JP6687339B2 - Inorganic board - Google Patents
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Description
本発明は、無機質板に関する。 The present invention relates to inorganic board.
セメント等の無機質材料を用いてオートクレーブ養生した無機質板は、外装材や屋根材に広く利用されている。しかしながら、このような無機質板は使用により、寸法収縮や反り等が発生するおそれがあるという問題があった。これは、無機質板には無数の細孔が形成されており、これら細孔に空気や水蒸気が出入りすることにより、炭酸化反応が起こることに起因すると考えられている。この問題に対し、さまざまな対策が講じられている。 Inorganic boards that have been autoclaved using inorganic materials such as cement are widely used as exterior materials and roofing materials. However, there is a problem that such an inorganic plate may cause dimensional shrinkage, warpage, or the like when used. It is considered that this is because countless pores are formed in the inorganic plate, and a carbonation reaction occurs when air and water vapor enter and leave these pores. Various measures have been taken against this problem.
特許文献１には、炭酸化の防止効果がより向上した無機窯業系基材として、無機窯業系基材と、この無機窯業系基材の表面に塗料を塗布して形成した所定の透湿量以下の塗膜とを有する無機窯業系基板が開示されている。しかし、この無機窯業系基材では、塗膜の経年劣化により、炭酸化の防止効果が低下するおそれがあるという問題がある。 In Patent Document 1, as an inorganic ceramic base material having an improved effect of preventing carbonation, an inorganic ceramic base material and a predetermined moisture permeability formed by applying a coating on the surface of the inorganic ceramic base material An inorganic ceramic substrate having the following coating film is disclosed. However, this inorganic ceramics-based material has a problem that the effect of preventing carbonation may be deteriorated due to deterioration of the coating film over time.
また、無機質板に撥水剤を添加することにより、細孔表面に水蒸気が浸入するのを防止するという対策がある。しかし、この対策では、強度発現性が低下するおそれがあり、また、コストが嵩むという問題がある。 In addition, there is a measure to prevent water vapor from entering the surface of the pores by adding a water repellent agent to the inorganic plate. However, this measure has a problem that strength development may be deteriorated and cost may be increased.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、表面地合や機械的強度などの性能を確保しつつ、寸法収縮や反りが発生しにくい無機質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 thereof is to provide an inorganic plate in which dimensional shrinkage or warpage is unlikely to occur while ensuring performance such as surface formation and mechanical strength. is there.
本発明の無機質板は、セメント系材料、珪酸質材料、補強繊維及びフライアッシュが少なくとも配合されたセメント成形材料で成形された無機質板であって、前記フライアッシュの強熱減量が３％未満であり、前記フライアッシュの平均粒径が１５〜２５μｍであり、前記フライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、前記セメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％配合されている。 The inorganic plate of the present invention is an inorganic plate formed of a cement molding material containing at least a cement material, a siliceous material, reinforcing fibers and fly ash, and the ignition loss of the fly ash is less than 3%. And the fly ash has an average particle size of 15 to 25 μm, the fly ash has a Blaine value of less than 4000 cm 2 / g, and is blended in an amount of 1 to 20% by mass based on the total mass of the cement molding material. There is.
本発明によれば、セメント系材料、珪酸質材料、補強繊維及びフライアッシュが少なくとも配合され、かつフライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、セメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％配合されているので、表面地合や機械的強度などの性能を確保しつつ、寸法収縮や反りが発生しにくい。 According to the present invention, at least a cementitious material, a siliceous material, a reinforcing fiber and fly ash are blended, and the fly ash has a Blaine value of less than 4000 cm 2 / g and is 1 with respect to the total mass of the cement molding material. Since it is blended in an amount of up to 20% by mass, dimensional shrinkage and warpage are less likely to occur while ensuring performance such as surface texture and mechanical strength.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[無機質板]
本発明の実施形態（以下、本実施形態）に係る無機質板は、セメント成形材料で成形されたものを養生硬化、乾燥して得られたものである。この無機質板は、屋根材や外壁材など建築用のパネルとして好適に用いられる。
[Inorganic board]
The inorganic plate according to the embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) is obtained by curing and drying a material formed of a cement molding material and curing it. This inorganic plate is preferably used as a panel for construction such as a roof material and an outer wall material.
無機質板の形状やサイズは、特に限定されず、使用用途などに応じて適宜調整すればよい。無機質板の表面形状は、平坦状であってもよいし、意匠性を付与する目的で、凹凸状であってもよい。また、無機質板の表面には、必要に応じて、公知の着色塗膜が形成されていてもよい。 The shape and size of the inorganic plate are not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the intended use. The surface shape of the inorganic plate may be flat, or may be uneven for the purpose of imparting designability. A known colored coating film may be formed on the surface of the inorganic plate, if necessary.
無機質板の曲げ強度は、好ましくは６．０ＭＰａ以上、より好ましくは６．３ＭＰａ以上である。無機質板の曲げ強度が上記範囲内であれば、機械的強度のより良好な無機質板とすることができる。無機質板の曲げ強度は、実施例と同様にして測定した値である。 The bending strength of the inorganic plate is preferably 6.0 MPa or more, more preferably 6.3 MPa or more. When the bending strength of the inorganic plate is within the above range, the inorganic plate having better mechanical strength can be obtained. The bending strength of the inorganic plate is a value measured in the same manner as in the examples.
無機質板の乾燥比重は、好ましくは０．９０〜０．９３、より好ましくは０．９１〜０．９２である。無機質板の乾燥比重が上記範囲内であれば、無機質軽量板とすることができる。無機質板の乾燥比重は、実施例と同様にして測定した値である。 The dry specific gravity of the inorganic plate is preferably 0.90 to 0.93, more preferably 0.91 to 0.92. If the dry specific gravity of the inorganic plate is within the above range, the inorganic lightweight plate can be obtained. The dry specific gravity of the inorganic plate is a value measured in the same manner as in the examples.
無機質板の炭酸化収縮率は、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０〜０．０５％である。無機質板の炭酸化収縮率が上記範囲内であれば、寸法収縮や反りがより発生しにくい無機質板とすることができる。無機質板の炭酸化収縮率は、実施例と同様にして測定した値である。 The carbonation shrinkage of the inorganic plate is preferably 0.1% or less, more preferably 0 to 0.05%. When the carbonation shrinkage rate of the inorganic plate is within the above range, the inorganic plate can be more resistant to dimensional shrinkage and warpage. The carbonation shrinkage rate of the inorganic plate is a value measured in the same manner as in the examples.
〔セメント成形材料〕
セメント成形材料は、セメント系材料、珪酸質材料、補強繊維およびフライアッシュが少なくとも配合されたものである。
[Cement molding material]
The cement molding material is a mixture of at least a cement material, a siliceous material, a reinforcing fiber and fly ash.
セメント系材料、珪酸質材料、補強繊維およびフライアッシュの配合割合は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは、セメント系材料２５〜５０質量％、珪酸質材料１５〜４０質量％、補強繊維３〜１２質量％、フライアッシュ１〜２０質量％である。セメント成形材料の配合割合が上記範囲内であれば、建築用のパネルとして要求される、表面地合や機械的強度などの性能を満たす無機質板とすることができる。 The mixing ratio of the cement-based material, the siliceous material, the reinforcing fiber and the fly ash is preferably 25 to 50% by mass of the cement-based material, 15 to 40% by mass of the siliceous material, and reinforced with respect to the total mass of the cement molding material. The fibers are 3 to 12% by mass and the fly ash is 1 to 20% by mass. When the mixing ratio of the cement molding material is within the above range, it is possible to obtain an inorganic plate that satisfies the performance required for a building panel, such as surface texture and mechanical strength.
セメント成形材料には、上記成分の他に、適宜、混和材料が配合されていてもよい。混和材料としては、例えば、減水剤、増粘剤、着色剤、顔料、粘度調整剤などが挙げられる。なお、セメント成形材料にポリマーと乳化剤とを配合し、逆乳化エマルジョンを調製してもよい。 In addition to the above components, the cement molding material may be appropriately mixed with an admixture. Examples of the admixture include a water reducing agent, a thickener, a coloring agent, a pigment, and a viscosity modifier. The inverse emulsified emulsion may be prepared by mixing the polymer and the emulsifier with the cement molding material.
（セメント系材料）
セメント系材料としては、普通セメントを用いることができ、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、アルミナセメント、ハイアルミナセメント、シリカフュームセメントなどを用いることができる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。好ましくは、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、アルミナセメント、ハイアルミナセメントおよびシリカフュームセメントからなる群より選ばれる少なくとも１種以上である。ただし、セメント原材料にはあらかじめ添加剤などが含まれていてもよい。
(Cement-based material)
As the cement material, ordinary cement can be used, and for example, Portland cement, fly ash cement, blast furnace cement, alumina cement, high alumina cement, silica fume cement and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of Portland cement, fly ash cement, blast furnace cement, alumina cement, high alumina cement and silica fume cement. However, the cement raw material may include additives in advance.
セメント系材料の配合割合は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは２５〜５０質量％、より好ましくは３０〜４５質量％である。 The blending ratio of the cement-based material is preferably 25 to 50% by mass, more preferably 30 to 45% by mass, based on the total mass of the cement molding material.
（珪酸質材料）
珪酸質材料としては、例えば、珪石粉、シリカ粉、シリカヒューム、シラスバルーン、パーライト、マイカ、ケイ藻土、ドロマイト、ウォラストナイト、ガラス粉、ケイ質粘土、ベントナイトなどを用いることができる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。好ましくは、珪石粉、シリカ粉、シリカヒューム、シラスバルーン、パーライト、マイカ、ケイ藻土、ドロマイト、ウォラストナイト、ガラス粉、ケイ質粘土およびベントナイトからなる群より選ばれる少なくとも１種以上である。
(Silica material)
Examples of siliceous materials that can be used include silica stone powder, silica powder, silica fume, silas balloon, perlite, mica, diatomaceous earth, dolomite, wollastonite, glass powder, siliceous clay, and bentonite. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, at least one selected from the group consisting of silica stone powder, silica powder, silica fume, silas balloon, perlite, mica, diatomaceous earth, dolomite, wollastonite, glass powder, siliceous clay and bentonite.
珪酸質材料の配合割合は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは１５〜４０質量％、より好ましくは２０〜３５質量％である。 The content of the siliceous material is preferably 15 to 40% by mass, more preferably 20 to 35% by mass, based on the total mass of the cement molding material.
（補強繊維）
補強繊維としては、例えば、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アセテート繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機繊維；ガラス繊維；炭素繊維；セラミック繊維；金属繊維などを用いることができる。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。好ましくは、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、アセテート繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維および金属繊維から選ばれる群より選ばれる少なくとも１種以上である。補強繊維の繊維長は、特に限定されず、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは２〜８ｍｍである。補強繊維の繊維径は、特に限定されず、１〜１００μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。
(Reinforcing fiber)
As the reinforcing fiber, for example, organic fiber such as vinylon fiber, polyester fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, acetate fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber; glass fiber; carbon fiber; ceramic fiber; metal fiber and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is at least one selected from the group selected from vinylon fiber, polyester fiber, polyamide fiber, acrylic fiber, acetate fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, glass fiber, carbon fiber, ceramic fiber and metal fiber. The fiber length of the reinforcing fiber is not particularly limited and is preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 2 to 8 mm. The fiber diameter of the reinforcing fiber is not particularly limited and is 1 to 100 μm, more preferably 10 to 30 μm.
補強繊維の配合割合は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは３〜１２質量％、より好ましくは５〜１０質量％である。 The blending ratio of the reinforcing fibers is preferably 3 to 12% by mass, more preferably 5 to 10% by mass, based on the total mass of the cement molding material.
（フライアッシュ）
フライアッシュとしては、石炭火力発電所において微粉炭を燃焼する際、溶融した灰分が冷却されて球状となった微細粒子を電気集塵器等で捕集した副産物を用いることができる。
(Fly ash)
As the fly ash, when burning pulverized coal in a coal-fired power plant, it is possible to use a by-product obtained by collecting fine particles that have become spherical due to cooling of molten ash by an electrostatic precipitator or the like.
フライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、好ましくは３０００ｃｍ２／ｇ未満である。ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇを超えると、得られる無機質板の地合が悪化しやすくなる。さらに、セメント成形材料が粘着剤や分散剤を含み、セメント成形材料が押出成形により成形される場合、物理的又は化学的吸着によってメチルセルロースや分散剤が十分に作用せず、押出成形時に流れ難くなり、得られる無機質板の地合が不良となりやすい。ここで、ブレーン値は実施例に記載の方法により測定された値である。 Fly ash, Blaine value is less than 4000 cm 2 / g, preferably less than 300 0c m 2 / g. When the Blaine value exceeds 4000 cm 2 / g, the texture of the obtained inorganic plate tends to deteriorate. Furthermore, when the cement molding material contains an adhesive or a dispersant, and the cement molding material is molded by extrusion molding, methyl cellulose or the dispersant does not sufficiently function due to physical or chemical adsorption, and it becomes difficult to flow during extrusion molding. The formation of the obtained inorganic plate is likely to be poor. Here, the Blaine value is a value measured by the method described in Examples.
フライアッシュの主成分はシリカ（ＳｉＯ２）とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）であり、この２つの無機質成分で例えば全体の７０〜８０質量％を占める。その他、典型的には少量の酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）等を含有している。 The main components of fly ash are silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ), and these two inorganic components account for, for example, 70 to 80 mass% of the whole. In addition, it typically contains a small amount of ferric oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), and the like.
フライアッシュの化学成分は、ブレーン値が上述した範囲内であれば特に限定されず、フライアッシュの総質量に対して、好ましくは、ＳｉＯ２が５０〜７０質量％、Ａｌ２Ｏ３が１６〜２０質量％、Ｆｅ２Ｏ３が５〜６質量％、ＣａＯが１〜３質量％である。フライアッシュの品質は、ブレーン値が上述した範囲内であれば特に限定されず、例えば、ＪＩＳＡ ６２０１−２００８（コンクリート用フライアッシュ）に規定されているフライアッシュI種、II種、III種、IV種のいずれかに該当する品質であってもよいし、コストの観点から、ＳｉＯ２の割合が５０質量％未満であってもよい。 The chemical composition of fly ash is not particularly limited as long as the Blaine value is within the above range, and preferably 50 to 70 mass% of SiO 2 and 16 to 16 of Al 2 O 3 with respect to the total mass of the fly ash. 20 mass%, Fe 2 O 3 is 5 to 6 mass%, and CaO is 1 to 3 mass%. The quality of fly ash is not particularly limited as long as the Blaine value is within the above range, and for example, fly ash type I, type II, type III, IV specified in JIS A 6201-2008 (fly ash for concrete) is used. The quality may correspond to any of the species, or the ratio of SiO 2 may be less than 50% by mass from the viewpoint of cost.
フライアッシュの配合割合は、セメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％、好ましくは３〜２０質量％、より好ましくは５〜２０質量％である。フライアッシュの配合割合が２０質量％を超えると、得られる無機質板の強度実現性が低くなりやすく、表面地合が不良となりやすい。フライアッシュの配合割合が１質量％未満であると、得られる無機質板の炭酸化による寸法変化や反りの発生を抑制することができない。すなわち、フライアッシュの配合割合を上記範囲内とすれば、例えば、建築用のパネルに要求される性能面での悪影響がほとんどなく、無機質板の寸法収縮や反りの原因となる炭酸化を大幅に抑制することができる。さらに、安価なフライアッシュを使用することで、製造コストを増加させることなく、経年劣化する塗膜保護と異なり、効果持続性が向上する。 The blending ratio of fly ash is 1 to 20% by mass, preferably 3 to 20% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass, based on the total mass of the cement molding material. When the blending ratio of fly ash exceeds 20 mass%, the strength realization of the obtained inorganic plate tends to be low, and the surface texture tends to be poor. If the blending ratio of fly ash is less than 1% by mass, it is impossible to suppress dimensional change and warpage of the resulting inorganic plate due to carbonation. That is, if the blending ratio of fly ash is within the above range, for example, there is almost no adverse effect on the performance required for the panel for construction, and the carbonation that causes dimensional shrinkage and warpage of the inorganic plate is significantly increased. Can be suppressed. Furthermore, by using inexpensive fly ash, the effect persistence is improved without increasing the manufacturing cost, unlike the case of coating film protection that deteriorates over time.
フライアッシュの強熱減量は、特に限定されず、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。フライアッシュの強熱減量が上記範囲内であれば、表面地合がより良好な無機質板とすることができる。なお、強熱減量は、実施例と同様にして測定した値である。 The ignition loss of fly ash is not particularly limited and is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. When the loss on ignition of fly ash is within the above range, an inorganic plate having a better surface texture can be obtained. The ignition loss is a value measured in the same manner as in the examples.
フライアッシュの平均粒径は、特に限定されず、好ましくは１５〜２５μｍである。平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での平均粒径を意味する。 The average particle size of fly ash is not particularly limited and is preferably 15 to 25 μm. The average particle size means the average particle size at an integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method.
セメント成形材料には、軽量骨材が配合されるのが好ましい。これにより、得られる無機質板の軽量化を図ることができ、また、寸法安定性がよく、耐候性の高い無機質板とすることができる。軽量骨材としては、例えば、パーライト、焼成バーミキュライト、フライアッシュバルーン、合成樹脂ビーズ、合成樹脂発泡体などを用いることができる。軽量骨材の配合量は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは０．１〜１．５質量％である。 A lightweight aggregate is preferably blended with the cement molding material. As a result, it is possible to reduce the weight of the obtained inorganic plate, and it is also possible to obtain an inorganic plate having good dimensional stability and high weather resistance. As the lightweight aggregate, for example, perlite, fired vermiculite, fly ash balloon, synthetic resin beads, synthetic resin foam or the like can be used. The blending amount of the lightweight aggregate is preferably 0.1 to 1.5 mass% with respect to the total mass of the cement molding material.
セメント成形材料には、増量材が配合されるのが好ましい。これにより、反応性を向上することができる。増量材としては、無機質板の粉砕品などを用いることができる。増量材の配合量は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは１０〜２０質量％である。 The cement molding material preferably contains a filler. Thereby, the reactivity can be improved. As the extender, a crushed product of an inorganic plate or the like can be used. The compounding amount of the extender is preferably 10 to 20 mass% with respect to the total mass of the cement molding material.
セメント成形材料には、増粘剤が配合されるのが好ましい。これにより、粘度を調整して成形しやすいセメント成形材料とすることができる。増粘剤としては、セメント系の材料に通常用いられる増粘剤であればよく、例えば、メチルセルロースなどのセルロース系増粘剤、水溶性の増粘剤などを用いることができる。増粘剤の配合量は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは０．５〜３質量％である。また、セメント成形材料に分散剤および増粘剤が配合されている場合、分散剤および増粘剤の合計量が、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは０．５〜３質量％である。 It is preferable that a thickening agent is added to the cement molding material. This makes it possible to obtain a cement molding material whose viscosity is adjusted and which is easy to mold. The thickener may be any thickener commonly used for cement-based materials, and examples thereof include cellulosic thickeners such as methylcellulose and water-soluble thickeners. The compounding amount of the thickener is preferably 0.5 to 3 mass% with respect to the total mass of the cement molding material. When the cement molding material contains a dispersant and a thickener, the total amount of the dispersant and the thickener is preferably 0.5 to 3 mass% with respect to the total mass of the cement molding material. is there.
セメント成形材料には、分散剤が配合されるのが好ましい。これにより、セメント分散性の高い材料を得ることができる。分散剤は、セメント系の材料に通常用いられる界面活性剤などであってよい。分散剤としては、ＡＥ減水剤などを用いることができる。分散剤は、標準形、遅延形、促進形のいずれであってもよい。分散剤の配合量は、セメント成形材料の総質量に対して、好ましくは０．５〜３質量％である。 The cement molding material preferably contains a dispersant. As a result, a material having a high cement dispersibility can be obtained. The dispersant may be a surfactant or the like commonly used in cement-based materials. As the dispersant, an AE water reducing agent or the like can be used. The dispersant may be standard, delayed or accelerated. The compounding amount of the dispersant is preferably 0.5 to 3 mass% with respect to the total mass of the cement molding material.
［無機質板の製造方法］
無機質板の製造方法は、セメント成形材料を調製する工程（ａ）と、セメント成形材料を成形して成形体を得る工程（ｂ）と、得られた成形体を硬化する工程（ｃ）とを含む。特に、本実施形態に係る無機質板を製造する方法として、セメント成形材料を押出成形して成形体を得、この成形体をオートクレーブ養生して無機質板を得ることが好ましい。押出成形により無機質板を製造すると、セメント成形材料の押出が滑らかになって表面地合がより良好な無機質板とすることができる。
[Method of manufacturing inorganic plate]
The method for producing an inorganic plate comprises a step (a) of preparing a cement molding material, a step (b) of molding a cement molding material to obtain a molded body, and a step (c) of curing the molded body obtained. Including. In particular, as a method for producing the inorganic plate according to the present embodiment, it is preferable to extrude a cement molding material to obtain a molded body, and subject the molded body to autoclave curing to obtain the inorganic plate. When the inorganic plate is manufactured by extrusion molding, the extrusion of the cement molding material becomes smooth, and the inorganic plate having a better surface texture can be obtained.
〔工程（ａ）〕
工程（ａ）では、セメント系材料、珪酸質材料、補強繊維、フライアッシュおよび必要に応じて上述した混和材料を混合してセメント成形材料を得る。次いで、得られたセメント成形材料と水とを混合して均一攪拌することによって、液状物または粘性の高い流動体とする。水の添加量は、セメント成形材料の総質量に対して、分散性と成形性の観点から、好ましくは１０〜１００質量％である。
[Step (a)]
In the step (a), a cement-based material, a siliceous material, a reinforcing fiber, fly ash and, if necessary, the above-mentioned admixture materials are mixed to obtain a cement molding material. Next, the obtained cement molding material and water are mixed and uniformly stirred to obtain a liquid material or a highly viscous fluid. From the viewpoint of dispersibility and moldability, the amount of water added is preferably 10 to 100 mass% with respect to the total mass of the cement molding material.
〔工程（ｂ）〕
工程（ｂ）では、工程（ａ）で調製したセメント成形材料を成形して成形体を得る。
[Step (b)]
In the step (b), the cement molding material prepared in the step (a) is molded to obtain a molded body.
成形方法としては、特に限定されず、例えば、押出法、抄造法、注型法などが挙げられ、これはプレスなどと組み合わせてもよい。なかでも、押出法が好ましい。押出法により成形されて得られた無機質板は、例えば、一般的な抄造法により成形されて得られた無機質板と比べて、脱水時の水抜け穴が発生しにくいため、耐久性に優れる。 The molding method is not particularly limited, and examples thereof include an extrusion method, a papermaking method, and a casting method, which may be combined with a press or the like. Of these, the extrusion method is preferred. An inorganic plate obtained by molding by an extrusion method is excellent in durability because it is less likely to cause a water drainage hole during dehydration as compared with an inorganic plate obtained by molding by a general papermaking method.
押出法では、例えば、セメント成形材料を押出機に投入し、真空脱気した後、口金から押し出してセメント成形材料を成形する。ただし、この状態では成形体は完全に硬化しておらず、いわゆるグリーンシートの状態となっている。得られたグリーンシートは、必要に応じて、コンベアなどの搬送によりプレス機に送られ、プレス成形される。 In the extrusion method, for example, a cement molding material is charged into an extruder, deaerated in vacuum, and then extruded from a die to mold the cement molding material. However, in this state, the molded body is not completely cured and is in a so-called green sheet state. The obtained green sheet is sent to a press machine by a conveyer such as a conveyor, if necessary, and press-formed.
口金の形状は、特に限定されず、無機質板の形状等に応じて適宜選択すればよい。真空脱気する際の真空度は、好ましくは７９〜９５ｋＰａである。 The shape of the die is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the shape of the inorganic plate and the like. The degree of vacuum during vacuum deaeration is preferably 79 to 95 kPa.
プレス成形する方法としては、例えば、ホットプレスなどが挙げられる。ホットプレスにより、離型性よく、セメント成形材料を成形することができる。すなわち、室温でプレスした場合、プレス型にセメント成形材料が付着して、後残りする場合があるが、熱をかけてプレスすることにより、セメント成形材料の付着を低減し、成形後の材料を容易に離型させることができる。また、ホットプレスでは、離型剤を使用しなくても容易にセメント成形材料を離型することができる。なお、さらなる離型性を得るために離型剤を使用してもよい。離型剤を使用する場合は、プレス型に塗布してもよいし、セメント成形材料の表面に噴き付けるなどしてもよい。 Examples of the method of press molding include hot pressing. By hot pressing, the cement molding material can be molded with good releasability. That is, when pressed at room temperature, the cement molding material may adhere to the press die and remain behind, but by applying heat to reduce the adhesion of the cement molding material, the material after molding is reduced. It can be easily released. Further, the hot press can easily release the cement molding material without using a release agent. A release agent may be used to obtain further release properties. When a release agent is used, it may be applied to a press die or sprayed on the surface of the cement molding material.
〔工程（ｃ）〕
工程（ｃ）では、例えば、得られた成形体に、一次養生が施され、ある程度の強度が確保されてから、二次養生（オートクレーブ養生）が施される。これにより、表面地合や強度などの性能を確保しつつ、寸法収縮や反りが発生しにくい無機質板が作製される。
[Step (c)]
In the step (c), for example, the obtained molded body is subjected to primary curing to ensure a certain level of strength, and then secondary curing (autoclave curing). This makes it possible to manufacture an inorganic plate that is resistant to dimensional shrinkage and warpage while ensuring performance such as surface texture and strength.
一次養生としては、セメント成形材料の材質や成形方法などにより適宜調整すればよく、例えば、常温養生や蒸気養生などが挙げられる。具体的には、一次養生は、例えば、常圧下、４０〜９０℃の温度で４〜１２時間行われるのが好ましい。 The primary curing may be appropriately adjusted depending on the material of the cement molding material, the molding method and the like, and examples thereof include room temperature curing and steam curing. Specifically, the primary curing is preferably performed at a temperature of 40 to 90 ° C. under normal pressure for 4 to 12 hours.
オートクレーブ養生は、一次養生の条件、セメント成形材料の材質、成形方法などにより適宜調整すればよく、例えば、５０６５〜８１０４ｈＰａ（５〜８気圧）下、１６０〜１８０℃の温度で４〜１２時間行われるのが好ましい。 The autoclave curing may be appropriately adjusted depending on the conditions of the primary curing, the material of the cement molding material, the molding method, and the like. Preferably.
無機質板は、各種の塗装、焼付、加工（切削や接着など）が施されてもよい。さらに、得られた無機質板は、必要に応じて、ジェットゾーンドライヤーなどを用いて、含水率が調製されてもよい。 The inorganic plate may be subjected to various coatings, baking, and processing (cutting, bonding, etc.). Further, the water content of the obtained inorganic plate may be adjusted by using a jet zone dryer or the like, if necessary.
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
〔実施例１〜３、比較例１〜４〕
セメント系材料としてセメント、珪酸質材料として珪石粉、フライアッシュ、補強繊維、軽量骨材、増量材、増粘剤および分散剤を表１に示す配合割合で混合したセメント成形材料に、水をセメント成形材料の総質量に対して２８質量％加えて流動体を得た。得られた流動体を押出機に投入し、口金部材から押出し、グリーンシートを得た。このグリーンシートに、常圧下、６５℃の温度で１５時間の条件で一次養生を施した後、１７０℃の温度で１２時間の条件でオートクレーブ養生を施し、無機質板を得た。
[Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 4]
Cement as a cement-based material, silica stone powder as a siliceous material, fly ash, reinforcing fiber, lightweight aggregate, extender, thickener, and dispersant are mixed in a cement molding material at a mixing ratio shown in Table 1, and water is cemented. 28 mass% was added to the total mass of the molding material to obtain a fluid. The obtained fluid was put into an extruder and extruded from a die member to obtain a green sheet. The green sheet was subjected to primary curing at a temperature of 65 ° C. for 15 hours under normal pressure, and then autoclave curing at a temperature of 170 ° C. for 12 hours to obtain an inorganic plate.
フライアッシュＡないしＣについて、下記測定方法により性状を分析した。その結果を表２に示す。 The properties of fly ash A to C were analyzed by the following measuring methods. The results are shown in Table 2.
（ブレーン値の測定）
フライアッシュのブレーン値は、セメントの物理試験方法（ＪＩＳ Ｒ ５２０１）に定められるブレーン空気透過装置を用いて、測定した。
(Measurement of Blaine value)
The Blaine value of fly ash was measured by using a Blaine air permeation apparatus specified in the physical test method for cement (JIS R 5201).
（強熱減量の測定）
フライアッシュの強熱減量は、「コンクリート用フライアッシュの強熱減量の測定方法」（ＪＩＳ Ａ ６２０１）に準拠して測定した。
(Measurement of loss on ignition)
The ignition loss of fly ash was measured according to "Measurement method of ignition loss of fly ash for concrete" (JIS A 6201).
得られた無機質板について、表面地合、曲げ強度、炭酸化収縮率および総合評価を下記評価方法により行った。その結果を表３に示す。 The surface texture, bending strength, carbonation shrinkage rate and comprehensive evaluation of the obtained inorganic plate were performed by the following evaluation methods. The results are shown in Table 3.
（表面地合の評価）
無機質板を目視により下記の５段階で評価した。
５点：表面に凹凸や亀裂が確認できなかった。
４点：表面に僅かな凹凸が確認できた。
３点：表面に凹凸が確認できた。
２点：表面に僅かな亀裂が確認できた。
１点：表面に大きな亀裂が確認できた。
(Evaluation of surface texture)
The inorganic plate was visually evaluated in the following 5 grades.
5 points: No irregularities or cracks were confirmed on the surface.
4 points: slight unevenness was confirmed on the surface.
3 points: Unevenness was confirmed on the surface.
2 points: A slight crack was confirmed on the surface.
1 point: A large crack was confirmed on the surface.
（曲げ強度の評価）
無機質板の曲げ強度は、ＪＩＳ Ａ １４０８に準拠して測定した。
(Evaluation of bending strength)
The bending strength of the inorganic plate was measured according to JIS A 1408.
（乾燥比重の測定）
乾燥比重は、１０５℃で２４時間乾燥後の比重を算出した。
(Measurement of dry specific gravity)
As the dry specific gravity, the specific gravity after drying at 105 ° C. for 24 hours was calculated.
（炭酸化収縮率の評価）
炭酸化収縮率は、無機質板（４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍｔ）を用い、炭酸化の促進処理前と促進処理後の一辺の寸法（長さ）を測定して、下記式（１）より算出した。炭酸化の促進処理は、温度３０℃、湿度６０％、ＣＯ２ガス濃度５％の雰囲気中で４２日間放置することにより行った。
(Evaluation of carbonation shrinkage)
The carbonation shrinkage ratio was calculated from the following formula (1) by using an inorganic plate (40 mm × 40 mm × 160 mmt), measuring the dimension (length) of one side before and after the carbonation promoting treatment. The accelerating treatment of carbonation was performed by leaving it for 42 days in an atmosphere having a temperature of 30 ° C., a humidity of 60% and a CO 2 gas concentration of 5%.
炭酸化収縮率（％）＝［｛促進処理前の長さ（ｍｍ）−促進処理後の長さ（ｍｍ）｝／｛促進処理前の長さ（ｍｍ）｝］×１００・・・（１） Carbonation shrinkage rate (%) = [{length before acceleration treatment (mm) -length after acceleration treatment (mm)} / {length before acceleration treatment (mm)} × 100 ... (1 )
実施例１〜３では、フライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、かつセメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％配合されているので、総合評価が「○」または「◎」であった。すなわち、実施例で得られた無機質板は、表面地合や機械的強度などの性能を確保しつつ、寸法収縮や反りが発生しにくい無機質板であった。 In Examples 1 to 3, the fly ash has a Blaine value of less than 4000 cm 2 / g and is blended in an amount of 1 to 20% by mass with respect to the total mass of the cement molding material. It was “◎”. That is, the inorganic plates obtained in the examples were inorganic plates in which dimensional shrinkage and warpage were less likely to occur while ensuring properties such as surface formation and mechanical strength.
一方、比較例１〜４では、フライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、かつセメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％配合されていることを満たさないので、総合評価が「△」または「×」であった。すなわち、比較例で得られた無機質板は、表面地合や機械的強度などの性能を確保しつつ、寸法収縮や反りが発生しにくい無機質板ではなかった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, the fly ash does not satisfy that the Blaine value is less than 4000 cm 2 / g and that the content is 1 to 20% by mass based on the total mass of the cement molding material, so that the total amount of The evaluation was “Δ” or “x”. That is, the inorganic plate obtained in the comparative example was not an inorganic plate in which dimensional shrinkage and warpage were less likely to occur while ensuring properties such as surface formation and mechanical strength.
Claims (1)
前記フライアッシュの強熱減量が３％未満であり、
前記フライアッシュの平均粒径が１５〜２５μｍであり、
前記フライアッシュは、ブレーン値が４０００ｃｍ２／ｇ未満であり、前記セメント成形材料の総質量に対して１〜２０質量％配合されていることを特徴とする無機質板。 An inorganic plate molded with a cement molding material containing at least a cement material, a siliceous material, a reinforcing fiber and fly ash,
Ignition loss of the fly ash is less than 3%,
The average particle size of the fly ash is 15 to 25 μm,
The fly ash has a Blaine value of less than 4000 cm 2 / g and is blended in an amount of 1 to 20 mass% with respect to the total mass of the cement molding material.
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