JP6910777B2 - Manufacturing method of building materials - Google Patents
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Description
本発明は、建材の製造方法と建材に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a building material and a building material.
建築物の外壁や内壁を構成する建材として、窯業系サイディングボードや金属系サイディングボード、ALCボード(Autoclaved Lightweight aerated Concrete)などが適用されている。中でも、窯業系サイディングボードは、木質セメント板、木毛セメント板、パルプ繊維混入セメント板、木片混入セメントけい酸カルシウム板、木繊維混入セメントけい酸カルシウム板などの無機質材を用いた建材であり、表面の意匠性に優れている。 Ceramic siding boards, metal siding boards, ALC boards (Autoclaved Lightweight aerated Concrete), etc. are applied as building materials that make up the outer and inner walls of buildings. Among them, ceramic siding boards are building materials using inorganic materials such as wood cement board, wood wool cement board, pulp fiber mixed cement board, wood piece mixed cement calcium silicate board, and wood fiber mixed cement calcium silicate board. Excellent surface design.
ここで、特許文献1には、表層、芯層、裏層の三層からなり、それぞれの層が水硬性材料と、ケイ酸含有物質と、木質補強材とからなる、平均比重が1.1以上の木質セメント板が記載されている。 Here, Patent Document 1 includes three layers, a surface layer, a core layer, and a back layer, each of which is composed of a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and a wood reinforcing material, and has an average specific gravity of 1.1. The above wood cement board is described.
特許文献1に記載の木質セメント板によれば、表面に鋭角で深い凹凸を有することから造形性に優れているという効果が奏される。ここで、「造形性」とは、表層の表面にエンボス柄等の凹凸模様を良好に形成できる性能を意味している。 According to the wood cement board described in Patent Document 1, since the surface has acute angles and deep irregularities, the effect of being excellent in formability is exhibited. Here, "formability" means the ability to satisfactorily form an uneven pattern such as an embossed pattern on the surface of the surface layer.
一方、特許文献2には、軽量骨材を用いることにより軽量化した押出成形物である軽量厚物硬化体が記載されている。 On the other hand, Patent Document 2 describes a lightweight thick cured product which is an extruded product whose weight has been reduced by using a lightweight aggregate.
特許文献1に記載の木質セメント板によれば、造形性に優れているという利点があるものの、平均比重が1.1以上であり、昨今の木質セメント板の施工時における作業性や運搬性を考慮すると、より一層の軽量化が必要となる。 According to the wood cement board described in Patent Document 1, although it has an advantage of excellent formability, the average specific gravity is 1.1 or more, and the workability and transportability at the time of construction of the wood cement board in recent years can be improved. Considering this, further weight reduction is required.
一方、特許文献2に記載の軽量厚物硬化体によれば、生産性よく低価格で製造できるという利点があるが、軽量骨材を用いた製造方法に代わる新しい製造方法が望まれていた。 On the other hand, the lightweight thick cured product described in Patent Document 2 has an advantage that it can be produced with high productivity and at a low price, but a new production method that replaces the production method using a lightweight aggregate has been desired.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、軽量で造形性に優れた建材の製造方法及び建材を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a building material which is lightweight and has excellent formability, and a building material.
前記目的を達成すべく、本発明の第一の態様による建材の製造方法は、水硬性材料、ケイ酸含有物、およびアルミ粉末を含む芯層用材料を養生することにより、前記アルミ粉末を反応させて気泡を形成するとともに、前記水硬性材料と前記ケイ酸含有物を未完全硬化させて発泡性芯層マットを形成する第一のステップと、水硬性材料、ケイ酸含有物を含む表層用材料を散布して無発泡性表層マットを形成する第二のステップと、前記無発泡性表層マットの上に、前記発泡性芯層マットを積載し、前記無発泡性表層マットと前記発泡性芯層マットを有する積層マットを形成する第三のステップと、前記積層マットをプレスし、養生する第四のステップと、を備えるものである。 In order to achieve the above object, the method for producing a building material according to the first aspect of the present invention reacts the aluminum powder by curing a material for a core layer containing a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and an aluminum powder. For the first step of forming a foamable core layer mat by incompletely curing the hydraulic material and the silicic acid-containing material while forming bubbles, and for a surface layer containing the hydraulic material and the silicic acid-containing material. The second step of spraying the material to form the non-foaming surface mat, and the foaming core layer mat are loaded on the non-foaming surface mat, and the non-foaming surface mat and the foaming core are loaded. It includes a third step of forming a laminated mat having a layered mat, and a fourth step of pressing and curing the laminated mat.
本発明の第一の態様による製造方法によれば、発泡性芯層マットにより軽量であるとともに、無発泡性表層マットにより造形性に優れた建材を製造できる。 According to the manufacturing method according to the first aspect of the present invention, it is possible to manufacture a building material which is lightweight by the foamable core layer mat and has excellent formability by the non-foamable surface layer mat.
特に、積層マットをプレスする際に、発泡性芯層マットが養生により未完全硬化されたマットであるのに対し、無発泡性表層マットは養生されていないマットなので、芯層マットは表層マットよりも硬く、潰れにくい。そのため、得られた建材は、同じ厚みのセメント板等の通常の建材よりも軽量な建材を製造することができる。 In particular, when pressing a laminated mat, the foamable core layer mat is a mat that has not been completely cured by curing, whereas the non-foamable surface layer mat is a mat that has not been cured, so the core layer mat is more than the surface layer mat. Is hard and hard to crush. Therefore, the obtained building material can be used to produce a building material that is lighter than a normal building material such as a cement plate having the same thickness.
また、発泡性芯層マットが未完全硬化状態のマットなので、積層マットを形成した後にプレス、養生することで、各層間の密着性に優れた建材を製造することができる。 Further, since the foamable core layer mat is a mat in an incompletely cured state, a building material having excellent adhesion between each layer can be produced by pressing and curing after forming the laminated mat.
更に、水硬性材料、ケイ酸含有物を含む表層用材料を散布して無発泡性表層マットを形成することにより、発泡性芯層マットに比して気泡の無い緻密な無発泡性表層マットを形成することができる。このため、プレスにより表面に凹凸模様を良好に形成できるといった造形性に優れる。 Furthermore, by spraying a surface layer material containing a hydraulic material and a silicic acid-containing material to form a non-foaming surface layer mat, a dense non-foaming surface layer mat having no bubbles as compared with a foam core layer mat can be obtained. Can be formed. Therefore, it is excellent in formability such that an uneven pattern can be satisfactorily formed on the surface by pressing.
なお、第一のステップにおける未完全硬化とは、無発泡性表層マットの上に搬送可能なほどに発泡性芯層マットに一定の硬化が進んでいて、更に養生を行えば硬化が更に進む状態を意味する。 The incomplete curing in the first step is a state in which the foamable core layer mat has been cured to a certain extent so that it can be transported on the non-foaming surface layer mat, and further curing is performed. Means.
水硬性材料としては例えばセメント、スラグ、石膏等が適用でき、ケイ酸含有物としては例えばフライアッシュ、フライアッシュバルーン、珪砂、珪藻土やシリカフューム等が適用できる。 As the hydraulic material, for example, cement, slag, gypsum and the like can be applied, and as the silicic acid-containing material, for example, fly ash, fly ash balloon, silica sand, diatomaceous earth, silica fume and the like can be applied.
養生としては、自然養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等があり、いずれかのみを行っても良いし、二種以上を行っても良い。 As the curing, there are natural curing, steam curing, autoclave curing and the like, and only one of them may be performed, or two or more kinds may be performed.
プレスとしては、ロールプレス、フィルタープレス、スタックプレス等があり、いずれかのみを行っても良いし、二種以上を行っても良い。 Examples of the press include a roll press, a filter press, a stack press, and the like, and only one of them may be used, or two or more types may be used.
また、本発明による建材の製造方法の第二の態様は、前記第二のステップにおいて、前記無発泡性表層マットをプレスするものである。 In addition, the second aspect of the method for producing a building material according to the present invention is to press the non-foaming surface layer mat in the second step.
発泡性芯層マットを積載する前に予め第二のステップで無発泡性表層マットをプレスし、発泡性芯層マットを積載して、第四のステップで再度プレスするので、得られた建材においては、無発泡性表層マットのみが二回プレスされることとなる。そのため、表層を一層緻密にすることができ、造形性に優れた製造方法となる。 Before loading the foamable core layer mat, the non-foamable surface layer mat is pressed in advance in the second step, the foamable core layer mat is loaded, and the press is performed again in the fourth step. Will only press the non-foaming surface mat twice. Therefore, the surface layer can be made more dense, and the manufacturing method is excellent in formability.
本発明の第三の態様による建材の製造方法において、前記第三のステップは、前記発泡性芯層マットの上に、水硬性材料、ケイ酸含有物を含む裏層用材料を散布して無発泡性裏層マットを形成するステップを更に有するものである。 In the method for producing a building material according to the third aspect of the present invention, in the third step, a hydraulic material and a back layer material containing a silicic acid-containing material are sprayed on the foamable core layer mat. It further has a step of forming an effervescent backing mat.
水硬性材料、ケイ酸含有物を含む裏層用材料を散布して無発泡性裏層マットを形成することにより、製造される建材の裏面を補強することができる。例えば、建材の長手方向の端部を二人の作業員が把持して運搬する際に、建材の中央付近に引張応力が生じてクラックが発生する懸念があるが、第三の態様による建材では、建材が破損しにくくなる。なお、裏層用材料は、例えばパルプ、木粉、木フレーク、合成繊維等の補強材を含むことができ、補強材を含むと建材の柔軟性が向上し、破損がより抑制できるので、好ましい。 By spraying a back layer material containing a hydraulic material and a silicic acid-containing material to form a non-foaming back layer mat, the back surface of the manufactured building material can be reinforced. For example, when two workers grip and transport the end of the building material in the longitudinal direction, there is a concern that tensile stress may occur near the center of the building material and cracks may occur. , Building materials are less likely to be damaged. The material for the back layer can include, for example, a reinforcing material such as pulp, wood powder, wood flakes, and synthetic fibers. If the reinforcing material is contained, the flexibility of the building material is improved and damage can be further suppressed, which is preferable. ..
また、本発明による建材の製造方法の第四の態様は、前記第三のステップにおいて、前記発泡性芯層マットの厚みは、前記積層マットを構成するマットの中で一番厚いものである。 Further, in the fourth aspect of the method for producing a building material according to the present invention, in the third step, the thickness of the foamable core layer mat is the thickest among the mats constituting the laminated mat.
発泡性芯層マットの厚みを、積層マットを構成するマットの中で一番厚くすることで、建材を構成する層の中で発泡性芯層が一番厚い建材が製造できる。製造された建材は、無発泡性表層の効果によって造形性に優れるとともに、建材を構成する層の中で多数の気泡を具備する発泡性芯層が一番厚いことにより、一層の軽量化が図られる。 By making the thickness of the foamable core layer mat the thickest among the mats constituting the laminated mat, it is possible to manufacture a building material having the thickest foamable core layer among the layers constituting the building material. The manufactured building material has excellent formability due to the effect of the non-foaming surface layer, and the foamable core layer having a large number of bubbles is the thickest among the layers constituting the building material, so that the weight is further reduced. Be done.
また、本発明の第五の態様による建材の製造方法は、前記第三のステップにおいて、前記無発泡性裏層マットの厚みは前記無発泡性表層マットの厚み以上のものである。 Further, in the method for producing a building material according to the fifth aspect of the present invention, in the third step, the thickness of the non-foaming back layer mat is equal to or larger than the thickness of the non-foaming surface layer mat.
無発泡性裏層マットの厚みを無発泡性表層マットの厚み以上とすることで、無発泡性裏層の厚みが無発泡性表層の厚み以上の建材を製造できる。運搬時にクラックが生じ難い無発泡性裏層が無発泡性表層と同じ厚みを有しているかそれ以上に厚いことから、無発泡性裏層においてクラックが一層生じ難くなり、運搬時の破損抑制効果が一層高まる。 By setting the thickness of the non-foaming back layer mat to be equal to or greater than the thickness of the non-foaming surface layer mat, it is possible to manufacture a building material in which the thickness of the non-foaming back layer is equal to or greater than the thickness of the non-foaming surface layer. Since the non-foaming back layer, which is less likely to cause cracks during transportation, has the same thickness as or thicker than the non-foaming surface layer, cracks are less likely to occur in the non-foaming back layer, and the effect of suppressing damage during transportation is achieved. Will increase further.
さらに、本発明の第六の態様による建材の製造方法は、前記無発泡性表層マットの質量:前記発泡性芯層マットの質量:前記無発泡性裏層マットの質量が、10〜20 : 45〜70 : 15〜45である建材を製造するものである。 Further, in the method for producing a building material according to the sixth aspect of the present invention, the mass of the non-foaming surface layer mat: the mass of the foamable core layer mat: the mass of the non-foaming back layer mat is 10 to 20:45. ~ 70: 15 ~ 45 to manufacture building materials.
無発泡性表層マット、発泡性芯層マット、および無発泡性裏層マットの各質量比が上記数値範囲にあることで、軽量で造形性に優れ、運搬時の破損抑制効果に優れた建材が得られる。 When the mass ratios of the non-foaming surface layer mat, the foamable core layer mat, and the non-foaming back layer mat are within the above numerical range, the building material is lightweight, has excellent formability, and has an excellent effect of suppressing damage during transportation. can get.
さらに、本発明の第七の態様による建材の製造方法は、前記第二のステップにおいて、前記表層用材料を、凹凸模様が裏抜きされた型板の上に散布するものである。 Further, in the method for producing a building material according to the seventh aspect of the present invention, in the second step, the surface layer material is sprayed on a template with an uneven pattern lined out.
表層用材料を凹凸模様が裏抜きされた型板の上に散布することで、無発泡性表層マットの表面に凹凸模様を良好に形成できることから、意匠性に優れた建材を製造することができる。 By spraying the surface layer material on the template with the uneven pattern lined out, the uneven pattern can be satisfactorily formed on the surface of the non-foaming surface layer mat, so that a building material having excellent design can be manufactured. ..
また、本発明の第八の態様による建材は、水硬性材料、ケイ酸含有物、およびアルミ粉末の反応により形成された気泡を含む発泡性芯層と、前記発泡性芯層の上に設けられた、水硬性材料、ケイ酸含有物を含む無発泡性表層と、を備えているものである。 Further, the building material according to the eighth aspect of the present invention is provided on the foamable core layer containing bubbles formed by the reaction of the hydraulic material, the silicic acid-containing material, and the aluminum powder, and the foamable core layer. In addition, it is provided with a hydraulic material and a non-foaming surface layer containing a silicic acid-containing substance.
本発明の第八の態様の建材によれば、アルミ粉末の反応により形成された気泡を具備する発泡性芯層の上に無発泡性表層が積載された構造を有することにより、建材の軽量化を図ることができる。 According to the building material of the eighth aspect of the present invention, the weight of the building material is reduced by having a structure in which the non-foaming surface layer is loaded on the foamable core layer having bubbles formed by the reaction of the aluminum powder. Can be planned.
また、発泡性芯層の表面に、例えばセメント等の水硬性材料、例えばフライアッシュや珪砂等のケイ酸含有物を含む無発泡性表層が形成されていることで、発泡性芯層に比して気泡の無い緻密な無発泡性表層が存在することから造形性に優れている。 Further, since a non-foaming surface layer containing a hydraulic material such as cement, for example, a silicic acid-containing substance such as fly ash or silica sand is formed on the surface of the foamable core layer, it is compared with the foamable core layer. It is excellent in formability because it has a dense non-foaming surface layer without bubbles.
また、本発明の第九の態様による建材において、前記発泡性芯層は、水硬性材料、ケイ酸含有物を含む無発泡性裏層の上に設けられているものである。 Further, in the building material according to the ninth aspect of the present invention, the foamable core layer is provided on a non-foamable back layer containing a hydraulic material and a silicic acid-containing substance.
発泡性芯層の裏面に無発泡性裏層が形成されていることで、建材が補強され、運搬時の破損抑制効果が得られる。なお、無発泡性裏層は、例えばパルプ、木粉、木フレーク、合成繊維等の補強材を含むことができ、補強材を含むと建材の柔軟性が向上し、破損がより抑制できるので、好ましい。 Since the non-foaming back layer is formed on the back surface of the foamable core layer, the building material is reinforced and the effect of suppressing damage during transportation can be obtained. The non-foaming back layer can contain reinforcing materials such as pulp, wood powder, wood flakes, and synthetic fibers. If the reinforcing material is included, the flexibility of the building material is improved and damage can be further suppressed. preferable.
また、本発明の第十の態様による建材は、前記発泡性芯層は前記建材を構成する層の中で一番厚いものである。 Further, in the building material according to the tenth aspect of the present invention, the foamable core layer is the thickest of the layers constituting the building material.
第十の態様の効果は、第四の態様の効果と同じである。 The effect of the tenth aspect is the same as the effect of the fourth aspect.
また、本発明の第十一の態様による建材は、前記無発泡性裏層は前記無発泡性表層以上の厚みを有しているものである。 Further, in the building material according to the eleventh aspect of the present invention, the non-foaming back layer has a thickness larger than that of the non-foaming surface layer.
第十一の態様の効果は、第五の態様の効果と同じである。 The effect of the eleventh aspect is the same as the effect of the fifth aspect.
また、本発明の第十二の態様による建材は、前記無発泡性表層の質量:前記発泡性芯層の質量:前記無発泡性裏層の質量が、10〜20 : 45〜70 : 15〜45のものである。 Further, in the building material according to the twelfth aspect of the present invention, the mass of the non-foaming surface layer: the mass of the foamable core layer: the mass of the non-foaming back layer is 10 to 20: 45 to 70: 15 to. It's 45.
第十二の態様の効果は、第六の態様の効果と同じである。 The effect of the twelfth aspect is the same as the effect of the sixth aspect.
また、本発明の第十三の態様による建材は、前記無発泡性表層の表面に凹凸模様が形成されているものである。 Further, in the building material according to the thirteenth aspect of the present invention, an uneven pattern is formed on the surface of the non-foaming surface layer.
無発泡性表層により凹凸を容易に形成でき、表面に形成されている凹凸模様は、例えばエンボス柄等の適宜の凹凸模様が適用できるが、表面に凹凸模様を有していることで建材の意匠性が高められる。 Unevenness can be easily formed by the non-foaming surface layer, and an appropriate unevenness pattern such as an embossed pattern can be applied to the unevenness pattern formed on the surface. The sex is enhanced.
本発明の建材の製造方法と建材によれば、気泡が形成された発泡性芯層の上に、無発泡性表層を積載した構成の建材を製造することで、軽量で造形性に優れた建材を提供することができる。 According to the method for producing a building material and the building material of the present invention, a building material having a structure in which a non-foaming surface layer is loaded on an foamable core layer in which bubbles are formed is produced, thereby being lightweight and excellent in formability. Can be provided.
以下、図面を参照して本発明の建材とその製造方法の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the building material of the present invention and the method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings.
(建材の実施の形態1)
図1は本発明の建材の実施の形態1の縦断面図である。図示する建材10は、発泡性芯層1の上に無発泡性表層2が積載された構造となっている。
(Embodiment 1 of building materials)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the first embodiment of the building material of the present invention. The
発泡性芯層1は、例えばセメント、スラグ、石膏等の水硬性材料、例えばフライアッシュ、フライアッシュバルーン、珪砂、珪藻土、シリカフューム等のケイ酸含有物を少なくとも含む材料から形成され、アルミ粉末等の反応により形成された気泡1aを内部に備えている。
The foamable core layer 1 is formed of a hydraulic material such as cement, slag, gypsum, etc., for example, a material containing at least a silicic acid-containing substance such as fly ash, fly ash balloon, silica sand, diatomaceous earth, silica fume, etc. The
無発泡性表層2は、例えばセメント等の水硬性材料、例えばフライアッシュや珪砂等のケイ酸含有物、例えば木フレーク2aを含む材料から形成されている。この木フレークは木材を細かくフレーク状に裁断して形成され、例えば粒径は約2〜約5mm、厚みは約1〜約2mm程度である。なお、その他、マイカ、パーライト、ベントナイト、ウォラストナイト、パルプスラッジ灰、バイオマス灰などの無機混和材、アクリル系樹脂、動植物性油脂、コハク酸系樹脂、シリコン樹脂、シラン系樹脂などの有機混和材などの一種又は複数種を必要に応じて配合してもよい。
The non-foaming surface layer 2 is formed of a hydraulic material such as cement, for example, a silicic acid-containing material such as fly ash or silica sand, for example, a material containing
無発泡性表層2の表面(発泡性芯層1と反対側の面)には、凹凸模様2bが形成されている。
An
建材10の平面形状はたとえば長方形であり、例えば長手方向の長さが約1.8〜約3.0m程度、短手方向の長さが約0.5m程度の寸法のものが挙げられ、厚みtは約14〜約25mm程度の範囲である。
The planar shape of the
建材10では、無発泡性表層2の厚みがt1であり、発泡性芯層1の厚みがt2である。
In the
発泡性芯層1の厚みt2は無発泡性表層2の厚みt1よりも厚みを有している。 The thickness t2 of the foamable core layer 1 is thicker than the thickness t1 of the non-foamable surface layer 2.
そして、建材10では、無発泡性表層2の質量:発泡性芯層1の質量の比が、10〜45 : 55〜90に設定されている。
In the
まず、建材10は、多数の気泡1aが含有された発泡性芯層1の上に無発泡性表層2を積載した構造を有する、非常に軽量化が図られた建材である。
First, the
そして、発泡性芯層1の表面に、水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレーク2aを含む無発泡性表層2が形成されていることで、気泡を有しない緻密な表層となることから、凹凸模様等の表面柄を良好に形成でき、造形性に優れている。
Since the non-foaming surface layer 2 containing the hydraulic material, the silicic acid-containing material, and the
また、建材10では、構成する二つの層の中で気泡1aを備えた発泡性芯層1が一番厚いことから、一層の軽量化を図ることができる。
Further, in the
(建材の実施の形態2)
図2は本発明の建材の実施の形態2の縦断面図である。図示する建材10Aは、発泡性芯層1Aが無発泡性裏層3Aの上に積載された構造となっていることが図1の建材10と異なる。建材10Aでは、発泡性芯層1Aの両面に無発泡性表層2Aと無発泡性裏層3Aが積載された構造となっている。
(Embodiment 2 of building materials)
FIG. 2 is a vertical sectional view of a second embodiment of the building material of the present invention. The illustrated
無発泡性裏層3Aは、例えばセメント等の水硬性材料、例えばフライアッシュや珪砂等のケイ酸含有物、例えば木フレーク3aを含む材料から形成されている。この木フレークは木材を細かくフレーク状に裁断して形成され、例えば粒径は約2〜約5mm、厚みは約1〜約2mm程度である。なお、その他、マイカ、パーライト、ベントナイト、ウォラストナイト、パルプスラッジ灰、バイオマス灰などの無機混和材、アクリル系樹脂、動植物性油脂、コハク酸系樹脂、シリコン樹脂、シラン系樹脂などの有機混和材などの一種又は複数種を必要に応じて配合してもよい。
The non-foaming back
建材10Aは厚みがt’であり、約14〜約25mm程度の範囲である。無発泡性表層2Aの厚みはt1’であり、発泡性芯層1Aの厚みはt2’であり、無発泡性裏層3Aの厚みはt3’である。
The
そして、発泡性芯層1Aの厚みt2’は無発泡性表層2Aの厚みt1’や無発泡性裏層3Aの厚みt3’よりも厚く、無発泡性裏層3Aの厚みt3’は無発泡性表層2Aの厚みt1’と同じかそれ以上の厚みを有している。
The thickness t2'of the
そして、建材10Aでは、無発泡性表層2Aの質量:発泡性芯層1Aの質量:無発泡性裏層3Aの質量の比が、10〜20 : 45〜70 : 15〜45に設定されている。
In the
なお、隣接する別の建材と貼り合わせるため、建材10Aの側端部表面側には上実部2cが、側端部裏面側には下実部3cが設けてある。上実部2cと下実部3cは建材10Aをプレスし、養生した後、側端部の切削する部分を切削加工することによって設けられたものである。
An upper
建材10Aは、発泡性芯層1Aの裏面に無発泡性裏層3Aが形成されていることで、建材10Aの柔軟性が高まる。建材の運搬は一般に、たとえばその長手方向の端部を二人の作業員が把持して運搬する方法でおこなわれるが、建材10Aが無発泡性裏層3Aによって柔軟性が高められることにより、この運搬の際に建材の中央付近に引張応力が生じてクラックが発生し、破損するのを抑制することができる。
In the
さらに、建材10Aでは、運搬時にクラックが生じ難い無発泡性裏層3Aの厚みt3’が無発泡性表層2Aの厚みt1’以上の厚みを有していることから、無発泡性裏層3Aにおいてクラックが一層生じ難くなり、運搬時の破損抑制効果が一層高い。
Further, in the
このように、無発泡性表層2Aは表面凹凸模様の造形性に寄与し、無発泡性裏層3Aは建材10の柔軟性とこの柔軟性によってもたらされる良好な運搬性に寄与する。
As described above, the
また、建材10Aでは、構成する三つの層の中で気泡1aを備えた発泡性芯層1Aが一番厚いことから、一層の軽量化を図ることができる。
Further, in the
(建材の実施の形態1の製造方法)
次に、建材10の製造方法を説明する。まず、水硬性材料、ケイ酸含有物、およびアルミ粉末を含む芯層用材料を養生することにより、前記アルミ粉末を反応させて気泡を形成するとともに、前記水硬性材料と前記ケイ酸含有物を未完全硬化させて発泡性芯層マットを形成する(第一のステップ)。
(Manufacturing method of Embodiment 1 of building materials)
Next, a method of manufacturing the
発泡性芯層マットは、硬化物であるが、更に養生を行えば硬化が進む未完全硬化状態のマットである。そのため、発泡性芯層マットは、後のステップで、更に養生することで、無発泡性表層マット及び無発泡性裏層マットと密着させることができる。 The foamable core layer mat is a cured product, but is a mat in an incompletely cured state in which curing progresses if further curing is performed. Therefore, the foamable core layer mat can be brought into close contact with the non-foamable surface layer mat and the non-foamable back layer mat by further curing in a later step.
養生としては、例えば蒸気養生、オートクレーブ養生等がある。本ステップにおける養生は、芯層用材料を未完全硬化させる養生であり、一例として、40〜60℃で3〜10時間、蒸気養生することが挙げられる。 Examples of the curing include steam curing, autoclave curing and the like. The curing in this step is a curing in which the material for the core layer is incompletely cured, and one example is steam curing at 40 to 60 ° C. for 3 to 10 hours.
なお、本ステップは後述する第二のステップと同時に行っても良いし、別に行っても良い。 This step may be performed at the same time as the second step described later, or may be performed separately.
次に、水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレークを含む表層用材料を凹凸模様が裏抜きされた型板の上に散布し、無発泡性表層マットを形成する(第二のステップ)。 Next, a surface material containing a hydraulic material, a silicic acid-containing material, and wood flakes is sprayed on a template with a lined uneven pattern to form a non-foaming surface mat (second step). ..
ここで、表層用材料を散布後、プレス加工してもしなくてもよいが、プレス加工することで無発泡性表層マットがより緻密となるとともに、無発泡性表層マットの表面に凹凸模様をより一層良好に造形することができる。 Here, after spraying the surface layer material, it may or may not be press-processed, but by press-processing, the non-foaming surface layer mat becomes more dense and the surface of the non-foaming surface layer mat becomes more uneven. It can be shaped even better.
第二のステップのプレスは、無発泡性表層マット全体に対して行うことが好ましい。プレス圧に特に制限はないが、一例として0.5〜2.0MPaで行うことが挙げられる。 The second step of pressing is preferably performed on the entire non-foaming surface mat. The press pressure is not particularly limited, but one example is 0.5 to 2.0 MPa.
次に、第二のステップで形成された無発泡性表層マットの上に、発泡性芯層マットを積載し、無発泡性表層マットと発泡性芯層マットから構成される積層マットを形成する(第三のステップ)。 Next, the foamable core layer mat is loaded on the non-foamable surface layer mat formed in the second step to form a laminated mat composed of the non-foamable surface layer mat and the foamable core layer mat (). Third step).
最後に、積層マットをプレスし、養生することにより、図1で示す建材10が製造される(第四のステップ)。
Finally, the
プレスは、積層マット全体に対して行い、一例として0.5〜1.0MPaで行うことが挙げられる。 The pressing is performed on the entire laminated mat, and as an example, the pressing is performed at 0.5 to 1.0 MPa.
第四のステップにおけるプレス圧を第二のステップにおけるプレス圧よりも小さくすることが好ましい。これによって、発泡性芯層マットの気泡が良好に保持され、無発泡性表層マットを一層緻密とすることができるとともに、養生後の建材10においては、各層間の密着が一層良好となる。
It is preferable that the press pressure in the fourth step is smaller than the press pressure in the second step. As a result, the bubbles of the foamable core layer mat are well retained, the non-foamable surface layer mat can be made more dense, and the
養生としては、自然養生、蒸気養生、オートクレーブ養生等がある。オートクレーブ養生を行うと、発泡性芯層1と無発泡性表層2の密着に優れる。蒸気養生を行った後、オートクレーブ養生を行うと、発泡性芯層1と無発泡性表層2の密着が一層優れる。 Curing includes natural curing, steam curing, autoclave curing and the like. When autoclave curing is performed, the adhesion between the foamable core layer 1 and the non-foamable surface layer 2 is excellent. When autoclave curing is performed after steam curing, the adhesion between the foamable core layer 1 and the non-foamable surface layer 2 is further excellent.
(建材の実施の形態2の製造方法)
次に、建材10Aの製造方法を説明する。ここで、第一のステップと第二のステップは実施の形態1の製造方法と同じである。
(Manufacturing method of the second embodiment of building materials)
Next, a method for manufacturing the
次に、無発泡性表層マットの上に、前記発泡性芯層マットを積載することは実施の形態1の製造方法と同じである。しかし、実施の形態2の製造方法では、発泡性芯層マットの上に、更に、水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレークを含む裏層用材料を散布して無発泡性裏層マットを形成する。これによって、無発泡性表層マットと発泡性芯層マットと無発泡性裏層マットから構成される積層マットを形成する(第三のステップ)。 Next, loading the foamable core layer mat on the non-foamable surface layer mat is the same as the manufacturing method of the first embodiment. However, in the production method of the second embodiment, a non-foaming back layer mat is further sprayed with a back layer material containing a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and wood flakes on the foam core layer mat. To form. As a result, a laminated mat composed of a non-foaming surface layer mat, a foamable core layer mat, and a non-foaming back layer mat is formed (third step).
最後に、積層マットをプレスし、養生することにより、図2で示す建材10Aが製造される(第四のステップ)。
Finally, the laminated mat is pressed and cured to produce the
(軽量性、造形性を検証した実験とその結果)
本発明者等は、試料1〜11にかかる建材を製作し、それぞれの建材の軽量性、造形性に関する検証をおこなった。
(Experiments and results that verified lightness and formability)
The present inventors have produced building materials for Samples 1 to 11 and verified the lightness and formability of each building material.
各建材の表層、芯層、および裏層の形成材料、表層、芯層、および裏層の質量比、表層用材料散布後のプレスの有無等は以下の表1に示す通りである。 Table 1 below shows the materials for forming the surface layer, core layer, and back layer of each building material, the mass ratio of the surface layer, the core layer, and the back layer, and the presence or absence of pressing after spraying the surface layer material.
各建材の製作に当たり、深さ4mmで傾斜角度が55度のレンガ柄が裏抜きされた型板の上に表層用材料を散布して表層マットを形成した。次いで表層マットの上に芯層マットを積載した。次いで芯層マットの上に裏層用材料を散布して裏層マットを形成し、圧力0.7MPaでスタックプレスし、圧締状態のまま、温度60℃にて10時間蒸気養生した。その後、オートクレーブ中にて圧力0.6MPa 、温度165℃にて7時間養生し、試料1〜11にかかる、厚さ18mmの各建材を得た。なお、試料9〜11の建材では、芯層のないものや表層および裏層のないものがあるが、試料の厚さはいずれも18mmであり、プレス条件、養生条件も同じである。 In the production of each building material, a surface layer mat was formed by spraying a surface layer material on a template in which a brick pattern having a depth of 4 mm and an inclination angle of 55 degrees was lined out. Next, the core layer mat was loaded on the surface layer mat. Next, the back layer material was sprayed on the core layer mat to form a back layer mat, stack-pressed at a pressure of 0.7 MPa, and steam-cured at a temperature of 60 ° C. for 10 hours while still in a pressed state. Then, it was cured in an autoclave at a pressure of 0.6 MPa and a temperature of 165 ° C. for 7 hours to obtain each building material having a thickness of 18 mm, which was applied to Samples 1 to 11. Some of the building materials of Samples 9 to 11 have no core layer and no surface layer and back layer, but the thickness of each sample is 18 mm, and the pressing conditions and curing conditions are the same.
芯層の形成に関し、水硬性材料、ケイ酸含有物、アルミ粉末を含む芯層用材料を温度20℃を下限とした水(水量は固形量に対して60〜70%)に混練し、十分に攪拌したところで型枠に流し込み、水が蒸発しないようにして約40〜60℃で加温養生し、芯層マットを形成した。得られた芯層マットを型枠から外し、表層マットの上に移動させて積載した。 Regarding the formation of the core layer, the water-hardening material, silicic acid-containing material, and core layer material containing aluminum powder are sufficiently kneaded with water having a temperature of 20 ° C as the lower limit (the amount of water is 60 to 70% of the solid amount). After stirring, the mixture was poured into a mold and heated and cured at about 40 to 60 ° C. to prevent water from evaporating to form a core layer mat. The obtained core layer mat was removed from the mold, moved onto the surface mat, and loaded.
表1中、試料1、3〜9は、型板の上に表層用材料を散布後、表層マット全体を圧力1.5MPaでプレスし、その後に芯層マットを積載した。一方、試料2、10は、型板の上に表層用材料を散布後、プレスせずに次のステップを行った。なお、無機混和材として、マイカと木質セメント板端材の粉砕品を7:5の質量比で用いている。
In Table 1, Samples 1, 3 to 9 were prepared by spraying the surface layer material on the template, pressing the entire surface layer mat at a pressure of 1.5 MPa, and then loading the core layer mat. On the other hand, for
以下、表1に各建材の形成材料、各層の質量比に加え、軽量性、造形性に関する検証結果を示す。 Below, Table 1 shows the verification results regarding the forming material of each building material, the mass ratio of each layer, as well as the lightness and formability.
[表1]
[Table 1]
表1において、造形性に関しては、目視にて各建材の表面を観察し、型板のレンガ柄が表現できているものを○(良好)、レンガ柄が表現できているが巣穴が多く見られるものを△(可)、レンガ柄が表現できていないものや試料本体にクラック等の大きな欠陥を有するものを×(不可)としている。 In Table 1, regarding the formability, the surface of each building material was visually observed, and the one in which the brick pattern of the template could be expressed was ○ (good), and the one in which the brick pattern could be expressed, but many burrows were seen. Those that can be displayed are marked with Δ (possible), and those for which the brick pattern cannot be expressed or those with large defects such as cracks in the sample body are marked with × (impossible).
表1より、試料1〜9の全てにおいて、軽量性に関して比重がいずれも1.0未満と軽量であり、造形性ともに良好な結果が得られている。なお、試料2では表層の一部に若干の巣穴が見られたが、レンガ柄は表現できていたので、○〜△(良好〜可)と評価している。 From Table 1, in all of Samples 1 to 9, the specific gravity is as light as less than 1.0 in terms of lightness, and good results are obtained in terms of formability. In Sample 2, some burrows were found in a part of the surface layer, but the brick pattern could be expressed, so it was evaluated as ○ to △ (good to acceptable).
一方、試料10、11では、試料10は比重が1.0より大きくて軽量性が良好でなかった。試料11は造形性が不可であった。
On the other hand, in
本実験結果より、表層、気泡が形成された芯層、裏層からなる建材において、表層の質量:芯層の質量:裏層の質量が、10〜20 : 45〜70 : 15〜45の範囲が好ましいことが実証された。 From the results of this experiment, in the building material consisting of the surface layer, the core layer in which bubbles are formed, and the back layer, the mass of the surface layer: the mass of the core layer: the mass of the back layer is in the range of 10 to 20: 45 to 70: 15 to 45. Was demonstrated to be preferable.
また、型板の上に表層用材料を散布後、表層マット全体をプレスし、その後に芯層マットを積載した建材は、造形性に優れ、好ましいことも実証された。 It was also demonstrated that a building material in which a surface layer material is sprayed on a template, the entire surface layer mat is pressed, and then a core layer mat is loaded is excellent in formability and is preferable.
なお、裏層を有する試料1〜8については、運搬性を評価した。運搬性に関しては、各建材の長手方向の両端を掴んで地上より1m持ち上げた状態で横方向に10m運搬した後の各建材の状態を目視で確認し、破損等の変化がないものを良好、クラックや破損が見られたものを不可と評価した。その結果、試料1〜8の全てにおいて、運搬性は良好な結果が得られている。 The transportability of Samples 1 to 8 having a back layer was evaluated. Regarding transportability, the condition of each building material after grasping both ends in the longitudinal direction and lifting it 1 m above the ground and transporting it 10 m laterally is visually checked, and it is good if there is no change such as damage. Those with cracks or breakage were evaluated as impossible. As a result, good transportability was obtained in all of Samples 1 to 8.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Also, they are included in the present invention.
1,1A…発泡性芯層、1a…気泡、2,2A…無発泡性表層、2a…木フレーク、2b…凹凸模様、3A…無発泡性裏層、3a…木フレーク、10,10A…建材 1,1A ... foamable core layer, 1a ... air bubbles, 2,2A ... non-foaming surface layer, 2a ... wood flakes, 2b ... uneven pattern, 3A ... non-foaming back layer, 3a ... wood flakes, 10,10A ... building material
Claims (6)
水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレークを含む表層用材料を散布して無発泡性表層マットを形成する第二のステップと、
前記無発泡性表層マットの上に、前記発泡性芯層マットを積載し、前記無発泡性表層マットと前記発泡性芯層マットを有する積層マットを形成する第三のステップと、
前記積層マットをプレスし、養生する第四のステップと、を備え、
前記木フレークは、粒径が2〜5mmで厚みが1〜2mmであり、
前記芯層用材料は繊維を0〜3質量%含有する建材の製造方法。 A water-hard material, a silicic acid-containing material, and a core layer material containing aluminum powder are kneaded with water in an amount of 60 to 70% of the solid amount and cured to react the aluminum powder with air bubbles. The first step of forming an effervescent core layer mat by incompletely curing the water-hard material and the silicic acid-containing material.
A second step of spraying a surface material, including hydraulic materials, silicic acid-containing materials, and wood flakes, to form a non-foaming surface mat.
A third step of loading the foamable core layer mat on the non-foaming surface layer mat to form a laminated mat having the non-foaming surface layer mat and the foamable core layer mat.
The laminated mat is provided with a fourth step of pressing and curing.
The wood flakes have a particle size of 2 to 5 mm and a thickness of 1 to 2 mm.
The material for the core layer is a method for producing a building material containing 0 to 3% by mass of fibers.
前記第四のステップにおけるプレス圧を、前記第二のステップにおけるプレス圧よりも小さくする、請求項1に記載の建材の製造方法。 In the second step, the non-foaming surface mat is pressed.
The method for producing a building material according to claim 1, wherein the press pressure in the fourth step is made smaller than the press pressure in the second step.
The method for producing a building material according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface layer material contains 25% by mass of the hydraulic material.
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