JP3384898B2 - セメント押出し成型方法 - Google Patents

セメント押出し成型方法

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    • C04B2201/10Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the viscosity

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセメント系製品の押出し
成型方法に関する。更に詳しくは、押出し時の保形性と
乾燥成型品の曲げ強度に優れた押出し成型方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】各種セメント系製品、例え
ばセメント/石綿、セメント/ガラス繊維、セメント/
シラスなどの押出し成型による製造において、可塑性を
与えるために水溶性セルロースエーテル等を混和剤とし
て加えることは公知である。例えば、特公昭59−1165号
公報、特開平1−294555号公報がある。
【0003】水溶性セルロースエーテルを使用する通常
の押出し成型においては、まずセメント(普通ポルトラ
ンドセメントまたは白色セメント)と石綿などの骨材成
分に水溶性セルロースエーテルの粉末を混合機中でドラ
イブレンドし、これを水と混練してコンパウンドを作
り、さらに押出し成型機にフィードし目的に適ったダイ
スを通して成型する工程が実施される。
【0004】しかしながら、これらの公知技術による方
法においては、次のような問題点があり、保形性と乾燥
成型品の曲げ強度が特に要求される高匠性、高耐久性を
持った外装品のような用途に対しては更なる技術改善が
要望されていた。
【0005】 ダイスを通して得た湿成型物の保形性
が悪くダレ易い。その結果として乾燥成型物に不良品が
発生しやすい。
【0006】 ダイスを通して得た成型物の湿嵩密度
が低く、その結果として乾燥嵩密度も低くなり、曲げ強
度が弱くなる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決するために、セメント押出し成型品用混和剤と
して最も良く利用される物質の一つであるヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース(以降、HPMCと略称)に焦
点を絞り、種々研究を重ねた結果、意外にも特定のHP
MCを粉末セメント押出し成型品用混和剤として使用す
ると顕著な効果を発現することを見出だし、本発明に到
達した。
【0008】すなわち、本発明はセメント、骨材等の添
加物及び水からなる組成物を押出し成型するに際して、
次の四つの条件を同時に満たすHPMCをモルタルに対
して0.4〜2.0 重量%、好ましくは 0.5〜1.2 重量%予
め添加しておくことを特徴とするセメント系製品の押出
し成型方法を提供するものである。
【0009】 メトキシ基(以降、MO基と略称)と
ヒドロキシプロポキシ基(以降、HP基と略称)の無水
グルコース単位当たりの平均モル置換度の和が 1.5〜2.
0 、好ましくは 1.6〜1.9 であり、 MO基とHP基
のモル比がMO/HP= 4.5〜6.0 であり、 1%水
溶液粘度が 900〜10000cps好ましくは1000〜8000cps で
あり、 粒度が50μm以下のものを35〜45重量%含む
もの。
【0010】本発明の成型方法によりダイスを通して得
た湿成型物は保形性が極めて良好で、湿嵩密度も高いた
め、生産効率の向上と成型品の不良化防止に有効であ
る。本発明の更に大きな効果は成型品の乾燥嵩密度が高
く、強度(例えば曲げ強度)が大きいため、特に強度と
耐久性が要求される外壁用成型物、基礎工事用成型物に
好適であることである。
【0011】本発明に用いられるセメント質材料は普通
ポルトランドセメントの他、高炉セメント、フライアッ
シュセメント等およそ全てのセメント質材料を使用する
ことができる。また、補強のため石綿、ガラス繊維等の
無機質材料、ナイロン繊維、炭素繊維、アラミド繊維、
ポリプロピレン等の有機質繊維を添加しても、本発明の
効果を何等阻害しないし、他の水溶性高分子化合物を併
用使用することもできる。本発明の方法は、セメント、
骨材、繊維等の添加剤及びHPMCと水からなるペース
ト状コンパウンドを押出し機にフィードして押出し成型
し、常法により押出されたコンパウンドを連続的に引取
り、切断・養生の各工程を経て製品化する方法である。
【0012】モルタルに対するHPMCの添加量が 0.4
重量%より少ないと本発明による効果の発現が弱く、
2.0重量%より多いと本発明の効果は更に大きく発現す
るが、押出圧力の上昇、押出速度の低下を来すと共に押
出し成型品のコストアップを招き、好ましくない。な
お、本発明でのモルタルとはセメントと骨材等の添加物
を混ぜ合わせた物をいうMO基とHP基の無水グルコー
ス単位当たりの平均モル置換度の和が 1.5〜2.0 、好ま
しくは 1.6〜1.9 で、かつMO基とHP基のモル比が
4.5〜6.0 であることが必要条件であることは数多くの
試験の結果見出された。
【0013】HPMCの1%水溶液粘度が900cps以下で
あると押出し成型性の面で不都合であり、逆に1%水溶
液粘度が10000cps以上であると押出し圧力の面で不都合
が生じる。本発明でいうHPMCの1%水溶液粘度は液
温20℃で、B型粘度計を使ってローター 回転数12rpm
での測定値である。
【0014】HPMCの粒度50μm以下とは 300メッシ
ュの篩を通過するもののことである。粒度50μm以下の
ものが35重量%未満だと混合時の溶解性が悪くなるとい
う不都合が生じ、逆に45重量%を越えると混合時の泡立
ちが起こりやすいという不都合が生じる。
【0015】各組成成分の配合割合は目的とする製品の
種類、用途に応じて任意変更できる。
【0016】
【実施例】以下、実施例と比較例を挙げて本発明を更に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0017】(実施例および比較例)実施例・比較例と
して使用したHPMC 発明品1.・・・・・・・・発明者の試作品 発明品2.・・・・・・・・発明者の試作品 発明品3.・・・・・・・・発明者の試作品 発明品4.・・・・・・・・発明者の試作品 発明品5.・・・・・・・・発明者の試作品 比較品1.・・・・・・・・90SH15000 (信越化学工業株式会社製
メトローズ) 比較品2.・・・・・・・・90SH30000 (信越化学工業株式会社製
メトローズ) 比較品3.・・・・・・・・発明者の試作品 比較品4.・・・・・・・・発明者の試作品
【0018】
【表1】
【0019】試験条件 試験機 混合機;オムニミキサー(千代田技建工業(株)製)、
容量30リットル 混練機;MP−100(宮崎鉄工(株)製)、混練能力 100
〜150 リットル/hr(ノッチ 0.7で運転) 押出成形機;DE−50(本田鉄工(株)製)、押出能力
12〜25リットル/hr(ノッチ 0.5で運転) 配合処方 セメント;普通ポルトランドセメント(不二セメント) 骨 材;珪砂7号((株)熊本珪砂鉱業) 繊 維;PKパルプ3mm((株)北辰) 水 ;水道水。
【0020】 HPMC 種類 添加量(対モルタル%) 実施例1−1 発明品1 0.5 実施例1−2 発明品1 1.0 実施例1−3 発明品1 2.0 参考例1−4 発明品1 3.0 実施例2−1 発明品2 0.5 実施例2−2 発明品2 1.0 実施例2−3 発明品2 2.0 参考例2−4 発明品2 3.0 実施例3−1 発明品3 0.5 実施例3−2 発明品3 1.0 実施例3−3 発明品3 2.0 参考例3−4 発明品3 3.0 実施例4−1 発明品4 0.5 実施例4−2 発明品4 1.0 実施例4−3 発明品4 2.0 参考例4−4 発明品4 3.0 実施例5−1 発明品5 0.5 実施例5−2 発明品5 1.0 実施例5−3 発明品5 2.0 参考例5−4 発明品5 3.0 HPMC 種類 添加量(対モルタル%) 比較例1−1 比較品1 0.5 比較例1−2 比較品1 1.0 比較例1−3 比較品1 2.0 比較例1−4 比較品1 3.0 比較例2−1 比較品2 0.5 比較例2−2 比較品2 1.0 比較例2−3 比較品2 2.0 比較例2−4 比較品2 3.0 比較例3−1 比較品3 0.5 比較例3−2 比較品3 1.0 比較例3−3 比較品3 2.0 比較例3−4 比較品3 3.0 。
【0021】試験手順 1. 成形 1) 混合 セメント 100重量部、骨材 100重量部、繊維4重量部、
HPMC所定量を混合機に仕込み、低速で10秒間次に高
速で10秒間攪拌しドライブレンドする。次に、水を40重
量部加えて、低速で10秒間次に高速で20秒間攪拌する。 2) 混練 前記混合物を混練機に3回通して粘度状態の混練物にす
る。 3) 押出し成形 混練物を真空押出成形機にかけ、ダイス寸法、縦12mm×
横60mmの条件で成形する。 4) 養生 前記押出し直後の成形品を水平な台に移し、成形品が乾
燥しないようにポリエチレンシートで覆い、20℃×湿度
60%で2日間、気中養生する。次に、20℃の水槽で26日
間、水中養生する。 5) 乾燥 水中養生終了後、乾燥機で80℃×8時間次に 105℃×25
時間の条件で乾燥する。 6) 切断 乾燥終了後、電動鋸で20cmの長さに切断する。
【0022】2. 測定 1) 湿嵩密度 ダイスから押出し直後の体積と重量から算出する。 2) ダレ ダイスから押出し直後の成形品を20cmの長さに切断し、
先端から6cm出し、一夜経過後の突端の下がりを定規で
測定する。 3) 乾燥嵩密度 乾燥機で乾燥した形成品の体積と重量から算出する。 4) 曲げ強度 JIS A1408 に準拠
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、HPMCとして上記
〜の条件を同時に満たすHPMCを使用することによ
り、ダイスを通して得た湿成型物の保形性と嵩密度が改
良され、曲げ強度に優れた乾燥成型品を容易に得ること
ができる。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント、骨材、繊維等の添加物及び水
    からなる組成物を押出し成型するに際して、モル置換度
    が 1.5〜2.0 、メトキシ基とヒドロキシプロポキシ基の
    モル比が 4.5〜6.0 、1%水溶液粘度が 900〜10000cps
    であって、粒度が50μm以下のものを35〜45重量%含む
    ヒドロキシプロピルメチルセルロースをモルタルに対し
    て 0.4〜2.0 重量%予め添加混合しておくことを特徴と
    するセメント系製品の押出し成型方法。
  2. 【請求項2】 ヒドロキシプロピルメチルセルロースの
    モル置換度が 1.6〜1.9 、1%水溶液粘度が1000〜8000
    cps である請求項1記載のセメント系製品の押出し成型
    方法。
  3. 【請求項3】 押出し成型製品が外壁用成型物、基礎工
    事用成型物である請求項1又は2記載のセメント系製品
    の押出し成型方法。
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