JP4786220B2 - Wood cement board and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、木質セメント板およびその製造方法に関し、特に、高い有機物吸着性能を有し、耐硫酸塩性にも優れる、高強度を有する木質セメント板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a wood cement board and a method for producing the same, and more particularly to a wood cement board having high organic matter adsorption performance and excellent in sulfate resistance, and a method for producing the same.

近年の建設、土木分野における施工技術の合理化、省力化及び効率化の観点から、これらに使用される原材料であるセメントに対するニーズが極めて、多様化、複合化等してきている。
特に、最近、建築物の外装材や屋根材等の不燃化、難燃化を目的として、セメントと、木質繊維と水を練り混ぜた混合物を所定の形状に成形し、その後、養生硬化した木質セメント板が開発され、実用に供されている。
In recent years, from the viewpoints of rationalization of construction technology in the field of construction and civil engineering, labor saving and efficiency improvement, the needs for cement as a raw material used for these have been extremely diversified and compounded.
In particular, recently, for the purpose of making building exterior materials and roofing materials incombustible and incombustible, a mixture of cement, wood fiber and water is formed into a predetermined shape and then cured and hardened. Cement boards have been developed and put into practical use.

これらの木質セメント板には、木質繊維としては、木質パルプ、木片、木チップ、木粉、木毛等が用いられており、木質セメント板には、多くの有機物が含有されている。
しかし、木質セメント用途に、一般的なポルトランドセメントを用いては、木質セメントに含まれる酸等の、木質パルプ、木片、木チップ、木粉、木毛等の木材に含有される有機成分の含有率が高いため、ポルトランドセメントでは強度の発現が悪くなる。
In these wood cement boards, wood pulp, wood pieces, wood chips, wood powder, wood wool and the like are used as wood fibers, and the wood cement boards contain many organic substances.
However, when general Portland cement is used for wood cement, the inclusion of organic components contained in wood such as wood pulp, wood chips, wood chips, wood flour, and wood wool, such as acids contained in wood cement Due to the high rate, the strength development is poor in Portland cement.

これは、木質セメント板としての用途に、一般的なポルトランドセメントを用いる場合、これらの木質セメント板原料の木材に含有される有機成分が、ポルトランドセメントの表面に吸着されてしまい、セメントの水和反応を遅延させて硬化を阻害し、したがって固化強度や強度発現性を劣化させるからである。   This is because when organic Portland cement is used for use as a wood cement board, organic components contained in the wood of the wood cement board raw material are adsorbed on the surface of Portland cement, and the hydration of the cement. This is because the reaction is delayed to inhibit curing, and thus the solidification strength and strength development are deteriorated.

上記点に鑑点に鑑み、木質セメント板に用いるセメント組成物の水和反応を促進させるために、塩化カルシウムや硫酸アルミニウムなどの硬化促進材を添加して固化性能及び強度発現の改善を図っている。
また、更に、木質セメント板の製造にあたり、養生時においても、養生を高温養生やオートクレーブ養生をおこなって、硬化反応を促進させている。
かかる木質セメント板として、特開2005−59513号には、水硬性無機材料と、微小繊維状セルロースを含む木質補強材とを主体とする原混合物を加水した上で撒布し、マットをフォーミングし、該マットを圧縮、養生、硬化せしめる木質セメント板の製造方法が開示されている。
In view of the above points, in order to promote the hydration reaction of the cement composition used for the wood cement board, a hardening accelerator such as calcium chloride or aluminum sulfate is added to improve the solidification performance and strength expression. Yes.
Furthermore, in the production of the wood cement board, the curing reaction is promoted by performing high temperature curing or autoclave curing during curing.
As such a wood cement board, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-59513 discloses that a raw mixture mainly composed of a hydraulic inorganic material and a wood reinforcing material containing microfibrous cellulose is added and distributed, and a mat is formed. A method for producing a wood cement board in which the mat is compressed, cured and hardened is disclosed.

また、強度発現性を劣化させないための他の方法として、木材に含有される有機成分を除外する方法があり、例えば、木材をあらかじめ洗浄する方法、無機質多孔体等の有機成分吸着剤を添加する方法、あるいは、セメント組成に石膏等を多量に含ませて有機成分吸着能の高いエトリンガイトをセメントの水和反応過程で生成させる方法等が知られている。   In addition, as another method for preventing the strength development from deteriorating, there is a method of excluding organic components contained in wood, for example, a method of washing wood in advance, or adding an organic component adsorbent such as an inorganic porous body There is known a method, or a method in which a large amount of gypsum or the like is included in the cement composition to generate ettringite having a high organic component adsorption ability in the course of cement hydration.

一方、ポルトランドセメントは、クリンカ鉱物として3CaO・SiO(CS)、2CaO・SiO(CS)、3CaO・Al(CA)及び4CaO・Al・Fe(CAF)を含有するが、前記鉱物の中のひとつである4CaO・Al・Fe(CAF)に代表される鉄を含有するフェライト相にも比較的高い有機物吸着能があることが知られている。 On the other hand, Portland cement is a clinker mineral of 3CaO · SiO 2 (C 3 S), 2CaO · SiO 2 (C 2 S), 3CaO · Al 2 O 3 (C 3 A) and 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2. O 3 is containing (C 4 AF), relatively to a ferrite phase containing iron as typified by a one 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 (C 4 AF) in the mineral It is known to have a high organic matter adsorption capacity.

AF等を多く含むものとして、特開平10−330135号公報には、セメントクリンカ中のAl/Fe比が0.52〜0.62であり、当該クリンカに、SO量で2質量%となるように石膏を添加して得られたセメント組成物が開示されている。
しかしながら、CAF等の有機物吸着能は、石膏共存下ではSO 2−イオンの影響により低下してしまうことも知られており、上記のセメント組成物は有機分吸着能の点では満足できるものではなかった。
As containing a large amount of C 4 AF or the like, JP-A-10-330135, Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio in the cement clinker is from 0.52 to 0.62, in the clinker, SO The cement composition obtained by adding gypsum so that it may become 2 mass% in 3 quantity is disclosed.
However, it is also known that the organic matter adsorption capacity such as C 4 AF decreases due to the influence of SO 3 2- ion in the presence of gypsum, and the above cement composition is satisfactory in terms of the organic content adsorption capacity. It was not a thing.

なお、JISに規定されているポルトランドセメントは、SO 2−イオンの非存在下では瞬結して強度発現性が損なわれてしまうため、凝結時間を調節して瞬結を抑制するためにSO 2−イオンの供給源として石膏を添加することが不可欠である。
従って、強度発現性を確保しつつCAF等の有機分吸着能を高めたセメント組成物を得ることは困難であった。
よって、木質セメント板において、木材に含有される有機成分を除外して、強度発現の改善を図るのに、鉄を含有するフェライト相の有機物吸着能を利用することは困難であった。
特開2005−59513 特開平10−330135号公報
Incidentally, Portland cement specified in JIS, since is impaired strength developing property and Madokayui in the absence of SO 3 2-ion, SO in order to suppress the Madokayui adjust the setting time 3 It is essential to add gypsum as a source of 2- ions.
Therefore, it has been difficult to obtain a cement composition having enhanced organic component adsorption ability such as C 4 AF while ensuring strength development.
Therefore, it has been difficult to use the organic substance adsorbing ability of the ferrite phase containing iron in order to improve the strength development by excluding the organic components contained in the wood in the wood cement board.
JP-A-2005-59513 Japanese Patent Laid-Open No. 10-330135

従って、本発明の目的は、上記問題点を解決し、強度発現性を確保しつつ、CAF等の有機分の吸着能を高めたセメント組成物を用いた木質セメント板及びその製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a wood cement board using a cement composition that has improved the adsorptivity of organic components such as C 4 AF while solving the above problems and ensuring strength development, and a method for producing the same. Is to provide.

本発明は、セメント組成物中に含まれるクリンカ鉱物を特定のものとすることにより、石膏が非含有であっても強度発現性を確保することが可能であることを見出し、これによりSO 2−イオン非存在の環境を実現し、CAF等の有機分吸着能が高められたセメント組成物を得て、これを用いることによって、鉄を含有するフェライト相の有機物吸着能を利用する木質セメント板に至ったものである。 The present invention has found that by making the clinker mineral contained in the cement composition specific, it is possible to ensure strength development even when gypsum is not contained, and thus SO 3 2. - to achieve ion absence of environmental, wood to give C 4 organics cement composition adsorptivity is increased such AF, by using this, to use the organic adsorption capacity of the ferrite phase containing iron It is a cement board.

すなわち、本発明の木質セメント板は、クリンカ鉱物組成として、CS、CS及び間隙相を含有し、かつCAを含有せず、前記C Sはクリンカ鉱物組成中50質量%以上の割合で含まれ、更に石膏を含まず、該クリンカ鉱物中のFe 含有量が4.0〜9質量%であるセメント組成物を用いたことを特徴とする。
好適には、本発明の木質セメント板は、上記間隙相はCAを含有しないものであり、かつ平均組成がCAF乃至CAFの範囲に含まれる連続固溶体であることを特徴とする。
更に好適には、前記本発明の木質セメント板において、前記セメント組成物は、クリンカ鉱物中のF/Alがモル比で1以上であることを特徴とする。
また、本発明の木質セメント板の製造方法は、上記特定の組成を有するセメント組成物と、木質繊維と水とを混合し、当該混合物を所定形状に成形し、次いで養生、硬化させることを特徴とする。
That is, the wood cement board of the present invention contains C 3 S, C 2 S and a gap phase as a clinker mineral composition and does not contain C 3 A, and the C 3 S is 50% by mass in the clinker mineral composition. It is characterized by using a cement composition which is contained in the above proportion, does not contain gypsum , and has an Fe 2 O 3 content of 4.0 to 9% by mass in the clinker mineral .
Preferably, the wood cement board of the present invention is a continuous solid solution in which the interstitial phase does not contain C 3 A and the average composition is in the range of C 4 AF to C 6 AF 2. And
More preferably, in the woody cement board of the present invention, the cement composition is characterized in that Fe 2 O 3 / Al 2 O 3 in the clinker mineral is 1 or more in molar ratio.
The method for producing a wood cement board of the present invention is characterized in that a cement composition having the above specific composition, wood fiber and water are mixed, the mixture is molded into a predetermined shape, and then cured and cured. And

本発明の木質セメント板は、クリンカ鉱物として、CS、CS及び間隙相を含有し、CAを含有しない特定のセメントクリンカを製造して、これを主成分として用いることで、凝結遅延材としての石膏を用いなくても、初期水和における瞬結が起こらず、高流動性を保持することができる。 The wood cement board of the present invention includes a specific cement clinker containing C 3 S, C 2 S and a gap phase as a clinker mineral and not containing C 3 A, and using this as a main component. Even without using gypsum as a setting retarding material, instantaneous fluidization does not occur in initial hydration, and high fluidity can be maintained.

また石膏を含まないため、CAF等の鉄を含有するフェライト相の有機物質吸着量が大きく、木質セメント板を製造する際にも、硬化阻害の原因となる有機遅延物質を、CAF等の鉄を含有するフェライト相が吸着固定するため、硬化促進剤を用いなくても十分な硬化が達成され、強度発現性を確保することができる。
更に、石膏を含有せず、硬化促進剤の添加量が少なくなるためまたは不要となるため、安価なセメント組成物が得られ、木質セメント板の製造過程においても、作業性が良好で効率のよい簡便な製造が可能となる。
Also contains no gypsum, C 4 large organic substances adsorbed amount of ferrite phase containing iron AF like, even when manufacturing a wood cement board, the organic delay material causing curing inhibition, C 4 AF Since the ferrite phase containing iron such as is adsorbed and fixed, sufficient curing can be achieved without using a curing accelerator, and strength development can be ensured.
Furthermore, since it does not contain gypsum and the addition amount of the curing accelerator is reduced or unnecessary, an inexpensive cement composition is obtained, and workability is good and efficient even in the manufacturing process of the wood cement board. Simple manufacturing is possible.

本発明を次の好適例により説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の木質セメント板は、クリンカ鉱物組成として、CS、CS及び間隙相を含有し、かつCAを含有せず、前記C Sはクリンカ鉱物組成中50質量%以上の割合で含まれ、更に石膏を含まず、該クリンカ鉱物中のFe 含有量が4.0〜9質量%のセメント組成物を用いたものであり、当該セメント組成物は、好ましくはクリンカ鉱物のF/Alがモル比で1以上である。
このような組成とすることで、木質セメント板に用いるセメントの硬化反応を阻害する有機物を吸着して硬化反応を促進することができるとともに、石膏を添加しなくても、初期水和反応における瞬結の発生を抑制することができる。
The present invention is illustrated by the following preferred examples, but is not limited thereto.
The wood cement board of the present invention contains C 3 S, C 2 S and a gap phase as a clinker mineral composition and does not contain C 3 A, and the C 3 S is 50% by mass or more in the clinker mineral composition. The cement composition is contained in a proportion and does not contain gypsum , and the Fe 2 O 3 content in the clinker mineral is 4.0 to 9% by mass. The cement composition is preferably a clinker F e 2 O 3 / Al 2 O 3 mineral is one or more in molar ratio.
With such a composition, it is possible to accelerate the curing reaction by adsorbing organic matter that inhibits the curing reaction of the cement used in the wood cement board, and it is possible to accelerate the initial hydration reaction without adding gypsum. It is possible to suppress the occurrence of condensation.

まず、本発明の木質セメント板に用いるセメント組成物のクリンカは、クリンカ鉱物相として、CS、CS及び間隙相を含有し、CAを含有しないものである。
ここで、間隙相はCAを含有しないものであり、特に、平均組成がCAF乃至CAFの範囲に含まれる連続固溶体であることが好ましい。
セメント組成物中にCAが存在すると、かかるCAは水和反応性が高く、水和発熱量も多いことが知られており、石膏が存在しない環境下ではCAが瞬結して、その後の水和反応を阻害してしまうので、強度発現性を確保することができない。
First, the clinker of the cement composition used for the wood cement board of the present invention contains C 3 S, C 2 S and a gap phase as a clinker mineral phase, and does not contain C 3 A.
Here, the interstitial phase does not contain C 3 A, and is particularly preferably a continuous solid solution having an average composition in the range of C 4 AF to C 6 AF 2 .
It is known that when C 3 A is present in the cement composition, such C 3 A is known to have high hydration reactivity and a large amount of hydration heat, and in an environment where there is no gypsum, C 3 A is instantly frozen. Then, since the subsequent hydration reaction is inhibited, it is impossible to ensure strength development.

クリンカ鉱物相の組成割合は、CS量が50質量%、好ましくは60質量%以上、間隙相量が18〜21質量%であることが好ましい。
S量が50質量%以上であれば、強度発現性を十分得ることができる。
間隙相量が18〜21質量%の範囲であれば、クリンカ製造時に操業面及び品質面共に安定した焼成を行うことができる。
The composition ratio of the clinker mineral phase is such that the C 3 S amount is 50% by mass, preferably 60% by mass or more, and the interstitial phase amount is 18 to 21% by mass.
If the amount of C 3 S is 50% by mass or more, sufficient strength development can be obtained.
If the interstitial phase amount is in the range of 18 to 21% by mass, stable firing can be performed both in terms of operation and quality during clinker production.

上記のセメント組成物を効率的に得るためには、クリンカ鉱物相中の化学組成として、Feが4.0〜9量%、特に4.5〜9質量%であることが好ましい。
Feの割合が4質量%未満では、CAが生成してしまう場合があり、また9質量%を越えると、セメント組成物の水和活性が低下する場合があり、またクリンカ製造時に操業の安定化を図ることが困難となってしまう場合がおこりうるからである。
To obtain the above cement composition efficiently, as the chemical composition of the clinker mineral phase, Fe 2 O 3 is 4.0 to 9 mass%, it is preferable in particular 4.5 to 9% by weight .
When the proportion of Fe 2 O 3 is less than 4% by mass, C 3 A may be generated, and when it exceeds 9% by mass, the hydration activity of the cement composition may be reduced. This is because sometimes it may be difficult to stabilize the operation.

また、クリンカ鉱物相中の化学組成として、FeとAlとの割合は、Fe/Alモル比が、1以上のものであることが好ましい。
かかるFe/Alモル比が約1付近で、ボーグ式で計算した場合の間隙相は、フェライト(CAF)のみとなり、CAが計算上生成しなくなる。
さらに、該モル比を増加させることにより、間隙相はCAF組成のフェライトへと変化していく。
Further, as the chemical composition of the clinker mineral phase, the ratio of Fe 2 O 3 and Al 2 O 3 is, Fe 2 O 3 / Al 2 O 3 molar ratio is preferably 1 or more.
When the Fe 2 O 3 / Al 2 O 3 molar ratio is about 1 and the Borg calculation is performed, the interstitial phase is only ferrite (C 4 AF), and C 3 A is not generated in the calculation.
Furthermore, by increasing the molar ratio, the interstitial phase changes to ferrite having a C 6 AF 2 composition.

これにより、平均組成がCAF乃至CAFの範囲に含まれる連続固溶体で形成される間隙相を効率的に得ることができ、水和反応性が高く水和発熱量も多いCAが生成しないようになり、これによって石膏を用いない環境下において、有機物質量をかかる間隙相のフェライト類が吸着性能を十分に発揮するとともに、水和開始時の瞬結を生じることなく、強度発現性を確保することができる。
更に、Fe/Alモル比が増大するにつれて、セメントの水和発熱量が低下し、流動性が向上する。
As a result, a gap phase formed of a continuous solid solution having an average composition in the range of C 4 AF to C 6 AF 2 can be efficiently obtained, and C 3 having a high hydration reactivity and a large amount of hydration heat generation. In the environment where gypsum is not used, A is not generated, and the ferrites in the interstitial phase that take up the amount of organic substance exhibit sufficient adsorption performance, and without causing instantaneous hydration at the start of hydration, Expression can be ensured.
Furthermore, as the Fe 2 O 3 / Al 2 O 3 molar ratio increases, the hydration heat value of the cement decreases and the fluidity improves.

このように石膏を用いない環境下において、フェライト相が有機物質を効率的に吸着するとともに、CAが含有されないことにより瞬結が起こらず、エーライト(CS)の初期水和活性が阻害されることなく強度発現性を確保することができるので、これにより有機物を含んでいても、優れた強度発現性を有することができる。 In such an environment where gypsum is not used, the ferrite phase efficiently adsorbs organic substances and does not contain C 3 A, so there is no instantaneous setting, and the initial hydration activity of alite (C 3 S) Since strength development can be ensured without being inhibited, it can have excellent strength development even if it contains an organic substance.

かかるセメント組成物に含まれるクリンカは、具体的には、例えば石灰石、珪酸質原料、アルミナ質原料及び鉄原料の混合物を焼成して得られる。
このようにして得られたクリンカを粉砕することにより、あるいはこれに必要に応じて石膏以外のセメント混和材を添加することにより、本発明の木質セメント板の製造に用いられるセメント組成物が得られる。
石膏以外のセメント混和材としては、高炉スラグ、フライアッシュ、石灰石微粉末等が挙げられる。
Specifically, the clinker contained in such a cement composition is obtained, for example, by firing a mixture of limestone, siliceous raw material, alumina raw material and iron raw material.
By pulverizing the clinker thus obtained, or by adding a cement admixture other than gypsum to the clinker as required, a cement composition used for the production of the wood cement board of the present invention can be obtained. .
Examples of cement admixtures other than gypsum include blast furnace slag, fly ash, and limestone fine powder.

また、得られたセメント組成物の粉末度は特に限定されないが、好適には、2500〜4500cm/g、特に好適には、2800〜4000cm/gであることが望ましい。
これは2500cm/g未満であると、十分な強度が得られない場合があり、また、4500cm/gを超えると、製造コストがかさみ不経済であるからである。
Further, the fineness of the obtained cement composition is not particularly limited, but preferably 2500 to 4500 cm 2 / g, and particularly preferably 2800 to 4000 cm 2 / g.
This is because if it is less than 2500 cm 2 / g, sufficient strength may not be obtained, and if it exceeds 4500 cm 2 / g, the production cost is bulky and uneconomical.

木質セメント板を製造する際に、添加される水は、水セメント比(セメントに対する水の質量比)は、50質量%以上かつ300質量%以下が好ましい。
その理由は、セメント/水比が50質量%未満であると、混合物の性状が硬くなって流動性が悪くなり、得られた硬化体の均質性が低下するからであり、また、300質量%を超えると、混合物の性状が軟らかくなり過ぎ(材料が分離する)、ブリーディング水が発生し、得られた硬化体の均質性が低下するからである。
In the production of a wood cement board, the added water preferably has a water cement ratio (mass ratio of water to cement) of 50% by mass or more and 300% by mass or less.
The reason is that when the cement / water ratio is less than 50% by mass, the properties of the mixture become hard and the fluidity is deteriorated, and the homogeneity of the obtained cured product is lowered, and 300% by mass. If the ratio exceeds 1, the properties of the mixture will be too soft (the materials will separate), bleeding water will be generated, and the homogeneity of the resulting cured product will be reduced.

本発明の木質セメント板に用いることができる木質繊維としては、木質パルプ、木片、木チップ、木粉、木毛、木質繊維束等が好適に用いられる。
木質繊維の配合量は、セメント100質量部に対して0.5質量部以上かつ100質量部以下であることが好ましい。その理由は、木質繊維の配合量が100質量部を超えると、混合物の性状が硬くなり、練り混ぜ時に均質になり難いからであり、また、0.5質量部未満であると、木質繊維の添加効果が得られないからである。
As the wood fiber that can be used for the wood cement board of the present invention, wood pulp, wood pieces, wood chips, wood powder, wood hair, wood fiber bundles and the like are preferably used.
It is preferable that the compounding quantity of a wood fiber is 0.5 to 100 mass parts with respect to 100 mass parts of cement. The reason is that if the blending amount of the wood fiber exceeds 100 parts by mass, the properties of the mixture become hard and difficult to be homogenized at the time of kneading, and if it is less than 0.5 part by mass, This is because the effect of addition cannot be obtained.

前記混合物は、必要に応じて、さらに硬化促進剤を含むものとしてもよいが、これらの硬化促進剤を含まなくても、硬化反応が阻害されることなく、十分に発揮することができる。
硬化促進剤としては、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、蟻酸カルシウム、酢酸カルシウム、アクリル酸カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、亜硝酸カルシウム、亜硝酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が好適に用いられる。
The mixture may further contain a curing accelerator as necessary, but even if these curing accelerators are not included, the mixture can be sufficiently exerted without inhibiting the curing reaction.
Curing accelerators include magnesium chloride, sodium chloride, potassium chloride, calcium formate, calcium acetate, calcium acrylate, aluminum sulfate, calcium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, sodium thiocyanate, calcium nitrite, sodium nitrite, water Sodium oxide, potassium hydroxide, calcium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, diethanolamine, triethanolamine and the like are preferably used.

硬化促進剤を配合する場合には、セメント組成物中のクリンカ成分100質量部に対して3質量部未満でよい。
その理由は、木質セメント板に用いるセメント組成物は、上記組成を有することにより、硬化反応を阻害されることがないからであり、十分に高い強度を保持できるからである。
When mix | blending a hardening accelerator, it may be less than 3 mass parts with respect to 100 mass parts of clinker components in a cement composition.
The reason is that the cement composition used for the wood cement board has the above composition, so that the curing reaction is not inhibited, and a sufficiently high strength can be maintained.

また、混和材としては、高炉スラグ微粉末、石灰石粉、フライアッシュ、シリカフューム、石炭灰、珪石粉等が好適に用いられる。
混和材の配合量は、セメント組成物中のクリンカ成分100質量部に対して50質量部以上かつ300質量部以下であることが好ましい。
その理由は、配合量が50質量部未満であると、混和材の添加効果が得られず、混合物の性状が安定しない場合があるからであり、また、配合量が300質量部を超えると、混合物の性状が硬くなる場合があるからである。
As the admixture, blast furnace slag fine powder, limestone powder, fly ash, silica fume, coal ash, silica stone powder and the like are preferably used.
The blending amount of the admixture is preferably 50 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the clinker component in the cement composition.
The reason is that if the blending amount is less than 50 parts by mass, the additive effect of the admixture cannot be obtained, and the properties of the mixture may not be stable, and if the blending amount exceeds 300 parts by mass, This is because the properties of the mixture may become hard.

上記の木質繊維を解繊した後、セメント、木質繊維及び水を混練し、必要に応じて、さらに硬化促進剤および/または混和材を混練して、セメント及び木質繊維を含む混合物を調製する。   After the above-mentioned wood fiber is defibrated, cement, wood fiber and water are kneaded, and if necessary, a hardening accelerator and / or admixture is further kneaded to prepare a mixture containing cement and wood fiber.

かかる木質繊維の解繊は、例えば、ジューサーミキサ等、攪拌能力があるミキサに所定量の木質繊維及び水を投入し、ミキサ解繊能力の最大値にて、木質繊維の解繊を実施する。
解繊時間は例えば2〜4分とする。
この時間内であれば、木質繊維は十分解繊することができる。
この様にして、解繊した木質繊維が水中に分散された分散液を得ることができる。
The wood fiber is defibrated by, for example, putting a predetermined amount of wood fiber and water into a mixer having a stirring ability such as a juicer mixer and defibrating the wood fiber at the maximum value of the mixer defibrating ability.
The defibration time is 2 to 4 minutes, for example.
Within this time, the wood fiber can be sufficiently defibrated.
In this way, a dispersion liquid in which the defibrated wood fibers are dispersed in water can be obtained.

上記分散液に、セメント、必要に応じて硬化促進剤および/または混和材を投入する。
投入後、例えば、ホバートミキサ、ハンドミキサ等、混練能力があるミキサを用いて混練する。
混練時間は、例えば、1〜4分とする。
この時間内であれば、十分混練することができる。
Cement, and if necessary, a hardening accelerator and / or an admixture are added to the dispersion.
After the addition, for example, kneading is performed using a mixer having kneading ability such as a Hobart mixer or a hand mixer.
The kneading time is, for example, 1 to 4 minutes.
If it is within this time, it can fully knead | mix.

次いで得られた混合物を所定の型枠に打設し、養生、硬化させて木質セメント板を製造することができる。
かかる養生は、湿潤養生、高温高圧養生、オートクレーブ養生等、任意の養生方法を用いることができる。
Next, the obtained mixture is placed in a predetermined mold, cured and cured, and a wood cement board can be produced.
For such curing, any curing method such as wet curing, high-temperature and high-pressure curing, or autoclave curing can be used.

一般に、木質材料に含まれる有機質を高含有率で含む場合には、セメントの水和反応を著しく遅延するが、本発明の組み合わせにおいて促進される水和反応は、かかる木質材料の影響を受けないため、速やかに強度を発現することができる。
これは、CAFやCAF等の鉄を含有するフェライト相やその水和物であるカルシウムアルミネートハイドレート等により、木質材料の有機質分などの有機酸が吸着されるため、3CaO・SiOの水和遅延を起す作用が軽減されることになるからである。
したがって、硬化促進剤の使用量を極めて軽減することが可能となる。
In general, when the organic material contained in the wood material is contained in a high content, the hydration reaction of the cement is significantly delayed, but the hydration reaction promoted in the combination of the present invention is not affected by the wood material. Therefore, the strength can be quickly expressed.
This is because an organic acid such as an organic component of a woody material is adsorbed by a ferrite phase containing iron such as C 4 AF and C 6 AF 2 and calcium aluminate hydrate which is a hydrate thereof. This is because the action of causing SiO 2 hydration delay is reduced.
Therefore, the amount of the curing accelerator used can be greatly reduced.

本発明を次の試験例及び実施例に基づき説明する。
試験例1〜4
各試薬を用いてセメントクリンカの原料を調合した混合物を、電気炉にて1450℃で1時間焼成後、当該電気炉より取り出して空気中で急冷して、表1に示す各組成のクリンカを得た。
The present invention will be described based on the following test examples and examples.
Test Examples 1-4
A mixture prepared from cement clinker raw materials using each reagent was fired at 1450 ° C. for 1 hour in an electric furnace, then taken out of the electric furnace and rapidly cooled in air to obtain a clinker having each composition shown in Table 1. It was.

Figure 0004786220
Figure 0004786220

得られたクリンカをX線回析装置(理学電機(株)製;RAD−rC)を用いて回析し、得られた鉱物組成結果を、表2に示す。
また、鉱物フェライト相中のFe/Alのモル比も、同様に表2に示す。
The obtained clinker was diffracted using an X-ray diffraction device (manufactured by Rigaku Corporation; RAD-rC), and the obtained mineral composition results are shown in Table 2.
The molar ratio of Fe / Al in the mineral ferrite phase is also shown in Table 2.

Figure 0004786220
Figure 0004786220

次いで、上記クリンカ1〜3を、ブレーン比表面積で粉末度3300cm/gに粉砕して、試験例1〜3のセメント組成物を得た。
また、上記クリンカ4には、二水石膏を3質量%添加して、ブレーン比表面積で粉末度を3300cm/gに粉砕して、試験例4のセメント組成物を得た。
Next, the clinker 1 to 3 were pulverized with a Blaine specific surface area to a fineness of 3300 cm 2 / g to obtain cement compositions of Test Examples 1 to 3.
Further, 3% by mass of dihydrate gypsum was added to the clinker 4 and pulverized with a Blaine specific surface area to a fineness of 3300 cm 2 / g to obtain a cement composition of Test Example 4.

各セメント組成物にグルコン酸ナトリウムを0.2質量%添加し、さらに水を水セメント比が50質量%となるように添加して、有機遅延物質入りのモルタルを得た。
得られたモルタルについて、JIS R 5201−1997「セメントの物理試験方法:(5)強さ試験」に準拠して材齢7日のモルタル強さを測定した。
その結果を表3に示す。
To each cement composition, 0.2% by mass of sodium gluconate was added, and water was further added so that the water cement ratio was 50% by mass to obtain a mortar containing an organic retardation substance.
About the obtained mortar, the mortar strength of material age 7 days was measured based on JISR5201-1997 "Physical test method of cement: (5) Strength test".
The results are shown in Table 3.

Figure 0004786220
Figure 0004786220

表3より、試験例1〜3は、石膏を含まないものであるにもかかわらず良好な強度発現性を示しており、有機遅延物質入りの条件下で試験例4よりも高い強度が得られていることが解る。   From Table 3, Test Examples 1 to 3 show good strength development despite the fact that they do not contain gypsum, and higher strength than Test Example 4 can be obtained under conditions containing an organic retardation substance. I understand that

実施例
上記試験例3のセメント組成物100質量部、木粉10質量部、硬化促進剤2質量部及び水65質量部を混合し、これを成型・養生して実施例の木質セメント板を得た。
なお、上記材料には、木粉として北米カラマツを、硬化促進剤として塩化マグネシウムを用いた。
また、養生条件は、成型後70℃、6時間の気中養生を一次養生とし、一次養生後165℃、昇温1.5時間、保持7時間、降温1.5時間のオートクレーブ養生を行った。
Example 100 parts by mass of the cement composition of Test Example 3 above, 10 parts by mass of wood flour, 2 parts by mass of a hardening accelerator and 65 parts by mass of water were mixed and molded and cured to obtain a wood cement board of the example. It was.
In the above materials, North American larch was used as the wood flour, and magnesium chloride was used as the hardening accelerator.
Curing conditions were 70 ° C. after molding, air curing for 6 hours as primary curing, and autoclaving curing at 165 ° C., heating for 1.5 hours, holding for 7 hours, and cooling for 1.5 hours after primary curing. .

この実施例の木質セメント板について、上記試験例と同様に一次養生後及びオートクレーブ養生後の強さを測定したところ、一次養生後強度1.5N/mmオートクレーブ養生後、強度3.4N/mmとなり、良好な強度発現性を有する結果が得られた。 For wood cement board of this embodiment, the measured strength after similarly primary curing and after autoclave curing the above test example, after the primary curing strength after 1.5 N / mm 2 autoclave curing, strength 3.4 N / mm 2 , a result having good strength development was obtained.

本発明の木質セメント板は、高い有機物吸着性能を有するため、硬化促進反応が阻害されず、高強度であるため、建築物の外装材や屋根材等の、建築分野に有効に適用することができる。
更にCAを含有しないため耐硫酸性に優れ、海洋や油井等の土木、建築分野の建材等に利用することも可能となる。
Since the wood cement board of the present invention has high organic matter adsorption performance, it does not inhibit the curing acceleration reaction and has high strength, so it can be effectively applied to the building field such as exterior materials and roofing materials of buildings. it can.
Furthermore, since it does not contain C 3 A, it has excellent sulfuric acid resistance, and can be used for civil engineering such as the ocean and oil wells, building materials in the construction field, and the like.

Claims (4)

クリンカ鉱物組成として、CS、CS及び間隙相を含有し、かつCAを含有せず、前記C Sはクリンカ鉱物組成中50質量%以上の割合で含まれ、更に石膏を含まず、該クリンカ鉱物中のFe 含有量が4.0〜9質量%であるセメント組成物を用いたことを特徴とする、木質セメント板。 As a clinker mineral composition, it contains C 3 S, C 2 S and a gap phase, and does not contain C 3 A. The C 3 S is contained in a proportion of 50% by mass or more in the clinker mineral composition, and further includes gypsum. A wood cement board characterized by using a cement composition which is not contained and has a Fe 2 O 3 content of 4.0 to 9% by mass in the clinker mineral . 請求項1記載の木質セメント板において、上記間隙相はCAを含有しないものであり、かつ平均組成がCAF乃至CAFの範囲に含まれる連続固溶体であることを特徴とする、木質セメント板。 In wood cement board according to claim 1, wherein the gap phase is characterized by C 3 are those not containing A, and a continuous solid solution having an average composition is in the range of C 4 AF or C 6 AF 2 , Wood cement board. 請求項1または2記載の木質セメント板において、クリンカ鉱物中のF/Alがモル比で1以上であることを特徴とする、木質セメント板。 In wood cement board according to claim 1 or 2, characterized in that F e 2 O 3 / Al 2 O 3 in the clinker mineral is one or more in molar ratio, wood cement board. クリンカ鉱物組成として、CS、CS及び間隙相を含有し、かつCAを含有せず、前記C Sはクリンカ鉱物組成中50質量%以上の割合で含まれ、更に石膏を含まず、該クリンカ鉱物中のFe 含有量が4.0〜9質量%であるセメント組成物と、木質繊維と水とを混合し、該混合物を所定形状に成形し、次いで養生、硬化させることを特徴とする、木質セメント板の製造方法。 As a clinker mineral composition, it contains C 3 S, C 2 S and a gap phase, and does not contain C 3 A. The C 3 S is contained in a proportion of 50% by mass or more in the clinker mineral composition, and further includes gypsum. Not containing , mixing the cement composition whose Fe 2 O 3 content in the clinker mineral is 4.0 to 9% by mass , wood fiber and water, shaping the mixture into a predetermined shape, and then curing, A method for producing a wood cement board, characterized by curing.
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