JP2548083B2 - Structural material - Google Patents

Structural material

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JP2548083B2
JP2548083B2 JP5310801A JP31080193A JP2548083B2 JP 2548083 B2 JP2548083 B2 JP 2548083B2 JP 5310801 A JP5310801 A JP 5310801A JP 31080193 A JP31080193 A JP 31080193A JP 2548083 B2 JP2548083 B2 JP 2548083B2
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了 永井
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Takasago Industry Co Ltd
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SAN RAITO KK
Takasago Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に廃ガラスを利用し
た構造用材料に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structural material using waste glass.

【0002】[0002]

【発明の背景】ビルの窓、自動車の窓、瓶と言ったよう
に各種の方面で大量にガラスが使用されており、これら
が廃棄されるとなると大量のガラスが廃棄処分されなけ
ればならない。勿論、場合によってはリサイクルに供さ
れることも有るが、その量は知れたものである。
A large amount of glass is used in various directions such as building windows, automobile windows, bottles, etc. When these are discarded, a large amount of glass must be disposed of. Of course, in some cases, it may be recycled, but the amount is known.

【0003】このような観点から、ビルに用いられた板
ガラス、自動車に用いられた板ガラス、瓶ガラスと言っ
たような各種の廃棄物(廃ガラス)について、その利用
方法が提案されている。例えば、ガラス粉末、粘土質粉
末、及び火山灰に石灰石粉末及び水ガラスを加え、混和
して造粒し、焼成する人工超軽量骨材の製造法が提案
(特公昭62−45187号公報)されていたり、廃ガ
ラスにカオリンやモンモリロナイト等の粘土鉱物を添
加、成型、焼成した構造体用建材が提案されている。
From such a point of view, a method of utilizing various kinds of waste (waste glass) such as plate glass used in buildings, plate glass used in automobiles, bottle glass, etc. has been proposed. For example, a method for producing an artificial ultralight aggregate in which limestone powder and water glass are added to glass powder, clay powder, and volcanic ash, which is mixed, granulated, and fired has been proposed (Japanese Patent Publication No. 62-45187). In addition, building materials for structures have been proposed in which clay minerals such as kaolin and montmorillonite are added to waste glass, molded, and fired.

【0004】しかしながら、このようにして得られる構
造用材料では、決して満足できるものではなかった。
However, the structural material thus obtained has never been satisfactory.

【0005】[0005]

【発明の開示】本発明の目的は、廃ガラスを大量に利用
でき、すなわち廃ガラスの効果的な処分が可能となり、
そして構造用材料として優れた機能を有するものに転換
できる技術を提供することである。この本発明の目的
は、膨張係数が35×10 −6 〜25×10 −6 /℃の
ガラス製発泡粒の表面に、膨張係数が20×10 −6
5×10 −6 /℃の粉末が付けられてなることを特徴と
する構造用材料によって達成される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the present invention that a large amount of waste glass can be used, that is, waste glass can be effectively disposed of,
And it is to provide a technology capable of converting into a material having an excellent function as a structural material. The object of the present invention is to have an expansion coefficient of 35 × 10 −6 to 25 × 10 −6 / ° C.
Glass foam particles on the surface, the expansion coefficient of 20 × 10 -6 ~
It is achieved by a structural material characterized in that it is provided with a powder of 5 × 10 −6 / ° C.

【0006】又、膨張係数が20×10 −6 〜5×10
−6 /℃の粉末が表面に付けられてなる膨張係数が35
×10 −6 〜25×10 −6 /℃のガラス製発泡粒が、
成形、焼成されてなることを特徴とする構造用材料によ
って達成される。尚、上記の構造用材料において、ガラ
ス製発泡粒(以下、単に、ガラス製粒と表記することも
有る。)は、その膨張係数が33×10−6〜27×1
−6/℃のものであることが好ましく、そしてガラス
製発泡粒の表面に付けられる粉末は、その膨張係数が1
5×10−6〜9×10−6/℃のものであることが好
ましい。
The expansion coefficient is 20 × 10 −6 to 5 × 10.
The expansion coefficient of the powder of −6 / ° C. attached to the surface is 35.
× 10 −6 to 25 × 10 −6 / ° C. glass foam particles are
It is achieved by a structural material characterized by being molded and fired. In the above structural material, Gala
Foam granules (hereinafter also simply referred to as glass granules
There is. ) Has a coefficient of expansion of 33 × 10 −6 to 27 × 1.
Preferably of the 0 -6 / ° C., and the glass
The expansion coefficient of the powder attached to the surface of the foamed granules is 1
It is preferably 5 × 10 −6 to 9 × 10 −6 / ° C.

【0007】又、ガラス製粒とガラス製粒の表面に付け
られる粉末とは、その割合(体積cc/重量g)が10
0:50〜100:20、望ましくは100:45〜1
00:30であることが好ましい。又、ガラス製粒の表
面に付けられる粉末は、その調合のゼーゲル式が KNa2 O 0.3〜0.55 CaO 0.4〜0.6 Al2 3 0.2〜0.5 SiO2 2.0〜4.0 B2 3 0 〜0.10 の範囲に調整されたものであることが好ましい。より好
ましくは、調合のゼーゲル式が KNa2 O 0.30〜0.55 CaO 0.45〜0.60 Al2 3 0.20〜0.50 SiO2 2.0 〜4.0 B2 3 0.02〜0.10 の範囲に調整されたものである。
Further, the ratio of the glass granules and the powder applied to the surface of the glass granules (volume cc / weight g) is 10
0:50 to 100: 20, preferably 100: 45 to 1
It is preferably 00:30. In addition, the powder attached to the surface of the glass granules has a Zegel formula of KNa 2 O 0.3 to 0.55 CaO 0.4 to 0.6 Al 2 O 3 0.2 to 0.5 SiO 2 It is preferably adjusted to a range of 2.0 to 4.0 B 2 O 3 0 to 0.10. More preferably, the formulation has a Zegel formula of KNa 2 O 0.30 to 0.55 CaO 0.45 to 0.60 Al 2 O 3 0.20 to 0.50 SiO 2 2.0 to 4.0 B 2 O. 3 It was adjusted in the range of 0.02 to 0.10.

【0008】又、ガラス製粒の表面に付けられる粉末
は、その大きさが325メッシュの篩で残渣が0.5〜
0.1%、望ましくは325メッシュの篩で残渣が0.
2〜0.1%であることが好ましい。そして、上記のよ
うな特性の粉末は、芯材となるガラス製粒(ガラス製発
泡粒)と同じ材料、すなわち廃ガラスに粘土質鉱物(例
えば、仮焼ワラストナイト、ベントナイト、原水簸粘
土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等)を所望量併用する
ことによって得ることが出来る。
The powder applied to the surface of the glass granules has a size of 325 mesh and a residue of 0.5-0.5.
0.1%, preferably 325 mesh sieve with no residue.
It is preferably 2 to 0.1%. Then, the powder having the above characteristics is the same material as the glass granules (glass foam granules) to be the core material, that is, the waste glass and the clay minerals (for example, calcined wollastonite, bentonite, raw elutriated clay, It can be obtained by using a desired amount of frog eye clay, calcined cholemannite, etc. in combination.

【0009】又、ガラス製発泡粒の大きさが2.5〜
0.3mm、望ましくは1.2〜0.3mmであること
が好ましい。そして、上記のようにして構成されてなる
構造用材料、特に成形、焼成されてなる構造用材料は、
膨張係数が20×10 −6 〜5×10 −6 /℃の小さな
膨張係数を有する粉末が三次元の網目構造のように介在
し、膨張係数が35×10 −6 〜25×10 −6 /℃の
大きな膨張係数のガラスが隔離された構造のものとなっ
ていて、板状のものに成形されても、歪みが少なく、特
に冷却歪みが少なく、機械的強度に冨むものとなってい
た。この為、建築材料や構築材料と言った各種の用途に
おいて用いられる構造用材料が得られたのである。
Further, the size of the glass foam particles is 2.5 to
It is preferably 0.3 mm, preferably 1.2 to 0.3 mm. Then, the structural material constituted as described above, especially the structural material formed and fired,
Powder having a small expansion coefficient of 20 × 10 −6 to 5 × 10 −6 / ° C. intervenes like a three-dimensional network structure, and the expansion coefficient of 35 × 10 −6 to 25 × 10 −6 / It has a structure in which glass with a large expansion coefficient of is isolated, and even if it is formed into a plate-like one, it has little distortion, especially little cooling distortion, and it has a good mechanical strength. Was becoming. Therefore, structural materials used in various applications such as building materials and building materials were obtained.

【0010】しかも、この構造用材料においては、ガラ
スを多量に配合することが出来、従って廃ガラスの効果
的な処分が可能となり、省資源の観点からも好ましいも
のである。以下、本発明について詳しく説明する。廃ガ
ラスは、一般的には、ソーダ石灰系ガラスであり、最大
膨張係数は28.5×10-6/℃と大きく、製品化を図
る場合に焼成工程における冷却割れが頻繁に起き、歩留
りを低下させている。この問題の対策としては、焼成炉
の冷却帯を長くして冷却に時間を掛けるとか、冷却帯の
構造を改善する等の対応も考えられるが、廃ガラスを用
いた原料構成の検討が重要である。このような検討が鋭
意押し進められて行った結果、膨張係数の大きいガラス
粒、特にガラス発泡粒に、ガラス発泡粒よりも低膨張係
数の粉をコーティングしておけば、冷却割れのない安定
した材料が得られることを見出したのである。
Moreover, in this structural material, a large amount of glass can be blended, so that waste glass can be effectively disposed, which is preferable from the viewpoint of resource saving. Hereinafter, the present invention will be described in detail. Waste glass is generally soda-lime glass, and its maximum expansion coefficient is as large as 28.5 × 10 −6 / ° C., so that cooling cracks frequently occur in the firing process in the case of commercialization, and the yield is increased. Is decreasing. As measures against this problem, it is possible to take measures such as lengthening the cooling zone of the firing furnace and taking more time to cool it, or improving the structure of the cooling zone, but it is important to study the raw material composition using waste glass. is there. As a result of earnestly promoting such studies, glass particles having a large expansion coefficient, particularly glass foam particles, can be coated with powder having a lower expansion coefficient than glass foam particles to provide a stable material without cooling cracks. We have found that

【0011】すなわち、低膨張係数の粉体、最大膨張係
数が28.5×10-6/℃と言った廃ガラスを用いて構
成された発泡粒(その原料廃ガラスが28.5×10-6
/℃の膨張係数であっても、この発泡粒の膨張係数は3
3×10-6/℃と大きくなっている)の外皮として、最
大膨張係数が15×10-6/℃以下の低膨張な粉末をコ
ーティングしておき、この低膨張な粉末がコーティング
されたガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型すると、コ
ーティング粉は粒界に沿って三次元の網目構造を示すよ
うなものとなり、高膨張なガラス発泡粒の一つ一つが網
目構造を示す低膨張な粉末によって抱え込まれるような
ものとなる。
That is, foamed particles composed of powder having a low expansion coefficient and waste glass having a maximum expansion coefficient of 28.5 × 10 −6 / ° C. (the raw material waste glass is 28.5 × 10 −). 6
Even if the expansion coefficient is / ° C, the expansion coefficient of this expanded granule is 3
3 × 10 −6 / ° C.), a glass with a low expansion powder coated with a low expansion powder having a maximum expansion coefficient of 15 × 10 −6 / ° C. or less. When the foamed particles are put into a mold and pressure-molded, the coating powder has a three-dimensional network structure along the grain boundaries, and each high expansion glass foamed particle has a low-expansion structure. It becomes like being held by a fine powder.

【0012】そして、このような構造の焼成体は、高膨
張なガラス発泡粒の一つ一つは網目構造を示す低膨張な
粉末によって抱え込まれた構造の如くのものであること
から、冷却歪みが少なく、機械的強度に富むと考えられ
たのである。これに対して、低膨張な粉末がコーティン
グされていないガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型す
ると、高膨張なガラス発泡粒同士が融着して一枚の板と
なり、板の歪は大きく、冷却割れを生じ、構造用材料と
しては機械的強度に劣ったものになるのであろうと考え
られる。
In the fired body having such a structure, since each of the highly expanded glass foam particles is like a structure held by a low expansion powder having a network structure, cooling distortion is caused. It was thought that there is little and that it is rich in mechanical strength. On the other hand, when glass foam particles that are not coated with low-expansion powder are put into a mold and pressure-molded, high-expansion glass foam particles are fused together into a single plate, and the strain of the plate is It is conceivable that it will be large and will cause cooling cracks, and that it will be inferior in mechanical strength as a structural material.

【0013】ガラス製発泡粒は、廃ガラスの軟化点が6
25℃と低いので、ガラス粉に発泡剤と造粒の為の結合
剤を添加し、造粒して焼成すれば発泡粒が得られる。発
泡剤にはドロマイト、硝酸ソーダ、炭化珪素等が用いら
れ、造粒結合剤にはベントナイト、粘土などが用いられ
る。造粒バインダとしてCMC液、糖密、水ガラス、モ
ナードガム、PVA等が用いられ、造粒後は粒の表面に
熔着防止剤としてカオリン、アルミナ、珪砂等の粉末を
付着させ、外熱式ロータリーキルンで焼成すれば軽量の
発泡粒を得ることができる。焼成発泡温度も、主原料の
軟化点が低いことから、800〜950℃の低温度範囲
で良く、硬い発泡粒を造ることができる。
The glass foam particles have a softening point of waste glass of 6
Since the temperature is as low as 25 ° C, foaming particles can be obtained by adding a foaming agent and a binder for granulation to glass powder, granulating and firing. Dolomite, sodium nitrate, silicon carbide, etc. are used as the foaming agent, and bentonite, clay, etc. are used as the granulation binder. As the granulation binder, CMC liquid, sugar-tight, water glass, monard gum, PVA, etc. are used. After granulation, powder of kaolin, alumina, silica sand, etc. is adhered to the surface of the granule as an anti-adhesion agent, and the external heating rotary kiln is used. Light-weight foamed granules can be obtained by firing at. The firing foaming temperature is also good in the low temperature range of 800 to 950 ° C. because the softening point of the main raw material is low, and hard foamed granules can be produced.

【0014】廃ガラス発泡粒は軽量であって、強度は強
く、パーライト、真珠岩発泡粒と異なり、土練機押出成
型、加圧プレス成型に十分耐える強度があり、建材の軽
量化骨剤としても最適の発泡粒である。ガラスを形成し
得る元素は極めて多様であるが、その主原料である珪酸
(SiO2 )、アルミナ(Al2 3 )、ホウ酸(B2
3 )、ソーダ(Na2 O)、石灰(CaO)について
述べると、 〔SiO2 〕 珪酸塩ガラスの主成分で、ガラス原料
中最も多く使用され、化学的高耐久性、低膨張性、高強
度、硬度を与える。 〔Al2 3 〕 通常、ガラスには約1〜7%含まれる
が、一般に、化学耐久性、弾性、硬度を増加させ、熱膨
張係数を低下させる。 〔B2 3 〕 熱膨張係数を低下させ、化学的耐久性
を向上させる。又、ガラスの溶解清澄を促進する。 〔Na2 O〕 ガラスの溶解、清澄に重要な役割を果
たすが、化学的耐久性を低下させ、熱膨張係数、電気伝
導度を増加させる。 〔CaO〕 ソーダ、石灰ガラスの主成分であり、
板、瓶ガラスには約4〜15%含まれる。低膨張性、化
学的高耐久性を与える。
Foamed granules of waste glass are lightweight and have high strength, and unlike perlite and pearlite foamed granules, they have sufficient strength to withstand extrusion molding of a clay extruder and pressure press molding, and are used as lightweight aggregates for building materials. Is also the best foam granule. Although the elements capable of forming glass are extremely diverse, silicic acid (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), boric acid (B 2
O 3 ), soda (Na 2 O), and lime (CaO) are the main components of [SiO 2 ] silicate glass, which is the most used in the glass raw materials and has high chemical durability, low expansion, and high Gives strength and hardness. [Al 2 O 3 ] Glass normally contains about 1 to 7%, but generally increases chemical durability, elasticity, hardness, and lowers thermal expansion coefficient. [B 2 O 3 ] Reduces the coefficient of thermal expansion and improves chemical durability. It also promotes melting and fining of the glass. [Na 2 O] It plays an important role in melting and refining of glass, but it lowers chemical durability and increases thermal expansion coefficient and electric conductivity. [CaO] The main component of soda and lime glass,
The plate and bottle glass contain about 4 to 15%. Provides low expansion and high chemical durability.

【0015】又、仮焼ワラストナイト、ベントナイト、
原水簸粘土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等の群の中か
ら選ばれる粘土質鉱物を、廃ガラス(特に、SiO2
Al 2 3 成分が相対的に少ない成分の廃ガラス)に対
して所望の量添加し、膨張係数が小さく、安定している
ゼーゲル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を得る。
In addition, calcined wollastonite, bentonite,
Within the group of raw elutriated clay, frog eye clay, calcined colemanite, etc.
Clay minerals selected from waste glass (especially SiO2And
Al 2O3Against waste glass, which has a relatively low content of ingredients
And add the desired amount, and the coefficient of expansion is small and stable
A powder having the Zegel formula in the above range is obtained.

【0016】そして、前記廃ガラス発泡粒にバインダ溶
液を添加して、その表面を濡らしておき、これにゼーゲ
ル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を降りかけて転
動させれば、小さな膨張係数を有する粉末が表面に付け
られてなるガラス製粒が得られ、これを成形、焼成する
ことによって機械的特性に優れた構造用材料が得られ
る。
Then, a binder solution is added to the waste glass foam granules to wet the surface thereof, and powder having a Zegel formula prepared in the above range is dropped onto the surface of the waste glass foam granules to roll the powder. A glass granule having a powder having a coefficient of expansion attached to the surface thereof is obtained, and by molding and firing this, a structural material having excellent mechanical properties can be obtained.

【0017】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。
The present invention will be described below with reference to specific examples.

【0018】[0018]

【実施例】〔ガラス製発泡粒〕 混合廃ガラスカレットをエアロ・フラクトロンで粗粉砕
(直径0.5mm以下)し、この粗砕ガラス90重量
%、硝酸ソーダ5重量%、ベントナイト5重量%の配合
物をポットミルに入れ、又、直径10mmの鋼球をポッ
トミルに入れ、6時間かけて回転粉砕した。この粉砕原
料の粒度は325メッシュにおいて95%がパスと微細
なものになった。
[Glass Foamed Particles] Mixed waste glass cullet is roughly crushed with an aero-fractron (diameter 0.5 mm or less), and 90% by weight of this crushed glass, 5% by weight of sodium nitrate, and 5% by weight of bentonite are mixed. The product was placed in a pot mill, and a steel ball having a diameter of 10 mm was placed in the pot mill, followed by rotary grinding for 6 hours. The particle size of this pulverized raw material was as fine as 95% as a pass at 325 mesh.

【0019】上記のようにして得た粉体をパン型造粒機
に入れ、廃糖密15%液を噴霧しながら転動し、直径
0.4〜1.2mmの粒を得た。自然乾燥後、粒の表面
にアルミナ微粉をまぶし、内温870℃に設定した外熱
式ロータリーキルンのレトルト内へ投入し、転動加熱
し、発泡粒を得た。尚、得られた発泡粒は、その膨張係
数は33×10-6/℃、粒径が0.5〜2.0mmであ
り、嵩比重は0.28の硬い発泡粒であった。
The powder obtained as described above was put into a pan-type granulator and tumbled while spraying a waste sugar-concentrated 15% liquid to obtain particles having a diameter of 0.4 to 1.2 mm. After natural drying, fine alumina powder was sprinkled on the surface of the particles, and the particles were placed in a retort of an external heat type rotary kiln set to an internal temperature of 870 ° C. and tumbled to obtain expanded particles. The expanded beads obtained were hard expanded beads having an expansion coefficient of 33 × 10 −6 / ° C., a particle size of 0.5 to 2.0 mm, and a bulk specific gravity of 0.28.

【0020】尚、本実施例で用いた混合廃ガラス(G)
の化学的組成を表−1に示す。併せて、後述する仮焼ワ
ラストナイト(A)、ベントナイト(B)、原水簸粘土
(C)、蛙目粘土(D)、仮焼コレマナイト(E)につ
いても、化学的組成を表−1に示す。 表−1 G A B C D E SiO2 71.6 50.17 65.0 51.23 51.75 7.88 Al2O3 1.9 − 12.0 32.29 33.50 − Fe2O3 0.19 0.12 1.0 1.17 2.70 − TiO2 0.06 − − 1.03 − − CaO 11.2 46.48 1.0 − − 32.5 MgO 0.39 − 1.5 − − − K2O 1.07 − 0.5 1.08 − − Na2O 13.0 − 2.0 − − − B2O3 − − − − − 58.4 IgLoss 0.16 0.65 6.0 11.89 11.71 〔ガラス製発泡粒の表面に付けられる粉末(コーティン
グ材)〕表−1に示した混合廃ガラス(G)、仮焼ワラ
ストナイト(A)、ベントナイト(B)、原水簸粘土
(C)、蛙目粘土(D)、仮焼コレマナイト(E)を用
い、表−2aに示すように調合(調合によるゼーゲル式
を表−2bに示す)し、前記ガラス製発泡粒の膨張係数
より小さな膨張係数を有する粉末(コーティング材)を
得た。
The mixed waste glass (G) used in this example
The chemical composition of is shown in Table-1. In addition, the chemical composition of calcined wollastonite (A), bentonite (B), raw elutriated clay (C), frog eye clay (D), and calcined colemanite (E) described later is also shown in Table 1. Show. Table-1 GABCDE SiO 2 71.6 50.17 65.0 51.23 51.75 7.88 Al 2 O 3 1.9 − 12.0 32.29 33.50 − Fe 2 O 3 0.19 0.12 1.0 1.17 2.70 − TiO 2 0.06 − − 1.03 − − CaO 11.2 46.48 1.0 − − 32.5 MgO 0.39 − 1.5 − − − K 2 O 1.07 − 0.5 1.08 − − Na 2 O 13.0 − 2.0 − − − B 2 O 3 − − − − − 58.4 IgLoss 0.16 0.65 6.0 11.89 11.71 (Glass foam surface Powder (coating material) attached to] mixed waste glass (G), calcined wollastonite (A), bentonite (B), raw elutriated clay (C), frog eye clay (D), shown in Table 1 Powder (coating material) having a coefficient of expansion smaller than the coefficient of expansion of the glass foam particles, prepared by using calcinated colemanite (E) and compounding as shown in Table-2a (the Zegel formula according to the compounding is shown in Table-2b). Got

【0021】 表−2a(配合割合) No1 No2 No3 No4 No5 No6 混合廃ガラス(G) 62部 64部 62部 60部 64部 64部 仮焼ワラストナイト(A) − − − 10部 − − ベントナイト(B) 4部 4部 − 10部 7部 − 原水簸粘土(C) − − − 20部 − − 蛙目粘土(D) 31部 31部 35部 − 28部 35部 仮焼コレマナイト(E) 3部 1部 3部 − 1部 1部 表−2b(ゼーゲル式) No1 No2 No3 No4 No5 No6 KNa2 O 0.492 0.513 0.492 0.409 0.513 0.513 CaO 0.507 0.486 0.508 0.590 0.486 0.486 Al2 3 0.424 0.430 0.454 0.233 0.407 0.461 SiO2 3.772 3.903 3.755 3.171 3.927 3.876 B2 3 0.089 0.030 0.090 − 0.030 0.030 〔発泡粒のコーティングと成型、焼成〕廃ガラスで造ら
れた粒径が0.5〜1.5mmの上記〔ガラス製発泡
粒〕100mlにCMC2.5%溶液10gを加え、よ
く攪拌してガラス製発泡粒の表面を濡らし、その中に調
合したNo1〜No6の上記〔ガラス製発泡粒の表面に
付けられる粉末(コーティング材)、粒径は325メッ
シュの篩で残渣が0.1%〕45gを降りかけて転動さ
せ、ガラス製発泡粒の表面にコーティング粉を均一に付
着させた。
Table-2a (mixing ratio) No1 No2 No3 No4 No5 No6 Mixed waste glass (G) 62 parts 64 parts 62 parts 60 parts 64 parts 64 parts Calcined wollastonite (A) ---- 10 parts --- Bentonite (B) 4 parts 4 parts −10 parts 7 parts − Raw water elutriated clay (C) − − − 20 parts − − Frog eye clay (D) 31 parts 31 parts 35 parts − 28 parts 35 parts Calcined colemanite (E) 3 Part 1 Part 3 Part-1 Part 1 Table-2b (Zegel formula) No1 No2 No3 No4 No5 No6 KNa 2 O 0.492 0.513 0.492 0.409 0.513 0.513 CaO 0.507 0.486 0.508 0.590 0.486 0.486 Al 2 O 3 0.424 0.430 0.454 0.233 0.407 0.461 SiO 2 3.772 3.903 3.755 3.171 3.927 3.876 B 2 O 3 0.089 0.030 0.090 - 0.030 0.030 [foamed particles of the coating and molding, baking] the above particle size was made in the waste glass 0.5~1.5mm Glass-made foamed particles] To 100 ml, CMC2.5% solution 10 g was added, and well stirred to wet the surface of glass-made foamed particles, and the powders attached to the surface of the above-mentioned [glass-made foamed particles] No. 1 to No6 (Coating material), the residue was 0.1% on a 325-mesh sieve, and 45 g of the residue was rolled down to allow the coating powder to uniformly adhere to the surface of the glass foam particles.

【0022】この湿ったコーティング粉付着ガラス製発
泡粒の含水率が8%になるよう乾燥させた後、5.0×
5.0cmの金型に充填し、58kg/cm2 で加圧成
型し、この後5.0×5.0×0.8cmの板を金型か
ら取り出した。この脱型した状態の湿った板の曲げ強度
が表−3の生強度である。生強度が約2kg/cm2
上の成形板を乾燥後、電気炉に入れ、60分で900℃
まで昇温し、テストピースを得た。
After being dried so that the water content of the foamed glass beads attached with the wet coating powder is 8%, 5.0 ×
It was filled in a 5.0 cm die and pressure-molded at 58 kg / cm 2 , and then a 5.0 × 5.0 × 0.8 cm plate was taken out of the die. The bending strength of the wet plate in this demolded state is the green strength in Table-3. After drying a molded plate with a green strength of about 2 kg / cm 2 or more, put it in an electric furnace and 900 ° C for 60 minutes
The temperature was raised to, and a test piece was obtained.

【0023】このテストピースについての物性を調べた
ので、その結果を表−3に示す。 〔軽量瓦の製造〕 廃ガラスで造られた粒径が0.5〜1.5mmの上記ガ
ラス製発泡粒2Lをミキサーに入れ、又、CMCの2.
5%溶液200gを入れて良く混合し、各粒の表面が濡
れたのを確認して表−2のNo6の調合粉(粒径は32
5メッシュの篩で残渣が0.1%)900gを投入し、
攪拌してコーティング造粒物2.8Lを得た。
The physical properties of this test piece were investigated, and the results are shown in Table-3. [Manufacture of lightweight roof tile] 2 L of the above glass foam particles made of waste glass and having a particle size of 0.5 to 1.5 mm were put in a mixer, and the CMC 2.
200g of 5% solution was added and mixed well, and it was confirmed that the surface of each grain was wet.
With a 5 mesh screen, add 900 g of the residue (0.1% residue),
The mixture was stirred to obtain 2.8 L of coated granules.

【0024】このコーティング造粒物1.4Lをロータ
リーキルンで水分1.0%に乾燥し、残りの1.4Lと
混合して4時間養生を行った。尚、これは、造粒物が過
水分で、金型に付着し易いことから、適性水分(6〜7
%)の調整の為である。すなわち、全量を水分6〜7%
に安定乾燥することは困難であり、半分を完全乾燥して
混合養生することにより行う方が簡単であり、かつ、水
分が安定し易い。
1.4 L of the coated granulated product was dried in a rotary kiln to a water content of 1.0%, and the mixture was mixed with the remaining 1.4 L and cured for 4 hours. In addition, this is because the granulated product has excessive water content and easily adheres to the mold.
%) For adjustment. That is, the total amount of water is 6 to 7%.
It is difficult to perform stable drying, and it is easier to completely dry and dry half of the mixture, and it is easier to stabilize the water content.

【0025】プレス装置に取り付けられている46.0
×30.6cm、深さ3.0cmの平板瓦の金型へ上記
水分を6〜7%に安定乾燥したコーティング造粒物を入
れ、58kg/cm2 の加圧で成型し、このあと吸盤で
取り出し、板に受けて120℃の乾燥炉へ入れ、10時
間かけて乾燥後、釉薬をスプレーし、ガス炉の中に組ま
れた棚に乗せ、昇温、焼成、急冷し、炉より取り出し
た。
46.0 mounted on press machine
The coating granules, which had been stably dried with the water content of 6 to 7%, were placed in a die of a flat tile having a size of 30.6 cm and a depth of 3.0 cm, and molded with a pressure of 58 kg / cm 2 , and then with a suction cup. It was taken out, received in a plate, put in a drying oven at 120 ° C., dried for 10 hours, sprayed with glaze, put on a shelf assembled in a gas furnace, heated, baked, rapidly cooled, and taken out from the oven. .

【0026】瓦表面は赤味のある黒のセミマットの釉面
であり、重厚な瓦となった。これに対して、ガラス発泡
バルーンとガラス粉のみで造った30×30cmの板
は、焼成、冷却に6〜7時間を要したが、本発明のもの
では極めて短時間で製造でき、今後の軽量セラミックス
板の製造に大きく寄与できる。各種軽量瓦の物性を表−
4に示す。
The roof tile surface was a red semi-glazed black semi-matte surface, and was a heavy roof tile. On the other hand, a 30 × 30 cm plate made only of glass foam balloons and glass powder required 6 to 7 hours for firing and cooling, but with the present invention, it can be manufactured in an extremely short time and will be lightweight in the future. It can greatly contribute to the production of ceramic plates. Table showing physical properties of various lightweight roof tiles
4 shows.

【0027】 表−4 NoA NoB NoC NoD NoE 吸水率* % − − − 4.0 0.83 吸水率**% 44.46 38.88 25.14 22.6 2.6 飽和係数 − − − 0.18 0.32 曲げ強度kg/cm2 75.75 73.57 75.93 120.0 130.0 嵩比重 0.98 1.01 1.13 1.2 1.25 *吸水率は24h吸水率 **吸水率は2h煮沸吸水率 NoAの焼成条件は、ガス炉を用い、20分かけて40
0℃に、100分かけて920℃に、そして920℃で
20分維持し、この後60分かけて冷却。
[0027] Table -4 NoA NoB NoC NoD NoE water absorption *% - - - 4.0 0.83 Water absorption **% 44.46 38.88 25.14 22.6 2.6 saturation coefficient - - - 0.18 0.32 Bending strength kg / cm 2 75.75 73.57 75.93 120.0 130.0 bulk density 0.98 1.01 1.13 1.2 1.25 * Water absorption is 24h water absorption ** Water absorption is 2h boiling water absorption NoA firing condition is 40 minutes over 20 minutes using a gas furnace.
Hold at 0 ° C., 920 ° C. over 100 minutes, and 920 ° C. for 20 minutes, then cool over 60 minutes.

【0028】NoBの焼成条件は、ガス炉を用い、20
分かけて400℃に、80分かけて940℃に、そして
940℃で20分維持し、この後60分かけて冷却。N
oCの焼成条件は、ガス炉を用い、30分かけて400
℃に、150分かけて940℃に、そして940℃で2
0分維持し、この後60分かけて冷却。NoDの焼成条
件は、ガス炉を用い、20分かけて400℃に、80分
かけて950℃に、そして950℃で30分維持し、こ
の後70分かけて冷却。
The firing conditions for NoB were 20 using a gas furnace.
Hold at 400 ° C. over minutes, 940 ° C. over 80 minutes, and 940 ° C. for 20 minutes, then cool over 60 minutes. N
The firing conditions for oC are 400 for 30 minutes using a gas furnace.
To 940 ° C over 150 minutes and 2 at 940 ° C.
Hold for 0 minutes, then cool over 60 minutes. The firing conditions for NoD are: using a gas furnace, maintaining at 400 ° C. for 20 minutes, at 950 ° C. for 80 minutes, and at 950 ° C. for 30 minutes, and then cooling for 70 minutes.

【0029】NoEの焼成条件は、ガス炉を用い、20
分かけて400℃に、80分かけて970℃に、そして
970℃で30分維持し、この後70分かけて冷却。
The firing conditions for NoE were 20 using a gas furnace.
Hold at 400 ° C. over minutes, 970 ° C. over 80 minutes, and 970 ° C. for 30 minutes, then cool over 70 minutes.

【0030】[0030]

【効果】廃ガラスの効果的な処分が可能となり、そして
優れた機能を有する構造用材料が得られる。
[Effect] It is possible to effectively dispose of waste glass and obtain a structural material having excellent functions.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 膨張係数が35×10 −6 〜25×10
−6 /℃のガラス製発泡粒の表面に、膨張係数が20×
10 −6 〜5×10 −6 /℃の粉末が付けられてなるこ
とを特徴とする構造用材料。
1. A coefficient of expansion of 35 × 10 −6 to 25 × 10.
The expansion coefficient is 20 × on the surface of the glass foam particles of −6 / ° C.
A structural material comprising a powder of 10 −6 to 5 × 10 −6 / ° C. attached.
【請求項2】 膨張係数が20×10 −6 〜5×10
−6 /℃の粉末が表面に付けられてなる膨張係数が35
×10 −6 〜25×10 −6 /℃のガラス製発泡粒が、
成形、焼成されてなることを特徴とする構造用材料。
2. A coefficient of expansion of 20 × 10 −6 to 5 × 10.
The expansion coefficient of the powder of −6 / ° C. attached to the surface is 35.
× 10 −6 to 25 × 10 −6 / ° C. glass foam particles are
A structural material characterized by being molded and fired.
【請求項3】 ガラス製発泡粒は、その膨張係数が33
×10 −6 〜27×10 −6 /℃のものであり、ガラス
製発泡粒の表面に付けられる粉末は、その膨張係数が
5×10 −6 〜9×10 −6 /℃のものであることを特
徴とする請求項1または請求項2の構造用材料。
3. The expansion coefficient of the glass foam particles is 33.
× 10 −6 to 27 × 10 −6 / ° C. , glass
The expansion coefficient of the powder attached to the surface of the foamed granules is 1
The structural material according to claim 1 or 2, wherein the structural material is 5 × 10 −6 to 9 × 10 −6 / ° C. 4 .
【請求項4】 ガラス製発泡粒ガラス製発泡粒の表面
に付けられる粉末とは、その割合(体積/重量)が10
0:50〜100:20であることを特徴とする請求項
1〜請求項3いずれかの構造用材料。
4. The ratio (volume / weight) of the glass foam particles and the powder attached to the surface of the glass foam particles is 10.
It is 0: 50-100: 20, The structural material in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 ガラス製発泡粒の表面に付けられる粉末
は、その調合のゼーゲル式が KNaO 0.3〜0.55 CaO 0.4〜0.6 Al 0.2〜0.5 SiO 2.0〜4.0 B 0 〜0.10 の範囲に調整されたものであることを特徴とする請求項
1〜請求項4いずれかの構造用材料。
5. The powder attached to the surface of the foamed glass granules has a Zegel formula of KNa 2 O 0.3 to 0.55 CaO 0.4 to 0.6 Al 2 O 3 0.2 to 0. 0.5 SiO 2 2.0 to 4.0 B 2 O 3 0 to 0.10. The structural material according to any one of claims 1 to 4, wherein the material is adjusted.
【請求項6】 ガラス製発泡粒の表面に付けられる粉末
は、その大きさが325メッシュの篩で残渣が0.5〜
0.1%であることを特徴とする請求項1〜請求項5
ずれかの構造用材料。
6. The powder applied to the surface of the glass foamed granules , the size of which is 325 mesh, and the residue is 0.5 to
Claims 1 to 5 have, which is a 0.1%
A little structural material.
【請求項7】 ガラス製発泡粒は、その大きさが2.5
〜0.3mmであることを特徴とする請求項1〜請求項
6いずれかの構造用材料。
7. The glass foam particles have a size of 2.5.
~ 0.3mm is a claim 1 to claim characterized in that
6 Any structural material.
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