JPH01138165A - 施釉セメント製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は施釉セメント製品の素地組成材に係り、詳し
くは製品の強度向上のための技術手段に関する。

（従来の技術） 一般に、セメント製品はセメントと骨材とを含む組成材
に水を加えて混練・成形し、これを所定時間水和硬化さ
せることにより製造する。

ところで、このようなセメント製品に陶磁器等所謂焼物
と同様の美感、外観を与える目的で、セメント製品の素
地成形体の表面に釉薬を施し℃これを焼成することが行
われている。ところが−旦永和硬化したセメント製品を
高温で焼成すれば、その強度は低下してしまうのが普通
である。このため水沫においては、素地を成形するとき
の成形条件や焼成条件等を制御した上、焼成後に再水和
処理することによって焼成時に一旦低下した強度を回復
させたり、または焼成前には水和処理せず、焼成後に水
和硬化させて強度を発現させる方法がとられる。

しかしながらこのような方法で製造した施釉セメント製
品は、尚強度の点で必ずしも十分でなく、このためかか
る方法にて大形の施釉セメント製品、或いは複雑な形状
のセメント製品を製造することが実際上困難とされてい
た。

そこで本出願人は先の特許願（特願昭 ６２−９５８３２号）において、セメント製品の素地組
成材中に粘土鉱物を添加して最終のセメント製品の強度
を向上させる技術手段につさ提案を行った。

その骨子とするところは、素地組成材中に粘土を添加す
ることによって、かかる粘土鉱物とＧａＯとの反応に基
づく低結晶性化合物を生成させ、また同時に強度低下の
原因となる物質の生成を抑制して、セメント製品全体と
しての強度を高める点にある。

本来セメント製品が強度を発現するのは、素地中に含有
されているＣ２Ｓ、Ｃ３Ｓ等の成分が水和反応して繊維
状、針状の水和物結晶を生成し、そしてそれらが互いに
絡まり合ったり各種形態で結合してＣ−５−Ｈゲルを主
成分とするセメントゲルを生成することによるものであ
る。ところがこのとき強度低下の原因となるＣａ（ＯＨ
）２も生成する。このことから上記先願発明においては
、素地組成材中に粘土鉱物、例えばタルク（３Ｍｇ０・
４Ｓ　ｉｏ　２・Ｈ２Ｏ）を添加して、かかる粘土鉱物
を焼成時に分解活性化させてＣａＯと反応せしめ、以て
Ｃａ（ＯＨ）ｚの発生を抑制すると同時に低結晶性の化
合物Ｃ−Ｎ−５を生成させて、製品の強度を高めんとす
るのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このように素地組成材中に上記タルクを
添加する場合、これを加圧成形、つまりセメントと骨材
と水とを含む組成材を加圧下で脱水しつつ所定形状に成
形する場合には、セメント製品の強度も十分強くなるし
、製造過程でも特に支障を生じないものの、これを押出
法にて成形しようとすると成形性が悪く、加えて製品の
強度も十分に出ないなど不具合のあることが判明した。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その要旨は、主材たるセメントと骨材とを含
み、水と混練されて成形された後表面に釉薬が施された
状態で焼成、水和処理されて製品とされる施釉セメント
製品の素地組成材中に、その調合成分として蛇紋岩を添
加したことにある。

ここで蛇紋岩は、アンティゴライト、クリソタイル、リ
ザダイト等の鉱物から成る蛇紋石（化学組成はほぼＭｇ
５Ｓｉ２０ｓ（ＯＨ）４）を主成分とするＭｇＯに富ん
だもので、粘土鉱物と同様、セメント製品の焼成温度（
一般に６５０℃〜９００℃）で分解して活性化する性質
を有する。

本発明においては、セメントとしてポルトランドセメン
ト、アルミナセメント、混合ポルトランドセメント等一
般に用いられているものを使用することが可能であり、
また骨材としても陶磁器シャモット、川砂、珪砂、海砂
、安山岩、玄武岩、硬質砂岩、長石、抗火石等種々のも
のを使用することができ、その材質１種類につき特に制
限されない。

而してセメントに対する上記蛇紋岩の調合割合は、セメ
ン）２０〜６０重量部に対して蛇紋岩１５〜５５重量部
（骨材を４０重量部以下）とすることが望ましく、より
望ましいのは蛇紋岩２０〜５０重量部、骨材２５重量部
以下である。

尚素地組成材中に粘結剤、糊剤、減水剤、可塑剤、流動
化剤２分散剤等の添加成分を必要に応じて１種若しくは
２種以上添加するのは任意である。

本発明の対象となる素地組成材は、水と混練されて成形
された後表面に釉薬が施された状態で焼成され、その後
に水和処理されてセメント製品とされるものである。而
してその焼成とは別に釉薬を施す前或いは後において３
００〜４００℃で３０〜６０分間程度予備焼成して、予
め水蒸気や炭酸ガス等を抜いておくようにしても良い。

また前述したように焼成に先立って予め水和硬化処理を
行い、焼成後に再度水和処理することによって、焼成に
より低下した強度を回復せしめるようにしても良いし、
焼成前に水和硬化処理せず、焼成後に初めて水和硬化さ
せて強度を発現させるようにしても良い、何れの場合に
も本発明の適用は１１丁能である。

（作用） 本発明に従って素地組成材中に蛇紋岩を添加することに
より、十分に強度の強い製品が得られることが確認され
ているが、その理由は次の点にあるものと考えられる。

前述したように蛇紋岩はタルクと同じような組成であっ
て且つセメント製品の焼成温度で分解・活性化する性質
を有しており、従ってかかる蛇紋岩を含んだ素地成形体
を焼成すると、その際にかかる蛇紋岩がＣａＯと反応し
て強度向上に寄与するＣ−トＳゲルを生成すると同時に
強度低下の原因となるＣａ（ＯＨ）ｚの発生を抑制する
こと、しかもこの蛇紋岩は焼成の後において素地を水和
処理する際、前述のＣ−３−）１ゲルの生成反応を阻害
しないことに因るものと考えられるのである。

焼成の段階で強度を高くすることだけを考えるならば、
焼成時に分解・活性化してＣａＯ等と反応し、以て上記
のような低結晶性化合物を生成し、またＧａ（ＯＨ）２
の発生を抑えるものであれば他のものでも良いわけであ
るが、このような物質のうちには焼成後の水和工程でＣ
−５−Ｈゲルの生成反応を阻害するものも存在する。上
記蛇紋岩の場合にはこのようなことがなく、焼成後の水
利処理によりセメント製品に高い強度を発現させ得るの
である。

本発明に従って蛇紋岩の添加された素地組成材は、その
成形性も良好であり、粘土鉱物としてのタルク添加の場
合には困難であった押出法による成形も同等支障なく行
うことができる。これにより大形製品や複雑形状品も容
易に成形できるようになる。

これは素地組成材中にタルクを入れた場合には、そのタ
ルクの嵩密度が低く比表面積が大きいことから、組成材
の流動性が悪くなるのに対して、蛇紋岩の場合にはタル
クに比べて嵩密度が大きいため組成材の流動性が特に低
下しないからである。

而して本発明の組成材は、その流動性、成形性が良いこ
とから、押出成形に際して水の添加量が少なくて済み（
タルクの場合には５０％程度の水の添加が必要であるの
に比べ蛇紋岩の場合には４０％程度で足りる）、このた
めに焼成時に材料中の水が飛んで除かれても組織が緻密
であり、タルクの場合のように組織が所謂“スカスカ″
の状態とならない。このために焼成品を水利処理したと
きの強度回復が良好であって、高い強度の製品が得られ
る。

このことはまた、本発明の組成材を加圧成形により成形
した場合、素地組織がより緻密となって製品の強度が更
に高まることを意味する（このことは実際にも確認され
ている）。

（実施例） 次に本発明のこのような優れた特徴をより一層明確にす
るため、以下その実施例を詳述する。

セメント、骨材、添加材としてのタルク、蛇紋岩を第１
表に示す割合で調合し、これに同表に示す割合で水を添
加して混練した後、押出成形法にて成形した。その成形
体を　１１０°Ｃの温度で２４時間乾燥した後、焼成条
件（昇温２０℃／分、８５０℃で３０分間保持）で焼成
し、更にその後６０℃の飽和蒸気の中で３日間蒸気養生
して各段階での曲げ強度及び吸水率を測定した。結果を
第２表及び第３表に示した。尚第１表中タルク１１．タ
ルク１４は夫々タルクとして平均粒径４８ｇｍのタルク
、平均粒径１０ｐＬｍのタルクを夫々１：１゜１：４の
比率で用いたものである。また曲げ強度の測定は米倉製
作所ＣＡＴＹを用い、スパン間隔第１表：素地組成材の
調合内容（重量部）第２表：各工程段階の曲げ強度（Ｍ
Ｐａ）　　ｎ＝３〜５第３表：各工程段階の吸水率（％
）ｎ−２９０■、荷重速度２　ａｓ／分、試験片の寸法
１００Ｘ５０Ｘ　Ｌｏｗ腸の条件でＪ　ｌ５Ａ５２０９
の試験方法に準じて行った。

これらの表において、タルクを添加したものと蛇紋岩を
添加したものとを比較すると、タルク添加の場合には成
形のために５０％程度の水の添加が必要であるのに対し
、蛇紋岩添加の場合には４０％強で足り、また焼成段階
の強度を見てみると両者共にほぼ同等であるのに対し、
３日間養生後の強度においては蛇紋岩添加のものがタル
ク添加のものに比べて飛躍的に大となっている。即ち本
発明に従って蛇紋岩を添加した場合には、押出成形によ
っても実用上十分な強度のセメント製品が得られるので
ある。

以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はその趣旨を
逸脱しない範囲において、当業者の知識に基づき様々な
変更を加えた態様において実施することが可能である。

（発明の効果） このように、本発明は施釉セメント製品の素地組成材中
にその調合成分として蛇紋岩を添加するようにしたもの
である。

かかる末完ＩＪ１によれば、素地組成材に水を加えた混
練物を成形する際の成形性が良好となるのみならず、セ
メント製品の強度も高くなって、大形のセメント製品、
複雑な形状のセメント製品を製造することが容易となり
、しかもかかる蛇紋岩はコスト的に安いために経済的に
も有利となるなどの効果が生ずる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　主材たるセメントと骨材とを含み、水と混練されて成
   形された後表面に釉薬が施された状態で焼成、水和処理
   されて製品とされる施釉セメント製品の素地組成材にし
   て、その調合成分として蛇紋岩が添加されていることを
   特徴とする施釉セメント製品の素地組成材。