JP2000290084A - Alcパネルの製造方法 - Google Patents

Alcパネルの製造方法

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JP2000290084A
JP2000290084A JP9691299A JP9691299A JP2000290084A JP 2000290084 A JP2000290084 A JP 2000290084A JP 9691299 A JP9691299 A JP 9691299A JP 9691299 A JP9691299 A JP 9691299A JP 2000290084 A JP2000290084 A JP 2000290084A
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JP
Japan
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slurry
cement
water
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raw materials
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JP9691299A
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English (en)
Inventor
Kiichiro Aiba
毅一郎 相羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セメントの注入方法に着目することでトバモ
ライトの前駆体として必要なCSHゲルが珪酸質物質の
表面に析出しない状態で反応系に存在するようにして、
オートクレーブ養生の際の珪酸質物質の溶解を遅延させ
ないようにすることのできるALCパネルの製造方法を
提供する。 【解決手段】 珪酸質原料と、石灰質原料と、工程繰り
返し原料との粉末を主原料とし、アルミニウム粉と添加
物及び水を加えて混練したスラリーを、補強用鉄筋をセ
ットした型枠に注入して発泡させ、一定時間硬化させて
得られた半可塑性体を前記型枠から取り出し、所定寸法
に切断後オートクレーブに装入して高温高圧で蒸気養生
するALCパネルの製造方法において、前記石灰質原料
のうちセメントをセメントの体積に対して50vol%
〜200vol%の水を予め加え、0.5分〜120分
間攪拌させた後に他の原料と混合してスラリーとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はオートクレーブ養生
軽量気泡コンクリート(以下ALCという)パネルの製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来一般に建築物の壁、床などに使用さ
れている幅が600mm程度以下のALCパネルを製造
するには珪石などの珪酸質原料と、セメント、生石灰、
石膏などの石灰質原料及び工程繰り返し原料との粉末を
主原料とし、発泡剤として適量のアルミニウム粉と界面
活性剤などの添加物及び温水を加えて混練したALCス
ラリーを所望枚数のパネルの補強用鉄筋をセットした型
枠に注入する。
【0003】そして前記型枠内で前記原料間の水和反応
と発泡が同時に進行しながら次第に硬化し、細かい気泡
を内蔵した半可塑性体が形成される。更に一定時間経過
して適度な硬さに硬化したら、この半可塑性体を前記型
枠から取り出し、ついでに外形を所望寸法の直方体に切
削した後、ALCパネルの厚さに応じた間隔で並列した
ピアノ線を半可塑性体の長手方向の全長に亘って移動さ
せながら一挙に切断する。
【0004】このようにして切断された半可塑性体をオ
ートクレーブに装入して高温・高圧で所定時間蒸気養生
する。その後このALCパネル素材を、建築物の設計仕
様に基づいて各種寸法に切断したり、長辺小口面に溝を
切削加工したり、縁部の面取り加工を行う。
【0005】更に必要に応じてタイルを貼着したり、塗
装したり表面仕上げをし、ALCパネル製品としてから
建築現場に納入している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】現状では、珪石等珪酸
質原料及びセメント中の珪酸質物質が製品の強度が十分
に発揮されるまで反応させる為にはオートクレーブ養生
時間を185℃、11.5気圧で約8時間程度確保する
ことが必要とされ、そのために多大なるエネルギーを必
要とするだけでなく、その工程時間が律速となり生産性
が上がらないという側面が有った。
【0007】ALCの製造はオートクレーブ中で珪酸質
物質と石灰質物質が水熱反応でトバモライトを生成する
事が必要であるが、一般にトバモライトの生成は珪酸質
物質の溶解律速である事が知られている。これがこのと
ころの研究においてセメントの水和が珪酸質物質との共
存下で進行する為に、セメントから生成するCSHゲル
が珪酸質物質の表面を覆い、オートクレーブ養生の際に
珪酸質物質の溶解を防ぐ性格のあることが判明した。
【0008】またCSHゲルは珪石から溶解してきたシ
リケートイオンと反応し、結晶性の高いトバモライトへ
と反応していく、即ちCSHゲルはトバモライトの前駆
体であり、これを多く生成しておくことがトバモライト
の結晶化促進に有効である。
【0009】そこでセメントの注入方法としては粉末の
状態で珪酸質及びその他原料の混合物であるスラリーに
注入する方法が一般的である。しかしこの方法だと水熱
反応中に珪酸質物質の表面にCSHゲルが析出するの
で、内部の珪酸質物質がCSHゲルで被覆されてしま
う。その結果オートクレーブ養生において珪酸質物質の
溶解が遅延してしまい、これがオートクレーブ養生時間
が約8時間と長時間になる原因になっている。
【0010】そこで、本発明の目的はセメントの注入方
法に着目することでトバモライトの前駆体として必要な
CSHゲルが珪酸質物質の表面に析出しない状態で反応
系に存在するようにして、オートクレーブ養生の際の珪
酸質物質の溶解を遅延させないようにすることのできる
ALCパネルの製造方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、珪酸質原料と、石灰質原料と、工程繰り
返し原料との粉末を主原料とし、アルミニウム粉と添加
物及び水を加えて混練したスラリーを、補強用鉄筋をセ
ットした型枠に注入して発泡させ、一定時間硬化させて
得られた半可塑性体を前記型枠から取り出し、所定寸法
に切断後オートクレーブに装入して高温高圧で蒸気養生
するALCパネルの製造方法において、前記石灰質原料
のうちセメントをセメントの体積に対して50vol%
〜200vol%の水を予め加え、0.5分〜120分
間攪拌させた後に他の原料と混合してスラリーとする点
に特徴がある。
【0012】
【発明の実施の形態】セメントに混合させる水の量はセ
メントの体積に対して50vol%〜200vol%が
適当である。50vol%未満であるとセメントは攪拌
できる程度に水と混合させるのが困難であり、攪拌機の
付着が多くなりセメントの歩留まりが悪くなる。200
vol%を超えると以下の理由により不具合が発生す
る。すなわちALCの製造においては[全水分量/全固
体量]=0.55〜0.75である事が適正な発泡や圧
縮強度の発揮に必要な事がわかっているが、珪酸質原料
やその他の原料の混合にも水は必要である為に、純粋に
セメントの溶解として使用できる水の量には上限があ
り、その値がセメントの体積に対して200vol%で
ある。これを超えると他の原料の水分を減らすか、全体
の水の量を増やす結果となり、原料の攪拌がうまくいか
ない、若しくは適正な発泡や強度発揮が行われない結果
となる為である。ここで用いる水の温度としては氷結し
ない温度(1気圧で4℃)から沸騰しない温度(1気圧
で100℃)でいずれも可能であるが、最も適当で扱い
やすいのは15℃から80℃である。
【0013】攪拌時間は攪拌効果としてセメントと水の
十分な混合の結果、水和反応を進める目的があることか
ら極度に短い時間では通常の設備では十分な攪拌効果が
望めない。最低でも水にセメントを投入の後0.5分以
上は必要である事が実験の結果判っている。また360
分を超えて攪拌するとセメントの水和反応が進み、CS
Hとエトリンガイドが多量にできるため鋳込みの際の粘
度が上昇し、発泡の際にALC中の鉄筋の周りに空洞が
できるなどの不都合ができるだけでなく、鋳込み間隔が
長くなりすぎる弊害が出る。これらの結果、攪拌時間は
0.5分〜360分が適当であることが判明した。攪拌
方法に関しては特に問わず、スクリュー及び邪魔板から
なる一般的なミキサーで十分であり、水とセメントがほ
ぼ均一の混合状態になれば良い。これらの適度な水分量
及び攪拌時間を持ってセメントを水和させた後に他の原
料と混合させることでオートクレーブ養生以前のCa−
Si系水熱反応におけるCSHゲルが珪酸質原料の反応
を阻害しない形で混入され、その結果トバモライトの結
晶化を促進させることでオートクレーブ養生時間を短縮
できる。その結果として工程時間短縮及びエネルギー原
単位の向上を図ることができる。
【0014】
【実施例】以下本発明における実施例として水分添加量
及び攪拌時間、オート養生時間毎のトバモライト発生量
の比較を行う。各原料を小型試験鋳込をする上で珪石2
400g、消石灰200g、普通ポルトランドセメント
1670g、石膏300g及び水2800gを混合攪拌
し、アルミ粉3.0gを入れる時にスラリー温度45℃
程度になる様に水温を調整した上でオートクレーブ養生
すると適切なトバモライトが生成する事が判っている。
【0015】
【表1】
【0016】まず本発明のうち、水の添加量と攪拌状況
は表1のようになった。攪拌効果を発揮するには対セメ
ント比で50体積%以上の水をもって攪拌する事が必要
であり、セメントの前水和に使用する合計水分量は20
0体積%までなら調節可能である。調節が容易な範囲は
70体積%〜100体積%前である。その理由としては
セメントの前水和に用いた残りの水分を珪石粉の攪拌や
石膏の溶解に使用する方法が最も扱いやすい為である。
【0017】次に攪拌時間であるが、代表値として普通
ポルトランドセメント1670g、添加水分量1670
g(水分/固体比:以下w/sとする=1.0)、水温
20℃及び50℃で攪拌試験を行った。結果を図1にま
とめる。攪拌につれて粘度は30分程度までは下がって
いき、50℃では180分過ぎ、20℃では360分過
ぎからエトリンガイドの生成により粘度が急激に高くな
り硬化性能を発揮し始める。セメントスラリーの粘度は
直接原料混合の際の鋳込み粘度に影響を及ぼし、この粘
度が高いと鋳込み後に補強鉄筋の周りに空隙を生じ、圧
縮強度その他の性能が悪くなる等の不具合を生じるた
め、低く抑える為には最適値としては60分から180
分攪拌すると良いという知見を得た。即ちどちらの温度
でも0.5分〜360分の攪拌で2.5poise以下
であるが、60分から180分攪拌での粘度はほぼ1.
0poise前後となる為である。
【0018】次にオートクレーブ養生時間であるが、セ
メント前水和を行なったものと行なわなかったものとの
比較を図2に示す。オートクレーブ養生時間と養生物を
X線回折装置(以下XRD)にて最終生成物であるトバ
モライトのピーク強度を以ってトバモライトの生成状況
を判断した。XRDは40kV−30mAにて測定し、
トバモライトの回折ピークはCu2θ7.8°付近の強
度値を測定した。この結果を見ると前水和を行なうと約
5時間、前水和を行わない方法だと約6時間かかること
が判った。
【0019】
【発明の効果】セメントの注入方法に着目することでト
バモライトの前駆体として必要なCSHゲルが珪酸質物
質の表面に析出しない状態で反応系に存在するようにし
たので、オートクレーブ養生の際の珪酸質物質の溶解を
遅延させずにALCパネルの製造ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】セメント攪拌時間とスラリーの粘度の関係を示
した図である。
【図2】XRD測定におけるトバモライト回折ピーク強
度の経時変化である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 103:42 111:40

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 珪酸質原料と、石灰質原料と、工程繰り
    返し原料との粉末を主原料とし、アルミニウム粉と添加
    物及び水を加えて混練したスラリーを、補強用鉄筋をセ
    ットした型枠に注入して発泡させ、一定時間硬化させて
    得られた半可塑性体を前記型枠から取り出し、所定寸法
    に切断後オートクレーブに装入して高温高圧で蒸気養生
    するALCパネルの製造方法において、前記石灰質原料
    のうちセメントをセメントの体積に対して50体積%〜
    200体積%の水を予め加え、0.5分〜360分の時
    間攪拌した後に他の原料と混合してスラリーとすること
    を特徴とするALCパネルの製造方法。
JP9691299A 1999-04-02 1999-04-02 Alcパネルの製造方法 Pending JP2000290084A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114227937A (zh) * 2021-11-02 2022-03-25 广东天凛高新科技有限公司 一种自动化制浆系统、控制方法、建筑制浆设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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