JPH0223503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、軽量でかつ寒冷地にあつてもよく凍
害に耐えることのできる窯業製建築材を製造する
方法に関するものである。 近年の建築用鉄骨や鉄筋には、軽量でかつ力の
強いものが次第に多く用いられるようになり、こ
れに伴つて他の建築材も軽量なものが要請される
ようになつた。建築用窯業製品についてもその例
外ではない。その要請に応じて、従来において
も、軽量窯業製建築材が提供されている。例えば
特開昭49−42707号公報に記載されたものがそれ
である。該公報に記載のものは、長石や鉄鋼スラ
グ等の基材に自硬性古砂を加え、更に炭化ケイ素
及び窒化ケイ素の中から選ばれた発泡剤や炭酸塩
等の軟化剤を添加し、それらの混合材を加熱焼成
して得られたものであつて、その比重が約0.5〜
1.0g/cm³の範囲にあるというものである。しかし
ながら、なお十分に軽量化されたものとは言い難
い。しかも従来の軽量窯業製建築材は、軽量化と
共に多孔化が必至であり、そのため吸水性が増大
するのを避けることができなかつた。そのような
軽量窯業製建築材が寒冷地で用いられると、凍害
の危険が大きいものである。 本発明は従来の上記欠点に鑑みてこれを改良除
去したものであつて、149μm以下の粒径を有する
細粒天然ガラス100重量部と、粒径10μm以下の
SiC粉体0.05〜0.30重量部と、該SiC粉体及び前記
細粒天然ガラスの粉粒体どうしを結合するための
有機系結合剤20重量部以下とを十分に混合し、該
混合材を所定の形状に加圧成形し、該成形で得ら
れた素地体を1150〜1250℃の温度で発泡焼成する
ことで、気泡が表面へ現出しないようにし、嵩密
度を0.5g/cm³以下にすると共に表面を平滑にし、
軽量で断熱性に富み、かつ耐凍害性においても優
れた窯業製建築材の製造方法を提供せんとするも
のである。 本発明の製造方法において使用する材料は、細
粒天然ガラス、SiC粉体、結合剤の三つである。
まず、これらの材料の特質とその添加量並びに必
要性を説明する。 細粒天然ガラスは、本発明に係る軽量窯業製建
築材（以下、単に本建築材という）を構成する基
材であつて、伊勢珪砂と俗称されるものや坑火石
その他のものが用いられる。 SiC粉体（純度99％以上）は、本建築材を焼成
する場合の発泡現象を起こすものであつて、本発
明方法において最も重要な添加剤である。粒径が
10μm以下のものが用いられる。10μmを越えるも
のは均質に分散した混合状態が得難くなるばかり
でなく、焼成時の発泡現象においても素地体の中
に粗大な気泡が形成され、その気泡が場合によつ
ては素地体の表皮層を破つて外部に放出されるよ
うになるため、本建築材の嵩比重と吸水率を増大
させるおそれがある。嵩比重の増大は本建築材の
重量増加につながり、また吸水率の増大は耐凍害
性を劣化させることになる。SiC粉体の添加量は
0.05〜0.30重量部の範囲とする。添加量が0.05重
量部未満であると焼成時の発泡現象が不活発なた
め嵩比重が高くなり、目的とする軽量断熱材が得
られない。また添加量が0.30重量部を越えると発
泡現象が活発に過ぎ、焼成時に素地体の表皮層を
破つて気泡が散逸し、これまた本建築材を増大せ
しめる傾向を示す。しかも気泡が散逸すると表皮
層に孔ができ、吸水率を増大させる。それに表層
の平滑性が維持され難く、好ましいものでない。
要するに、SiC粉体の好ましい添加量は、焼成時
に気泡が表層まで現れず、また微細な気泡が均一
に分散し、その発泡現象が十分活発に行われる範
囲のものであることを要する。 結合剤は、基材たる細粒天然ガラスやSiC粉体
を結合して素地体を賦形するためのものである。
この結合剤は、天然ガラスが可塑性を有しないの
で素地体を得るうえで、不可欠な要素である。こ
のため、強い粘結性を有し、かつ焼成時に低温で
焼失するものが望ましい。このような材料として
は、ポリビニールアルコール（PVA）、アクリル
系樹脂、ワツクスエマルジヨン系の結合剤があ
る。その添加量は20重量部以下が望ましいもので
ある。その理由は、20重量部を越えると、発泡性
が低下し、また気孔の均一性が悪化する。更には
成形時の成形性が低下する等の欠点があるからで
ある。 本発明にあつては、上述の材料を次に説明する
如く処理し、軽量窯業製建築材を得るようにして
いる。 すなわち、まず、細粒天然ガラスとSiC粉体と
を乾式または湿式混合機にかけて混合細磨し、坏
土調整する。混合坏土の粒径は、100メツシユパ
ス（149μm以下）であればよいが、好まくは325
メツシユパス（44μm以下）である。これは微細
な粒子の方が発泡性に富むためである。 そして、得られた混合坏土に結合剤を添加して
混練し、乾式または湿式成形に適した含水率とな
るべく水分調整する。 次にこのようにして得られた混合材を、乾式ま
たは湿式成形にて任意の形状に成形し、素地体を
得る。 然る後は、該素地体を乾燥させ、焼成処理する
ことで、目的とする軽量で断熱性に富む窯業製建
築材料を得る。この焼成処理は、素地体を内部発
泡させると共に、所望の大きさに体積膨張させて
固形化するのに必要である。焼成温度は1150〜
1250℃の範囲とした。基材たる天然ガラス粒体
は、1150℃以下の温度で焼成すると十分な溶融粘
性が得られず、基材の発泡現象が起こらないか或
いは起こつても発泡現象が不活発であり、目的と
する建築材料は得られない。また1250℃以上で焼
成すると、発泡現象が活発に過ぎ、気泡が粗くか
つ不均一になる。それに表層部まで気泡が現れ、
平滑面が得られなくなる。しかも、表層部に現れ
た気泡から雨水等が浸透しやすくなり、吸水率が
高くなつて耐凍害性に欠けるものである。また
1250℃以上の焼成では、耐火度の低い天然ガラス
の形状維持が困難になり、所望形状の建築材が得
られなくなる。このように焼成温度は上述の範囲
にあることが重要であるが、これは使用する天然
ガラスの種類、発泡材料としてのSiC粉体の粒度
と添加量等により異なるものである。それに昇温
速度及び時間、焼成温度及び時間等の焼成スケジ
ユールは、発泡性に与える影響が大であり、慎重
に決定しなければならない。 次に本発明方法による具体的な製造方法の実施
例を説明する。 まず、細粒天然ガラスである伊勢珪砂100重量
部を準備し、これに発泡材料としてのSiC粉体
（純度99％以上）を添加した。そして、これを乾
式混合粉砕し、このようにして得られた混合坏土
に結合剤としてのポリビニールアルコール３％水
溶液を天然ガラスに対して15重量部添加した。そ
して、これを混練し、含水調整した。次に、この
ようにして得られた混合材を乾式成形する。成形
は、一辺の大きさ100mmの正方形の凹状下金型に、
乾式混合した上記混合材を充填し、油圧プレスに
よつて圧縮し、厚さ８mmの素地体を得た。この場
合の加圧力は250Kg・ｆ／cm²とし、加圧時間は10
秒間とした。 然る後は、上述の素地体を乾燥後、焼成処理し
た。焼成処理は、トンネル形の加熱炉を用い、25
〜35時間をかけて焼成した。かくして得られた本
建築材は、平面が一辺150mmの正方形であり、厚
さが13mmであつた。つまり、素地体は、その焼成
によつて、線膨張して約1.5倍に増大したことを
示している。 次の第１表は、上述の要領で製造される本建築
材にあつて、SiC粉体の添加量および粒度、焼成
温度、を変えた場合の諸特性を示すものである。

【表】 第１表に見られる如く、いずれの実施例も嵩密
度は、従来経験することのなかつた0.5g/cm³以下
であり、軽量化に優れていることは明らかであ
る。また吸水率にあつては、いずれの実施例も
0.5％以下という値を示しており、寒冷地等にお
ける凍害に十分耐え得るものである。なお、この
吸水率の範囲は、磁器質の範囲のものである。 以上説明したように本発明にあつては、細粒天
然ガラスに微細なSiC粉体を適量添加したものを
用いて成形した素地体を適温で焼成することによ
り、微細な気泡を均一多量に封入した状態、すな
わち、気泡が表面へ現出しないようにして、表面
を平滑にした、建築材を得ることができ、得られ
た建築材は従来経験することのなかつた軽量化が
達成できただけでなく、吸水率も極めて低く、寒
冷地の建築に供して磁器質の耐凍害成積を得るこ
とができたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 149μm以下の粒径を有する細粒天然ガラス
   100重量部と、粒径10μm以下のSiC粉体0.05〜
   0.30重量部と、該SiC粉体及び前記細粒天然ガラ
   スの粉粒体どうしを結合するための有機系結合剤
   20重量部以下とを十分に混合し、該混合材を所定
   の形状に加圧成形し、該成形で得られた素地体を
   1150〜1250℃の温度で発泡焼成することで、気泡
   が表面へ現出しないようにし、嵩密度を0.5g/cm³
   以下にすると共に表面を平滑面にしたことを特徴
   とする軽量窯業製建築材の製造方法。