JP3525302B2 - 軽量気泡コンクリート建材の製造方法 - Google Patents

軽量気泡コンクリート建材の製造方法

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    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
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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、軽量気泡コンクリート
建材の製造方法に関する。 【0002】 【背景技術】セメントとケイ砂を主原料とし、気泡が混
入されたコンクリートスラリーを配筋材が配置された成
形用型枠内に打設し、一次的に硬化させた後、成形され
たパネルを高温、高圧のオートクレーブ内で蒸気養生さ
せることにより製造される軽量気泡コンクリートパネル
が実用化されている。軽量気泡コンクリートパネルの製
造工程において、前記気泡は、例えば起泡剤を使用して
作られ、できた気泡がコンクリートスラリー中に混合さ
れている。このような起泡剤として、複数種のものがあ
るが、起泡特性の良好さからタンパク系のものが比較的
よく使用されている。 【0003】前記タンパク系の起泡剤を使用した場合、
パネルの表面に微細な凹凸模様が生じて外壁としての表
面性状が悪くなっていた。これは、タンパク系起泡剤が
耐油性の点で良好でなく、脱型時に油性離型剤により外
壁面の気泡孔が壊れて気泡孔の径が大きくなるためと考
えられる。また、このような起泡剤は、タンパク質起源
であることにより、パネルに臭いが生じることもあっ
た。 【0004】従って、望ましい起泡剤としては、これら
の課題を解決できるものが要求されるが、更にこれらの
要件に加えて工場製造上、気泡の安定性に優れ、かつ成
形後にローラ仕上げが可能であることが要求される。起
泡剤の中で、表面性状と臭いの点で上記問題のないもの
を探したところ、アルキルサルフェート系起泡剤が略該
当することを見出した。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】前記アルキルサルフェ
ート系起泡剤を使用した場合、通常のコンクリート建材
の製造条件では、得られたパネルは、タンパク系起泡剤
を使用した場合と比べて、物性(特に圧縮強度)が低下
するという問題点が生じた。そこで、本発明は、アルキ
ルサルフェート系起泡剤を使用した場合の物性の低下を
防止することができ、しかも表面性状の良好な軽量気泡
コンクリート建材の製造方法を提供することを目的とす
る。 【0006】 【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る軽
量気泡コンクリート建材の製造方法は、径が6mm以
上、12mm以下のビーズ中に、下記化2の一般式で表
されるアルキルサルフェート系化合物を含む起泡剤を圧
縮空気と共に流すことにより得られた気泡液を、セメン
トスラリー中に混合することにより、気泡孔の平均径が
200μm〜400μmである軽量気泡コンクリート建材を製
造することを特徴とする。 【0007】 【化2】 【0008】式中、Rは炭素数8〜20の脂肪族炭化水素
基、Aは水素又はメチル基、mは0又は1〜5の整数、
Xはアルカリ金属、アンモニウム又はアミンカチオンで
ある。前記Rの炭素数8〜20の脂肪族炭化水素基とは、
飽和又は不飽和の直鎖又は分枝を有するアルキル基であ
る。このようなアルキル基としては、例えばオクチル
基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、
トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキ
サデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデ
シル基、エイコデシル基、オレイル基、リノレイル基、
リノレニル基等がある。 【0009】これらのうち、炭素数10〜16のアルキル
基が好ましく、特にドデシル基とテトラドデシル基が好
ましい。炭素数が前記範囲を外れた基は、気泡力が低下
して、所望の比重を有する建材が得られなくなる。m
は、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドの付加モ
ル数を示し、通常0又は1〜5の整数であり、好ましく
は1〜3である。付加モル数が5以上では、起泡力が低
下するため、実用的ではない。 【0010】Xはアルキル硫酸エステルの対イオンを表
し、例えばアルカリ金属(Li、Na、K等)、アンモニウ
ム、アミンカチオン〔アルキル(炭素数1〜18)アミン
(メチルアミン、プロピルアミン、ヘキシルアミン、ノ
ニルアミン、ドデシルアミン、ペンチルアミン、ステア
リルアミン等)、アルカノールアミン(モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
プロパノールアミン、イソプロパノールアミン、シクロ
ヘキシルエタノールアミン等)等のアミンのカチオ
ン〕、及びこれらの2種以上の混合物がある。好ましく
はNa、アンモニウム及びアルカノールアミンカチオンで
あり、特に好ましくはNa及びエタノールアミンカチオン
である。 【0011】このようなアルキルサルフェートの具体例
としては、オキシエチレン(1)ラウリルサルフェート
Na、ポリオキシエチレン(2)テトラデシルサルフェー
トNa、オキシエチレン(1)ラウリルサルフェートアン
モニウム、ドデシルサルフェートアンモニウム、ポリオ
キシエチレン(2)テトラデシルサルフェートアンモニ
ウム、オキシエチレン(1)ラウリルサルフェートトリ
エタノールアミン塩、ドデシルサルフェートエタノール
アミン塩、ポリオキシエチレン(2)テトラデシルサル
フェートトリエタノールアミン塩等がある。オキシエチ
レン又はポリオキシエチレンの次の( )内はエチレン
オキシドの平均付加モル数を表す。 【0012】本発明に係る起泡剤中には、前記アルキル
エーテルサルフェートの他、泡を安定にするための整泡
剤やこの整泡剤をアルキルエーテルサルフェートに溶か
すための溶剤等を含ませることができる。前記整泡剤と
しては、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、
セチルアルコール等の高級アルコールを使用できる。前
記溶剤としては、セロソルブ系溶剤(メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、n−プロピルセロソルブ等)、
カルビトール(エチルカルビトール、ブチルカルビトー
ル等)等を使用できる。 【0013】そして、本発明においては、前記アルキル
サルフェート系化合物を含む起泡剤を使用して起泡させ
ると共に、この気泡によって形成された建材中の気泡孔
の平均径を200μm〜400μmに設定する。気泡孔の平均
径が200μm未満の場合、建材の強度が低下する。ま
た、気泡孔の平均径が400μmを超えると、建材の表面
性状が悪くなり、好ましくない。 【0014】建材中の気泡孔の平均径を200〜400μmと
するには、起泡剤を空気と共に径が6mm以上、12m
m以下のビーズが収納された筒状の気泡発生装置中を通
して気泡を発生させ、得た気泡液を建材スラリー中に混
入させる(プレフォーム法)。このような方法によれ
ば、気泡孔の径を確実に制御することができ、平均径が
200 400 μmの気泡孔を有する軽量気泡コンクリート建
材を確実に製造することができる。 【0015】 【実施例】本発明を建材であるオートクレーブ養生軽量
気泡コンクリートパネルに適用した場合の一実施例を説
明する。先ず、筒状の気泡発生装置内に適当な径のガラ
ス製ビーズを充填し、このビーズ中に上から本実施例に
係るアルキルサルフェート系起泡剤水溶液を圧縮空気と
共に流して装置の下方から気泡が含まれた気泡液を得
る。 【0016】 【0017】次に、セメントスラリー中にこの気泡液を
混入して均一に混合することにより気泡が含まれたセメ
ントスラリーを得る。以下は、通常通り、このコンクリ
ートスラリーを配筋材が配置された成形用型枠内に打設
し、一次的に硬化させた後、成形されたパネルを高温、
高圧のオートクレーブ内で蒸気養生させることにより軽
量気泡コンクリートパネルを製造した。 【0018】実験例1〜6 上記実施例において、アルキルサルフェート系起泡剤の
種類と濃度、セメントの種類、水/セメントの割合及び
使用したビーズ径を表1に示すように設定して各実験例
に係る軽量気泡コンクリートパネルを得た。起泡剤a−
1又はa−2の組成は、下記の通りである。 a−1:オキシエチレンラウリルサルフェートアンモニ
ウム100重量部、整泡剤としてラウリルアルコール17重
量部、溶剤としてメチルセロソルブ100重量部及び水120
重量部が混合された起泡剤。 a−2:オキシエチレンラウリルサルフェートナトリウ
ム100重量部、ラウリルアルコール17重量部、メチルセ
ロソルブ100重量部及び水120重量部が混合された起泡
剤。 【0019】そして、各軽量気泡コンクリートパネル中
の気泡孔径、パネルの圧縮強度を測定し、建材表面の性
状を評価した結果を表1に併せて示す。前記建材表面の
性状の評価で、○は良好、△は普通、×は不良、であ
る。また、総合評価の欄で◎は強度及び表面性状が良
好、○は強度及び表面性状が普通、×は強度及び表面性
状の少なくとも一つが不良、である。 【0020】比較例1〜5 上記実験例と同様にして各比較例に係る軽量気泡コンク
リートパネルを得た。但し、起泡剤a−3は、タンパク
系起泡剤〔フォーミックスCII(商品名)、ミサワセラ
ミックケミカル株式会社製〕である。そして、各比較例
の軽量気泡コンクリートパネルに対しても、上記実験例
と同様に気泡孔径、パネルの圧縮強度を測定し、建材表
面の性状を評価した結果を表1に示す。 【0021】 【表1】【0022】表1より、実験例1〜6に係る軽量気泡コ
ンクリートパネルは、アルキルサルフェート系化合物を
含む起泡剤を使用して形成された気泡孔を有し、かつ気
泡孔の平均径が200μm〜400μmであるため、従来のタ
ンパク系起泡剤を使用した場合と同様の圧縮強度を有
し、しかも建材表面の性状も良好であることがわかる。 【0023】一方、比較例1に係る軽量気泡コンクリー
トパネルは、タンパク系起泡剤であるため、気泡孔の平
均径が200μm〜400μmであっても、建材表面の性状が
不良である。比較例2〜5に係る軽量気泡コンクリート
パネルは、アルキルサルフェート系化合物を含む起泡剤
を使用して形成された気泡孔を有しているが、気泡孔の
平均径が本発明に係る範囲外であるため、パネルの圧縮
強度又は建材表面の性状に問題がある。 【0024】 【発明の効果】本発明に係る軽量気泡コンクリート建材
の製造方法によれば、アルキルサルフェート系起泡剤を
使用した場合の物性の低下を防止することができ、しか
も建材の表面性状が良好な軽量気泡コンクリート建材を
製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 38/00 - 38/10

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】径が6mm以上、12mm以下のビーズ中
    に、下記化1の一般式で表されるアルキルサルフェート
    系化合物を含む起泡剤を圧縮空気と共に流すことにより
    得られた気泡液を、セメントスラリー中に混合すること
    により、 気泡孔の平均径が200μm〜400μmである軽量気泡コン
    クリート建材を製造することを特徴とする軽量気泡コン
    クリート建材の製造方法。 【化1】 (式中、Rは炭素数8〜20の脂肪族炭化水素基、Aは水
    素又はメチル基、mは0又は1〜5の整数、Xはアルカ
    リ金属、アンモニウム又はアミンカチオンである。)
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