JPH01141856A - セメント成形体の製造方法 - 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） 本発明はセメント成形体、特に、ベランダやバルコニー
のデツキ材、集合住宅の廊下材などに用いられる。床材
料として有用なセメント成形体に関する。

（従来の技術） ベランダやバルコニーのデツキ材、集合住宅の廊下材な
どの床材としては比較的強度の高い石綿セメント押出板
が利用されている。この石綿を含有する成形体は、その
製造時において押出後に固化するまでの間の保形性に優
れ、極めて成形が容易である。しかし、得られる成形体
は衝撃に弱いという欠点がある。さらに含有される石綿
は特定化学物質に指定されており、その発癌性が問題と
なっている。石綿セメン、ト成形体を製造するときには
使用基準が設けられてはいるが、製造時および使用時に
おける発塵の問題から、現在では石綿を使用しない成形
体が望まれている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記従来の欠点を解決するものでありその目的
とするところは、高強度と耐衝撃性とを有し、かつ有害
な石綿を含有しないセメント成形体を成形性良く製造す
る方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のセメント成形体の製造方法はセメント。

繊維状ウォラスナイト２球形粒子で主としてなる無機骨
材、補強繊維およびセルロース系混和剤を含有するセメ
ント組成物を得る工程、および該セメント組成物を混練
して得られる可塑性混練物を加圧下で押出し、得られる
成形体を硬化させる工程を包含し、そのことにより上記
目的が達成される。

本発明方法に用いられるセメント組成物に含をされるセ
メントとしては、ポルトランドセメント。

スラグセメント、アルミナセメントなど公知のセメント
がいずれも使用され得る。

セメント組成物に含有される繊維状ウォラスナイトは、
β型の結晶構造を有する（針状または長柱状の）繊維状
鉱物である。繊維状ウォラスナイトは、その比表面積が
５０００〜２５０００ｃ＋ｆｌ／　ｇ程度のものが好適
に用いられる。繊維状ウォラスナイトは、その形状から
、セメント組成物中に乾式ブレンドにより充分に分散さ
れ得る。さらに、その比面積が、ポルトランドセメント
の２倍以上も大きいことから、水によるセメント硬化反
応を促進させ得、かつ硬化後も高強度が得られる。繊維
状ウォラスナイトはセメント組成物中に、セメント１０
０重量部に対し２〜５０重量部の割合で含有される。

過少であると得られるセメント成形体の強度が低下する
。過剰であると成形性に劣り、かつ成形体の強度も低下
する。

組成物中に含有される無機骨材は１球形粒子で主として
なる。その粒径は０．１〜５００μｍとされる。無機骨
材の粒径が小さすぎると得られる成形体の強度が低下し
、大きすぎると成形性に劣る。

無機骨材としては、フライアッシュ（石炭火力発電所の
集塵器で採取される微粉炭燃焼灰）；マイクロシリカ、
シリカヒユームおよび球形ケイ酸カルシウム（いずれも
シリコンメタル、フェロシリコンなどの製造時に副生ず
る）などが好適である。

無機骨材はセメント１００重量部に対して１０〜１００
重量部の割合で組成物中に含有される。過少であると得
られる成形体の強度が低下する。過剰であると成形性に
劣る。

補強繊維は、得られる成形体の曲げ強度および衝撃強度
を向上させるのに用いられる。それには例えば、有機繊
維、パルプなどが利用され得る。

有機繊維の素材としては、ビニロン、ポリプロピレン、
ポリエチレン、カーボン、アラミドなど耐アルカリ性の
素材が用いられる。パルプの種類は特に限定されないが
、セメントの凝固・硬化に悪影響を与えない古紙パルプ
がより好適である。補強繊維の直径は１〜１００μｍ　
、繊維長は３〜２０ＩＩＩＩ１１が適当である。この補
強繊維はセメント１００重量部に対し０．２〜１０重量
部の割合で組成物中に含有される。補強繊維が過少であ
ると得られる成形体の強度が低下する。過剰であると組
成物を混合したときの分散性が悪く、その結果、得られ
る成形体の強度が低下する。

セルロース系混和剤は２Ｍｉ成物を押出成形するときに
ある程度の粘度を付与し、流動性を改善する目的で用い
られる。セルロース系混和剤としては、メチルセルロー
ス、ヒドロキシセルロースなどが好適に用いられる。こ
のセルロース系混和剤は、セメント１００重量部に対し
、０．１〜１０重盪部。

！好ましくは０．５〜５重量部の割合で組成物中に含有
される。過少であると組成物を混和したときの粘度が低
いため、逆に過剰であると粘度が高いため、いずれも成
形性に劣る。

本発明方法によりセメント成形体を製造するには、従来
のセメント押出成形と同様の工程が採用され得る。例え
ばまず、上記セメント、繊維状ウォラスナイト、無機骨
材、補強繊維およびセルロース系混和剤をトライブレン
ドする。これに適量の水を加えて湿式ブレンドを行い２
次いで混練機を用いて充分に混練を行う。得られる可塑
性の混練物を所望の金型を有する押出成形機に導き、加
圧下で押出し成形を行う。押出された所望の形状を有す
る成形体は、所定の条件下（例えば温度１０〜６０°Ｃ
１湿度８０％以上）で５時間以上にわたり放置（養生）
することにより乾燥し固化する。上記。

ブレンド工程、混練工程および押出成形工程には。

いずれも汎用の設備が用いられ得る。

（作用） 本発明方法により上記セメント組成物を押出成形すると
、押出機内においては、混練物の水分が比較的少ない場
合（例えば、複雑な異形断面の成形体を得る場合）にも
充分な流動性を有し、流速が均一となる。さらに、押出
された未硬化の成形体は硬化が進行するまで充分な保形
性を有する。

このような良好な性質は、■セメント組成物中の無機骨
材は主として球形の粒子であるため、これが加圧下にお
いてベア・リングの効果を示すこと；および■組成物中
には上記無機骨材や補強繊維が含存されるため押出後に
おいては保形性が充分であること、に主として起因する
と考えられる。押出された未硬化の成形体は硬化するま
でに変形することがない。繊維状ウォラスナイトは比表
面積が大きいため、セメントの水和反応が促進され。

短期間のうちに硬化が起こり、かつ硬化後の成形体の強
度や耐衝撃性が充分なものとなる。このような成形体は
住宅の床材などに好適に利用される。

本発明によれば、このように、従来の石綿繊維を使用す
ることなく床材に適した高強度のセメント成形体が容易
に製造される。石綿繊維を使用しないため、製造工程お
よび使用時において石綿の発塵による発癌の危険性がな
い。

（実施例） 以下に本発明を実施例につき説明する。

（以下余白） セメント組成物　　　　　　　　　　　　　　配合量成
分　　　　　　　　　　　　　　　　（重量部）上記処
方のセメント組成物の水以外の各成分をミキサー（品用
式万能ミキサー；三英製作所社製）に入れ、３分間混合
した。これに水を加え、約３分間部合した後、混練機（
押出し混練機ＭＰ−１００型；宮崎鉄工社製）で充分に
混練して可塑性混練物を得た。

（Ｂ）−１セメント成形体の調製：（Ａ）項で得られた
混練物を、平板試作用金型（開口部巾２５０ｍｍＸ厚さ
１５ｍｍ）が取り付けられた真空押出成形機（真空押出
成形機ＭＶ−ＦＭ−Ａ−１：宮崎鉄工社製）のホッパー
に供給し、押出し成形により巾２５０ｍｍ、厚さ１５　
ｍｍ　、長さ１００ｃｍの平板サンプルの調製を行った
。

このときの押出圧力と単位時間あたりの押出量とを測定
した。押出圧力は、押出機のバレルから金型へ至る抵抗
部の圧力をブルドン管圧力ゲージで測定した。単位時間
あたりの押出量は、金型先端部から押出される平板サン
プルの６０秒間に吐出された長さ（ａｓ／ｌｌｌ１ｎ）
を測定し１次式により算出した。

単位時間あたりの ａ：押出された平板サンプルの厚さ（ａｍ　）ｂ：押出
された平板サンプルの巾　（Ｃ１ｌ）Ｃ：押出された平
板サンプルの長さ（ｃｌｌｌ）（Ｂ）−２成形体の調製
：開口部が第１図に示す断面形状を有する中空異形金型
を（Ｂ）項と同様の真空押出成形機にとりつけ、この押
出成形機に（Ａ）項で得られた混練物を供給し、　（Ｂ
）−１項に準じて押出成形を行った。

得られたセメント成形体１０は、その断面が第１図に示
すように矩形状の平板状をしており、巾方向の一方の側
面には側方に突出する断面矩形状の突条１１が押出し方
向の全°域にわたって延設されており、他方の側面には
、該突条１１が遊嵌され得る凹溝１２が押出し方向の全
域にわたって延設されている。また、その内部に゛は、
押出し方向の全域にわたって断面矩形条の３つの空間部
１３ａ、　１３ｂ。

１３ｃが形成されている。空間部１３　ａ　、　１３　
ｂ　、　１３　ｃはそれぞれ等しい大きさとなっている
。

該成形体１０は、突条１１を除く巾方向寸法が２５０鵬
、厚さが５０層、押出し方向の長さが約２ｍとなってお
り、その各角部は半径３順の円弧状に面取りされている
。一方の側面に突設された突条１１は。

該側面の中央部に、該側面からの突出量が２０ｍｍ。

厚さ方向寸法が２０閣となっており、その先端部におけ
る各角部および基端部における各角部は半径３ｔｒｔｍ
の円弧状に面取りされている。他方の側面に形成された
凹溝１２は、該側面の中央部に、開口部における厚さ方
向の寸法が２４ｍｍ、深さが２２．４ｍｍとなっており
、各角部は半径３胴の円弧状に面取りされている。内部
に形成される各空間部１３ａ、１３ｂ。

１３ｃは、成形体の厚さ方向の中央部に、それぞれ配設
されており、その厚さ方向寸法が３０閣２幅方向寸法が
６１．２ｍｍとなっている。各空間部１３ａ、　１３ｂ
。

１３ｃはそれぞれ１０肛離隔している。突条１１が配設
された側面に隣接する空間部１３ａは該側面とは。

１２印離隔しており、他方の側面に隣接する空間部は該
側面とは３４．４ｍｍ、従って該側面に配設された凹溝
１２の内奥面とは１２ｍｍ離隔している。

（Ｃ）−１成形体の性能評価：　（Ｂ）−１項で得られ
た未硬化の成形体を６〜１２時間、室温で放置（前置き
）した後、　５０”Ｃ，Ｒ８９５％以上の雰囲気下で１
２時間保持（１次養生）した。この成形体を２０°Ｃの
水中へ約４週間浸漬した。

浸漬後のサンプルを巾２５Ｍ、長さ２４０ｍｍに切断（
押出方向に対し直角に切断）Ｌ、１０５°Ｃのギヤーオ
ーブンに入れて約４８時間乾燥後、２４時間放冷した。

このサンプルを２００ｍｍの間隔で支持し、その中央部
に２．５ｍｍ／分の曲げ速度で力を加えて曲げ強度を測
定した（曲げ強度試験）。別に、浸漬後のサンプルを中
２５０ｍｍ、長さ２５０　＋＋＋ｍに切断し押出方向に
対し直角に切断）シ、上記と同様にオーブン処理を行っ
た。このサンプルを平坦な川砂上に載置し、その中央部
に１　ｋｇの鋼球を２ｍの高さから落下させサンプルに
異常が認められるか否かを観察した（衝撃強度試験）。

各試験の結果を下表に示す。

（Ｃ）−２成形体の性能評価：　（Ｂ）−２項で得られ
た未硬化の成形体を（Ｃ）−１項と同様に放置して硬化
させた後、水中へ約４週間浸漬した。

浸漬後のサンプルを押出し方向に長さ１００ｍｍの位置
で切断した。このようにして試験片２個を得。

凸部と凹部の嵌合部が嵌合可能であるか否かを調べた。

その結果を下表に示す。

・１施■ｌ 繊維状ウォラスナイトの量を３０重量部とし、水の量を
６５重量部としたこと以外は実施例１と同様である。そ
の結果を下表に示す。以下、実施例３〜４および比較例
１〜２の結果もあわせて下表に示す。

１隻斑主 補強繊維としてアラミド繊維（平均直径１２μｍ。

長さ６ｍ＋＋＋）を使用したこと以外は実施例１と同様
である。

ス】１１生 無機骨材としてシリカヒユーム２０重量部を使用し、セ
ルロース混和剤の量を１重量部とし、そして水の量を６
５重量部としたこと以外は実施例１と同様である。

几較撚上 繊維状ウォラスナイトを使用せず、水の量を３０重量部
としたこと以外は実施例１と同様である。

北較皿ｌ 繊維状ウォラスナイトの量を８０重量部とし、水の量を
１１０重量部としたこと以外は実施例１と同様である。

（以下余白） 表から９本発明方法によれば、セメント成形体が押出成
形により成形性よく得られることがわかる。

得られた成形体は曲げ強度および耐衝撃性に優れ。

長期間水に浸漬しても変形することがない。

（発明の効果） 本発明方法によれば、このように、高強度で耐衝撃性に
優れたセメント成形体が、押出成形により成形性よく高
効率で得られる。このようなセメント成形体は１例えば
集合住宅のデツキ材、廊下材などの床材として好適に用
いられる。石綿が含有されていないため、製造工程にお
いても使用時においても石綿の発塵による発癌の危険性
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明方法を用いて押出成形により得られる
セメント成形体の一例を示す断面図である。 １０・・・セメント成形体。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セメント、繊維状ウォラスナイト、球形粒子で主と
   してなる無機骨材、補強繊維およびセルロース系混和剤
   を含有するセメント組成物を得る工程、および該セメン
   ト組成物を混練して得られる可塑性混練物を加圧下で押
   出し、得られる成形体を硬化させる工程、を包含するセ
   メント成形体の製造方法。 ２、前記無機骨材がフライアッシュ、マイクロシリカお
   よびシリカヒュームのうちの少なくとも１種である特許
   請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３、前記セメント組成物中に、セメント１００重量部に
   対し、繊維状ウォラスナイトが２〜５０重量部、無機骨
   材が１０〜１００重量部、補強繊維が０．１〜１０重量
   部、そしてセルロース系混和剤が０．１〜１０重量部の
   割合で含有される特許請求の範囲第１項に記載の製造方
   法。