JP2003119064A - 無機質ボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート
（ＡＬＣ）廃材を有効利用し、高機能の調湿建材を提供
する。 【解決手段】 ＡＬＣ廃材を微粉砕し、その微粉砕され
たＡＬＣ微粉末に無機質水硬性結合材を混合分散させた
後、加圧成形し、該成形体をオートクレーブ養生するこ
とにより得られる無機質ボード。 【効果】 ＡＬＣ建築物解体廃材等の有効利用により調
湿性の優れた無機質ボードを供給できる。

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と称す）廃材を
再利用した無機質ボードに関する。特に、ＡＬＣ建築物
解体現場等から発生するＡＬＣ廃材から、塗料、シーリ
ング材、補強鉄筋を取り除いたＡＬＣ建築物解体廃材を
主原料として再利用した無機質ボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】建築廃材の廃棄処分方法は、社会問題と
なっており、環境問題としても近年注目されつつある。
特に、ＡＬＣ建築物の修理や撤去等によって生ずるＡＬ
Ｃ建築物解体廃材は、かさ比重が小さいため、埋め立て
処分をする際にも、より多くの用地を必要とし、圧縮処
理、あるいは、粉砕処理をしてから埋め立て処分をする
ことが行われている。

【０００３】しかしながら埋め立て処分は環境に対する
負荷が大きく、将来的な用地の確保も困難である。さら
に、日本国内においてＡＬＣ建築物が販売され始めて３
０年以上経過しており、都市再開発、あるいは住み替え
などの理由による、ビル、住宅等のＡＬＣ建築物の解体
工事が増加してきている。それに伴い、今後、ＡＬＣ建
築物解体廃材の排出量が、飛躍的に増加することが予想
され、従来の埋め立て処分にかわる処理方法が求められ
ている。

【０００４】以上の理由から、ＡＬＣ建築物解体廃材を
埋め立て処分とすることなく、原料のひとつとして新規
建材に有効利用することは非常に重要な課題となってい
る。また、近年の建築物においては、高気密・高断熱化
が進められているが、そこで用いられている建材には、
吸放湿性、防露性などの調湿特性が十分でないために、
湿度変化に伴い次のような弊害が発生している。 １）湿度上昇による湿気により、カビ、ダニが発生し、
人体へ悪影響を与える。

【０００５】２）湿度低下による乾燥により、ウイルス
の発生や粘膜損傷を起こし、居住者へ健康被害を与え
る。 これらの問題を解決するためには、建材自体に吸放湿性
能を持たせた調湿建材が開発されており、例えば、ゼオ
ライト系建材（特開平３−９３６６２号公報）やＡＬＣ
の粉末を利用した床下調湿材（特開平６−９９０６３号
公報）などが挙げられる。

【０００６】しかしながら、ゼオライトは吸湿しやすく
放湿しにくいため、上記湿度変化に対する問題を解決で
きる調湿建材であるとは言い難い。なんとなれば、調湿
建材には、生活空間における大きな湿度変化に追従する
ために、大きな吸放湿速度を有することが、その機能上
重要なためである。また、ＡＬＣを利用した床下調湿剤
においては、ＡＬＣの吸放湿能力が充分ではないため
に、これも上記問題を解決した調湿建材であるとは言え
なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＡＬＣ廃材
を利用し、調湿機能の優れた無機質ボードを提供するこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明者は鋭意検討した結果、ＡＬＣ建築物解体
廃材と水硬性材料をオートクレーブ養生して得られる無
機質ボードは、大きな調湿性能を有し、調湿建材として
非常に有効であることを見出し本発明に至った。すなわ
ち、本発明は、下記の通り。

【０００９】（１）主原料であるオートクレーブ養生軽
量気泡コンクリート微粉末と副原料である無機質水硬性
結合材粉末とを混合しプレス成形した後、オートクレー
ブ養生することによって得られる無機質ボードにおい
て、オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート微粉末が
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート廃材を微粉砕
したものであることを特徴とする無機質ボード。 （２）プレス成型が、真空脱水プレス成型であることを
特徴とする（１）記載の無機質ボード。 （３）オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート微粉末
の体積平均粒子径が、５〜２００μmであることを特徴
とする（１）または（２）に記載の無機質ボード。 （４）オートクレーブ養生軽量気泡コンクリートが、築
１５年以上の建築物から得られる建築物解体廃材である
ことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の無
機質ボード

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。まず、無機質粉体材料を構成する各種配合成分
について説明する。主原料であるＡＬＣ微粉末とは、Ａ
ＬＣ建築物解体現場等から発生するＡＬＣ建築物解体廃
材から、塗料、シーリング材、補強鉄筋、補強鉄筋防錆
材などをできるだけ取り除き、微粉砕したものである。

【００１１】本発明に使用するＡＬＣ微粉末の粒子径は
小さいことが望まれるが、体積平均粒子径が５μm未満
に粉砕することはコスト的に不利であり、プレスに過大
な圧力を要する。さらに密度が上がることで気体透過性
が低下し、単位時間あたりの吸放湿量、つまり吸放湿速
度が小さくなりやすい。また体積平均粒子径が２００μ
mを越えるとプレス直後の成形体の強度が低下し、成型
性を損ね、同時に単位体積あたりのＡＬＣ微粉末の量が
減るために吸放湿速度が低下しやすい。

【００１２】したがって、吸放湿速度の大きい調湿建材
を効率よく製造するためには、体積平均粒子径(５０％
径)が５〜２００μmであることが望ましく、軽量かつ高
強度で吸放湿速度の大きい調湿建材を得るためには、１
０〜１５０μｍであることがより好ましい。さらに、本
発明に使用するＡＬＣ廃材は、ＡＬＣの廃材であれば、
特に限定されるものではないが、経年１年以上が好まし
く、１０年以上がより好ましい。さらに、築１５年以上
の建築物からの解体廃材を使用すると、無機質ボードの
調湿性能、特に中湿度域（相対湿度５０〜７５％）にお
ける吸放湿速度が向上するので経年１５年以上が最も好
ましい。

【００１３】副原料である無機質水硬性結合材として
は、水と反応し硬化する材料であれば特に限定されるも
のではなく、普通ポルトランドセメント、高炉セメン
ト、早強セメント、中庸熱セメント、ジェットセメン
ト、アルミナセメント等の水硬性結合材を用いることが
出来る。さらに、調湿性能を阻害しない範囲で、ＡＬＣ
微粉末以外の珪酸質原料、補強繊維材を混入させること
が可能である。

【００１４】珪酸質原料としては、反応性のよいシリカ
ヒューム、微粉砕された珪石、微粉砕したフライアッシ
ュなどである。また、補強繊維材としては、例えば一般
的に用いられるビニロン、ナイロン、パルプ等の有機繊
維、アスベスト、カーボンファイバー等の無機繊維、ス
テンレスファーバー等の金属繊維などを用いることがで
き、養生方法にオートクレーブ養生を採用する場合は、
オートクレーブ養生に耐久性のある無機質繊維、金属繊
維、耐熱性有機繊維を用いることが望ましい。

【００１５】また、必要であれば、ラス網、鉄筋マット
等の補強鉄筋も使用できる。無機質粉体に補強繊維を添
加した場合には、無機質ボードに破壊強度を上回る曲げ
モーメントが生じ、曲げ亀裂が発生した場合でも直ちに
破損に至らず、安全性が格段に増加する。以上の原材料
を混合、分散させて得られる無機質粉体材料をプレス成
型した後、オートクレーブ養生し、本発明の無機質ボー
ドを得ることができる。高温高圧のオートクレーブ養生
を行うことにより、高強度のボードが得られ、かつ、中
・高湿度域（相対湿度４０〜９０％）における吸放湿速
度が向上する。

【００１６】プレスの方式としては、養生後の無機質ボ
ードの特性に悪影響を与えなければ特に限定されるもの
ではなく、例えば一般に行われている成型プレス、抄造
脱水プレス、乾式プレス、真空脱水プレスなどの方法が
ある。特に、吸放湿速度を向上させるための薄化と、実
形状の小口のような立体形状を得るために、片面より押
し付け型で押圧しながらもう一方の片面より減圧して水
を抜く真空脱水プレス成型がより好ましい。

【００１７】ＡＬＣ建築物解体廃材の有効利用技術とは
異なるが、セメント板廃材を微粉砕し高圧プレスをした
のち、オートクレーブ養生をすることによってセメント
板を得る手法が考案されている（特開平０９-１９３１
１７）。この技術では、硬化反応を促進させるためにセ
メント板廃材を微粉砕するが、セメント板廃材は硬度が
著しく高く、さらに通常補強繊維が含まれているため、
微粉砕は困難である。このため篩い分けによる粗粉およ
び繊維の除去が必要である。それ故、セメント板廃材を
用いたセメント板を製造する時の製造コストが高くなっ
てしまうという欠点がある。ＡＬＣ廃材の場合、補強繊
維がなく、微粉砕が容易であり、篩い分けの必要がない
ので安価に無機質ボードを製造できる。

【００１８】また、セメント板廃材を用いたセメント板
は、表面がセメント色（灰色）になり、顔料を用いた着
色が困難である。また、プレスにより無機質ボードを製
造した場合、そのセメント板はＡＬＣ微粉末で作成した
無機質ボードと比較すると非常に高比重になり、比重に
対する曲げ強度が低くなるという欠点がある。したがっ
て、比重を低下させるためにはパルプのような有機質の
軽量化材が多量に必要となり、無機質材料という特質が
失われるという欠点がある。

【００１９】本発明では見掛け比重の低いＡＬＣの微粉
末が容易に得られることにより、セメント板より低比重
な無機質ボードを得ることができるため、パルプなどの
軽量化材を必要とせず、比重が低い割に強度が強い無機
質ボードを低コストで提供できるものである。また本発
明ではＡＬＣ微粉末を主原料とするため、寸法安定性が
良く、耐久性が優れた無機質ボードが得られ、上記のセ
メント板廃材を利用したものとは本質的に異なるもので
ある。

【００２０】さらに、以前よりＡＬＣ自体に調湿性があ
ることがわかっており、ＡＬＣの粉末を利用した床下調
湿材（特開平６−９９０６３）などがあった。しかしな
がら、その調湿性能は充分でなく、広く実用化はされて
いないのが現状である。そこで、本発明者は、鋭意検討
した結果、ＡＬＣ廃材を利用した本発明の無機質ボード
において、飛躍的にその調湿性が向上し、特に経年数１
５年以上のＡＬＣ廃材を用いた場合には、中湿度域（相
対湿度５０〜７５％）における吸放湿速度が向上するこ
とを見出した。

【００２１】すなわち図１に示した、後述する本発明の
実施例３、５の無機質ボード、およびＡＬＣの２５℃に
おける水蒸気吸着等温線より明らかなように、本発明の
調湿建材においては、１０〜９０％の全湿度域にわたっ
て、ＡＬＣよりも多くの吸着量を有し、さらには、湿度
変化に対する吸着量の変化もＡＬＣより大きい。この結
果から、本発明の無機質ボードは、従来のＡＬＣを原料
とした調湿材とはことなるものであることがわかる。

【００２２】また、築１０年のＡＬＣ建築物解体廃材か
ら得た実施例５と比較すると、３０〜９０％の湿度域に
わたって、実施例３において多くの吸着量を示してお
り、さらに、湿度変化に対する吸着量の変化も大きい。
この傾向は、快適な住環境を与える相対湿度４０〜７０
％において、特に顕著である。この水蒸気吸着量と調湿
性には密接な相関関係があり、水蒸気吸着量が多いほど
優れた調湿建材であるといえる。

【００２３】以下、実施例により本発明の詳細について
説明する。

【００２４】

【実施例１〜５】ＡＬＣ微粉末は、ＡＬＣ建築現場から
発生するＡＬＣ解体物解体廃材から、塗料、シーリング
材を取り除いた後、ジョウクラッシャーで粗粉砕し、補
強鉄筋を取り除いた後、高速回転のハンマーミルで微粉
砕することにより容易に得られた。解体時の築年数は、
表１に示す通りであった。ＡＬＣ微粉末を用いて表１に
示す組成の無機質粉体材料を調整、プレス成型をおこな
ったうえ、オートクレーブ養生をおこなった。水硬性結
合材としては、普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を
使用した。

【００２５】

【比較例１〜２】ＡＬＣ製造工場におけるＡＬＣ切削工
程から発生するＡＬＣ端材を実施例と同様に微粉砕し、
表１に示す組成、プレス条件、養生条件により無機質ボ
ードを得た。粉末の粒度分布の測定は、レーザー式粒度
分布測定器「マイクロトラック９３２０ＨＲＡ」で行
い、体積平均粒子径として５０％径を採用した。強度試
験は、供試体寸法を２ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍとし、２
０℃相対湿度６０％で乾燥し、約１０％の含水状態とし
て、２等分点１線裁荷の曲げ試験を行った。

【００２６】

【表１】

【００２７】調湿性は以下のように測定した。２００×
２００×７ｍｍの寸法にサンプルを切り出し、２００×
２００ｍｍの１面以外の５面をアルミニウムテープでシ
ールする。この試験体を２３℃、相対湿度５３％の恒温
恒湿槽に入れて、恒量となるまで放置する。恒量後、雰
囲気湿度を７５％に変え、２４時間保持、その後、再び
相対湿度５３％で２４時間保持する。その間、経時的に
秤量し吸放水量を測定し、単位面積あたりの吸放湿量と
する。実施例１と比較例１の結果を図２、表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】図２、表２から、明らかなように本発明の
実施例１においては、相対湿度７３％に変えた後、２、
４時間後の吸湿量が各々、２６ｇ／ｍ²、３０ｇ／ｍ²の
値を示し、比較例１の１．５倍の値となり、吸湿速度が
向上していることがわかる。なおかつ、７３％２４時間
後の吸湿量も、比較例１より多くなっている。さらに、
相対湿度５３％における放湿状態においても、実施例１
は、比較例１よりも早く放湿していることがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、ＡＬＣ廃材を主原料とし
て利用し、優れた調湿性を有する無機質ボードを提供で
き、ＡＬＣ建築物解体廃材等の有効利用が出来る。特に
経年１５年以上のＡＬＣ廃材を原料とした場合は、中湿
度域において、良好な吸放湿性を有する調湿建材を得る
ことができ、居住者にとって快適で健康的な住環境を与
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例３、５およびＡＬＣの２５℃における水
蒸気吸着等温線を示す線図である。

【図２】実施例１と比較例１の吸放湿曲線を示す線図で
ある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主原料であるオートクレーブ養生軽量気
   泡コンクリート微粉末と副原料である無機質水硬性結合
   材粉末とを混合しプレス成形した後、オートクレーブ養
   生することによって得られる無機質ボードにおいて、オ
   ートクレーブ養生軽量気泡コンクリート微粉末がオート
   クレーブ養生軽量気泡コンクリート廃材を微粉砕したも
   のであることを特徴とする無機質ボード。
2. 【請求項２】 プレス成型が真空脱水プレス成型である
   ことを特徴とする請求項１記載の無機質ボード。
3. 【請求項３】 オートクレーブ養生軽量気泡コンクリー
   ト微粉末の体積平均粒子径が、５〜２００μmであるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の無機質ボー
   ド。
4. 【請求項４】 オートクレーブ養生軽量気泡コンクリー
   トが、築１５年以上の建築物から得られる建築物解体廃
   材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の無機質ボード