JP6910778B2 - Manufacturing method of building materials - Google Patents
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Description
本発明は、建材とその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a building material and a method for producing the same.
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,
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。
According to the wood cement board described in
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
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ものの、運搬の際のたわみによる破損が懸念される。 On the other hand, the lightweight and thick cured product described in Patent Document 2 has an advantage that it can be produced at a low price with good productivity, but there is a concern that it may be damaged due to bending during transportation.
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、運搬時の破損が抑制された建材とその製造方法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 building material which is lightweight, has excellent formability, and is suppressed from being damaged during transportation, and a method for producing the same.
前記目的を達成すべく、本発明の第一の態様による建材は、水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレークを含む無発泡性裏層と、無発泡性裏層の上に設けられた、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、発泡性芯層の上に設けられた、水硬性材料、ケイ酸含有物、および木フレークを含む無発泡性表層と、を備えているものである。 In order to achieve the above object, the building material according to the first aspect of the present invention is provided on a non-foaming back layer containing a hydraulic material, a silicic acid-containing material, and wood flakes, and a non-foaming back layer. , A hydraulic core layer containing bubbles formed by the reaction of hydraulic material, silicic acid-containing material, and aluminum powder, and a hydraulic material, silicic acid-containing material, and wood provided on the foamable core layer. It is provided with a non-foaming surface layer containing flakes.
本発明の第一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両面に無発泡性表層と無発泡性裏層が積層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 first aspect of the present invention, it has a structure in which a non-foaming surface layer and a non-foaming back layer are laminated on both sides of a foamable core layer having bubbles formed by the reaction of aluminum powder. As a result, the weight of the building material can be reduced.
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、および木材を細かくフレーク状に裁断してなる木フレーク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。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。 Further, on the surface of the foamable core layer, 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, and wood flakes formed by finely cutting wood into flakes is formed. As a result, there is a dense non-foaming surface layer without bubbles as compared with the foamable core layer, so that the formability is excellent. Here, "formability" means the ability to satisfactorily form an uneven pattern such as an embossed pattern on the surface of the surface layer.
また、発泡性芯層の裏面に木フレークを含む無発泡性裏層が形成されていることで、建材の柔軟性が高まり、たと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し、破損するのを抑制することができる。 In addition, since a non-foaming back layer containing wood flakes is formed on the back surface of the foaming core layer, the flexibility of the building material is increased, and for example, two workers grip the end portion of the building material in the longitudinal direction. It is possible to prevent the building material from being damaged due to the occurrence of tensile stress near the center of the building material during transportation.
この建材の柔軟性は、主として無発泡性裏層に木フレークが含有されていることにより、無発泡性裏層が補強され、無発泡性裏層の柔軟性が高まることによってもたらされる。 The flexibility of this building material is provided mainly by the inclusion of wood flakes in the non-foaming back layer, which reinforces the non-foaming back layer and increases the flexibility of the non-foaming back layer.
なお、隣接する別の建材と貼り合わせるため、建材の側端部表面側と側端部裏面側には実部と呼ばれる突起部を設けることがあるが、本発明の第一の態様による建材は、表面側と裏面側が緻密な無発泡性層であることから、十分な強度を有する実部を形成することが可能である。 In addition, in order to bond the building material to another adjacent building material, protrusions called actual parts may be provided on the front surface side of the side end portion and the back surface side of the side end portion of the building material. Since the front surface side and the back surface side are dense non-foaming layers, it is possible to form a real portion having sufficient strength.
また、本発明による建材の第二の態様として、前記発泡性芯層が前記無発泡性表層と前記無発泡性裏層よりも厚い形態を挙げることができる。 Further, as a second aspect of the building material according to the present invention, a form in which the foamable core layer is thicker than the non-foaming surface layer and the non-foaming back layer can be mentioned.
無発泡性表層の効果によって造形性に優れ、無発泡性裏層の効果によって運搬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。 The effect of the non-foaming surface layer is excellent in formability, the effect of the non-foaming back layer is excellent in transportability, and the foamable core layer having a large number of bubbles is the thickest among the layers constituting the building material. , Further weight reduction is achieved.
また、本発明による建材の第三の態様として、前記無発泡性裏層が前記無発泡性表層以上の厚みを有している形態を挙げることができる。 Further, as a third aspect of the building material according to the present invention, there may be mentioned a form in which the non-foaming back layer has a thickness equal to or larger than that of the non-foaming surface layer.
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。 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.
また、本発明による建材の第四の態様として、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である形態を挙げることができる。 Further, as a fourth aspect of the building material according to 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 45. Can be mentioned.
無発泡性表層、発泡性芯層、および無発泡性裏層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, the foamable core layer, and the non-foaming back layer are within the above numerical ranges, a building material that is lightweight, has excellent formability, and has an excellent effect of suppressing damage during transportation can be obtained.
また、本発明による建材の第五の態様において、前記無発泡性表層の表面に凹凸模様が形成されている形態を挙げることができる。 Further, in the fifth aspect of the building material according to the present invention, a form in which an uneven pattern is formed on the surface of the non-foaming surface layer can be mentioned.
無発泡性表層により、凹凸を容易に形成することができる。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。 The non-foaming surface layer makes it easy to form irregularities. An appropriate uneven pattern such as an embossed pattern can be applied to the uneven pattern formed on the surface, but the design of the building material is enhanced by having the uneven pattern on the surface.
また、本発明の第六の態様は建材の製造方法であり、この製造方法は、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、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、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する第三のステップ、前記発泡性芯層マットの上に、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し、前記無発泡性表層マットと前記発泡性芯層マットと前記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四のステップ、前記積層マットをプレスし、養生して建材を製造する第五のステップ、を備えているものである。 A sixth aspect of the present invention is a method for producing a building material, in which the aluminum powder is obtained by curing a material for a core layer containing a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and an aluminum powder. The first step of reacting to form bubbles and incompletely curing the hydraulic material and the silicic acid-containing material to form an effervescent core layer mat, the hydraulic material, the silicic acid-containing material, and wood flakes. The second step of forming the non-foaming surface layer mat by spraying the surface layer material containing, the third step of loading the foamable core layer mat on the non-foaming surface layer mat, the foamable core A non-foaming back layer mat is formed by spraying a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and a back layer material containing wood flakes on the layer mat, and the non-foaming surface layer mat and the foamable core layer are formed. It includes a fourth step of forming a laminated mat composed of a mat and the non-foaming back layer mat, and a fifth step of pressing the laminated mat and curing it to produce a building material.
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一定の硬化が進んでいるが、更に養生を行えば硬化が進む状態である。 The incomplete curing in the first step is a state in which the curing has progressed to a certain extent so that it can be transported on the non-foaming surface layer mat, but the curing progresses if further curing is performed.
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、いずれか一種のみを行っても良いし、二種以上を行っても良い。 The curing includes natural curing, steam curing, autoclave curing, and the like, and only one of them may be performed, or two or more types 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、いずれか一種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.
本発明の第六の態様による製造方法によれば、軽量な建材を製造できる。 According to the manufacturing method according to the sixth aspect of the present invention, a lightweight building material can be manufactured.
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と無発泡性裏層マットは養生されていないマットなので、発泡性芯層マットは無発泡性表層マット、無発泡性裏層マットよりも硬く、潰れにくい。そのため、得られた建材では、発泡性芯層が、無発泡性表層及び無発泡性裏層に比して厚くなる傾向にある。多数の気泡を具備する発泡性芯層が厚くなる傾向にあることから、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-foaming surface layer mat and the non-foaming back layer mat are mats that have not been cured. The foamable core layer mat is harder than the non-foamable surface layer mat and the non-foamable back layer mat, and is less likely to be crushed. Therefore, in the obtained building material, the foamable core layer tends to be thicker than the non-foamable surface layer and the non-foamable back layer. Since the foamable core layer having a large number of bubbles tends to be thick, it is possible to manufacture 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し、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.
また、発泡性芯層マットの表面に、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、プレスによって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。なお、第六の態様による製造方法では、プレス・養生して得られた建材を上下反転させ、表層マットの硬化物を表層とすることから、上記する「発泡性芯層マットの表面」とは、発泡性芯層マットの下側面を意味する。 Further, by spraying a surface layer material containing a water-hardening material, a silicic acid-containing substance, and wood flakes on the surface of the foamable core layer mat to form a non-foamable surface layer mat, it is compared with the foamable core layer mat. Therefore, a dense non-foaming surface mat without bubbles can be formed. Therefore, it is excellent in formability such that an uneven pattern can be satisfactorily formed on the surface by pressing. In the manufacturing method according to the sixth aspect, the building material obtained by pressing and curing is turned upside down, and the cured product of the surface layer mat is used as the surface layer. Therefore, the above-mentioned "surface of the foamable core layer mat" is used. , Means the lower surface of the foam core layer mat.
また、発泡性芯層マットの裏面に、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とにより、製造される建材に柔軟性を付与することができ、建材が柔軟性を具備することで運搬の際に建材が破損するといった問題を抑制できる。なお、第六の態様による製造方法において、上記する「発泡性芯層マットの裏面」とは、発泡性芯層マットの上側面を意味する。 Further, the building material manufactured by spraying a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and a back layer material containing wood flakes on the back surface of the foamable core layer mat to form a non-foamable back layer mat. Flexibility can be imparted, and since the building material has flexibility, it is possible to suppress problems such as damage to the building material during transportation. In the manufacturing method according to the sixth aspect, the above-mentioned "back surface of the foamable core layer mat" means the upper side surface of the foamable core layer mat.
また、本発明による第七の態様にかかる建材の製造方法は、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。 Further, the method for producing a building material according to the seventh aspect 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、発泡性芯層マットと無発泡性裏層マットを積載して、第五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、無発泡性表層を一層緻密とすることができ、造形性に優れた製造方法となる。 Before loading the foamable core layer mat, press the non-foamable surface layer mat in advance in the second step, load the foamable core layer mat and the non-foamable back layer mat, and press again in the fifth step. Therefore, in the obtained building material, only the non-foaming surface mat is pressed twice. Therefore, the non-foaming surface layer can be made more dense, and the manufacturing method is excellent in formability.
なお、第五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なるよう、第二のステップのプレス圧と第五のステップのプレス圧を調整すると、発泡性芯層マットの気泡が良好に保持されるとともに、無発泡性表層マットを一層緻密とすることができ、造形性と軽量化に優れた製造方法となる。また、この場合には、養生後の建材においては、各層間の密着が一層良好であり、優れた製造方法となる。 When the press pressure in the second step and the press pressure in the fifth step are adjusted so that the press pressure in the fifth step is smaller than the press pressure in the second step, bubbles in the foam core layer mat are generated. The non-foaming surface layer mat can be made more dense while being held well, which is a manufacturing method excellent in formability and weight reduction. Further, in this case, in the building material after curing, the adhesion between the layers is even better, which is an excellent manufacturing method.
また、本発明による第八の態様にかかる建材の製造方法は、前記発泡性芯層マットの厚みが前記無発泡性表層マットおよび前記無発泡性裏層マットの厚みよりも厚い建材を製造するものである。 Further, the method for producing a building material according to the eighth aspect of the present invention is to produce a building material in which the thickness of the foamable core layer mat is thicker than the thickness of the non-foaming surface layer mat and the non-foaming back layer mat. Is.
第八の態様の製造方法による効果は、第二の態様の建材の効果と同じである。 The effect of the manufacturing method of the eighth aspect is the same as the effect of the building material of the second aspect.
また、本発明による第九の態様にかかる建材の製造方法は、前記無発泡性裏層マットの厚みが前記無発泡性表層マットの厚み以上の厚みを有している建材を製造するものである。 Further, the method for producing a building material according to the ninth aspect of the present invention is to produce a building material in which the thickness of the non-foaming back layer mat is equal to or larger than the thickness of the non-foaming surface layer mat. ..
第九の態様の製造方法による効果は、第三の態様の建材の効果と同じである。 The effect of the manufacturing method of the ninth aspect is the same as the effect of the building material of the third aspect.
さらに、本発明による第十の態様にかか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 tenth 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: Manufactures building materials that are 15-45.
第十の態様の製造方法による効果は、第四の態様の建材の効果と同じである。 The effect of the manufacturing method of the tenth aspect is the same as the effect of the building material of the fourth aspect.
さらに、本発明による第十一の態様にかか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 eleventh 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ので、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. ..
本発明の建材とその製造方法によれば、気泡が形成された発泡性芯層の両面を、木フレークを含む無発泡性表層および無発泡性裏層で積層した構成の建材とすることで、軽量で造形性に優れ、運搬時の破損が抑制された建材を提供することができる。 According to the building material of the present invention and the method for producing the same, the building material has a structure in which both sides of the foamable core layer in which bubbles are formed are laminated with a non-foaming surface layer containing wood flakes and a non-foaming back layer. It is possible to provide a building material that is lightweight, has excellent formability, and is suppressed from being damaged during transportation.
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.
(建材とその製造方法の実施の形態について)
図1は本発明の建材の実施の形態の縦断面図である。図示する建材10は、発泡性芯層1の両面に無発泡性表層2と無発泡性裏層3が積載された構造となっている。
(About the embodiment of the building material and its manufacturing method)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an embodiment of the building material of the present invention. The
発泡性芯層1は、セメント、スラグ、石膏等の水硬性材料、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って形成された気泡1aを内部に備えている。
The
無発泡性表層2と無発泡性裏層3は、セメント等の水硬性材料、フライアッシュや珪砂等のケイ酸含有物、木フレーク2a,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もしくは複数種を必要に応じて配合してもよい。
The non-foaming surface layer 2 and the non-foaming back layer 3 are formed of a material containing a hydraulic material such as cement, a silicic acid-containing substance such as fly ash or silica sand, and
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であり、無発泡性裏層3の厚みがt3である。
In the
そして、発泡性芯層1の厚みt2は無発泡性表層2の厚みt1や無発泡性裏層3の厚みt3よりも厚く、無発泡性裏層3の厚みt3は無発泡性表層2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10では、無発泡性表層2の質量:発泡性芯層1の質量:無発泡性裏層3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10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10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
以上の構成に基づいた建材10は、多数の気泡1aが含有された発泡性芯層1の両面に無発泡性表層2と無発泡性裏層3が積層した構造を有することから、非常に軽量化が図られた建材である。
The
また、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。
Further, since the non-foaming surface layer 2 containing the hydraulic material, the silicic acid-containing material, and the
また、発泡性芯層1の裏面に木フレーク3aを含む無発泡性裏層3が形成されていることで、建材10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10が無発泡性裏層3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。
Further, since the non-foamable back layer 3 including the
さらに、建材10では、運搬時にクラックが生じ難い無発泡性裏層3の厚みt3が無発泡性表層2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3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2と無発泡性裏層3はいずれも同素材の材料から形成されるものの、無発泡性表層2は表面凹凸模様の造形性に寄与し、無発泡性裏層3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, although the non-foaming surface layer 2 and the non-foaming back layer 3 are both formed of the same material, the non-foaming surface layer 2 contributes to the formability of the surface uneven pattern and is a non-foaming back layer. 3 contributes to the flexibility of the
また、建材10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
次に、建材10の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the
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)。 First, by curing the water-hard material, the silicic acid-containing material, and the core layer material containing the aluminum powder, the aluminum powder is reacted to form bubbles, and the water-hard material and the silicic acid-containing material are combined. It is incompletely cured to form an effervescent core layer mat (first step).
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、後のステップにて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-foaming surface layer mat and the non-foaming 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.
第二のステップにおけるプレス加工は、無発泡性表層マット全体に対して行うことが好ましい。プレス加工の際の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 press working in the second step is preferably performed on the entire non-foaming surface mat. The press pressure during press working 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、第一のステップで形成されている発泡性芯層マットを積載する(第三のステップ)。 Next, the foamable core layer mat formed in the first step is loaded on the non-foaming surface layer mat formed in the second step (third step).
次に、発泡性芯層マットの上に、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(第四のステップ)。 Next, a non-foaming back layer mat is formed by spraying a back layer material containing a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and wood flakes on the foam core layer mat. 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 (fourth step).
最後に、第四のステップで形成された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(第五のステップ)。
Finally, the
第五のステップによるプレス加工は、積層マット全体に対して行う。一例として0.5〜1.0MPaで行うことが挙げられる。 The press working by the fifth step is performed on the entire laminated mat. As an example, it may be performed at 0.5 to 1.0 MPa.
第五のステップにおけるプレス加工の際のプレス圧を第二のステップにおけるプレス加工の際のプレス圧よりも小さくすることが好ましい。これにより、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 during the press working in the fifth step is smaller than the press pressure during the press working 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、及び発泡性芯層1と無発泡性裏層3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、及び発泡性芯層1と無発泡性裏層3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
(軽量性、造形性、運搬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、および運搬性に関する検証をおこなった。
(Experiments and results that verified lightness, formability, and transportability)
The present inventors have produced building materials for
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1〜8、11にかかる、厚さ18mmの各建材を得た。なお、試料9、10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
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、3〜8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、9〜11は、型板の上に表層用材料を散布後、プレスせずに芯層マットを積載した。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,
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、および運搬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 lightness, formability, and transportability.
[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。また、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)とした。 In Table 1, regarding the formability, the surface of each building material is visually observed, and the one in which the brick pattern of the template can be expressed is ○ (good), and the one in which the brick pattern can be expressed, but burrows can be seen. Those with a △ (possible) are marked with Δ (possible), and those with a large defect such as a crack in the sample body or those for which the brick pattern cannot be expressed are marked with × (impossible). Regarding transportability, the condition of each building material after grasping both ends in the longitudinal direction of each building material and transporting it 10 m in the lateral direction with the building material lifted 1 m above the ground is visually checked, and there is no change such as damage. ○ (good), and those with cracks or breakage were marked as × (impossible).
表1より、試料1〜8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、運搬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
一方、試料9〜11に関し、試料9は比重が1.0より大きくて軽量性が良好でなかった。また、試料10は造形性と運搬性が不可であった。試料11は運搬性で不可であった。
On the other hand, with respect to Samples 9 to 11, Sample 9 had a specific gravity of more than 1.0 and was not light in weight. In addition,
本実験結果より、木フレークを含む表層、気泡が形成された芯層、木フレークを含む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 a building material consisting of a surface layer containing wood flakes, a core layer in which bubbles are formed, and a back layer containing wood flakes, the mass of the surface layer: the mass of the core layer: the mass of the back layer is 10 to 20:45. It was demonstrated that a range of ~ 70: 15 ~ 45 is preferred.
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.
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…発泡性芯層、1a…気泡、2…無発泡性表層、2a…木フレーク、2b…凹凸模様、3…無発泡性裏層、3a…木フレーク、10…建材 1 ... foamable core layer, 1a ... air bubbles, 2 ... non-foaming surface layer, 2a ... wood flakes, 2b ... uneven pattern, 3 ... non-foaming back layer, 3a ... wood flakes, 10 ... building materials
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、
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する第三のステップ、
前記発泡性芯層マットの上に、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し、前記無発泡性表層マットと前記発泡性芯層マットと前記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四のステップ、
前記積層マットをプレスし、養生して建材を製造する第五のステップ、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.
The third step of loading the foamable core layer mat on the non-foamable surface layer mat,
A non-foaming back layer mat is formed by spraying a back layer material containing a hydraulic material, a silicic acid-containing substance, and wood flakes on the foamable core layer mat, and the non-foaming surface layer mat and the above. A fourth step of forming a laminated mat composed of a foamable core layer mat and the non-foamable back layer mat.
A fifth step, in which the laminated mat is pressed and cured to produce a building material, is provided.
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.
前記第五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。 The method for producing a building material according to claim 1, wherein the press pressure in the fifth step is made smaller than the press pressure in the second step.
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