JP2001302367A - 軽量気泡コンクリートの製造方法 - Google Patents
軽量気泡コンクリートの製造方法Info
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- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
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- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度かつ靱性にも優れ、乾燥収縮が小さな
軽量気泡コンクリートを製造する。 【解決手段】 軽量気泡コンクリートの珪酸質原料とし
て、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上である珪石
（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、石英の平均単結晶粒径が
１０μｍ以上４０μｍ未満である珪石（Ｂ）を粉砕した
珪石粉末との混合物を使用し、前記珪石（Ａ）からの珪
石粉末及び前記珪石（Ｂ）からの珪石粉末を共に２０重
量％以上、８０重量％以下となるように配合する。この
際、珪石（Ａ）及び（Ｂ）を、予め所定の配合比とした
混合状態で同一の粉砕設備によって粉砕することができ
る。
軽量気泡コンクリートを製造する。 【解決手段】 軽量気泡コンクリートの珪酸質原料とし
て、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上である珪石
（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、石英の平均単結晶粒径が
１０μｍ以上４０μｍ未満である珪石（Ｂ）を粉砕した
珪石粉末との混合物を使用し、前記珪石（Ａ）からの珪
石粉末及び前記珪石（Ｂ）からの珪石粉末を共に２０重
量％以上、８０重量％以下となるように配合する。この
際、珪石（Ａ）及び（Ｂ）を、予め所定の配合比とした
混合状態で同一の粉砕設備によって粉砕することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、珪酸質原料の配合
を改良した軽量気泡コンクリートの製造方法に関する。
を改良した軽量気泡コンクリートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軽量気泡コンクリートの製造方法
は次のようである。珪酸質原料及び石灰質原料等からな
る主原料に発泡剤及び水を加えてミキサーで混練するこ
とによりスラリーとなし、これを予め補強筋を配した型
枠内に流し込む。型枠内では、スラリーが発泡しつつ硬
化して半硬化体が形成される。そして、この半硬化体を
型枠から脱型してピアノ線で所定の形状に切断し、オー
トクレーブ釜に収容して高温高圧養生すれば半硬化体が
完全硬化した軽量気泡コンクリートが完成する。なお、
ここで珪酸質原料としては一般的には石英の平均単結晶
粒径が１０μｍ〜１００μｍの石英からなる一種類の珪
石（この明細書で珪砂を含む概念として使用する）が使
用され、石灰質原料としては生石灰、消石灰又はセメン
トが使用されている。
は次のようである。珪酸質原料及び石灰質原料等からな
る主原料に発泡剤及び水を加えてミキサーで混練するこ
とによりスラリーとなし、これを予め補強筋を配した型
枠内に流し込む。型枠内では、スラリーが発泡しつつ硬
化して半硬化体が形成される。そして、この半硬化体を
型枠から脱型してピアノ線で所定の形状に切断し、オー
トクレーブ釜に収容して高温高圧養生すれば半硬化体が
完全硬化した軽量気泡コンクリートが完成する。なお、
ここで珪酸質原料としては一般的には石英の平均単結晶
粒径が１０μｍ〜１００μｍの石英からなる一種類の珪
石（この明細書で珪砂を含む概念として使用する）が使
用され、石灰質原料としては生石灰、消石灰又はセメン
トが使用されている。
【０００３】さて、完成した軽量気泡コンクリートを微
視的に観察すると、珪石の周りをトバモライトが取り囲
んだ形態となっている。トバモライトはオートクレーブ
養生中に珪酸質原料と石灰質原料との反応によって生成
するが、珪酸質原料はトバモライトを生成するに必要以
上の量が添加されており、従って、過剰で未反応のまま
残留した珪酸質原料（珪石）の周りにトバモライトが付
着して取り囲んだ形態となる。
視的に観察すると、珪石の周りをトバモライトが取り囲
んだ形態となっている。トバモライトはオートクレーブ
養生中に珪酸質原料と石灰質原料との反応によって生成
するが、珪酸質原料はトバモライトを生成するに必要以
上の量が添加されており、従って、過剰で未反応のまま
残留した珪酸質原料（珪石）の周りにトバモライトが付
着して取り囲んだ形態となる。
【０００４】このような軽量気泡コンクリートの製造に
おいて、圧縮強度等の物性が優れた製品を得るには、オ
ートクレーブ養生によって結晶度が高いトバモライトを
生成させることが重要であることが知られている。
おいて、圧縮強度等の物性が優れた製品を得るには、オ
ートクレーブ養生によって結晶度が高いトバモライトを
生成させることが重要であることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに未反応の珪石はその周囲に強固に付着するトバモラ
イトに包み込まれているから、軽量気泡コンクリートに
外力が作用したときには、未反応珪石が応力を分散させ
る骨材として機能する。この点に着目し、本出願人は特
開昭６４−７２９７７号（特公平５−１６３９４号）に
開示したように、石英単結晶の粒径が１００μｍ以上で
あり、かつ粒径が１００〜１０００μｍである粗粒珪石
を含ませることにより軽量気泡コンクリートの靱性を従
来に比べて向上させる技術を開発した。
うに未反応の珪石はその周囲に強固に付着するトバモラ
イトに包み込まれているから、軽量気泡コンクリートに
外力が作用したときには、未反応珪石が応力を分散させ
る骨材として機能する。この点に着目し、本出願人は特
開昭６４−７２９７７号（特公平５−１６３９４号）に
開示したように、石英単結晶の粒径が１００μｍ以上で
あり、かつ粒径が１００〜１０００μｍである粗粒珪石
を含ませることにより軽量気泡コンクリートの靱性を従
来に比べて向上させる技術を開発した。
【０００６】しかしながら、珪石粉末の粒径を大きくす
ると、今度は石灰質原料との反応性が低くなるために、
トバモライトの結晶度が充分に高くならないという欠点
が生じてくる。しかも、骨材強度を上げるべく単に粒径
が大きな珪石粉末を使用すると、これが小さな石英単結
晶が集合したものであったときには、オートクレーブ養
生中に、珪石粉末の表面だけでなくそれを構成する石英
単結晶相互の結晶界面でも溶解が起こるため、骨材とし
て機能することが期待されている粗粒珪石が脆弱にな
り、結局、軽量コンクリートの靱性を充分に向上させる
ことができないという問題があった。また、石英単結晶
相互間の界面が溶解して微細な隙間が生成すると、ここ
に自由水が浸透することになるから、乾燥後に珪石の収
縮が発生し、結局、軽量気泡コンクリートとして乾燥収
縮が大きな材料となってしまう。かといって、粗粒珪石
と、石英単結晶の粒径が極めて小さな微粒珪石とを混合
して珪酸質原料としても、微粒珪石から非晶質のＣＳＨ
が生成するため、逆にトバモライトの生成率が悪くなる
という問題があり石英単結晶の粒径の選択は簡単ではな
い。加えて、珪酸質原料として粗粒珪石と微粒珪石との
２種類を準備しなくてはならないことは、珪石の粉砕設
備が２種類必要となることを意味するから、設備費が嵩
み、かつ、生産性が大きく低下するという現実的な問題
もある。
ると、今度は石灰質原料との反応性が低くなるために、
トバモライトの結晶度が充分に高くならないという欠点
が生じてくる。しかも、骨材強度を上げるべく単に粒径
が大きな珪石粉末を使用すると、これが小さな石英単結
晶が集合したものであったときには、オートクレーブ養
生中に、珪石粉末の表面だけでなくそれを構成する石英
単結晶相互の結晶界面でも溶解が起こるため、骨材とし
て機能することが期待されている粗粒珪石が脆弱にな
り、結局、軽量コンクリートの靱性を充分に向上させる
ことができないという問題があった。また、石英単結晶
相互間の界面が溶解して微細な隙間が生成すると、ここ
に自由水が浸透することになるから、乾燥後に珪石の収
縮が発生し、結局、軽量気泡コンクリートとして乾燥収
縮が大きな材料となってしまう。かといって、粗粒珪石
と、石英単結晶の粒径が極めて小さな微粒珪石とを混合
して珪酸質原料としても、微粒珪石から非晶質のＣＳＨ
が生成するため、逆にトバモライトの生成率が悪くなる
という問題があり石英単結晶の粒径の選択は簡単ではな
い。加えて、珪酸質原料として粗粒珪石と微粒珪石との
２種類を準備しなくてはならないことは、珪石の粉砕設
備が２種類必要となることを意味するから、設備費が嵩
み、かつ、生産性が大きく低下するという現実的な問題
もある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、トバモライトの
マトリックスを高い結晶度で生成させることができ、し
かも未反応珪石が十分に強い骨材として応力を分散させ
ることができ、高強度かつ靱性にも優れ、さらには乾燥
収縮も小さな軽量気泡コンクリートの製造方法を提供す
ることにある。また、他の目的は、かかる軽量気泡コン
クリートの製造にあたって珪石の粉砕を合理的に行うこ
とができて設備費の高騰を抑え、生産性も高めることが
できる軽量気泡コンクリートの製造方法を提供すること
にある。
マトリックスを高い結晶度で生成させることができ、し
かも未反応珪石が十分に強い骨材として応力を分散させ
ることができ、高強度かつ靱性にも優れ、さらには乾燥
収縮も小さな軽量気泡コンクリートの製造方法を提供す
ることにある。また、他の目的は、かかる軽量気泡コン
クリートの製造にあたって珪石の粉砕を合理的に行うこ
とができて設備費の高騰を抑え、生産性も高めることが
できる軽量気泡コンクリートの製造方法を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、オートクレー
ブ養生によってトバモライトが充分に生成し、しかも骨
材として機能する未反応珪石が脆弱になることがない条
件を、石英の平均単結晶粒径が異なる２種類の珪石原料
を使用し、その配合割合を特定のものとすることで見い
だしたものである。
ブ養生によってトバモライトが充分に生成し、しかも骨
材として機能する未反応珪石が脆弱になることがない条
件を、石英の平均単結晶粒径が異なる２種類の珪石原料
を使用し、その配合割合を特定のものとすることで見い
だしたものである。
【０００９】すなわち、請求項１に係る発明は、珪酸質
原料及び石灰質原料からなる主原料に発泡剤及び水を加
えて型枠内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半
硬化体を高温高圧蒸気養生する軽量気泡コンクリートの
製造方法において、前記珪酸質原料は、石英の平均単結
晶粒径が４０μｍ以上である珪石（Ａ）を粉砕した珪石
粉末と、石英の平均単結晶粒径が１０μｍ以上４０μｍ
未満である珪石（Ｂ）を粉砕した珪石粉末との混合物か
らなり、前記珪石（Ａ）からの珪石粉末及び前記珪石
（Ｂ）からの珪石粉末を共に２０重量％以上、８０重量
％以下となるように配合するところに特徴を有する。
原料及び石灰質原料からなる主原料に発泡剤及び水を加
えて型枠内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半
硬化体を高温高圧蒸気養生する軽量気泡コンクリートの
製造方法において、前記珪酸質原料は、石英の平均単結
晶粒径が４０μｍ以上である珪石（Ａ）を粉砕した珪石
粉末と、石英の平均単結晶粒径が１０μｍ以上４０μｍ
未満である珪石（Ｂ）を粉砕した珪石粉末との混合物か
らなり、前記珪石（Ａ）からの珪石粉末及び前記珪石
（Ｂ）からの珪石粉末を共に２０重量％以上、８０重量
％以下となるように配合するところに特徴を有する。
【００１０】また、請求項２の発明は、珪酸質原料及び
石灰質原料からなる主原料に発泡剤及び水を加えて型枠
内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半硬化体を
高温高圧蒸気養生する軽量気泡コンクリートの製造方法
において、前記珪酸質原料は、石英の平均単結晶粒径が
４０μｍ以上である珪石（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、
石英の平均単結晶粒径が１５μｍ以上４０μｍ未満であ
る珪石（Ｃ）を粉砕した珪石粉末との混合物からなり、
前記珪石（Ａ）からの珪石粉末及び前記珪石（Ｃ）から
の珪石粉末を共に３０重量％以上、７０重量％以下とな
るように混合し、かつ、その混合状態の珪石粉末のブレ
ーン比表面積が２５００〜４０００ｃｍ ２／ｇとなるよ
うにしたところに特徴を有する。
石灰質原料からなる主原料に発泡剤及び水を加えて型枠
内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半硬化体を
高温高圧蒸気養生する軽量気泡コンクリートの製造方法
において、前記珪酸質原料は、石英の平均単結晶粒径が
４０μｍ以上である珪石（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、
石英の平均単結晶粒径が１５μｍ以上４０μｍ未満であ
る珪石（Ｃ）を粉砕した珪石粉末との混合物からなり、
前記珪石（Ａ）からの珪石粉末及び前記珪石（Ｃ）から
の珪石粉末を共に３０重量％以上、７０重量％以下とな
るように混合し、かつ、その混合状態の珪石粉末のブレ
ーン比表面積が２５００〜４０００ｃｍ ２／ｇとなるよ
うにしたところに特徴を有する。
【００１１】なお、ここで、石英の平均単結晶粒径と
は、珪石の薄片を作成して６０倍〜４００倍程度の偏光
顕微鏡で断面写真を撮影し、その撮影画像から測定・算
出したものである。
は、珪石の薄片を作成して６０倍〜４００倍程度の偏光
顕微鏡で断面写真を撮影し、その撮影画像から測定・算
出したものである。
【００１２】また、請求項３の発明は、前記珪石（Ａ）
及び（Ｂ）又は前記珪石（Ａ）及び（Ｃ）を予め混合状
態で同一の粉砕設備によって粉砕することにより混合さ
れた珪石粉末を珪酸質原料として使用するところに特徴
を有する。
及び（Ｂ）又は前記珪石（Ａ）及び（Ｃ）を予め混合状
態で同一の粉砕設備によって粉砕することにより混合さ
れた珪石粉末を珪酸質原料として使用するところに特徴
を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】（請求項１の発明）骨材として残
る珪石は、多結晶体ではなく単結晶体であることが好ま
しい。多結晶体では、単結晶相互の結晶界面から破壊さ
れやすく、脆弱になるからである。このような珪石がオ
ートクレーブ養生を経ても十分な強度を有する骨材とし
て残るためには、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上
である珪石原料を使用することが必要である（珪石
（Ａ））。４０μｍ未満では、骨材として残留した珪石
は多結晶体となって脆弱となるからである。また、その
平均単結晶粒径は１００μｍ以上であることがより好ま
しく、また、平均単結晶粒径が４０μｍ以上であって、
かつ粉砕仕事指数が５０ＭＪ／ｔ以上であることがより
好ましい。ここで、粉砕仕事指数とは、「ＪＩＳ Ｍ ４
００２ 粉砕仕事指数の試験方法」による粉砕仕事指数
Ｗｉをいい、数値が小さいほど容易に細かく粉砕されや
すい性質を表す。従って、粉砕仕事指数が５０ＭＪ／ｔ
以上であることは、単結晶粒径が比較的大きく、かつ、
単結晶相互の結合が強固で結晶界面からの破壊が起こり
にくい性質を示す。ちなみに、石英の平均単結晶粒径が
３００μｍと測定された珪石（Ａ）の一例として、愛知
県三河地区産珪石の偏光顕微鏡写真をスケール（最小メ
モリが１０μｍ）と共に図１に示す。なお、この珪石
（Ａ）を粉砕して得られる珪石粉末の平均単結晶粒径
は、５０〜１００μｍ以下であることがより好ましい。
る珪石は、多結晶体ではなく単結晶体であることが好ま
しい。多結晶体では、単結晶相互の結晶界面から破壊さ
れやすく、脆弱になるからである。このような珪石がオ
ートクレーブ養生を経ても十分な強度を有する骨材とし
て残るためには、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上
である珪石原料を使用することが必要である（珪石
（Ａ））。４０μｍ未満では、骨材として残留した珪石
は多結晶体となって脆弱となるからである。また、その
平均単結晶粒径は１００μｍ以上であることがより好ま
しく、また、平均単結晶粒径が４０μｍ以上であって、
かつ粉砕仕事指数が５０ＭＪ／ｔ以上であることがより
好ましい。ここで、粉砕仕事指数とは、「ＪＩＳ Ｍ ４
００２ 粉砕仕事指数の試験方法」による粉砕仕事指数
Ｗｉをいい、数値が小さいほど容易に細かく粉砕されや
すい性質を表す。従って、粉砕仕事指数が５０ＭＪ／ｔ
以上であることは、単結晶粒径が比較的大きく、かつ、
単結晶相互の結合が強固で結晶界面からの破壊が起こり
にくい性質を示す。ちなみに、石英の平均単結晶粒径が
３００μｍと測定された珪石（Ａ）の一例として、愛知
県三河地区産珪石の偏光顕微鏡写真をスケール（最小メ
モリが１０μｍ）と共に図１に示す。なお、この珪石
（Ａ）を粉砕して得られる珪石粉末の平均単結晶粒径
は、５０〜１００μｍ以下であることがより好ましい。
【００１４】一方、トバモライト生成に寄与する珪石粉
末の粒径は小さいことが好ましいことは勿論であるが、
珪石粉末の各粒子が、平均粒径の小さい石英単結晶が集
合してなる多結晶体であることが望ましい。このような
珪石は、オートクレーブ養生によってトバモライトが充
分に生成する。しかし、石英の平均単結晶粒径が１０μ
ｍ未満のものを使用すると、非晶質のＣＳＨが生成して
しまい、トバモライトの反応性がかえって悪くなり、製
品の乾燥収縮が大きくなる。従って、上記珪石（Ａ）か
ら製造した珪石粉末と組み合わせるべき珪石粉末として
は、石英の平均単結晶粒径が１０μｍ〜４０μｍである
珪石（Ｂ）を粉砕したものであることが必要である。ま
た、このとき更に珪石（Ｂ）のうち粉砕仕事指数が５０
ＭＪ／ｔ未満であるものを選択することがより好まし
い。このような珪石（Ｂ）は、多結晶性が高く反応性が
高いために、トバモライトの生成がよりよく行われるか
らである。ちなみに、石英の平均単結晶粒径が２０μｍ
と測定された珪石（Ｂ）の一例として、愛知県犬山地区
産珪石の偏光顕微鏡写真を図２に図１と同一のスケール
と共に示す。多結晶の集合であって反応性が高いことが
推測される。
末の粒径は小さいことが好ましいことは勿論であるが、
珪石粉末の各粒子が、平均粒径の小さい石英単結晶が集
合してなる多結晶体であることが望ましい。このような
珪石は、オートクレーブ養生によってトバモライトが充
分に生成する。しかし、石英の平均単結晶粒径が１０μ
ｍ未満のものを使用すると、非晶質のＣＳＨが生成して
しまい、トバモライトの反応性がかえって悪くなり、製
品の乾燥収縮が大きくなる。従って、上記珪石（Ａ）か
ら製造した珪石粉末と組み合わせるべき珪石粉末として
は、石英の平均単結晶粒径が１０μｍ〜４０μｍである
珪石（Ｂ）を粉砕したものであることが必要である。ま
た、このとき更に珪石（Ｂ）のうち粉砕仕事指数が５０
ＭＪ／ｔ未満であるものを選択することがより好まし
い。このような珪石（Ｂ）は、多結晶性が高く反応性が
高いために、トバモライトの生成がよりよく行われるか
らである。ちなみに、石英の平均単結晶粒径が２０μｍ
と測定された珪石（Ｂ）の一例として、愛知県犬山地区
産珪石の偏光顕微鏡写真を図２に図１と同一のスケール
と共に示す。多結晶の集合であって反応性が高いことが
推測される。
【００１５】ここで、珪石（Ａ），（Ｂ）から製造され
た各珪石粉末の配合について、珪石（Ａ）の珪石粉末
は、珪酸質原料全体の２０重量％以上であることが必要
である。骨材量を確保するためである。また、これが８
０重量％を越えると、骨材過多となってトバモライトの
生成反応に寄与する珪石量が相対的に不足するため、圧
縮強度の高い製品が得られない。珪石（Ｂ）の珪石粉末
についても、珪酸質原料全体の２０重量％未満ではトバ
モライトの生成反応に寄与する珪石量が不足して圧縮強
度が低下し、８０重量％を越えると多結晶体である珪石
（Ｂ）が未反応のまま残って骨材の役割を果たすことに
なる。このことは、骨材が脆弱になって応力の分散を果
たすことができずに製品の靱性が低下することを意味
し、また、未反応で残った珪石（Ｂ）の結晶界面に自由
水が吸着し、これが乾燥したときに骨材自体が収縮する
ために、製品の乾燥収縮が大きくなることを意味する。
た各珪石粉末の配合について、珪石（Ａ）の珪石粉末
は、珪酸質原料全体の２０重量％以上であることが必要
である。骨材量を確保するためである。また、これが８
０重量％を越えると、骨材過多となってトバモライトの
生成反応に寄与する珪石量が相対的に不足するため、圧
縮強度の高い製品が得られない。珪石（Ｂ）の珪石粉末
についても、珪酸質原料全体の２０重量％未満ではトバ
モライトの生成反応に寄与する珪石量が不足して圧縮強
度が低下し、８０重量％を越えると多結晶体である珪石
（Ｂ）が未反応のまま残って骨材の役割を果たすことに
なる。このことは、骨材が脆弱になって応力の分散を果
たすことができずに製品の靱性が低下することを意味
し、また、未反応で残った珪石（Ｂ）の結晶界面に自由
水が吸着し、これが乾燥したときに骨材自体が収縮する
ために、製品の乾燥収縮が大きくなることを意味する。
【００１６】なお、珪石（Ａ）については粉砕仕事指数
が５０ＭＪ／ｔ（１４ＫＷＨ／ｔ）以上であれば充分に
強固な骨材となりうるが、７２ＭＪ／ｔ（２０ＫＷＨ／
ｔ）を越えると、粉砕エネルギーを大量に必要とするよ
うになるから、粉砕設備の簡略化や粉砕コスト面を考慮
すると、珪石（Ａ）の粉砕仕事指数は、５０〜７２ＭＪ
／ｔの範囲とすることが好ましい。
が５０ＭＪ／ｔ（１４ＫＷＨ／ｔ）以上であれば充分に
強固な骨材となりうるが、７２ＭＪ／ｔ（２０ＫＷＨ／
ｔ）を越えると、粉砕エネルギーを大量に必要とするよ
うになるから、粉砕設備の簡略化や粉砕コスト面を考慮
すると、珪石（Ａ）の粉砕仕事指数は、５０〜７２ＭＪ
／ｔの範囲とすることが好ましい。
【００１７】なお、珪酸質原料以外については、従来と
同様に製造することができ、石灰質原料としては生石
灰、セメントが使用でき、発泡剤としては通常金属アル
ミニウムの粉末を使用する。これらの原料に水を加えて
型枠内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半硬化
体を高温高圧蒸気養生すれば、主として珪石（Ａ）から
の珪石粉末が未反応の骨材として残留し、珪石（Ｂ）か
らの珪石粉末（Ｂ）が石灰質原料と反応して結晶度が高
いトバモライトが生成する。
同様に製造することができ、石灰質原料としては生石
灰、セメントが使用でき、発泡剤としては通常金属アル
ミニウムの粉末を使用する。これらの原料に水を加えて
型枠内に打設して多孔質の半硬化体となし、その半硬化
体を高温高圧蒸気養生すれば、主として珪石（Ａ）から
の珪石粉末が未反応の骨材として残留し、珪石（Ｂ）か
らの珪石粉末（Ｂ）が石灰質原料と反応して結晶度が高
いトバモライトが生成する。
【００１８】（請求項２の発明）
【００１９】前記珪石（Ａ）からの珪石粉末に対し、石
英の平均単結晶粒径が１５μｍ〜４０μｍである珪石
（Ｃ）を粉砕して得られた珪石粉末を混合した珪酸質原
料を使用し、その珪酸質原料のブレーン比表面積が２５
００〜４０００ｃｍ２／ｇであるものを使用すると、未
反応で残る１０μｍ以下の珪石粒子が５％以下となるの
で、製品の乾燥収縮を更に低減させることができる。ブ
レーン比表面積は微粒子の量と比例するから、これが２
５００ｃｍ２／ｇ以下であると、微粒子量が少なくて、
トバモライト反応性が低く、強度が高くならない。逆
に、これが４０００ｃｍ２／ｇを越えると微粒子量が過
剰になるために、石英の単結晶粒径が１０μｍ以下の珪
石粒子がトバモライト反応に消費されずに残留し、残留
した単結晶界面間に水が侵入して乾燥収縮が大きくな
る。
英の平均単結晶粒径が１５μｍ〜４０μｍである珪石
（Ｃ）を粉砕して得られた珪石粉末を混合した珪酸質原
料を使用し、その珪酸質原料のブレーン比表面積が２５
００〜４０００ｃｍ２／ｇであるものを使用すると、未
反応で残る１０μｍ以下の珪石粒子が５％以下となるの
で、製品の乾燥収縮を更に低減させることができる。ブ
レーン比表面積は微粒子の量と比例するから、これが２
５００ｃｍ２／ｇ以下であると、微粒子量が少なくて、
トバモライト反応性が低く、強度が高くならない。逆
に、これが４０００ｃｍ２／ｇを越えると微粒子量が過
剰になるために、石英の単結晶粒径が１０μｍ以下の珪
石粒子がトバモライト反応に消費されずに残留し、残留
した単結晶界面間に水が侵入して乾燥収縮が大きくな
る。
【００２０】（請求項３の発明）
【００２１】また、上記珪石（Ａ）は一般に硬く、上記
珪石（Ｂ）又は（Ｃ）は珪石（Ａ）に比べて粉砕され易
い。この性質を利用して両原料を予め混合した状態で同
一の粉砕装置によって粉砕すると、珪石（Ｂ）の珪石原
料が（Ａ）の珪石原料に衝突してより細かく粉砕される
ことになる。従って、２種類の珪石原料を２台の粉砕装
置で粉砕して２種類の珪石粉末を別々に製造し、これら
を後から混合するような面倒な操作をしなくても、硬い
珪石（Ａ）と、柔らかい珪石（Ｂ）とを同時に共通の粉
砕装置にて粉砕すると、両珪石（Ａ），（Ｂ）からの珪
石粉末が予め所要配合比で混合された状態で製造される
ことになる。これにより、粉砕装置が１台で済むと共
に、粉砕工程も１回で済み、しかも粉体の混合装置も不
要になる。さらには、珪石を別々に粉砕していた粉砕処
理時間を単純に加算した時間よりも短縮されて粉砕効率
が高くなる。
珪石（Ｂ）又は（Ｃ）は珪石（Ａ）に比べて粉砕され易
い。この性質を利用して両原料を予め混合した状態で同
一の粉砕装置によって粉砕すると、珪石（Ｂ）の珪石原
料が（Ａ）の珪石原料に衝突してより細かく粉砕される
ことになる。従って、２種類の珪石原料を２台の粉砕装
置で粉砕して２種類の珪石粉末を別々に製造し、これら
を後から混合するような面倒な操作をしなくても、硬い
珪石（Ａ）と、柔らかい珪石（Ｂ）とを同時に共通の粉
砕装置にて粉砕すると、両珪石（Ａ），（Ｂ）からの珪
石粉末が予め所要配合比で混合された状態で製造される
ことになる。これにより、粉砕装置が１台で済むと共
に、粉砕工程も１回で済み、しかも粉体の混合装置も不
要になる。さらには、珪石を別々に粉砕していた粉砕処
理時間を単純に加算した時間よりも短縮されて粉砕効率
が高くなる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を比較例と
ともに説明する。珪酸質原料は愛知県三河地区珪石（珪
石（Ａ））と、愛知県犬山地区珪石（珪石（Ｂ））との
２種類である。珪石（Ａ）は石英の平均単結晶粒径が３
００μｍで粉砕仕事指数が５７．６ＭＪ／ｔであり、珪
石（Ｂ）は石英の平均単結晶粒径が２０μｍで粉砕仕事
指数が４６．８ＭＪ／ｔであった。実施例１〜３では、
予め両珪石（Ａ），（Ｂ）を表１に示す割合で混合し、
同一のボールミルで５０ｋｇづつ２回粉砕し、珪石
（Ａ）からの珪石粉末と珪石（Ｂ）からの珪石粉末とか
らなる１００ｋｇの混合された珪石粉末を得た。また、
実施例４では、５０ｋｇの珪石（Ａ）と、やはり５０ｋ
ｇの珪石（Ｂ）とを別々のボールミルで粉砕し、製造さ
れた珪石粉末を混合して１００ｋｇの珪石粉末とした。
なお、これらの各実施例１〜４及び比較例１，２の珪石
粉末のブレーン比表面積は全て３１００ｃｍ２／ｇとな
るように粉砕した。また、比較例１では珪石（Ｂ）のみ
から製造された珪石粉末を珪酸質原料とし、比較例２で
は珪石（Ａ）のみから製造された珪石粉末を珪酸質原料
としている。
ともに説明する。珪酸質原料は愛知県三河地区珪石（珪
石（Ａ））と、愛知県犬山地区珪石（珪石（Ｂ））との
２種類である。珪石（Ａ）は石英の平均単結晶粒径が３
００μｍで粉砕仕事指数が５７．６ＭＪ／ｔであり、珪
石（Ｂ）は石英の平均単結晶粒径が２０μｍで粉砕仕事
指数が４６．８ＭＪ／ｔであった。実施例１〜３では、
予め両珪石（Ａ），（Ｂ）を表１に示す割合で混合し、
同一のボールミルで５０ｋｇづつ２回粉砕し、珪石
（Ａ）からの珪石粉末と珪石（Ｂ）からの珪石粉末とか
らなる１００ｋｇの混合された珪石粉末を得た。また、
実施例４では、５０ｋｇの珪石（Ａ）と、やはり５０ｋ
ｇの珪石（Ｂ）とを別々のボールミルで粉砕し、製造さ
れた珪石粉末を混合して１００ｋｇの珪石粉末とした。
なお、これらの各実施例１〜４及び比較例１，２の珪石
粉末のブレーン比表面積は全て３１００ｃｍ２／ｇとな
るように粉砕した。また、比較例１では珪石（Ｂ）のみ
から製造された珪石粉末を珪酸質原料とし、比較例２で
は珪石（Ａ）のみから製造された珪石粉末を珪酸質原料
としている。
【００２３】実施例１〜４と比較例１，２とは珪酸質原
料の配合比率又は粉砕工程のみが相違し、その他の原料
及び製造工程は同一である。その製造工程は、上記珪石
粉末、生石灰、セメント、石膏からなる原料に発泡剤及
び水を加えて型枠内に打設して多孔質の半硬化体とな
し、その半硬化体を高温高圧蒸気養生する通常のもので
ある。軽量気泡コンクリートの圧縮強度及び乾燥収縮率
をＪＩＳ Ａ ５４１６に準じて測定したところ表２に示
す圧縮強度及び乾燥収縮率が得られた。
料の配合比率又は粉砕工程のみが相違し、その他の原料
及び製造工程は同一である。その製造工程は、上記珪石
粉末、生石灰、セメント、石膏からなる原料に発泡剤及
び水を加えて型枠内に打設して多孔質の半硬化体とな
し、その半硬化体を高温高圧蒸気養生する通常のもので
ある。軽量気泡コンクリートの圧縮強度及び乾燥収縮率
をＪＩＳ Ａ ５４１６に準じて測定したところ表２に示
す圧縮強度及び乾燥収縮率が得られた。
【表１】
【表２】
【００２４】表２のうち、「１０μｍ以下の未反応珪石
の割合」は、オートクレーブ養生後のマトリックス部分
に未反応で残った珪石を抽出し、得られた珪石の粒度分
布をレーザー式粒度分布計により測定した結果である。
なお、上述した未反応珪石の抽出方法は、試料を粗く粉
砕し、湿潤状態に保ちながら炭酸ガス雰囲気で７２時間
放置した後（これは、ＣＳＨ及びトバモライト中のカル
シウムを炭酸化することでＣＳＨ及びトバモライトのシ
リカ分をゲル化しようとするものである）、ＪＩＳ Ｒ
５２０２の二酸化珪素の定量方法により抽出したもので
ある。また、反応性は、Ｘ線回折のトバモライトの５強
度線（ｄ＝1.13, 0.55, 0.31, 0.30, 0.28nm）のピーク
高さ（ｃｐｓ）を合計した値によってトバモライトの結
晶性を評価し、実施例２の値を１００とした相対値によ
り表した。なお、９０以上であると、結晶化は充分であ
ると評価できる。
の割合」は、オートクレーブ養生後のマトリックス部分
に未反応で残った珪石を抽出し、得られた珪石の粒度分
布をレーザー式粒度分布計により測定した結果である。
なお、上述した未反応珪石の抽出方法は、試料を粗く粉
砕し、湿潤状態に保ちながら炭酸ガス雰囲気で７２時間
放置した後（これは、ＣＳＨ及びトバモライト中のカル
シウムを炭酸化することでＣＳＨ及びトバモライトのシ
リカ分をゲル化しようとするものである）、ＪＩＳ Ｒ
５２０２の二酸化珪素の定量方法により抽出したもので
ある。また、反応性は、Ｘ線回折のトバモライトの５強
度線（ｄ＝1.13, 0.55, 0.31, 0.30, 0.28nm）のピーク
高さ（ｃｐｓ）を合計した値によってトバモライトの結
晶性を評価し、実施例２の値を１００とした相対値によ
り表した。なお、９０以上であると、結晶化は充分であ
ると評価できる。
【００２５】表２から明らかなように、実施例１〜４で
は、乾燥収縮率が低く、かつ圧縮強度が十分に高い軽量
気泡コンクリートを製造することができる。また、石英
の単結晶平均粒径が２０μｍと小さい珪石（Ｂ）から製
造した珪石粉末を使用した比較例１では、乾燥収縮率が
大きくなる。逆に石英の単結晶平均粒径が３００μｍと
大きい珪石（Ａ）のみを使用した比較例２では、トバモ
ライトの生成量が少なく、従って圧縮強度を充分に高め
ることができない。
は、乾燥収縮率が低く、かつ圧縮強度が十分に高い軽量
気泡コンクリートを製造することができる。また、石英
の単結晶平均粒径が２０μｍと小さい珪石（Ｂ）から製
造した珪石粉末を使用した比較例１では、乾燥収縮率が
大きくなる。逆に石英の単結晶平均粒径が３００μｍと
大きい珪石（Ａ）のみを使用した比較例２では、トバモ
ライトの生成量が少なく、従って圧縮強度を充分に高め
ることができない。
【００２６】また、原料比率を同一にし、両珪石の粉砕
を別々に行った実施例４と両珪石の粉砕を共通の粉砕装
置によって同時に行った実施例２とを比較すると、実施
例２では、混合粉砕することにより、珪石（Ｂ）の多結
晶体が珪石（Ａ）により更に粉砕されて小さな単結晶体
が多くなり、トバモライト生成に消費されるようになる
ため、１０μｍ以下の未反応珪石が実施例４に比べて更
に少なくなっている。また、未反応で残った珪石であっ
ても、実施例２において多結晶体が少なくなっているた
めに、乾燥収縮率が０．０２１から０．０１５に減少し
ている。しかも、粉砕時間を比較すると、両珪石を別々
に粉砕した実施例４では珪石（Ａ）の粉砕処理時間が６
８分、珪石（Ｂ）の粉砕処理時間が４４分で、単純加算
すると１１２分になるが、同時に粉砕した実施例２では
混合粉砕によって９５分となり、実施例２のほうが実施
例４のものに比べて約８５％の時間で所要の粒度に粉砕
することができた。
を別々に行った実施例４と両珪石の粉砕を共通の粉砕装
置によって同時に行った実施例２とを比較すると、実施
例２では、混合粉砕することにより、珪石（Ｂ）の多結
晶体が珪石（Ａ）により更に粉砕されて小さな単結晶体
が多くなり、トバモライト生成に消費されるようになる
ため、１０μｍ以下の未反応珪石が実施例４に比べて更
に少なくなっている。また、未反応で残った珪石であっ
ても、実施例２において多結晶体が少なくなっているた
めに、乾燥収縮率が０．０２１から０．０１５に減少し
ている。しかも、粉砕時間を比較すると、両珪石を別々
に粉砕した実施例４では珪石（Ａ）の粉砕処理時間が６
８分、珪石（Ｂ）の粉砕処理時間が４４分で、単純加算
すると１１２分になるが、同時に粉砕した実施例２では
混合粉砕によって９５分となり、実施例２のほうが実施
例４のものに比べて約８５％の時間で所要の粒度に粉砕
することができた。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、請求項１及び２の発
明によれば、石英の平均単結晶粒径が異なる２種類の珪
石原料を使用し、その配合割合を特定のものとすること
により、オートクレーブ養生によってトバモライトが充
分に生成してマトリックスを高い結晶度で生成させるこ
とができ、しかも未反応珪石が十分に強い骨材として応
力を分散させることができるので、高強度かつ靱性にも
優れ、さらには乾燥収縮も小さくなる軽量気泡コンクリ
ートの製造方法を提供することができる。また、請求項
３の発明によれば、上記２種類の珪石が一般に粉砕仕事
指数が相違することを利用し、両原料を予め混合した状
態で同一の粉砕装置によって粉砕するようにしたから、
両珪石（Ａ），（Ｂ）からの珪石粉末が予め所要配合比
で混合された状態で製造されることになり、粉砕工程が
極めて合理的になるという効果が得られる。
明によれば、石英の平均単結晶粒径が異なる２種類の珪
石原料を使用し、その配合割合を特定のものとすること
により、オートクレーブ養生によってトバモライトが充
分に生成してマトリックスを高い結晶度で生成させるこ
とができ、しかも未反応珪石が十分に強い骨材として応
力を分散させることができるので、高強度かつ靱性にも
優れ、さらには乾燥収縮も小さくなる軽量気泡コンクリ
ートの製造方法を提供することができる。また、請求項
３の発明によれば、上記２種類の珪石が一般に粉砕仕事
指数が相違することを利用し、両原料を予め混合した状
態で同一の粉砕装置によって粉砕するようにしたから、
両珪石（Ａ），（Ｂ）からの珪石粉末が予め所要配合比
で混合された状態で製造されることになり、粉砕工程が
極めて合理的になるという効果が得られる。
【図１】 本発明に係る珪石（Ａ）の一例を示す偏光顕
微鏡写真
微鏡写真
【図２】 本発明に係る珪石（Ｂ）の一例を示す偏光顕
微鏡写真
微鏡写真
───────────────────────────────────────────────────── 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 111:40 Ｃ０４Ｂ 111:40 (72)発明者 須田 光生 愛知県尾張旭市下井町下井2035番地 株式 会社建材テクノ研究所内 (72)発明者 丹羽 基敬 愛知県尾張旭市下井町下井2035番地 株式 会社建材テクノ研究所内 Ｆターム(参考） 4G012 PA04 PA10 PA19 PE04 PE06 PE08 4G019 HA01 HA02 HC02
Claims (3)
- 【請求項１】 珪酸質原料及び石灰質原料からなる主原
料に発泡剤及び水を加えて型枠内に打設して多孔質の半
硬化体となし、その半硬化体を高温高圧蒸気養生する軽
量気泡コンクリートの製造方法において、前記珪酸質原
料は、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上である珪石
（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、石英の平均単結晶粒径が
１０μｍ以上４０μｍ未満である珪石（Ｂ）を粉砕した
珪石粉末との混合物からなり、前記珪石（Ａ）からの珪
石粉末及び前記珪石（Ｂ）からの珪石粉末を共に２０重
量％以上、８０重量％以下となるように配合することを
特徴とする軽量気泡コンクリートの製造方法。 - 【請求項２】 珪酸質原料及び石灰質原料からなる主原
料に発泡剤及び水を加えて型枠内に打設して多孔質の半
硬化体となし、その半硬化体を高温高圧蒸気養生する軽
量気泡コンクリートの製造方法において、前記珪酸質原
料は、石英の平均単結晶粒径が４０μｍ以上である珪石
（Ａ）を粉砕した珪石粉末と、石英の平均単結晶粒径が
１５μｍ〜４０μｍである珪石（Ｃ）を粉砕した珪石粉
末との混合物からなり、前記珪石（Ａ）からの珪石粉末
及び前記珪石（Ｃ）からの珪石粉末を共に３０重量％以
上、７０重量％以下となるように混合し、かつ、その混
合状態の珪石粉末のブレーン比表面積が２５００〜４０
００ｃｍ２／ｇとなるようにしたことを特徴とする軽量
気泡コンクリートの製造方法。 - 【請求項３】 前記珪石（Ａ）及び（Ｂ）又は前記珪石
（Ａ）及び（Ｃ）は、予め混合状態で同一の粉砕設備に
よって粉砕することにより混合された珪石粉末を製造す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の軽量気泡コン
クリートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000125998A JP2001302367A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000125998A JP2001302367A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001302367A true JP2001302367A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18635855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000125998A Pending JP2001302367A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001302367A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004316828A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Taiheiyo Cement Corp | 地中埋設管 |
| KR100483492B1 (ko) * | 2002-07-22 | 2005-04-15 | 주식회사 삼표 | 케익상 석분토를 활용한 터널/지하시설물의 공동부채움용경량기포 콘크리트 제조방법 |
| JP2007084365A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
| JP2007099546A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
| KR101247288B1 (ko) * | 2010-12-20 | 2013-03-25 | 한국세라믹기술원 | 경량 기포 콘크리트의 제조방법 및 경량 기포 콘크리트 |
| EP3100991A1 (de) * | 2013-07-12 | 2016-12-07 | Xella Baustoffe GmbH | Verfahren zur herstellung eines hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpers |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000125998A patent/JP2001302367A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100483492B1 (ko) * | 2002-07-22 | 2005-04-15 | 주식회사 삼표 | 케익상 석분토를 활용한 터널/지하시설물의 공동부채움용경량기포 콘크리트 제조방법 |
| JP2004316828A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Taiheiyo Cement Corp | 地中埋設管 |
| JP2007084365A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
| JP2007099546A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Sumitomo Kinzoku Kozan Siporex Kk | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
| JP4628237B2 (ja) * | 2005-10-03 | 2011-02-09 | 住友金属鉱山シポレックス株式会社 | 軽量気泡コンクリートの製造方法 |
| KR101247288B1 (ko) * | 2010-12-20 | 2013-03-25 | 한국세라믹기술원 | 경량 기포 콘크리트의 제조방법 및 경량 기포 콘크리트 |
| EP3100991A1 (de) * | 2013-07-12 | 2016-12-07 | Xella Baustoffe GmbH | Verfahren zur herstellung eines hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpers |
| EP3100991B1 (de) | 2013-07-12 | 2017-09-13 | Xella Baustoffe GmbH | Verfahren zur herstellung eines hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpers |
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