JP2004284302A

JP2004284302A - Ａｌｃパネルの製造方法

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Publication number: JP2004284302A
Application number: JP2003081817A
Authority: JP
Inventors: Jun Uematsu; 純植松; Keishin Kato; 敬信加藤; Kazushige Goto; 一茂後藤; Masaaki Tanaka; 雅明田中
Original assignee: Clion Co Ltd; Kenzai Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: Clion Co Ltd; Kenzai Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP4194398B2

Abstract

【課題】ＡＬＣパネル内補強筋の最上部主筋上方に形成されたシャドウおよびＡＬＣパネルの長辺小口部に露出した小口シャドウや巣を減少し、最上部主筋近傍の引張り強度低下がなく、かつ美観の優れたＡＬＣパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】補強筋を配設した型枠内に原料スラリーを注入して発泡させ、得られた半可塑性硬化体をオートクレーブで蒸気養生するＡＬＣパネルの製造方法において、前記原料スラリーの体積膨張による上昇時における発泡高さが最終製品高さの９０〜９９％に達したときに前記補強筋に加振を開始し、最終製品高さの１０４〜１０８％に達したときに加振を終了するＡＬＣパネルの製造方法。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＬＣパネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣパネルは、気泡を多数内在させた嵩比重０．５前後のものであり、一般的には次のように製造される。まず図１に示すように主筋１と副筋２とからなる鉄筋マット３を篭状にした補強筋４（主筋１が水平方向、また副筋２が垂直方向となる）を、型枠７に懸架されたブリッジ５から吊下げ用ピン６に係止する。そして、図２に示すように石灰質原料および珪酸質原料からなる主原料、水および金属アルミニウムなどの発泡剤を混合した原料スラリーを前記型枠７の高さ方向略中央部（図中、符号Ｃで示す位置）まで注入し、発泡・硬化させ半可塑性硬化体を得る。そして、図３に示すように前記半可塑性硬化体をピアノ線で適宜所望の部位で切断したのち、高温・高圧の蒸気を用いて本硬化させ、ＡＬＣパネル８を得る。尚、前記ピアノ線での切断は、図２及び図３に示すように各補強筋４間（図中、符号９で示す位置：ＡＬＣパネル８の厚さ寸法となる。）および所定の高さ位置（図中、符号９ａ（Ｂ）で示す位置：最終製品となったＡＬＣパネル８の幅寸法となる。）で切断される。
【０００３】
前述した製造方法において得られたＡＬＣパネル８は、以下の問題が発生する。すなわち、図２及び図３に示すように、第１にＡＬＣパネル８内にある補強筋４の最上部主筋１ａの上部に形成され、そしてその長さ方向に沿った大きな空洞１０（以下、シャドウという）が存在する。このことで、ＡＬＣパネル８の上部側長辺小口部１１の引張り強度が低下するという問題がある。第２にＡＬＣパネル８の長辺小口部１１に表れるクレバス状の空洞１２（以下、小口シャドウという）が露出することがある。このことで、美観が損なわれ、ＡＬＣパネル８の商品性が非常に低下するという問題がある。
【０００４】
前記シャドウ１０の形成は、以下の如く推察される。すなわち、気泡発生による原料スラリーの体積膨張過程において、前記原料スラリーが前記気泡とともに次第に上昇し、補強筋４の最上部主筋１ａを通過する際に、該最上部主筋１ａの真上に気泡が集中する。その後該気泡同士の合一が起こり、シャドウ１０が形成される。また、前記体積膨張過程において、前記最上部主筋１ａの真上に該原料スラリーが回り込めない程度に該原料スラリーの粘度が上昇した結果、空洞の状態で残存したものと推察される。
【０００５】
次に小口シャドウ１２の形成は、以下の如く推察される。つまり、前記最上部主筋１ａの真上に形成されたシャドウ１０が、体積膨張とともにさらに上方へ移動していく。その後、体積膨張が終了し、該原料スラリー中に該シャドウ１０が内在した状態の半可塑性硬化体を得る。そして、前記半可塑性硬化体をピアノ線で切断（図２および図３の符号９ａ）すると、前記シャドウ１０は、ＡＬＣパネル８の長辺小口部１１に露出し、小口シャドウ１２になると推察される。前記小口シャドウ１２は、幅が３ｍｍ〜１０ｍｍ程度、長さが１ｍを超えることもある。
【０００６】
ところで、前記半可塑性硬化体中に大きな気泡を形成させないための方策として、前記原料スラリー中に巻き込まれた粗大気泡を脱泡する方法が提案されている（特許文献１参照）。すなわち、前記原料スラリーに減水剤を注入するとともに、前記原料スラリーの型枠への注入時に、振動子を使用して前記原料スラリーに振動を与えて、空気の巻き込みによる粗大気泡を脱泡する方法である。また、原料スラリーの放出管を金網で囲み、前記金網を振動させながら原料スラリーを注入する方法も提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、上記２つの方法はいずれも原料スラリーを型枠に注入する際、すなわち原料スラリーが体積膨張する前の初期段階での方策であり、前述した体積膨張過程で起こる気泡の合一などに対しては、その性能を十分に発揮出来るものではなかった。
【０００８】
一方、前記シャドウ１０を低減するため、図２および図３に示すように原料スラリーの最終発泡高さＡとなる時点において、原料スラリーへ振動をかけると、原料スラリー内に大きな空洞となる巣１３が形成されることがある。この巣１３の形成は、以下の如く推察される。
【０００９】
すなわち、原料スラリーが最終発泡高さＡとなる時点において、石灰質原料とりわけ生石灰の消化・発熱反応により原料スラリーの粘度がかなり増大して、気泡周囲にマトリックスが形成された状態となる。この状態で、原料スラリーへ振動をかけると気泡周囲のマトリックスが破壊され、その結果気泡同士が合一していき、巣１３が形成されていくものと推察される。前記巣１３は、図３に示すようにＡＬＣパネル８の長辺小口部１１に大きな空洞となり露出し、美観が劣り商品性の大きな低下を来すという問題がある。ここで最終発泡高さＡとは、図２に示すように型枠７に注入した原料スラリーが発泡剤により体積膨張し、該原料スラリーが最高高さに達した位置のことをいう。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−１５７１５９号公報
【特許文献２】
特開平７−１６４４２４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として鋭意検討した結果達成されたものである。
【００１２】
従って、本発明の課題は、ＡＬＣパネル内の補強筋の最上部主筋上方に形成されるシャドウ１０およびＡＬＣパネルの長辺小口部１１に露出する小口シャドウ１２や巣１３を減少させることにより、前記長辺小口部１１の引張り強度低下がなく、かつ美観の優れたＡＬＣパネルの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＡＬＣパネルの製造方法は、前記課題を解決するために、
ＡＬＣパネルの長さ方向に埋設される主筋と幅方向に埋設される副筋とを主体とする補強筋を、前記副筋を鉛直方向に立設した状態で複数枚を配設した型枠内に原料スラリーを注入して発泡させ、得られた半可塑性硬化体をオートクレーブで蒸気養生するＡＬＣパネルの製造方法において、
前記原料スラリーの体積膨張による上昇時における発泡高さが最終製品高さの９０〜９９％に達したとき前記補強筋に加振を開始し、最終製品高さの１０４〜１０８％に達したとき加振を終了するＡＬＣパネルの製造方法とした。
【００１４】
ここで本発明において最終製品高さＢとは、図２に示すように半可塑性硬化体のピアノ線切断において、所定幅のＡＬＣパネル８とするために行う切断位置である。すなわち、発泡方向に対して垂直方向に切断する位置で、型枠底面７ａからの高さ位置のことをいう。
【００１５】
また、第２の発明は、前記振動の周波数を１０〜８０Ｈｚとした。そして、第３の発明は、最終製品高さの９０〜１００％に達するまで加振の周波数を４０〜８０Ｈｚとし、最終製品高さの１００％に達した後の加振の周波数を１０〜５０Ｈｚとした。さらに、第４の発明は、加振を断続的に行い、加振を５秒以上、加振停止を１０秒以上とする方法を採用した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＡＬＣパネルの製造方法を図１〜図３に基づいて詳述する。通常ＡＬＣパネル８は、以下の方法により製造される。まず、珪酸質原料、石灰質原料、水、添加剤および発泡剤などの各原料を混合・攪拌して原料スラリーとする。そして、図１に示すように主筋と副筋とからなる複数枚の前記補強筋４を載置した型枠７内に前記原料スラリーを注入する。そして、前記発泡剤の化学反応によって気泡が発生し、そして原料スラリーの体積膨張が終了し、半可塑性硬化体が得られる。その後、前記半可塑性硬化体を所定の寸法となるようピアノ線で切断したのち、高温・高圧の蒸気を用いて本硬化させ、ＡＬＣパネル８を得る。
【００１７】
本発明は、前記ＡＬＣパネル８の製造方法において、前記原料スラリーの体積膨張による上昇時の発泡高さが、最終製品高さの９０〜９９％に達したとき前記補強筋４に加振を開始し、最終製品高さの１０４〜１０８％に達したとき加振を終了する方法とした。この方法を採用することで、前記原料スラリーの体積膨張時に形成される最上部主筋１ａ上のシャドウ１０、小口シャドウ１２および巣１３を抑制することができる。
【００１８】
前記補強筋４への加振は、電動式または電磁式振動子を型枠７に懸架したブリッジ５に当接させてもよく、また前記補強筋４に直接当接させてもよい。また、ブリッジ５に前記振動子を設置する場合、６００〜１０００ｍｍ間隔でブリッジ５を設け、該ブリッジ５に１箇所以上設置する方法を採用すると、振動が前記補強筋４を介して原料スラリーに一様に伝搬するためより効果的である。また、各ブリッジ５を連結手段により連結体となしたブリッジ（図示せず）とし、このブリッジに前記振動子を当接させてもよい。また、前記補強筋４は、上述した籠状のもののほか、マット状、メッシュ状およびラス網状のものが採用できる。
【００１９】
ところで加振の効果は、主に以下の２つの事象により推察することができる。第１は原料スラリーを振動させることで、最上部主筋１ａの上部に集中した気泡を分散・脱気させることができ、シャドウ１０が大きく成長するのを抑制できる。そして、第２は、生成した消石灰および他の粉末原料の粒子の結合体が、加振によりその結合体およびその吸着水が遊離する。その結果、増大した原料スラリー粘度が低下する。このことにより、形成されたシャドウ１０部へ原料スラリーが周辺より流れ込み、該シャドウ１０を埋めるものと推察される。
【００２０】
しかしながら、前記原料スラリーが最終発泡高さ（図２、符号Ａ）となる近傍において加振を行うと、上述したように形成された気泡周囲のマトリックスが破壊され、その結果気泡の合一が起こり、大きな空洞（巣１３）が形成される。つまり、前記原料スラリーが最終発泡高さとなる近傍においては、該原料スラリー粘度が非常に大きくなっており、加振により気泡周囲のマトリックスが破壊されてもその結合体およびその吸着水が容易に遊離せず、その結果原料スラリー粘度が低下しないため、気泡の合一により大きな空洞（巣１３）の状態で残存するものと推察される。
【００２１】
いずれにしても、前記最上部主筋１ａ上部のシャドウ１０は、前記原料スラリーが最上部主筋１ａを通過後に形成されるものであるため、該原料スラリーの発泡高さが最上部主筋１ａに達した時（図２、符号Ｂａ）から体積膨張が完了するまでの間、詳しくは原料スラリーが最終製品高さ位置（図２、符号Ｂ）の１０４〜１０８％に到達するまでに加振を行うと、シャドウ１０および巣１３の形成を抑制することができる。小口シャドウ１２形成の抑制については、上述したようにシャドウ１０の形成を抑制することにより、小口シャドウ１２の形成も同時に抑制できるものと推察される。また、加振によるマトリックスの破壊を最小限に押さえるためには、加振時間はなるべく短い方が好ましい。
【００２２】
また、加振の際に振動の周波数を１０〜８０Ｈｚとすると、マトリックスの破壊を最小限に押さえることができるため、前記シャドウ１０や巣１３の形成を抑制することができる。さらに前記振動の周波数が、３０〜７０Ｈｚであると、シャドウ１０や巣１３の形成をより容易に抑制できるため好ましい。
【００２３】
また、最終製品高さの９０〜１００％に達するまで加振の周波数を４０〜８０Ｈｚとすると、該原料スラリー粘度が低く気泡周囲にマトリックスが十分形成されていない状態であるため、前記シャドウ１０形成を容易に抑制できる。
【００２４】
そして、最終製品高さの１００％に達した後においては、原料スラリー粘度が高く、気泡周囲にある程度安定したマトリックスが形成されているため、加振の周波数を１０〜５０Ｈｚとすることで、マトリックスの破壊が最小限となり、前記シャドウ１０や巣１３の形成を容易に抑制することができる。また、加振時の振幅が１０〜１００μｍあると、前記原料スラリーの粘度を低下できるとともに前記マトリックスの破壊を最小限に押さえることができるため、より効果的である。さらに、加振の振幅が５０〜８０μｍあると、よりその効果が顕著に発揮され好ましい。
【００２５】
さらに、上記加振は連続的に行うのではなく、所定時間加振したのちに所定時間停止するというように断続的な方法を採用すると、加振時間が短縮されるために前記マトリックスを破壊することなくシャドウ１０や巣１３の形成をより抑制できる。すなわち、加振を５秒以上行い、加振停止を１０秒以上とすることにより、シャドウ１０や巣１３の形成を効率良く抑制できる。この時加振のＯＮ／ＯＦＦの間隔は、最長で６０秒程度とすると、その間に加振で抑制できないほど大きなシャドウ１０が形成されにくいため好ましい。
【００２６】
上述したような加振条件を採用することで、加振による最上部主筋１ａ上部のシャドウ１０の形成を抑制し、さらに巣１３の形成を抑制することができる。その結果、ＡＬＣパネル８内の最上部主筋１ａ上部のシャドウ１０や上部側長辺小口部１１における小口シャドウ１２および巣１３が殆ど見られない美観の優れ、かつ上部側長辺小口部１１の引張り強度低下のない優れたＡＬＣパネル８を得ることが可能となる。
【００２７】
また、前記振動子を前記原料スラリーの粘度を低く調整する方策と併用すればより効果的である。すなわち、前記原料スラリーの粘度が８００〜１５００ｃＰ程度に調整されていると、該原料スラリーの粘度上昇が遅くなり、前記原料スラリー注入時に巻き込んだ空気を体積膨張の後半（最終製品高さＢ以降）まで容易に脱泡できるとともに前記最上部主筋１ａ通過後に形成されるシャドウ１０や巣１３の形成をより容易にかつ効果的に抑制することができる。
【００２８】
以下、本発明の試験例を挙げて具体的に説明する。ＡＬＣパネル８の製作は、各試験例において同じ補強筋籠４を使用し、また同数および同寸法のＡＬＣパネル８を６０枚製作した。前記補強筋籠４は直径５ｍｍの鉄線を用い、その寸法は厚さ×幅×長さ＝７０ｍｍ×４８０ｍｍ×２９６０ｍｍとした。そして、製作されたＡＬＣパネル８の寸法は厚さ×幅×長さ＝１００ｍｍ×６００ｍｍ×２９９０ｍｍである。
【００２９】
さらに、各試験例とも同一配合の原料スラリーを用いた。すなわち、粉末原料として珪石粉４４重量部、生石灰粉１６重量部、ポルトランドセメント１１重量部、半可塑性硬化体の回収物およびＡＬＣパネル８のリサイクル粉２９重量部に対して、水６１重量部を加えミキサーで攪拌したのち、発泡剤としてアルミニウム粉末を前記粉末原料の固形分１００重量部に対し０．０６５重量部を加え、原料スラリーとした。尚、ブリッジ５は１型枠当たり６ケ使用し、そして前記振動子を各ブリッジ５に２個設置した。また、前記振動子の加振時の振幅は、各試験例において全て５０μｍで行った。
【００３０】
各試験例で得られたＡＬＣパネルの評価方法として、シャドウ１０、小口シャドウ１２および巣１３の目視観察や面積測定を行った。すなわち、前記シャドウ１０の評価は、後述する引張り強度測定を行ったのちに露出するシャドウ１０（断面積１ｃｍ^２以上の空洞）の個数を集計し、ＡＬＣパネル１枚当たりの発生数として評価した。
【００３１】
また、前記小口シャドウ１２の評価は、試験条件毎に無作為に１５枚のＡＬＣパネルを抽出し、長辺小口部１１に露出した該シャドウ１２の発生数を集計し、ＡＬＣパネル１枚当たりの発生数として評価した。また前記巣１３の面積は、前記１５枚のＡＬＣパネルにおいて、長辺小口部１１に露出した１ｃｍ^２以上の巣１３全てを合計し、ＡＬＣパネル１枚当たりの面積として評価した。さらに、小口シャドウ１２の形成による長辺小口部１１の物性低下の有無を判断するため、引張り強度測定を行い、前記目視観察や面積測定結果とともに総合的に評価した。
【００３２】
引張り強度の測定は、試験条件毎に前記１５枚のＡＬＣパネルのうち無作為に３枚のＡＬＣパネルを抽出し、図３に示すように発泡上部の長辺小口部１１にアタッチメント２０（縦×横＝４５ｍｍ×９０ｍｍ）を７箇所／枚、接着剤で貼着し引張り強度を測定した。尚、測定の前にアタッチメント２０の両側面に沿って最上部主筋１ａの上端まで長辺小口部１１に切り込み（図３、符号Ｄ）を入れ、そののち建研式引張り試験機を用い測定した。
【００３３】
（試験例１）
前記原料スラリーを補強筋が載置された型枠内に注入し、該原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数６０Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了し、硬化させ半可塑性硬化体を得た。そして、前記半可塑性硬化体を前記ＡＬＣパネル８の製品寸法（厚さ×幅×長さ＝１００ｍｍ×６００ｍｍ×２９９０ｍｍ）にピアノ線で切断したのち、高温・高圧の蒸気を用いて本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００３４】
（試験例２）
前記加振の周波数を３０Ｈｚに変更したほか前記試験例１と同様とした。
【００３５】
（試験例３）
前記原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数６０Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１００％に達したときに加振の周波数を３０Ｈｚに変更し、最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了したほかは試験例１と同様とした。
【００３６】
（試験例４）
前記原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数６０Ｈｚの振動を開始し、１５秒後に停止、さらに１５秒後に加振を再開というように１５秒ごとにＯＮ／ＯＦＦを切り替えながら加振を行い、そして最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了したほかは試験例１と同様とした。
【００３７】
（試験例５）
前記原料スラリーの体積膨張途中において加振を一切行なわず、本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００３８】
（試験例６）
前記原料スラリーが最上部主筋に達したとき（製品高さの８５％に達したとき）、周波数６０Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了し、硬化させ半可塑性硬化体とし、本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００３９】
（試験例７）
前記原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数６０Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１１２％に達したときに加振を終了し、硬化させ半可塑性硬化体とし、本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００４０】
（試験例８）
前記原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数１０Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了し、硬化させ半可塑性硬化体とし、本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００４１】
（試験例９）
前記原料スラリーが最終製品高さの９６％に達したとき周波数１００Ｈｚの振動を開始し、そして最終製品高さの１０６％に達したときに加振を終了し、次いで硬化させ半可塑性硬化体とし、本硬化後ＡＬＣパネルを得た。
【００４２】
各試験例で製作したＡＬＣパネルの評価結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１の結果で分かるように、シャドウの評価結果は試験例１〜４、６〜９において○以上であることが分かった。また、小口シャドウの評価結果は試験例１〜４、６、７、９において○以上であることが分かった。そして、巣の評価結果は試験例１〜５、８において○以上であることが分かった。さらに、引張り強度測定結果は、試験例５以外は全て０．５０Ｎ／ｍｍ^２以上の良好な結果であった。
【００４５】
上記各評価結果より総合的に評価した結果、試験例１〜４、８、９で○以上の良好な結果が得られた。その中で試験例１〜４では、各評価項目が全て○以上の結果が得られた。すなわち、美観および引張り強度の良好なＡＬＣパネルが得られた。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の軽量気泡コンクリートの製造方法を採用することで、最上部主筋上部のシャドウ形成を抑制することができ、さらに発泡上部の長辺小口部に露出する小口シャドウおよび巣の形成を抑制することができる。このため、長辺小口部の物性低下による運搬やハンドリング時の破損を防止できるとともに、外観性が非常に向上したＡＬＣパネルを得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】型枠内に補強筋を載置した斜視説明図。
【図２】半可塑性硬化体中のシャドウや巣を示す断面図。
【図３】ＡＬＣパネルのシャドウ、小口シャドウおよび巣を示す斜視説明図。
【符号の説明】
１主筋
１ａ最上部主筋
２副筋
３鉄筋マット
４補強筋
５ブリッジ
６吊下げ用ピン
７型枠
７ａ型枠底面
８ＡＬＣパネル
９ピアノ線切断面
９ａＡＬＣパネル幅の切断面
１０シャドウ
１１長辺小口部
１２小口シャドウ
１３巣
２０アタッチメント
Ａ最終発泡高さ
Ｂ最終製品高さ
Ｂａ最上部主筋位置
Ｃ型枠注入時の原料スラリ−高さ
Ｄ切り込み

Claims

ＡＬＣパネルの長さ方向に埋設される主筋と幅方向に埋設される副筋とを主体とする補強筋を、前記副筋を鉛直方向に立設した状態で複数枚を配設した型枠内に原料スラリーを注入して発泡させ、得られた半可塑性硬化体をオートクレーブで蒸気養生するＡＬＣパネルの製造方法において、前記原料スラリーの体積膨張による上昇時における発泡高さが最終製品高さの９０〜９９％に達したときに前記補強筋に加振を開始し、最終製品高さの１０４〜１０８％に達したときに加振を終了することを特徴とするＡＬＣパネルの製造方法。
前記振動の周波数を１０〜８０Ｈｚとする請求項１記載のＡＬＣパネルの製造方法。
最終製品高さの９０〜１００％に達するまで加振の周波数を４０〜８０Ｈｚとし、最終製品高さの１００％に達した後の加振の周波数を１０〜５０Ｈｚとする請求項１または２記載のＡＬＣパネルの製造方法。
加振を断続的に行い、加振を５秒以上、加振停止を１０秒以上とする請求項１〜３記載のＡＬＣパネルの製造方法。