度）を発現せず、また添加量が多すぎても添加量に見合った効果は期待できず単に不経済であるだけでなく、場合によっては粘稠性も大きくなり所要の流動性を得るための混練水量が増大して強度性状が悪化する場合が考えられる。
【００２８】
増粘剤は、ヒドロキシエチルメチルセルロースを含む増粘剤を好適に用いることができ、またヒドロキシエチルメチルセルロースと他のセルロース系、蛋白質系、ラテックス系、及び水溶性ポリマー系などの増粘剤とを併用して用いることが出来る。
増粘剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、自己流動性水硬性組成物１００質量部に対して、好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．０１〜１質量部、より好ましくは０．０５〜０．７質量部、特に０．１〜０．５質量部含むことが好ましい。増粘剤の添加量が多くなると、モルタル粘度が増加して流動性の低下を招く恐れがあるために上記の好ましい範囲で用いることが好ましい。
増粘剤及び消泡剤を併用して用いることは、水硬性成分や細骨材などの骨材分離の抑制、気泡発生の抑制、硬化体表面の改善に好ましい効果を与え、水硬性組成物の硬化物の特性を向上させる上で好ましい。
【００２９】
凝結遅延剤は、使用する水硬性成分や水硬性組成物に応じて、特性を損なわない範囲で適宜添加することができ、添加量及び混合比率を適宜選択して、水硬性組成物の可使時間と速硬性とを調整するために使用する。
【００３０】
凝結遅延剤としては、公知の凝結遅延剤を用いることが出来る。凝結遅延剤の一例として、オキシカルボン酸などの有機酸又はその塩、重炭酸ナトリウムやリン酸ナトリウム等の無機塩などを、それぞれの成分を単独で又は２種以上の成分を併用して用いることが出来る。
【００３１】
オキシカルボン酸類は、オキシカルボン酸及びこれらの塩を含む。
オキシカルボン酸としては、例えばクエン酸、グルコン酸、酒石酸、グリコール酸、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸などの脂肪族オキシ酸、サリチル酸、ｍ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸、トロパ酸等の芳香族オキシ酸等を挙げることができる。
オキシカルボン酸の塩としては、例えばオキシカルボン酸のアルカリ金属塩（具体的にはナトリウム塩、カリウム塩など）、アルカリ土類金属塩（具体的にはカルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩など）などを挙げることができる。
特に重炭酸ナトリウムや酒石酸一ナトリウムは、凝結遅延効果、入手容易性、価格の面から好ましい。
【００３２】
凝結遅延剤は、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．０１〜２質量部であり、より好ましくは０．１〜１．６質量部、さらに好ましくは０．２〜１．４質量部、特に好ましくは０．４〜１．２質量部の範囲で用いることにより好適な流動性が得られる可使時間（ハンドリングタイム）を確保できることから好ましい。
【００３３】
消泡剤は、シリコン系、アルコール系、ポリエーテル系などの合成物質又は植物由来の天然物質など、公知のものを用いることが出来る。
消泡剤の添加量は、本発明の特性を損なわない範囲で添加することができ、水硬性成分１００質量部に対して、
好ましくは０．００１〜２質量部、さらに好ましくは０．００５〜１．５質量部、より好ましくは０．０１〜１質量部、特に０．０５〜０．５質量部含むことが好ましい。消泡剤の添加量は、上記範囲内が、好適な消泡効果が認められるために好ましい。
【００３４】
本発明の自己流動性水硬性組成物を構成する場合に、特に好適な成分構成は、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分、凝結促進剤、凝結遅延剤、微粒骨材、硅砂などの細骨材、高炉スラグ微粉末などの無機成分、流動化剤、増粘剤及び消泡剤を含むものである。
【００３５】
本発明では、自己流動性水硬性組成物を構成する場合に、アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分、凝結促進剤、凝結遅延剤、微粒骨材、硅砂などの細骨材、高炉スラグ微粉末などの無機成分、流動化剤、増粘剤及び消泡剤などを混合機で混合し、自己流動性水硬性組成物のプレミックス粉体を得ることができる。
【００３６】
自己流動性水硬性組成物のプレミックス粉体は、所定量の水と混合・攪拌して、スラリー状のセルフレベリング性（自己流動性）を有するモルタルを製造することができ、そのモルタルを硬化させて自己流動性水硬性組成物の硬化体を得ることができる。
【００３７】
自己流動性水硬性組成物は、水と混合・攪拌してモルタルを製造することができ、水の添加量を調整することにより、モルタルの流動性、可使時間、材料分離抵抗性、モルタル硬化体の強度などを調整することができる。
水の添加量は、自己流動性水硬性組成物１００質量部に対し、好ましくは１０〜４０質量部、さらに好ましくは１４〜３４質量部、より好ましくは１８〜３０質量部、特に好ましくは２２〜２８質量部の範囲で添加して用いることが好ましい。
【００３８】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して調製したセルフレベリング性（自己流動性）を有するモルタルのフロー値が、好ましくは１９０〜２７０ｍｍ、さらに好ましくは２００〜２６０ｍｍ、特に好ましくは２１０〜２５０ｍｍに調整されていることが、施工の容易さ及び平滑性の高い硬化体表面を得られやすいという理由により好ましい。
【００３９】
ＳＬ値のＬ０は、好ましくは３５０ｍｍ以上、さらに好ましくは４００ｍｍ以上、より好ましくは４４０ｍｍ以上、特に好ましくは４５０ｍｍ以上であることが、施工の容易さ及び平滑性の高い硬化体表面を得られやすいという理由により好ましい。
【００４０】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して製造されるスラリーの水引き（表面水分乾燥時間）が、好ましくは３０〜１２０分、さらに好ましくは３０〜１００分、特に好ましくは３０〜９０分の範囲で調整されることが好ましい。
【００４１】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、水と混合して製造されるスラリーが硬化した硬化体の表面硬度が、スラリー調製から２時間後に好ましくは２０以上、さらに好ましくはスラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が２０以上、特に好ましくはスラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が５０以上となることが、速やかな施工性を確保する上で好ましい。
【００４２】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、特性を損なわない範囲で水を加えることにより、流動性及び流動保持性を有する床下地調整などのセルフレベリング材として用いることができ、５〜４０℃の温度範囲内で、工場、倉庫、駐車場、ガソリンスタンド、厨房、マンション等の施工現場に、セルフレベリング性に優れ、優れた表面仕上げ性を有する床下地調整材又は床仕上げ材として用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。但し、本発明は下記実施例により制限されるものでない。
【００４４】
（１）モルタルの評価：
評価に用いるモルタルは、自己流動性水硬性組成物と水とを混練して調製した混練直後のモルタルを用いる。
・フロー値：
ＪＡＳＳ １５Ｍ−１０３に記載の方法に準拠して測定する。
・セルフレベリング性：
図１に示すＳＬ測定器を使用し、幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×長さ７５０ｍｍのレールに、先端より長さ１５０ｍｍのところに堰板を設け、混練直後のスラリーを所定量満たして成形する。成形直後に堰板を引き上げて、スラリーの流れの停止後に、標点（堰板の設置部）からスラリー流れの最短部までの距離を測定し、その値（ＳＬ値）をＬ０とし、堰板より２００ｍｍ流れる時間を測定し、その測定時間をＳＬ流動速度（Ｌ０）（秒／２００ｍｍ）とする。
評価条件は、温度３０℃、湿度６５％の環境下で行う。
・水引き ：調製したスラリーを、１３ｃｍ×１９ｃｍの樹脂製の型枠へ厚さ１０ｍｍで流し込み、その後硬化が進行し、表面を軽く触れても、スラリーが付着しなくなるまでの時間とする。
【００４５】
（２）硬化体の評価：
・表面硬度：
スラリー打設後からの所定の経過時間において、硬化した表面の硬度をスプリング式硬度計タイプＤ型（（株）上島製作所製）を用いて、任意の３〜５カ所の表面硬度を測定し、そのスプリング式硬度計タイプＤ型のゲージの読み取り値について平均値をその時間の表面硬度とする。
・モルタル表面状態
モルタル硬化体表面の仕上り状態は、調製したスラリーを、１３ｃｍ×１９ｃｍの樹脂製の型枠へ厚さ１０ｍｍで流し込み、２４時間後に評価した。表面粉化は目視観察により評価した。なし肌は硬化体表面の微細な凹凸が発生した状態であり、手で触れることにより評価した。ゆず肌は幅１〜２ｍｍの小さな凸が発生した状態であり、目視観察により評価した。表面仕上りの評価基準は、実施工時を想定して以下の通りとした。
５：優れる、４：良好、３：問題ない、２：やや不良、１：不良。
【００４６】
原料は以下のものを使用した。
１）水硬性成分
・アルミナセメント（フォンジュ、ラファージュアルミネート社製、ブレーン比表面積３１００ｃｍ２／ｇ）。
・ポルトランドセメント（早強セメント、宇部三菱セメント社製、ブレーン比表面積４５００ｃｍ２／ｇ）。
・石膏：ＩＩ型無水石膏（セントラル硝子社製、ブレーン比表面積３４６０ｃｍ２／ｇ）。
２）無機成分
・高炉スラグ微粉末（リバーメント、千葉リバーメント社製、ブレーン比表面積４４００ｃｍ２／ｇ）。
３）細骨材
・珪砂：６号珪砂（東海サンド社製）。６号珪砂の粒度構成を表３及び表４に示す。
・微粒珪砂：Ｎ７０（瓢屋製）。微粒骨材の粒度構成を表４に示す。
４）混合砂ａ〜ｃ
・表４に示す珪砂と微粒珪砂とを混合して混合砂ａ〜ｃ調製した。混合砂ａ〜ｃの粒度構成を表３に示す。
５）凝結遅延剤：
・重炭酸Ｎａ：重炭酸ナトリウム（東ソー社製）。
・酒石酸Ｎａ：Ｌ−酒石酸ニナトリウム（扶桑化学工業社製）。
６）凝結促進剤：
・硫酸Ｋ：硫酸カリウム（上野製薬社製）
・炭酸Ｌｉ：炭酸リチウム（本荘ケミカル社製）。
７）混和剤
・流動化剤：ポリカルボン酸系流動化剤（花王社製）。
・増粘剤：ヒドロキシエチルメチルセルロース系増粘剤（マーポローズＭＸ−３００００、松本油脂社製）。
・消泡剤：ポリエーテル系消泡剤（サンノプコ社製）。
【００４７】
（実施例１〜３、比較例１、２）
表１に示す水硬性成分、無機成分、細骨材、凝結促進剤、流動化剤、増粘剤、消泡剤及び凝結遅延剤（総量：１．５ｋｇ）を、ケミスタラーを用いて混練して水硬性組成物を調整し、さらに水３９０ｇを加えて３分間混練して、モルタルを得た。水硬性組成物及びスラリーの調整は、温度３０℃、湿度６５％の雰囲気下で行った。
【００４８】
得られたモルタルを用いて、ＳＬ特性、水引き時間、モルタル硬化体表面硬度および表面仕上り状態の評価を行った結果を表２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【００５３】
１）凝結促進剤として炭酸リチウムのみを使用し、微粒骨材を配合していない比較例１の場合、硬化体表面の仕上り状態はなし肌状になり、表面粉化も見られる。
２）凝結促進剤として炭酸リチウムと硫酸カリウムとを併用し、微粒骨材を配合していない細骨材を用いた比較例２の場合、比較例１と比較して硬化体表面の粉化は改善されるものの、なし肌の発生を抑制することは出来ていない。
３）細骨材として、珪砂に微粒骨材を所定量配合した混合砂ｂを使用し、凝結促進剤として炭酸リチウムのみを使用した比較例３では、水引きまでの時間は若干短縮されるものの、硬化体表面状態については比較例１と同程度の仕上りで十分な改善は見られない。
また、細骨材として混合砂ｃを使用し、凝結促進剤として硫酸カリウムのみを使用した比較例４の場合、水引きまでの時間が大きく短縮されるものの、硬化体表面硬度については２時間後においても全く不充分（２時間後の表面硬度＝９）であった。さらに、硬化体表面の仕上り状態は、なし肌の発生を全く抑制できなかった。
４）実施例１〜４に示すように、細骨材として、珪砂に微粒骨材を配合した混合砂を使用し、凝結促進剤として炭酸リチウムと硫酸カリウムとを併せて用いた場合、水引きまでの時間はいずれも３０分〜４０分であり、硬化体表面硬度についても１時間後に２０以上の硬度が得られ、さらに硬化体の表面状態についても表面粉化は発生せず、なし肌も大幅に改善されていた。特に、実施例３及び４では、スラリー調製から１時間後の硬化体表面硬度が５０以上と高く、速やかな施工性を確保する上で好ましい性状を示し、実施例３においては、硬化体表面状態になし肌現象が殆ど見られなかった。
【００５４】
本発明の自己流動性水硬性組成物は、凝結遅延剤の添加効果によって、優れた流動性と施工作業を容易に行うに充分な可使時間とを確保し、微粒の骨材を配合した粒度構成を有する細骨材を用いることにより、モルタル表層部のわずかな材料分離をさらに抑制・解消することができる。さらに凝結促進剤として硫酸カリウムとリチウム塩とを併せて使用することにより、可使時間経過後に急速に水硬成分の水和反応を進行させて、スラリー表層の微妙な材料分離が顕在化する前に硬化を急速に進行させることで、優れた水平レベル性と卓越した表面仕上り性を有する硬化体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＳＬ測定器を用いて、モルタル（スラリー）のセルフレベリング性を評価する概略の手順を示す模式図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物。
【請求項２】
水硬性成分が、アルミナセメント２０〜８０質量％、ポルトランドセメント１０〜５５質量％及び石膏５〜５０質量％からなる水硬性成分であること
を特徴とする請求項１に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項３】
水硬性成分１００質量部に対し、硫酸カリウムが０．０２〜１．０質量部であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項４】
水硬性組成物は、凝結遅延剤を含み、さらに流動化剤、増粘剤、消泡剤から選ばれる成分を少なくとも１種以上含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項５】
水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる無機成分を少なくとも１種以上含むこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルを硬化させて得られる硬化体。
【請求項１】
アルミナセメント、ポルトランドセメント及び石膏からなる水硬性成分と、凝結促進剤と、細骨材とを含む水硬性組成物であり、凝結促進剤は硫酸カリウムとリチウム塩とを含み、細骨材は細骨材１００質量％中に３０μｍ以上〜１５０μｍ未満の微粒分を３〜２０質量％含み、１５０μｍ以上〜８５０μｍ未満の粒子を９７〜８０質量％含むことを特徴とする自己流動性水硬性組成物。
【請求項２】
水硬性成分が、アルミナセメント２０〜８０質量％、ポルトランドセメント１０〜５５質量％及び石膏５〜５０質量％からなる水硬性成分であること
を特徴とする請求項１に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項３】
水硬性成分１００質量部に対し、硫酸カリウムが０．０２〜１．０質量部であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項４】
水硬性組成物は、凝結遅延剤を含み、さらに流動化剤、増粘剤、消泡剤から選ばれる成分を少なくとも１種以上含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項５】
水硬性組成物は、高炉スラグ微粉末、フライアッシュ及びシリカヒュームから選ばれる無機成分を少なくとも１種以上含むこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の自己流動性水硬性組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の自己流動性水硬性組成物と水とを混練して得られるモルタルを硬化させて得られる硬化体。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１６２８３６（Ｐ２００８−１６２８３６Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５３４５０（Ｐ２００６−３５３４５０）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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