JPH03287953A - 中空筒状セラミック建材 - 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、中空円筒上のセラミック建材であり、特に建
築土木において゛使用される杭、柱あるいは梁の表装材
に関する。

［従来の技術］ ビルディング等の建築物の柱は鉄骨あるいは鉄筋コンク
リートの外側表面を塗装したり表装材で覆うのが一般的
である。この場合には、表装材には応力を欠けない工法
が通常採用されており、逆に表装材は取り付は方法によ
っては柱に加重として作用することもある。

そして、表装材として天然石を使用する場合には円柱や
中空円筒では石の加工および切削のロスが多くなるため
に円周方向で数個に分割したものを張り合わせるか、柱
の形状を板状の表装材が使用可能である角柱とすること
が行われていた。

また、従来の製造方法では大型で変形の少ない筒状の焼
成セラミックを製造することができなかったので、建材
として使用できる筒状の焼成セラミックスの部材はなか
った。

［発明が解決しようとする課題］ 柱、杭に使用するための長い円筒あるいは角筒を作る方
法にはコンクリートで利用されている流し込み法やオー
ガーマシンによる押出成形法があるが、流し込み法では
表面に気泡や巣が生じ易く外装用としては適さない。

流し込み法と類似の泥漿鋳込み法は中空の衛生陶器等の
製造に適用されているように表面の性状も良好なものが
得られるが、　この方法では大型の厚肉品の製造をする
ことができない。

また、押出成形法あるいは湿式プレス成形は陶管を製造
する手法として広く知られているが、長尺あるいは大型
の製品の場合には品質の面で問題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、調合した原料を混練の後にアイソスタティッ
クプレスによる静水圧成形によって成形したものであり
、このような成形方法を採用したために長い筒状の形状
のものであっでも均一な組織に成形できるので品質が安
定した変形の少ない円筒状あるいは多角形の筒状のセラ
ミック建材が得られる。

［作用］ 本発明は静水圧プレス法により成形して得られた成形体
を焼成したセラミックであって、外側寸法に対する内側
寸法の比が０．５以上の中空筒状であるので、長い筒状
の製品であっても品質が安定した変形の少ない筒状のセ
ラミックが得られ　また外表面に施釉することによって
表装材として更に美観を向上することができる。

［実施例コ 以下に図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。

第１図は本発明で得られるセラミック建材の断面図を示
す。　（イ）は中空筒状のものを示し、　（ロ）は角筒
状のものを示している。

このセラミック建材は図に示すように円筒状の場合には
外径の寸法りに対する内径の寸法ｄの比が０．５以上で
あることを特徴としており、角筒状の場合は外側寸法Ｗ
に対する内側寸法Ｗの比が０．５以上であることを特徴
としている。この比率が０．５より小さいと重量が増し
てコストが割高となるとともに焼成やその他の製造の面
でも不利な面が生じる。また、内側の空間に鉄筋コンク
リートを打つ場合等には肉厚は薄い方が好ましい場合も
ある。

また、セラミック建材を建築土木の分野において構造物
の一部として使用するためには他の部材と係合する溝形
状やその他の係合部を設ける必要が生じるが、　、二の
ような保合部はセラミックの焼成後に所望の形状に機械
的な加工をするかあらかじめ成形枠に保合部に対応した
構造を設けることによって行うと良い。

第２図は外圧型の静水圧プレスによる成形方法を示す図
であり、第３図は成形枠の断面図を示す。

第３図の成形枠１は中空部を形成する芯２を有する台座
３とゴム製の成形型４によって構成されており、芯と成
形型の間に形成される空間には、調合後に十分に混練し
た成形原料５を充填し、上部には蓋６を設ける。芯には
加圧によって変形しない金属等を使用するとよい。

成形用の原料を充填した成形枠を第２図で示す静水圧プ
レス７内に設けて加圧する。静水圧プレスはシリンダ一
部８と蓋９で構成した圧力容器に供給口から水または油
等からなる圧力媒体１１を供給して５００〜１５００Ｋ
　ｇ　／　ｃポに加圧する。

また、第４図は内圧型の静水圧プレスによる成形方法を
示す図である。圧力容器１２はシリンダ一部１３と蓋１
４から構成されており、圧力容器の下部には圧力媒体１
８の供給口１７が設けられている。また圧力容器の内部
には穴をあけた心棒１５を内部に有する袋状の加圧ゴム
１６を設けており、加圧ゴムの内部には圧力媒体１８を
供給して加圧することによって圧力容器内に充填した原
料を成形す　る。

上記の例では、成形体の形状は両端が開いたものについ
て示したがこのような形状に限らず、一方が閉ざされた
形状のものを使用することも可能である。

以上のようにして成形した成形品は通常の方法によって
焼成して焼結する。成形したセラミック建材はそのまま
利用することができルカ、第３図に示す外圧型の成形枠
を使用した場合には得られる成形体の表面が滑らかでは
なかったり、あるいは寸法精度が十分ではない場合もあ
るので使用する用途によっては表面を旋盤等によって加
工する必要がある。

−弁内圧型の静水圧プレスでは圧力容器である外枠によ
って外形およびその表面の状態が決まるので通常は外表
面の加工は必要としない。

得られたセラミック建材を表装材として使用する場合に
は外表面に施釉してもよい。この場合にはタイル用ある
いは陶磁器用の釉薬を用いるが、素地と同時に焼成する
一回焼成と、素地を一度焼威の後に施釉した後に再度焼
成する２回焼成方法があるが、いずれの方法を採用して
もよい。

また施釉に代えて素地のなかに着色顔料を練り込むこと
によって着色することも可能であ　る。

成形品を焼成する場合には単独窯あるいは連続窓のいず
れを使用することもできるが、成形品の加熱は０．５℃
／分々いし３℃／分で昇温し、使用した原料に応じた所
定温度に１ないし３時間保持した後に昇温時と同様の速
度で降温するのが好ましい。また、成形品を水平にした
状態で焼結を行う際には受は台を使用して変形防止をす
ることが好ましい。

また、本発明のセラミック建材の原料には多くの材質の
ものを使用することが可能である。とくに外観上あるい
は耐久性の面からはアルミナリッチあるいはシリカリッ
チのもの、炭化珪素系の材料を用いることもできるが、
建材としてのコストを低く抑えるためには低価格で製造
の容易な一般の粘度系の材料が好ましい。

また、第５図および第６図には本発明の筒状のセラミッ
ク建材を柱として使用する場合の施工例を示すが、第５
図は柱の長さ方向と垂直な面の平面図であり、第６図は
第５図のＡ−Ａ線で切断した柱の断面図である。

筒状のセラミック建材２０の内部には鉄骨２１および鉄
筋２２を設けて内部にはコンクリート２３を充填してい
る。また、筒状セラミックの継目には目地材２４を充填
している。

第７図には梁に四角状の本発明のセラミックを利用した
場合の施工例を示すが、円筒状の柱の場合と同様に筒状
セラミック２ｏの内部には鉄骨２１および鉄筋２２を設
けてコンクリート２３を充填した。

このように、−船釣な土木建築用の柱の施工方法である
金鳳　木材あるいは厚紙を素材とした流し込み枠を用い
てコンクリートを流し込み、硬化後脱枠する方法に代え
て本発明によるセラミック建材を表装建材として用いれ
ば、流し込み枠を用いる必要がない。また、一体高によ
る施工が困難な場合には二つ割あるいは三つ割にして固
定手段を用いることによって目的を達することができる
。

また、一端がふさがった形状のセラミック建材はそのま
ま埋没するのみで杭あるいは車止め等として使用可能で
ある。

実施例１ 成形体の配合成分として水ヒ粘土を３０重量％、　１５
０メツシユ以下の陶石２０１ｉ量％、１５０メツシユ以
下の長石２０重量％、　１６ないし４８メツシユの磁器
層３０重量％を用いた水分含有量６重量％の材料を、外
圧式の成形枠に充填して静水圧プレスで５００Ｋｇ／　
ｃ　ｒｄに加圧して、外寸法５００　ｍ　ｍ、内寸法４
４０ｍｍ、長さ１８００　ｍ　ｍの四角筒状の成形体を
得た。

得られた成形体を１２５０℃まで加熱して焼結した。成
形体は施釉しなかったが、吸水率は０．１％、曲げ強度
は２５０　Ｋ　ｇ　／　ｃボ、圧縮強度は１３００　Ｋ
　ｇ　／　ｃ　ｒｒｒであった。

また、　１０％の硫酸および塩酸、　１５％の酢酸、　
１０％の水酸化ナトリウム水溶液に対して浸漬したとこ
ろ以上が認められなかった。

実施例２ 成形体の配合成分として水ヒ粘土を３０重量％、　１５
０メツシユ以下の陶石３０重量％、１５０メツシユ以下
の長石２０重量％、　１５０メツシユ以下のソーダライ
ムガラス２０重量％を用いた水分の含有量が８重量％の
材料を、内圧式の成形枠に充填して静水圧プレスで４０
０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｄに加圧して、外径６００ｍｍ
、内径５４０ｍｍ、長さ９００　ｍ　ｍの円筒状の成形
体を得た。

得られた成形体を１１５０℃まで加熱して焼結した。成
形体は１１５０℃で１次焼結後に釉薬スプレー後１１０
０℃にて２次焼結により施釉した。得られた焼結体本体
の吸水率は０．５％、曲げ強度は２５０　Ｋ　ｇ　／　
ｃボ、圧縮強度は１２５０　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｔｒｌ’
であった。

また、実施例１と同様の耐薬品性を調べたが問題はなか
った。

実施例３ 成形体の配合成分として水ヒ粘土を３０重量％、　１５
０メツシユ以下の陶石３０重量％、１５０メツシユ以下
の長石１０重量％、　１６ないし４８メツシユの磁器層
２０重量％、　１５０メツシユ以下のろう石１０重量％
を用いた水分を７重量％含む材料を、外圧式の成形枠に
充填して静水圧プレスで４００　Ｋ　ｇ　／　ｃポに加
圧して、外寸法１０００ｍｍ、内寸法９００ｍｍ、長さ
１０００ｍｍの円筒状の成形体を得た。

得られた成形体を１３００℃まで加熱して焼結した　成
形体は施釉しなかったが、吸水率は０．１％、曲げ強度
は３００　Ｋ　ｇ　／　ｃボ、圧縮強度は１４００　Ｋ
　ｇ　／　ｃポでありＬまた、実施例１と同様の耐薬品
性があった。

比較例 外径４７０ｍｍ、内径４００ｍｍ、長さ１０００ｍｍの
一般的な陶管は吸水率が４％であり、曲げ強度は１５０
　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｒｒｒ、圧縮強度は４００　Ｋ　ｇ
　／　ｃ　ｔｒｌ’であり、一方外径４７０ｍｍ、内径
４００　ｍ　ｍ、長さ２４３０ｍｍの一般的なコンクリ
ート管は吸水率が１０％であり、曲げ強度は７０　Ｋ　
ｇ　／　ｃ　ｇ、圧縮強度は２５０　Ｋ　ｇ　／　ｃボ
であった。

［発明の効果］ 本願発明の成形品は静水圧プレスによって成形した外側
寸法に対する内側寸法の比が０゜５以上である長い円筒
状あるいは角筒状の形状であっても均一な組織に成形で
きることから、品質的にも安定で変形の少ない円あるい
は多角形の筒状セラミック建材が得られる。

しかも、　このように製造した建材はセラミックの特徴
である耐火性、耐候性を有し、強度にも優れているのみ
ではなく美観の面でも従来にないものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で得られるセラミック建材の断面図。第
２図は外圧型の静水圧プレスによる成形方法を示すは　
第３図は外圧型の成形枠の断面は　第４図は内圧型の静
水圧プレスによる成形方法を示す図。第５図は本発明の
セラミック建材の柱の長さ方向と垂直な面の平面図。第
６図は第５図のＡ−Ａ線で切った断面は　第７図は本発
明のセラミック建材を梁に利用した場合の斜視図。 成形枠１、芯２、台座３、ゴム製の成形型４、成形原料
５、蓋６、静水圧プレス７、加圧ゴム１６

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）静水圧プレス法により成形した後に焼成した外側
   寸法に対する内側寸法の比が０．５以上であることを特
   徴とする中空筒状セラミック建材。
2. （２）外表面に施釉した請求項１記載の中空円筒セラミ
   ック建材。
3. （３）静水圧プレス法により成形した後に焼成した外側
   寸法に対する内側寸法の比が０．５以上である中空筒状
   セラミック建材の内側に内側にコンクリートを流し込む
   施工方法。
4. （４）静水圧プレス法により成形した外側寸法に対する
   内側寸法の比が０．５以上である中空筒状セラミック建
   材の内側にコンクリートを流し込んで得られた施工体。