JPH0254309B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、耐凍害性ALC材の製造方法に係わ
る。ALC材（autoclaved lightweight concrete）
は、発泡剤混入コンクリート配合物をオートクレ
ーブ中加熱養生することにより造られる発泡軽量
コンクリートであり、コンクリート建造物、構築
物等の軽量化を目的としてその開発が盛んであ
る。しかし、ALC材は上記の如くその製造法に
由来して多孔質の材料であり、屋外、特に雨水で
濡れる用途にはそのまゝの形態では使用し難い。
ALC材に透水防止性を付与する方法としては、
従来より合成樹脂系塗料をALC材の表面に塗被
する方法が知られているが、形成された塗膜は有
機質であるために、耐久性に乏しくその改良が望
まれている。特に寒冷地においては、軽量性と共
にその断熱性も特徴とするALC材が好んで用い
られるが、特に氷点下にまで気温が低下する寒冷
地では完全防水性でないALC材は凍害により著
るしい材料劣化を起し、場合によつては破壊を伴
なう由々しき事態を引き起す原因ともなつてい
る。 本発明者らは、ALC材に耐凍害性を付与する
方法について詳しい研究を行なつた結果、シリカ
成分、アルカリ金属成分及びアンモニウム成分を
特定モル比に含有するシリカゾルがALC材の表
面から内部へ深く含浸し、含浸後に乾燥した
ALC材は耐凍害性が格別に向上することを見出
した。本発明の目的は、強度及び耐久性に優れる
と共に耐凍害性であるALC材の製造方法を提供
することにある。本発明の耐凍害性ALC材の製
造方法は、シリカ成分SiO₂、アルカリ金属成分
M₂O、及びアンモニウム成分

【式】 （但し、ＭはLi、Na、又はＫ原子を、R₁、R₂、
R₃及びR₄は水素原子、炭化水素基又はヒドロキ
シアルキル基を表わす。）が10〜5000：１：０〜
10のモル比で含有され、かつコロイド粒子径が
100ｍμ以下であるシリカゾルをACL材に含浸さ
せた後乾燥することを特徴とする。 本発明の対象とするALC材は一般的製法、す
なわち、水、セメント、及び珪砂の酸合物又は
水、生石灰及び珪砂の配合物にアルミニウム粉末
等起泡剤、分散剤等添加剤を加えた後充分にかき
まぜ均一な発泡調合物となした後、これを注型し
オートクレーブ中で加熱養生することにより容易
に得られる。このようにして得られるALC材は、
通常比重0.25〜2.1程度のものである。寸法及び
形状は用途で応じ種々であるが建材用としては、
厚さ５〜15cm程度、巾60cm、長さ150cm程度の板
材がよく用いられる。 本発明に用いられるシリカゾルは珪酸アルカリ
の溶液、例えば水ガラス溶液を陽イオン交換樹脂
で処理する事により脱アルカリした後、

【式】のモル比が10〜 5000：１：０〜10となるように上記アルカリ金属
成分及びアンモニウム成分を添加する事により得
られる。 上記本発明に用いられるシリカゾルは、含有さ
せたシリカ成分、アルカリ金属成分及びアンモニ
ウム成分の含有比率によつて性状が異なる。アル
カリ金属成分及びアンモニウム成分の合計量に対
するシリカ成分のモル比が約10以上高いほどコロ
イド性が強まり含有されるシリカ成分は媒体中で
粒径５〜100ｍμのコロイド粒子として存在し、
反対にモル比が小さいほどコロイド性は低下し、
粒径５ｍμ以下のアルカリ金属ポリシリケート、
アミンポリシリケート、第４級アンモニウムポリ
シリケート又はこれらの複塩が溶解した形で存在
する。 添加されるアルカリ金属成分としては、水酸化
カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム等
であり、これらはLiO₂、Na₂O、K₂O等として表
わされる。 また、添加されるアンモニウム成分としては例
えばメチルアミン、エチルアミン等の第１アミ
ン、ジメチルアミン、ジイソプロピルアミン等の
第２アミン、トリメチルアミン等の第３アミン、
モノメチルトリエタノールアンモニウム水酸化
物、ナトラエタノールアンモニウム水酸化物等の
第４級アンモニウム塩基及びアンモニアが挙げら
れ、これらは前記の如一般式

【式】として表わされる。 本発明において、シリカゾル中にシリカ成分ア
ルカリ金属成分及びアンモニウム成分が特定のモ
ル比で含まれていることは、シリカゾルをALC
材の表面層に含浸させた際、特に好ましい表面改
質層が形成され、特に耐凍害性を付与するに欠せ
得ない要件である。特に

【式】のモル比が20〜 2000：１：０〜８であり、かつコロイド粒子の径
が100ｍμ以下であるシリカゾルが好ましい。 シリカのコロイド粒子径が100ｍμ以上の大き
さであるシリカゾルでは、粒子の表面活性度が低
いためALC材の表面層を充分に改質せしめる事
ができず耐凍害性付与の目的が充分に達成できな
い。 アルカリ金属成分に対し、アンモニウム成分が
モル比で10以上含有されるシリカゾルでALC材
を処理しても耐凍害性の向上は特に顕著ではな
く、またアルカリ金属成分に対するシリカ成分の
モル比が10以下であるシリカゾルをALC材に含
浸させても耐凍害性の向上は顕著ではない。アル
カリ金属成分に対するシリカ成分の割合は高い程
望ましいが、実際には5000以上のものを効率的に
得る事はむずかしい。シリカゾルの濃度は、
SiO₂の含有率として５〜40重量％好ましくは10
〜30重量％程度がよい。 ５％以下の液ではこれを含浸させて得られる改
良ALC材の強度向上が小さく、また、40％以上
の液はその粘度が過大のためALC材に対する含
浸性が充分でない。 本発明に用いられるシリカゾルとしては本発明
の目的が達成される限り必要に応じ顔料充填剤、
撥水剤、増粘剤、界面活性剤等を適宜混入させて
もよい。 本発明による耐凍害性ALC材は、上記ALC材
に、上記シリカゾルを先ず含浸させ、次いで乾燥
することにより得られる。含浸の方法としては、
浸漬法、吹き付け法、刷毛塗り法、ローラー塗布
法等の方法でよいが、ALC材の全面から液を含
浸させる浸漬法が好ましい。 通常浸漬時間としては10分以内、好ましくは２
分〜数十秒で、ALC材の表面から数mm以上の深
さにまで液が浸透する。かくして、ALC材にシ
リカゾルを含浸させた後は乾燥する必要がある。
乾燥によつて水が除かれると共にシリカゾルは不
可逆的硬化反応を起し、ALC材の細孔量が減ず
ると共に、細孔内でALC材にシリカゾルの硬化
物が結合し、強度も向上したALC材となる。乾
燥は、任意の方法でよく自然乾燥、強制乾燥いず
れも採用し得る。従つて、通常上記含浸後は数日
間程度屋内放置する乾燥法か、又は熱風乾燥する
方法が用いられる。 本発明の方法としては、上記方法の他に種々の
好ましい手段を組合せて実施することができる。
例えば、本発明の方法により得られるALC材の
表面に、更に合成樹脂系塗料又は、セメントペー
スト、モルタル等を接着性良好に塗被させること
もできる。 本発明の方法は、簡易に実施することができし
かも得られた改良ALC材は、表面層のみが補強
改質され、透水防止性に優れると共に、内部は空
隙率が大である材質構造であるから軽量かつ断熱
性であり、特に寒冷地において用いられる耐凍害
性ALC材として有用である。 以下、実施例及び比較例を挙げて更に詳しく説
明する。 実施例 １ 市販品の比重0.5、含水率37％のALC材から切
断により縦、横、高さがそれぞれ50mmである試験
体を調整すると共に、別途SiO₂／Na₂Oのモル比
が70で、粒子径が17ｍμであり、かつSiO₂濃度
がそれぞれ５％、10％、20％、30％である４種の
シリカゾルを別々に容器中に投入しALC材の浸
漬浴を用意した。 次いで、上記各浸漬浴中に上記ALC試験体を
５分間全面浸漬した後、試験体を液中から取り出
し、室温で72時間放置する事により４種の本発明
による改質ALC材を得た。 上記方法において、浸漬前と浸漬終了後の試験
体の重量差から含浸液量を算出した。また、改良
ALC材を割裂した面にテトラシアノキノジメタ
ン液を吹き付けて発色した部分の深さを含浸深さ
として測定した。更に改良ALC材を水中に浸漬
した後−20℃に16時間維持し、次いで10℃に８時
間維持する処理を１サイクルとし、この繰り返し
により破損が発生するサイクル数を求める耐凍害
性試験を行なつた。これらテスト結果は一括して
第１表に示した。

【表】 実施例 ２ 実施例１のシリカゾルの代りにSiO₂含有率が
20重量％でありSiO₂／Na₂Oのモル比が400であ
るが（NR）₂O／Na₂O（但し、NRはモノメチルト
リエタノールアンモニウムを表わす。）のモル比
がそれぞれ0.1、１、５、８である、モノメチル
トリエタノールアンモニウムポリシリケート水溶
液を用いた他は同例と同様にして４種の改良
ALC材を得、更に含浸液量と含浸深さの測定と
耐凍害性試験を行なつたところ第２表の結果を得
た。

【表】 比較例 実施例１に用いたものと同じ試験体をそのまま
上記耐凍害性試験したところ、１サイクル目から
クラツク、欠落等が生じてしまつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリカ成分SiO₂、アルカリ金属成分M₂O及
   びアンモニウム成分【式】 （但し、ＭはLi、Na又はＫ原子を、R₁、R₂、R₃
   及びR₄は水素原子、炭化水素基又はヒドロキシ
   アルキル基を表わす。）が10〜5000：１：０〜10
   のモル比で含有され、かつコロイド粒子径が100
   ｍμ以下であるシリカゾルをALC材に含浸させ
   た後乾燥することを特徴とする耐凍害性ALC材
   の製造法。