乾燥粉末モルタルは、ポリマー乾燥混合モルタルまたは乾燥粉末プレハブモルタルの一種です。セメントと石膏を主原料とし、建物の機能要件に応じて、乾燥粉末建築骨材や添加剤を一定の割合で添加します。均一に混合でき、袋詰めまたはバルクで建設現場に輸送され、水を加えるだけでそのまま使用できるモルタル建築材料です。
一般的な粉末モルタル製品には、粉末タイル接着剤、粉末壁用塗料、粉末壁用モルタル、粉末コンクリートなどがあります。
乾燥粉末モルタルは一般的に、結合材、骨材、モルタル添加剤という少なくとも3つの成分から構成される。
乾燥粉末モルタルの原材料組成：
1. モルタル接着材
（１）無機接着剤：
無機系接着剤には、普通ポルトランドセメント、高アルミナセメント、特殊セメント、石膏、無水石膏などが含まれる。
（２）有機接着剤：
有機接着剤は主に再分散性ラテックス粉末を指し、これはポリマーエマルジョンを適切な噴霧乾燥（および適切な添加剤の選択）によって形成する粉末状ポリマーである。乾燥したポリマー粉末と水がエマルジョンとなり、再び脱水することで、ポリマー粒子がセメントモルタル中にポリマー体構造を形成する。これはポリマーエマルジョンの製造プロセスに類似しており、セメントモルタルの改質に寄与する。
異なる配合比率に応じて、再分散性ポリマー粉末で乾燥粉末モルタルを改質することで、様々な基材との接着強度を向上させることができ、モルタルの柔軟性、変形性、曲げ強度、耐摩耗性、靭性、凝集性、密度、保水能力、施工性を向上させることができる。
乾式混合モルタル用の再分散性ラテックス粉末は、主に以下の種類を含む：①スチレン-ブタジエン共重合体；②スチレン-アクリル酸共重合体；③酢酸ビニル共重合体；④ポリアクリレートホモポリマー；⑤酢酸スチレン共重合体；⑥酢酸ビニル-エチレン共重合体。
2. 集計:
骨材は粗骨材と細骨材に分けられます。コンクリートの主要構成材料の一つであり、主に骨格として機能し、凝結・硬化過程におけるセメント系材料の収縮・膨張による体積変化を抑制する役割を果たします。また、セメント系材料の安価な充填材としても使用されます。骨材には天然骨材と人工骨材があり、前者は砂利、小石、軽石、天然砂など、後者は燃え殻、スラグ、セラミック、膨張パーライトなどです。
3. モルタル添加剤
（１）セルロースエーテル：
乾燥モルタルでは、セルロースエーテルの添加量は非常に少ない（一般的に0.02%～0.7%）が、湿潤モルタルの性能を大幅に向上させることができ、モルタルの施工性能に影響を与える主要な添加剤である。
乾燥粉末モルタルにおいて、イオン性セルロースはカルシウムイオンの存在下で不安定であるため、セメントや消石灰などを結合材として用いる乾燥粉末製品にはほとんど使用されない。ヒドロキシエチルセルロースも一部の乾燥粉末製品に使用されているが、その割合はごくわずかである。
乾燥粉末モルタルに使用されるセルロースエーテルは、主にヒドロキシエチルメチルセルロース（HEMC）とヒドロキシプロピルメチルセルロースエーテル（HPMC）であり、これらはMCと呼ばれる。
MCの特性：接着性と施工性は互いに影響し合う2つの要素です。保水性により水の急速な蒸発を防ぎ、モルタル層の厚さを大幅に減らすことができます。
（２）耐亀裂性繊維
モルタルに繊維を混ぜてひび割れ防止補強材として使用することは、現代人の発明ではありません。古代において、私たちの祖先は、植物繊維と石灰モルタルを混ぜて寺院や堂を建てたり、麻糸と泥で仏像を形作ったり、麦わらの短い継ぎ目と黄土で家を建てたり、人や動物の毛で炉を修理したり、パルプ繊維、石灰、石膏で壁を塗装したり、様々な石膏製品を作ったりするなど、無機結合材の補強材として天然繊維を使用してきました。セメント系材料に繊維を添加して繊維強化セメント系複合材料を作るようになったのは、ここ数十年のことです。
セメント製品、構成部品、または建築物には、セメントの硬化過程における微細構造と体積の変化により、必然的に多くの微細亀裂が生じます。これらの亀裂は、乾燥収縮、温度変化、および外部荷重の変化に伴って拡大します。外部力が加わると、繊維は微細亀裂の拡大を制限および抑制する役割を果たします。繊維は交差して等方性であり、応力を吸収および緩和し、亀裂のさらなる進展を防ぎ、亀裂を遮断する役割を果たします。
繊維を添加することで、乾式混合モルタルは、高品質、高性能、高強度、耐亀裂性、不透水性、耐破裂性、耐衝撃性、耐凍結融解性、耐摩耗性、耐老化性などの機能を備えることができる。
（３）減水剤
減水剤は、コンクリートのスランプ値をほぼ一定に保ちながら、練り混ぜ水の量を減らすことができるコンクリート混和剤です。そのほとんどは、リグノスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、ホルムアルデヒドポリマーなどの陰イオン界面活性剤です。コンクリート混合物に添加すると、セメント粒子を分散させ、作業性を向上させ、単位水消費量を削減し、コンクリート混合物の流動性を向上させることができます。また、単位セメント消費量を削減してセメントを節約することもできます。
減水剤の減水・強化能力に応じて、普通減水剤（可塑剤とも呼ばれ、減水率は8%以上で、リグノスルホン酸塩が代表される）、高効率減水剤（超可塑剤とも呼ばれ、減水率は14%以上で、ナフタレン、メラミン、スルファミン酸塩、脂肪族などが代表される）、高性能減水剤（減水率は25%以上で、ポリカルボン酸が代表される超可塑剤）に分けられ、さらに早期強度タイプ、標準タイプ、遅延タイプに分けられる。
化学組成に基づいて、通常はリグノスルホン酸塩系高性能減水剤、ナフタレン系高性能減水剤、メラミン系高性能減水剤、スルファミン酸塩系高性能減水剤、脂肪酸系高性能減水剤、水剤、ポリカルボン酸系高性能減水剤に分類されます。
乾燥粉末モルタルにおける減水剤の用途には、セメントセルフレベリング、石膏セルフレベリング、左官用モルタル、防水モルタル、パテなどがある。
減水剤の選択は、使用する原材料やモルタルの特性に応じて行うべきである。
（４）デンプンエーテル
デンプンエーテルは主に建築用モルタルに使用され、石膏、セメント、石灰を主成分とするモルタルの粘稠度に影響を与え、モルタルの施工性や垂れ抵抗性を変化させます。デンプンエーテルは通常、非変性セルロースエーテルおよび変性セルロースエーテルと併用されます。中性系とアルカリ性系の両方に適しており、石膏やセメント製品に含まれるほとんどの添加剤（界面活性剤、MC、デンプン、ポリ酢酸ビニル、その他の水溶性ポリマーなど）と相溶性があります。
デンプンエーテルの主な特性は、垂れ防止性の向上、施工性の向上、モルタル収量の向上にあり、主にセメントと石膏をベースとした手作りまたは機械吹き付けモルタル、コーキング剤および接着剤、タイル接着剤、石積みモルタルに使用されます。
注：乳鉢へのデンプンエーテルの通常の添加量は0.01～0.1％です。
（５）その他の添加物：
空気連行剤は、モルタルの混合工程中に多数の均一に分布した微細気泡を導入し、モルタル混合水の表面張力を低下させることで、モルタルとコンクリートの混合物の分散性を向上させ、ブリーディングや分離を低減します。添加剤は主にスルホン酸ナトリウムと硫酸ナトリウムで、添加量は0.005～0.02%です。
遅延剤は主に石膏モルタルや石膏系目地材に使用されます。主に果実酸塩であり、通常0.05%～0.25%の量で添加されます。
疎水性剤（撥水剤）は、モルタル内部への水の浸透を防ぎつつ、水蒸気の拡散を可能にする。主に疎水性ポリマーの再分散性粉末が用いられる。
消泡剤。モルタルの混合および施工中に混入および発生する気泡を除去し、圧縮強度を向上させ、表面状態を改善します。添加量は0.02～0.5%です。
投稿日時：2023年2月9日