JP3269882B2 - 繊維強化セメント成形体の製造方法 - Google Patents

繊維強化セメント成形体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化セメント成形
体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、セメントを用いた成形体は、
高い圧縮強度を示すため種々の構造体に用いられてい
る。しかし、上記成形体は、圧縮強度に比べて引張強度
が低いため、補強材料の混入により引張強度を高める方
法が行われている。
【0003】繊維強化セメント成形体の製造方法とし
て、例えば、水溶性高分子水溶液に、二種以上の無機質
充填剤を加えて混合した後、合成繊維を加えて揺動混合
を行う第1の工程と、第1の工程で得られた混合物にセ
メントを添加して揺動混合を行う第2の工程と、第2の
工程で得られた混合物を開閉可能な型内に入れ、3mm
/秒以上の速度で該混合物を押圧し賦形する第3の工程
からなる製造方法が開示されている(特開昭62−23
1704号公報)。
【0004】また、へどろ、焼却灰、ごみ等の廃棄物
と、長石、ガラス粉、ベントナイト等と、顔料とを混合
して一定形状にプレス成形した後、これを100℃以上
で焼成する、廃棄物を利用した人工石又はタイルの製造
方法が開示されている(特開平5−58707号公
報)。
【0005】しかしながら、上記いずれの方法も、繊維
強化セメント成形体の製造工程で発生する不良品を再利
用することができないという問題点があった。また、こ
のような不良品を再利用する方法は未だ知られていな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、繊維強化セメ
ント成形体の製造工程で発生する不良品あるいは回収品
(流通段階での傷もの、葺き替え品等)を再利用するこ
とにより、不良品として廃棄する処理費用を削減し、廃
棄に伴う環境破壊を回避すると共に、材料費を低減可能
な繊維強化セメント成形体の製造方法を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維強化セメン
ト成形体の製造方法は、繊維強化セメント成形体あるい
はその回収品を、平均粒径100μm以下に粉砕する第
1の工程と、水30重量部以上に水溶性高分子物質0.
1重量部以上を溶解した水溶液(又は溶解しつつある水
溶液)に、セメント100重量部、第1の工程で得られ
る粉砕物20重量部以下、無機質充填材10〜200重
量部及び合成繊維0.3〜7重量部を混合する第2の工
程と、第2の工程で得られる混合物を押圧して賦形する
第3の工程と、からなることを特徴とする。
【0008】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
の第1工程では、繊維強化セメント成形体あるいはそ
の回収品を粉砕する。上記粉砕物の粒径は大きくなる
と、第2の工程で合成繊維の分散が妨げられて、得られ
る繊維強化セメント成形体の強度が低下するので、平均
粒径100μm以下に限定される
【0009】また、上記粉砕物の繊維長は、長くなると
第2の工程で添加される合成繊維の分散が妨げられるの
で、平均繊維長100μm以下が好ましい。
【0010】上記繊維強化セメント成形体あるいはその
回収品を粉砕する方法としては、せん断力を利用した粉
砕方式が好ましく、例えば、インペラーブレーカーで繊
維強化セメント成形体あるいはその回収品を粗粉砕した
後、竪型ミルを使用して微粉砕する方法が挙げられる。
【0011】本発明の第2の工程では、水溶性高分子物
質、水、セメント、第1の工程で得られる粉砕物、無機
質充填材及び合成繊維を混合する。
【0012】上記セメントとしては、水硬性であれば特
に限定されず、ポルトランドセメント、特殊セメント、
アルミナセメント、マグネシアセメント、高炉セメント
等が好適に使用される。
【0013】上記水溶性高分子物質としては、メチルセ
ルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース等のセルロース誘導体;ポリビニルアルコール;
ポリアクリル酸等が好適に使用される。
【0014】上記水溶性高分子物質は、水に溶解して粘
性を付与すると共に、後述のセメント、無機充填材及び
合成繊維に流動性を付与し、セメント成形体の賦形性や
保形性を良好なものとし、該成形体の過剰な水分を吸収
し、セメント粒子間の空隙を埋めるために添加される。
【0015】上記水溶性高分子物質の使用量は少なく
なると粘性が低下し、後述する無機充填材及び合成繊維
の分散性が悪くなるので、セメント100重量部に対し
て0.1重量部以上に限定される
【0016】上記水の量は、少なくなるとセメントが十
分に硬化しなくなるので、セメント100重量部に対し
て30重量部以上に限定される
【0017】上記水溶性高分子物質は、必ずしも水に溶
解させて使用する必要はなく、水を加えて溶解しつつあ
る状態のものを使用してもよい。
【0018】上記粉砕物の使用量は多くなると、得られ
たセメント成形体の強度が低下するので、セメント10
0重量部に対して20重量部以下に限定される。
【0019】上記無機質充填材は、水に溶解せず、セメ
ントの硬化反応を阻害しないものであれば特に限定され
ず、例えば、珪砂、川砂、シリカフラワー、ベントナイ
ト、セピオライト、ワラストナイト、炭酸カルシウム、
マイカ等の天然鉱物;フライアッシュ、シリカヒュー
ム、高炉スラグ等の副生無機物等が挙げられる。これら
は単独で使用されてもよく、2種以上が併用されてもよ
い。
【0020】また、上記無機質充填材の使用量は、少な
くなると得られたセメント成形体の収縮が大きくなり、
多くなるとセメント成形体の強度が低下するので、セメ
ント100重量部に対して10〜200重量部に限定さ
れる。
【0021】上記合成繊維としては、例えば、ビニロ
ン、ポリアミド、ポリエステル、アクリル、ポリアクリ
レート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の繊維が挙げ
られる。
【0022】上記合成繊維の繊維径は、小さくなると分
散性が悪くなり、大きくなると補強効果が低下するの
で、2〜40デニールが好ましい。
【0023】上記合成繊維の繊維長は、短くなると補強
効果が低下し、長くなると繊維の分散性が低下するの
で、3〜15mmが好ましい。
【0024】上記合成繊維の使用量は、少なくなると補
強効果が低下し、多くなると分散不良を起こすので、セ
メント100重量部に対して0.3〜7重量部である。
【0025】上記混合物には、必要に応じて、減水剤な
どの混和剤が添加されてもよい。
【0026】第2工程で使用される混合装置として
は、従来公知のものが使用が可能であり、例えば、オム
ニミキサー等が挙げられる。
【0027】第3工程では、第2工程で得られた混
合物を押圧成形用金型に供給して押圧賦形することによ
り、繊維強化セメント成形体が得られる。
【0028】上記押圧賦形に使用される装置としては、
例えば、脱水プレス装置が挙げられる。
【0029】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)不良品を、インペラーブレーカー(川崎重
工業社製、型式:KIS−1005)で平均粒径5mm
まで粗粉砕し、さらに、この粗粉砕物を竪型ミル(川崎
重工業社製、型式:KVM−60H)で平均粒径80μ
m、平均繊維長80μmとなるように微粉砕した。尚、
上記不良品としては、普通ポルトランドセメント100
重量部、珪砂(平均粒径100μm、真比重2.8)4
0重量部、ビニロン繊維(繊維径5デニール、繊維長6
mm)2重量部、ヒドロキシプロピルメチルセルロース
(信越化学社製、品番:90SH−4000)1重量部
及び水45重量部からなるセメント成形体を使用した。
【0030】ヒドロキシプロピルメチルセルロース(信
越化学社製、品番:90SH−4000)1重量部、水
45重量部、珪砂(平均粒径100μm、真比重2.
8)35重量部、ビニロン繊維(繊維径5デニール、繊
維長6mm)2重量部及び上記不良品粉砕物(平均粒径
80μm)5重量部を、オムニミキサー(千代田技研工
業社製、型式:OM−70)に投入して混合した後、さ
らに普通ポルトランドセメント100重量部を加えてよ
く混合して混合物を得た。この混合物を脱水プレス装置
を使用して、65kg/cm2 で押圧賦形した後、この
賦形物を70℃、90%RHで12時間養生を行い、瓦
状の繊維強化セメント成形体を得た。
【0031】(実施例2) 珪砂の使用量を35重量部から30重量部に変え、不良
品粉砕物の使用量を5重量部から10重量部に変えたこ
と以外は、実施例1と同様にして混合物を得た後、実施
例1と同様な成形法により、瓦状の繊維強化セメント成
形体を得た。
【0032】(比較例1)ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース1重量部、水45重量部、珪砂40重量部及び
ビニロン繊維2重量部を、オムニミキサーに投入して混
合した後、粉砕物を加えずに、普通ポルトランドセメン
ト100重量部のみを加えてよく混合したこと以外は、
実施例1と同様にして混合物を得た後、実施例1と同様
な成形法により、瓦状の繊維強化セメント成形体を得
た。
【0033】繊維強化セメント成形体の性能評価 上記実施例及び比較例で得られた繊維強化セメント成形
体につき、下記の性能評価を行いその結果を表1に示し
た。 (1)曲げ強度 JIS A5423に準拠して曲げ試験を行い、曲げ破
壊荷重を曲げ強度とした。 (2)クラック強度 (1)と同様な曲げ試験を行い、試験片にクラックが発
生するときの荷重をクラック荷重とした。
【0034】
【表1】
【0035】
【発明の効果】本発明の繊維強化セメント成形体の製造
方法は、上述した通りの構成であり、上記セメント成形
体の製造工程において発生する不良品を再利用すること
により、産業廃棄物として処理する費用が削減でき、さ
らに材料費を低減することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C04B 14:06 C04B 14:06 Z 24:38) 24:38) A 103:40 103:40 103:44 103:44

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化セメント成形体あるいはその回
    収品を、平均粒径100μm以下に粉砕する第1の工程
    と、水30重量部以上に水溶性高分子物質0.1重量部
    以上を溶解した水溶液(又は溶解しつつある水溶液)
    に、セメント100重量部、第1の工程で得られる粉砕
    物20重量部以下、無機質充填材10〜200重量部及
    び合成繊維0.3〜7重量部を混合する第2の工程と、
    第2の工程で得られる混合物を押圧して賦形する第3の
    工程とからなることを特徴とする繊維強化セメント成
    形体の製造方法。
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