JPH021108B2

JPH021108B2 -

Info

Publication number: JPH021108B2
Application number: JP14449284A
Authority: JP
Inventors: Kyonori Yamaguchi; Hisao Masuyama
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1990-01-10
Also published as: JPS6126547A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、補強用繊維としてアスベストを使用
せずに、高い曲げ強度を有するセメント質板を製
造する方法に関するものである。従来の技術建築材料として使われるセメント質板のうち、
床板のように大きな荷重が加えられるものの場合
は、強度、特に曲げ強度が、なるべく大きいこと
が望まれる。曲げ強度は、鉄筋コンクリート建築
物における床のように建築物駆体部分と一体の平
板部分の場合は、鉄筋を用い且つ板厚を適宜大き
くすることにより必要な水準まで高めることがで
きるが、根太その他の支持手段によつて支持して
使うパネル状の床板材の場合は、施工、改造、あ
るいは一時的な取外し等に当り取扱いが容易なよ
う、なるべく薄く軽い板でしかも必要な強度を備
えたものでなければならない。床板以外の板材に
ついても、同様の課題があることはいうまでもな
い。このような要求に答えうる高強度セメント質
板を製造しようとする場合、従来ふつうに採用さ
れた手段は、セメントにアスベストを補強材とし
て配合し抄造法により成形する方法であつたが、
環境衛生上の理由からアスベストの使用が困難に
なるにつれて、アスベストを使用しないセメント
質板の製法が検討されるようになつた。その結果
提案されるに至つた有力な方法は、成形原料にシ
リカを混入し、ポルトランドセメントの水和反応
により生成する水酸化カルシウムをシリカと反応
させ（ポゾラン反応）、それによつて形成される
硬化体も強度発現に役立たせようとするものであ
る。たとえば米国特許第4377415号明細書には、
ポルトランドセメント40〜90重量％、ウオラスト
ナイトおよびシリカ（合計量で）10〜60重量％、
補強用繊維１〜15重量％の組成を有する原料を抄
造法により成形する方法が記載されており、ま
た、特開昭58−2253号公報には、40〜60％のセメ
ント、30〜40％のシリカおよび５〜15％のセルロ
ース繊維を抄造成形する方法が記載されている。
しかしながら、これらの方法において使われるシ
リカは、結晶質のシリカたとえばケイ石の粉砕物
であり、粒径もかなり大きなものであるから（上
記米国特許の場合80〜325メツシユ、特開昭58−
2253の場合は粒径の記載がないが比表面積が200
〜1500m²／Kg程度とされている）、ポゾラン反応
を確実に生起させるためにはオートクレーブ中で
蒸熱養生しなければならないという問題があり、
また、蒸熱養生しても、製品の強度はシリカ無添
加品に比べてそれほど高いものではない。また蒸
熱養生は、補強用金属板を積層する場合に該金属
板のさびを誘発し易く、好ましくない処理であ
る。一方、コンクリートの強度上昇の手段として、
ポルトランドセメントにシリカヒユームを混合し
て硬化させる方法が知られている。しかしなが
ら、シリカヒユームは粒径が0.1μ程度のごく微細
な粒子であるから、型枠に生コンクリートを流し
込む建設工事では利用できても、抄造またはプレ
ス成形による成形体の製造にこれを利用すること
は至難である。また、シリカヒユームの添加は強
度を増加させる反面、収縮ひび割れの増加を招く
という問題もある。したがつて、シリカヒユーム
が抄造法等によるセメント質板の製造に利用され
た例は見当らない。発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、床板としても使用可能な高強
度のセメント質板を、補強材としてアスベストを
使用することなしに製造する方法を提供すること
にある。本発明の他の目的は、シリカを配合して行うセ
メント質板の製造における上述のような問題点を
解決することにある。問題点を解決するための手段本発明の製法につきまずその概要を述べると、
本発明の第一による製法は、ポルトランドセメン
ト40〜60重量％、粒径1μ以下の非晶質シリカ微
粉末15〜45重量％、ウオラストナイト７〜25重量
％、パルプ３〜10重量％の組成を有する抄造原料
を多量の水と混合してスラリー状にし、形成され
たスラリーに凝集剤を加えたものをシート状に抄
造し、得られた抄造物を所望の厚さの板を得るの
に必要な枚数だけ重ね合わせて圧縮し一体化する
ことにより厚板状にし、次いで常温において養生
し硬化させることを特徴とするものである。ま
た、本発明の第二による製法は、上記第一の発明
の製法において得られた抄造物の厚板状加圧成形
物を、その硬化前に、補強用の爪立て金属板と積
層することを特徴とするものである。以下、本発明の製法について詳細に説明する。抄造原料としては粒径1μ以下の非晶質シリカ
微粉末が特殊なものであるが、その好ましい具体
例は、前記シリカヒユームすなわちフエロシリコ
ンまたはシリコンの製造工程で発生する排気から
捕集されるシリカ微粉末（フエロシリコンダスト
またはシリコンダストともいう）およびホワイト
カーボンである。シリカヒユームは平均粒径が
0.1μ程度の極微粒子のものであり、20〜23m²／ｇ
という大きな比表面積を持つ。ウオラストナイト
としては、米国インターペース社のNYARD−
Ｇ（15：１ないし20：１という高いアスペクト比
を有するもの）が適当であるが、これに限られる
わけではない。補強用のパルプは、針葉樹または
広葉樹から作られた漂白パルプまたは未漂白パル
プ、故紙パルプ等、任意のものを使用することが
でき、これらの２種以上を併用してもよい。これらの原料を用いる抄造原料は、従来のセメ
ント質板の抄造成形と同様にして行うことができ
る。すなわち、抄造原料を適宜の順序で約８〜30
倍量（重量比）の水と混合してスラリー状にして
から抄造する。この場合、スラリーには硫酸アル
ミニウム、ポリアクリルアミドおよびその変性物
等の凝集剤を添加して粉体原料を凝集させ、シリ
カヒユーム、セメント等の微粉末が抄網からもれ
るのを防止する。このほかにも、スラリーには凝
集体を大きくかつ安定にさせるためのものとし
て、水ガラス、ベントナイトなどを添加してもよ
い。抄造するシートの厚さは、用いる装置および
原料スラリーの特性に応じて、無理なく抄造可能
な範囲で決定すればよいが、通常、３〜10mmのシ
ートの抄造が可能である。抄造されたシートは、所定の寸法に裁断したの
ち、所望の厚さの板を得るのに必要な枚数だけ重
ね合わせて圧縮する。なお重ね合わせる際は、隣
接する２層におけるシートの抄造方向が互に直交
するように配置することが、強度を高める上で有
効である。圧縮は、加圧面に対して約40Kg／cm²以
上、望ましくは約50Kg／cm²の荷重が加わるように
行う。これによりシート群は完全に一体化して厚
板状になる。得られた厚板状成形物は、第一の発明ではその
まま常温で養生し硬化させるが、第二の発明で
は、補強用の爪立て金属板と積層してから硬化さ
せる。積層は、第１図または第２図に示したよう
な爪立て金属板を、その爪１，２がある面を内側
にして、上記厚板状成形物と重ね合わせて押圧す
ることにより行う。作用・効果本発明の製法で用いるシリカは、非晶質で、し
かしごく微細で表面積の大きいものであるから、
ケイ石粉砕物に比べると著しく反応性が大であ
り、したがつて、ポルトランドセメント粒子間の
隙間を埋めたのちセメントの水和反応により生成
する水酸化カルシウムとの間のポゾラン反応を常
温においても確実に生起して硬化体を形成し、製
品の強度上昇に貢献する。結晶質シリカ微粉末を
用いたり、非晶質シリカ微粉末でも粒径が1μを
こえるようなものを用いた場合は、オートクレー
ブを用いる蒸熱養生を行わない限り、ポゾラン反
応による強度上昇は期待できない。いうまでもな
く非晶質シリカ微粉末の配合率には好適値（通常
30〜40重量％程度）があり、それ以上高率で配合
しても、曲げ強度はかえつて低下し始めるが、こ
れはポゾラン反応に関与せずに単なる細骨材的な
混入物となるシリカが増えるためと思われる。またウオラストナイトは、抄造工程における濾
水性をよくする作用があり、これを混合すること
によつて、非晶質シリカ微粉末を多量に含有する
原料スラリーも効率よく抄造することができる。
但し、あまり多量に使用すると製品の強度低下を
招くので、多くても25重量％、望ましくは20重量
％以下とする。パルプも濾水性向上に有効に作用し、また硬化
前の抄造物を補強して取扱を容易にするとともに
最終製品の強度をも増大させる作用がある。したがつて、適量のウオラストナイトとパルプ
とを組合わせて使用することにより、抄造工程以
降における能率と歩留りが向上し、あわせて製品
の強度が増大する。爪立て金属板はセメント等から形成された厚板
と完全に一体化して補強の役をするが、厚板との
積層を厚板の硬化前に行うため積層は容易であ
り、また、積層後に行われる養生が常温養生であ
ること、および硬化過程で収縮を生じ難い原料配
合であることにより、硬化するさい厚板に反りや
クラツクを生じたり爪立て金属板にさびを生じる
こともない。したがつて、本発明によればアスベストを使用
した場合とほとんど変りのない作業性と歩留りを
もつて、また低コストで、床板としても使用可能
な高強度セメント質板を容易に製造することがで
きる。実施例実施例１ポルトランドセメント60重量％、シリカヒユー
ム23重量％、ウオラストナイト11.5重量％、パル
プ5.5重量％の原料混合物を、これらに対して
0.03重量％の凝集剤（ポリアクリルアミド）とと
もに固形分濃度８％の水性スラリーにし、丸網式
抄造機により抄造後裁断して4400×1300×６mmの
シートを２枚製造した。抄造は円滑に行われ、抄
造歩留りは82％であつた。次いでこれらのシート
を1450×1300mmのシート６枚に裁断したのち抄造
方向が１枚おきに直交するように重ね合わせ、面
圧50Kg／cm²で圧縮した。圧縮後の厚さは30mmであ
つた。得られた厚板状成形物をビニール袋に包ん
で室内で一週間養生し、その後ビニール袋をはず
して更に一週間養生した。硬化した成形物は反りやクラツクの発生もな
く、また層間接着も完全であつた。その物性を
JIS A1408に準じて試験したところ、嵩密度1.53
ｇ／cm³、曲げ強度310Kg／cm²であつた（60℃で恒
量乾燥後３号試験体に裁断したものについて測
定）。比較のため、ウオラストナイトを用いずにその
分ポルトランドセメントを増やしたほかは上記と
同様にした例（比較例１）、シリカヒユームのか
わりに同量のケイ石粉末（平均粒径9μ）を用い
たほかは上記と同様にした例（比較例２）および
シリカヒユームを用いずその分ポルトランドセメ
ントを増やしたほかは上記と同様にした例（比較
例３）の結果は次のとおりであつた。

【表】実施例２実施例１と同様にして厚板状成形物を成形し、
成形後ただちに第１図に示したような爪立て金属
板（厚さ0.5mmの亜鉛鉄板、爪の高さ３mm、爪の
数3086個／m²）と積層し、以後、実施例１と同様
にして養生し硬化させた。硬化した成形物に反りやクラツクはなく、成形
物−爪立て金属板間接着も完全であつた。また、
爪立て金属板にさびの発生は認められなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第二による製法
で使用する爪立て金属板の例を示す斜視図であ
る。１，２：爪。

Claims

【特許請求の範囲】１ポルトランドセメント40〜66重量％、粒径
1μ以下の非晶質シリカ微粉末15〜45重量％、ウ
オラストナイト７〜25重量％、パルプ３〜10重量
％の組成を有する抄造原料を多量の水と混合して
スラリー状にし、形成されたスラリーに凝集剤を
加えたものをシート状に抄造し、得られた抄造物
を所望の厚さの板を得るのに必要な枚数だけ重ね
合わせて圧縮し一体化することにより厚板状に
し、次いで常温において養生し硬化させることを
特徴とするセメント質板の製造法。２ポルトランドセメント40〜66重量％、粒径
1μ以下の非晶質シリカ微粉末15〜45重量％、ウ
オラストナイト７〜25重量％、パルプ３〜10重量
％の組成を有する抄造原料を多量の水と混合して
スラリー状にし、形成されたスラリーに凝集剤を
加えたものをシート状に抄造し、得られた抄造物
を所望の厚さの板を得るのに必要な枚数だけ重ね
合わせて圧縮し一体化することにより厚板状に
し、次いで補強用の爪立て金属板と積層したのち
常温において養生し硬化させることを特徴とする
セメント質板の製造法。