JP2619909B2

JP2619909B2 - セメント製品の押出成形方法

Info

Publication number: JP2619909B2
Application number: JP63070184A
Authority: JP
Inventors: 郁夫讃岐
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH01242454A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はセメント製品の押出成形方法に関し、詳し
くは無石綿配合のセメント原料を用いて成形品を押出成
形する改良された製造方法に関する。

〔従来の技術〕

セメント製品の補強用繊維として石綿は製品強度向上
のみならず、上記セメント製品の製造工程における未硬
化時、例えば押出成形における押出直後の未硬化製品に
対しても曲げ強度、耐クラッチ性を付与するため、セメ
ント製品の補強材として極めて有用であることは周知の
とおりであるが、石綿は粉塵公害の原因となり、また、
一方において資源の枯渇といったことによりその使用は
次第に制限されつつある。

従って、石綿に代わる補強繊維の開発が種々活発に試
みられているところであるが、現時点においては未だ充
分なものを得るには至っていない。

例えば、石綿の代替物質としてガラス繊維が従前より
提案され、かつ、かなり実用化されるに至っているが、
ガラス繊維は基本的に耐アルカリ性が低く、この改良の
ための複雑な処理技術を要し高価となるといった問題の
他に、一般にガラス繊維は表面が平滑であるため、未硬
化板材内において、いわゆる「すり抜け」が生じやす
く、従って押出成形のように材料の押出直後から成形品
自身に保型性が要求される場合にあっては、充分な保型
のための補強効果が期待出来ないといった問題があっ
た。

また、合成繊維は、成形品の未効果時の保型性向上に
は役立つても成形品の高温高圧養生時に溶融してしまう
ので、このような養生工程を要するものには使用出来
ず、汎用性に乏しいといった問題があった。

上記問題点に鑑み、本願出願人は無石綿配合とした組
成物でありながら、石綿添加とほぼ同等の押出性、保型
性並びに製品強度を発揮するセメント製品の製造方法と
して従来のセメント配合原料の石綿に代え珪酸マグネシ
ウム系緑泥石を添加したセメント配合物を押出成形する
方法を先に提案した（特開昭60−137859号）。

上記方法は一応の成果を見たものの石綿使用の方法に
比し、押出成形時の表面状態が十分平滑とならず、例え
ば波うち現象やささくれなどが発生し易い傾向があり、
これらを防止するため、メチルセルロースなどの押出助
剤を増量添加しなければならないと言った問題が生じ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記問題点に鑑み、無石綿配合のセメント
原料をスムースに押出成形可能とし、かつ、出来上った
成形品の強度、たわみ性等を石綿に匹敵する材料とし得
るセメント製品の押出成形方法を提供することを目的と
してなされたものである。

〔課題を解決するに至った技術〕

即ち、この発明の第１の発明はセメント20〜50重量
％、シリカ質骨材20〜60重量％パルプ繊維１〜10重量
％、押出成形助剤0.2〜1.0重量％に結晶構造の規則性の
低いカオリン系粘土鉱物を５〜30重量％添加し、乾式混
合した後、加水してさらに混練し、該原料を押出成形
し、得た成形体を常法により養生硬化することを特徴と
するもの、第２の発明はセメント20〜50重量％、シリカ
質骨材20〜60重量％パルプ繊維１〜10重量％、押出成形
助剤0.2〜1.0重量％にろう石質クレーを５〜30重量％添
加し、乾式混合した後、加水してさらに混練し、該原料
を押出成形し、得た成形体を常法により養生硬化するこ
とを特徴とするもの、第３の発明はセメント20〜50重量
％、シリカ質骨材20〜60重量％パルプ繊維１〜10重量
％、押出成形助剤0.2〜1.0重量％に結晶構造の規則性の
低いカオリン系粘土鉱物と水酸化マグネシウムとの混合
物を５〜20重量％添加し乾式混合した後、加水してさら
に混練し、該原料を押出成形し、得た成形体を常法によ
り養生硬化することを特徴とする、第４の発明はセメン
ト20〜50重量％、シリカ質骨材20〜60重量％パルプ繊維
１〜10重量％、押出成形助剤0.2〜1.0重量％に水酸化マ
グネシウムと炭酸カルシウムとの混合物を５〜30重量％
添加し、乾式混合した後、加水してさらに混練し、該原
料を押出成形し、得た成形体を常法により養生硬化する
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明の第１の発明において、使用される結晶構造
の規則性の低いカオリン系粘土鉱物とは、Al₂O₃・2SiO₂
・2H₂Oで表わされ、いずれも成分は同一であるが、結晶
構造が異なり、具体的にはナクライト，ディッカイト，
カオリナイト及びハロイサイトなどがあり、結晶構造の
規則性の低いものは、後二者が相当する。

ちなみに、前二者は単斜晶系に属し、いずれも記載の
順に結晶構造の不規則性が増す。

また、これら粘土鉱物は、石綿と類似するMgO・SiO₂
・H₂O系で表わされるペンニナイト系と成分的には明ら
かに区別される。

本発明において、結晶構造の規則性の低い上記粘土鉱
物を用いるのは、パルプ繊維とのからみ性を良くするた
めである。

また、第２の発明において用いられるろう石クレーと
しては、パイロフィライト系、カオリナイト系、及びセ
リサイト系の三種が有るが、これらのうち前二者が好適
に使用される。

上記において使用される粘土鉱物はいずれも押出成形
原料に潤滑性を付与し、押出性を良くすることを目的と
して添加されるものであって、５重量％より少ないと上
記目的は達成されず、また30重量％より多くすると、セ
メントマトリックスの結合強度に対する悪影響が無視出
来なくなるため、５重量％〜30重量％の配合とされる。

また、上記粘土鉱物は天然産出の資源であり、その組
成成分にある程度のばらつきが有るのはやむを得ない。

そこで、これらを均質化するため、上記粘土鉱物の使
用を減らし、その分、水酸化マグネシウムを添加し、あ
るいは、品質の一定性を目的として一定純度の水酸化マ
グネシウムと炭酸カルシウムの混合物のみを用いても良
い。

これらの配合量を５〜20重量％、または５〜30重量％
とするのも前述と同様の理由による。

上記以外の配合物としてセメントは、普通ポルトラン
ドセメント等が使用され、シリカ質骨材としてはセメン
トマトリックスの結合強度を高めることより珪石粉、微
珪石粉、活性白土、珪藻土、フライアッシュ、等が使用
される。

また、パルプには、針葉樹、広葉樹、古紙再生パルプ
等が使用される。

また、押出助剤としてはメチルセルロースが好適に使
用される。

上記以外として、例えば成形体の軽量化を図るため、
パーライト、発泡ポリスチレンビーズなど軽量骨材を添
加することも出来る。

上記配合物を乾式混合するのは、パルプのファイバー
ホール化を防止し、全配合物の均一混合を達成するため
で、混合には強制撹拌混合の可能なミキサが使用され
る。

そして、水と共に再度混合し、得たスラリーは配合さ
れた粘土鉱物、あるいは水酸化マグネシウム等の潤滑材
によりきわめて押出抵抗の少ないスラリーとなり、成形
ダイより吐出後も波打ち、ささくれ等のない平滑面とな
るのである。

〔実施例〕

（実施例１）別紙表１に示す配合量にて、各原料を強制撹拌ミキサ
で３分間乾式混合し、次いで、水を加えて混練し、真空
押出機により厚さ12mm、幅100mm、長さ1000mmの板状体
を押出成形した。

板体は、24時間の自然養生後、7kg/cm²×８時間のオ
ートクレーブ養生を行ない、直ちにその物性を測定し
た。

その結果は別紙表１下欄に示す通りである。

なお、表中、配合欄の数字は重量％を示し、メチルセ
ルロース、ポリプロピレン繊維、及び水は外割での重量
％を示す。

また、物性欄において、曲げ強度の単位はkg/cm²、た
わみの単位はmm、成形性欄の○は表面平滑で良好、△は
一部に波打ちや、ささくれが発生したものを示す。

（実施例２）別紙表２に示す配合量にて、実施例１と同様にして板
状体を押出成形し、物性試験を行なった。

その結果は同表下欄に示す通りである。

（実施例３）別紙表３に示す配合量にて、各原料を強制撹拌ミキサ
で３分間乾式混合を行ない、次いで水を加えて混練し、
真空押出機により、実施例１と同様の板状体を押出成形
した。

次いで、これを実施例１と同様に養生硬化後、同様な
試験を行なった。

その結果は、別紙表３下欄に示す通りである。

（実施例４）別紙表４に示す配合にて実施例１と同様に板状体を成
形し、養生硬化後、物性試験を行なった。

その結果は、同表下欄に示す通りである。

〔効果〕

この発明は以上説明したように、全く石綿を配合しな
いにもかかわらず、きわめて押出性の良い特性が得ら
れ、また、強度的にも優れた板材を製造することが出来
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 14:10 22:06 22:10）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント20〜50重量％、シリカ質骨材20〜
60重量％パルプ繊維１〜10重量％、押出成形助剤0.2〜
1.0重量％に結晶構造の規則性の低いカオリン系粘土鉱
物を５〜30重量％添加し、乾式混合した後、加水してさ
らに混練し、該原料を押出成形し、得た成形体を常法に
より養生硬化することを特徴とするセメント製品の押出
成形方法。
【請求項２】セメント20〜50重量％、シリカ質骨材20〜
60重量％パルプ繊維１〜10重量％、押出成形助剤0.2〜
1.0重量％にろう石質クレーを５〜30重量％添加し、乾
式混合した後、加水してさらに混練し、該原料を押出成
形し、得た成形体を常法により養生硬化することを特徴
とするセメント製品の押出成形方法。
【請求項３】セメント20〜50重量％、シリカ質骨材20〜
60重量％パルプ繊維１〜10重量％、押出成形助剤0.2〜
1.0重量％に結晶構造の規則性の低いカオリン系粘土鉱
物と水酸化マグネシウムとの混合物を５〜20重量％添加
し乾式混合した後、加水してさらに混練し、該原料を押
出成形し、得た成形体を常法により養生硬化することを
特徴とするセメント製品の押出成形方法。
【請求項４】セメント20〜50重量％、シリカ質骨材20〜
60重量％パルプ繊維１〜10重量％、押出成形助剤0.2〜
1.0重量％に水酸化マグネシウムと炭酸カルシウムとの
混合物を５〜30重量％添加し、乾式混合した後、加水し
てさらに混練し、該原料を押出成形し、得た成形体を常
法により養生硬化することを特徴とするセメント製品の
押出成形方法。