JP2004058307A - Method for manufacturing light-weight foam block - Google Patents

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JP2004058307A
JP2004058307A JP2002216507A JP2002216507A JP2004058307A JP 2004058307 A JP2004058307 A JP 2004058307A JP 2002216507 A JP2002216507 A JP 2002216507A JP 2002216507 A JP2002216507 A JP 2002216507A JP 2004058307 A JP2004058307 A JP 2004058307A
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Japan
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block
concrete
foam
aggregate
mold
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JP2002216507A
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Japanese (ja)
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Isamu Shimizu
清水 勇
Koichi Nagase
長瀬 公一
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Taisei Corp
Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd
Original Assignee
Taisei Corp
Taiheiyo Precast Concrete Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a light-weight foam block which is reduced in cost by remarkably decreasing the number of forms and in which a separation of a material, a separation of an aggregate and clogging with cement component or the like in foam in the aggregates are prevented without a deformation or a collapse of the aggregate such as a foamed material or the like. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the light-weight foam block includes the steps of filling a porous stiff consistency concrete (1) obtained by kneading the aggregate (2) containing a resin foamed material and/or a light weight and porous structure inorganic material, a cement, water and an admixture as main components in a form (5), molding the block (3) by adding a vibration to the foam and compacting the concrete, releasing the block from the form and then curing the block. The vibration is preferably applied while a pressure of 0.98 to 39.2 kPa is applied to the concrete. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂系発泡体等を骨材とする軽量気泡ブロック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の製造方法として、従来から、型枠に投入充填したコンクリートに高い圧力を加えてブロックを成型する高圧プレス成型や、圧力と共に振動も加える加圧振動成型等の方法がある。このような加圧型のブロックの製造方法では、ブロックの脱型を即時に行うことができるため、製造に必要な型枠数が少なくて済むという利点がある。しかしながら、例えば特開平11─246253号に開示される、ポリスチレン発泡体(発泡スチロール)を骨材とする軽量気泡ブロックは、その発泡率を高めることにより一層の軽量化を図ることができる一方、変形強度は小さくなる。このため、この軽量気泡ブロックの成型に、上述した高圧プレス成型や加圧振動成型等を用いたのでは、加圧力が大きすぎて、図2に示すように、成型時にこのコンクリート中の発泡体10に変形やつぶれが発生する。また、脱型後にブロックが膨張して、ブロックの亀裂や破断の要因ともなる。
【0003】
したがって、樹脂系発泡体等を骨材とする軽量気泡ブロックの成型は、従来から、型枠への流し込み法により行われている。この流し込み成型法においては、コンクリートを型枠に投入充填し、その型枠内でコンクリートを硬化させた後に脱型して、ブロックを成型する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の軽量気泡ブロックの製造方法は、コンクリートを型枠に投入充填し、その型枠内でコンクリートを硬化させた後に、ブロックを脱型する。このため、大量のブロックを製造するためには、多数の型枠を用意しなければならず、コスト高になるという問題がある。また、使用されるコンクリートが比較的柔練りであるため、硬化中にコンクリート成分の密度差による材料分離や骨材分離が生じたり、発泡体等内の気泡にセメント成分などが詰まったりして、ブロックの品質低下を起こすという問題がある。
【0005】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、製造時に必要な型枠数を減少させ、大巾なコスト削減を図ることができると共に、発泡体等の骨材に変形やつぶれの発生がなく、また材料分離、骨材分離、骨材内の気泡へのセメント成分などの詰まりがほとんど生じない、高品質の気泡ブロックを製造することができる、軽量気泡ブロックの製造方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、樹脂系発泡体かつ又は軽量で多孔質構造の無機材料を含む骨材と、セメントと水と混和材とを主成分として混練したポーラスな硬練りコンクリートを型枠に充填し、型枠に振動を加えてコンクリートを締め固めてブロックを成型し、ブロックを脱型した後に硬化させることにある。ここで、このポーラスな硬練りコンクリートとは、生コンクリートの連続空隙率が15〜70%程度の硬練りコンクリートをいう。
【0007】
本手段においては、ブロックを脱型した後に硬化させる即時脱型方式を採るから、製造に必要な型枠数を大巾に減少させることができる。また、型枠に振動を加えて、コンクリートを締め固めてブロックを成型するから、コンクリート中のセメント及び骨材の粒子は、この振動によって粒子間でより安定的な位置におさまると共に、発泡体等の骨材に外部圧力による変形やつぶれはほとんど発生しない。また、粒子間の接触面積も大きくなり、脱型後のブロックの膨張変形が少なくなる。さらに、コンクリートは硬練りであるから、骨材内の気泡をセメント分などで詰まらせることも少なくなる。
【0008】
好ましくは、コンクリートに0.98kPa以上39.2kPa以下の圧力をかけながら型枠に振動を加える。これにより、振動によるコンクリートの飛び跳ねを防止する一方、この程度の低い圧力では、発泡体等の骨材に変形やつぶれはほとんど発生しない。さらに好ましくは、振動の振動数を15Hz以上120Hz以下とし、かつ重力加速度を49m/s2 以上294m/s2 以下とし、かつ振幅を0.3mm以上3.0mm以下とする。これらの下限値未満の振動では、コンクリートの締め固めが不十分になるおそれがあり、これらの上限値を超える振動では、発泡体等の骨材に変形やつぶれが発生するおそれがある。
【0009】
例えば、樹脂系発泡体は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンのいずれか1種の発泡体、又は2種以上の発泡体の混合物からなる。例えば、無機材料は、ゼオライト、シラスバルーン、パーライト、バーミキュライトのいずれか1種、又は2種以上の混合物からなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に係る軽量気泡ブロックの製造方法の発明の実施の形態を、図1を参照して詳細に説明する。
【0011】
その全部又は一部に、樹脂系発泡体、若しくは軽量で多孔質構造の無機材料、又はそれらの混合物を含む骨材と、ポルトランドセメントと水と混和材とを主成分として混練したポーラスな硬練りコンクリートを用意する。ここで、このポーラスな硬練りコンクリートとは、生コンクリートの連続空隙率が15〜70%程度の硬練りコンクリートをいう。
【0012】
樹脂系発泡体としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンのいずれか1種の発泡体、又は2種以上の発泡体の混合物を用いることができる。また、軽量で多孔質構造の無機材料としては、例えば、粒状のゼオライト、シラスバルーン、パーライト、バーミキュライトのいずれか1種、又は2種以上の混合物を用いることができる。これらの粒径は、0.1mm以上15.0mm以下であることが望ましい。この下限値未満の粒径では軽量化を図ることができず、この上限値を超える粒径では強度不足になるおそれがあるからである。また、上記骨材は、これらに加えて、硅砂、砕石等の無機材料を混合したものであってもよい。
【0013】
樹脂系発泡体の中では、特に高強度で加工性に優れるポリスチレン発泡体が有用であるが、このポリスチレン発泡体の場合には、強度及び軽量化の観点から、粒子密度は80kg/m3 〜250kg/m3 程度であることが望ましい。ポリスチレン発泡体としては、緩衝材、断熱材、梱包材、土木用コンクリート化粧型枠等で使用された発泡ポリスチレンを回収して使用することができるが、この回収された発泡ポリスチレンは、一般的に発泡率が30〜70倍とその範囲が広すぎて扱いにくい。また、粒子密度も10kg/m3 〜50kg/m3 程度と非常に軽く、強度的に問題がある。
【0014】
しかしながら、この廃材となった発泡ポリスチレンを粉砕し、この粉砕体に120°C程度の温風を一定時間だけ吹きつけて、均一に減容させることにより、上記粒子密度内に調整することができ、骨材として使用可能な発泡体に変えることができる。また、粉砕体であるから、セメント粒子等との結合にも優れている。勿論、予め上記粒子密度内に調整されたポリスチレン発泡体を使用することもできる。
【0015】
次に、図1(a)に示すように、底枠6と側枠7とからなる型枠5を用意する。この型枠5の中に、上述した硬練りコンクリート1を投入充填する。図1(b)に示すように、この投入充填したコンクリート1の上に、0.98kPa(0.01kg/cm2 )以上39.2kPa(0.40kg/cm2 )以下の圧力を加えることができるような重さの上型8を載せる。
【0016】
加振器9により、振動数が15Hz以上120Hz以下、かつ重力加速度が49m/s2 (5.0G)以上294m/s2 (30.0G)以下、かつ振幅が0.3mm以上3.0mm以下となるような振動を型枠5に加え、コンクリート1を締め固めてブロック3を成型する。これらの下限値に満たない振動では、コンクリート1の締め固めが不十分になるおそれがあり、これらの上限値を超える振動では、発泡体等の骨材に変形やつぶれが生ずるおそれがあるからである。このとき、上型8は、型枠の振動によるコンクリート1の飛び跳ねを防止する。ただし、この程度の低い圧力では、発泡体等の骨材に変形やつぶれが生ずることはほとんどない。
【0017】
また、上記型枠5の振動数を25Hz以上60Hz以下とし、かつ重力加速度を78.4m/s2 (8.0G)以上245m/s2 (25.0G)以下とし、かつ振幅を1.5mm以上2.5mm以下とすることにより、より高品質の気泡ブロックを得ることができる。加圧力も、14.7kPa(0.15kg/cm2 )以上29.4kPa(0.30kg/cm2 )以下とすることが望ましい。そして、ブロック3の締め固めができたら直ちに脱型し、その後にブロック3を硬化させる。
【0018】
このように、本軽量気泡ブロックの製造方法においては、ブロック3を脱型した後に硬化させる即時脱型方式を採るから、型枠5の数を大巾に減少させることができる。また、型枠5に振動を加えてブロック3を締め固めて成型するから、コンクリート1中のセメント及び骨材の粒子は、この振動によって粒子間でより安定的な位置におさまると共に、外部圧力による変形が少なく粒子間の接触面積が大きくなる。このため、脱型後のブロック3の膨張変形が少なくなる。さらに、コンクリート1は硬練りであるから、骨材内の気泡がセメント分などで詰まることもほとんどない。
【0019】
なお、上述したコンクリート1は、樹脂系発泡体や軽量で多孔質構造の無機材料、又はこれらに硅砂、砕石等を混合してなる骨材2と、ポルトランドセメントと水とを主成分とするものであったが、これに限定されるものではなく、他の種類のセメントであったり、あるいは他の種類のセメントや、シリカヒューム、高炉スラグ、フライアッシュ等の反応性粉体や、減水剤、増粘剤、補強繊維、合成樹脂等の補助材等を含むものであってもよい。
【0020】
また、コンクリート1への加圧方法は、上述した上型8だけによるものに限定されず、他の加圧装置やそれらの組み合わせによるものでもよい。さらに、樹脂系発泡体や軽量で多孔質構造の無機材料も、必ずしも上述したポリスチレン発泡体、ゼオライト等に限定されるものではなく、他の樹脂系発泡体や、他の軽量で多孔質構造の無機材料を用いることができることは勿論である。また、型枠の振動数、重力加速度、振幅、コンクリートへの加圧力も、上述したものに限定されるものではない。
【0021】
このように成型された軽量気泡ブロックは、軽量で大きな空隙率を有するから、断熱性、吸音性、保水性、保湿性、透水性等に優れた多機能型のブロックとなる。また、ゼオライト等を選択することにより、有害物の吸着機能を付加することもできる。用途としては、建材としての断熱材及び吸音材、建築屋上の緑化ブロック、ヒートアイランド防止ブロック等の広範なものが考えられる。
【0022】
また、樹脂系発泡体を用いる場合には、断熱材、吸音材、保水材、保湿材等に広く使用されており、これらを粉砕加工したもの等を使用すれば資材の再利用に通ずる。また、この軽量気泡ブロック自体も使用後に粉砕することにより、再び再生原料とすることができ、循環型社会に貢献できる。
【0023】
【実施例】
以下、本発明の軽量気泡ブロックの製造方法を5種の実施例について実施し、その結果を各ブロックの物性によって説明する。
(実施例1)
コンクリート配合(質量部)
ポルトランドセメント:100部
ポリスチレン発泡体骨材(粒径1〜3mm):55
水:40
減水剤:0.8
メチルセルロース:0.1
アクリル樹脂(水分散型):3
ビニロン単繊維(径0.05mm、長さ6mm):0.3
成型条件
振動数:60Hz
重力加速度:196m/s2 (20G)
振幅:1.8mm
加圧力:22.54kPa(0.23kg/cm2 
型枠寸法:縦60cm横30cm厚さ(6cm) ( )は圧縮率40%で
締め固めた場合のブロックの厚み寸法を示す。
【0024】
ブロックの物性
圧縮強度:2.94MPa(30kg/cm2 
空隙率:30%
密度:600kg/m3 (0.6g/ml)
(実施例2)
コンクリート配合(質量部)
ポルトランドセメント:100部
ポリスチレン発泡体骨材(粒径1〜3mm):15
ゼオライト骨材(粒径1〜3mm):50
水:32
減水剤:3
メチルセルロース:0.3
アクリル樹脂(水分散型):0.5
ビニロン単繊維(径0.05mm、長さ6mm):0.2
成型条件
振動数:60Hz
重力加速度:156.8m/s2 (16G)
振幅:2.0mm
加圧力:16.66kPa(0.17kg/cm2 
型枠寸法:縦75cm横50cm厚さ(5cm) ( )は圧縮率40%で
締め固めた場合のブロックの厚み寸法を示す。
【0025】
ブロックの物性
圧縮強度:3.92MPa(40kg/cm2 
空隙率:40%
密度:800kg/m3 (0.8g/ml)
(実施例3)
コンクリート配合(質量部)
ポルトランドセメント:100部
ポリスチレン発泡体骨材(粒径1〜3mm):22
硅砂(粒径1〜3mm):24
水:21
減水剤:3
アクリル樹脂(水分散型):1.5
ビニロン単繊維(径0.05mm、長さ6mm):0.1
成型条件
振動数:30Hz
重力加速度:78.4m/s2 (8G)
振幅:2.4mm
加圧力:27.44kPa(0.28kg/cm2 
型枠寸法:縦30cm横30cm厚さ(2.5cm) ( )は圧縮率50
%で締め固めた場合のブロックの厚み寸法を示す。
【0026】
ブロックの物性
圧縮強度:2.94MPa(30kg/cm2 
空隙率:23%
密度:500kg/m3 (0.5g/ml)
(実施例4)
コンクリート配合(質量部)
ポルトランドセメント:100部
ポリウレタン発泡体骨材(粒径1〜3mm):35
ゼオライト骨材(粒径1〜3mm):10
水:30
減水剤:1
メチルセルロース:0.1
アクリル樹脂(水分散型):3
ビニロン単繊維(径0.05mm、長さ6mm):0.3
成型条件
振動数:60Hz
重力加速度:156.8m/s2 (16G)
振幅:2.0mm
加圧力:16.66kPa(0.17kg/cm2 
型枠寸法:縦75cm横50cm厚さ(5cm) ( )は圧縮率35%で
締め固めた場合のブロックの厚み寸法を示す。
【0027】
ブロックの物性
圧縮強度:3.43MPa(30kg/cm2 
空隙率:36%
密度:800kg/m3 (0.8g/ml)
(実施例5)
コンクリート配合(質量部)
ポルトランドセメント:100部
ゼオライト骨材(粒径1〜3mm):70
パーライト骨材(粒径1〜3mm):50
水:45
減水剤:1
メチルセルロース:0.2
成型条件
振動数:30Hz
重力加速度:78.4m/s2 (8G)
振幅:2.4mm
加圧力:27.44kPa(0.28kg/cm2 
型枠寸法:縦30cm横30cm厚さ(6cm) ( )は圧縮率40%で
締め固めた場合のブロックの厚み寸法を示す。
【0028】
ブロックの物性
圧縮強度:4.9MPa(50kg/cm2 
空隙率:28%
密度:800kg/m3 (0.8g/ml)
上記各ブロックの物性が示すように、いずれの場合にも、ブロックが有する圧縮強度、空隙率、密度は極めて良好であり、本発明の軽量気泡ブロックの製造方法は、軽量気泡ブロックの製造方法として優れたものであることがわかる。また、ブロックの内部検査においても、発泡体等の骨材に変形やつぶれがほとんど無く、また材料分離、骨材分離、骨材内の気泡へのセメント成分などの詰まりがほとんど無いことも確認された。
【0029】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の軽量気泡ブロックの製造方法は、樹脂系発泡体かつ又は軽量で多孔質構造の無機材料を含む骨材と、セメントと水と混和材とを主成分として混練したポーラスな硬練りコンクリートを型枠に充填し、型枠に振動を加えてコンクリートを締め固めてブロックを成型し、ブロックを脱型した後に硬化させるから、製造に必要な型枠数を減らすことができ、大巾なコスト削減を図ることができると共に、発泡体等の骨材に変形やつぶれの発生がなく、また材料分離、骨材分離、骨材内の気泡へのセメント成分などの詰まりがほとんど生じない、高品質の気泡ブロックを製造することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明に係る軽量気泡ブロックの製造方法の工程の前半を示す断面図であり、(b)は、後半を示す断面図である。
【図2】従来の軽量気泡ブロックの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
1 コンクリート
2 骨材
3 ブロック
5 型枠
6 底枠
7 側枠
8 上型
9 加振器
10 発泡体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a lightweight foam block using a resin foam or the like as an aggregate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of manufacturing a concrete block, there are a high-pressure press molding method in which a high pressure is applied to concrete charged into a mold to form a block, and a pressure vibration molding method in which vibration is applied together with pressure. In such a method of manufacturing a pressure-type block, since the block can be immediately removed from the block, there is an advantage that the number of molds required for manufacturing can be reduced. However, the lightweight cell block disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-246253 and using a polystyrene foam (styrene foam) as an aggregate can further reduce the weight by increasing the expansion rate, while having a high deformation strength. Becomes smaller. For this reason, if the above-described high-pressure press molding, pressure vibration molding, or the like is used for molding the lightweight cell block, the pressing force is too large, and as shown in FIG. 10 is deformed or crushed. Further, after the mold is released, the block expands, which causes a crack or break of the block.
[0003]
Therefore, molding of a lightweight cell block using a resin foam or the like as an aggregate has been conventionally performed by a casting method into a mold. In the casting method, concrete is charged into a mold, and the concrete is hardened in the mold and then removed from the mold to form a block.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional method for manufacturing a lightweight cell block, concrete is charged into a mold, and after the concrete is hardened in the mold, the block is released. Therefore, in order to manufacture a large number of blocks, a large number of molds must be prepared, and there is a problem that the cost is increased. In addition, since the concrete used is relatively stiff, material separation and aggregate separation occur due to the difference in density of the concrete component during hardening, or the cement component etc. is clogged in bubbles in the foam or the like, There is a problem that the quality of the block is deteriorated.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to reduce the number of molds required at the time of manufacturing, to achieve a large cost reduction, and to deform or crush aggregates such as foam. A method for manufacturing a lightweight foam block capable of producing a high-quality foam block that is free of material separation, hardly causes material separation, aggregate separation, and hardly causes clogging of bubbles in the aggregate with a cement component or the like. The task is to
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the means adopted by the present invention is a resin-based foam and / or an aggregate containing a lightweight inorganic material having a porous structure, and kneaded with cement, water and an admixture as main components. The object is to fill a mold with porous hardened concrete, apply vibration to the mold, compact the concrete, form a block, remove the block, and then cure it. Here, the porous hardened concrete refers to hardened concrete in which the continuous porosity of the ready-mixed concrete is about 15 to 70%.
[0007]
In the present means, since the block is released from the mold and then cured immediately after the block is removed, the number of molds required for production can be greatly reduced. In addition, since vibration is applied to the formwork to compact the concrete and form the block, the particles of cement and aggregate in the concrete are settled in a more stable position among the particles by this vibration, and a foam or the like is formed. Almost no deformation or crushing occurs due to external pressure. In addition, the contact area between the particles is increased, and the expansion and deformation of the block after demolding is reduced. Furthermore, since concrete is hardened, air bubbles in the aggregate are less likely to be clogged with cement or the like.
[0008]
Preferably, vibration is applied to the form while applying a pressure of 0.98 kPa or more and 39.2 kPa or less to concrete. This prevents the concrete from jumping due to the vibration, and at such a low pressure, the aggregate such as the foam hardly deforms or collapses. More preferably, the vibration frequency is 15 Hz or more and 120 Hz or less, the gravitational acceleration is 49 m / s 2 or more and 294 m / s 2 or less, and the amplitude is 0.3 mm or more and 3.0 mm or less. Vibrations below these lower limits may result in insufficient compaction of the concrete, while vibrations above these upper limits may cause deformation or collapse of aggregates such as foams.
[0009]
For example, the resin-based foam is made of any one of polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, and polyurethane, or a mixture of two or more foams. For example, the inorganic material is composed of any one of zeolite, shirasu balloon, perlite, and vermiculite, or a mixture of two or more.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the method for manufacturing a lightweight bubble block according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
[0011]
Porous stiffening in which all or part of the mixture is a resin-based foam or a lightweight inorganic material having a porous structure, or an aggregate containing a mixture thereof, and Portland cement, water and an admixture as main components. Prepare concrete. Here, the porous hardened concrete refers to hardened concrete in which the continuous porosity of the ready-mixed concrete is about 15 to 70%.
[0012]
As the resin foam, for example, any one of polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, and polyurethane, or a mixture of two or more foams can be used. Further, as the inorganic material having a lightweight and porous structure, for example, any one of granular zeolite, shirasu balloon, perlite, and vermiculite, or a mixture of two or more thereof can be used. It is desirable that these particle diameters are not less than 0.1 mm and not more than 15.0 mm. If the particle size is less than the lower limit, the weight cannot be reduced, and if the particle size exceeds the upper limit, the strength may be insufficient. Further, the above-mentioned aggregate may be a mixture of inorganic materials such as silica sand and crushed stone in addition to the above materials.
[0013]
Among resin foams, polystyrene foams having high strength and excellent workability are particularly useful. In the case of the polystyrene foams, the particle density is 80 kg / m 3 to 80 kg from the viewpoint of strength and weight reduction. It is desirable to be about 250 kg / m 3 . As the polystyrene foam, it is possible to collect and use the expanded polystyrene used in the cushioning material, the heat insulating material, the packing material, the concrete decorative formwork for civil engineering, and the like, and the collected expanded polystyrene is generally used. The foaming ratio is 30 to 70 times, which is too wide to handle. Also, the particle density is very light, about 10 kg / m 3 to 50 kg / m 3 , and there is a problem in strength.
[0014]
However, it is possible to adjust the particle density within the above-mentioned particle density by crushing the waste polystyrene foam and blowing hot air of about 120 ° C. on the crushed body for a certain period of time to uniformly reduce the volume. , Can be changed to a foam that can be used as an aggregate. Further, since it is a pulverized body, it is also excellent in bonding with cement particles and the like. Of course, it is also possible to use a polystyrene foam which has been adjusted to the above particle density in advance.
[0015]
Next, as shown in FIG. 1A, a mold 5 including a bottom frame 6 and a side frame 7 is prepared. The hardened concrete 1 described above is charged and filled into the formwork 5. As shown in FIG. 1B, a pressure of 0.98 kPa (0.01 kg / cm 2 ) or more and 39.2 kPa (0.40 kg / cm 2 ) or less is applied to the concrete 1 charged and filled. Place the upper die 8 weighing as much as possible.
[0016]
The vibrator 9 has a frequency of 15 Hz to 120 Hz, a gravitational acceleration of 49 m / s 2 (5.0 G) to 294 m / s 2 (30.0 G), and an amplitude of 0.3 mm to 3.0 mm. Vibration is applied to the mold 5 to compact the concrete 1 and form the block 3. Vibrations below these lower limits may result in insufficient compaction of the concrete 1, while vibrations above these upper limits may cause deformation or collapse of aggregates such as foam. is there. At this time, the upper mold 8 prevents the concrete 1 from jumping due to vibration of the mold. However, at such a low pressure, there is almost no deformation or collapse of the aggregate such as a foam.
[0017]
Moreover, the frequency of the mold 5 and 25Hz or 60Hz or less, and the gravitational acceleration and 78.4m / s 2 (8.0G) or 245m / s 2 (25.0G) or less and 1.5mm amplitude By setting the thickness to 2.5 mm or less, a higher-quality bubble block can be obtained. Pressure also, 14.7kPa (0.15kg / cm 2) or more 29.4kPa it is desirable that the (0.30kg / cm 2) or less. Then, as soon as the block 3 is compacted, it is released from the mold, and then the block 3 is cured.
[0018]
As described above, in the present manufacturing method of the lightweight bubble block, since the block 3 is removed from the mold and cured immediately after the removal, the number of the molds 5 can be greatly reduced. In addition, since the block 3 is compacted by applying vibration to the form 5, the particles of cement and aggregate in the concrete 1 are settled at a more stable position among the particles by the vibration, and the particles are subjected to external pressure. The deformation area is small and the contact area between the particles is large. For this reason, the expansion deformation of the block 3 after the mold release is reduced. Further, since the concrete 1 is hardened, the air bubbles in the aggregate are hardly clogged with cement or the like.
[0019]
The above-mentioned concrete 1 is mainly composed of a resin foam or a lightweight inorganic material having a porous structure, or an aggregate 2 obtained by mixing silica sand, crushed stone, etc., with Portland cement and water. However, it is not limited to this, or other types of cement or other types of cement, silica fume, blast furnace slag, reactive powder such as fly ash, water reducing agent, It may contain an auxiliary material such as a thickener, a reinforcing fiber, and a synthetic resin.
[0020]
The method of pressing the concrete 1 is not limited to the method using only the upper mold 8 described above, but may be a method using another pressing device or a combination thereof. Furthermore, resin-based foams and lightweight inorganic materials having a porous structure are not necessarily limited to the above-described polystyrene foams, zeolites, and the like, and other resin-based foams and other lightweight and porous structures can be used. Of course, an inorganic material can be used. Further, the frequency, gravitational acceleration, amplitude, and pressing force on the concrete of the formwork are not limited to those described above.
[0021]
The light-weight bubble block molded in this manner is lightweight and has a large porosity, so that it is a multifunctional block excellent in heat insulation, sound absorption, water retention, moisture retention, water permeability, and the like. Further, by selecting zeolite or the like, a function of adsorbing harmful substances can be added. Applications include a wide range of applications such as heat insulating materials and sound absorbing materials as building materials, greening blocks on building roofs, and heat island prevention blocks.
[0022]
When a resin foam is used, it is widely used as a heat insulating material, a sound absorbing material, a water retaining material, a moisturizing material, and the like. In addition, by crushing the lightweight bubble block itself after use, it can be used as a recycled material again, contributing to a recycling-oriented society.
[0023]
【Example】
Hereinafter, the method for manufacturing a lightweight cell block according to the present invention will be described with reference to five examples, and the results will be described based on the physical properties of each block.
(Example 1)
Concrete mix (parts by mass)
Portland cement: 100 parts polystyrene foam aggregate (particle size 1-3 mm): 55
Water: 40
Water reducing agent: 0.8
Methyl cellulose: 0.1
Acrylic resin (water dispersion type): 3
Vinylon single fiber (0.05 mm in diameter, 6 mm in length): 0.3
Molding conditions Frequency: 60Hz
Gravitational acceleration: 196 m / s 2 (20 G)
Amplitude: 1.8mm
Pressure: 22.54 kPa (0.23 kg / cm 2 )
Mold dimensions: 60 cm long, 30 cm wide, thickness (6 cm) () indicates the thickness of the block when compacted at a compression ratio of 40%.
[0024]
Physical properties of block Compressive strength: 2.94 MPa (30 kg / cm 2 )
Porosity: 30%
Density: 600 kg / m 3 (0.6 g / ml)
(Example 2)
Concrete mix (parts by mass)
Portland cement: 100 parts polystyrene foam aggregate (particle size 1-3 mm): 15
Zeolite aggregate (particle size 1-3 mm): 50
Water: 32
Water reducing agent: 3
Methyl cellulose: 0.3
Acrylic resin (water dispersion type): 0.5
Vinylon single fiber (diameter 0.05mm, length 6mm): 0.2
Molding conditions Frequency: 60Hz
Gravitational acceleration: 156.8 m / s 2 (16G)
Amplitude: 2.0mm
Pressure: 16.66 kPa (0.17 kg / cm 2 )
Mold size: 75 cm long, 50 cm wide, thickness (5 cm) () indicates the thickness of the block when compacted at a compression ratio of 40%.
[0025]
Physical properties of block Compressive strength: 3.92 MPa (40 kg / cm 2 )
Porosity: 40%
Density: 800 kg / m 3 (0.8 g / ml)
(Example 3)
Concrete mix (parts by mass)
Portland cement: 100 parts polystyrene foam aggregate (particle size 1-3 mm): 22
Silica sand (particle size 1-3 mm): 24
Water: 21
Water reducing agent: 3
Acrylic resin (water dispersion type): 1.5
Vinylon single fiber (0.05 mm in diameter, 6 mm in length): 0.1
Molding conditions Frequency: 30 Hz
Gravitational acceleration: 78.4 m / s 2 (8G)
Amplitude: 2.4mm
Pressure: 27.44 kPa (0.28 kg / cm 2 )
Mold size: 30cm long, 30cm wide, thickness (2.5cm)
It shows the thickness dimension of the block when compacted in%.
[0026]
Physical properties of block Compressive strength: 2.94 MPa (30 kg / cm 2 )
Porosity: 23%
Density: 500 kg / m 3 (0.5 g / ml)
(Example 4)
Concrete mix (parts by mass)
Portland cement: 100 parts polyurethane foam aggregate (particle size 1-3 mm): 35
Zeolite aggregate (particle size 1-3 mm): 10
Water: 30
Water reducing agent: 1
Methyl cellulose: 0.1
Acrylic resin (water dispersion type): 3
Vinylon single fiber (0.05 mm in diameter, 6 mm in length): 0.3
Molding conditions Frequency: 60Hz
Gravitational acceleration: 156.8 m / s 2 (16G)
Amplitude: 2.0mm
Pressure: 16.66 kPa (0.17 kg / cm 2 )
Mold size: 75 cm long, 50 cm wide, thickness (5 cm) () indicates the thickness of the block when compacted at a compression ratio of 35%.
[0027]
Physical properties of block Compressive strength: 3.43 MPa (30 kg / cm 2 )
Porosity: 36%
Density: 800 kg / m 3 (0.8 g / ml)
(Example 5)
Concrete mix (parts by mass)
Portland cement: 100 parts zeolite aggregate (particle size 1-3 mm): 70
Perlite aggregate (particle size 1-3 mm): 50
Water: 45
Water reducing agent: 1
Methyl cellulose: 0.2
Molding conditions Frequency: 30 Hz
Gravitational acceleration: 78.4 m / s 2 (8G)
Amplitude: 2.4mm
Pressure: 27.44 kPa (0.28 kg / cm 2 )
Mold dimensions: 30 cm long, 30 cm wide, thickness (6 cm) () indicates the thickness of the block when compacted at a compression ratio of 40%.
[0028]
Physical properties of block Compressive strength: 4.9 MPa (50 kg / cm 2 )
Porosity: 28%
Density: 800 kg / m 3 (0.8 g / ml)
As shown by the physical properties of each of the above blocks, in each case, the compressive strength, porosity, and density of the block are extremely good, and the method for producing a lightweight cell block of the present invention is a method for producing a lightweight cell block. It turns out that it is excellent. In addition, the internal inspection of the block also confirmed that there was almost no deformation or crushing of the aggregates such as foams, and that there was almost no clogging of the cement components and the like in the material separation, aggregate separation, and bubbles in the aggregates. Was.
[0029]
【The invention's effect】
As described in detail above, the method for producing a lightweight foam block of the present invention comprises a resin-based foam and / or an aggregate containing a lightweight, inorganic material having a porous structure, and cement, water and an admixture as main components. Filling the mold with the kneaded porous hardened concrete, applying vibration to the mold, compacting the concrete to form a block, curing the block after demolding, reducing the number of molds required for production It is possible to greatly reduce the cost, and there is no deformation or crushing of aggregates such as foam, and it is also possible to separate materials, aggregates, cement components to bubbles in the aggregates, etc. An excellent effect that a high-quality bubble block that hardly causes clogging can be manufactured can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing a first half of a process of a method for manufacturing a lightweight bubble block according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing a latter half.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a lightweight bubble block.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Concrete 2 Aggregate 3 Block 5 Form 6 Bottom frame 7 Side frame 8 Upper mold 9 Exciter 10 Foam

Claims (5)

樹脂系発泡体かつ又は軽量で多孔質構造の無機材料を含む骨材(2)とセメントと水と混和材とを主成分として混練したポーラスな硬練りコンクリート(1)を型枠(5)に充填し、前記型枠に振動を加えて前記コンクリートを締め固めてブロック(3)を成型し、前記ブロックを脱型した後に硬化させることを特徴とする軽量気泡ブロックの製造方法。Porous hardened concrete (1) obtained by kneading resin-based foam and / or aggregate (2) containing an inorganic material having a light-weight and porous structure, cement, water and an admixture as main components into a mold (5). A method for manufacturing a lightweight foam block, comprising: filling the mold, applying vibration to the formwork, compacting the concrete, forming a block (3), removing the block, and curing the block. 前記コンクリート(1)に0.98kPa以上39.2kPa以下の圧力をかけながら前記振動を加えることを特徴とする、請求項1に記載の軽量気泡ブロックの製造方法。The method according to claim 1, wherein the vibration is applied while applying a pressure of 0.98 kPa to 39.2 kPa to the concrete (1). 前記振動の振動数を15Hz以上120Hz以下とし、かつ重力加速度を49m/s2 以上294m/s2 以下とし、かつ振幅を0.3mm以上3.0mm以下としたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の軽量気泡ブロックの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein a frequency of the vibration is 15 Hz or more and 120 Hz or less, a gravitational acceleration is 49 m / s 2 or more and 294 m / s 2 or less, and an amplitude is 0.3 mm or more and 3.0 mm or less. Or the manufacturing method of the lightweight cell block as described in 2. 前記樹脂系発泡体は、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンのいずれか1種の発泡体又は2種以上の発泡体の混合物からなることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の軽量気泡ブロックの製造方法。4. The resin foam according to claim 1, wherein the foam comprises at least one of polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, and polyurethane, or a mixture of two or more foams. 5. A method for producing a lightweight foam block according to any one of the above. 前記無機材料は、ゼオライト、シラスバルーン、パーライト、バーミキュライトのいずれか1種又は2種以上の混合物からなることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の軽量気泡ブロックの製造方法。5. The light-weight bubble block according to claim 1, wherein the inorganic material is made of one or a mixture of two or more of zeolite, shirasu balloon, perlite, and vermiculite. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100845020B1 (en) 2007-07-12 2008-07-09 김준형 Making method of non-combustible vermiculite panel
JP2008254933A (en) * 2007-03-15 2008-10-23 Yamaguchi Univ Reinforced concrete member using foamed resin fine aggregate and receiving bending stress
WO2015170960A1 (en) * 2014-05-05 2015-11-12 Universiti Kebangsaan Malaysia Lightweight concrete composite from renewable resources

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