JP5965211B2

JP5965211B2 - Cement board

Info

Publication number: JP5965211B2
Application number: JP2012113686A
Authority: JP
Inventors: 城本　浩之; 浩之城本; 樫田　雅弘; 雅弘樫田
Original assignee: Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd; KMEW Co Ltd
Current assignee: KMEW Co Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-05-17
Also published as: JP2013241282A

Description

本発明は、建築物の外装材や内装材など、建築板として使用されるセメント板に関するものである。 The present invention relates to a cement board used as a building board, such as a building exterior or interior material.

セメント板は不燃性の材料を主成分とするので、耐火性の建築板として使用されている。しかし、火災時に火炎に曝されるなど、セメント板が加熱されると、セメント板に含有されている補強用の木質繊維や有機繊維など有機物の燃焼、セメントや無機充填材の縮合水の脱水、セメントマトリックスの焼結などによって、セメント板が収縮することがある。このようにセメント板が収縮すると、セメント板間の接合部に隙間が生じて、この隙間から火炎が外壁などの内部に侵入するおそれがあり、また収縮によってセメント板にクラックが発生して、このクラックから火炎が同様に侵入するおそれがある。このような火炎の侵入によって、火災時に延焼が起こることがあった。 Cement boards are mainly used as fire-resistant building boards because they are mainly composed of non-combustible materials. However, if the cement board is heated, such as being exposed to a flame in the event of a fire, combustion of organic matter such as reinforcing wood fibers and organic fibers contained in the cement board, dehydration of condensed water of cement and inorganic fillers, The cement board may shrink due to sintering of the cement matrix. When the cement board shrinks in this way, a gap is formed at the joint between the cement boards, and there is a risk that a flame may enter the inside of the outer wall or the like from this gap. There is a risk that the flame may penetrate from the crack as well. Due to the intrusion of such a flame, there was a case where the fire spreads during a fire.

そこで、セメント板が加熱されても、セメント板が収縮することを抑制し、耐火性を向上する試みが従来から行なわれている。 Therefore, attempts have been conventionally made to suppress the shrinkage of the cement plate even when the cement plate is heated and to improve the fire resistance.

例えば特許文献１では、セメント板が加熱されることで膨張する真珠岩粉末等の膨張性材料を含有させることによって、温度上昇に伴なって基材の収縮応力が大きくなっても、基材の収縮を抑制している。しかし近年、建築板には更なる耐火性の向上が求められている。そのため、セメント板の加熱による収縮を更に抑制することが求められている。 For example, in patent document 1, even if the shrinkage stress of a base material becomes large with temperature rise by containing expansive materials, such as a pearlite powder which expands when a cement board is heated, The contraction is suppressed. However, in recent years, building boards have been required to further improve fire resistance. Therefore, further suppression of shrinkage due to heating of the cement board is required.

特開２００８−２４７６５１号公報JP 2008-247651 A

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、火災時などに高温が作用しても収縮しにくく、耐火性に優れたセメント板を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a cement board that is not easily shrunk even when a high temperature is applied during a fire or the like and has excellent fire resistance.

本発明のセメント板は、セメントと真珠岩とを含有する成形材料から形成されたセメント板であって、前記真珠岩の粒径は、０．５ｍｍより大きく１．０ｍｍ以下の範囲、１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の範囲、２．０ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下の範囲のうちのいずれか一つであり、前記真珠岩の割合は、３〜２０質量％であることを特徴とするものである。 The cement plate of the present invention is a cement plate formed from a molding material containing cement and nacre, and the particle size of the nacre is in the range of 0.5 mm to 1.0 mm, 1.0 mm. It is one of a range of 2.0 mm or less and a range of 2.0 mm or more and 2.8 mm or less , and the ratio of the nacre is 3 to 20% by mass It is.

本発明によれば、セメント板が加熱されて、その収縮応力が大きくなっても、セメント板が含有する真珠岩の粒径を特定の範囲に調整することで、セメント板の収縮を効果的に抑制することができるものである。この結果、セメント板の耐火性を高めることができるものである。 According to the present invention, even when the cement board is heated and its shrinkage stress is increased, the shrinkage of the cement board can be effectively reduced by adjusting the particle size of the pearlite contained in the cement board to a specific range. It can be suppressed. As a result, the fire resistance of the cement board can be improved.

以下、本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.

セメント板は、セメントを含有する成形材料から形成される。成形材料は、例えば、セメントを主原料とし、更にケイ酸質物質、補強繊維、混和剤などを含有する。この成形材料を板状に成形し、養生・硬化させることによりセメント板が得られる。このセメント板は、例えば建築物の外装材や内装材など、建築板として使用される。 The cement board is formed from a molding material containing cement. The molding material contains, for example, cement as a main raw material, and further contains a siliceous substance, a reinforcing fiber, an admixture and the like. A cement board is obtained by molding this molding material into a plate shape and curing and curing. This cement board is used as a building board, such as a building exterior material or interior material.

セメント板には、真珠岩を含有させる。真珠岩は、灰白色の軟らかい岩石であり、岩石内部に多くの水分を含有している。真珠岩は、高温で熱せられると、その内部に含有している水分が水蒸気となって膨張する。 The cement board contains pearlite. Pearlite is a grayish-white soft rock that contains a lot of water inside the rock. When pearlite is heated at high temperature, the moisture contained in the pearlite expands as water vapor.

従来、セメント板が火災時などに加熱されると、セメント板が収縮したり、変形したりする場合がある。 Conventionally, when a cement board is heated during a fire or the like, the cement board may contract or deform.

しかし、本実施形態ではセメント板が真珠岩を含有するため、セメント板が加熱されると、真珠岩内部の水分が膨張する。このため、セメント板の収縮が低減され、そのためセメント板が変形しにくくなる。この結果、セメント板に隙間や割れ目が生じにくくなり、このような隙間や割れ目からの火災の侵入が防止され、このためセメント板の耐火性が向上する。 However, in this embodiment, since the cement board contains nacre, when the cement board is heated, the water inside the nacre expands. For this reason, the shrinkage | contraction of a cement board is reduced and it becomes difficult to deform | transform a cement board. As a result, gaps and cracks are less likely to occur in the cement board, and the intrusion of fires from such gaps and cracks is prevented, thereby improving the fire resistance of the cement board.

セメント板に配合する真珠岩の粒径は、０．５ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下の範囲に設定される。このように本実施形態では、真珠岩の粒径が０．５ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下であることで、セメント板の加熱時の収縮が効果的に抑制される。すなわち、粒径が０．５ｍｍより大きい場合は、セメント板が加熱されて真珠岩内の水が膨張する際に、真珠岩から水が抜け難くなる。そのため、真珠岩が膨張しやすくなり、その結果、セメント板の収縮及び変形が効果的に抑制される。また、粒径が２．８ｍｍより大きい場合は、真珠岩内部の水分が蒸発しても真珠岩が膨張し難くなってしまう。粒径の測定は、ＪＩＳＺ８８０１に規定された金属製網ふるいを用いて、ＪＩＳＡ１１０２に規定された骨材のふるい分け試験方法に準拠して行われる。粒径が０．５ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下の真珠岩とは、目開き０．５ｍｍのふるいを通過せず、且つ目開き２．８ｍｍのふるいを通過する真珠岩である。真珠岩の粒径の望ましい範囲は、０．５ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下であり、より最適な範囲は、１．０ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下である。 The particle size of the pearlite blended in the cement board is set in the range of more than 0.5 mm and 2.8 mm or less. Thus, in this embodiment, the shrinkage | contraction at the time of a heating of a cement board is suppressed effectively because the particle size of a pearlite is larger than 0.5 mm and is 2.8 mm or less. That is, when the particle size is larger than 0.5 mm, when the cement plate is heated and the water in the pearlite expands, it becomes difficult for water to escape from the pearlite. Therefore, the nacre is easily expanded, and as a result, the contraction and deformation of the cement board are effectively suppressed. Moreover, when the particle size is larger than 2.8 mm, the pearlite becomes difficult to expand even if the water inside the pearlite evaporates. The particle size is measured according to the aggregate screening test method specified in JIS A1102 using a metal mesh screen specified in JIS Z8801. Pearlite having a particle size of more than 0.5 mm and 2.8 mm or less is a pearlite that does not pass through a sieve having an aperture of 0.5 mm and passes through a sieve having an aperture of 2.8 mm. A desirable range for the particle size of the pearlite is greater than 0.5 mm and 2.8 mm or less, and a more optimal range is greater than 1.0 mm and 2.8 mm or less.

さらに、セメント板の真珠岩の配合量は、３〜２０質量％の範囲に設定するのが好ましい。真珠岩の配合量が、３質量％以上であると、加熱時の収縮が効果的に抑制される。また、２０質量％以下であると、セメント板の良好な曲げ強度が維持される。真珠岩の配合量の更に望ましい範囲は、５〜２０質量％であり、より最適な範囲は、１５〜２０質量％である。 Furthermore, it is preferable to set the blending amount of the pearlite in the cement plate in a range of 3 to 20% by mass. When the blending amount of the pearlite is 3% by mass or more, shrinkage during heating is effectively suppressed. Moreover, the favorable bending strength of a cement board is maintained as it is 20 mass% or less. The more desirable range of the amount of the pearlite is 5 to 20% by mass, and the more optimal range is 15 to 20% by mass.

次に、セメント板の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of a cement board is demonstrated.

セメント板の主原料となるセメントとしては、ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、エコセメントなどを用いることができる。 Portland cement, blast furnace cement, silica cement, fly ash cement, eco-cement, etc. can be used as the cement as the main raw material for the cement board.

またケイ酸質物質は、養生を行う際に強固なマトリックス構造を得るために配合される。ケイ酸質物質としては、例えば、ケイ砂、ケイ石粉、高炉スラグなどを用いることができる。補強繊維としては、木材パルプ、金属繊維、合成樹脂繊維などを用いることができる。混和剤としては、ケイ酸ソーダ等のセメント硬化促進剤などを用いることができる。 Further, the siliceous substance is blended in order to obtain a strong matrix structure when curing. As the siliceous substance, for example, quartz sand, quartzite powder, blast furnace slag and the like can be used. As the reinforcing fiber, wood pulp, metal fiber, synthetic resin fiber, or the like can be used. As the admixture, a cement hardening accelerator such as sodium silicate can be used.

成形材料中のＣａＯの量は、全固形分原料の総量のうち２０〜５０質量％の範囲であることが望ましい。また、成形材料中のＳｉＯ_２の量は、全固形分原料の総量のうち１５〜７０質量％の範囲であることが好ましい。この場合、養生を行うことにより、ケイ酸カルシウム水和物である、トバモライトを生成することができる。尚、成形材料中のＣａＯの量とは、成形材料中の原料に含まれるＣａＯの総量であり、成形材料中のＳｉＯ_２の量とは、成形材料中の原料に含まれるＳｉＯ_２の総量である。 The amount of CaO in the molding material is desirably in the range of 20 to 50% by mass in the total amount of all solid content raw materials. The amount of SiO ₂ in the molding material is preferably in the range of 15 to 70 wt% of the total amount of all solid material. In this case, tobermorite which is a calcium silicate hydrate can be produced by curing. The amount of CaO in the molding material is the total amount of CaO contained in the raw material in the molding material, and the amount of SiO _{2 in} the molding material is the total amount of SiO ₂ contained in the raw material in the molding material. is there.

成形材料は、例えばセメント、ケイ酸質物質、補強繊維、混和剤などと水をミキサーなどで混合・混練することによって調製される。 The molding material is prepared, for example, by mixing and kneading cement, siliceous substance, reinforcing fiber, admixture and the like with water using a mixer.

成形材料が、押出成形、プレス成形、抄造等の適宜の手法により成形されることで、成形体が得られる。この成形体が養生・硬化されることでセメント板が得られる。 A molding is obtained by molding the molding material by an appropriate technique such as extrusion molding, press molding, papermaking, or the like. The molded body is cured and cured to obtain a cement board.

成形体を養生・硬化するにあたっては、セメント板の強度、耐久性、水密性などの品質が充分に確保されるよう、温度及び湿度等の条件が適宜設定される。 In curing and curing the molded body, conditions such as temperature and humidity are appropriately set so that the quality, such as strength, durability, and water tightness, of the cement board is sufficiently secured.

養生方法としては、湿潤養生、保水養生、給熱養生などを用いることができる。湿潤養生は、セメントが水和するのに必要な水分が逸散しないよう、セメント板を湿潤状態に保つ養生方法である。保水養生は、セメントの水和に必要な水を保持するためにセメント板の表面を水密性の大きい膜やシートで覆う養生方法である。給熱養生は、セメント板を加熱し、セメントの水和を促進する養生方法である。 As the curing method, wet curing, water retention curing, heat supply curing, or the like can be used. The wet curing is a curing method in which the cement board is kept in a wet state so that water necessary for hydrating the cement is not dissipated. The water retention curing is a curing method in which the surface of the cement board is covered with a highly water-tight film or sheet in order to retain water necessary for cement hydration. Heat curing is a curing method that heats cement board and promotes hydration of cement.

このようにして作られるセメント板は、例えば、建築物の外装材や内装材など、建築板として使用される。 The cement board produced in this way is used as a building board such as a building exterior or interior material.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

表１に示す原料を使用して、成形材料を調製した。成形材料の主成分となるセメントとしては、普通ポルトランドセメント（宇部三菱セメント製）を使用した。ケイ酸質物質としては、珪石粉を使用した。また、真珠岩としては、表１に示す粒径範囲で分級されたものを用いた。分級は、ＪＩＳＺ８８０１に規定された金属製網ふるいを用いて、ＪＩＳＡ１１０２に規定された骨材のふるい分け試験方法に準拠して行った。さらに、添加剤として、メチルセルロース（信越化学工業製）を使用した。 Molding materials were prepared using the raw materials shown in Table 1. Ordinary Portland cement (manufactured by Ube Mitsubishi Cement) was used as the main component of the molding material. Silica powder was used as the siliceous substance. Further, as the pearlite, those classified in the particle size range shown in Table 1 were used. The classification was performed in accordance with the aggregate screening test method defined in JIS A1102 using a metal mesh screen defined in JIS Z8801. Furthermore, methylcellulose (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as an additive.

また、表１に成形材料中のＣａＯ及びＳｉＯ_２の量を示す。 Table 1 shows the amounts of CaO and SiO ₂ in the molding material.

前記原料を表１に示す割合で配合し、さらに水を４０質量部の割合で配合し、それらをミキサーで混合することで成形材料を得た。この成形材料を押出機にて成形して成形体を得た。そしてこの成形体を湿熱養生し、さらに１６０℃で４時間、オートクレーブ養生して、養生硬化させることによって、厚み１０ｍｍのセメント板を作製した。 The said raw material was mix | blended in the ratio shown in Table 1, and also water was mix | blended in the ratio of 40 mass parts, and the molding material was obtained by mixing them with a mixer. This molding material was molded with an extruder to obtain a molded body. Then, this molded body was subjected to wet heat curing, further autoclaved at 160 ° C. for 4 hours, and cured and cured to prepare a cement plate having a thickness of 10 mm.

このセメント板について、加熱時の収縮と曲げ強度を測定し、結果を表１に示す。 About this cement board, the shrinkage | contraction and bending strength at the time of a heating were measured, and a result is shown in Table 1.

加熱時の収縮試験では、セメント板から５０×５０ｍｍの試験片を切り出し、試験片を９００℃の電気炉内で２０分間加熱し、試験前後の寸法収縮率を測定し、真珠岩を配合しない比較例１の結果を１００として相対的に評価した。 In the shrinkage test at the time of heating, a 50 × 50 mm test piece was cut out from the cement plate, the test piece was heated in an electric furnace at 900 ° C. for 20 minutes, the dimensional shrinkage rate before and after the test was measured, and comparison was not made with nacre. The result of Example 1 was set as 100 and evaluated relatively.

曲げ強度の試験は、ＪＩＳＡ１４０８に準拠して行い、真珠岩を配合しない比較例１の結果を１００として相対的に評価した。 The bending strength test was performed in accordance with JIS A1408, and the result of Comparative Example 1 in which nacre was not blended was relatively evaluated as 100.

表１にみられるように、粒径が０．５ｍｍより大きく２．８ｍｍ以下の真珠岩を配合した実施例１〜９はいずれも、セメント板の加熱時の収縮を抑制することができた。さらに、真珠岩の配合量が３質量％以上２０質量％以下である実施例１〜３及び５〜８は、加熱時の収縮を効果的に抑制することができ、且つ、良好な曲げ強度が維持された。

As can be seen in Table 1, all of Examples 1 to 9 in which nacre having a particle size larger than 0.5 mm and not larger than 2.8 mm could suppress shrinkage during heating of the cement board. Furthermore, Examples 1-3 and 5-8 whose compounding quantity of a pearlite is 3 mass% or more and 20 mass% or less can suppress the shrinkage | contraction at the time of heating effectively, and favorable bending strength is sufficient. Maintained.

一方、粒径が０．５ｍｍ未満である真珠岩を配合した比較例２および粒径が２．８ｍｍより大きい真珠岩を配合した比較例３では、加熱時の収縮を抑制することができなかった。 On the other hand, in Comparative Example 2 in which pearlite having a particle size of less than 0.5 mm and Comparative Example 3 in which pearlite having a particle size of greater than 2.8 mm were combined, shrinkage during heating could not be suppressed. .

Claims

A cement board formed from a molding material containing cement and nacre ,
The particle size of the nacre is any one of a range of 0.5 mm to 1.0 mm, a range of 1.0 mm to 2.0 mm, and a range of 2.0 mm to 2.8 mm. Yes,
The ratio of the nacre is 3-20% by mass,
Cement board characterized by that.