JP3657422B2

JP3657422B2 - 珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP3657422B2
Application number: JP07812098A
Authority: JP
Inventors: 貴也丹生; 雅弘樫田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JPH11278961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、建築用の無機質内外装材として有用な珪酸カルシウム主体の硬化体であって、その中性化によって高アルカリ水の生成や白華の発生を抑えた高品質の珪酸カルシウム主体の硬化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、セメントとシリカ成分と補強用繊維とを原料主材とした珪酸カルシウム主体の硬化体が建築用の内装材や外装材として用いられてきている。
【０００３】
これらの珪酸カルシウム主体の硬化体は、通常、セメントや、骨材としてのシリカ成分、そして補強用繊維を配合した原料の水性スラリーを抄造するか、あるいはそれら原料の水混練物を注型加圧して製造した成形体を加熱養生することにより製造されている。
【０００４】
そして、このような珪酸カルシウム主体の硬化体については、水と接触すると、カルシウム等のアルカリ成分を表面に溶出し、高濃度のアルカリ水を生成するために人体や環境に悪影響を及ぼす恐れがあり、また表面の白華（エフロ）をもたらす原因となっていたことから、これまでにも、このようなアルカリ成分の溶出（アルカリ溶出）を抑えるための手段が様々に検討されてきている。
【０００５】
たとえば、従来より、養生の条件やその方法の工夫によって、未反応カルシウムを低減させることや、表面の塗装によって水との接触を防ぐ等の方法が採用されてきている。だが、これらの対策によっても、少量の水の長時間の接触、たとえば積み上げた珪酸カルシウム主体の硬化体間にたまった水等との接触により、アルカリ成分が徐々に溶出するため前述と同様の問題の発生が避けられなかった。
【０００６】
一方、養生条件や養生方法によるカルシウム分の制御や表面塗装の手段とは別に、珪酸カルシウム主体の硬化体の養生中に、二酸化炭素を吹き込むことによりアルカリ溶出を抑えるための中性化を図るとの方法も提案されている（たとえば特開平６−１０７４７９号公報、特開昭５５−８０７５６号公報）。
【０００７】
しかしながら、この方法の場合には、アルカリ成分の二酸化炭素との反応が優先されてしまい、本来的に硬化体の強度を発現するシリカ成分とアルカリ成分との反応が不充分になってしまうという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のとおり、従来では、珪酸カルシウム主体の硬化体のアルカリ溶出の抑制は充分に行われていないため、実際的には、表面塗装を施すこと等の手段を採用しつつ、珪酸カルシウム主体の硬化体と水との接触を恒常化、長期化させないように、その使用方法、工法、さらには保管方法に注意するようにしているものの、完全に高濃度アルカリ水の生成を抑え、それにともなう白華の発生を完全に抑えることは困難であった。
【０００９】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、珪酸カルシウム主体の硬化体のアルカリ溶出を抑え、高濃度アルカリ水の生成や白華の発生を効果的に抑止することのできる、新しい技術手段を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この出願は、上記の課題を解決するために、セメントとシリカ成分と補強用繊維を原料主材とした珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法であって、原料の水性スラリーもしくは水混練物からの成形体を、６０〜１００℃の範囲の温度での蒸気養生および１００〜２００℃の範囲の温度でのオートクレーブ養生のうち少なくともいずれかの加熱養生した後に、湿度８０％Ｒｈ以上において、濃度５〜２５％の二酸化炭素により２０〜６０℃の温度で１０〜１００時間接触処理することを特徴とする珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、以上のとおりの特徴を持つものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１２】
まず、この発明が対象としている珪酸カルシウム主体の硬化体については、従来と同様のものをはじめとして、各種の原料組成のものとして製造することができる。たとえば原料は、普通ポルトランドセメント、高炉セメント等のセメント成分と、シリカ、フライアッシュ等の骨材としてのシリカ成分と、パルプ、ロックウール、ガラスウール等の補強用繊維等の組成として構成することができる。さらに必要に応じて、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等が適宜に配合されてよい。
【００１３】
通常、それらの割合は、水性スラリーあるいは水混練物１００重量部中に、骨材成分１０〜３０重量部、補強用繊維１〜２０重量部程度とすることができる。
【００１４】
これらの原料成分は、たとえばその濃度３０〜７０重量％程度の水性スラリーとして抄造法に抄造し、脱水成形するか、あるいは水混練物として注型して脱水成形する方法によって成形体とする。次いで、含水率の高いこの成形体は、加熱養生して硬化体とすることができる。
【００１５】
養生は、温度６０〜１００℃程度において１０〜３０時間かけて蒸気養生することや、１００〜２００℃程度の温度において１〜２０時間程度オートクレーブ養生すること、あるいはその両者の組合わせとして行う。
【００１６】
このような養生によって、所要の強度を持つ珪酸カルシウム主体の硬化体が製造されることになる。
【００１７】
そして、この発明においては、養生硬化させた後の珪酸カルシウム主体の硬化体に対して二酸化炭素（ＣＯ₂）による接触処理を行う。この処理によって中性化反応を行ない、アルカリ溶出を抑えることになる。
【００１８】
二酸化炭素の接触処理は、この発明においては養生後に行うことが重要な点である。従来のように養生の過程において行うと、珪酸カルシウム主体の硬化体に所要の強度を与えるためのアルカリ成分と骨材シリカ成分との反応が充分に進まずに、アルカリ成分と二酸化炭素との反応が優先されてしまうことになる。この発明の方法においては養生において所要の強度を充分に与えた後に、二酸化炭素処理を行うことから従来のような問題は生じないのである。
【００１９】
また、この発明の方法では、二酸化炭素の接触処理は、高濃度の二酸化炭素、つまり濃度として５〜２５％のものとして行うことと、かつ、この処理は、８０％Ｒｈ以上の高湿度の条件下に行うことを必須としている。つまり、通常は、空気、水蒸気との混合ガスの状態として、その濃度が５〜２５％の二酸化炭素で、８０％Ｒｈ以上の高湿度下に処理が行われることになる。
【００２０】
濃度が５％未満の場合には、珪酸カルシウム主体の硬化体の中性化によるアルカリ溶出の効果は充分なものとならない。一方、２５％を超えてもさらなる効果の向上が期待できない。このため、珪酸カルシウム主体の硬化体の中性化反応によってアルカリ溶出を抑えるために、この発明では、前記のとおりの５〜２５％という濃度条件が採用される。
【００２１】
湿度条件はこの発明の方法において大変に重要である。８０％Ｒｈ未満では、中性化反応によるアルカリ溶出の抑止効果が充分でないばかりか、珪酸カルシウム主体の硬化体の強度を損ない、クラックを発生させやすいという問題が生じるからである。
【００２２】
二酸化炭素による接触処理は、温度２０〜６０℃において、１０〜１００時間の範囲で行う。二酸化炭素の濃度や湿度によっても異なるが、より好ましくは３０〜５０℃の温度で、４０〜８０時間行うのが適当である。６０℃を超えた温度での処理は、珪酸カルシウム主体の硬化体の表面のみでの反応となるので好ましくなく、また、２０℃未満では二酸化炭素による反応は充分なものとならず、アルカリ溶出の抑止効果があまり得られない。
【００２３】
そこで以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の方法について説明する。
【００２４】
【実施例】
原料組成として表１に示した各種のものの水性スラリーを抄造し、次いで加圧脱水して厚み１５ｍｍのシート状成形体とした。
【００２５】
【表１】

【００２６】
次いで得られたシート状成形体を、表２に示した養生条件のいずれかのものによって養生し、その後、表３に示した条件で二酸化炭素との接触処理を行った。
【００２７】
【表２】

【００２８】
【表３】

【００２９】
表３に示した実施例１〜６および比較例１〜４の各々についてアルカリ溶出の
抑止効果について評価した。そのための試験方法は次のとおりのものとした。
（１）フェノールフタレイン試験
珪酸カルシウム主体の硬化体を鋸にて切断し、切断面にフェノールフタレイン溶液（ＪＩＳＫ８００１）を塗布し、変色の有無を判定した。
（２）水抽出試験
珪酸カルシウム主体の硬化体１０ｃｍ³を純水１００ｍｌ中に浸漬し、２４時間後のｐＨ値
を測定した。その結果を表４に示した。
【００３０】
【表４】

【００３１】
表４の結果から明らかなように、この発明の実施例においてはいずれも中性化によるアルカリ溶出が抑止されていることがわかる。一方、二酸化炭素処理時の湿度が８０％Ｒｈ未満の場合（比較例１および２）、ＣＯ₂濃度が５％未満の場合（比較例３）にはアルカリ溶出は抑止されていないことが確認された。また、処理時の温度が低い場合（比較例４）にもアルカリ溶出の抑止が充分でないことも確認された。
【００３２】
さらに、湿度８０％Ｒｈ未満（比較例１および２）では、珪酸カルシウム主体の硬化体にクラックが発生したことも認められた。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この発明の製造方法によって、珪酸カルシウム主体の硬化体のアルカリ溶出は抑えられ、水との接触による高濃度アルカリ水の生成を防止し、硬化体表面の白華の発生も抑えることができる。

Claims

セメントとシリカ成分と補強用繊維を原料主材とした珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法であって、原料の水性スラリーもしくは水混練物からの成形体を、６０〜１００℃の範囲の温度での蒸気養生および１００〜２００℃の範囲の温度でのオートクレーブ養生のうち少なくともいずれかの加熱養生した後に、湿度８０％Ｒｈ以上において、濃度５〜２５％の二酸化炭素により２０〜６０℃の温度で１０〜１００時間接触処理することを特徴とする珪酸カルシウム主体の硬化体の製造方法。