JP2001047427A - Manufacture of extrusion-molded hydraulic composition - Google Patents
Manufacture of extrusion-molded hydraulic compositionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水硬性押出成形組
成物の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing a hydraulic extruded composition.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
セメント系、石膏系の押出成形品の製造において、補強
繊維としては長らくアスベストが使用されてきたが、こ
れはアスベスト繊維が強度、表面平滑性等のすべての面
で有効な補強繊維であることに起因する。しかし、近
年、アスベストによる発癌性などの問題が指摘され、そ
の使用量は減ってきている。アスベスト繊維に代替され
るものとして、ロックウールやガラス繊維などの使用も
試みられてきたが、これら無機質繊維は混練時や押出成
形時に折れてしまうため、補強効果が得られにくいとい
う欠点があった。2. Description of the Related Art
Asbestos has long been used as a reinforcing fiber in the production of cement-based and gypsum-based extruded products.This is because asbestos fiber is an effective reinforcing fiber in all aspects such as strength and surface smoothness. to cause. However, in recent years, problems such as carcinogenicity due to asbestos have been pointed out, and the amount of use thereof has been reduced. As an alternative to asbestos fiber, use of rock wool or glass fiber has been attempted, but these inorganic fibers are broken at the time of kneading or extrusion molding, and have a drawback that a reinforcing effect is hardly obtained. .
【０００３】また、パルプ繊維などの有機繊維を使用す
る方法も試みられてきたが、概して有機繊維は柔らかい
ため、分散時、混練時に繊維同士が絡み合って毛玉状に
なってしまい、非常に分散性の悪いものであった。この
ため、成形物表面の平滑性が著しく損なわれたり、組成
物に配合される無機質粉末の分散の低下が引き起こさ
れ、成形物としては非常に不均一な状態であり、部分的
に硬化不良や硬化していない箇所などが存在し、強度低
下を引き起こす原因となっていた。[0003] In addition, although a method using organic fibers such as pulp fibers has been attempted, organic fibers are generally soft, so that the fibers are entangled with each other at the time of dispersion and kneading to form a pill, which is extremely dispersible. It was bad. For this reason, the smoothness of the surface of the molded product is significantly impaired, or the dispersion of the inorganic powder mixed with the composition is reduced, and the molded product is in a very non-uniform state, and partially has poor curing and Uncured portions and the like were present, causing a decrease in strength.
【０００４】このような現象を解決するために種々の方
法が試みられており、例えば特許第２７６１７５０号公
報では、石膏系の押出成形において、ウエットボリュー
ムを管理したパルプ繊維を所定量使用することにより、
分散性を高める方法が提案されている。また、特許第２
８１０４２３号公報においては、セメント系押出成形に
おいて、短繊維のパルプ繊維を使用することにより分散
性を高め、曲げ強度を確保する方法が提案されている。Various methods have been tried to solve such a phenomenon. For example, in Japanese Patent No. 2761750, in gypsum-based extrusion molding, a predetermined amount of pulp fiber whose wet volume is controlled is used. ,
Methods for increasing dispersibility have been proposed. Patent No. 2
Japanese Patent Application Laid-Open No. 810423 proposes a method of improving dispersibility and securing bending strength by using short pulp fibers in cement-based extrusion molding.
【０００５】しかし、いずれの場合においても、分散時
の水量増加などは避けられず、充分な分散性及びそれに
伴う表面の平滑性、強度特性の改良は不充分なものであ
った。However, in any case, an increase in the amount of water at the time of dispersion is inevitable, and sufficient dispersibility and accompanying improvement in surface smoothness and strength characteristics are insufficient.
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、材料の分散が完全に行われるため、押出し後の成形
物の表面状態や強度特性を改善することができる水硬性
押出成形組成物の製造方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and since a material is completely dispersed, a hydraulic extruded composition capable of improving the surface condition and strength characteristics of a molded product after extrusion is provided. It is intended to provide a manufacturing method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、水硬性物質、骨材、補強繊維、増粘剤を含む粉体
材料をドライブレンドして水を加え混練した後に、分散
助剤を添加することにより、補強繊維を配合しても水量
を増加させることなく、補強繊維を含む材料分散が完全
に行われることを知見し、本発明をなすに至ったもので
ある。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found that powders containing hydraulic substances, aggregates, reinforcing fibers, and thickeners have been obtained. By dry-blending the body material, adding water and kneading, and adding a dispersing aid, it is possible to completely disperse the material including the reinforcing fibers without increasing the amount of water even when compounding the reinforcing fibers. It has been found that the present invention has been accomplished.
【０００８】従って、本発明は、水硬性物質、骨材、補
強繊維、増粘剤、分散助剤、及び水を含む水硬性押出成
形組成物を製造するに際し、上記分散助剤及び水以外の
成分をドライブレンドした後、これに水を加えて混練
し、次いで分散助剤を添加して混練することを特徴とす
る水硬性押出成形組成物の製造方法を提供する。Accordingly, the present invention provides a method for producing a hydraulic extruded composition containing a hydraulic substance, an aggregate, a reinforcing fiber, a thickener, a dispersing aid, and water. Provided is a method for producing a hydraulically extruded composition, comprising dry blending components, adding water to the mixture, kneading the mixture, and then adding a dispersing agent and kneading the mixture.
【０００９】以下、本発明につき更に具体的に説明する
と、本発明の押出成形組成物の製造方法は、セメントそ
の他の水硬性物質、骨材、補強繊維、増粘剤を含む粉体
材料をドライブレンドして水を加え混練した後に、減水
剤、高性能減水剤、流動化剤などの分散助剤を添加する
ことを特徴とするものである。分散助剤及び水以外の成
分をドライブレンドした後、これに水を加え、次いで分
散助剤を添加しない場合は、分散助剤が局所的に吸着し
てしまい、本来の分散性が発揮されず、本発明の目的が
達せられない。分散助剤以外の材料を混練して、材料の
分散程度が進んだ状態で分散助剤を添加することによ
り、分散助剤本来の性能が発揮されるものである。特
に、押出成形組成物の場合、必要とする水量が少なく、
混練物が固いため、そもそも材料の分散が困難であり、
本発明の方法によって分散状態の改善が図られる。Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The method for producing an extrusion-molded composition of the present invention comprises the steps of drying a powder material containing cement or other hydraulic substance, aggregate, reinforcing fiber, and a thickener. After blending, adding water and kneading, a dispersing aid such as a water reducing agent, a high-performance water reducing agent, and a fluidizing agent is added. After dry blending the components other than the dispersing aid and water, add water to this, and then if no dispersing aid is added, the dispersing aid is locally adsorbed and the original dispersibility is not exhibited. However, the object of the present invention cannot be achieved. By kneading materials other than the dispersing aid and adding the dispersing aid in a state where the degree of dispersion of the material is advanced, the inherent performance of the dispersing aid is exhibited. In particular, in the case of an extruded composition, the required amount of water is small,
Because the kneaded material is hard, it is difficult to disperse the materials in the first place,
By the method of the present invention, the state of dispersion is improved.
【００１０】本発明において、水硬性物質としては、セ
メントや石膏などが挙げられるが、セメントとしては、
普通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、早強セメント、アルミナセメント、マグ
ネシウムセメントなどが用いられる。In the present invention, examples of the hydraulic substance include cement and gypsum.
Ordinary Portland cement, blast furnace cement, fly ash cement, early strength cement, alumina cement, magnesium cement and the like are used.
【００１１】更に場合によっては、フライアッシュやシ
リカフューム、高炉スラグなどを添加することも可能で
ある。Further, in some cases, fly ash, silica fume, blast furnace slag, and the like can be added.
【００１２】また、セメント系に限らず、焼き石膏など
の石膏を用いることも可能である。これらの水硬性物質
の添加量は、所望される強度や強度発現時間等により決
めることができる。In addition to the cement-based gypsum, it is also possible to use plaster such as calcined gypsum. The amount of these hydraulic substances to be added can be determined according to the desired strength and strength development time.
【００１３】上記水硬性物質に対し、必要に応じて骨材
を配合することができる。骨材としては、珪石粉が主に
用いられるが、必要に応じて再生骨材や軽量化を図るた
めの発泡パーライト、スチレンビーズ、無機質中空微小
球、有機質中空微小球なども用いられる。更に場合によ
っては、アスベスト代替として知られるワラストナイ
ト、雲母、セピオライト等を混入することも可能であ
る。An aggregate can be added to the above-mentioned hydraulic substance as required. Silica powder is mainly used as the aggregate, but recycled aggregate, foamed pearlite, styrene beads, inorganic hollow microspheres, organic hollow microspheres, and the like are also used as needed, as required. Further, in some cases, wollastonite, mica, sepiolite, or the like, which is known as an asbestos substitute, can be mixed.
【００１４】骨材の使用量は、適宜選定されるが、上記
水硬性物質と骨材との合計量１００重量部中０．１〜９
０重量部が好ましく、特に１０〜９０重量部である。な
お、軽量骨材については、水硬性物質と骨材との合計量
１００重量部中０．１〜１０重量部とすることができ
る。The amount of the aggregate to be used is appropriately selected, but 0.1 to 9 parts per 100 parts by weight of the total amount of the hydraulic substance and the aggregate is used.
0 parts by weight is preferred, and particularly 10 to 90 parts by weight. In addition, about a lightweight aggregate, it can be 0.1-10 weight part in 100 weight part of total amount of hydraulic substance and aggregate.
【００１５】水硬性物質及び骨材以外でも、必要に応
じ、凝結遅延剤や凝結促進剤、更に補強繊維、増粘剤を
粉体材料として添加する。In addition to the hydraulic substance and the aggregate, a setting retarder and a setting accelerator, as well as a reinforcing fiber and a thickener may be added as a powder material as required.
【００１６】凝結遅延剤や凝結促進剤は、セメント系、
石膏系それぞれに適した凝結遅延剤や凝結促進剤が用い
られ、その使用量は、押出成形後に養生に入るまでの状
態を勘案して決められるが、通常は水硬性物質と骨材と
の合計量１００重量部に対して０．０１〜１０重量部の
範囲である。[0016] The setting retarder or setting accelerator may be a cement type,
A setting retarder and setting accelerator suitable for each gypsum system are used, and the amount of use is determined in consideration of the state of the molding after it is extruded and before curing, but usually the sum of the hydraulic material and the aggregate is used. It is in the range of 0.01 to 10 parts by weight per 100 parts by weight.
【００１７】補強繊維としては、パルプ繊維が好適に用
いられる。パルプ繊維は適度な保水性があり、加圧され
ることによりある程度脱水するといった性質を有する。
即ち、マトリクス中の環境に応じて水分移動がたやすく
行われるため、クラック発生防止などの面で好ましいほ
か、押出成形物に靱性が備わるため、アスベストを全く
使用しない場合でも適量使用することにより、必要な曲
げ強度を得ることができる。As the reinforcing fibers, pulp fibers are preferably used. Pulp fibers have an appropriate water retention property and have a property of being dehydrated to some extent when pressed.
In other words, moisture is easily transferred according to the environment in the matrix, which is preferable in terms of preventing cracks and the like.In addition, since the extruded product has toughness, by using an appropriate amount even when asbestos is not used at all, The required bending strength can be obtained.
【００１８】パルプ繊維の他に、衝撃強度を改善するた
めにポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アラミド繊
維、その他の合成繊維なども使用される場合がある。こ
れらの使用量は、通常の使用範囲でよいが、所望される
曲げ強さや衝撃強さによって異なるため、一般には水硬
性物質と骨材との合計量１００重量部に対して０．１〜
３０重量部の範囲で使用される。特に、使用量がこの範
囲より少ない場合には補強効果が得られず、また多すぎ
る場合は繊維の分散が充分に行われなくなるため、却っ
て強度低下を招いたりする場合がある。In addition to pulp fibers, polypropylene fibers, vinylon fibers, aramid fibers, and other synthetic fibers may be used to improve impact strength. The amount of these used may be in the usual range of use, but depends on the desired flexural strength and impact strength, and is generally 0.1 to 100 parts by weight based on the total amount of the hydraulic substance and the aggregate of 100 parts by weight.
Used in the range of 30 parts by weight. In particular, if the amount is less than this range, no reinforcing effect can be obtained, and if it is too large, the fibers are not sufficiently dispersed, which may lead to a reduction in strength.
【００１９】また、押出成形時には、材料の粘着性や保
水性を確保するため、メチルセルロースなどのアルキル
セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースやヒ
ドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエ
チルセルロースなどのヒドロキシアルキルアルキルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのヒドロキシ
アルキルセルロースなどに代表される水溶性セルロース
エーテルやポリアクリルアミド、ポバールや変性澱粉な
どの増粘剤が使用される。増粘剤の使用量は、押出成形
に必要な性状となるように定めればよいが、例えば水溶
性セルロースエーテルであるヒドロキシプロピルメチル
セルロースの場合においては、水硬性物質と骨材との合
計量１００重量部に対して０．１〜５．０重量部の範囲
である。添加量が少なすぎると保水性に劣り、押出成形
時にブリーディングを起こし、閉塞の原因となったり、
可塑性が不足するため押出成形ができなかったりするこ
とになる。一方、多すぎるとコスト的に不利となるばか
りか、混練物の粘着力が増加し、不必要に押出成形圧力
が増加したり、硬化不良を引き起こす原因となったりす
る。このような状態を引き起こさないように添加量を定
めることができる。At the time of extrusion molding, in order to secure the tackiness and water retention of the material, an alkyl cellulose such as methylcellulose, a hydroxyalkylalkylcellulose such as hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose and hydroxyethylethylcellulose, and a hydroxyalkylcellulose such as hydroxyethylcellulose. Thickeners such as water-soluble cellulose ethers represented by alkylcellulose, polyacrylamide, poval and modified starch are used. The amount of the thickener used may be determined so as to have properties necessary for extrusion molding. For example, in the case of hydroxypropylmethylcellulose which is a water-soluble cellulose ether, the total amount of the hydraulic substance and the aggregate is 100%. It is in the range of 0.1 to 5.0 parts by weight based on parts by weight. If the amount is too small, the water retention is inferior, causing bleeding during extrusion molding, causing clogging,
Extrusion may not be possible due to insufficient plasticity. On the other hand, if it is too large, it is disadvantageous not only in cost, but also the adhesive strength of the kneaded material increases, which unnecessarily increases the extrusion molding pressure and causes poor curing. The addition amount can be determined so as not to cause such a state.
【００２０】本発明において分散助剤として用いられる
減水剤、高性能減水剤や流動化剤は、市販されているも
のでよい。大別してメラミン系（高縮合トリアジン化合
物）であるモルマスターＦ−１０（昭和電工製）、ＮＬ
−４０００（エヌエムビー製）など、ポリカルボン酸系
であるコアフローＮＦ−１００（小野田製）、ＳＰ−８
Ｓ（エヌエムビー製）、チューポールＨＰ−８（竹本油
脂製）、ＨＳ−７００（サンフロー製）、ＦＰ−３００
ＵＡ−２（エフピーケー製）など、β−ナフタレンスル
ホン酸系であるレオビルド１４４０（エヌエムビー
製）、マイティ１００（花王製）などが挙げられるが、
添加量及びコスト性能面からすると、ポリカルボン酸
系、β−ナフタレンスルホン酸系の分散助剤を用いるこ
とが好ましい。分散助剤の添加量は、水硬性物質と骨材
との合計量１００重量部に対して０．０５〜６．０重量
部、好ましくは０．１〜３．０重量部の範囲である。使
用量がこの範囲より少ないと分散に対する効果がなく、
この範囲より多いと硬化不良を引き起こすといった問題
が発生する。The water reducing agent, high-performance water reducing agent and superplasticizer used as a dispersing aid in the present invention may be commercially available ones. Molmaster F-10 (manufactured by Showa Denko), which is a melamine-based (highly condensed triazine compound), NL
Coreflow NF-100 (manufactured by Onoda), which is a polycarboxylic acid type, such as -4000 (manufactured by NMB), SP-8
S (manufactured by NMB), Tupole HP-8 (manufactured by Takemoto Yushi), HS-700 (manufactured by Sunflow), FP-300
UA-2 (manufactured by FPK), β-naphthalenesulfonic acid-based Leobuild 1440 (manufactured by NMB), Mighty 100 (manufactured by Kao), and the like.
From the viewpoint of the amount added and cost performance, it is preferable to use a polycarboxylic acid-based or β-naphthalenesulfonic acid-based dispersing aid. The addition amount of the dispersing aid is in the range of 0.05 to 6.0 parts by weight, preferably 0.1 to 3.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the hydraulic substance and the aggregate. If the amount used is less than this range, there is no effect on dispersion,
If the amount is larger than this range, a problem such as inferior curing occurs.
【００２１】本発明においては、上記分散助剤及び水以
外の成分をドライブレンドした後、水を加えて混練す
る。この場合、ドライブレンド、混練操作は、常法に従
って行うことができる。In the present invention, after the components other than the above-mentioned dispersing aid and water are dry-blended, water is added and kneaded. In this case, the dry blending and kneading operations can be performed according to a conventional method.
【００２２】また、水の添加量は、水硬性物質及び骨材
の合計量１００重量部に対し２０〜９０重量部とするこ
とができ、多量の水を使用する必要はない。The amount of water to be added can be 20 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the hydraulic substance and the aggregate, and it is not necessary to use a large amount of water.
【００２３】次いで、本発明では、得られた混練物に対
し分散助剤を加えて混練するものである。これにより、
補強繊維を含む押出成形組成物用成分が均一に分散さ
れ、繊維が偏在することのない押出成形組成物が得られ
る。この押出成形組成物は、常法に従って押出成形、養
生されるものであるが、各成分が均一分散しているの
で、成形物の表面状態が良好である上、機械的強度が高
いものである。Next, in the present invention, the obtained kneaded material is kneaded by adding a dispersing aid. This allows
The components for the extrusion molding composition containing the reinforcing fibers are uniformly dispersed, and an extrusion molding composition without uneven distribution of the fibers is obtained. The extruded composition is extruded and cured according to a conventional method. Since the components are uniformly dispersed, the molded product has a good surface condition and high mechanical strength. .
【００２４】[0024]
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【００２５】［実施例１〜５，比較例１〜３］以下の材
料を使用し、表１，２の配合の押出成形組成物を得た。 （１）セメント：普通ポルトランドセメント（太平洋セメント製） （２）珪石粉：珪砂２５０メッシュパス品 （３）パルプ：平均繊維長１ｍｍ （４）ポリプロピレン繊維：繊維長６ｍｍ （５）水溶性セルロースエーテル： メトローズＳＨＶ−ＰＦ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース） （１％水溶液粘度１４５００ｍＰａ・ｓ，信越化学工業製） （６）ポリカルボン酸系高性能減水剤： コアフローＮＦ−１００（小野田製） ＦＰ−３００ＵＡ−２（エフピーケー製） （７）β−ナフタレンスルホン酸系高性能減水剤： マイティ１００（花王製） レオビルド１４４０（エヌエムビー製） （８）メラミン系減水剤：モルマスターＦ−１０（昭和電工製） （９）水：水道水Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 The following materials were used to obtain extruded compositions having the compositions shown in Tables 1 and 2. (1) Cement: ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement) (2) Silica powder: silica sand 250 mesh pass product (3) Pulp: average fiber length 1 mm (4) Polypropylene fiber: fiber length 6 mm (5) Water-soluble cellulose ether: Metrolose SHV-PF (hydroxypropyl methylcellulose) (1% aqueous solution viscosity 14500 mPa · s, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (6) Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent: Coreflow NF-100 (manufactured by Onoda) FP-300UA-2 (FPK (7) β-naphthalenesulfonic acid-based high-performance water reducing agent: Mighty 100 (manufactured by Kao) Leobuild 1440 (manufactured by NMB) (8) Melamine-based water reducing agent: Molemaster F-10 (manufactured by Showa Denko) (9) Water :Tap water
【００２６】＜混練方法＞実施例においては、水と分散
助剤（６），（７），（８）以外の材料をヘンシェル型
ミキサーにて３分間混合し、これに所定量の水を加えた
後、更に２分間混合した。その後、１０Ｌのニーダール
ーダーにて分散助剤（６），（７），（８）を添加し、
５分間混練した後、押出成形を行った。比較例において
は、全く分散助剤を使用しなかった場合と、分散助剤を
水と同時に添加した以外は、実施例と同様な方法で行っ
た。<Kneading Method> In the examples, water and materials other than the dispersing aids (6), (7) and (8) were mixed for 3 minutes by a Henschel mixer, and a predetermined amount of water was added thereto. After that, the mixture was further mixed for 2 minutes. Then, the dispersion aids (6), (7) and (8) were added in a 10 L kneader-ruder,
After kneading for 5 minutes, extrusion molding was performed. In Comparative Examples, the same method as in Example was used except that no dispersing aid was used and that the dispersing aid was added simultaneously with water.
【００２７】＜測定法＞ダイス形状６×７５ｍｍを使用
して平板を作製し、その表面状態を観察した。また、ダ
イス形状２０×４０ｍｍを用いて押出成形を行い、６５
℃で１０時間一次養生し、次いで１７０℃で８時間オー
トクレーブ養生を行った後、曲げ強さ、圧縮強さを測定
した。測定法はＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じた。結果を
表１，２に示す。<Measurement Method> A flat plate was prepared using a die shape of 6 × 75 mm, and the surface condition was observed. Extrusion was performed using a die shape of 20 × 40 mm,
After primary curing at 10 ° C. for 10 hours and then autoclaving at 170 ° C. for 8 hours, the flexural strength and compressive strength were measured. The measuring method was based on JIS R5201. The results are shown in Tables 1 and 2.
【００２８】[0028]
【表１】 ＊ 材料は重量部表示 ＊ 強さはＮ／ｍｍ2表示[Table 1] * Material parts displayed * strength N / mm 2 Display
【００２９】[0029]
【表２】 ＊ 材料は重量部表示 ＊ 強さはＮ／ｍｍ2表示[Table 2] * Material parts displayed * strength N / mm 2 Display
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、押出成形において材料
分散が確実に行われるため、表面成形性を改良し、更に
強度特性も改善することができる。According to the present invention, since the material is reliably dispersed in the extrusion molding, the surface formability can be improved and the strength characteristics can be improved.
Claims (1)
分散助剤、及び水を含む水硬性押出成形組成物を製造す
るに際し、上記分散助剤及び水以外の成分をドライブレ
ンドした後、これに水を加えて混練し、次いで分散助剤
を添加して混練することを特徴とする水硬性押出成形組
成物の製造方法。1. A hydraulic substance, an aggregate, a reinforcing fiber, a thickener,
In preparing a hydraulic extrusion molding composition containing a dispersing aid and water, after dry-blending the above-mentioned dispersing aid and components other than water, water is added thereto, kneaded, and then the dispersing aid is added. A method for producing a hydraulically extruded composition, comprising kneading and kneading.
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