JP6985124B2 - Safe and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、金庫及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a safe and a method for manufacturing the safe.
従来、火事等による火炎や高温によって、金庫内に保管されている書類や貴重品が容易に焼失したり、無価値化することを防止することができる、耐火性及び断熱性に優れた金庫が提案されている。
特許文献1には、耐火金庫等における壁体として、低温側となる内側または外側の一方に発泡コンクリート壁材を張設し、高温に晒される側に配置する金属板製の密封箱体内に、普通ポルトランドセメントの粉体を充填したことを特徴とする耐火断熱壁が記載されている。
また、特許文献2には、金庫や耐火庫等の耐火什器における壁体の外面板と内面板との間の空所に、珪酸カルシウム等の軽量断熱素材からなる板状の断熱材を、アルミ箔で被包して配設すると共に、コンクリートを隙間なく充填したことを特徴とする耐火什器の断熱構造が記載されている。
Conventionally, safes with excellent fire resistance and heat insulation that can prevent documents and valuables stored in safes from being easily burned or made worthless due to flames or high temperatures caused by fires, etc. Proposed.
In
Further, in
金庫には、優れた耐火性及び断熱性の他に、優れた防犯性(ハンマーや工具等による衝撃に強く、ドリル等によって穴が開きにくいこと)が求められている。
そこで、本発明の目的は、防犯性、耐火性及び断熱性に優れた金庫を提供することである。
In addition to excellent fire resistance and heat insulation, safes are required to have excellent crime prevention properties (strong against impacts from hammers, tools, etc., and difficult to drill holes with drills, etc.).
Therefore, an object of the present invention is to provide a safe having excellent crime prevention, fire resistance and heat insulating properties.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、金庫本体および金庫扉のいずれか一方または両方が、外面板部、内面板部、および、外面板部と内面板部の間に介在する収容空間を有する金属板構造体と、金属板構造体の収容空間の一部に収容されたセメント質硬化体と、金属板構造体の収容空間の残部に収容された断熱材を含み、セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m2/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤、特定の金属繊維、有機繊維及び水を含み、かつ、特定の材料の配合が特定の数値範囲内であるセメント組成物の硬化体である金庫によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has one or both of the safe body and the safe door between the outer surface plate portion, the inner surface plate portion, and the outer surface plate portion and the inner surface plate portion. Includes a metal plate structure with an intervening containment space, a cementitious hardened material housed in a portion of the containment space of the metal plate structure, and a heat insulating material housed in the rest of the containment space of the metal plate structure. The hardened cementous material is cement, silica fume with BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, inorganic powder with 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm, aggregate A with maximum particle size of 1.2 mm or less, According to the safe, which is a cured product of a cement composition containing a high-performance water reducing agent, a defoaming agent, a specific metal fiber, an organic fiber and water, and the composition of a specific material is within a specific numerical range. The present invention has been completed by finding that the object can be achieved.
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[7]を提供するものである。
[1] 金庫本体および金庫扉を有する金庫であって、上記金庫本体および上記金庫扉のいずれか一方または両方が、上記金庫の外面を形成するための外面板部、上記金庫の内面を形成するための内面板部、および、上記外面板部と上記内面板部の間に介在する収容空間を有する金属板構造体と、上記金属板構造体の上記収容空間の一部に収容されたセメント質硬化体と、上記金属板構造体の上記収容空間の残部に収容された断熱材を含み、上記セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m2/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤、直径が0.01〜1.0mmでかつ長さが2〜30mmの金属繊維、有機繊維及び水を含むセメント組成物の硬化体であり、上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量100体積%中、上記セメントの割合が55〜65体積%、上記シリカフュームの割合が5〜25体積%、上記無機粉末の割合が15〜35体積%であり、上記セメント組成物中の上記金属繊維の割合が、3.0体積%を超え、4.5体積%以下であることを特徴とする金庫。
[2] 上記有機繊維は、直径が0.010〜0.020mm、長さが4〜8mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が300〜470のポリプロピレン繊維である前記[1]に記載の金庫。
[3] 上記セメント質硬化体の圧縮強度が300N/mm2以上である前記[1]又は[2]に記載の金庫。
[4] 上記セメント組成物は、最大粒径が1.2mmを超え、13mm以下の骨材Bを含む前記[1]又は[2]に記載の金庫。
[5] 上記セメント質硬化体の圧縮強度が270N/mm2以上である前記[4]に記載の金庫。
That is, the present invention provides the following [1] to [7].
[1] A safe having a vault body and a vault door, wherein either or both of the vault body and the vault door forms an outer surface plate portion for forming an outer surface of the vault and an inner surface of the vault. A metal plate structure having an inner surface plate portion for the purpose and a storage space interposed between the outer surface plate portion and the inner surface plate portion, and a cement material accommodated in a part of the accommodation space of the metal plate structure. The hardened material contains a heat insulating material housed in the rest of the storage space of the metal plate structure, and the cementic hardened body is cement, silica fumes having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, and 50% volume accumulation. Inorganic powder with a particle size of 0.8 to 5 μm, aggregate A with a maximum particle size of 1.2 mm or less, a high-performance water reducing agent, a defoaming agent, a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 2 It is a cured product of a cement composition containing 30 mm of metal fibers, organic fibers and water, and the ratio of the cement to the total amount of 100% by volume of the cement, the silica fumes and the inorganic powder is 55 to 65% by volume, and the silica fumes. The ratio of the metal fibers in the cement composition is more than 3.0% by volume and 4.5% by volume or less. A safe characterized by being.
[2] The above-mentioned [1], wherein the organic fiber is a polypropylene fiber having a diameter of 0.010 to 0.020 mm, a length of 4 to 8 mm, and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 300 to 470. Safe.
[3] The safe according to the above [1] or [2], wherein the hardened cementum has a compressive strength of 300 N / mm 2 or more.
[4] The safe according to the above [1] or [2], wherein the cement composition contains an aggregate B having a maximum particle size of more than 1.2 mm and 13 mm or less.
[5] The safe according to the above [4], wherein the hardened cementum has a compressive strength of 270 N / mm 2 or more.
[6] 前記[1]〜[5]のいずれかに記載の金庫を製造するための方法であって、上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、上記未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生して、硬化した成形体を得る常温養生工程と、上記硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、上記加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント質硬化体を得る高温加熱工程と、上記セメント質硬化体、上記金属板構造体および上記断熱材を用いて、上記金庫を作製する組立工程、を含むことを特徴とする金庫の製造方法。
[7] 上記常温養生工程と上記加熱養生工程の間に、上記硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含む前記[6]に記載の金庫の製造方法。
[8] 上記型枠の少なくとも一部として、上記金属板構造体を用いる前記[6]に記載の金庫の製造方法。
[6] The method for manufacturing the safe according to any one of the above [1] to [5], wherein the cement composition is cast into a mold to obtain an uncured molded product. The step, the room temperature curing step of sealing or aerial curing the uncured molded product at 10 to 40 ° C. for 24 hours or more to obtain a cured molded product, and 70 ° C. or higher for the cured molded product. A heat curing step of obtaining a cured product after heat curing by performing one or both of steam curing or hot water curing at a temperature of less than 100 ° C. for 6 hours or more and autoclave curing at 100 to 200 ° C. for 1 hour or more, and the above heating. A high-temperature heating step of heating the cured product after curing at 150 to 200 ° C. for 24 hours or more (excluding heating by autoclave curing) to obtain a cement-like cured product, and the cement-cured product and the metal. A method for manufacturing a safe, comprising: an assembly step of manufacturing the safe using the plate structure and the heat insulating material.
[7] The method for manufacturing a safe according to the above [6], which comprises a water absorption step of causing the cured molded product to absorb water between the normal temperature curing step and the heat curing step.
[8] The method for manufacturing a safe according to the above [6], wherein the metal plate structure is used as at least a part of the formwork.
本発明の金庫は、圧縮強度および曲げ強度が高く(例えば、圧縮強度:270N/mm2以上、曲げ強度:45N/mm2以上)、かつ、破壊抵抗性(耐衝撃性)および耐火性に優れたセメント質硬化体を用いているため、防犯性及び耐火性に優れている。また、本発明の金庫は、断熱材を用いているため、断熱性に優れている。 The safe of the present invention has high compressive strength and bending strength (for example, compressive strength: 270 N / mm 2 or more, bending strength: 45 N / mm 2 or more), and is excellent in fracture resistance (impact resistance) and fire resistance. Because it uses a hardened cement, it has excellent crime prevention and fire resistance. Further, since the safe of the present invention uses a heat insulating material, it has excellent heat insulating properties.
本発明の金庫は、金庫本体および金庫扉を有する金庫であって、金庫本体および金庫扉のいずれか一方または両方が、金庫の外面を形成するための外面板部、金庫の内面を形成するための内面板部、および、外面板部と内面板部の間に介在する収容空間を有する金属板構造体と、金属板構造体の収容空間の一部に収容されたセメント質硬化体と、金属板構造体の収容空間の残部に収容された断熱材を含み、セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m2/gのシリカフューム(以下、「シリカフューム」と略すことがある。)、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末(以下、「無機粉末」と略すことがある。)、最大粒径が1.2mm以下の骨材A(以下、「骨材A」と略すことがある。)、高性能減水剤、消泡剤、直径が0.01〜1.0mmでかつ長さが2〜30mmの金属繊維、有機繊維及び水を含むセメント組成物の硬化体であり、かつ、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメントの割合が55〜65体積%、シリカフュームの割合が5〜25体積%、無機粉末の割合が15〜35体積%であり、上記セメント組成物中の金属繊維の割合が、3.0体積%を超え、4.5体積%以下のものである。
以下、本発明で用いられるセメント組成物について詳細に説明する。
The safe of the present invention is a safe having a safe body and a safe door, and one or both of the safe body and the safe door forms an outer surface plate portion for forming an outer surface of the safe and an inner surface of the safe. A metal plate structure having an inner surface plate portion and an accommodation space interposed between the outer surface plate portion and the inner surface plate portion, a cementic hardened body accommodated in a part of the accommodation space of the metal plate structure, and a metal. The cement-like hardened body contains a heat insulating material accommodated in the rest of the accommodation space of the plate structure, and the cement is a silica fume having a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g (hereinafter, may be abbreviated as "silica fume"). , 50% volume Inorganic powder having a cumulative particle size of 0.8 to 5 μm (hereinafter, may be abbreviated as “inorganic powder”), aggregate A having a maximum particle size of 1.2 mm or less (hereinafter, “aggregate A”). ), High-performance water reducing agent, defoaming agent, curing of cement composition containing metal fiber, organic fiber and water having a diameter of 0.01 to 1.0 mm and a length of 2 to 30 mm. It is a body, and the ratio of cement is 55 to 65% by volume, the ratio of silica fume is 5 to 25% by volume, and the ratio of inorganic powder is 15 to 35% by volume in the total amount of 100% by volume of cement, silica fumes and inorganic powder. The proportion of metal fibers in the cement composition is more than 3.0% by volume and 4.5% by volume or less.
Hereinafter, the cement composition used in the present invention will be described in detail.
セメントの種類は、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させる観点から、中庸熱ポルトランドセメント又は低熱ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
The type of cement is not particularly limited, and for example, various Portland cements such as ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-early-strength Portland cement, moderate heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, and low heat Portland cement can be used. Can be used.
Above all, from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition, it is preferable to use moderate heat Portland cement or low heat Portland cement.
シリカフュームのBET比表面積は、15〜25m2/g、好ましくは17〜23m2/g、特に好ましくは18〜22m2/gである。該比表面積が15m2/g未満の場合、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が低下する。該比表面積が25m2/gを超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。 The BET specific surface area of silica fume is 15 to 25 m 2 / g, preferably 17 to 23 m 2 / g, and particularly preferably 18 to 22 m 2 / g. When the specific surface area is less than 15 m 2 / g, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum are lowered. When the specific surface area exceeds 25 m 2 / g, the fluidity of the cement composition decreases.
50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末としては、例えば、石英粉末(珪石粉末)、火山灰、及びフライアッシュ(分級または粉砕したもの)、スラグ粉末、石灰石粉末、長石類粉末、ムライト類粉末、アルミナ粉末、シリカゾル、炭化物粉末、窒化物粉末等が挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性を高くする観点から、石英粉末またはフライアッシュを使用することが好ましい。
なお、本明細書中、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末には、セメントは含まれないものとする。
Inorganic powders with a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm include, for example, quartz powder (silica powder), volcanic ash, and fly ash (classified or crushed), slag powder, limestone powder, and pebbles powder. Examples thereof include mulite powder, alumina powder, silica sol, carbide powder, and nitride powder.
These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
Above all, it is preferable to use quartz powder or fly ash from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum.
In the present specification, it is assumed that the inorganic powder having a 50% cumulative particle size of 0.8 to 5 μm does not contain cement.
無機粉末の50%体積累積粒径は、0.8〜5μm、好ましくは1〜4μm、より好ましくは1.1〜3.5μm、特に好ましくは1.2μm以上、3μm未満である。該粒径が0.8μm未満の場合、セメント組成物の流動性が低下する。該粒径が5μmを超える場合、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が低下する。
無機粉末の50%体積累積粒径は、市販の粒度分布測定装置(例えば、日機装社製、製品名「マイクロトラックHRA モデル9320−X100」)を用いて求めることができる。
具体的には、粒度分布測定装置を用いて、累積粒度曲線を作成し、該累積粒度曲線から50%体積累積粒径を求めることができる。この際、試料を分散させる溶媒であるエタノール20cm3に対して、試料0.06gを添加し、90秒間、超音波分散装置(例えば、日本精機製作所社製、製品名「US300」)を用いて超音波分散したものを測定する。
The 50% volume cumulative particle size of the inorganic powder is 0.8 to 5 μm, preferably 1 to 4 μm, more preferably 1.1 to 3.5 μm, and particularly preferably 1.2 μm or more and less than 3 μm. When the particle size is less than 0.8 μm, the fluidity of the cement composition decreases. When the particle size exceeds 5 μm, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum are lowered.
The 50% volume cumulative particle size of the inorganic powder can be determined using a commercially available particle size distribution measuring device (for example, manufactured by Nikkiso Co., Ltd., product name "Microtrack HRA Model 9320-X100").
Specifically, a cumulative particle size curve can be created using a particle size distribution measuring device, and a 50% volume cumulative particle size can be obtained from the cumulative particle size curve. At this time, 0.06 g of the sample was added to 20 cm 3 of ethanol, which is a solvent for dispersing the sample, and an ultrasonic disperser (for example, manufactured by Nissei Tokyo Office, product name "US300") was used for 90 seconds. Measure the ultrasonic dispersion.
無機粉末の最大粒径は、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くする観点から、好ましくは15μm以下、より好ましくは14μm以下、特に好ましくは13μm以下である。
無機粉末の95%体積累積粒径は、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くする観点から、好ましくは8μm以下、より好ましくは7μm以下、特に好ましくは6μm以下である。
The maximum particle size of the inorganic powder is preferably 15 μm or less, more preferably 14 μm or less, and particularly preferably 13 μm or less, from the viewpoint of increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum. ..
The 95% volume cumulative particle size of the inorganic powder is preferably 8 μm or less, more preferably 7 μm or less, and particularly preferably 6 μm, from the viewpoint of increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementitious cured product. It is as follows.
無機粉末としては、SiO2を主成分とするもの(例えば、石英粉末)が好ましい。無機粉末中のSiO2の含有率が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、特に好ましくは70質量%以上であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性がより高くなる。 As the inorganic powder, one containing SiO 2 as a main component (for example, quartz powder) is preferable. When the content of SiO 2 in the inorganic powder is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, the strength (compressive strength and bending strength) of the cementitious cured product. And break resistance becomes higher.
セメント組成物において、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、セメントの割合は55〜65体積%、好ましくは57〜63体積%である。該割合が55体積%未満の場合、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が低下する。該割合が65体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、シリカフュームの割合は5〜25体積%、好ましくは7〜23体積%である。該割合が5体積%未満の場合、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が低下する。該割合が25体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100体積%中、無機粉末の割合は15〜35体積%、好ましくは17〜33体積%である。該割合が15体積%未満の場合、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が低下する。該割合が35体積%を超える場合、セメント組成物の流動性が低下する。
In the cement composition, the ratio of cement to 100% by volume of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder is 55 to 65% by volume, preferably 57 to 63% by volume. When the ratio is less than 55% by volume, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum are lowered. When the ratio exceeds 65% by volume, the fluidity of the cement composition decreases.
The ratio of silica fume to 100% by volume of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder is 5 to 25% by volume, preferably 7 to 23% by volume. When the ratio is less than 5% by volume, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum are lowered. When the ratio exceeds 25% by volume, the fluidity of the cement composition decreases.
The ratio of the inorganic powder to 100% by volume of the total amount of cement, silica fume and the inorganic powder is 15 to 35% by volume, preferably 17 to 33% by volume. When the ratio is less than 15% by volume, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum are lowered. When the ratio exceeds 35% by volume, the fluidity of the cement composition decreases.
骨材Aとしては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、天然エメリー砂、人工細骨材(例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材や、人工(人造)エメリー砂や、アルミナまたは炭化物(例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素等)の粗粉砕物等)、再生細骨材またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Aの最大粒径は、1.2mm以下、好ましくは1.1mm以下、特に好ましくは1.0mm以下である。該最大粒径が1.2mm以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性が高くなる。
骨材Aの粒度分布は、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性を高くする観点から、0.6mm以下の粒径の骨材の割合が、95質量%以上、0.3mm以下の粒径の骨材の割合が、40〜50質量%、及び、0.15mm以下の粒径の骨材の割合が、6質量%以下であることが好ましい。
セメント組成物中の骨材Aの割合は、好ましくは20〜40体積%、より好ましくは22〜38体積%、さらに好ましくは30〜37体積%、特に好ましくは32〜36体積%である。該割合が20体積%以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が40体積%以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性がより高くなる。
The aggregate A includes river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, natural emery sand, artificial fine aggregate (for example, slag fine aggregate, fired fine aggregate obtained by firing fly ash, etc., and artificial fine aggregate. Examples thereof include (artificial) emery sand, coarsely pulverized products of alumina or carbides (for example, silicon carbide, boron carbide, etc.), recycled fine aggregates, or mixtures thereof.
The maximum particle size of the aggregate A is 1.2 mm or less, preferably 1.1 mm or less, and particularly preferably 1.0 mm or less. When the maximum particle size is 1.2 mm or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementum hardened body are high.
The particle size distribution of the aggregate A is such that the particle size of the aggregate A is 0.6 mm or less from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cement material. The proportion of aggregate is 95% by mass or more, the proportion of aggregate having a particle size of 0.3 mm or less is 40 to 50% by mass, and the proportion of aggregate having a particle size of 0.15 mm or less is 6% by mass or less. Is preferable.
The proportion of aggregate A in the cement composition is preferably 20-40% by volume, more preferably 22-38% by volume, even more preferably 30-37% by volume, and particularly preferably 32-36% by volume. When the ratio is 20% by volume or more, the calorific value of the cement composition becomes small and the shrinkage amount of the cementum hardened body becomes small. When the ratio is 40% by volume or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementum hardened body become higher.
高性能減水剤としては、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の高性能減水剤を使用することができる。中でも、セメント組成物の流動性を向上させ、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性を高くする観点から、ポリカルボン酸系の高性能減水剤が好ましい。
高性能減水剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、固形分換算で、好ましくは0.2〜1.5質量部であり、より好ましくは0.4〜1.3質量部である。該量が0.2質量部以上であれば、減水性能が向上し、セメント組成物の流動性が向上する。該量が1.5質量部以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性がより高くなる。
As the high-performance water reducing agent, a high-performance water reducing agent such as naphthalene sulfonic acid-based, melamine-based, or polycarboxylic acid-based can be used. Above all, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent is preferable from the viewpoint of improving the fluidity of the cement composition and increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum.
The blending amount of the high-performance water reducing agent is preferably 0.2 to 1.5 parts by mass, more preferably 0.4 in terms of solid content, with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and the inorganic powder. ~ 1.3 parts by mass. When the amount is 0.2 parts by mass or more, the water reduction performance is improved and the fluidity of the cement composition is improved. When the amount is 1.5 parts by mass or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementum hardened body become higher.
消泡剤としては、市販品を使用することができる。
消泡剤の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、好ましくは0.001〜0.1質量部、より好ましくは0.01〜0.07質量部、特に好ましくは0.01〜0.05質量部である。該量が0.001質量部以上であれば、セメント組成物の強度発現性が向上する。該量が0.1質量部を超えると、セメント組成物の強度発現性の向上効果が頭打ちとなる。
As the defoaming agent, a commercially available product can be used.
The amount of the defoaming agent to be blended is preferably 0.001 to 0.1 parts by mass, more preferably 0.01 to 0.07 parts by mass, particularly, with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fumes and inorganic powder. It is preferably 0.01 to 0.05 parts by mass. When the amount is 0.001 part by mass or more, the strength development of the cement composition is improved. When the amount exceeds 0.1 parts by mass, the effect of improving the strength development of the cement composition reaches a plateau.
金属繊維としては、鋼繊維、ステンレス繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。中でも、鋼繊維は、強度に優れており、また、コストや入手のし易さの観点から好適である。
金属繊維の寸法は、セメント組成物中における金属繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊抵抗性を高くする観点から、直径が0.01〜1.0mmでかつ長さが2〜30mmであることが好ましく、直径が0.05〜0.5mmでかつ長さが5〜25mmであることがより好ましい。また、金属繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜200、より好ましくは40〜150である。
さらに、金属繊維の形状は、直線状よりも、何らかの物理的付着力を付与する形状(例えば、螺旋状や波形)であることが好ましい。螺旋状等の形状であれば、金属繊維とマトリックスとが、引き抜けながら応力を担保するため、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊抵抗性が高くなる。
セメント組成物中の金属繊維の割合は、3.0体積%を超え、4.5体積%以下、好ましくは3.2〜4.2体積%、より好ましくは3.3〜3.7体積%である。該割合が3.0体積%以下では、セメント質硬化体の曲げ強度や破壊抵抗性が低下する。該割合が4.5体積%を超えると、セメント組成物の流動性や作業性が大きく低下する。
Examples of the metal fiber include steel fiber, stainless steel fiber, amorphous fiber and the like. Among them, steel fiber is excellent in strength, and is suitable from the viewpoint of cost and availability.
The dimensions of the metal fibers are 0.01 to 1.0 mm in diameter and length from the viewpoint of preventing material separation of the metal fibers in the cement composition and increasing the bending strength and breakage resistance of the hardened cement material. Is preferably 2 to 30 mm, more preferably 0.05 to 0.5 mm in diameter and 5 to 25 mm in length. The aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the metal fiber is preferably 20 to 200, more preferably 40 to 150.
Further, the shape of the metal fiber is preferably a shape (for example, a spiral shape or a corrugated shape) that imparts some physical adhesive force rather than a linear shape. If the shape is spiral or the like, the metal fiber and the matrix secure the stress while being pulled out, so that the bending strength and fracture resistance of the cementum hardened body are increased.
The proportion of metal fibers in the cement composition is more than 3.0% by volume and 4.5% by volume or less, preferably 3.2 to 4.2% by volume, more preferably 3.3 to 3.7% by volume. Is. When the ratio is 3.0% by volume or less, the bending strength and fracture resistance of the hardened cementum are lowered. When the ratio exceeds 4.5% by volume, the fluidity and workability of the cement composition are greatly reduced.
有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリアリート繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維等が挙げられる。中でも、入手の容易性及びセメント質硬化体の耐火性の向上の観点から、ポリプロピレン繊維が好ましい。
有機繊維の寸法は、セメント組成物中における有機繊維の材料分離の防止や、セメント質硬化体の耐火性の向上の観点から、直径が0.005〜1.000mmでかつ長さが2〜30mmであることが好ましく、直径が0.008〜0.500mmでかつ長さが4〜25mmであることがより好ましく、直径が0.010〜0.030mmでかつ長さが4〜10mmであることがさらに好ましく、直径が0.012〜0.020mmでかつ長さが4〜8mmであることが特に好ましい。
Examples of the organic fiber include aramid fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, polyethylene fiber, polyarite fiber, polypropylene fiber, polyvinyl alcohol fiber and the like. Of these, polypropylene fiber is preferable from the viewpoint of easy availability and improvement of fire resistance of the hardened cementum.
The dimensions of the organic fiber are 0.005 to 1.000 mm in diameter and 2 to 30 mm in length from the viewpoint of preventing the separation of the organic fiber material in the cement composition and improving the fire resistance of the hardened cement material. It is preferably 0.008 to 0.500 mm in diameter and 4 to 25 mm in length, and 0.010 to 0.030 mm in diameter and 4 to 10 mm in length. Is more preferable, and it is particularly preferable that the diameter is 0.012 to 0.020 mm and the length is 4 to 8 mm.
また、有機繊維のアスペクト比(繊維長/繊維直径)は、好ましくは20〜500、より好ましくは30〜490、さらに好ましくは200〜480、さらに好ましくは230〜470、特に好ましくは300〜450である。
中でも、セメント質硬化体の耐火性のさらなる向上の観点から、直径が0.010〜0.030mm、長さが4〜10mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が230〜480のポリプロピレン繊維が好ましく、直径が0.010〜0.020mm、長さが4〜8mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が300〜470のポリプロピレン繊維がより好ましく、直径が0.012〜0.020mm、長さが4〜8mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が300〜450のポリプロピレン繊維が特に好ましい。
セメント組成物中の有機繊維の割合は、好ましくは0.01〜0.5体積%、より好ましくは0.03〜0.4体積%、さらに好ましくは0.05〜0.3体積%、さらに好ましくは0.07〜0.25体積%、特に好ましくは0.09〜0.2体積%である。該割合が0.01体積%以上であれば、セメント質硬化体の耐火性がより向上する。該割合が0.5体積%以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性がより高くなる。
The aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of the organic fiber is preferably 20 to 500, more preferably 30 to 490, still more preferably 200 to 480, still more preferably 230 to 470, and particularly preferably 300 to 450. be.
Above all, from the viewpoint of further improving the fire resistance of the hardened cement material, polypropylene fibers having a diameter of 0.010 to 0.030 mm, a length of 4 to 10 mm, and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 230 to 480. Is preferable, polypropylene fibers having a diameter of 0.010 to 0.020 mm, a length of 4 to 8 mm, and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 300 to 470 are more preferable, and a diameter of 0.012 to 0.020 mm is preferable. Polypropylene fibers having a length of 4 to 8 mm and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 300 to 450 are particularly preferable.
The proportion of organic fibers in the cement composition is preferably 0.01-0.5% by volume, more preferably 0.03 to 0.4% by volume, even more preferably 0.05 to 0.3% by volume, further. It is preferably 0.07 to 0.25% by volume, and particularly preferably 0.09 to 0.2% by volume. When the ratio is 0.01% by volume or more, the fire resistance of the hardened cementum is further improved. When the ratio is 0.5% by volume or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementum hardened body become higher.
水としては、水道水等を使用することができる。
水の配合量は、セメント、シリカフューム及び無機粉末の合計量100質量部に対して、好ましくは10〜20質量部、より好ましくは11〜18質量部、特に好ましくは14〜16質量部である。該量が10質量部以上であれば、セメント組成物の流動性が向上する。該量が20質量部以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性がより高くなる。
As water, tap water or the like can be used.
The blending amount of water is preferably 10 to 20 parts by mass, more preferably 11 to 18 parts by mass, and particularly preferably 14 to 16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of cement, silica fume and inorganic powder. When the amount is 10 parts by mass or more, the fluidity of the cement composition is improved. When the amount is 20 parts by mass or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementum hardened body become higher.
上記セメント組成物からなるモルタル(後述する骨材Bを含まないもの)の硬化前のフロー値は、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において15回の落下運動を行わないで測定した値(以下、「0打ちフロー値」ともいう。)として、好ましくは150mm以上、より好ましくは155mm以上、特に好ましくは160mm以上である。
該フロー値が150mm以上であれば、金庫を製造する際の作業性を向上させることができる。
また、上記セメント組成物からなるモルタル(後述する骨材Bを含まないもの)を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは300N/mm2以上、より好ましくは320N/mm2以上、さらに好ましくは330N/mm2以上、さらに好ましくは350N/mm2以上、さらに好ましくは370N/mm2以上、特に好ましくは400N/mm2以上である。
The flow value of the mortar composed of the above cement composition (without the aggregate B described later) before curing is 15 times in the method described in "JIS R 5201 (Physical test method for cement) 11. Flow test". The value measured without the falling motion (hereinafter, also referred to as “0 stroke flow value”) is preferably 150 mm or more, more preferably 155 mm or more, and particularly preferably 160 mm or more.
When the flow value is 150 mm or more, workability when manufacturing a safe can be improved.
Further, the compressive strength of the hardened cement material obtained by hardening the mortar made of the above cement composition (which does not contain the aggregate B described later) is preferably 300 N / mm 2 or more, more preferably 320 N / mm 2 or more. , more preferably 330N / mm 2 or more, more preferably 350 N / mm 2 or more, more preferably 370N / mm 2 or more, and particularly preferably 400 N / mm 2 or more.
なお、上記骨材Aとして、修正モース硬度が9以上(好ましくは9〜14、より好ましくは10〜13、特に好ましくは11〜13)のもの(例えば、天然または人工(人造)のエメリー砂、アルミナまたは炭化物の粗粉砕物等)を使用したセメント組成物からなるモルタル(後述する骨材Bを含まないもの)によれば、セメント質硬化体の圧縮強度を400N/mm2以上にすることができる。特に、天然または人工(人造)のエメリー砂によれば、セメント質硬化体の圧縮強度を430N/mm2以上にすることができる。 The aggregate A has a modified Mohs hardness of 9 or more (preferably 9 to 14, more preferably 10 to 13, particularly preferably 11 to 13) (for example, natural or artificial (artificial) emery sand. According to a mortar made of a cement composition using (alumina or a coarsely pulverized product of carbide, etc.) (which does not contain aggregate B described later), the compressive strength of the hardened cement material can be 400 N / mm 2 or more. can. In particular, according to natural or artificial (artificial) emery sand, the compressive strength of the hardened cementum can be 430 N / mm 2 or more.
本発明のセメント組成物は、最大粒径が1.2mmを超え、13mm以下の骨材Bを含むことができる。
骨材Bとしては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、天然エメリー砂、人工細骨材(例えば、スラグ細骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成細骨材や、人工(人造)エメリー砂)、再生細骨材、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石、人工粗骨材(例えば、スラグ粗骨材や、フライアッシュ等を焼成してなる焼成粗骨材)、再生粗骨材、アルミナまたは炭化物(例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素等)の粗粉砕物、またはこれらの混合物等が挙げられる。
骨材Bの最大粒径は、13mm以下、好ましくは12mm以下、より好ましくは11mm以下、特に好ましくは10mm以下である。該最大粒径が13mm以下であれば、セメント組成物の強度発現性が向上し、例えば、270N/mm2以上の圧縮強度を発現することができる。
また、骨材Bの最大粒径は、コストの低減等の観点から、1.2mmを超える値であり、好ましくは3mm以上、より好ましくは5mm以上、特に好ましくは7mm以上である。
なお、本明細書中、骨材Bの最大粒径が5mm以上の場合における「最大粒径」とは、骨材B全体の90質量%以上が通るふるいのうち、最小寸法のふるいの呼び寸法で示される骨材Bの粒径(一般に、粗骨材の最大粒径の定義として知られているもの)をいう。
The cement composition of the present invention can contain an aggregate B having a maximum particle size of more than 1.2 mm and 13 mm or less.
The aggregate B includes river sand, mountain sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, natural emery sand, artificial fine aggregate (for example, slag fine aggregate, fly ash, etc.). , Artificial (artificial) emery sand), recycled fine aggregate, river gravel, mountain gravel, land gravel, crushed stone, artificial coarse aggregate (for example, slag coarse aggregate, fly ash, etc. Materials), recycled coarse aggregates, coarsely pulverized alumina or carbides (eg, silicon carbide, boron carbide, etc.), or mixtures thereof.
The maximum particle size of the aggregate B is 13 mm or less, preferably 12 mm or less, more preferably 11 mm or less, and particularly preferably 10 mm or less. When the maximum particle size is 13 mm or less, the strength development of the cement composition is improved, and for example, a compressive strength of 270 N / mm 2 or more can be developed.
The maximum particle size of the aggregate B is a value exceeding 1.2 mm from the viewpoint of cost reduction and the like, preferably 3 mm or more, more preferably 5 mm or more, and particularly preferably 7 mm or more.
In the present specification, the "maximum particle size" when the maximum particle size of the aggregate B is 5 mm or more is the nominal size of the sieve having the smallest size among the sieves through which 90% by mass or more of the entire aggregate B passes. Refers to the particle size of the aggregate B indicated by (generally known as the definition of the maximum particle size of the coarse aggregate).
骨材Bの最小粒径は、好ましくは骨材Aの最大粒径を超える値であり、より好ましくは2mm以上、さらに好ましくは3mm以上、さらに好ましくは4mm以上、特に好ましくは5mm以上(この場合、粗骨材に該当する。)である。
なお、本明細書中、骨材Bの最小粒径とは、骨材Bの中の最も粒径が小さいものから粒径が大きなものに向かって累積していった場合において、骨材B全体の15質量%に達したときの骨材Bの粒径をいう。
The minimum particle size of the aggregate B is preferably a value exceeding the maximum particle size of the aggregate A, more preferably 2 mm or more, still more preferably 3 mm or more, still more preferably 4 mm or more, and particularly preferably 5 mm or more (in this case). , Corresponds to coarse aggregate.).
In the present specification, the minimum particle size of the aggregate B is the entire aggregate B when the particle size is accumulated from the smallest particle size to the larger particle size in the aggregate B. The particle size of the aggregate B when it reaches 15% by mass.
本発明において、セメント組成物中の骨材Aと骨材Bの合計量の割合は、好ましくは25〜40体積%、より好ましくは28〜38体積%、特に好ましくは30〜36体積%である。該割合が25体積%以上であれば、セメント組成物の発熱量が小さくなり、かつ、セメント質硬化体の収縮量が小さくなる。該割合が40体積%以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
骨材Aと骨材Bの合計量に対する骨材Bの割合は、好ましくは40体積%以下、より好ましくは30体積%以下、特に好ましくは25体積%以下である。該割合が40体積%以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
骨材Bを含むセメント組成物(例えば、コンクリート)を硬化してなるセメント質硬化体の圧縮強度は、好ましくは270N/mm2以上、より好ましくは280N/mm2以上、さらに好ましくは290N/mm2以上、さらに好ましくは300N/mm2以上、さらに好ましくは310N/mm2以上、特に好ましくは315N/mm2以上である。
In the present invention, the ratio of the total amount of the aggregate A and the aggregate B in the cement composition is preferably 25 to 40% by volume, more preferably 28 to 38% by volume, and particularly preferably 30 to 36% by volume. .. When the ratio is 25% by volume or more, the calorific value of the cement composition becomes small and the shrinkage amount of the cementum hardened body becomes small. When the ratio is 40% by volume or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
The ratio of the aggregate B to the total amount of the aggregate A and the aggregate B is preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less, and particularly preferably 25% by volume or less. When the ratio is 40% by volume or less, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
Compressive strength of the aggregate cement composition comprising a B (e.g., concrete) cementitious cured body obtained by curing is preferably 270N / mm 2 or more, more preferably 280N / mm 2 or more, more preferably 290 N / mm 2 or more, more preferably 300N / mm 2 or more, more preferably 310N / mm 2 or more, and particularly preferably 315N / mm 2 or more.
以下、本発明の金庫について、図1を参考にしながら説明する。
金庫1は、金庫本体2と金庫扉3からなる。金庫1の形状は、特に限定されるものではなく、一般的な金庫の形状であればよい。
金庫本体2および金庫扉3のいずれか一方または両方は、金庫1の外面を形成するための外面板部4a、5a、金庫1の内面を形成するための内面板部4b、5b、および、外面板部4a、5aと内面板部4b、5bの間に介在する収容空間を有する金属板構造体4、5と、金属板構造体4、5の収容空間の一部に収容されたセメント質硬化体6、7と、金属板構造体4、5の収容空間の残部に収容された断熱材8、9を含む。
セメント質硬化体6、7と断熱材8、9は、金属板構造体4、5の収容空間に、金庫1の外部から内部に向かって、セメント質硬化体6、7からなる層と断熱材8、9からなる層が、この順に配設された状態となるように収容される。
セメント質硬化体と断熱材は、図1に示すように金庫1の外面側にセメント質硬化体6、7を収容し、金庫1の内面側に断熱材8、9を収容してもよいし、あるいは、金庫の内面側にセメント質硬化体を収容し、金庫の外面側に断熱材を収容してもよい。また、断熱材の両面にセメント質硬化体が配置するように断熱材等を収容して、断熱材からなる層の両面にセメント質硬化体からなる層が積層した状態にしてもよい。
Hereinafter, the safe of the present invention will be described with reference to FIG.
The safe 1 includes a
One or both of the
The cementum hardened
As shown in FIG. 1, the hardened cementum and the heat insulating material may contain the
金属板構造体4、5は、セメント質硬化体6,7と断熱材8、9を隔てるための隔壁部4c、5cを有していてもよい。隔壁部4c、5cを有することで、金庫1の防犯性をより向上できる。
金属板構造体4、5を構成する外面板部4a、5a、内面板部4b、5b、及び隔壁部4c、5cは、溶接等によって互いに固着される。
金属板構造体4、5の材質としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、鋼等が挙げられる。
なお、外面板部とは、金属板構造体のうち、金庫の扉を閉めた状態において、目視可能な金庫の表面部分をいう。内面板部とは、金属板構造体のうち、金庫の扉を開けた状態において、金庫の内部(金庫の外面板部を除く金庫の表面部分)の目視可能な表面部分をいう。隔壁部とは、金属板構造体の目視できない部分をいう。
The
The outer
Examples of the material of the
The outer surface plate portion refers to a surface portion of the metal plate structure that can be visually recognized when the safe door is closed. The inner surface plate portion refers to a visible surface portion of the inside of the safe (the surface portion of the safe excluding the outer surface plate portion of the safe) when the door of the safe is opened in the metal plate structure. The partition wall is an invisible part of the metal plate structure.
断熱材8、9の材質としては、例えば、ケイ酸カルシウム、ロックウール、合成樹脂発泡体等が挙げられる。金庫1が、断熱材8、9を有することで、金庫の耐火性、及び断熱性をより向上できる。
金庫1の各部材(セメント質硬化体6、7等)は、エポキシ樹脂等の接着剤やボルト等を用いて固着される。
Examples of the materials of the
Each member (cementum hardened
以下、上述したセメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体を用いた金庫の製造方法について詳しく説明する。
本発明の金庫の製造方法の一例は、上述したセメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生して、硬化した成形体を得る常温養生工程と、硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント質硬化体を得る高温加熱工程と、セメント質硬化体、金属板構造体および断熱材を用いて、金庫を作製する組立工程を含むものである。
Hereinafter, a method for manufacturing a safe using a hardened cementum obtained by hardening the above-mentioned cement composition will be described in detail.
An example of the method for manufacturing a safe of the present invention is a molding step of casting the above-mentioned cement composition into a mold to obtain an uncured molded body, and an uncured molded body at 10 to 40 ° C. 24. A normal temperature curing process for obtaining a cured molded body by sealing or aerial curing for an hour or longer, and steam curing or hot water curing for 6 hours or more at 70 ° C or higher and lower than 100 ° C for the cured molded body, 100 to 200. One or both of the autoclave curing at ° C for 1 hour or more is performed to obtain a cured product after heat curing, and the cured product after heat curing is heated at 150 to 200 ° C for 24 hours or more (however). (Excluding heating by autoclave curing), it includes a high-temperature heating step to obtain a cement hardened body and an assembly step to make a safe using the cemented hardened body, a metal plate structure and a heat insulating material.
[成形工程]
本工程は、セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る工程である。
打設を行う前に、セメント組成物を混練する方法としては、特に限定されるものではない。また、混練に用いる装置も特に限定されるものではなく、オムニミキサ、パン型ミキサ、二軸練りミキサ、傾胴ミキサ等の慣用のミキサを使用することができる。さらに、打設(成形)方法も特に限定されるものではない。
なお、本工程における未硬化の成形体は、セメント組成物中の気泡を低減又は除去したセメント組成物からなるものであってもよい。セメント組成物中の気泡を低減又は除去することで、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
セメント組成物中の気泡を低減又は除去する方法としては、(1)セメント組成物の混練を減圧下で行う方法、(2)混練後のセメント組成物を、型枠内に打設する前に減圧して脱泡させる方法、(3)セメント組成物を型枠内に打設した後、減圧して脱泡させる方法等が挙げられる。
[Molding process]
This step is a step of casting the cement composition into the mold to obtain an uncured molded product.
The method of kneading the cement composition before casting is not particularly limited. Further, the apparatus used for kneading is not particularly limited, and a conventional mixer such as an omni mixer, a pan-type mixer, a biaxial kneading mixer, and a tilting mixer can be used. Further, the casting (molding) method is not particularly limited.
The uncured molded product in this step may be made of a cement composition in which air bubbles in the cement composition are reduced or removed. By reducing or removing air bubbles in the cement composition, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
As a method for reducing or removing air bubbles in the cement composition, (1) a method of kneading the cement composition under reduced pressure, and (2) before placing the kneaded cement composition in a mold. Examples thereof include a method of defoaming by reducing the pressure, and (3) a method of placing the cement composition in a mold and then defoaming by reducing the pressure.
成形工程において、型枠の少なくとも一部として、上述した金属板構造体(金属板構造体の少なくとも一部)を用いてもよい。例えば、図1における、外面板部4aと隔壁部4cを溶接してなる箱状の構造体を型枠として使用し、該型枠の内部にセメント組成物を充填(打設)してもよい。
In the molding step, the above-mentioned metal plate structure (at least a part of the metal plate structure) may be used as at least a part of the formwork. For example, in FIG. 1, a box-shaped structure formed by welding an outer
[常温養生工程]
本工程は、未硬化の成形体を、10〜40℃(好ましくは15〜30℃)で24時間以上(好ましくは24〜72時間、より好ましくは24〜48時間)、封緘養生または気中養生した後、硬化した成形体を得る工程である。
養生温度が10℃以上であれば、養生時間をより短くすることができる。養生温度が40℃以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
養生時間が24時間以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。
一般的な型枠を用いた場合(型枠の少なくとも一部として、金属板構造体を使用していない場合)、本工程において硬化した成形体を型枠から脱型する。
型枠として金属板構造体の少なくとも一部を使用している場合、型枠を金庫の一部として使用するため、型枠の金属板構造体の部分については脱型を行わない。
また、本工程において、硬化した成形体が、好ましくは20〜100N/mm2、より好ましくは30〜80N/mm2の圧縮強度を発現した時に、硬化した成形体を型枠から脱型することが好ましい。該圧縮強度が20N/mm2以上であれば、脱型の際に、硬化した成形体に欠けや割れ等の欠陥が生じにくくなる。該圧縮強度が100N/mm2以下であれば、後述する吸水工程において、少ない労力で、硬化した成形体に吸水させることができる。
[Room temperature curing process]
In this step, the uncured molded product is sealed or cured in the air at 10 to 40 ° C. (preferably 15 to 30 ° C.) for 24 hours or more (preferably 24-72 hours, more preferably 24-48 hours). This is a step of obtaining a cured molded product.
When the curing temperature is 10 ° C. or higher, the curing time can be shortened. When the curing temperature is 40 ° C. or lower, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
If the curing time is 24 hours or more, defects such as chips and cracks are less likely to occur in the cured molded product during demolding.
When a general formwork is used (when a metal plate structure is not used as at least a part of the formwork), the molded body cured in this step is removed from the formwork.
When at least a part of the metal plate structure is used as the formwork, since the formwork is used as a part of the safe, the metal plate structure part of the formwork is not removed from the mold.
Further, in this step, when the cured molded product exhibits a compressive strength of preferably 20 to 100 N /
[吸水工程]
一般的な型枠を用いている場合(型枠の少なくとも一部として、金属板構造体を使用していない場合)、常温養生工程と加熱養生工程の間に、常温養生工程において得られた硬化した成形体に吸水させる吸水工程を含んでもよい。
硬化した成形体に吸水させる方法としては、該成形体を水中に浸漬させる方法が挙げられる。また、該成形体を水中に浸漬させる方法において、短時間で吸水量を増やし、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くする観点から、(1)該成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法、(2)該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を浸漬させたまま、水温を40℃以下に低下させる方法、(3)該成形体を、沸騰している水の中に浸漬させた後、該成形体を沸騰している水から取り出して、次いで、40℃以下の水に浸漬させる方法、(4)該成形体を、加圧下の水の中に浸漬させる方法、又は(5)該成形体への水の浸透性を向上させる薬剤を溶解させた水溶液の中に、該成形体を浸漬させる方法、が好ましい。
[Water absorption process]
When a general formwork is used (when a metal plate structure is not used as at least a part of the formwork), the curing obtained in the normal temperature curing step between the normal temperature curing step and the heat curing step is performed. It may include a water absorption step of causing the molded body to absorb water.
Examples of the method of allowing the cured molded product to absorb water include a method of immersing the molded product in water. Further, in the method of immersing the molded body in water, from the viewpoint of increasing the amount of water absorption in a short time and further increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cemented hardened body, (1) the molding. A method of immersing the body in water under reduced pressure, (2) After immersing the molded body in boiling water, the water temperature is lowered to 40 ° C. or lower while the molded body is immersed. A method for lowering the temperature, (3) a method of immersing the molded product in boiling water, then removing the molded product from the boiling water, and then immersing the molded product in water at 40 ° C. or lower. (4) Immersing the molded body in water under pressure, or (5) Immersing the molded body in an aqueous solution in which a chemical that improves the permeability of water into the molded body is dissolved. The method of making the water is preferable.
上記成形体を、減圧下の水の中に浸漬させる方法としては、真空ポンプや大型の減圧容器等の設備を利用する方法が挙げられる。
上記成形体を、沸騰している水の中に浸漬させる方法としては、高温高圧容器や熱温水水槽等の設備を利用する方法が挙げられる。
硬化した成形体を、減圧下の水または沸騰している水の中に浸漬させる時間は、吸水率を高くする観点から、好ましくは3分間以上、より好ましくは8分間以上、特に好ましくは20分間以上である。該時間の上限は、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くする観点から、好ましくは60分間、より好ましくは45分間である。
Examples of the method of immersing the molded body in water under reduced pressure include a method using equipment such as a vacuum pump and a large decompressing container.
Examples of the method of immersing the molded product in boiling water include a method of using equipment such as a high-temperature high-pressure container and a hot-heated water tank.
The time for immersing the cured molded product in water under reduced pressure or boiling water is preferably 3 minutes or longer, more preferably 8 minutes or longer, and particularly preferably 20 minutes, from the viewpoint of increasing the water absorption rate. That is all. The upper limit of the time is preferably 60 minutes, more preferably 45 minutes from the viewpoint of increasing the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum.
吸水工程における吸水率は、セメント組成物が粗骨材を含まない場合(セメント組成物が骨材Bを含まない、あるいは、セメント組成物中の骨材Bが粗骨材に該当しない場合)、φ50×100mmの硬化した成形体100体積%に対する水の割合として、好ましくは0.20体積%以上、より好ましくは0.30〜2.0体積%、さらに好ましくは0.35〜1.5体積%であり、さらに好ましくは0.36〜1.0体積%、特に好ましくは0.37〜0.80体積%であり、セメント組成物が粗骨材を含む場合(セメント組成物中の骨材Bが粗骨材に該当する場合)、φ100×200mmの硬化した成形体100体積%に対する水の割合として、好ましくは0.20体積%以上、より好ましくは0.30〜2.0体積%、さらに好ましくは0.35〜1.5体積%であり、さらに好ましくは0.36〜1.0体積%、特に好ましくは0.37〜0.80体積%である。
これらの吸水率が0.20体積%以上であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
なお、型枠の少なくとも一部として、金属板構造体を使用した場合、吸水工程を行っても硬化した成形体に吸水させることができない。
The water absorption rate in the water absorption step is determined when the cement composition does not contain coarse aggregate (when the cement composition does not contain aggregate B or when aggregate B in the cement composition does not correspond to coarse aggregate). The ratio of water to 100% by volume of the cured compact of φ50 × 100 mm is preferably 0.20% by volume or more, more preferably 0.30 to 2.0% by volume, and further preferably 0.35 to 1.5% by volume. %, More preferably 0.36 to 1.0% by volume, particularly preferably 0.37 to 0.80% by volume, when the cement composition contains coarse aggregate (aggregate in cement composition). (When B corresponds to coarse aggregate), the ratio of water to 100% by volume of the cured compact of φ100 × 200 mm is preferably 0.20% by volume or more, more preferably 0.30 to 2.0% by volume. It is more preferably 0.35 to 1.5% by volume, still more preferably 0.36 to 1.0% by volume, and particularly preferably 0.37 to 0.80% by volume.
When these water absorption rates are 0.20% by volume or more, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
When a metal plate structure is used as at least a part of the formwork, the cured molded body cannot be made to absorb water even if the water absorption step is performed.
[加熱養生工程]
本工程は、前工程で得られた硬化した成形体について、70℃以上100℃未満(好ましくは75〜95℃、より好ましくは80〜92℃)で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃(好ましくは160〜190℃)で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る工程である。
本工程において、蒸気養生または温水養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは24時間以上、より好ましくは24〜96時間、特に好ましくは36〜72時間である。オートクレーブ養生のみを行う場合、その養生時間は、好ましくは8〜60時間、より好ましくは12〜48時間である。蒸気養生もしくは温水養生とオートクレーブ養生の両方を行う場合(例えば、蒸気養生もしくは温水養生を行った後、さらにオートクレーブ養生を行う場合)、蒸気養生もしくは温水養生における養生時間は、好ましくは6〜72時間、より好ましくは12〜48時間であり、オートクレーブ養生における養生時間は、好ましくは1〜24時間、より好ましくは4〜18時間である。
本工程において、養生温度が前記範囲内であれば、養生時間を短くすることができ、また、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
また、本工程において、養生時間が前記範囲内であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
[Heat curing process]
In this step, the cured molded product obtained in the previous step is subjected to steam curing or hot water curing at 70 ° C. or higher and lower than 100 ° C. (preferably 75 to 95 ° C., more preferably 80 to 92 ° C.) for 6 hours or longer. This is a step of performing one or both of autoclave curing at 100 to 200 ° C. (preferably 160 to 190 ° C.) for 1 hour or more to obtain a cured product after heat curing.
When only steam curing or hot water curing is performed in this step, the curing time is preferably 24 hours or more, more preferably 24-96 hours, and particularly preferably 36 to 72 hours. When only autoclave curing is performed, the curing time is preferably 8 to 60 hours, more preferably 12 to 48 hours. When performing both steam curing or hot water curing and autoclave curing (for example, when performing steam curing or hot water curing and then autoclave curing), the curing time in steam curing or hot water curing is preferably 6 to 72 hours. , More preferably 12 to 48 hours, and the curing time in autoclave curing is preferably 1 to 24 hours, more preferably 4 to 18 hours.
In this step, if the curing temperature is within the above range, the curing time can be shortened, and the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
Further, in this step, if the curing time is within the above range, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the cementitious cured product can be further increased.
[高温加熱工程]
本工程は、加熱養生後の硬化体を、150〜200℃(好ましくは170〜190℃)で24時間以上(好ましくは24〜72時間、より好ましくは36〜48時間)、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント組成物を硬化してなるセメント質硬化体を得る工程である。
本工程における加熱は、通常、乾燥雰囲気下(換言すると、水や水蒸気を人為的に供給しない状態)で行われる。
加熱温度が150℃以上であれば、加熱時間をより短くすることができる。加熱温度が200℃以下であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
加熱時間が24時間以上であれば、セメント質硬化体の強度(圧縮強度及び曲げ強度)や破壊抵抗性をより高くすることができる。
[High temperature heating process]
In this step, the cured product after heat curing is heated at 150 to 200 ° C. (preferably 170 to 190 ° C.) for 24 hours or more (preferably 24-72 hours, more preferably 36 to 48 hours) and heated (however, autoclave). This is a step of obtaining a cementified hardened body obtained by hardening the cement composition by (excluding heating by curing).
The heating in this step is usually performed in a dry atmosphere (in other words, in a state where water or steam is not artificially supplied).
When the heating temperature is 150 ° C. or higher, the heating time can be further shortened. When the heating temperature is 200 ° C. or lower, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
When the heating time is 24 hours or more, the strength (compressive strength and bending strength) and fracture resistance of the hardened cementum can be further increased.
得られたセメント質硬化体は、高い圧縮強度を有するため、ひび割れが発生しにくく、かつ、壊れにくい防犯性に優れたものである。
また、耐火性に優れている。
また、得られたセメント質硬化体は、寸法安定性に優れている。「JIS A 1129−2:2010(モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第2部:コンタクトゲージ方法)」に準拠して測定した、40×40×160mmの供試体を6カ月間保存した場合における上記セメント質硬化体の収縮ひずみは、好ましくは10×10−6以下、より好ましくは8×10−6以下、特に好ましくは6×10−6以下である。
さらに、得られたセメント質硬化体は、大きな曲げ強度を有する。上記セメント質硬化体の「土木学会基準 JSCE−G 552−2010(鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法)」に準拠して測定した曲げ強度は、好ましくは45N/mm2以上、より好ましくは48N/mm2以上、さらに好ましくは50N/mm2以上、特に好ましくは53N/mm2以上である。
さらに、得られたセメント質硬化体は、破壊抵抗性に優れている。
Since the obtained hardened cementum has high compressive strength, it is less likely to crack and has excellent crime prevention properties.
It also has excellent fire resistance.
In addition, the obtained hardened cementum has excellent dimensional stability. When a 40 × 40 × 160 mm specimen measured in accordance with “JIS A 1129-2: 2010 (Mortar and concrete length change measurement method-Part 2: Contact gauge method)” is stored for 6 months. The shrinkage strain of the hardened cementum is preferably 10 × 10 -6 or less, more preferably 8 × 10 -6 or less, and particularly preferably 6 × 10 -6 or less.
Further, the obtained cementitious hardened body has a large bending strength. The bending strength of the hardened cement material measured in accordance with "JSCE-G 552-2010 (Bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)" is preferably 45 N / mm 2 or more. preferably 48N / mm 2 or more, more preferably 50 N / mm 2 or more, and particularly preferably 53N / mm 2 or more.
Further, the obtained hardened cementum has excellent fracture resistance.
[組立工程]
本工程は、高温加熱工程で得られたセメント質硬化体、金属板構造体および断熱材を用いて、上述した金庫を作製する工程である。
一般的な型枠を用いた場合(型枠の少なくとも一部として、金属板構造体を使用していない場合)、セメント質硬化体と、金属板構造体(外面板部、内面板部、隔壁部)と、断熱材を用意し、エポキシ樹脂等を用いて、各々を固着することで上述した金庫を作製することができる。各部材を固着する順番は特に限定されるものではないが、例えば、外面板部にセメント質硬化体を固着した後、該セメント質硬化体に断熱材を固着し、次いで、該断熱材に内面板部を固着する方法等が挙げられる。
型枠の少なくとも一部として、金属板構造体を使用した場合(例えば、外面板部と隔壁部からなる型枠を使用した場合)、セメント質硬化体が収容された金属板構造体の金庫の内面側となる面(隔壁部)に断熱材を固着した後、該断熱材に内面板部を固着する方法等が挙げられる。
[Assembly process]
This step is a step of manufacturing the above-mentioned safe using the cementitious hardened body, the metal plate structure and the heat insulating material obtained in the high temperature heating step.
When a general formwork is used (when a metal plate structure is not used as at least a part of the formwork), a cementic hardened body and a metal plate structure (outer surface plate part, inner surface plate part, partition wall) Part) and a heat insulating material are prepared, and the above-mentioned safe can be manufactured by fixing each of them using an epoxy resin or the like. The order in which each member is fixed is not particularly limited, but for example, after fixing the cementum hardened body to the outer surface plate portion, the heat insulating material is fixed to the cementum hardened body, and then the inside of the heat insulating material. Examples thereof include a method of fixing the face plate portion.
When a metal plate structure is used as at least a part of the formwork (for example, when a formwork consisting of an outer surface plate portion and a partition wall portion is used), the safe of the metal plate structure containing the cementified hardened material is used. Examples thereof include a method of fixing the heat insulating material to the surface (partition wall portion) on the inner surface side and then fixing the inner surface plate portion to the heat insulating material.
本発明の金庫は、高い圧縮強度および曲げ強度を有し、かつ、破壊抵抗性および耐火性に優れたセメント質硬化体を含むため、防犯性および耐火性に優れたものである。また、本発明の金庫は断熱材を含むため、断熱性に優れている。 The safe of the present invention is excellent in crime prevention and fire resistance because it has a high compressive strength and bending strength and contains a cementitious hardened body having excellent fracture resistance and fire resistance. Further, since the safe of the present invention contains a heat insulating material, it has excellent heat insulating properties.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[使用材料]
(1)セメント:低熱ポルトランドセメント(太平洋セメント社製)
(2)シリカフューム:BET比表面積20m2/g
(3)無機粉末:珪石粉末、50%体積累積粒径2μm、最大粒径12μm、95%体積累積粒径5.8μm
(4)骨材A(細骨材):珪砂(最大粒径1.0mm、0.6mm以下の粒径のもの:98質量%、0.3mm以下の粒径のもの:45質量%、0.15mm以下の粒径のもの:3質量%)
(5)ポリカルボン酸系高性能減水剤:固形分量27.4質量%、フローリック社製、商品名「フローリックSF500U」
(6)消泡剤:BASFジャパン社製、商品名「マスターエア404」
(7)水:水道水
(8)金属繊維:鋼繊維(直径:0.2mm、長さ:15mm)
(9)有機繊維:ポリプロピレン繊維(直径:0.014mm、長さ:6mm、アスペクト比:429)
(10)骨材B(粗骨材):硬質砂岩砕石1005(粒径:5〜10mm)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[Material used]
(1) Cement: Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
(2) Silica fume: BET specific surface area 20 m 2 / g
(3) Inorganic powder: silica stone powder, 50% volume
(4) Aggregate A (fine aggregate): Silica sand (maximum particle size 1.0 mm, particle size of 0.6 mm or less: 98% by mass, particle size of 0.3 mm or less: 45% by mass, 0 .For particles with a particle size of 15 mm or less: 3% by mass)
(5) Polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent: solid content 27.4% by mass, manufactured by Floric, trade name "Floric SF500U"
(6) Defoamer: Made by BASF Japan, trade name "Master Air 404"
(7) Water: Tap water (8) Metallic fiber: Steel fiber (diameter: 0.2 mm, length: 15 mm)
(9) Organic fiber: Polypropylene fiber (diameter: 0.014 mm, length: 6 mm, aspect ratio: 429)
(10) Aggregate B (coarse aggregate): Hard sandstone crushed stone 1005 (grain size: 5 to 10 mm)
[実施例1]
セメント、シリカフューム及び無機粉末を、粉体原料(セメント、シリカフューム及び無機粉末)の合計量100体積%中、セメント等の各割合が表1に示す割合となるように混合した。得られた混合物と、セメント組成物中の骨材Aの割合が表1に示す割合となる量の骨材Aを、オムニミキサに投入して、15秒間空練りを行った。
次いで、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、及び消泡剤を、表1に示す量でオムニミキサに投入して、2分間混練した。
混練後、オムニミキサ内の側壁に付着した混練物を掻き落とし、さらに4分間混練を行った。
その後、セメント組成物中の金属繊維および有機繊維の割合が表1に示す割合となる量の繊維を、オムニミキサに投入して、さらに2分間混練を行った。
混練後のセメント組成物のフロー値を、「JIS R 5201(セメントの物理試験方法)11.フロー試験」に記載される方法において、15回の落下運動を行わないで測定した。なお、本明細書中、該フロー値を「0打ちフロー値」という。
[Example 1]
Cement, silica fume and inorganic powder were mixed so that each ratio of cement and the like was shown in Table 1 in 100% by volume of the total amount of the powder raw materials (cement, silica fume and inorganic powder). The obtained mixture and the amount of the aggregate A in which the ratio of the aggregate A in the cement composition became the ratio shown in Table 1 were put into the omnimixer and kneaded for 15 seconds.
Then, water, a polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and an antifoaming agent were added to the omnimixer in the amounts shown in Table 1 and kneaded for 2 minutes.
After kneading, the kneaded material adhering to the side wall in the omnimixer was scraped off, and kneading was further performed for 4 minutes.
Then, the amount of the fiber whose ratio of the metal fiber and the organic fiber in the cement composition became the ratio shown in Table 1 was put into the omnimixer, and kneaded for another 2 minutes.
The flow value of the cement composition after kneading was measured in the method described in "JIS R 5201 (Physical test method for cement) 11. Flow test" without performing 15 drop motions. In the present specification, the flow value is referred to as "0 stroke flow value".
得られた混練物を、φ50×100mmの円筒形の型枠に打設して、未硬化の成形体を得た。打設後、未硬化の成形体について、20℃で48時間、封緘養生を行い、次いで、脱型して、硬化した成形体を得た。脱型時の圧縮強度は43N/mm2であった。
この成形体を、減圧したデシケーター内で、30分間水に浸漬した(表2中、「減圧下」と示す。)。なお、減圧は、アズワン社製の「アスピレーター(AS−01)」を使用して行った。浸漬前後の成形体の質量を測定し、得られた測定値から、吸水率を算出した。
浸漬後、この成形体を90℃で48時間蒸気養生を行い、次いで、20℃まで降温した後、180℃で48時間加熱を行った。
加熱後の成形体(セメント質硬化体)の圧縮強度を、「JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)」に準じて測定した。
また、加熱後の成形体(セメント質硬化体)の曲げ強度を、「土木学会規準 JSCE−G 552−2010(鋼繊維補強コンクリートの曲げ強度および曲げタフネス試験方法)」に準じて測定した。
The obtained kneaded product was cast into a cylindrical mold having a diameter of 50 × 100 mm to obtain an uncured molded product. After casting, the uncured molded product was sealed and cured at 20 ° C. for 48 hours, and then demolded to obtain a cured molded product. The compressive strength at the time of demolding was 43 N / mm 2 .
This molded product was immersed in water for 30 minutes in a depressurized desiccator (indicated as "under reduced pressure" in Table 2). The depressurization was performed using an "Aspirator (AS-01)" manufactured by AS ONE Corporation. The mass of the molded product before and after immersion was measured, and the water absorption rate was calculated from the obtained measured values.
After the immersion, the molded product was steam-cured at 90 ° C. for 48 hours, then lowered to 20 ° C., and then heated at 180 ° C. for 48 hours.
The compressive strength of the molded body (hardened cementum) after heating was measured according to "JIS A 1108 (compressive strength test method for concrete)".
In addition, the bending strength of the molded body (hardened cement material) after heating was measured according to "JSCE Standard JSCE-G 552-2010 (Bending strength and bending toughness test method of steel fiber reinforced concrete)".
また、加熱後の成形体(セメント質硬化体)について、耐火炉を用いて加熱を行い、60分間加熱した場合における耐火性及び180分間加熱した場合における耐火性を評価した。加熱は、「ISO834」に定められた加熱曲線に準拠して、所定の時間(60分間または180分間)行い、加熱後、自然冷却した。なお、上記加熱における最高温度は、60分間加熱した場合、900℃であり、180分間加熱した場合、1,100℃であった。 Further, the heated molded body (cementum hardened body) was heated using a refractory furnace, and the fire resistance when heated for 60 minutes and the fire resistance when heated for 180 minutes were evaluated. The heating was performed for a predetermined time (60 minutes or 180 minutes) according to the heating curve defined in "ISO834", and after heating, it was naturally cooled. The maximum temperature in the above heating was 900 ° C. when heated for 60 minutes and 1,100 ° C. when heated for 180 minutes.
さらに、上記加熱後の成形体(セメント質硬化体)と同様にして、縦550mm×横100mm×厚さ25mmの平板供試体を作製した。
図2に示すように、平板供試体11の中央部に、鋼製重錘12(質量20kg、先端直径200mm)を、1回目が10cm、2回目が20cm、3回目が30cmというように、回数が増えるごとに落下高さを10cmずつ高くして自由落下させること(例えば、五回目の自由落下は、50cmの高さから行う。)で、繰返し載荷を加え、何回目の落下で平板供試体11が破断するのか、その回数を測定した。
得られた回数を用いて、セメント質硬化体の耐衝撃性を評価した。該回数が多いほど耐衝撃性に優れていることを意味する。
0打ちフロー値、吸水率、圧縮強度、曲げ強度、耐火性および耐衝撃性の評価(回数)を表2に示す。なお、表2中、「◎」は、耐火性に極めて優れている(冷却後の成形体のひび割れ幅は1mm未満)ことを表し、「○」は、耐火性に優れている(冷却後の成形体のひび割れ幅は1mm以上、10mm未満)ことを表し、「×」は耐火性に劣っている(冷却後の成形体のひび割れ幅は10mm以上であり、かつ、剥落がある)ことを示す。
また、後述の実施例および比較例における0打ちフロー値等も表2に示す。
Further, a flat plate specimen having a length of 550 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 25 mm was produced in the same manner as the molded product (cementum cured product) after heating.
As shown in FIG. 2, a steel weight 12 (mass 20 kg, tip diameter 200 mm) is placed in the center of the
The impact resistance of the cementum hardened body was evaluated using the obtained number of times. The larger the number of times, the better the impact resistance.
Table 2 shows the evaluation (number of times) of 0-strike flow value, water absorption rate, compressive strength, bending strength, fire resistance and impact resistance. In Table 2, "◎" indicates that the fire resistance is extremely excellent (the crack width of the molded product after cooling is less than 1 mm), and "○" is excellent in fire resistance (after cooling). The crack width of the molded product is 1 mm or more and less than 10 mm), and "x" indicates that the fire resistance is inferior (the crack width of the molded product after cooling is 10 mm or more and there is peeling). ..
Table 2 also shows the 0-stroke flow values and the like in the examples and comparative examples described later.
[実施例2]
ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を0.95質量部、金属繊維の配合割合を3.5体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は43N/mm2であった。
また、上記加熱後の成形体(セメント質硬化体)と同様にして、40×40×160mmの供試体を製造し、「JIS A 1129−2:2010 モルタル及びコンクリートの長さ変化測定方法−第2部:コンタクトゲージ方法」に準拠して、6か月保存した場合における収縮ひずみを測定したところ、収縮ひずみは3×10−6であった。
さらに、上記加熱後の成形体(セメント質硬化体)に対して、「JIS A 1148(コンクリートの凍結溶解試験方法)」に準拠して測定した値を用いて、「ASTM C666 75」の耐久性指数(300サイクル)を算出したところ、耐久性指数は100であった。
なお、耐久性指数は、最大値が100であり、最大値に近いほど凍結融解抵抗性に優れていることを示す。
[Example 2]
The cement composition and cementum hardening were carried out in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent was changed to 0.95 parts by mass and the blending ratio of the metal fiber was changed to 3.5% by volume. I got a body. The compressive strength at the time of demolding was 43 N / mm 2 .
Further, in the same manner as the molded body (hardened cement material) after heating, a test piece having a size of 40 × 40 × 160 mm was produced, and “JIS A 1129-2: 2010 Method for Measuring Length Change of Mortar and Concrete-No. When the shrinkage strain was measured after storage for 6 months in accordance with "Part 2: Contact Gauge Method", the shrinkage strain was 3 × 10-6 .
Furthermore, the durability of "ASTM C666 75" is used for the molded body (cementum hardened body) after heating, using the values measured in accordance with "JIS A 1148 (concrete freeze-thaw test method)". When the index (300 cycles) was calculated, the durability index was 100.
The durability index has a maximum value of 100, and the closer to the maximum value, the better the freeze-thaw resistance.
[実施例3]
ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を0.98質量部、金属繊維の配合割合を4.0体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は44N/mm2であった。
[実施例4]
脱型後の成形体を、減圧したデシケーター内で水に浸漬する代わりに、沸騰水に浸漬する以外は、実施例2と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は43N/mm2であった。
[Example 3]
The cement composition and cementum hardening were carried out in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent was changed to 0.98 parts by mass and the blending ratio of the metal fiber was changed to 4.0% by volume. I got a body. The compressive strength at the time of demolding was 44 N / mm 2 .
[Example 4]
A cement composition and a hardened cementum were obtained in the same manner as in Example 2 except that the molded product after demolding was immersed in boiling water instead of being immersed in water in a depressurized desiccator. The compressive strength at the time of demolding was 43 N / mm 2 .
[実施例5]
粉体原料100体積%中、シリカフュームおよび無機粉末の配合割合を20体積%、ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を0.94質量部、金属繊維の配合割合を3.5体積%に変更した以外は、実施例4と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は47N/mm2であった。
また、実施例2と同様にして、収縮ひずみの測定、および、耐久性指数の算出を行った。その結果、収縮ひずみは4×10−6であり、耐久性指数は100であった。
[実施例6]
粉体原料100体積%中、シリカフュームおよび無機粉末の配合割合を20体積%、ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を0.86質量部、金属繊維の配合割合を3.5体積%に変更し、セメント組成物中の骨材Bの割合が7.0体積%となる量の骨材Bを使用して、各材料(粉体原料、骨材A、水、ポリカルボン酸系高性能減水剤、金属繊維、有機繊維及び消泡剤)を混練した後、さらに骨材Bをオムニミキサに投入して、1分間混練した以外は、実施例4と同様にして、セメント組成物を得た。次いで、得られたセメント組成物(混練物)を、φ100×200mmの円筒形の型枠に打設する以外は実施例4と同様にして、セメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は35N/mm2であった。
[Example 5]
20% by volume of silica fume and inorganic powder, 0.94 parts by volume of polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and 3.5% by volume of metal fiber in 100% by volume of powder raw material. A cement composition and a cemented hardened body were obtained in the same manner as in Example 4 except for the modification. The compressive strength at the time of demolding was 47 N / mm 2 .
Further, in the same manner as in Example 2, the shrinkage strain was measured and the durability index was calculated. As a result, the shrinkage strain was 4 × 10-6 , and the durability index was 100.
[Example 6]
In 100% by volume of powder raw material, 20% by volume of silica fume and inorganic powder, 0.86 parts by mass of polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent, and 3.5% by volume of metal fiber. Using aggregate B in an amount such that the proportion of aggregate B in the cement composition is 7.0% by volume, each material (powder raw material, aggregate A, water, polycarboxylic acid-based high performance) is used. After kneading the water reducing agent, metal fiber, organic fiber and defoaming agent), the aggregate B was further added to the omnimixer and kneaded for 1 minute to obtain a cement composition in the same manner as in Example 4. .. Next, a hardened cementum was obtained in the same manner as in Example 4 except that the obtained cement composition (kneaded product) was cast into a cylindrical mold having a diameter of 100 × 200 mm. The compressive strength at the time of demolding was 35 N / mm 2 .
[比較例1]
ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を0.83質量部、金属繊維の配合割合を2.0体積%、有機繊維の配合割合を0.2体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。なお、脱型時の圧縮強度は44N/mm2であった。
実施例2〜5、及び、比較例1で得られたセメント組成物等について、実施例1と同様にして、セメント組成物の0打ちフロー値の測定等を行った。
[比較例2]
ポリカルボン酸系高性能減水剤の配合量を1.20質量部、金属繊維の配合割合を5.0体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、セメント組成物及びセメント質硬化体を得た。
実施例1と同様にして、セメント組成物の0打ちフロー値の測定を行った。
また、得られたセメント組成物は、流動性および作業性の悪いものであったため、成形をすることができなかった。
[Comparative Example 1]
Example 1 except that the blending amount of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent was changed to 0.83 parts by volume, the blending ratio of the metal fiber was changed to 2.0% by volume, and the blending ratio of the organic fiber was changed to 0.2% by volume. In the same manner as above, a cement composition and a hardened cement material were obtained. The compressive strength at the time of demolding was 44 N / mm 2 .
For the cement compositions obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1, the zero-strike flow value of the cement composition was measured in the same manner as in Example 1.
[Comparative Example 2]
The cement composition and cementum hardening were carried out in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent was changed to 1.20 parts by mass and the blending ratio of the metal fiber was changed to 5.0% by volume. I got a body.
In the same manner as in Example 1, the zero-strike flow value of the cement composition was measured.
Moreover, since the obtained cement composition had poor fluidity and workability, it could not be molded.
表2から、実施例1〜5におけるセメント質硬化体(骨材Bを含まないもの)の圧縮強度は、403N/mm2以上であり、非常に大きいことがわかる。
また、実施例6におけるセメント質硬化体(骨材B(粗骨材)を含むもの)の圧縮強度は、315N/mm2であり、大きいことがわかる。
また、実施例1〜5におけるセメント質硬化体(金属繊維の配合割合:3.1〜4.0体積%)の曲げ強度は60N/mm2以上であり、比較例1におけるセメント質硬化体(金属繊維の配合割合:2.0体積%)の曲げ強度(41N/mm2)と比較して、非常に大きいことがわかる。
また、実施例1〜6におけるセメント質硬化体の耐衝撃性(8〜9回)は、比較例1におけるセメント質硬化体の耐衝撃性(6回)よりも優れていることがわかる。
また、実施例1〜6におけるセメント質硬化体は、耐火性に優れていることがわかる。
これらの結果から、上記セメント質硬化体を用いた本発明の金庫は、防犯性及び耐火性に優れていることがわかる、
また、実施例2、5におけるセメント質硬化体の収縮ひずみは3×10−6〜4×10−6と小さいものであり、耐久性指数が100であることがわかる。
これらの結果から、上記セメント質硬化体を用いた本発明の金庫は、寸法安定性及び凍結融解抵抗性に優れていることがわかる。
From Table 2, it can be seen that the compressive strength of the cementum hardened body (those not containing the aggregate B) in Examples 1 to 5 is 403 N / mm 2 or more, which is very large.
Further, it can be seen that the compressive strength of the cementum hardened body (including the aggregate B (coarse aggregate)) in Example 6 is 315 N / mm 2, which is large.
Further, the bending strength of the hardened cement material (blending ratio of metal fibers: 3.1 to 4.0% by volume) in Examples 1 to 5 was 60 N / mm 2 or more, and the hardened cement material (hardened metal fiber) in Comparative Example 1 ( It can be seen that the bending strength (41 N / mm 2 ) of the metal fiber compounding ratio (2.0% by volume) is very large.
Further, it can be seen that the impact resistance (8 to 9 times) of the cementum hardened body in Examples 1 to 6 is superior to the impact resistance (6 times) of the cementum hardened body in Comparative Example 1.
Further, it can be seen that the cementum hardened bodies in Examples 1 to 6 are excellent in fire resistance.
From these results, it can be seen that the safe of the present invention using the hardened cementum is excellent in crime prevention and fire resistance.
Further, it can be seen that the shrinkage strain of the cementum hardened body in Examples 2 and 5 is as small as 3 × 10 -6 to 4 × 10 -6 , and the durability index is 100.
From these results, it can be seen that the safe of the present invention using the hardened cementum is excellent in dimensional stability and freeze-thaw resistance.
1 金庫
2 金庫本体
3 金庫扉
4、5 金属板構造体
4a、5a 外面板部
4b、5b 内面板部
4c、5c 隔壁部
6、7 セメント質硬化体
8、9 断熱材
11 平板供試体
12 鋼製重錘
1 Safe 2 Safe body 3
Claims (6)
上記金庫本体および上記金庫扉のいずれか一方または両方が、上記金庫の外面を形成するための外面板部、上記金庫の内面を形成するための内面板部、および、上記外面板部と上記内面板部の間に介在する収容空間を有する金属板構造体と、上記金属板構造体の上記収容空間の一部に収容されたセメント質硬化体と、上記金属板構造体の上記収容空間の残部に収容された断熱材を含み、
上記セメント質硬化体が、セメント、BET比表面積が15〜25m2/gのシリカフューム、50%体積累積粒径が0.8〜5μmの無機粉末、最大粒径が1.2mm以下の骨材A、高性能減水剤、消泡剤、金属繊維、有機繊維及び水を含むセメント組成物の硬化体であり、
上記金属繊維は、直径が0.01〜1.0mm、長さが2〜30mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が20〜200の金属繊維であり、
上記有機繊維は、直径が0.010〜0.020mm、長さが4〜8mm、及びアスペクト比(繊維長/繊維直径)が300〜470のポリプロピレン繊維であり、
上記セメント、上記シリカフューム及び上記無機粉末の合計量100体積%中、上記セメントの割合が55〜65体積%、上記シリカフュームの割合が5〜25体積%、上記無機粉末の割合が15〜35体積%であり、
上記セメント組成物中、上記金属繊維の割合が、3.3〜3.7体積%、上記有機繊維の割合が、0.01〜0.3体積%であることを特徴とする金庫。 A safe with a safe body and a safe door,
One or both of the safe body and the safe door has an outer surface plate portion for forming the outer surface of the safe, an inner surface plate portion for forming the inner surface of the safe, and the outer surface plate portion and the inner surface. A metal plate structure having a storage space interposed between the face plates, a cemented hardened body housed in a part of the storage space of the metal plate structure, and the rest of the storage space of the metal plate structure. Includes insulation housed in
The hardened cement material is cement, silica fume with a BET specific surface area of 15 to 25 m 2 / g, inorganic powder with a 50% volume cumulative particle size of 0.8 to 5 μm, and aggregate A with a maximum particle size of 1.2 mm or less. , High performance water reducing agent, defoaming agent, metal fiber , organic fiber and hardened cement composition containing water.
The metal fiber is a metal fiber having a diameter of 0.01 to 1.0 mm, a length of 2 to 30 mm, and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 20 to 200.
The organic fiber is a polypropylene fiber having a diameter of 0.010 to 0.020 mm, a length of 4 to 8 mm, and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 300 to 470.
In the total amount of 100% by volume of the cement, the silica fume and the inorganic powder, the ratio of the cement is 55 to 65% by volume, the ratio of the silica fume is 5 to 25% by volume, and the ratio of the inorganic powder is 15 to 35% by volume. And
The cement composition, the proportion of the metal fibers, safe to 3.3 to 3.7 vol%, the ratio of the organic fibers, characterized in that 0.01 to 0.3% by volume.
上記セメント組成物を型枠内に打設して、未硬化の成形体を得る成形工程と、
上記未硬化の成形体を、10〜40℃で24時間以上、封緘養生または気中養生して、硬化した成形体を得る常温養生工程と、
上記硬化した成形体について、70℃以上100℃未満で6時間以上の蒸気養生もしくは温水養生と、100〜200℃で1時間以上のオートクレーブ養生のいずれか一方または両方を行い、加熱養生後の硬化体を得る加熱養生工程と、
上記加熱養生後の硬化体を、150〜200℃で24時間以上、加熱(ただし、オートクレーブ養生による加熱を除く。)して、セメント質硬化体を得る高温加熱工程と、
上記セメント質硬化体、上記金属板構造体および上記断熱材を用いて、上記金庫を作製する組立工程、
を含むことを特徴とする金庫の製造方法。 The method for manufacturing the safe according to any one of claims 1 to 3.
The molding process of casting the above cement composition into a mold to obtain an uncured molded product, and
A normal temperature curing step of obtaining a cured molded product by sealing or aerial curing the uncured molded product at 10 to 40 ° C. for 24 hours or more.
The cured molded product is cured after heating by performing steam curing or hot water curing at 70 ° C. or higher and lower than 100 ° C. for 6 hours or longer, or autoclave curing at 100 to 200 ° C. for 1 hour or longer, or both. The heating process to get the body and
A high-temperature heating step of heating the cured product after heat curing at 150 to 200 ° C. for 24 hours or more (excluding heating by autoclave curing) to obtain a cementitious cured product, and
An assembly process for producing the safe using the cementitious hardened body, the metal plate structure, and the heat insulating material.
A method of manufacturing a safe, characterized by including.
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