JP2000313679A

JP2000313679A - 軽量ブロック及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000313679A
Application number: JP11122279A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Onishi; 利勝大西; Takeshi Takemura; 剛竹村
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、嵩比重が１．７以下と
従来品より２０％以上軽量化されているに係らず、ＪＩ
Ｓ規格以上の圧縮強度を有するブロック及び即脱型可能
な該ブロックの製造方法の提供を目的とする。【解決手段】低吸水性で高強度の石炭灰系軽量
骨材を細骨材として使用する方法が、目標とする軽量
性、強度特性を有するブロックを与え、上記課題を解決
した製造方法となる事を見出し、本発明を完成した。す
なわち、本発明は、単位容積重量０．２〜０．５ｋｇ／
リットル、吸水率１５％以下の球形状石炭灰系軽量細骨
材を容積比で４０〜８０％含むコンクリートを成型して
製造した、１．７以下の嵩比重、８Ｎ／ｍｍ²以上の圧
縮強度を有する軽量ブロックに関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量である事は勿
論、機械的特性にも優れ、且つ、成型後の即時脱型の可
能な軽量ブロック及びの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートブロックは、多用されてい
るセメント二次製品であるが、重量が大であることが、
輸送コスト、施工性の面で大きな障害となっていた。ま
た、外構用構造材料として使用されることが多いことか
ら、地震時の崩壊による二次災害の発生を低減するため
にも、その軽量化が望まれている製品である。特に、近
年需要の伸びている側面に装飾模様を有する化粧ブロッ
クは、ブロック複数個が繋がった成形体を切断するスプ
リット加工で製造されるが、粒径が１０ｍｍ以上の化粧
用種石を混入させるのに加え、スプリット加工時に割れ
る危険性を低減するために肉厚が厚くなり、普通ブロッ
クに比して重くなるのが不可避であった。

【０００３】ブロックの軽量化を実現する具体的方策と
しては、従来使用されていた骨材を、全体的にまたは部
分的に、軽量骨材で置き換える手段が検討されている。
この際に使用される軽量骨材として種々のものが開発さ
れているが、吸水率、骨材強度の両面を満足するものが
存在せず、結果として、軽量性、強度特性を満足するブ
ロックは勿論のこと、スプリット加工で製造される装飾
ブロックの装飾性を満足させる特性を有する軽量ブロッ
クは存在しないのが実情である。例えば、圧縮強度が十
分でない事から、成形時において骨材自身の割れ、潰れ
が生じ、期待した軽量化効果が十分に発現しないだけで
はなく、ブロックの強度低下による角欠けによる製品不
良率の増大に繋がる。また、吸水率が高いため、白華し
たり、コケ、藻類繁殖による表面の汚れが生じ易くな
り、装飾性も重要な特性である装飾ブロックにおいては
致命的欠陥を有したものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、嵩比重が
１．７以下と従来品より２０％以上軽量化されているに
係らず、ＪＩＳ規格以上の圧縮強度を有するブロック及
び即脱型可能な該ブロックの製造方法の提供を目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、低吸水性
で高強度の石炭灰系軽量骨材を細骨材として使用する方
法が、目標とする軽量性、強度特性を有するブロックを
与え、上記課題を解決した製造方法となる事を見出し、
本発明を完成した。すなわち、本発明は、単位容積重量
０．２〜０．５ｋｇ／リットル、吸水率１５％以下の石
炭灰系軽量細骨材を容積比で３０〜５０％含むコンクリ
ートを成型して製造した、１．７以下の嵩比重、８Ｎ／
ｍｍ²以上の圧縮強度を有する軽量ブロックに関する。
また、本発明は、単位容積重量０．２〜０．５ｋｇ／リ
ットル、吸水率１５％以下の石炭灰系軽量細骨材を容積
比で３０〜５０％含むコンクリートを型枠に流し込み、
振動プレス成型した後、即時脱型して得られた成形体を
養生後、スプリット加工してブロックを得る、１．７以
下の嵩比重、８Ｎ／ｍｍ²以上の圧縮強度を有する軽量
ブロックの製造方法に関する。以下に本発明を詳細に説
明する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、或る特性を有する石
炭灰系軽量細骨材を細骨材の一部として使用することを
特徴とする。該細骨材は、単位容積重量０．２〜０．５
ｋｇ／リットル、吸水率１５％以下の軽量性・低吸水性
を有していることが必須であるが、加圧成形を可能にす
るため、圧縮強度が高いものであることが望ましい。

【０００７】この特性を満足する石炭灰系軽量細骨材と
して、ニューＵライトの商品名で市販されているものを
使用するのが便利である。ニューＵライトは、原料石炭
灰に焼結助材としてのパーライトダスト及び発泡材とし
ての炭化ケイ素を加えたものを造粒した後、粒度分布を
或る範囲内に抑えた造粒物を焼成して製造された均一性
に優れた低吸水性軽量細骨材であり、市販されており容
易に入手できるものである。今回使用した３種のニュー
Ｕライトの特性を、他の骨材特性と共に表１に示すが、
軽量・低吸水率であるだけでなく、加圧時における骨材
強度が、例えば１０ｋｇ／ｃｍ²加圧下での体積残存率
が９０％以上と大きいため、成形時の割れ・潰れが発生
し難い事に加え、形状が球に近いことから高い成形時充
填率を示し、本発明の軽量ブロック作製には最適の軽量
細骨材である。

【０００８】ニューＵライトで代表される石炭灰系軽量
細骨材は、後述するＣＦビーズやパーライト等の他の種
の軽量細骨材と共に、従来使われていた細骨材、例えば
スプリットブロック製造の際に使われていた石灰砂の一
部を置換する方法で使用されるが、機械的特性を維持し
ながら十分な軽量性を有するブロックを得るためには、
コンクリート中の石炭灰系軽量細骨材の配合比を３０〜
５０容量％とする。配合比が３０％より小であると軽量
化が進まず、一方、５０容量％より大であると、軽量化
は達成されるものの、表面が酷い荒々しさを呈するよう
になり、化粧ブロックとして好ましい製品を与えない。

【０００９】ニューＵライトに代表される石炭灰系軽量
細骨材は、粒度分布の異なるものが市販されているが、
夫々を単独で使用しても良いし、異なる粒度のものを数
種混合して使用しても良い。

【００１０】石炭灰系軽量細骨材は、コンクリート中容
積比で３０％以下の、粒径０．３ｍｍ以下の軽量微粉末
と混合使用するのが好ましい。粒径０．３ｍｍ以下の軽
量微粉末を併用する事により、成形時の充填密度が更に
大きくなり、寸法精度の更なる向上を計ること、及び、
球状石炭灰系軽量細骨材添加量が多い場合にブロック表
面が荒々しさを呈して美観が損なわれることの抑制が可
能となる。本発明において、石炭灰系軽量細骨材と併用
可能な粒径０．３ｍｍ以下の軽量微粉末例としては、パ
ーライト、中空フライアッシュ（ユニオン化成社製、商
品名：ＣＦビーズ）を挙げることが出来るが、吸水率の
低いＣＦビーズが、吸水性の更なる低減を可能にするこ
とからより好ましい材料である。

【００１１】本発明において水硬性成分であるセメント
としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトラン
ドセメント、高炉セメント、フライアッシュセメント等
のＪＩＳで規定されたものの使用が可能である。尚、フ
ライアッシュ、高炉スラグを混和材として添加し、セメ
ント量を低減する事が出来る。

【００１２】本発明のブロックには、ブロック外表面に
模様を付加するために化粧用の種石を混入させる事が出
来る。化粧用種石としては、石灰石、軽石、黒曜石、花
崗岩、煉瓦等の粉砕物が夫々単独でまたは混合物として
添加使用される。種石の粒径は５ｍｍ以上のものを、製
造目的に合わせ、種、粒径、添加量を適宜選択して使用
する事になるが、その添加量は材料全体に対して１０〜
３０重量％の範囲内とするのが好ましい。化粧用種石を
混入したものでは、成型脱型後にスプリット加工処理を
加えることにより、化粧ブロックを作製することが出来
る。

【００１３】本発明においては、混和剤は必ずしも使用
する必要はないが、市販の、即時脱型製品用ＡＥ剤の一
般的に使用される量の添加で、対凍害性の向上及びフレ
ッシュ状態でのコンステンシーの改善を図る事が出来
る。

【００１４】セメント、石炭灰系軽量細骨材の必須成分
に、必要に応じて加えた化粧用種石、０．３ｍｍ径以下
の微粉細骨材、混和剤を水と混練して行うコンクリート
の調合は、一般のコンクリートと同じ方法で行える。す
なわち、セメント、骨材の必須成分に、必要に応じて化
粧種石、混和材及び混和剤を加え、更に水を加え、ミキ
サー等の公知の手段で混合して調製する。この際、単位
水量は、７０〜１１０ｋｇ／ｍ³とするのが好ましい。
水量が多すぎると脱型後の変形が生じ易くなり、寸法精
度の低下に繋がる。一方、水量が少なすぎると充填性が
低下する事から、成型に要する時間の増大を招き生産性
が低下するだけでなく、表面に酷い荒れ、ひび割れが発
生した不良品の産まれる確率が高くなる。

【００１５】調合されたコンクリートは、公知の方法
で、成型、脱型、成型品の養生処理を順に加えることに
より製品ブロックを得ることができるが、型枠に流し込
んだコンクリートに振動プレス成型を加えた後、即時脱
型を行い、得られた成形体を養生後、スプリット加工を
加えるスプリットブロック成形方法が好適に適用出来
る。以下に具体的例を挙げて、本発明を更に詳しく説明
する。

【００１６】

【実施例】実施例１〜５、比較例１（１）使用材料セメントは普通ポルトランドセメントを使用した。ま
た、使用細骨材及び化粧石の特性をまとめて表１に示
す。石炭灰系軽量細骨材として使用したニューＵライト
については、ニューＵライト１号、２号、３号を容積比
で、１号：２号：３号＝３：４：３となるように混合し
たものである。表２中で、ＮＵと示されているものがそ
の混合物である。

【００１７】（２）コンクリート配合各材料の配合割合を表２に示す。細骨材については、従
来製品で使われている石灰砂の一部または全体を、ニュ
ーＵライト含有軽量骨材で置換する方法で添加したが、
コンクリート中におけるニューＵライトの容積比は、
（）内の数字で示されている。尚、石灰砂は、白色で
あるため顔料による着色で鮮明な色が得られるのに加
え、軽量ではないが微粉が比較的多く含まれているため
製作寸法誤差の小さな細骨材であり即時脱型が可能なた
め、スプリット加工法による化粧ブロック製造に多用さ
れているものである。

【００１８】（３）混練、成型表１の材料を表２の配合比で配合した配合物は、ターボ
ミキサ（容量：０．７ｍ³）を使用し、約３分間混練し
た。混練量は各０．３７ｍ³であった。混練物は、縦６
００×横４００×高さ１９０ｍｍのスプリット用型枠に
投入し、振動プレス成型を行った後、即時脱型を行い、
脱型後物については、５０℃の条件下で３時間蒸気養生
を行った後、材令７日でスプリット加工を行い個別ブロ
ックを得た。得られたブロックはその側面に、約６５ｍ
ｍ間隔で深さ約１５ｍｍの5本の縦縞を有しており、１
個の型枠からは１回に、縦約３９８×横約１２０×高さ
約１９０ｍｍの大きさで、３個の空孔を持った一般的形
状のブロック、５個の生産ができる。

【００１９】（４）ブロックの評価製造されたブロックについては、次の試験を実施し、特
性の評価を行った。・充填率：成型直後の５連ブロックの重量を測定し、充
填率を次式で求めた。充填率＝（測定重量／空隙を０とした場合の重量）×１
００・圧縮強度：ＪＩＳＡ５４０６に準じて、蒸気養生
後、スプリット加工したものを材令７、２８日まで気中
養生し、圧縮試験を実施し、次式より圧縮強度を求め
た。圧縮強度＝最大荷重／正味断面積・製作寸法誤差：強度試験実施前のブロックの長さを、
上、中、下段について測定し、測定値と設計寸法３９８
ｍｍとの差の内の最大値で表した。・嵩比重：７日間養生したものについて、空洞ブロック
に関するＪＩＳＡ５４０６記載の方法に準じて測定
した。・吸水率：ＪＩＳＡ５４０６に準じて静水中に２４
時間浸積させた後、ブロックの重量を測定し、吸水率を
求めた。・表面の仕上がり：硬化後のブロックの、型枠に接した
面について、表面仕上がり状態を目視で観察した。評価結果を表３に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】図１は、給材時間と充填率の関係を示した
ものであるが、ニューＵライトで部分的に置換した軽量
細骨材を使用した場合に、短い給材時間で高い充填率が
得られ、その結果、表３に示されるように、［給材→締
固め→脱型］１サイクル当たりの成型時間の１４秒から
１２秒への短縮が可能となった。また、製作寸法誤差も
十分小さく、特に、実施例４、５においては非常に小さ
くなっており、即時脱型に適したコンクリート組成にな
っていることが分かる。

【００２４】ニューＵライトまたはニューＵライト＋パ
ーライト、ニューＵライト＋ＣＦビーズによる石灰砂細
骨材置換率と、ブロック嵩比重との関係を図２に示す。
置換率と共に、当然、ブロック嵩比重は小さくなり、置
換率７０％で約３０％、置換率１００％で５０％以上
の、夫々無置換の場合に比べ軽量化を図ることが出来
る。

【００２５】ニューＵライトまたはニューＵライト＋パ
ーライト、ニューＵライト＋ＣＦビーズによる細骨材置
換率とブロック圧縮強度の関係を図３に示す。置換率と
共に圧縮強度は低下するが、置換率７０％においても、
ＪＩＳＡ５４０６の圧縮強度による区分１６に相当
する強度を、軽量化の更に進んだ置換率１００％におい
ても前記圧縮強度区分０８に相当する強度を有してい
る。

【００２６】

【発明の効果】軽量骨材として、ニューＵライトに示さ
れる特性の石炭灰系軽量細骨材を使用した本発明のブロ
ックは、ＪＩＳ圧縮強度区分１６相当以上の強度を保持
した状態で、従来品から約３０％軽量化されている。ま
た、従来品から５０％軽量化された状態でも、ＪＩＳ圧
縮強度区分０８相当以上の強度を維持している。更に、
成形時の充填性が良いため、従来品より短い給材時間で
成型が可能であるのに加え、製作寸法誤差が小さく即時
脱型が可能である事から、従来品より高い効率で生産で
きる。スプリット加工も容易であるため、化粧ブロック
の製造に最適である。すなわち、本発明は、従来品に比
して、特性及び生産性に優れた軽量ブロックを提供する
ものであり、利用価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】成形時における、給材時間と充填率の関係を示
す図である。

【図２】ニューＵライト含有軽量細骨材による骨材置換
率とブロック比重との関係を示す図である。

【図３】ニューＵライト含有軽量細骨材による骨材置換
率とブロック圧縮強度との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単位容積重量０．２〜０．５ｋｇ／リット
ル、吸水率１５％以下の石炭灰系軽量細骨材を容積比で
３０〜５０％含むコンクリートを成型して製造した、
１．７以下の嵩比重、８Ｎ／ｍｍ²以上の圧縮強度を有
する軽量ブロック。
【請求項２】石炭灰系軽量細骨材がニューＵライト（商
品名）である、請求項１に記載の軽量ブロック。
【請求項３】単位容積重量０．２〜０．５ｋｇ／リット
ル、吸水率１５％以下の石炭灰系軽量細骨材を容積比で
３０〜５０％含むコンクリートを型枠に流し込み、振動
プレス成型した後、即時脱型して得られた成形体を養生
後、スプリット加工してブロックを得る、１．７以下の
嵩比重、８Ｎ／ｍｍ²以上の圧縮強度を有する軽量ブロ
ックの製造方法。