JP2000007417A - 無機硬化体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動性を確保するための水量であっても、注
型成形用の材料スラリーを均一にして、外観性が良好
で、しかも曲げ強度も充分な成形硬化体を得る。 【解決手段】 製鋼スラグと石膏とを含有する水硬性材
料が硬化された無機硬化体であって、水硬性材料に対し
てβ−１，３−グルカンが配合されている無機硬化体と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、無機硬化
体とその製造法に関するものである。さらに詳しくは、
この出願の発明は、建築材料、特に外装出隅や瓦役物等
として有用な無機硬化体とその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築材料、たとえば外装出隅や瓦
の役物等の成形体として、石膏に補強繊維を混入して注
型成形したものが知られている。そして、この石膏成形
体においては、硬化時間をより短縮して生産性を上げる
ことが課題となっていたことから、アルミナセメントや
ジェットセメント等の特殊セメントを配合することが有
効であるとして検討されてきたが、これらの特殊セメン
トは高価であって、実際的ではなかった。

【０００３】一方、製鋼スラグを配合する場合にも短時
間での硬化が可能であって、しかも製鋼スラグは、鉄鋼
生産にともなう副生物として価格的にも安いことからそ
の配合成分としての使用が注目されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製鋼ス
ラグの配合には上記のような利点があるものの、型に充
填するための注型用材料とするためには石膏成分ととも
に水と混練してスラリーとするが、この際に注型用材料
の流動性を向上させるために水量を増加するとスラリー
は固形原料分と水との分離という現象を起こしやすく、
かえって成形性が低下し、成形後の表面が不均一になっ
て外観性が良好なものにならず、曲げ強度も充分ではな
いという問題があった。

【０００５】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の石膏に製鋼スラグを配合した無機硬化体の特徴を生か
すとともに、流動性を確保するための水量であっても、
注型成形用の材料スラリーを均一にして、外観性が良好
で、しかも曲げ強度も充分な成形体を得ることのでき
る、新しい無機硬化体とその製造方法を提供することを
課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
課題を解決するものとして、まず第１には、製鋼スラグ
と石膏とを含有する水硬性材料が硬化された無機硬化体
であって、水硬性材料に対してβ−１，３−グルカンが
配合されていることを特徴とする無機硬化体を提供す
る。

【０００７】また、この出願の発明は、第２には、前記
の無機硬化体について、水硬性材料１００重量部に対し
てβ−１，３−グルカンが０．０５〜２重量部の割合で
配合されている無機硬化体を、第３には、水硬性材料成
分として８０重量％以下のポルトランドセメントが配合
されている無機硬化体を、第４には、水硬性材料成分と
して５０重量％以下の高炉水砕スラグが配合されている
無機硬化体を、第５には、水硬性材料１００重量部に対
して補強繊維が１〜５重量部配合されている無機硬化体
を提供する。

【０００８】そしてまた、この出願の発明は、第６に
は、前記のいずれかの無機硬化体の製造方法であって、
水硬性材料含有の原料配合物を水と混練し、次いで成形
および養生して無機硬化体とすることを特徴とする無機
硬化体の製造方法を、第７には、原料配合物と水との重
量比を、３：１〜１：１とする無機硬化体の製造方法を
提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】この出願の発明は以上のとおりの
特徴を持つものであって、その実施の形態を説明すると
以下のとおりである。まず、製鋼スラグを含むこの発明
の水硬性材料については基本的には石膏と製鋼スラグか
らなるものとしてある。この場合の石膏は、従来と同様
に市販品や、石油化学の脱硫副生物として得られるもの
等を使用でき、製鋼スラグについても鉄鋼生産にともな
う副生物として利用可能なものである。

【００１０】石膏と製鋼スラグの配合比については、石
膏／製鋼スラグの重量比として、１／１０〜１／５、よ
り好ましくは１／９〜１／７の範囲とするのが適当であ
る。また、水硬性材料は、以上の石膏と製鋼スラグだけ
でなく、必要に応じて、その成分としてポルトランドセ
メント、さらには高炉水砕スラグを含めて構成するよう
にしてもよい。

【００１１】石膏に製鋼スラグを配合した水硬性材料は
硬化時間が短く、生産性に優れた無機硬化体を与えると
いう特徴を有しているが、ポルトランドセメントあるい
は高炉水砕スラグの配合は、この硬化時間を逆に遅延さ
せて生産工程における取扱い（ハンドリング）時間を長
くし、強度の向上も可能にする。実際的には、ポルトラ
ンドセメントの配合は、水硬性材料の全体量の８０重量
％以下となる割合とするのが適当である。より好ましく
は７０重量％以下とするのが適当である。

【００１２】その配合割合が水硬性材料の８０重量％を
超える場合には硬化時間の遅延が著しく大きくなるため
実際的ではない。また、高炉水砕スラグの配合は、水硬
性材料の全体量の５０重量％以下とするのが好ましい。
５０重量％を超える場合には、硬化体の強度が低下する
ことになる。

【００１３】そして、この発明において特徴的なこと
は、注型成形用の原料には、以上のような水硬性材料と
は別に、β−１，３−グルカンを添加配合することであ
る。このβ−１，３−グルカンは、多糖類のうちの特有
な構造を持つものとしてあり、その配合量については、
水硬性材料１００重量部に対して０．０５〜２重量部と
するのが好ましい。より好ましくは、０．１〜１．５重
量部の割合である。

【００１４】このβ−１，３−グルカンの配合によっ
て、流動性を確保するための水分量とする場合であって
も、固形分と水とは相分離を生じることなしに均一な水
性スラリーを構成し、良好な成形性を保ち、注型成形に
より得られる硬化体の表面は外観性が良好で、しかも硬
化体の曲げ強度も向上することになる。また、この発明
の硬化体においては、必要に応じて補強繊維や骨材成分
をさらに配合してもよい。補強繊維としては、天然もし
くは合成の短繊維であってよく、たとえばビニロン、パ
ルプ、ポリプロピレン等の有機繊維や、ガラスウール、
ロックウール等の無機繊維の各種のものであってよい。

【００１５】一般的には、このような補強繊維分は、水
硬性材料１００重量部に対して１〜５重量部で配合する
のが好ましい。１重量部未満では補強効果は充分でな
く、また５重量部を超える場合には繊維の分散が困難と
なりやすく、補強効果の向上はあまり期待できなくな
る。また有機繊維では、天然材としての性格が失われる
ことになる。

【００１６】骨材成分としては、珪石、石灰砂等が使用
される。このものは、水硬性材料１００重量部に対して
７０重量部以下の割合で配合するのが好ましい。７０重
量部を超えると硬化体の強度は低下する。もちろん、さ
らに必要に応じて、この発明の無機硬化体には、着色剤
や、光劣化防止剤等が微量成分として適宜に配合されて
もよい。

【００１７】以上のような配合のこの発明の無機硬化体
の製造においては、たとえば図１に示したように、製鋼
スラグと石膏とβ−１，３−グルカン、さらにはポルト
ランドセメントや高炉水砕スラグ、補強繊維を配合した
原料を水と混練してスラリーとし、これを用いて注型成
形し、養生することになる。この製造時の原料配合物と
水との割合は、重量比として、原料配合物：水が、３：
１〜１：１．５とするのが適当である。水分量がこの範
囲より少ない場合には、β−１，３−グルカンが配合さ
れているとしても、注型成形用の原料スラリーとしての
流動性が確保できず、スラリーは不均一となり、一方、
水分量が不必要に多い場合には成形には脱水のための負
荷が大きくなりすぎ、硬化時間も長くなる。

【００１８】成形後の養生は、風乾でもよいが、加熱養
生することが、生産性、硬化物の物性の点でも有効であ
る。そこで以下に実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。もちろん、この発明は、以下の実施
例に限定されるものではない。

【００１９】

【実施例】表１に示した原料配合物と水とをプラネタリ
ーミキサーで約５分間攪拌した後に、図２に示した構造
の成形型内に成形材料スラリーを充填した。図２の成形
型では、下型（１）と上型（２）とを有し、上型（２）
は中空体であって、成形材料スラリー（３）を押圧する
型面には複数の脱水孔（２１）を有し、この脱水孔（２
１）より抜出した水分は中空部（２２）より減圧抜出管
（２３）により抜出すようにしている。そして、上型
（２）には加圧力（Ｐ）が加えられて注型加圧成形が行
われるようにしている。

【００２０】この成形型への成形材料スラリー（３）を
充填した後に４ＭＰａの圧力を上型（２）に加えて、加
圧脱水して成形した。その後、図３に示したように受け
板（４）に、得られた成形体（５）を脱型（脱抜）し、
６０℃の温度で１時間蒸気養生を行って硬化させた。図
３中には寸法（ｍｍ）例も示している。受け板（４）か
ら硬化成形体を取外し、複数枚を重ねた状態で湿空中で
一週間放置した。その後、さらに２週間風乾した。

【００２１】得られた硬化体について、外観状態を評価
するとともに、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試料を切
り出し、スパン１００ｍｍの曲げ試験を行った。これら
の結果も表１に示した。また、以上と同様の成形並びに
評価試験を、比較のための表２の配合についても行っ
た。

【００２２】なお、表１および表２における配合成分の
うち、製鋼スラグは、愛知製鋼（株）製のものを、石膏
は、石原産業（株）のチタン石膏を、高炉水砕スラグ
は、新日鉄化学（株）製のものを、ビニロンはクラレ
（株）製のＲＭ１８２（４ｍｍ長）を、β−１，３−グ
ルカンは、武田薬品工業（株）製の「ビオポリー」を用
いた。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】この発明の実施例を示した表１並びに比較
例を示した表２より明らかなように、水分量が多い場合
でも、β−１，３−グルカンを配合した硬化体では外観
性に優れ、かつ曲げ強度も良好なものになる。また、ポ
ルトランドセメントや高炉水砕スラグの所要量の配合
は、硬化時間（ハンドリング）時間を遅らせて、生産工
程に適した調整が可能になるとともに、曲げ強度も向上
させる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明によって、成形材料の水分量を多くして流動性を確
保する場合でも、スラリーの均一化効果によって外観性
に優れ、曲げ強度の良好な成形硬化体が得られる。ま
た、所要量のポルトランドセメントや高炉水砕スラグの
配合により硬化（ハンドリング）時間の調整が可能とさ
れ、強度も良好となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造工程を例示したブロック図であ
る。

【図２】実施例における成形型を例示した断面図であ
る。

【図３】受け板による脱板の状態を例示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 下型 ２ 上型 ２１ 脱水孔 ２２ 中空部 ２３ 減圧抜出管 ３ 成形材料スラリー ４ 受け板 ５ 成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 24:38）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製鋼スラグと石膏とを含有する水硬性材
   料が硬化された無機硬化体であって、水硬性材料に対し
   てβ−１，３−グルカンが配合されていることを特徴と
   する無機硬化体。
2. 【請求項２】 水硬性材料１００重量部に対してβ−
   １，３−グルカンが０．０５〜２重量部の割合で配合さ
   れている請求項１の無機硬化体。
3. 【請求項３】 水硬性材料成分として８０重量％以下の
   ポルトランドセメントが配合されている請求項１または
   ２の無機硬化体。
4. 【請求項４】 水硬性材料成分として５０重量％以下の
   高炉水砕スラグが配合されている請求項１ないし３のい
   ずれかの無機硬化体。
5. 【請求項５】 水硬性材料１００重量部に対して補強繊
   維が１〜５重量部配合されている請求項１ないし４のい
   ずれかの無機硬化体。
6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかの無機硬化
   体の製造方法であって、水硬性材料含有の原料配合物を
   水と混練し、次いで成形および養生して無機硬化体とす
   ることを特徴とする無機硬化体の製造方法。
7. 【請求項７】 原料配合物と水との重量比を、３：１〜
   １：１とする請求項６の無機硬化体の製造方法。