JP4886573B2

JP4886573B2 - 非晶質シリカを含有するセメント系建材の製造方法

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Publication number: JP4886573B2
Application number: JP2007091318A
Authority: JP
Inventors: 憲彦若松
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008246856A

Description

本発明は、シリカフュームなど非晶質シリカを含有するセメント系建材の製造方法に関するものである。

セメント系建材は、例えば、ポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメントなどのセメントに、粉末シリカ、フライアッシュなどのシリカ質原料、御影石、蛇紋岩などの砕石、珪石粉、シラスバルーン、ガラスバルーン、パーライトなどの骨材を配合し、さらに強度向上のためにシリカフュームなど微粒子の非晶質シリカを混和剤として配合し、乾式混合することによってセメント成形材料を調製し、このセメント成形材料を成形ベルトの上に層状に供給し必要な量の水分を散布して供給しつつ、ロールにより圧縮成形してグリーンシートを作製した後、このグリーンシートをオートクレーブ養生することによって、製造されている（例えば、特許文献１等参照）。

このようにシリカフュームなどの非晶質シリカを含有するセメント系建材において、曲げ強度などの強度は、非晶質シリカの配合量によって変動する。また非晶質シリカは、多くのメーカーから各種の品番で市販されており、非晶質シリカの粒径特性に影響する粒度分散性は、各メーカー毎に異なり、また同じメーカーでも品番毎に異なる。そしてセメント系建材の強度はこの非晶質シリカの粒度分散性にも大きく依存し、同じ配合量でも非晶質シリカの粒度分散性が異なれば、セメント系建材の強度は異なるものになる。
特開２００６−０６２２５４号公報

上記のようにセメント系建材の強度は含有される非晶質シリカの粒度分散性によって変動するが、この粒度分散性と強度との関係は明確ではない。このため、市販されている多種類の非晶質シリカのうち、入手した非晶質シリカを用いるにあたって、セメント系建材に必要とされる強度を得るために、入手した非晶質シリカごとに試作をして非晶質シリカの配合量を決定する必要がある。例えば、入手した非晶質シリカの配合量を変えて多くの種類のセメント成形材料を調製し、非晶質シリカの配合量を変えた各セメント成形材料を用いて多くのセメント成形品を試作して作製する。そして各セメント成形品の強度を測定することによって、セメント系建材として必要とされる強度を有するセメント成形品を割り出し、このセメント成形品を作製するのに用いたセメント成形材料における非晶質シリカの配合量を、入手した非晶質シリカの配合量として決定するものである。

このように、多種類ある非晶質シリカのうち入手した非晶質シリカごとに、予め試作をして非晶質シリカの配合量を決める必要があり、非晶質シリカの配合量の決定に手間と時間を要するものである。従って、異なる種類の非晶質シリカを入手した際に迅速に対応することができないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、非晶質シリカの粒度分散性の特性に応じて、非晶質シリカの配合量を直ちに決定することができ、使用する非晶質シリカに迅速に対応してセメント系建材の製造を行なうことができるセメント系建材の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係るセメント系建材の製造方法は、セメントと非晶質シリカを含有するセメント成形材料を調製して、このセメント成形材料を成形ベルト上に層状に供給すると共に水分を散布して供給しつつ、圧縮成形すると共にこれを養生・硬化させて、所定の強度を有するセメント系建材を製造するにあたって、上記の非晶質シリカ３ｇを９７５℃の電気炉にて２時間焼成した後の減量比率が５質量％未満の非晶質シリカを用いて、上記の非晶質シリカの平均粒径と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係から、使用する非晶質シリカについての平均粒径に基づいて非晶質シリカの配合量を求め、この配合量で非晶質シリカを配合したセメント成形材料を調製することを特徴とするものである。

また、種類の異なる非晶質シリカについて、種類の異なる非晶質シリカごとに、上記の非晶質シリカの平均粒径とセメント成形品の強度との相関関係を求め、種類の異なる非晶質シリカについてのこの平均粒径と強度との相関関係を比較して、相関性の良好な種類の非晶質シリカをセメント成形材料の調製に使用することが好ましい。

本発明によれば、入手した非晶質シリカを用いて所定の強度を有するセメント系建材を製造するにあたって、セメント成形品の強度と相関性が良好な非晶質シリカの粒度分散性の所定の特性において予め作成しておいた、非晶質シリカの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係から、入手した非晶質シリカの粒度分散性の粒径特性に応じて、非晶質シリカの配合量を直ちに決定することができるものであり、使用する非晶質シリカに迅速に対応してセメント系建材を製造することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明においてセメント系建材は、例えば、ポルトランドセメントなどのセメントに、必要に応じて粉末シリカなどのシリカ質原料や、珪石粉などの骨材を配合すると共に、さらに強度向上のためにシリカフュームなど微粒子の非晶質シリカを混和剤として配合し、これを乾式混合することによってセメント成形材料を調製し、そしてこのセメント成形材料を成形ベルトの上に層状に供給すると共に必要な量の水分を散布して供給しつつ、ロールにより圧縮成形してグリーンシートに成形した後、オートクレーブ養生することによって、製造されるものである。

そして非晶質シリカの配合量は、使用する非晶質シリカの粒度分布を測定することで、予め作成した非晶質シリカの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係から求めることができるものである。

即ち、粒度分布の異なる複数の非晶質シリカについて、粒度分布を測定して、粒度分散性についての複数の特性のデータをとり、各非晶質シリカを所定の一定量配合したセメント成形材料を調製すると共にこのセメント成形材料から作製したセメント成形品の強度を測定することによって、上記の粒度分散性の特性ごとに非晶質シリカの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係のデータをとると共に、このデータから非晶質シリカの粒径特性とセメント成形品の強度との相関関係を求め、各粒度分散性の特性において求められるこの非晶質シリカの粒径特性とセメント成形品の強度との相関関係を比較して、相関性が良好な粒度分散性の特性での非晶質シリカの粒径特性とセメント成形品の強度との相関関係のデータを選択し、この相関関係のデータをプロットしたグラフのデータ点から求められる回帰直線に近い非晶質シリカを選択して、粒径特性の異なる非晶質シリカごとに、非晶質シリカの配合量を調整して調製したセメント成形材料から所定の強度を有するセメント成形品を作製することによって、所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量を求め、非晶質シリカの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係のグラフを作成し、セメントと非晶質シリカを含有するセメント成形材料を調製して、このセメント成形材料を成形すると共にこれを養生・硬化させて、上記の所定の強度を有するセメント系建材を製造するにあたって、上記の非晶質シリカの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係から、使用する非晶質シリカについての粒径特性に基づいて非晶質シリカの配合量を求め、この配合量で非晶質シリカを配合したセメント成形材料を調製するものである。

以下、詳細に説明する。

上記のような非晶質シリカを含有するセメント系建材を製造するにあたって、本発明は、まず、入手可能な非晶質シリカについて、粒度分布を測定する。以下、非晶質シリカとしてシリカフュームを用いる場合について具体的に説明する。

シリカフュームは、フェロシリコン、メタルシリコン製造時に電気炉から発生する燃焼灰であり、高純度な非晶質シリカ微粉末である。そしてシリカフュームは、原料の産地や、製造メーカーや、品番などに応じて多種のものが市販されており、入手可能なシリカフュームについて、粒度分布を測定する。本実施の形態では、本出願人において入手可能な６４種のシリカフュームについて粒度分布を測定した。粒度分布の測定は、島津製作所製レーザー回折式粒度分布計「ＳＡＬＤ−２２００」を用いて行なった。すなわち、１００ｍＬのビーカーに５０ｃｃの水と試料０．５ｇを入れ、超音波洗浄機（アズワン製「ＶＳ−５０Ｒ」（出力３０Ｗ、周波数４５ｋＨｚ））で超音波を５分間照射して分散させ、分散終了後、２ｃｃのスポイトにて空気を数回吹き込んで懸濁状態にしてから、このスポイトで測定試料を採取し、上記粒度分布計に適正濃度になるまで投入した。そして屈折率１．７０−０．２０ｉ、内蔵超音波１０秒、分散時間５秒の条件で粒度分布を測定した。

図２は６４種のシリカフュームについて測定した粒度分布のうち、一種のシリカフュームの粒度分布を示すグラフである。図２のグラフにおいて、横軸にシリカフュームの粒子径を示す。また縦軸は相対粒子量であり、シリカフューム全体中の体積比率を示すものである。そしてグラフ中に記載する縦棒は、横軸の各粒子径のものがシリカフューム中に占める体積比率を示すものであり、右の縦軸の目盛りの体積比率に従う。またグラフ中に記載する曲線は、粒子径の小さいものから順に体積を累積し、この累積した体積がシリカフューム中に占める体積比率を示すものであり、左の縦軸の目盛りの体積比率に従う。

そして、このように測定した６４種のシリカフュームの粒度分布から、各シリカフュームの粒度の分散性についての特性のデータをとる。粒径特性に影響する粒度分散性の特性とは、粒度がどのように分散しているかを示す特性であり、この特性として、例えば、平均粒径、Ｄ１０径、Ｄ５０径、０．５μｍ径アンダー比率、１μｍ径アンダー比率、２μｍ径アンダー比率、５μｍ径アンダー比率などを用いることができる。

ここで、Ｄ１０径は、粒子径の小さいものから体積を累積したときに、体積比率が全体の１０％になる粒子径をいう（図２のイ参照）。Ｄ５０径は、粒子径の小さいものから体積を累積したときに、体積比率が全体の５０％になる粒子径をいう（図２のロ参照）。従って、Ｄ１０径やＤ５０径が小さいものほど、小さい粒子径のシリカフュームを多く含むという特性の粒度分散性を示す。

また０．５μｍ径アンダー比率は、０．５μｍより小さい粒子径のものを累積した体積が全体の体積に占める比率（％）をいう（図２のハ参照）。１μｍ径アンダー比率は、１μｍより小さい粒子径のものを累積した体積が全体の体積に占める比率（％）をいう（図２のニ参照）。２μｍ径アンダー比率は、２μｍより小さい粒子径のものを累積した体積が全体の体積に占める比率（％）をいう（図２のホ参照）。５μｍ径アンダー比率は、５μｍより小さい粒子径のものを累積した体積が全体の体積に占める比率（％）をいう（図２のヘ参照）。従って、０．５μｍ径アンダー比率、１μｍ径アンダー比率、２μｍ径アンダー比率、５μｍ径アンダー比率が大きいものほど、小さい粒子径のシリカフュームを多く含むという特性の粒度分散性を示す。

次に、上記の６４種類のシリカフュームを用い、各シリカフュームを配合したセメント成形材料を調製する。このセメント成形材料の配合組成は、上記のようにセメント系建材を製造する際に用いるセメント成形材料の配合組成と、シリカフュームの配合量以外は同じに設定されるものであり、シリカフュームの配合量は例えば１０質量％など、同じ配合量に設定して、６４種類のセメント成形材料を調製するものである。次に、このセメント成形材料を用い、上記のようにセメント系建材を製造する際の条件と同じ条件で、成形、養生を行ない、強度測定用のセメント成形品を作製する。そして６４種類のセメント成形材料から作製した６４種類のセメント成形品について、強度、例えば曲げ強度を測定する。

そして、粒度分散性の特性ごとに、使用した６４種のシリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係のデータをとる。

この粒度分散性の特性におけるシリカフュームの粒径の特性としては、粒度分散性の特性が平均粒径の場合は、シリカフュームの平均粒径そのものが相当するものであり、例えば図３（ａ）に示すように、横軸をシリカフュームの平均粒径、縦軸をセメント成形品の曲げ強度としたグラフに、６４種類のセメント成形品について、その測定した曲げ強度と、使用したシリカフュームの平均粒径の交点をプロットすることによって、６４種類のシリカフュームにおける、平均粒径とセメント成形品の曲げ強度との関係のデータをとることができる。

また粒度分散性の特性がＤ１０径やＤ５０径の場合は、Ｄ１０径やＤ５０径の粒子径そのものが粒径の特性となるものであり、例えば粒度分散性の特性がＤ１０径の場合は図３（ｂ）に示すように、横軸をシリカフュームのＤ１０径の粒子径、縦軸をセメント成形品の曲げ強度としたグラフに、６４種類のセメント成形品について、その測定した曲げ強度と、使用したシリカフュームのＤ１０径の粒子径の交点をプロットすることによって、６４種類のシリカフュームにおける、Ｄ１０径とセメント成形品の曲げ強度との関係のデータをとることができる。

また粒度分散性の特性が０．５μｍ径アンダー比率、１μｍ径アンダー比率、２μｍ径アンダー比率、５μｍ径アンダー比率の場合は、０．５μｍより小さい粒子径、あるいは１μｍより小さい粒子径、２μｍより小さい粒子径、あるいは５μｍより小さい粒子径の累積体積が全体に占める比率が粒径の特性となるものであり、横軸をシリカフュームにおいて０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍより小さい粒子径の累積体積が全体に占める比率（％）、縦軸をセメント成形品の曲げ強度としたグラフに、６４種類のセメント成形品について、その測定した曲げ強度と、使用したシリカフュームの０．５μｍ、１μｍ、２μｍ、５μｍより小さい粒子径の累積体積が全体に占める比率の交点をプロットすることによって、６４種類のシリカフュームにおける、０．５μｍ径アンダー比率、１μｍ径アンダー比率、２μｍ径アンダー比率、５μｍ径アンダー比率とセメント成形品の曲げ強度との関係のデータをとることができる（これらについては図示を省略）。

次に、上記のように粒度分散性の特性ごとにとった、シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係のデータ点から、シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との相関関係を求める。この相関関係は、シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係のデータ点から、寄与率Ｒ^２と、これらのデータ点を回帰式にあてはめて得られる回帰直線を求めることによって行なうことができる。

例えば、粒度分散性の特性が平均粒径である図３（ａ）の場合、シリカフュームの平均粒径とセメント成形品の曲げ強度の６４点のデータ点から、寄与率Ｒ^２を求め、またこの６４点のデータ点から得られる回帰直線をグラフ上に求めることができる。同様にして、粒度分散性の特性がＤ１０径である図３（ｂ）の場合、シリカフュームのＤ１０径とセメント成形品の曲げ強度の６４点のデータ点から、寄与率Ｒ^２を求め、またこの６４点のデータ点から得られる回帰直線をグラフ上に求めることができる。また同様にして、粒度分散性の特性がＤ５０径、０．５μｍ径アンダー比率、１μｍ径アンダー比率、２μｍ径アンダー比率、５μｍ径アンダー比率の場合にも、寄与率Ｒ^２を求め、回帰直線をグラフ上に求めることができる（これらについては図示を省略）。

ここで、粒度分散性の特性が平均粒径、Ｄ１０径の場合、図３（ａ）（ｂ）にみられるように、回帰直線は右下がりになり、シリカフュームは粒径の小さいものが多い粒度分散性を有するもののほうが、セメント成形品の曲げ強度が高くなる傾向が確認される。

そして、寄与率Ｒ^２は０〜１の値をとり、寄与率Ｒ^２が１に近いほど相関関係が高くなることを意味するものであり、シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との相関関係のうち、最も寄与率Ｒ^２が大きいものを選択する。本実施の形態では、粒度分散性の特性が平均粒径の場合はＲ^２＝０．２６、Ｄ５０径の場合はＲ^２＝０．１３、Ｄ１０径の場合はＲ^２＝０．４７、０．５μｍ径アンダー比率の場合はＲ^２＝０．３０、１μｍ径アンダー比率の場合はＲ^２＝０．４１、２μｍ径アンダー比率の場合はＲ^２＝０．３８、５μｍ径アンダー比率の場合はＲ^２＝０．４３であった。従って、粒度分散性の特性がＤ１０径の場合にＲ^２＝０．４７と寄与率Ｒ^２の数値が高く、相関関係が良好であるので、図３（ｂ）の、粒度分散性の特性がＤ１０径の場合のシリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係のデータを採用する。

次に、この相関関係が良好な粒度分散性の特性がＤ１０径の場合の、シリカフュームの粒径の特性であるＤ１０径とセメント成形品の強度との関係の図３（ｂ）のグラフにおいて、相関関係を示す回帰直線に近いシリカフュームを用いてセメント成形材料を調製する。この場合も、セメント成形材料の配合組成は、上記のようにセメント系建材を製造する際に用いるセメント成形材料の配合組成と、シリカフュームの配合量以外は同じに設定されるものである。そしてシリカフュームの配合量を変えてセメント成形材料を調製し、セメント系建材において要求される曲げ強度などの強度を得るために必要なシリカフュームの配合量を求める。すなわち、シリカフュームの配合量を変えて調製した複数種のセメント成形材料を用いて、セメント系建材を製造する際の条件と同じ条件で、成形、養生を行なって、強度測定用の複数種のセメント成形品を作製する。次に、各セメント成形品の曲げ強度などの強度を測定することによって、セメント系建材において要求される強度を有するセメント成形品を割り出し、このセメント成形品を成形するのに用いたセメント成形材料におけるシリカフュームの配合量を、セメント系建材において要求される強度を得るために必要なシリカフュームの配合量として求めることができるものである。

そして、このセメント系建材に要求される強度を得るために必要なシリカフュームの配合量を、シリカフュームの粒径の特性であるＤ１０径の複数段階においてそれぞれ求める。例えば、セメント系建材が２３ＭＰａの曲げ強度を要求されるものである場合、この曲げ強度を得るために必要なシリカフュームの配合量を、例えば、Ｄ１０径が０．５μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が１．０μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が１．５μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が２．０μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が２．５μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が３．０μｍのシリカフューム、Ｄ１０径が３．２μｍのシリカフュームについてそれぞれ求めるものである。

次に、シリカフュームの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係のグラフを作成する。図１は、粒度分散性の特性がＤ１０径である場合の、シリカフュームの粒径の特性であるＤ１０径と２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係を示すグラフであり、横軸にＤ１０径（単位μｍ）を、縦軸にシリカフュームの必要配合量（単位質量％）をとるようにしてある。そしてＤ１０径とシリカフュームの配合量の交点をプロットし、このプロットを滑らかな近似曲線で結ぶことによって、図１に示すような、シリカフュームのＤ１０径とシリカフュームの配合量の関係を示す検量線を得ることができる。

そして本発明は、図１のように作成した、シリカフュームの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係のグラフを用いて、セメント系建材の製造を行なうものである。以下、２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製した際の、シリカフュームのＤ１０径とシリカフュームの配合量との関係の図１のグラフを用いる場合について説明する。まず、使用するシリカフュームのＤ１０径が２．０μｍであるとすると、図１の検量線から、シリカフュームの必要配合量が８．４質量％であると求めることができる。そして、このように求めた配合量でシリカフュームを配合して、セメント成形材料を調製する。後は、上記と同様に、このセメント成形材料を成形ベルトの上に層状に供給し必要な量の水分を散布して供給しつつ、ロールにより圧縮成形してグリーンシートに成形した後、オートクレーブ養生することによって、セメント系建材を製造することができるものである。このセメント系建材には、２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な量でシリカフュームが含有されているので、２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント系建材を得ることができるものである。

従って、入手可能な６４種類のシリカフュームのいずれを用いる場合も、そのＤ１０径は既述の図３（ｂ）のグラフを作成する際に予め求められているので、このＤ１０径をもとに図１の検量線からシリカフュームの必要配合量を直ちに求めることができ、２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント系建材を製造するためのセメント成形材を直ちに調製することができるものである。図１は２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント系建材を製造する場合のシリカフュームのＤ１０径とシリカフュームの配合量との関係を示すグラフであるが、例えば２２ＭＰａの曲げ強度や、２４ＭＰａの曲げ強度を有するセメント系建材を製造する必要があるときには、セメント系建材に必要とされる強度ごとに、上記と同様にしてこれらの曲げ強度を有するセメント系建材を製造する場合のシリカフュームのＤ１０径とシリカフュームの配合量との関係を示すグラフを別途作成しておき、これらのグラフに基づいてシリカフュームの必要配合量を求めることができるものである。

一方、シリカフュームなど非晶質シリカには、種類の異なるものがある。例えばシリカフュームには製造原料の違いなどによって不純物の少ないものと多いものとの２種類があり、ＬＯＩ（試料３ｇをるつぼに入れ、９７５℃の電気炉にて２時間焼成した後の減量比率：ＬＯＩ（強熱減量(質量%)）＝（（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１）×１００Ｗ１：強熱前の試料量(g)、Ｗ２：強熱後の試料量(g)）が５質量％未満のものと、５質量％以上のものとがある。

図４（ａ）及び（ｂ）は、上記の図３（ａ）及び（ｂ）と同様に６４種類のシリカフュームについてシリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係をプロットしたものであり、図４（ａ）は粒度分散性の特性が平均粒径、図４（ｂ）は粒度分散性の特性がＤ１０径の場合である。そして図３（粒度分散性の特性が平均粒径の場合とＤ１０径の場合のみを図示）の場合には、ＬＯＩに関係なく、６４種類の総てのシリカフュームについて寄与率Ｒ^２と回帰直線を求めるようにしたが、図４（粒度分散性の特性が平均粒径の場合とＤ１０径の場合のみを図示）では、ＬＯＩが５質量％未満の４２種類のシリカフュームの群と、ＬＯＩが５質量％以上の２２種類のシリカフュームの群に分け、別々に寄与率Ｒ^２と回帰直線を求めるようにしてある。図４（ａ）及び（ｂ）において、ＬＯＩが５質量％未満の群の回帰直線を実線で、ＬＯＩが５質量％以上の群の回帰直線を破線で示す。

このように、シリカフュームをＬＯＩが５質量％未満と、ＬＯＩが５質量％以上の２種類に分けて寄与率Ｒ^２を求めると、一方の種類のほうに寄与率Ｒ^２が大きく高い相関性を得ることができる。例えば、図４（ａ）の粒度分散性の特性が平均粒径である場合のグラフにおいて、ＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームの場合はＲ^２＝０．５３、ＬＯＩが５質量％以上のシリカフュームの場合はＲ^２＝０．０８であり、ＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームの場合においてシリカフュームの平均粒径とセメント成形品の強度との関係に高い相関性がみられる。また図４（ｂ）の粒度分散性の特性がＤ１０径である場合のグラフにおいて、ＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームの場合はＲ^２＝０．４４、ＬＯＩが５質量％以上のシリカフュームの場合はＲ^２＝０．４７であり、ＬＯＩによる分類効果があまり見られない。

そこで、ＬＯＩが５質量％未満と、ＬＯＩが５質量％以上の２種類のシリカフュームのうち、相関性の低いＬＯＩが５質量％以上のシリカフュームを除外し、相関性の高いＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームのみを用いて、上記と同様にして、粒度分散性が平均粒径である場合の、シリカフュームの粒径の特性である平均粒径と２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係を示すグラフを作成する。

図５はこのようにして作成した、シリカフュームの平均粒径と２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係を示すグラフであり、シリカフュームの平均粒径とセメント成形品の強度との間に高い相関性を有するＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームのみを用いて作成したグラフであるので、シリカフュームの平均粒径と２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係の検量線を高い精度で得ることができるものである。

そして図５のように作成した、シリカフュームの粒径特性と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係のグラフを用いて、セメント系建材の製造を行なうにあたっては、このグラフの作成の元となる種類、つまりＬＯＩが５質量％未満のシリカフュームから選択して用いて、上記と同様にしてセメント成形材料を調製するものである。図５において、シリカフュームの平均粒径と２３ＭＰａの曲げ強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係の検量線は高い精度で作成されているので、図５の検量線から求められるシリカフュームの配合量の精度は高いものであり、この配合量でシリカフュームを配合して調製したセメント成形材料から製造されるセメント系建材の強度は正確に再現され、再現性の高い強度でセメント系建材を製造することができるものである。

シリカフュームのＤ１０径と所定強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係を示すグラフである。シリカフュームについて測定した粒度分布を示すグラフである。シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係を示すグラフであり、６４種類のシリカヒュームついての寄与率Ｒ^２と回帰直線を求めたものである。シリカフュームの粒径の特性とセメント成形品の強度との関係を示すグラフであり、６４種類のシリカフュームを２種類に分けて、それぞれについて寄与率Ｒ^２と回帰直線を求めたものである。シリカフュームの平均粒径と所定強度を有するセメント成形品を作製するのに必要なシリカフュームの配合量との関係を示すグラフである。

Claims

セメントと非晶質シリカを含有するセメント成形材料を乾式混合によって調製して、このセメント成形材料を成形ベルト上に層状に供給すると共に水分を散布して供給しつつ、圧縮成形すると共にこれを養生・硬化させて、所定の強度を有するセメント系建材を製造するにあたって、上記の非晶質シリカ３ｇをるつぼに入れ９７５℃の電気炉にて２時間焼成した後の減量比率が５質量％未満の非晶質シリカを用いて、上記の非晶質シリカの平均粒径と所定の強度を有するセメント成形品を作製するのに必要な非晶質シリカの配合量との関係から、使用する非晶質シリカについての平均粒径に基づいて非晶質シリカの配合量を求め、この配合量で非晶質シリカを配合したセメント成形材料を調製することを特徴とする非晶質シリカを含有するセメント系建材の製造方法。
種類の異なる非晶質シリカについて、種類の異なる非晶質シリカごとに、上記の非晶質シリカの平均粒径とセメント成形品の強度との相関関係を求め、種類の異なる非晶質シリカについてのこの平均粒径と強度との相関関係を比較して、相関性の良好な種類の非晶質シリカをセメント成形材料の調製に使用することを特徴とする請求項１に記載の非晶質シリカを含有するセメント系建材の製造方法。