【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は粘土瓦、特に特定の製造原料を用いて
軽量化した粘土瓦に関する。
従来の技術
建築物に使用する屋根瓦のうち粘土瓦と呼ばれ
るものはそれぞれの土地に産出する特産の粘土を
原料として製造されている。これらの粘土は一般
に石英、長石、カオリン鉱物、モンモリロナイト
鉱物、雲母質粘土鉱物等からなつている。
上記粘土をもつて製造された粘土瓦は、欠点と
して機械的強度が低くかつたり、焼成により変形
を生じ易く、現状では粘土瓦製造時、粘土瓦の肉
厚を厚くすることによつて強度不足や、易変形性
等の欠点を補つている。一般に粘土瓦は縦、横の
寸法がJIS A5208で規定されており、例えば53A
型については縦、横の寸法は305±４mmと規定さ
れているが、肉厚については特定の規格はなく、
現在の粘土瓦は大体15mm前後である。このため製
品化された粘土瓦は重量が大きく、製品の運送に
不便があるばかりでなく、粘土瓦製造時において
も焼成燃料費等に負担がかかつている。かかる粘
土瓦の製造法に関しては特開昭59−107954号公
報、特開昭59−116169号公報等を参照することが
できる。前者は粘土に、石英、長石よりなる砂婆
粉を混合する方法、後者は粘土に鋳物集塵ダスト
珪砂を混合する方法をそれぞれ特徴とするもので
ある。
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記の方法とは別に独自に追及された
ものであり、更に有効な粘土瓦の軽量化法を目指
すものである。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、MgO成分を好ましくは約20
〜35％程含有する鉱物粉末３〜20％と珪石粉末０
〜10％と粘土97〜70％と混合した素地土を成形し
て瓦素地を作成し、焼成して粘土瓦を得ることを
特徴とするものである。
本発明者は後述するMgO成分を含有する鉱物
粉末を原料粘土に混合することによつて粘土瓦の
機械的強度が増大することを見出し、本発明に到
つたものである。すなわち、本発明により製品瓦
の強度を損わずに肉厚を減じて軽量粘土瓦を得る
ことが可能となつた。
一般に、MgO成分を含む鉱物としては滑石、
苦土橄欖石、蛇紋石、菫青石、菱苦土鉱、白雲石
等が挙げられるが、これらのうち菱苦土鉱と白雲
石については所期の強度が得られないので、本発
明でいう「MgO成分を含有する鉱物」とは、特
に菱苦土鉱、白雲石を除く上記鉱物およびその類
似物を指すものとする。
MgO成分を含むこの鉱物の粉末の粘土に対す
る混合割合は必要とされる粘土瓦の機械的強度に
よつて適宜に選ぶことができるが、３〜20％が好
ましく、特に20％を超えると強度は増大するが素
地土の粘土量が不足し、可塑性が減少し、成形上
困難を生ずる。又３％を下回ると焼成した粘土瓦
の機械的強度が充分ではなくなる。
更に本発明では珪石粉末を同時に加えるとよい
場合がある。この原料は本発明による素地土を成
形し焼成するときの瓦の焼成収縮を調整するため
に用いるものである。
本発明に用いることのできる珪石粉末は200メ
ツシユ以下の粒度が好ましい。珪石粉末の混合割
合はMgO成分含有鉱物粉末の混合割合や種類に
よつて適宜に決めることができるが、しかしせい
ぜい10％まで加えればよい。
このように本発明は粘土にMgO成分含有鉱物
粉末と必要に応じて珪石粉末とを混合した素地土
をもつて粘土瓦を製造する方法であり、使用する
粘土としては従来の瓦の製造に使用されている粘
土のみならず、各地で産出されるいかなる粘土で
もよい。
以下例を代表的な粘土瓦とされている三州瓦に
用いられている三河粘土にとつて本発明を説明す
る。
例 １
以下の原料とその配合割合をもつて素地土をつ
くつた。
三河瓦粘土 89.5部
三重県鳥羽産橄欖岩粉末 ９部
珪石粉末 4.5部
を水分19％にして従来通りの方法で湿式土練機に
て混練後、瓦用のプレスで成形、約30時間強制乾
燥室で乾燥させたものを1100℃、19時間粘土瓦用
トンネル窯で焼成して粘土瓦(1)を得た。
例 ２
例１と同様にして粘土瓦(2)を得た。たゞし配合
は下記のように変え、混練時の水分を18％とし
た。
三河瓦粘土 76部
三重県鳥羽産橄欖岩粉末 18部
珪石粉末 ９部
例 ３
例１と同様にして粘土瓦(3)を得た。たゞし配合
成分と割合は下記のように変え、混練時の水分を
20％とした。
三河粘土 84.9部
滑石粉末 13.5部
珪石粉末 1.7部
例 ４（参考例）
例１と同様にして粘土瓦(4)を得た。たゞし配合
成分と割合は下記のように変え、混練時の水分は
18.6％とした。
三河瓦粘土 82.5部
菱苦土鉱粉末 9.1部
珪石粉末 8.4部
上記粘土瓦(1)、(2)、(3)及び(4)と従来の粘土瓦を
対照させ、下記表にまとめた。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to clay roof tiles, and particularly to clay roof tiles that are lightweight using specific manufacturing raw materials. Conventional Technology Of the roof tiles used in buildings, those called clay tiles are manufactured using special clay produced in each region as a raw material. These clays generally consist of quartz, feldspar, kaolin minerals, montmorillonite minerals, micaceous clay minerals, and the like. Clay tiles manufactured using the above-mentioned clay have disadvantages such as low mechanical strength and easy deformation during firing, and currently, when manufacturing clay tiles, the thickness of the clay tiles is increased, resulting in insufficient strength. This compensates for the drawbacks such as ease of deformation and deformability. Generally, the vertical and horizontal dimensions of clay tiles are specified by JIS A5208, for example 53A.
The vertical and horizontal dimensions of the mold are stipulated to be 305 ± 4 mm, but there is no specific standard for wall thickness.
Current clay tiles are approximately 15mm thick. For this reason, the manufactured clay tiles are heavy, which not only makes transportation of the products inconvenient, but also imposes a burden on firing fuel costs and the like during the manufacture of clay tiles. Regarding the manufacturing method of such clay tiles, reference may be made to JP-A-59-107954, JP-A-59-116169, and the like. The former is characterized by a method of mixing clay with sand powder made of quartz and feldspar, and the latter is characterized by a method of mixing foundry dust collection dust silica sand with clay. Problems to be Solved by the Invention The present invention has been pursued independently from the above-mentioned method, and aims at a more effective method for reducing the weight of clay roof tiles. Means for Solving the Problems According to the present invention, the MgO component is preferably about 20%
~35% mineral powder containing 3~20% and silica powder 0
It is characterized by forming a tile base by molding base soil mixed with ~10% clay and 97~70% clay, and then firing it to obtain a clay tile. The present inventors have discovered that the mechanical strength of clay roof tiles can be increased by mixing mineral powder containing an MgO component, which will be described later, into raw clay, and have thus arrived at the present invention. That is, according to the present invention, it has become possible to obtain a lightweight clay tile by reducing the wall thickness without impairing the strength of the product tile. In general, minerals containing MgO components include talc,
Examples include olivine, serpentine, cordierite, rhododendron, dolomite, etc., but among these, rhomboidite and dolomite do not have the desired strength, so they are referred to in the present invention. "Minerals containing MgO components" particularly refer to the above-mentioned minerals and their analogues, excluding rhomboidite and dolomite. The mixing ratio of this mineral powder containing MgO component to the clay can be appropriately selected depending on the required mechanical strength of the clay tile, but it is preferably 3 to 20%, and in particular, if it exceeds 20%, the strength will decrease. However, the amount of clay in the base soil is insufficient, resulting in a decrease in plasticity and difficulty in forming. Moreover, if it is less than 3%, the mechanical strength of the fired clay tile will not be sufficient. Furthermore, in the present invention, it may be advantageous to add silica powder at the same time. This raw material is used to adjust the firing shrinkage of tiles when the base clay according to the present invention is molded and fired. The silica powder that can be used in the present invention preferably has a particle size of 200 mesh or less. The mixing ratio of the silica powder can be appropriately determined depending on the mixing ratio and type of the MgO component-containing mineral powder, but it may be added up to 10% at most. As described above, the present invention is a method for manufacturing clay tiles using a base soil made by mixing clay with mineral powder containing an MgO component and, if necessary, silica powder. Not only the clay that is produced in Japan, but also any clay that is produced in various places can be used. The present invention will be explained below using Mikawa clay used in Sanshu tiles, which are a typical clay tile. Example 1 A base soil was made using the following raw materials and their mixing ratios. Mikawa tile clay 89.5 parts Peridotite powder from Toba, Mie Prefecture 9 parts Silica powder 4.5 parts with a moisture content of 19%, kneaded in a wet clay kneader in the conventional manner, molded in a tile press, and force-dried for about 30 hours. The clay tiles were dried in a room and fired at 1100°C for 19 hours in a clay tile tunnel kiln to obtain clay tiles (1). Example 2 A clay tile (2) was obtained in the same manner as in Example 1. The mixing ratio was changed as shown below, and the water content during kneading was 18%. Mikawa tile clay 76 parts Perishite powder from Toba, Mie Prefecture 18 parts Silica powder 9 parts Example 3 A clay tile (3) was obtained in the same manner as in Example 1. Change the ingredients and proportions as shown below to reduce moisture during kneading.
It was set at 20%. Mikawa clay 84.9 parts Talc powder 13.5 parts Silica powder 1.7 parts Example 4 (Reference Example) A clay tile (4) was obtained in the same manner as in Example 1. The ingredients and proportions were changed as shown below, and the water content during kneading was
It was set at 18.6%. Mikawa tile clay 82.5 parts Magnolite powder 9.1 parts Silica powder 8.4 parts The above clay tiles (1), (2), (3) and (4) were compared with conventional clay tiles and summarized in the table below.
【表】
発明の効果
上記表から明らかなように、本発明の効果は
(イ) 粘土瓦の肉厚が20％減少し、粘土瓦として約
20％の軽量化が実現しているにもかゝわらず、
JIS A5208粘土瓦で規定されている曲げ破壊荷
重は同等か又はそれ以上である、
(ロ) このことは粘土瓦の機械的強度を示す、曲げ
強度の差から見ても粘土瓦の品質そのものが向
上しているために肉薄化が可能となつているこ
とを特徴づけている、
(ハ) 吸水率が減少することによつて粘土瓦の凍害
抵抗性が向上する、そして
(ニ) 熱膨脹係数の増加は釉薬との適合性を一層よ
くし、釉薬の貫入防止に効果がある
等があげられる。[Table] Effects of the Invention As is clear from the above table, the effects of the present invention are (a) The wall thickness of clay tiles is reduced by 20%, and the thickness of clay tiles is reduced by about 20%.
Despite being 20% lighter,
The bending failure load specified for JIS A5208 clay tiles is the same or higher. (b) This indicates the mechanical strength of clay tiles, and even from the difference in bending strength, the quality of clay tiles itself is (3) The freezing damage resistance of clay tiles is improved by reducing the water absorption rate, and (d) The coefficient of thermal expansion is improved. This increase improves compatibility with the glaze and is effective in preventing penetration of the glaze.