JP2000302522A

JP2000302522A - 繊維補強セメント板の製造方法

Info

Publication number: JP2000302522A
Application number: JP11422399A
Authority: JP
Inventors: Koichi Watanabe; 浩一渡邉; Hideki Yamada; 秀樹山田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】低比重品であっても、耐凍害性に優れた製品
を、養生時間を短縮して高い生産性で提供する。【解決手段】セメント、シリカおよび補強繊維を含有
する原料セメント組成物から抄造法により繊維補強セメ
ント板を製造する方法において、原料セメント組成物の
ＣａＯ／非晶質シリカのモル比を３．０〜１２．０と
し、前養生に続いてオートクレーブ養生する。

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、繊維補強
セメント板の製造方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、屋根瓦、外壁材等として有用
な、抄造法により製造される繊維補強セメント板につい
て、養生時間を短縮して生産性を高め、しかも低比重で
耐凍害性、寸法安定性、そして強度にも優れたものとす
ることのできる、新しい製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、屋根瓦や外壁材等として、セ
メントに無機質骨材、並びに補強繊維を配合した原料セ
メント組成物を水性スラリーとして抄造法により製造し
たものが知られている。通常、この抄造法においては、
水性スラリーより抄造して得たグリーンシートを、プレ
ス脱水成形し、次いで飽和蒸気状態での前養生を行った
後に、高温高圧でのオートクレーブ養生を行うことで硬
化させている。

【０００３】そして、以上のとおりの従来の抄造法によ
り製造されている抄造瓦の場合、大半のものは比重１．
５以上の高比重であって、抄造瓦の重要な性能である耐
凍害性を満足させるためにはどうしてもこのような高比
重であることかが欠かせない条件とされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高比重
であることは、緻密な組織として耐凍害性を確保する上
で欠かせない条件ではあっても、一方では、どうしても
瓦の厚みが大きくなり、屋根重量が重くなるという問題
があった。このため、より低比重で軽量の瓦とすること
が望まれている。

【０００５】だが、これまでの技術によっては、低比重
とすることは緻密組織とすることを難しくし、耐凍害性
に問題を生じていた。また、強度や寸法安定性の点にお
いても必ずしも満足できないという事情があった。緻密
組織とするためには、オートクレーブ等での養生を長時
間行うことにより一定程度の改善が見られるものの、耐
凍害性の点では不充分であって、そして何よりも長時間
の養生は生産性に大きな支障をもたらすことになる。実
際に、低比重で耐凍害性を向上させるための方策とし
て、たとえば４日以上の長時間の養生が行れてもいる
が、このことは耐凍害性、強度、寸法安定性等の性能向
上の課題とともに、生産性の向上の観点での解決すべき
課題になっていた。

【０００６】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来技術の問題点を解消し、抄造法により繊維補強セ
メント板を製造するに際し、高い生産性で、低比重であ
っても、耐凍害性、強度、寸法安定性に優れた製品を製
造することのできる、改善された新しい方法を提供する
ことを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、セメント、シ
リカおよび補強繊維を含有する原料セメント組成物から
抄造法により繊維補強セメント板を製造する方法におい
て、原料セメント組成物のＣａＯ／非晶質シリカのモル
比を３．０〜１２．０とし、前養生に続いてオートクレ
ーブ養生することを特徴とする繊維補強セメント板の製
造方法を提供する。

【０００８】また、この出願の発明は、第２には、飽和
蒸気状態での前養生において、一次養生後に６０〜１０
０℃の温度で４〜７２時間の二次養生を行う繊維補強セ
メント板の製造方法を、第３には、オートクレーブ養生
を１６０〜１８０℃の温度で２〜１６時間行う繊維補強
セメント板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、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態につ
いて説明する。この出願の発明においては、従来に比べ
てより低比重の繊維補強セメント板であっても、耐凍害
性、強度、そして寸法安定性に優れたものを提供する
が、この場合の比重としては、従来の高比重のものが比
重１．５以上のものであるとすると、比重１．２０〜
１．４５、さらには１．２５〜１．４０程度のものとし
て考慮される。

【００１０】このような低比重においても優れた性能を
もつものとするこの発明の方法では、抄造のための方法
としては丸網、長網抄造及びフローオン抄造などの各種
の抄造方法が採用される。セメントとしてはポルトラン
ドセメント、高炉セメント、アルミナセメントなど公知
のものをはじめとして各種であってよい。

【００１１】シリカ成分は珪石粉、フライアッシュ等が
用いられるが、非晶質シリカを含む材料としてフライア
ッシュを好適に用いることができる。このフライアッシ
ュは、含有量としてはセメント１００重量部に対して１
０〜６０重量部の割合で含有することが好ましく、１０
重量部以下の場合、耐凍害性に不十分なセメント硬化体
となり、６０重量部以上でも耐凍害性、強度、寸法安定
性に不十分となる。

【００１２】補強繊維としてはＮ材・Ｌ材などのパルプ
繊維が例示される。含有量としてはセメント１００重量
部に対して１２〜１７重量部が好ましく、１２重量部未
満の場合セメント硬化体の強度が不十分になるとともに
比重が高くなる。また１７重量部を超えると比重が下が
り強度、耐凍害性が悪くなる。そして、この発明におい
て特徴的なことは、原料セメント組成物におけるＣａＯ
／非晶質シリカのモル比を、セメント、珪石粉、フライ
アッシュの組成調整によって３．０〜１２．０の範囲と
することである。

【００１３】この範囲外の場合、耐凍害性、強度、寸法
安定性に対して不十分となる。なお、この発明において
は上記の原料以外にミクロシリカ等のシリカ成分、セメ
ント系の廃材等を必要に応じて含有させることができ
る。また、この発明のセメント硬化体の製造方法として
は、上記の原料セメント組成物をウェットブレンドし、
セメント１００重量部に対し１０００〜３０００重量部
の水を加えミキサーを用いて混合し、抄造機とプレスを
用いて成形を行い、所望の形状を有する成型体を得る方
法が採用される。

【００１４】そして、得られた成型体は、所定の条件化
で養生硬化してセメント硬化体とする。養生硬化は、こ
の発明の方法においては、オートクレーブ前養生とオー
トクレーブ養生とにより実施することができる。オート
クレーブ前養生条件としては、たとえば飽和水蒸気状態
で一次養生４０度６時間後に、６０〜１００℃の温度で
４〜７２時間の二次養生を行うことが望ましい。４時間
未満の場合、オートクレーブでの反応性が上がりすぎ、
強度アップにはなるが耐凍害性が悪くなる。７２時間以
上の場合反応が過剰となり、その後のオートクレーブ養
生での反応性が落ち、耐凍害性、強度、寸法安定性が悪
くなる。また６０度以下の養生も非晶質シリカの反応が
不十分となり同じく耐凍害性に悪影響が出る。

【００１５】なお、一次養生は、一般的には、６０℃未
満の温度で１０時間以内とすることが望ましい。オート
クレーブ養生の条件としては、１６０〜１８０℃の温
度、圧力６〜１０ｋｇｆ／ｃｍ²で、２〜１６時間で行
うことが望ましい。保持時間は非晶質シリカの含有量、
前養生時間により従来よりも前記範囲内で短縮可能とな
る。

【００１６】以上のとおりのこの発明のＣａＯ／非晶質
シリカモル比と養生条件により緻密な結晶構造を作りだ
し、低比重品であっても、耐凍害性、強度、寸法安定性
に優れた繊維補強セメント板を得ることができる。そし
て養生時間を短くして生産性を上げることが可能とな
る。この発明範囲外の場合には粗な構造となるため耐凍
害性が悪くなる。

【００１７】そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく
実施の形態について説明する。もちろん、この出願の発
明は以下の例によって限定されることはない。

【００１８】

【実施例】実施例１〜８比較例１〜６セメントとしてその組成（重量％）がＣａＯ６４．２
％、ＳｉＯ₂２２．２％のものを用い、また、組成（重
量％）がＣａＯ５．２％、ＳｉＯ₂５２．７％のフライ
アッシュと、珪石粉、並びに、Ｎ材（針葉樹）／Ｌ材
（広葉樹）＝１／１の配合のパルプを用いた。

【００１９】これらのセメントや、フライアッシュ、お
よび水の配合比（重量部）と、ＣａＯ／非晶質シリカの
モル比を変更して、各種の原料セメント組成物の水性ス
ラリーを表１のとおりに調製し、抄造法により繊維補強
セメント板を製造した。なお、ＣａＯ／非晶質シリカの
モル比は、フライアッシュの配合量を変えることにより
変更している。また、補強繊維としての前記のパルプ
は、１４重量部の割合で配合した。

【００２０】抄造後にプレス脱水し、次いで養生して硬
化体製品とし、その物性を評価した。その結果を表１並
びに表２に示した。プレス並びに養生の条件並びに評価
方法は次のとおりとした。二次養生とオートクレーブ養
生の時間（ｈｒ）は表１に示した。プレス；４０ｋｇ／ｃｍ²保圧２秒（プレス後の板厚
１３ｍｍ）評価方法曲げ強度；島津製のオートグラフを使用し、サンプ
ルサイズ１２０×４０ｍｍ、スパン１００ｍｍで実施。

【００２１】寸法安定性；ＪＩＳＡ５４２２に準ずる。耐凍害性試験；マルイ製の耐凍害試験機でＡＳＴＭ−Ａ
法により３００サイクル実施しクラックの有無により評
価。サンプルサイズ１００×１００ｍｍ

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】実施例１〜８並びに比較例１〜６のいずれ
の場合にも、製造された繊維補強セメント板の比重は
１．３０〜１．３８の範囲にある低比重品であった。た
とえば表１および表２の実施例１〜４と比較例１〜２と
の対比からも明らかなように、ＣａＯ／非晶質シリカの
モル比が３．０〜１２．０の範囲の場合には、緻密な組
織で、耐凍害性、強度、寸法安定性に優れているのに対
し、このモル比が３．０未満の場合（比較例１）には、
強度が低下するとともに耐凍害性、寸法安定性ともに問
題があり、一方、モル比が１２．０を超える場合（比較
例２）には、強度の上昇が見られるものの、耐凍害性、
寸法安定性が満足できるものでないことがわかる。

【００２５】また、たとえば実施例５〜６と比較例３〜
４との対比により二次養生時間の相違による影響を見る
と、二次養生時間が４時間未満の場合（比較例３）に
は、強度は上昇しているものの、オートクレーブでの反
応性が上がりすぎて耐凍害性、寸法安定性が悪くなり、
また、二次養生時間が７２時間を超える場合（比較例
４）には、反応が過剰となり、その後のオートクレーブ
養生での反応性が落ち、耐凍害性、強度、寸法安定性と
もに悪くなっているのに対し、二次養生時間が４〜７２
時間の場合（実施例５〜６）には、耐凍害性、寸法安定
性がともに良好であることがわかる。

【００２６】さらに、たとえば実施例７〜８と比較例５
〜６との対比から明らかなように、オートクレーブ時間
が２〜１６時間の場合（実施例７〜８）には、耐凍害
性、強度、寸法安定性がともに良好であるが、２時間未
満（比較例５）では、オートクレーブでの反応が不充分
で強度が落ち、耐凍害性、強度、寸法安定性が悪くな
り、逆に１６時間を超える場合（比較例６）には、オー
トクレーブ反応が過剰となって、強度は上がるものの、
耐凍害性、寸法安定性が悪いことがわかる。

【００２７】

【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、低比重であっても、優れた耐凍害性を有
し、強度、寸法安定性も良好な高い性能の繊維補強セメ
ント板を製造することが可能となる。そして、二次前養
生やオートクレーブ養生の時間を調整することで、従来
のようにたとえば４日以上という長時間の養生を行うこ
ともなく、短い養生時間で高い生産性により、前記のと
おりの優れた性能の繊維補強セメント板を提供すること
が可能となる。

フロントページの続きＦターム(参考） 4G012 PA22 PB04 PE05 PE06 RA03 RA05 4G052 GA02 GA17 GB01 GC08 4G055 AA02 AB05 BA02 BA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、シリカおよび補強繊維を含有
する原料セメント組成物から抄造法により繊維補強セメ
ント板を製造する方法において、原料セメント組成物の
ＣａＯ／非晶質シリカのモル比を３．０〜１２．０と
し、前養生に続いてオートクレーブ養生することを特徴
とする繊維補強セメント板の製造方法。
【請求項２】飽和蒸気状態での前養生において、一次
養生後に６０〜１００℃の温度で４〜７２時間の二次養
生を行う請求項１の繊維補強セメント板の製造方法。
【請求項３】オートクレーブ養生を１６０〜１８０℃
の温度で２〜１６時間行う請求項１または２の繊維補強
セメント板の製造方法。