JP4409281B2 - 軽量気泡コンクリートの製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
軽量気泡コンクリートは、セメントおよび珪石粉を主原料とし、これに必要により生石灰粉、石膏等を加え、水を添加してスラリー状とし、大気圧下でアルミニウム粉末等の発泡剤により発泡させた後、型枠で成形してオートクレーブ養生して製造される。軽量気泡コンクリートの圧縮強度は4〜5N/mm2の範囲にあり、曲げ強度は1〜1.5N/mm2の範囲にある。
従来よりも強度が高い軽量気泡コンクリートを製造する方法として、特許文献1には、硫酸アルミニウム、および硫酸アルミニウム以外の硫酸化合物を併用し、水/固体比を制御する製造方法が開示されている。同文献においては、嵩比重0.5で、圧縮強度が10N/mm2である軽量気泡コンクリートが得られている。同文献には、水、珪酸質原料、セメント、および石灰質原料を長時間混合する第一工程終了後、さらに石灰質原料や他の原料を加える第二工程の二つの工程が存在する。
一方、低比重の軽量気泡コンクリートを製造する方法としては、従来よりも発泡剤の量を多くして発泡剤に起因する気泡の量を増加させる方法が一般的であった。特許文献2には、熱可塑性樹脂を添加する方法、特許文献3には、アルカリ土類金属炭酸塩を添加する方法、特許文献4には、比表面積の大きな珪石粉を用いる方法が開示されている。
一方、特許文献5には、スラリーを型枠に注入し、発泡剤による発泡を減圧下で行い、続いて同じく減圧下で硬化させることにより気泡の均一分布にさせる方法が開示されている。
同文献においては、比重0.35で圧縮強度4.1N/mm2、比重0.4では圧縮強度4.2N/mm2という、低比重でありながら従来の軽量気泡コンクリートの強度範囲に入る物性が得られている。しかし、減圧下で発泡させるために新規な設備を必要とする、製造工程が長くなり生産性が低下する、という問題があった。
本発明の目的は、さらに、上記の特性を備えた軽量気泡コンクリートを、原料を効率的に使用し、より高い生産性で効率的に製造する方法を提供することにある。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1) (A) 水および消石灰を含む水性スラリーを準備する工程、
(B) 上記(A)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体、生
石灰粉体、珪酸質原料粉体またはその水性スラリー、および硫酸化合物
粉体またはその水性スラリーを投入する工程、
(C) 上記(B)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム
粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(D) 上記(C)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工 程、および
(E) 上記(D)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。
(G) 上記(F)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体、生
石灰粉体、および硫酸化合物粉体またはその水性スラリーを投入する工
程、
(H) 上記(G)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム
粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(I) 上記(H)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工 程、および
(J) 上記(I)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。
る工程、
(L) 上記(K)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体およ
び生石灰粉体を投入する工程、
(M) 上記(L)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム
粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(N) 上記(M)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工 程、および
(O) 上記(N)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。
(5) 水および消石灰を含む水性スラリーが、消石灰粉体と水とを混合したスラリーお
よび生石灰と水とを混合して消和させたスラリーから選ばれた少なくとも一つで
ある(1)〜(4)のいずれか1つに記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
(6) 使用する全固形原料に対する水の重量比が、0.78以上2.66以下であるこ
とを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の軽量気泡コンクリートの
製造方法。
性珪酸質原料を用いる(1)〜(3)のいずれか1つに記載の軽量気泡コンクリ
ートの製造方法。
(8) 硫酸化合物が、硫酸アルミニウムまたはその水和物、およびその他の硫酸化合物
である(1)〜(3)のいずれか1つに記載の軽量気泡コンクリートの製造方 法。
(9) セメントに対する石灰質原料の比が、重量比で0.3〜1.0である(1)〜 (3)のいずれか1つに記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
(10) 珪酸質原料、セメントおよび石灰質原料が、CaO/SiO2モル比で0.5
〜1.0の割合で混合されている(1)〜(3)のいずれか1つに記載の軽量気 泡コンクリートの製造方法。
さらに、本発明によると、上記の軽量気泡コンクリートを、高い生産性で、かつ、原料を効率的に用いるためにエネルギーや資源を節約して製造することが可能である。
本発明の軽量気泡コンクリートの製造方法は、
(イ)水および消石灰を含む水性スラリー、
(ロ)水、消石灰および珪酸質原料を含む水性スラリー、または
(ハ)水、消石灰、珪酸質原料および硫酸化合物を含む水性スラリー、
を準備し、このスラリーに、セメント紛体および生石灰紛体を、その他の原料と共に加えることを最大の特徴とする。
すなわち、水および消石灰を含む水性スラリー中に、セメントおよび生石灰を紛体として加えることが本発明の本質とするところである。そして、このような構成を採用することによって、(i)従来の軽量気泡コンクリートと比較して高強度を有し、(ii)嵩比重が0.2以上0.45未満であっても、建築材料として好適な強度を有し、耐火性および耐不朽性に優れた軽量気泡コンクリートを、(iii)原料を効率的に使用し、より高い生産性で効率的に製造することが可能になる。
従来技術のように、水性スラリー中に前以てセメントが投入されていると、セメントは時間とともに化学反応を続け、組成や形態が変化し続ける。同時に、自己硬化性を失っていく。そのために、その後の、型枠に注入する作業を開始する時間によって、予備硬化時間が変化するために安定原料として用いることができず、また予備硬化時間が長くなるために、連続生産をしようとする際に生産性が低下する。
水性スラリー中に前以て生石灰が投入されていると、生石灰は消和および発熱を開始し、組成や発熱性が時間と共に変化し続ける。そのため、その後の、型枠に注入する作業を開始する時間によって、予備硬化時に与える発熱量が変化するために、安定した予備硬化時間を与えることができず、安定原料として用いることができない。また、発熱量が小さくなるので予備硬化時間が長くなり、生産性が低下する。同時に、上記セメントの場合と同様に、製造工程で何らかのトラブルが生じた場合に原料の効率的利用が困難になる。
以上の理由で、本発明のように、水および消石灰を含む水性スラリー中に、セメントおよび生石灰を粉体として加えることにより、従来の軽量気泡コンクリートよりも高強度を有し、さらには従来よりも軽量でありながら建築材料として好適な強度を有する軽量気泡コンクリートを、従来技術と比較して高い生産性で、かつ、原料を効率的に用いるためにエネルギーや資源を節約して製造することが可能になる。
軽量気泡コンクリートを製造する際には、通常、まず型枠内予備硬化させ、適度な硬度を発現させた後に型枠を取り外す。適度な硬度を短時間で発現させて高い生産性を得るには、予備硬化時に適度な温度上昇を与えることが重要である。従来よりもさらに比重の低い軽量気泡コンクリートを製造する際には、固体量が少ないために、上記適度な温度上昇が特に重要になるのである。
前記(B)(G)および(L)工程の原料を、(A)、(F)および(K)のスラリーに投入する際の、前記原料の投入順序には制限がない。(B)(G)および(L)工程に記載されている以外の原料も、必要に応じて加えることも、勿論、可能である。このような原料として、例えば、パルプ、発泡スチレンビーズ、有機マイクロバルーン等の有機軽量骨材、パーライト、シラスバルーン等の無機軽量骨材、メチルセルロース等の界面活性剤、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール等の増粘剤、減水剤、高性能減水剤等のセメント系材料において一般に用いられる分散剤、炭酸カルシウム、ドロマイト等の炭酸塩化合物、珪酸ナトリウム等の硬化促進剤、リグニンスルホン酸、グルコン酸塩等のセメント系材料において一般に用いられる硬化遅延剤、リン酸塩等の発泡遅延剤、シロキサン化合物、アルコキシシラン化合物等の撥水性物質、耐アルカリガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機繊維等が挙げられる。
一方、セメントおよび生石灰は、成型する際に粉体として投入する必要がある。セメントおよび生石灰は、水と混合すると水和を開始する。セメントの水和による自己硬化性および発熱、生石灰の水和による発熱が、予備硬化中の適度な温度上昇および短時間での硬度発現に寄与する。したがって、予め水と混合したスラリーとして保存すると、それら自己硬化性や発熱を得ることができず、長時間の予備硬化が必要になり生産性が低下する。
本発明において、嵩比重0.2以上0.45未満の超軽量コンクリートを製造する場合には、使用する全固形原料に対する全ての水の重量比が、0.78以上2.66以下が好ましく、0.91以上1.67以下がより好ましい。
本発明の製造方法において、嵩比重0.2〜0.45の軽量化を実現するにあたり、アルミニウム粉末の添加量を増加させて気泡の量を多くするのではなく、全容積に対する気泡空隙をおおよそ50%に維持したまま、目的とする嵩比重により細孔を増加させる、すなわち、使用する水の量を増加させることが好ましい。したがって、本発明の製造方法において、嵩比重0.2以上0.45未満、好ましくは0.3以上0.4以下の軽量気泡コンクリートを製造する場合には、上記の使用する全固形原料と水の重量比が好ましい。さらに好ましくは、目的とする嵩比重により、使用する全固形原料と水の重量比を変更する。したがって、使用する全固形原料と水の重量比が、目的とする軽量気泡コンクリートの嵩比重(d)から下記式(1)を用いて求められるW1以上であり、下記式(2)を用いて求められるW2以下であることが好ましい。
W1=0.483/d−0.296 (1)
W2=0.591/d−0.296 (2)
予備硬化時間をさらに早める場合等には、予備硬化時に高い反応性を有するシリカヒューム、フライアッシュ、高炉スラグ、製紙スラッジ焼却灰に代表される非晶質珪酸原料を併用することもできる。
本発明において、水性スラリーに硫酸アルミニウムまたはその水和物、およびその他の硫酸化合物を添加することができる。その他の硫酸化合物は限定されないが、各種の石膏類、中でも二水石膏が好ましい。硫酸アルミニウムまたはその水和物、およびその他の硫酸化合物を添加することにより、オートクレーブ中でのトバモライト生成が早くなり、かつ、均一に進むため、細孔径が均一化して強度発現に寄与するので好ましい。硫酸アルミニウムまたはその水和物、およびその他の硫酸化合物のどちらかを単独で用いても上記効果は発現するが、両方を用いた時には上記効果がさらに大きくなるので好ましい。
本発明の軽量気泡コンクリートの高強度の発現と、高い生産性を両立させるために、セメントに対する石灰質原料の比が重量比で0.3〜1.0が好ましく、0.4〜0.8がより好ましい。上記の比が0.3未満では、得られる軽量気泡コンクリートの圧縮強度が低下する場合があり、1.0を越えると、予備硬化が遅くなり生産性が低下する場合がある。
本発明において、珪酸質原料、セメントおよび石灰質原料は、CaO/SiO2 モル比が、好ましくは0.5〜1.2、より好ましくは0.6〜1.0、最も好ましくは0.7〜0.9となるように混合する。CaO/SiO2 モル比が0.5未満の場合、未反応の珪酸原料が残留するためにトバモライトの生成量が低下して強度が十分に発現されない場合があり、1.2を越えると、トバモライト形成に必要な珪酸質成分が不足するためにトバモライトの生成量が低下したり、高結晶性のトバモライトが生成しないために強度が十分に発現されない場合がある。
界面活性剤の種類は限定されないが、セルロース誘導体であるメチルセルロース、エチルセルロース、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、オレイン酸カリウム等を用いることができる。界面活性剤の添加形態には限定がなく、粉末、予め水と混合したスラリー等の形態で添加することができる。
撥水性物質としては、シロキサン化合物、アルコキシシラン化合物、脂肪酸、脂肪酸塩、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等の樹脂エマルジョン等が挙げられ、このうち一種または二種以上の混合物を用いることもできる。この中でも特に、シロキサン化合物、すなわち、ポリジメチルシロキサンやポリジメチルシロキサンのメチル基の一部が水素、フェニル基、トリフロロプロピル基等で置換されたシリコーンオイル、アルコキシシラン化合物、すなわち、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン化合物を使用することがさらに好ましい。
補強繊維としては、耐アルカリガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機繊維が挙げられ、このうち一種、または二種類以上の混合物として用いることができる。目的の性能を得るためには、アラミド繊維、耐アルカリガラス繊維、カーボン繊維が好ましく、さらにパラ系アラミド繊維を用いることが好ましい。
補強鉄筋または補強金網の形状、寸法、鉄筋の太さ、金網の目の大きさ、さらに軽量コンクリート中に埋設する際の位置等、すなわち配筋の仕方は限定されるものではなく、板の大きさ、用途等によって適宜選択される。これら補強鉄筋または補強金網は、耐久性を付与するために防錆剤処理が施されていることが好ましい。防錆剤としては合成樹脂系等、公知のものを使用できる。このように、鉄筋または金網を内部に配置することにより破壊時の耐力が著しく向上する。
本発明に使用される各種の測定方法は以下の通りである。
[予備硬化体硬度]
予備硬化体の硬度は、山中式土壌硬度計(No.351:標準型)を用いて測定する。硬化体表面において、互いに3cm以上離れた場所で3回測定し、その平均値を硬度とする。
JIS R 5201の曲げ強さおよび圧縮強さの測定法に準じて測定する。すなわち、曲げ強度測定に用いた供試体寸法は、40mm×40mm×160mmであり、スパン幅は100mmである。圧縮強度は曲げ試験で割れた半分の試料において、加圧面40mm×40mmで最大荷重を測定する。試験体の乾燥条件は、20℃、相対湿度60%の恒温恒湿槽中に、105℃の絶乾状態を基準とした含水量が、10±2%になった時点で測定試料とする。
曲げ試験に用いたのと同じ寸法のオートクレーブ後の硬化体を、105℃にて24時間乾燥させた時の重量と寸法から算出する。
[パネル曲げ強度]
JIS A 5416のパネル曲げ試験方法に準じて測定する。供試体寸法は1000mm×600mm×50mmであり、載荷スパン900mm、4等分点2点載荷で行い、初亀裂が観測されたときの荷重を初亀裂荷重とする。試験体の乾燥条件は、20℃、相対湿度60%の恒温恒湿槽中に、105℃の絶乾状態を基準とした含水量が、10±2%になった時点で測定試料とする。
水97.0重量部および消石灰粉末11.5重量部をミキサーに投入し、2分間撹拌して、温度が50℃の、水および消石灰を含む水性スラリーを準備した。
このスラリーを攪拌しながら、珪酸質原料として秩父珪石粉末(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)を48.1重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、普通ポルトラントセメント(以下、OPC)粉体を29.1重量部、生石灰粉体を8.7重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部を混合して得た水性スラリーを、同時に投入し、2分間攪拌した。
型枠を取り外した後、予備硬化体をオートクレーブに入れ、飽和水蒸気雰囲気下180℃で4時間、オートクレーブ養生を行った。オートクレーブから出缶後、乾燥して軽量気泡コンクリートを得た。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメントおよび石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水に対して生石灰粉体8.0重量%を予め混合して保存してある、水と消石灰を含む温度50℃の水性スラリータンクから、そのスラリー108.5重量部をミキサーに投入した。このスラリーを撹拌しながら、珪酸質原料として小久慈粉砕粉末(ブレーン比表面積7500cm2/g)48.1重量部を投入して2分間撹拌し、水、消石灰、珪石粉末を含む水性スラリーを得た。
続いて、予め水5.4重量部に金属アルミニウム粉末0.0854重量部を分散させた金属アルミニウムスラリーを投入し、30秒攪拌し、型枠に注入して発泡させ、予備硬化を行った。型枠注入時のスラリー温度は50℃であった。型枠へのスラリー注入の完了から4時間後の予備硬化体の中心温度は85℃であり、硬度が10mmに達し、型枠を取り外した。水と消石灰を含む水性スラリーをミキサーに投入してから、型枠を取り外すまでの所要時間は4.2時間であった。
得られた軽量気泡コンクリートの嵩比重は0.36g/cm3であり、曲げ強度は1.4N/mm2、圧縮強度は4.2N/mm2であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水に対して消石灰粉体10.6重量%を予め混合して保存してある水と消石灰を含む温度50℃の水性スラリータンクから、そのスラリー108.5重量部をミキサーに投入した。このスラリーを撹拌しながら、珪酸質原料として小久慈粉砕粉末(ブレーン比表面積7500cm2/g)、硫酸化合物として硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部および二水石膏粉体を4.3重量部投入して2分間撹拌し、水、消石灰、珪石粉末、および硫酸化合物を含む水性スラリーを得た。
続いて、OPC粉体を29.1重量部、生石灰粉体を8.7重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部混合して得た水性スラリー、を同時に投入し、2分間攪拌した。
型枠を取り外した後、予備硬化体をオートクレーブに入れ、飽和水蒸気雰囲気下180℃で4時間、オートクレーブ養生を行った。オートクレーブから出缶後、乾燥して軽量気泡コンクリートを得た。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水95.5重量部および消石灰粉体15.5重量部をミキサーに投入し2分間撹拌して得た、温度が50℃の水および消石灰を含む水性スラリーをミキサーに投入した。
このスラリーを攪拌しながら、珪酸質原料として秩父珪石粉末(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)を50.5重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、OPC粉体を20.8重量部、生石灰粉体を11.7重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部混合して得た水性スラリー、を同時に投入し、2分間攪拌した。
得られた軽量気泡コンクリートの嵩比重は0.36g/cm3であり、曲げ強度は1.4N/mm2、圧縮強度は4.3N/mm2であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は1.13であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
珪酸質原料として、宇久須珪石粉砕品(ブレーン比表面積7500cm2/g)を用いたこと以外は、実施例1と同様に軽量気泡コンクリートを製造した。
型枠注入時のスラリー温度は50℃であった。型枠へのスラリー注入の完了から4時間後の予備硬化体の中心温度は83℃であり、硬度が10mmに達し、型枠を取り外した。水と消石灰スラリーを含む水性スラリーをミキサーに投入してから、型枠を取り外すまでの所要時間は4.2時間であった。
得られた軽量気泡コンクリートの嵩比重は0.36g/cm3であり、曲げ強度は1.1N/mm2、圧縮強度は4.0N/mm2であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
内寸法が高さ600mm、長さ1800mm、幅900mmであり、幅方向に50mm間隔でラス網が配置された型枠に、実施例1と同じスラリーを注入し、発泡させ、予備硬化させた。4時間後に型枠を外し、幅方向に50mm間隔で、配置されたラス網間の中心を切断し、オートクレーブに入れて、飽和水蒸気雰囲気下180℃で4時間、オートクレーブ養生を行った。オートクレーブから出缶後、乾燥して長さ1800mm、幅600mm、厚さ50mmの軽量気泡コンクリートパネルを得た。
得られたパネルの無筋部を切り出して強度を測定した結果、嵩比重は0.36g/cm3、曲げ強度は1.4N/mm2、圧縮強度は4.3N/mm2であった。パネルのパネル強度を測定した結果、初亀裂荷重は1.5kNであった。
水167.4重量部および消石灰粉末11.4重量部をミキサーに投入し、2分間撹拌して温度が50℃の、水および消石灰を含む水性スラリーを得た。
このスラリーを攪拌しながら、珪酸質原料として秩父珪石(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積11000cm2/g)38.4重量部、シリカフューム(EFACO社製)9.6重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で2重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、早強ポルトラントセメント粉体を28.6重量部、生石灰粉体を8.6重量部、および予め水2.73重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0275重量部混合して得た水性スラリー、を同時に投入し、2分間攪拌した。
型枠を取り外した後、予備硬化体をオートクレーブに入れ、飽和水蒸気雰囲気下180℃で4時間、オートクレーブ養生を行った。オートクレーブから出缶後、乾燥して軽量気泡コンクリートを得た。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.83であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
50℃の水99.8重量部に、珪酸質原料として秩父珪石(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)50.5重量部、生石灰11.7重量部、OPC20.8重量部、および硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部を加えて水性スラリーを得、温度を50℃に保ちながら2時間攪拌を行った。
次いで、水性スラリーに生石灰11.7重量部、二水石膏4.3重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)0.0217重量部を混合して得た水性スラリーを投入し、2分間攪拌した。
得られた軽量気泡コンクリートの嵩比重は0.36g/cm3であり、曲げ強度は1.3N/mm2、圧縮強度は4.2N/mm2であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は1.13であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
50℃の水99.8重量部に、珪酸質原料として秩父珪石(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)50.5重量部、生石灰11.7重量部、OPC20.8重量部、および硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部を加え水性スラリーを得、温度を50℃に保ちながら2時間攪拌を行った。
この時、型枠の準備ができていなかったために、型枠の準備ができるまでスラリーを4時間放置した後に、生石灰11.7重量部、二水石膏4.3重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)に混合して得た水性スラリーを同時に投入し、2分間攪拌した。
水性スラリーの型枠への注入が完了してから、9時間後の予備硬化体の中心温度は80℃であり、硬度は6mmであった。予備硬化体を型枠から取り外して動かす際に予備硬化体が壊れたために、製造を中止して予備硬化体を廃棄した。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は1.13であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水99.8重量部に、秩父珪石粉末(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)48.1重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、OPC粉体を29.1重量部、生石灰粉体を17.5重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部混合して得た水性スラリーを、同時に投入し、2分間攪拌すること以外は実施例1と同様にして軽量気泡コンクリートを製造した。
型枠注入時のスラリー温度は50℃であった。水性スラリーの型枠への注入が完了してから、3.5時間後の予備硬化体の中心温度は96℃であり、硬度が10mmに達し、型枠を取り外した。水に珪酸質原料を投入してから、型枠を取り外すまでの所要時間は3.7時間であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水77.0重量部および消石灰11.5重量部をミキサーに投入し2分間撹拌して得た、温度が50℃の、水および消石灰を含む水性スラリーをミキサーに投入した。
このスラリーを攪拌しながら、珪酸質原料として秩父珪石粉末(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)を48.1重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、OPC粉体を29.1重量部、予め20重量部の水と8.7重量部の生石灰粉体を混合したスラリー、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部混合して得た水性スラリーを同時に投入し、2分間攪拌した。
続いて、予め水5.4重量部に金属アルミニウム粉末0.0836重量部を分散させた金属アルミニウムスラリーを投入し、30秒攪拌し、型枠に注入して発泡させ、予備硬化を行った。型枠注入時のスラリー温度は50℃であった。
得られた成型体の曲げ強度は1.2N/mm2、圧縮強度は4.0N/mm2であった。嵩比重は0.36g/cm3であった。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
水77.0重量部および消石灰11.5重量部をミキサーに投入し2分間撹拌して得た、温度が50℃の、水および消石灰を含む水性スラリーをミキサーに投入した。
このスラリーを攪拌しながら、珪酸質原料として秩父珪石粉末(秩父鉱業社製:ブレーン比表面積7500cm2/g)を48.1重量部、硫酸ばんど(朝日化学社製:17%品)を無水和物換算で1重量部、二水石膏粉体を4.3重量部、予め20重量部の水とOPC粉体29.1重量部を混合して得たスラリー、生石灰粉体を8.7重量部、および予め水2.15重量部に水溶性セルロースエーテル(信越化学社製:hi65SH−4000)を0.0217重量部混合して得た水性スラリー、を同時に投入し2分間攪拌した。
水性スラリーの型枠への注入が完了してから、9時間後の予備硬化体の中心温度は80℃であり、硬度は6mmであった。予備硬化体を型枠から取り外して動かす際に予備硬化体が壊れたために、製造を中止して予備硬化体を廃棄した。
軽量気泡コンクリートを製造するにあたり、使用した全固形原料に対する水の重量比は1.08であり、OPCに対する全石灰質原料の比は0.6であり、珪酸質原料、セメント、石灰質原料は、CaO/SiO2モル比で0.73であった。
Claims (10)
- (A) 水および消石灰を含む水性スラリーを準備する工程、
(B) 上記(A)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体、生石灰粉体、珪酸質原料粉体またはその水性スラリー、および硫酸化合物粉体またはその水性スラリーを投入する工程、
(C) 上記(B)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(D) 上記(C)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工程、および
(E) 上記(D)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。 - (F) 水、消石灰および珪酸質原料を含む水性スラリーを準備する工程、
(G) 上記(F)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体、生石灰粉体、および硫酸化合物粉体またはその水性スラリーを投入する工程、
(H) 上記(G)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(I) 上記(H)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工程、および
(J) 上記(I)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。 - (K) 水、消石灰、珪酸質原料および硫酸化合物を含む水性スラリーを準備する工程、
(L) 上記(K)で得られた水性スラリーに、少なくとも、セメント粉体および生石灰粉体を投入する工程、
(M) 上記(L)で得られたスラリーにアルミニウム粉末またはアルミニウム粉末を水に分散させたアルミニウムスラリーを投入する工程、
(N) 上記(M)工程で得られたスラリーを型枠に注入し、予備硬化する工程、および
(O) 上記(N)工程で予備硬化させた後、オートクレーブ養生する工程、
を順次、実施することからなる軽量気泡コンクリートの製造方法。 - 軽量気泡コンクリートの嵩比重が、0.2以上0.45未満である請求項1、2または3記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- 水および消石灰を含む水性スラリーが、消石灰粉体と水とを混合したスラリーおよび生石灰と水とを混合して消和させたスラリーから選ばれた少なくとも一つである請求項1〜4のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- 使用する全固形原料に対する水の重量比が、0.78以上2.66以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- 珪酸質原料として、ブレーン比表面積が5000〜15000cm2/gの結晶性珪酸質原料を用いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- 硫酸化合物が、硫酸アルミニウムまたはその水和物、およびその他の硫酸化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- セメントに対する石灰質原料の比が、重量比で0.3〜1.0である請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
- 珪酸質原料、セメントおよび石灰質原料が、CaO/SiO2モル比で0.5〜1.0の割合で混合されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法。
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