JP3231150B2 - 水硬性無機質成形物の製造方法 - Google Patents

水硬性無機質成形物の製造方法

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JP3231150B2 JP19724293A JP19724293A JP3231150B2 JP 3231150 B2 JP3231150 B2 JP 3231150B2 JP 19724293 A JP19724293 A JP 19724293A JP 19724293 A JP19724293 A JP 19724293A JP 3231150 B2 JP3231150 B2 JP 3231150B2
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質成形物の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水硬性無機質成形材料の一例とし
て、セメントにセピオライト、メチルセルロース、有機
繊維、骨材及び混合水が配合され、セメント100重量
部に対してセピオライトが0.5〜2.0重量部、混合
水が25〜40重量部配合されて成ることを特徴とし、
プレス成形、押出し成形のいずれの成形方法にも適する
セメント系成形材料が提案されている(特開昭61−1
74159号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この成形材料
は混合水の配合量が少ないため材料の流動性を確保出来
ず、複雑な構造の異型成形は困難であり、本発明の成形
方法のような型内に成形材料を充填する成形方法には適
用出来ない。又、混合水を増量することにより流動性を
確保して成形しても成形物の耐凍害性は著しく低く実用
性に乏しい。
【0004】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
め、良好な流動性を有し型内に充填する成形方法に好適
に用いられ、優れた耐凍害性を示す成形物を得る事が可
能な水硬性無機物成形材料を用いた水硬性無機質成形物
の簡便な製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による水硬性無機
質成形物の製造方法は、水100〜500重量部に対し
て、繊維状無機充填材を5〜40重量部、粒子径が0.
01〜1.0μmの範囲にある微細骨材を5〜20重量
部及び合成繊維を0.7〜7重量部配合して混合を行う
第一工程と、第一工程で得られた混合物全量に対して、
セメント100重量部を配合して混合を行う第二工程を
経て得られた水硬性無機物成形材料を、壁面に水抜き孔
が多数穿設された第一分割型と、第二分割型とを閉合し
て形成された型窩内へ圧入した後、第一分割型の前記水
抜き孔から前記型窩内の水硬性無機物成形材料の余剰水
分を型外へ脱水して、所望形状に賦形することを特徴と
し、そのことにより上記の目的が達成される。
【0006】一般に、セメント硬化体の凍害は内部の細
孔に含まれる水が凍結して氷と成り、体積膨張する事に
よって生じる破壊現象として現れる。しかし、セメント
硬化体のすべての細孔が気温低下により一律に凍結する
わけではない。粗孔中の水は内部に空気を含んでいるた
め氷の体積膨張が気泡により緩和される。一方、微細孔
中の水は細孔径が小さくなるにしたがい融点降下を起こ
すので凍結し難くなる。即ち、セメント硬化体における
凍害に対して最も悪影響を及ぼす細孔径は、0.01〜
1.0μm程度の範囲である。
【0007】セメント硬化体の凍害を防止する方法とし
ては、空気連行剤(AE剤)を配合して気泡をつくり氷
の体積膨張による応力を緩和する方法や、水セメント比
を低減したり、無機充填材を配合したり、硬化前に加圧
したり、養生時間を長くとったりして、細孔構造を緻密
化する方法等がある。
【0008】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料は、上記に鑑み、セメント100重量部に対
して、粒子径が0.01〜1.0μmの範囲にある微細
骨材を5〜20重量部配合することにより、セメント硬
化体中の孔径0.01〜1.0μm程度の細孔量を減少
させ耐凍害性を向上させるものである。
【0009】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料に使用されるセメントの種類は、特に限定さ
れるものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポ
ルトランドセメント、白色セメント等の一般的なセメン
ト類が好適に使用される。
【0010】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料に使用される繊維状無機充填材の種類は、特
に限定されるものではないが、セピオライト(含水イノ
ケイ酸塩鉱物)、ウォラストナイト(珪灰石)等の繊維
状無機充填材が好適に使用される。
【0011】セメント100重量部に対する上記繊維状
無機充填材の配合量は、5〜40重量部の範囲にある必
要がある。セメント100重量部に対する繊維状無機充
填材の配合量が5重量部未満であるとセメント分が多く
なりすぎて、冷熱繰り返しや乾燥等でセメント硬化体に
クラックが発生しやすくなる。逆に繊維状無機充填材の
配合量が40重量部を超えるとセメント硬化体の強度低
下が著しくなる。
【0012】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料に使用される粒子径が0.01〜1.0μm
の範囲にある微細骨材の種類は、特に限定されるもので
はないが、フライアッシュ、シリカフューム、珪砂等の
一般的な微細骨材が好適に使用される。
【0013】セメント100重量部に対する上記微細骨
材の配合量は、5〜20重量部の範囲にある必要があ
る。セメント100重量部に対する微細骨材の配合量が
5重量部未満であると凍害防止効果が得られず、逆に微
細骨材の配合量が20重量部を超えると成形時に濾過材
を使用する場合、濾過材の目詰まりが生じ脱水性が低下
する。
【0014】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料に使用される合成繊維の種類は、特に限定さ
れるものではないが、アクリル系繊維、ポリアミド系繊
維、ポリエステル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維
等の一般的な合成繊維が好適に使用される。
【0015】セメント100重量部に対する上記合成繊
維の配合量は、0.7〜7.0重量部の範囲にある必要
がある。セメント100重量部に対する合成繊維の配合
量が0.7重量部未満であると補強効果が得られず、逆
に合成繊維の配合量が7.0重量部を超えると混合時に
繊維がからまりボール状になって作業性が低下する。
【0016】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料に使用される水のセメント100重量部に対
する配合量は、100〜500重量部の範囲にある必要
がある。セメント100重量部に対する水の配合量が1
00重量部未満であると流動性を確保出来ず、逆に水の
配合量が500重量部を超えるとセメントと水との分離
が激しくなる。
【0017】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機
物成形材料には、必要に応じ、早強剤、遅延剤、AE剤
等の添加剤を使用しても良い。
【0018】本発明の水硬性無機質成形物の製造方法
は、上記水硬性無機物成形材料を、壁面に水抜き孔が多
数穿設された第一分割型と、第二分割型とを閉合して形
成された型窩内へ圧入した後、第一分割型の前記水抜き
孔から前記型窩内の水硬性無機物成形材料の余剰水分を
型外へ脱水して、所望形状に賦形することにより行われ
る。
【0019】尚、好ましくは、上記第二分割型として、
水硬性無機物成形材料を圧縮できる機構を有するものを
使用し、吸引と共に圧縮も行って、水硬性無機物成形材
料の余剰水分を脱水して賦形すると、より効率的であ
る。
【0020】本発明の水硬性無機質成形物の製造方法に
用いる成形装置の1例を図1に示す。図1に示される成
形装置1は、壁面に水抜き孔10となる小孔が多数穿設
された第一分割型2と、気密性を有する弾性シート6が
周縁を一体化して内壁面に沿って設けられている第二分
割型3とを閉合して形成された型窩内へ上記水硬性無機
物成形材料4を圧入した後、前記弾性シート6と第二分
割型3の内壁面との間に加圧媒体5を圧入し弾性シート
6を介して水硬性無機物成形材料4を圧縮すると共に、
吸引により第一分割型2の前記水抜き孔10から前記型
窩内の水硬性無機物成形材料4の余剰水分を型外へ脱水
して、所望形状に賦形するように構成されている。
【0021】上記構成において、加圧媒体5とは、特に
限定されないが、水や油等の液体が挙げられる。又、弾
性シート6とは、特に限定されないが、ゴムやプラスチ
ック等の気密性・水密性に優れたものが挙げられる。
【0022】成形時の圧縮と吸引とは、同時に行うよう
にしてもよいが、先ず、吸引を行い、一定時間経過後に
圧縮を開始するのが好ましい。
【0023】吸引圧力は、特に限定されないが、−50
0〜−700mmHg程度が好ましい。又、圧縮圧力
は、特に限定されないが、20〜30kg/cm2 程度
が好ましい。
【0024】又、第一分割型2の内壁に沿うように伸張
性を有する濾過材9を設けておくことが好ましい。濾過
材9の材質としては、外力が加えられる際に寸法が伸び
面積が拡張する材料が好ましく、例えば、巻縮糸を使用
した布地、多孔質ゴム等が挙げられる。
【0025】
【作用】本発明の製造方法に用いられる水硬性無機物成
形材料には、粒子径が0.01〜1.0μmの範囲にあ
る微細骨材を配合しているので、成形物中の孔径0.0
1〜1.0μm程度の細孔量が減少し、成形物の耐凍害
性が著しく向上する。
【0026】又、本発明の製造方法の構成によれば、先
ず、壁面に多数の水抜き孔が穿設された第一分割型と、
第二分割型を閉合し、この閉合によりできた型窩内へ水
硬性無機物成形材料を圧入する。次いで、第一分割型の
前記水抜き孔から前記型窩内の水硬性無機物成形材料の
余剰水分を型外へ脱水して、所望形状の緻密な賦形物と
することが出来る。
【0027】
【実施例】この発明をさらに詳しく説明するため、以下
に実施例をあげる。なお、実施例中の「部」は「重量
部」を意味する。
【0028】(実施例1〜5、比較例1〜3)
【0029】(a)水硬性無機物成形材料4の調整 表1に示されるような配合組成で8種類の水硬性無機物
成形材料4を調整した。先ず、水100部に対してセピ
オライト5部、ウォラストナイト5部及び微細骨材(シ
リカフューム、珪砂、フライアッシュ)の所定量を配合
し、攪拌ミキサーにて5分間攪拌混合した。次いで、ビ
ニロン繊維2部を加えて10秒間攪拌混合した後、普通
ポルトランドセメント100部を加えて更に10分間攪
拌混合して8種類の水硬性無機物成形材料4を得た。
【0030】
【表1】
【0031】(b)水硬性無機質成形物の製造 図1に示される成形装置1により、得られた8種類の水
硬性無機物成形材料4を用いて水硬性無機質成形物の製
造を行った。上記水硬性無機物成形材料4を、壁面に水
抜き孔10が多数穿設された第一分割型2と気密性を有
するゴム系弾性シート6が周縁を一体化して内壁面に沿
って設けられている第二分割型3を閉合して形成された
型窩内へ圧入した後、弾性シート6を介して水硬性無機
物成形材料4を圧縮すると共に、吸引により第一分割型
2の水抜き孔10から型窩内の水硬性無機物成形材料4
の余剰水分を型外へ脱水して賦形し、8種類の水硬性無
機質成形物を得た。
【0032】(c)評価 得られた8種類の水硬性無機質成形物の全細孔量、細孔
量(孔径0.01〜1.0μmの細孔量)の測定及び耐
凍結融解性試験を次の方法で行った結果は表2に示すと
おりであった。
【0033】全細孔量:水銀圧入法に準じ全細孔量を
測定した。得られた8種類の水硬性無機質成形物を10
mm×10mmに裁断して試料とし、水銀中に浸し、水
銀を加圧して、試料の細孔への水銀の浸入量と圧力の関
係を示す細孔径分布から全細孔量(cc/g)を算出し
た。
【0034】細孔量:全細孔量の算出と同様の方法
で、孔径0.01〜1.0μmの細孔量(cc/g)を
算出した。
【0035】耐凍結融解性試験:JIS A−542
3「住宅屋根用化粧石綿スレート」に準じ耐凍結融解性
試験を行った。試験片を常温の水中に24時間浸漬した
のち取り出して、耐凍結融解性試験装置の槽内に設置
し、−20±3℃の気中で2時間の凍結を行った後、2
0±3℃の水中で1時間の融解を行う合計3時間の操作
を1サイクルとして、300サイクルの耐凍結融解性試
験を行った後、試験片の外観変化、層間剥離の有無等を
目視で観察した。
【0036】更に、上記耐凍結融解性試験後の試験片
と、予め、常温の水中に48時間浸漬しておいた耐凍結
融解性試験を行わない基準試験片を、105±5℃の恒
温槽で24時間乾燥した後、JIS A−1408「建
築用ボード類の曲げ試験方法」に準じて曲げ試験を行
い、基準試験片の曲げ強度に対する耐凍結融解性試験後
の試験片の曲げ強度比率(%)を算出した。
【0037】
【表2】
【0038】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による水硬性
無機質成形物の製造方法は、優れた耐凍害性と高い強度
を有する水硬性無機質成形物を簡便に製造出来るもので
ある。
【0039】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水硬性無機質成形物の製造方法
を実施するために用いる成形装置の1例を示す断面図で
ある。
【0001】
【符号の説明】
1 成形装置 2 第一分割型 3 第二分割型 4 水硬性無機物成形材料 5 加圧媒体 6 弾性シート 7 水硬性無機物成形材料を注入する注入管 8 加圧媒体を注入する注入管 9 濾過材 10 水抜き孔
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI //(C04B 28/02 (C04B 28/02 14:02 14:02 Z 14:38 14:38 16:06 16:06 G 18:08 18:08 B 22:06) 22:06) A 111:20 111:20 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B28B 1/52 B28B 1/26 B28B 3/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水100〜500重量部に対して、繊維
    状無機充填材を5〜40重量部、粒子径が0.01〜
    1.0μmの範囲にある微細骨材を5〜20重量部及び
    合成繊維を0.7〜7重量部配合して混合を行う第一工
    程と、第一工程で得られた混合物全量に対して、セメン
    ト100重量部を配合して混合を行う第二工程を経て得
    られた水硬性無機物成形材料を、壁面に水抜き孔が多数
    穿設された第一分割型と、第二分割型とを閉合して形成
    された型窩内へ圧入した後、第一分割型の前記水抜き孔
    から前記型窩内の水硬性無機物成形材料の余剰水分を型
    外へ脱水して、所望形状に賦形することを特徴とする水
    硬性無機質成形物の製造方法。
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