JP2618099B2 - 繊維補強セメント板の製造方法 - Google Patents
繊維補強セメント板の製造方法Info
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- JP2618099B2 JP2618099B2 JP1852791A JP1852791A JP2618099B2 JP 2618099 B2 JP2618099 B2 JP 2618099B2 JP 1852791 A JP1852791 A JP 1852791A JP 1852791 A JP1852791 A JP 1852791A JP 2618099 B2 JP2618099 B2 JP 2618099B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、繊維補強セメント板
の製造方法に関し、詳しくは石綿無添加の繊維補強セメ
ント板の製造方法に関する。
の製造方法に関し、詳しくは石綿無添加の繊維補強セメ
ント板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、平板状屋根材、壁板などの板状建
材をセメント等の無機質原料で所謂乾式法、丸網式また
は長網式抄造法等により成形することが広く行われてい
る。また、これら無機質板の補強繊維として石綿が原板
強度、成形品の曲げ強度上非常に有効であることが知ら
れこれら無機質製品の補強繊維として広く採用されてき
た。しかしながら、石綿は公害の原因となることよりそ
の使用の全廃ないしは制限が強く要請され、石綿繊維に
代わる他の補強繊維が種々模索されている。
材をセメント等の無機質原料で所謂乾式法、丸網式また
は長網式抄造法等により成形することが広く行われてい
る。また、これら無機質板の補強繊維として石綿が原板
強度、成形品の曲げ強度上非常に有効であることが知ら
れこれら無機質製品の補強繊維として広く採用されてき
た。しかしながら、石綿は公害の原因となることよりそ
の使用の全廃ないしは制限が強く要請され、石綿繊維に
代わる他の補強繊維が種々模索されている。
【０００３】
【従来技術の問題点】これら石綿代替繊維としてパルプ
繊維、合成繊維、さらには石綿以外の鉱物繊維などが試
みられているがいずれも石綿に匹敵する強度等を付与す
るに至っていないのが現状である。即ち、上記した乾式
法の場合パルプ繊維は乾燥した粉状セメント配合物中に
おける分散性が悪く添加に見合った補強強度が得難く、
また水分が少ない条件下でマトリックスを硬化させるた
め 170℃以上の高温で養生が行われるので有機合成樹脂
繊維が熱により劣化する問題があり、添加に見合った強
度が得られなくなると言った問題があった。また、抄造
法の場合は繊維方向に対する分布むらによる強度のばら
つきが大きいといった問題があった。従って、石綿使用
に匹敵する強度を発現させるのは非常に困難となる問題
があった。
繊維、合成繊維、さらには石綿以外の鉱物繊維などが試
みられているがいずれも石綿に匹敵する強度等を付与す
るに至っていないのが現状である。即ち、上記した乾式
法の場合パルプ繊維は乾燥した粉状セメント配合物中に
おける分散性が悪く添加に見合った補強強度が得難く、
また水分が少ない条件下でマトリックスを硬化させるた
め 170℃以上の高温で養生が行われるので有機合成樹脂
繊維が熱により劣化する問題があり、添加に見合った強
度が得られなくなると言った問題があった。また、抄造
法の場合は繊維方向に対する分布むらによる強度のばら
つきが大きいといった問題があった。従って、石綿使用
に匹敵する強度を発現させるのは非常に困難となる問題
があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記の問題
点に鑑み、石綿を全く使用することなく、しかも石綿使
用に匹敵する繊維補強セメント板の製造方法を得ること
を目的としてなされたものである。
点に鑑み、石綿を全く使用することなく、しかも石綿使
用に匹敵する繊維補強セメント板の製造方法を得ること
を目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の繊
維補強セメント板の製造方法は、セメント25.5〜51重量
％、ブレーン値8000〜20000cm2／ｇのアルファ石英型シ
リカ59.5〜34重量％、パルプ繊維３〜10重量％、カーボ
ン繊維0.2 〜1.5重量％、融点が後述の蒸気養生時の養
生温度以下の合成樹脂繊維を0.1 〜1.0 重量％、残部重
量％を無機質微粉骨材とした配合物に水を加えて混練
し、該混練物から成形体を得、該混練物を250〜700kg/c
m2 で脱水プレスし次いで室温で自然養生を行った後 16
3℃〜180℃の温度条件で13時間〜24時間蒸気養生を行う
ことを特徴とするものである。
維補強セメント板の製造方法は、セメント25.5〜51重量
％、ブレーン値8000〜20000cm2／ｇのアルファ石英型シ
リカ59.5〜34重量％、パルプ繊維３〜10重量％、カーボ
ン繊維0.2 〜1.5重量％、融点が後述の蒸気養生時の養
生温度以下の合成樹脂繊維を0.1 〜1.0 重量％、残部重
量％を無機質微粉骨材とした配合物に水を加えて混練
し、該混練物から成形体を得、該混練物を250〜700kg/c
m2 で脱水プレスし次いで室温で自然養生を行った後 16
3℃〜180℃の温度条件で13時間〜24時間蒸気養生を行う
ことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】この発明において使用されるセメントは従来一
般に使用される、例えばポルトランドセメントが使用さ
れ、またこのセメントとシリカとの配合比は３対７〜６
対４の比率とされる。配合比率をこのように限定するの
はセメント分を３より小シリカ分を７より大とすると、
セメント分の不足により強度が発現せず、逆にセメント
分を６より大シリカ分を４より小とするとエフロレッセ
ンスの発生が著しくなると共に製品の伸縮率が大きくな
り不都合が生じるからである。
般に使用される、例えばポルトランドセメントが使用さ
れ、またこのセメントとシリカとの配合比は３対７〜６
対４の比率とされる。配合比率をこのように限定するの
はセメント分を３より小シリカ分を７より大とすると、
セメント分の不足により強度が発現せず、逆にセメント
分を６より大シリカ分を４より小とするとエフロレッセ
ンスの発生が著しくなると共に製品の伸縮率が大きくな
り不都合が生じるからである。
【０００７】また、この発明において使用されるシリカ
成分としてはブレーン値8000〜20000cm2／ｇのアルファ
石英型シリカが使用される。このようにブレーン値8000
〜20000cm2／ｇと粒度を限定するのはセメントシリカの
反応を促進し緻密なマトリックスの生成を目的とするた
めであって、8000cm2 ／ｇよりブレーン値が小さいと反
応性、充填性が悪くなり、20000cm2／ｇより大とするこ
とは粒度の割には強度向上が望めず不経済となるからで
ある。
成分としてはブレーン値8000〜20000cm2／ｇのアルファ
石英型シリカが使用される。このようにブレーン値8000
〜20000cm2／ｇと粒度を限定するのはセメントシリカの
反応を促進し緻密なマトリックスの生成を目的とするた
めであって、8000cm2 ／ｇよりブレーン値が小さいと反
応性、充填性が悪くなり、20000cm2／ｇより大とするこ
とは粒度の割には強度向上が望めず不経済となるからで
ある。
【０００８】またシリカの材質としてアルファ石英型の
ものを使用するのはこの種シリカは反応性が高く、ブレ
ーン値の限定と相俟ってセメントマトリックスの緻密化
の確実性が増すからである。
ものを使用するのはこの種シリカは反応性が高く、ブレ
ーン値の限定と相俟ってセメントマトリックスの緻密化
の確実性が増すからである。
【０００９】また補強繊維としてパルプ繊維の他にカー
ボン繊維を使用するのはカーボン繊維の添加によって、
繊維相互間のすべりを良くし、混合時の補強繊維の分散
性を良くするためである。このパルプの添加量を３〜10
重量％とするのは、３重量％より少ないと補強効果が充
分でなく、また10重量％より多くすると製品の吸水率が
高くなり、製品耐久性がかえって劣化するからである。
また、カーボン繊維の添加量を 0.2〜1.5 重量％とする
のは、0.2 重量％より少ないと補強効果が得られないほ
か相対的にパルプ繊維の添加量が増加し、パルプ繊維の
均一分散化が図れなくなるからであり、1.5 重量％より
多くするとカーボン繊維の増加により、繊維のセメント
マトリックスからの「すり抜け」が生じやすくなり、充
分な補強効果が得られなくなるからでる。
ボン繊維を使用するのはカーボン繊維の添加によって、
繊維相互間のすべりを良くし、混合時の補強繊維の分散
性を良くするためである。このパルプの添加量を３〜10
重量％とするのは、３重量％より少ないと補強効果が充
分でなく、また10重量％より多くすると製品の吸水率が
高くなり、製品耐久性がかえって劣化するからである。
また、カーボン繊維の添加量を 0.2〜1.5 重量％とする
のは、0.2 重量％より少ないと補強効果が得られないほ
か相対的にパルプ繊維の添加量が増加し、パルプ繊維の
均一分散化が図れなくなるからであり、1.5 重量％より
多くするとカーボン繊維の増加により、繊維のセメント
マトリックスからの「すり抜け」が生じやすくなり、充
分な補強効果が得られなくなるからでる。
【００１０】そして、この発明において、補強繊維とし
てさらに養生温度以下の融点の合成樹脂繊維を加えるの
は、養生時一部の繊維のみを溶融させることによりマト
リックス内に、適度な空孔率の空孔を生じさせるためで
ある。
てさらに養生温度以下の融点の合成樹脂繊維を加えるの
は、養生時一部の繊維のみを溶融させることによりマト
リックス内に、適度な空孔率の空孔を生じさせるためで
ある。
【００１１】なお、上記有機合成樹脂繊維を合計 0.1〜
1.0 重量％とするのは 0.1重量％より少ないと添加の効
果が得られず、また1.0 重量％より多くした場合、溶融
により生じる空孔が大きくなりすぎ板材強度が低下する
問題が生じるからである。この有機合成樹脂繊維として
はポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維が好適に使用
されこれら繊維は1.5 〜15デニール、長さ２〜10mmのも
のが使用される。
1.0 重量％とするのは 0.1重量％より少ないと添加の効
果が得られず、また1.0 重量％より多くした場合、溶融
により生じる空孔が大きくなりすぎ板材強度が低下する
問題が生じるからである。この有機合成樹脂繊維として
はポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維が好適に使用
されこれら繊維は1.5 〜15デニール、長さ２〜10mmのも
のが使用される。
【００１２】上記配合物を水で混練しスラリーを調整す
るが、この時の水添加量は成形方法によって任意に選ぶ
ことができる。そして、この混練物を調整した後は、夫
々の製造方法、例えば丸網あるいは長網抄造法により板
状体に成形される。
るが、この時の水添加量は成形方法によって任意に選ぶ
ことができる。そして、この混練物を調整した後は、夫
々の製造方法、例えば丸網あるいは長網抄造法により板
状体に成形される。
【００１３】成形された板状体は製品の高比重化と高耐
久性を付与するため高圧脱水プレスされるが、この時の
圧力を 250 kg/cm2 より小とすると低比重にしかでき
ず、高耐久性も望めない。また700kg/cm2 より強大な圧
力とするのは実施が困難であり、不経済となるからであ
る。
久性を付与するため高圧脱水プレスされるが、この時の
圧力を 250 kg/cm2 より小とすると低比重にしかでき
ず、高耐久性も望めない。また700kg/cm2 より強大な圧
力とするのは実施が困難であり、不経済となるからであ
る。
【００１４】そして成形体を室温で自然養生を行った後
140〜162℃の温度条件で13時間〜24時間蒸気養生を行
うのは、140 ℃13時間より低い条件の場合セメントシリ
カの反応が充分に進まず、強度及び高弾性の発現がない
からであり、 162℃24時間より高い条件の場合経済的に
不経済であるのと、有機合成樹脂繊維の完全溶融が生じ
耐衝撃性向上に役立たないからである。以上の組み合わ
せにより高充填、高反応率のセメントマトリックスと物
性に影響を与えない空孔を成形体中に形成せしめること
ができ、強度耐衝撃性に優れ加熱損傷の無い板材が製造
できる。
140〜162℃の温度条件で13時間〜24時間蒸気養生を行
うのは、140 ℃13時間より低い条件の場合セメントシリ
カの反応が充分に進まず、強度及び高弾性の発現がない
からであり、 162℃24時間より高い条件の場合経済的に
不経済であるのと、有機合成樹脂繊維の完全溶融が生じ
耐衝撃性向上に役立たないからである。以上の組み合わ
せにより高充填、高反応率のセメントマトリックスと物
性に影響を与えない空孔を成形体中に形成せしめること
ができ、強度耐衝撃性に優れ加熱損傷の無い板材が製造
できる。
【００１５】
【実施例】次にこの発明の実施例を説明する。セメント
42.0重量％、ブレーン値11000cm2／g のアルファ石英型
シリカ粉42.0重量％、パルプ繊維4.5 重量％、繊維径２
デニール繊維長２〜10mmのボリプロピレン繊維0.2 重量
％、カーボン繊維1.3重量％、及び20メッシュ以下の硬
質砂岩粉末10重量％、合計 100重量％に水を添加して濃
度15％のスラリーを調整した。
42.0重量％、ブレーン値11000cm2／g のアルファ石英型
シリカ粉42.0重量％、パルプ繊維4.5 重量％、繊維径２
デニール繊維長２〜10mmのボリプロピレン繊維0.2 重量
％、カーボン繊維1.3重量％、及び20メッシュ以下の硬
質砂岩粉末10重量％、合計 100重量％に水を添加して濃
度15％のスラリーを調整した。
【００１６】次にこのスラリーを長網式抄造法により厚
さ4.8mm の板を成形し、次にこの板を 500kg／cm2 の圧
力で30秒間プレスし、室温で２日間自然養生した後 172
℃で20時間オートクレーブにより高温高圧蒸気養生を行
ない、厚さ4.7mm 、幅45cm長さ90cmの試験板を得、縦方
向、横方向のＪＩＳ４号曲げ試験、曲げ弾性率、シャル
ピー衝撃強度、伸縮率について試験を行ったところ表１
の結果となった。
さ4.8mm の板を成形し、次にこの板を 500kg／cm2 の圧
力で30秒間プレスし、室温で２日間自然養生した後 172
℃で20時間オートクレーブにより高温高圧蒸気養生を行
ない、厚さ4.7mm 、幅45cm長さ90cmの試験板を得、縦方
向、横方向のＪＩＳ４号曲げ試験、曲げ弾性率、シャル
ピー衝撃強度、伸縮率について試験を行ったところ表１
の結果となった。
【００１７】 表１ 実施例 比較例 ＪＩＳ４号曲げ試験（縦方向） 曲げ強度 330 kg/cm2 273 kg/cm2 たわみ 5.8 mm 3.1mm ＪＩＳ４号曲げ試験（横方向） 曲げ強度 285 kg/cm2 199 kg/cm2 たわみ 4.8 mm 2.7 mm 縦／横強度比 0.86 0.73 曲げ弾性率 2.1 ×105kg/cm2 1.7 ×105kg/cm2 伸縮率 0.08 ％ 0.31 ％ シャルピー衝撃強度 4.30kg.cm/cm2 2.00kg.cm/cm2
【００１８】表１において比較例は、ＪＩＳ Ａ５４２
３に従って成形された石綿を補強繊維とする同大の板材
のものの物性値を示す。表１より明らかなように、本願
発明の方法で得た繊維補強セメント板は縦、横いずれの
方向の曲げ強度に優れ、また曲げ弾性率も良好であり伸
縮率、シャルピー衝撃強度も優れることがは判明した。
３に従って成形された石綿を補強繊維とする同大の板材
のものの物性値を示す。表１より明らかなように、本願
発明の方法で得た繊維補強セメント板は縦、横いずれの
方向の曲げ強度に優れ、また曲げ弾性率も良好であり伸
縮率、シャルピー衝撃強度も優れることがは判明した。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
セメントとシリカの性質及び配合によりマトリックスの
緻密化が、また添加した有機合成繊維により強度に影響
を与えない空孔をマトリックス中に成形できるので強
度、吸水率、耐凍害性、耐加熱性等建材として備えるべ
き種々の物性の優れた繊維補強セメント板の製造が可能
となるのである。
セメントとシリカの性質及び配合によりマトリックスの
緻密化が、また添加した有機合成繊維により強度に影響
を与えない空孔をマトリックス中に成形できるので強
度、吸水率、耐凍害性、耐加熱性等建材として備えるべ
き種々の物性の優れた繊維補強セメント板の製造が可能
となるのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14/38 Ｃ０４Ｂ 16/02 Ｚ 16/02 16/06 Ｇ 16/06 Ｂ２８Ｂ 11/00 Ａ //(Ｃ０４Ｂ 28/04 14:38 16:02 16:06 14:04 14:02）
Claims (1)
- 【請求項１】 セメント25.5〜51重量％、ブレーン値80
00〜20000cm2／ｇのアルファ石英型シリカ59.5〜34重量
％、パルプ繊維３〜10重量％、カーボン繊維0.2 〜1.5
重量％、融点が後述の蒸気養生時の養生温度以下の合成
樹脂繊維を0.1 〜1.0 重量％、残部重量％を無機質微粉
骨材とした配合物に水を加えて混練し、該混練物から成
形体を得、該混練物を 250〜700kg/cm2 で脱水プレスし
次いで室温で自然養生を行った後 163℃〜180 ℃の温度
条件で13時間〜24時間蒸気養生を行うことを特徴とする
繊維補強セメント板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1852791A JP2618099B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 繊維補強セメント板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1852791A JP2618099B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 繊維補強セメント板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04240143A JPH04240143A (ja) | 1992-08-27 |
| JP2618099B2 true JP2618099B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=11974102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1852791A Expired - Lifetime JP2618099B2 (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 繊維補強セメント板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618099B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP1852791A patent/JP2618099B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04240143A (ja) | 1992-08-27 |
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