JP2958285B2

JP2958285B2 - 断熱性耐火物

Info

Publication number: JP2958285B2
Application number: JP9114101A
Authority: JP
Inventors: 幸久松尾; 浩太郎黒田
Original assignee: KUROSAKI YOGYO KK
Current assignee: KUROSAKI YOGYO KK
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2017-05-01
Also published as: JPH10310477A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルあるいは
その他の建築用内装材料及び工業炉用断熱材料等として
好適に使用できる断熱性耐火物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からトンネルあるいはその他の建築
用内装材料及び工業炉用断熱材料等として、各種の断熱
性耐火物が使用されている。その中で、例えば、近年、
トンネルを自動車火災から保護する必要が高まってきて
いる。トンネル内で発生する自動車火災においては、被
災時の最高温度は炭化水素火災の場合、約１１００°Ｃ
にも達することが知られている。この火災からコンクリ
ート構造物、鋼殻構造物及びコンクリートと鋼殻のハイ
ブリッド構造物等のトンネル構造物を断熱保護するため
に、適正な熱伝導率および厚みを有する内装材を用いる
とともに、内装材の特性として、火災中、熱的スポール
による亀裂及び反りを最小とし、火炎が構造物に直接触
れないようにすること、更に、住居等建築内装材料も含
めて火災時においては、避難上著しく有害なガスを発生
しない材料が要求されるようになった。

【０００３】また、火災時の消火活動時においては被水
によりスポーリングし亀裂が発生し易い環境に曝される
ことになるため、消火活動及び鎮火後の作業時において
は落下による二次災害を防止できる材料であることが必
要である。

【０００４】一方、常用時においては、適当な強度を有
す必要があり、例えば、側壁に適用した場合において
は、清掃時の荷重に耐え得るものでなければならない。
また、施工時においては、作業性の点から軽量であるこ
とが望まれる。

【０００５】一般的な断熱ボード、断熱耐火板等とし
て、例えば、特開平２−２１２３６９号公報には、アル
ミナセメントをバインダーとし且つセルロース繊維を含
有してなる耐火板において、ウォラストナイト及びセピ
オライトを含む耐火板あるいは炭化珪素繊維及びウォラ
ストナイトを含む耐火板が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記公報記載の耐火板
も内装材の特性として、断熱性、容積安定性、耐スポー
ル性、強度、軽量性に優れ、更に有害性がない材料とし
て望まれてはいるが、断熱性及び軽量性と強度、また、
軽量性及び強度と容積安定性は一般に相反し易い特性で
あるため、これらの特性を全て満たすまでには至ってい
ない。この他の例として、幾つかの特性を満足するもの
を挙げることは可能であるが、これらの材料は、特に、
トンネル用の用途として開発・製造されたものではない
ため、断熱性も含めたトンネル等の建築用内装材として
の要求性能を充分満足しているとは言い難い。

【０００７】本発明は、工業炉用、建築用のみならずト
ンネル用としても十分な断熱性、容積安定性、耐スポー
ル性、強度、軽量性、更には火災時に有害性のない優れ
た断熱性耐火物を得ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の断熱性耐火物
は、セピオライト、ウォラストナイト及び補強繊維を含
む耐火物中に、アルミナセメントをＣａＯとして１１〜
１５重量部、超微粉非晶質シリカを５〜１０重量部、成
分中のＮａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの合量が９重量％以下である軽
量骨材を４〜１２重量部含有する。

【０００９】平均繊維長が１００μｍ〜３ｍｍであるセ
ピオライトを１０〜３０重量部、平均繊維長が５０〜５
００μｍであるウォラストナイトを２〜３０重量部、及
び平均繊維長が０．５〜１０ｍｍである補強繊維を０．
５〜２重量部含有することが好ましい。また、補強繊維
としてはビニロン繊維が適している。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の断熱性耐火物は、アルミ
ナセメント、超微粉非晶質シリカ、軽量骨材、セピオラ
イト、ウォラストナイトおよび補強繊維を含むことで、
断熱性、容積安定性、耐スポール性、強度、軽量性、不
燃性という相反する特性を併備して複合特性を有効に発
揮するものである。

【００１１】具体的にこれらの特性値について、問題が
指摘されだしたトンネルにおける例で以下に説明する。

【００１２】断熱性を十分に確保するには適正な熱伝導
率及び厚みを有する内装材を使用する必要がある。

【００１３】図１は各種熱伝導率の内装材をトンネルに
設置した場合のトンネル構造物のコンクリート表面の温
度を試算した結果を示すグラフである。内装材の厚みは
断熱効果、強度、トンネル内空断面確保、軽量性、材料
単価の点からあまり厚く取れないため２０〜３０ｍｍが
妥当である。コンクリートの許容温度を水酸化カルシウ
ムの脱水温度を考慮して３５０°Ｃとすると、必要な熱
伝導率は、同図よると０．４ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃ以下と
なり、好ましくは、０．２５ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃ以下で
ある。火災時及び鎮火後の容積安定性として、背面まで
貫通する亀裂を防止するためには、１１００°Ｃでの焼
成後の線変化率が−１．５％以下となるものが良い。耐
スポール性については、スポーリングテスト後に背面ま
で貫通する大きな亀裂が入っていないことが必要であ
る。

【００１４】軽量性については、作業性を考慮すると１
０ｋｇ以下が好ましいと思われる。内装材の広さについ
ては、小さ過ぎると作業能率が落ち、大き過ぎると取り
付け作業性に支障がでることがあるので、これを考慮す
ると６００×６００ｍｍ程度が妥当と考えられる。この
形状で１０ｋｇ以下となるかさ比重は１．４未満であ
り、好ましくは１．１以下となるものが良い。

【００１５】常用時の外荷重としては、天井部には作用
しないが側壁部には清掃荷重が作用する。この荷重は、
道路公団発行の「トンネル内装工設計要領（案）」よる
と清掃荷重は５０ｋｇｆ／ｍと記載されている。この荷
重から内装材の必要強度を算出すると２０ｋｇｆ／ｃｍ
²になる（安全率は３とした）。

【００１６】不燃性については、避難上著しく有害なガ
スの発生がないよう建設省告示第１８２８号に示される
基材試験及び表面試験を満足する必要がある。

【００１７】本発明に用いるアルミナセメントは、バイ
ンダーとして使用するものであり、含有するＣａＯに換
算して１０〜１５重量部になることが好ましい。１０重
量部未満の場合は強度向上の効果は小さく、また、これ
に起因し耐スポール性も低下するので好ましくない。１
５重量部を越えると価格が高くなるため規定範囲外とし
た。アルミナセメントの種類は、上記ＣａＯ含有量を満
足しておれば特に他の制限を受けるものではなく、例え
ば、ＪＩＳＲ２５１１に規定される第１種〜第５種
の耐火物用アルミナセメントの中から選択して使用する
ことができる。超微粉非晶質シリカは、アルミナセメン
トの中間温度における強度低下防止材として使用され
る。アルミナセメントのみの場合では、加熱時における
結晶水の脱水に伴う体積変化により強度が低下する。し
かしながら、超微粉非晶質シリカを併用すると、このシ
リカは０．３μｍ程度の極小径のものであるため反応性
が高く、Ｃ−Ａ−Ｓ−Ｈ系の水和物あるいはゲルを形成
するため、結晶水の脱水温度が上昇し、且つブロードな
脱水特性を示し、強度低下が抑制される。また、この反
応により養生強度も高くなるため成形品の取り扱いが容
易となる。

【００１８】超微粉非晶質シリカとしては、シリカフュ
ーム、マイクロシリカ等を用いることができる。超微粉
非晶質シリカの使用量は、５〜１０重量部が好適であ
る。５重量部未満の場合は強度低下抑制効果が小さく耐
スポール性が低下し、更に反りも発生するので好ましく
ない。１０重量部を越えると、過焼結となるため焼成収
縮が大となり耐スポール性も低下するので好ましくな
い。

【００１９】軽量骨材は、軽量化、低熱伝導率化を目的
に添加するものである。しかしながら、過剰添加時には
焼成収縮が増大するので、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの含有合量が
９重量％以下のものを４〜１２重量部用いるが好適であ
る。Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの含有合量が９重量％を越える骨材
を使用した場合、骨材自身が溶融するので好ましくな
い。使用量は４重量部未満では軽量化、断熱化の効果が
小さく、１２重量部を越える過剰添加の場合には、組織
がポーラスとなるため中間強度の低下が大きく、また、
過焼結となるため焼成収縮が大となり耐スボール性も悪
化するので好ましくない。

【００２０】軽量骨材の種類は、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの含有
合量が上記の上限を超えなければ、特に限定されるもの
ではなく、例えば、黒曜石、真珠岩、松脂岩のような天
然ガラス岩の焼成発泡体として三井パーライト（三井金
属鉱業（株）製）、シラス中の火山ガラス粒子を焼成発
砲させたシラスバルーン（岡崎工業（株）製）、中空軽
量骨材としてマイクロセルズ（秩父小野田（株）製）及
びフィライト（日本フィライト（株）製）、軽量シャモ
ットとして大村Ｄシャモット（大村耐火（株）製）等が
ある。

【００２１】本発明には、セピオライトとウォラストナ
イトの２種類の無機繊維を使用する。セピオライトは、
繊維補強、断熱性、軽量性及び成形時の保形性を付与す
るために使用するものであるが、単独使用では、多量に
使用した場合、加熱時に吸保水及び結晶水の脱水に伴う
強度低下、焼成収縮、反りの弊害が大きく、自ずと量的
制限を受け、断熱化及び軽量化の効果を十分に享受する
ことはできない。

【００２２】一方、ウォラストナイトは強度向上、焼成
収縮抑制及び反り抑制の効果があるものの、かさ比重が
２．８〜３．０と重いため、断熱性、軽量性の点で不利
であり、また、成形時には繊維自身の抵抗が大のため、
成形ができないという欠点を有している。そこで、両繊
維の添加効果を最大限に発揮させ、相反する、断熱性、
軽量性、強度、容積安定性を高めるべく鋭意検討を行っ
た結果、ある特定の組み合わせの場合においてのみ可能
になるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。

【００２３】セピオライトは、化学式（ＯＨ₂）₄（Ｏ
Ｈ）₄Ｍｇ₈Ｓｉ₁₂Ｏ₃₀・６〜８Ｈ₂Ｏで表される珪酸マ
グネシウム化合物であり、結晶構造は粘土の分類上、一
次元構造粘土に分類される。したがって、構造上空間が
多いこと及びその空間に［ＯＨ］^-を持っているため、
水の吸着力が高く自重の１００〜１２０％もの水分を吸
保水する性質がある。したがって、無機補強繊維として
の機能の他に断熱性、軽量性としの機能を併備させるこ
とができる。即ち、成形時には含水状態を維持している
が、乾燥処置により吸保水が脱水し内部に微細な空隙を
残すため、軽量化及び断熱化を図ることができる。更
に、レオロジー的にはチクソトロピックな性質を有すた
め低圧で成形しても保形性を得ることができる。また、
上述した低圧成形の場合で均質な成形体を得るには混練
物をスリップ状にする必要があるが、この際、セピオラ
イトの保水力が高いためブリージングも抑制することが
できる。

【００２４】セピオライトは、平均繊維長が１００μｍ
〜３ｍｍであるものを１０〜３０重量部使用することが
好ましい。平均繊維長が１００μｍ未満では加圧脱水成
形時の締まりが不十分となり、成形が不可となるかある
いは保形性が悪くなり厚み方向の胴膨れが発生するとい
う問題が生じる。３ｍｍを越えると、吸保水及び結晶水
の脱水に起因して焼成収縮及び反りが大となること、耐
スポール性が低下すること、粉砕及び整粒が不完全とな
り、塊状のセピオライトが混入し製品の均質性を阻害す
ること等で好ましくない。使用量が１０重量部未満の場
合は、熱伝導率が高くなること、繊維長が１００μｍ未
満の場合と同様に成形が不可となるため等で好ましくな
い。３０重量部を越える場合は、吸保水及び結晶水の脱
水に起因して中間強度の低下が大となるため好ましくな
く、更に過焼結となるため焼成収縮及び反りが大とな
る、耐スポール性が低下するので好ましくない。

【００２５】ウオラストナイトは、化学式ＣａＳｉＯ₃
またはＣａＯ・ＳｉＯ₂で表される珪酸カルシウ化合物
であり、βウォラストナイトの結晶構造は針状や長柱状
である。また、その形状は破砕されているため、長さ、
断面方向が不均一であり、具体的にはテーパーを有して
いたり、凹凸があったり、クサビ状であったりする。し
たがって、組織の中でクサビ効果を生じるため、硬化後
から中間温度域における強度向上、焼成収縮抑制、反り
抑制の効果がある。

【００２６】ウォラストナイトは、平均繊維長が５０〜
５００μｍであるウォラストナイトを２〜３０重量部使
用することが好ましい。平均繊維長が５０μｍ未満では
焼成収縮、反りの抑制効果が小さく、５００μｍを越え
る場合は成形時の締まりが悪いため強度は向上せず、耐
スポール性も低下するため好ましくない。

【００２７】使用量が２重量部未満では焼成収縮、反り
の抑制効果が小さく、３０重量部を越える場合は過焼結
となり焼成収縮が大になる、耐スポール性が低下する問
題が生じるため好ましくない。

【００２８】補強繊維としての有機繊維は、成形後強度
を向上せしめハンドリング時の割れ、亀裂の発生を防止
し、また、乾燥強度（製品強度）を向上させるために使
用するものである。有機繊維の素材としては、セメント
をバインダーとしているため、耐アルカリ性を具備する
ビニロン、ポリプロピレン、アラミド、ポリエチレン、
ポリアクリロニトロル、ポリアミドなどが好適である。

【００２９】有機繊維の好適範囲は、平均繊維長が０．
５〜１０ｍｍであり使用量は０．５〜２重量部である。
平均繊維長が０．５ｍｍ未満では成形直後のハンドリン
グで折れが発生し、１０ｍｍを越える場合には混練中の
水分が過剰となり強度が低下し耐スポール性が悪化する
ので好ましくない。使用量が０．５重量部未満では成形
直後のハンドリングで折れが発生するため好ましくな
い。２重量部を越える場合は焼成後の空孔が多くなるの
で中間強度の低下率及び焼成収縮が大となり、耐スポー
ル性が低下するため好ましくない。

【００３０】有機繊維の中でも特にビニロンは種々の点
で優れた特性を示す。ビニロンは、鎖状高分子であるポ
リビニールアルコール（ＰＶＡ）を原料としている。こ
のため、他の有機繊維に比較し、耐アルカリ性、繊維強
度（引張り強度１５×１０³ｋｇｆ／ｃｍ²）及びマトリ
ックスとの界面接着強度が良好なため、材料中に混入し
た時の補強効果に優れている。また、耐熱性については
製造過程において［ＯＨ］^-を低減することで高めるこ
とができる。このため、成形直後から乾燥時に至るまで
高強度を達成することができ、また、常用時においても
強度の経年劣化は殆どなく安定した強度を維持できる。
更に、ビニロンは酸素、炭素、水素からなるＰＶＡが原
料であるため、火災時の燃焼時においても窒素系、硫黄
系の有毒ガスを発生させることがなく、安全性の点でも
優れた繊維と言える。

【００３１】本発明の断熱性耐火物を製造するには、従
来の加圧脱水成形と同様の工程が採用され得る。例え
ば、加圧脱水成形法で、セピオライトの吸保持水機能を
利用するためには、低圧の方が良く、加圧力は５〜５０
ｋｇｆ／ｃｍ²が好ましい。加圧力が５ｋｇｆ／ｃｍ²未
満の場合は締まり不足のため成形体が得られず、５０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²を越える場合は、セピオライトが含水した
水を必要以上に排水するため、かさ比重が大きくなった
り、断熱効果が小さくなる等の問題が生じ、更に、４０
０ｋｇｆ／ｃｍ²を越える場合には、乾燥後に亀裂の発
生が生じることがあり好ましくない。

【００３２】また、軽量骨材の中にでもパーライトのよ
うな低強度の骨材については、高圧成形を行った場合骨
材自身が破壊することがあるため断熱性、軽量性を損な
うことのあるが、このような骨材を使用する場合には加
圧力は５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下にすると良い。

【００３３】かくして、本発明による上述した複合効果
を以て初めて断熱性、容積安定性、耐スポール性、強
度、軽量性、不燃性を具備した内装材を安価に製造する
ことが可能になる。

【００３４】

【実施例】実施例及び比較例を表１〜６に示すが、本発
明はこれに限るものではない。

【００３５】表１〜６に示す実施例及び比較例の配合
に、タップフローが約２００〜２３０ｍｍになるよう水
を添加しスリップ状の混練物を得た。

【００３６】得られた混練物を４０×１６０ｍｍ（曲げ
強さ、かさ比重、線変化率、反り測定用）、１１４×２
３０ｍｍ（熱伝導率測定用）、３００×３００ｍｍ（耐
スポール性測定用）、４０×４０ｍｍ（基材試験用）、
２２０×２２０ｍｍ（表面試験用）の成形枠の中に入
れ、１０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で加圧脱水成形し、常温
で１６〜２０時間養生し、硬化させた成形板を１１０°
Ｃで２４時間乾燥して断熱性耐火物を得た（厚みは基材
試験用が５０ｍｍ、その他が２０〜２５ｍｍ程度）。

【００３７】断熱性耐火物の評価は以下の方法で行っ
た。

【００３８】曲げ強さ：ＪＩＳＲ２５５３（キャス
タブル耐火物の強さ試験方法）かさ比重：かさ比重は以下に示す真空法にて測定した。

【００３９】（１）試料を１１０°Ｃで恒量になるまで
乾燥し、乾燥質量Ｗ１（ｇ）とする。（２）試料を水銀差圧≦７ｍｍで減圧脱気し、３．８ｋ
ｇｆ／ｃｍ²の圧力下で２０分間飽油させた後、大気圧
に戻して２時間保持する。

【００４０】（３）飽油試料の油中質量Ｗ２（ｇ）を測
定する。

【００４１】（４）飽油試料を油中から取り出し、飽油
質量Ｗ３（ｇ）を測定する。

【００４２】かさ比重＝｛Ｗ１／（Ｗ３−Ｗ２）｝×油の比重線変化率：ＪＩＳＲ２５５４（キャスタブル耐火
物の線変化率試験方法）反り：ＪＩＳＲ２２０３（耐火れんがのそりの
測定方法）熱伝導率：熱伝導率λ（Ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃ）は以下に
示す熱流法にて測定した。

【００４３】図２は測定時の概要を示す図である。

【００４４】（１）試料の加熱面側に測温用溝を設
け、加熱面と測温溝間の厚みｄ（ｍ）を測る。

【００４５】（２）この溝にＲ型熱電対を耐火モルタ
ルを用いて取り付け、試験炉にセットする。

【００４６】（３）毎分６°Ｃで昇温し、炉内温度が
１０００°Ｃになった時の加熱面温度Ｔ１（°Ｃ）、放
熱面温度Ｔ２（°Ｃ）、熱流密度Ｑ（Ｋｃａｌ／ｍ
²ｈ）を測定する。

【００４７】熱伝導率＝（Ｑ・ｄ）／（Ｔ１−Ｔ２）耐スポール性：スポーリングテストは以下に示す方法で
実施した。

【００４８】図３及び図４はスポーリングテストの概要
を示す図で、（１）試料を蓋にセットする。

【００４９】（２）１１００°Ｃで保定した電気炉に
試料付きの蓋を取り付け１時間加熱する。

【００５０】（３）加熱後、直ぐに蓋を外し１０分間
噴霧状の水で試料を水冷した後放冷する。

【００５１】基材試験及び表面試験：建設省告示第１８
２８号（基材試験方法、表面試験方法）表１は、アルミナセメントと超微粉非晶質シリカの量的
影響を示した例である。

【００５２】

【表１】表１の実施例１〜５に示す様に、適量のセメントと超微
粉非晶質シリカを使用した場合には、乾燥後の強度が高
く焼成後の強度低下率が小さいことから、耐スポーリン
グ性は良好であった。これに対して、セメント量が少な
い比較例１の場合は、強度が低いため耐スポーリング性
が不良であった。また、超微粉非晶質シリカ量が少ない
比較例２と、使用しなかった比較例３は、セメントボン
ドの補強効果に劣るため焼成後の強度低下率が大きく、
耐スポーリング性は不良であった。また、逆に、超微粉
非晶質シリカ量が多い比較例４の場合は、線変化率が大
きく過焼結傾向を示しており耐スポーリング性は不良で
あった。セメントをポルトランドセメントに置換した比
較例５は、比較例１〜３と同様、強度が低く、更に焼成
後の強度低下率が大きかったため耐スポーリング性は不
良であった。

【００５３】表２は軽量骨材のアルカリ成分及び使用量
の影響を示したものである。

【００５４】

【表２】表２の実施例６，２，７に示す様に、適正量以下のアル
カリ量を含有する軽量骨材を適量使用した場合には、強
度低下及び過焼結を抑制しつつ軽量化、低熱伝導率化を
図ることができたが、軽量骨材の使用量が少ない比較例
６の場合にはかさ比重は大きく、熱伝導率は高かった。
逆に、使用量が多いか、あるいはアルカリ量が高い軽量
骨材を使用し、総計アルカリ量が適正量を越えた比較例
７，８の場合は、過焼結となり耐スポーリング性が悪化
した。

【００５５】表３は、セピオライトの繊維長及び使用量
の影響を示したものである。

【００５６】

【表３】表３の実施例２，８，９〜１１に示す様に、適正な長さ
及び量のセピオライトを使用した場合には、必要な強
度、かさ比重、熱伝導率を有していたが、比較例９，１
０に示す様に、繊維長が短いあるいは長い場合には均質
な製品ができないか、あるいは成形ができない等の問題
があった。比較例１１〜１３に見られる様に、セピオラ
イト量が少ない場合は成形ができない、必要なかさ比重
及び熱伝導率が確保できない等の問題があり、逆に多い
場合は過焼結傾向を示し耐スポーリング性が低下した。

【００５７】表４は、ウォラストナイトの繊維長及び使
用量の影響を示したものである。

【００５８】

【表４】表４の実施例１２，１３，２，１４〜１６に示す様に、
適正な長さ及び量のウオラストナイトを使用した場合に
は十分な強度向上及び焼成収縮抑制効果があったが、適
正長さより長い比較例１４の場合は強度向上効果は不十
分であった。また、適正長さより短い、或いは添加量が
少ない比較例１５〜１６の場合はセピオライトの焼成収
縮を十分抑制することができないため耐スポーリング性
が悪化する問題を解消できず、また焼成後の反りも発生
した。ウオラストナイトを多量に使用した比較例１７の
場合は、マトリックスに対しフラックスとして作用する
ため過焼結となり耐スポーリング性は劣化した。補強繊
維としてＳｉＣ繊維を使用した比較例１８の場合は中間
強度が劣化するため耐スポーリング性は悪かった。表５
は、有機繊維の長さ及び使用量の影響を示したものであ
る。

【００５９】

【表５】表５の実施例１７，２，１８〜２２に示す様に、適正な
補強繊維を用いた場合には焼成強度の低下を抑制しつつ
十分な乾燥強度を得ることができたが、繊維の長さが短
い、或いは使用量が少ない比較例１９，２１の場合は成
形直後の強度が低くハンドリング時に折れが発生した。
繊維長が長い、或いは使用量が多い比較例２０，２２の
場合は強度が低い或いは焼成後の強度低下率が大のた
め、耐スポーリング性が悪化した。

【００６０】表６は、本発明品の不燃性の試験を実施し
た結果の一例を示したものである。

【表６】表６の実施例に示す様に、有害ガスの問題はなかった。

【００６１】その他、本発明の実施例２と５を流し込み
材及びパッチング材として施工したが問題なく使用でき
た。

【００６２】本実施例に示した様に、本特許構成要件の
組み合わせにおいてのみ初めて低熱伝導率、低かさ比重
でありながら、高強度で焼成収縮、反りが小さく、しか
も耐スポール性に優れるという結果を示した。また、著
しい有害ガスの発生もなかった。

【００６３】以上のように、本発明品は混練時の添加水
分を調整することにより、通常の流し込み施工の場合と
同様、型枠に流し込んで成形することができ、豆板等の
充填不足が無い良好な施工体を得ることができた。ま
た、同様に水分を変更することにより軟度を調整し、隙
間部へのパッチング作業を行うこともできた。更に、養
生時間の短縮化のために硬化後、蒸気養生、オートクレ
ーブ養生を行うことも可能である。但し、オートクレー
ブ養生の場合には繊維の耐熱温度以上で実施した場合に
は強度が低下するので、耐熱温度以下で実施する必要が
ある。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、高断熱化及び軽量化を図った
時の強度低下、焼成収縮及び反りの弊害が最小になるよ
うにセピオライト及びウォラストナイトと軽量骨材を配
合しており、また、高強度化のためにバインダー部とし
てアルミナセメントと超微粉非晶質シリカの併用を行い
ボンドを強固に形成させ、更に成形直後から乾燥後に至
るまで強度の補填として有機繊維を使用しているので、
断熱性、容積安定性、耐スポール性、強度、軽量性の面
で優れた特性を示し、更に有害ガスの発生に対しても安
全上優れている。

【００６５】本発明品は、工業炉用、建築用のみならず
トンネル用として従来の内装材では満足することができ
なかった性能の全てを備えた材料であり、例えば、従来
内装材をトンネルに被覆した場合、断熱性が不十分なこ
とに起因した背面構造部材の熱的損傷の誘発、火災時の
被熱により内装材に発生した亀裂、反り及び剥落に起因
して背面構造物の断熱保護が不完全になる問題、消火時
の被水の影響として内装材に熱的スポールが発生し脱落
するという問題を全て解決できる満足し得る材料であ
り、且つ軽量でありながら常用強度が高いためトンネル
用等建材としても特に有用であり、また安全上問題なく
使用することができる。

【００６６】更に、本発明品は簡易な加圧脱水成形法で
成形できるため、従来の押し出し成形機で示される様な
高コストの成形設備を必要とせず、また該成形時に生じ
る反りに起因した歩留まり低下による製造コスト増を招
かない等経済的にも優れていることから、本発明は工業
的に非常に有益である。

【００６７】本発明品は混練軟度を添加時の水分のみで
容易に調整できるため、加圧脱水成形のみならず、流し
込み成形、パッチング作業もできるので、トンネル等に
おける異形状部、複雑形状部などへの流し込み、あるい
は電気配線部などへ充填材としてパッチングを行うこと
で、これらの部位の断熱保護が簡単に確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トンネル構造物のコンクリート表面の温度に及
ぼす内装材の熱伝導率と厚みの影響を示すグラフ。

【図２】熱伝導率測定装置の概略図である。

【図３】スポーリングテスト加熱時状況を示す概略図で
ある。

【図４】スポーリングテスト冷却時状況を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１．電気炉２．発熱体３．試料４．電気炉制御熱電対５．試料の加熱面測温用溝６．センサー（試験片の放熱面温度測定、熱流密度測
定）７．蓋８．噴水装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＥ２１Ｄ 11/04 Ｅ２１Ｄ 11/04 Ｚ 11/10 11/10 Ｚ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セピオライト、ウォラストナイト及び補
強繊維を含む耐火物中に、アルミナセメントをＣａＯと
して１１〜１５重量部、超微粉非晶質シリカを５〜１０
重量部、成分中のＮａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの合量が９重量％以
下である軽量骨材を４〜１２重量部含有する断熱性耐火
物。
【請求項２】平均繊維長が１００μｍ〜３ｍｍである
セピオライトを１０〜３０重量部、平均繊維長が５０〜
５００μｍであるウォラストナイトを２〜３０重量部、
及び平均繊維長が０．５〜１０ｍｍである補強繊維を
０．５〜２重量部含有する請求項１記載の断熱性耐火
物。
【請求項３】補強繊維がビニロン繊維である請求項１
又は２記載の断熱性耐火物。