JPH04504101A - 耐酸性コンクリート製品、特に硫黄コンクリートパイプおよびその製造方法 - 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】 耐酸性コンクリート製品、特に硫黄コンクリートパイプおよびその製造方法 肢生分！ 本発明は耐酸性コンクリート製品、特に硫黄コンクリートパイプおよびその製造 方法に関する。

責１１走 米国特許第４３１１８２６．４３４８３１３および４３９１９６９号明細書には 元素硫黄および可塑剤を含む硫黄セメント組成物が記載されている０通常、可塑 剤は約５％の割合で存在させ、ジシクロペンタジェンおよびシクロペンタジェン のオリゴマー１＝１の割合の混合物を含んでいる。米国特許第４２９３４６３号 明細書には硫黄、フライアッシュのような粘度上昇で界面活性の微粒状安定剤、 および石油から誘導し、および約５０重量％以上の不揮発分を有し、かつ約１１ ００ｃ　／ｇの最小ウニイス沃素価を有するオレフィン系炭化水素重合体材料を 含む硫黄セメント組成物が記載されており、上記重合体は硫黄と反応して硫黄含 有重合体を形成する（第２欄第２９〜３７行参照）。相当する硫黄セメント組成 物は米国特許第４０５８５００号明細書に記載されている。

硫黄セメントはコンクリート製造のための普通のセンメントの代りに用いられて いる。普通のポルトランドセメント　コンクリートに対して、得られた硫黄コン クリートは塩および酸侵食に耐えることによって区別することができる。硫黄セ メントは、硫黄コンクリーンの製造において、単に結合剤である。硫黄センメン トは約１３５°Ｃまでの温度に加熱した場合に液体になり、この結果、普通コン クリートのような作業性を硫黄コンクリートに与える。冷却プロセス中、通常数 時間しか耐えない硫黄コンクリーンには、約４０〜６０　ＭＰａの圧縮強さ、約 ８〜１２ＭＰａの曲げ強さ、高い衝撃強さ、高い耐摩耗性、絶対水不浸透性、耐 塩および酸侵食性、および耐凍解応答性のような独特の特性を与えるようにして いる。硫黄コンクリートおよびその調製についての例は米国特許第４０２５３５ ２．４４９６６５９．４３３２９１１および４３３２９１２号明細書に記載され ている。

これらの優れた特性のために、硫黄コンクリートは普通ポルトランドセメントを 分解する攻撃的環境に関連する多くの工業分野に適用されている。硫黄コンクリ ートの特性に特に興味のある代表的な適用分野としては床材、塗料、基礎材、壁 材、酸貯蔵器、タンク、下水管システムなどの製造を含んでいる。

硫黄コンクリートを用いる多くの好ましい理由があるけれども、硫黄コンクリー トから硫黄コンクリートパイプを製造するのに許容されうる方法は、まだ開発さ れていない。かかるパイプを製造する種々の方法は提案されているが、しかし技 術的および経済的観点から満足するものは考えられていない。次に、硫黄コンク リーン製品を作る既知の方法の例について説明する。

米国特許第３９５４４８０号明細書にはセメントの１部を硫黄、好ましくは可塑 化硫黄で置換しているコンクリート組成物、コンクリート製品およびその製造に ついて記載されている。この米国特許明細書には硫黄コンクリートおよび普通コ ンクリートの組合わせについて記載されている。コンクリート製品の製造中、材 料を所望形状に形成し、圧縮し、その上に生成物を放置してセメントを部分的に または完全に水和している。次いで、水和生成物を硫黄の融点以上の温度に加熱 して硫黄を可塑化し、しかる後製品を冷却し、使用に供するようにしている。こ の方法は、セメントの部分的または完全水和に長時間を要し、かつ熱処理を１２ １〜１７７℃の範囲の温度で１〜５時間にわたり加熱することから、極めて時間 を浪費する。更に、含有する普通セメントのために、硫黄セメントの上述するす べての利益を得ることができない。

米国特許第４１３４７７５号明細書には凝固した元素硫黄および固体で粒状の無 機材料を均質に分布した三次元マトリックスを実質的に含んでいる構造部材、例 えばレンガ、建築用ブロック、成形品、コーニスなどとして用いる製品について 記載されており、上記粒状無機材料を製品の２０〜８０重量％の割合で含有させ ている。少なくとも１部分の粒状無機材料を製品の２０〜６０重量％の非破砕（ ｕｎ　ｆ　ｒａｇｍｅｎ　ｔｅｄ　）フライアッシュにしている。粒状無機材料 は０．０００５〜１０．０−の範囲の粒度を有しており、最大粒度を完成製品の 最小寸法に比較して小さくしている。製品は、硫黄コンクリートを室温で混合し 、この混合物を型に注入して作っている。次いで、混合物を硫黄が溶融するまで 加熱している。製品の必要な強度を次の冷却中に得るようにしている。かかる製 品は凝固硫黄についての硬度より有意に高い硬度、および熟成した（ａｇｅｄ） 注型コンクリートによって得た圧縮強さより高い圧縮強さを有している。また、 製造された製品は現場使用において再溶融するペレット形状に押出することがで きる。

この米国特許第４１３４７７５号明細書に記載されている方法は時間を浪費し、 小さい製品に関してのみ適用でき、かつ工業的規模でのパイプの製造に用いるこ とができない。

米国特許第４２５６４９９号明細書には無機骨材、無機結合剤、元素硫黄のよう な硫黄成分、および水のような液体ビヒクルの成形性組成物からの造形硫黄コン クリート製品およびその製造について記載されている。この場合、混合物を圧縮 し、高められた圧縮圧で造形体に形成し、乾燥して液体ビヒルクを揮発し、およ び加熱して硫黄を溶融している。次いで、製品を冷却して硫黄を凝固し、これに よって無機材料をマトリックスに硫黄によって結合している。液体ビヒルクの使 用は、圧縮および注型の結果として、殆んどすべての液体ビヒクルが揮発するま で材料を乾燥するために、不便で、かつ時間を浪費する方法を与えることになる 。

米国特許第４４２６４５８号明細書には舗装工事用スラブ、構造部材、縁石材料 、側溝材（ｇｕｔｔｅｒｓ　）およびパイプのようなコンクリート製品を作るの に用いる繊維強化硫黄コンクリート組成物が記載されている。硫黄コンクリート 組成物は硫黄セメント、骨材および少なくとも３Ｃ１１長さのフィラメント束の 形態の繊維素子を含んでいる。骨材は次に示す粒度分布を有している：直径４． ７５ｍ以上、好ましくは１．５〜４１Ｉｍの粒度：１５〜８０重量％直径１５０ μｍ〜４．７５ｍの範囲の粒度　：　５〜８５重量％直径約１５０μｌ以下の粒 度　：　５〜１５重量％この米国特許明細書に記載されている硫黄コンクリート 製品の製造には、予熱骨材を溶融硫黄および繊維素子とミキサーにおいて約１２ ０〜１４０°Ｃの範囲で混合している。次いで、加熱混合物を注型している。こ の米国特許明細書では、もっばら繊維強化に関連する問題が取扱われている。こ の米国特許明細書では当業者によってパイプの工業的規模での製造について記載 されていない。

欧州特許出願公開第００８４１０６号明細書には多数の小さい混入気泡（ｅｎｔ ｒａｉｎｅｄ　ｃｅｌｌｓ　）を有する硫黄成分のマトリックスに共に結合する 粒状無機骨材からなる硫黄コンクリートを含む硫黄組成物について記載されてい る。この欧州特許明細書によると、舗装工事用スラブ、構造部材、縁石材料、側 溝材、パイプなどのような製品を上記硫黄コンクリートの注型によって作ること が提案されている。しかしながら、パイプをどのようにして製造するかについて 記載されていない。空気、酸素、窒素、二酸化炭素、またはハイドロカーボンの ようなガスからなる混入気泡、または微細な多孔性粒状材料を硫黄成分にその製 造中、種々の手段で混合されている。硫黄コンクリートの製造の好適例において は、先づ無機骨材を約１１５〜約１６０℃の温度範囲に予熱し、次いでこの加熱 骨材を液体硫黄センメントと、適当なミキサーにおいて、実質的に均質混合物が 得られるまで混合し、上記温度を混合中維持している０次いで、加熱混合物を普 通のプラントを用いて注型している。小さい混入気泡を導入する時機は使用する 気泡混入方法に影響される。この欧州特許明細書には空気を混合する方法が記載 されているが、しかし硫黄コンクリートパイプを工業的規模でいかにして製造す るかについて記載されていない。

上述するおよび他の硫黄コンクリート製品を製造する欠点は、一般に溶融硫黄コ ンクリートが低い粘度を有していることである。この事は、例えば多くの型につ いての必要性、または型壁に粘着する材料のために２つの注型（ｃａｓｔｓ　） 間の型の清浄、または不正確な最終寸法において生ずる収縮、または冷却中、骨 材および溶融、硫黄の凝集または分解による沈澱に関連する問題を生ずる。それ 故、硫黄コンクリートパイプの製造には特別のプラントおよび特別の取扱が必要 となることは当業技術者の一般的な意見である。

硫黄コンクリートからパイプを製造することが極めて難かしい課題であることに ついての当業技術者の上述する意見は、１０年前にカナダの製造業者が無用の試 みから硫黄コンクリートパイプの製造に行き詰まった当業技術者における一般的 知識によって支持されている。また、アメリカの製造業者は、１マイオ（＋ｗｉ ｏ　）アメリカ　ドルの投資後、硫黄コンクリート　パイプの製造を見捨てるこ とを強要していた。

更に、ザ　サルファ　インスティテユート（Ｔｈｅ　５ｕｌｐｈｕｒＩｎｓｔｉ ｔｕｔｅ　）によって計画されたインターナシラナル　サルファ　コンクリート 　シンポジウム　アンド　ヮークショープ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　５ｕ ｌｐｈｕｒ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕａ＋　＆　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ）。

１９８６年１０月１４〜１５日、ワシントンＤ、Ｃにおいて、アルフレッド　エ ラカー（Ａｌｆｒｅｄ　Ｅｃｋｅｒ）氏（オムプ　アクチェンゲゼルシャフト（ ＯＭＶ　Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ）　、オーストラリアから）は 、ポルトランドセメント　コンクリートの規格による骨材のグレート評価が硫黄 コンクリートにおいて満たされていないことを報告している。硫黄コンクリート からのパイプの製造の可能性に関して、彼は、遠心法によって製造する場合には 分離および内部張力による問題が生ずることを報告している。更に、アルフレッ ド　エラカー氏は、硫黄コンクリート部品の予備製造は極めて容易であるが、し かし注型（ｃａｓｔｉｎｇ　）　、振動および型構造には経費が必要となり、こ の場合硫黄コンクリートを、特別扱いする必要のある熱可塑性材料にすることを 報告している。研究から一般的製造への硫黄コンクリート技術の移転には困難で 、かつ経費を要する。このシンポジウムにおいて、講演者のトマス　ニー　スリ パン（Ｔｈｏｍａｓ　Ａ、５ｕｌｌｉｖａｎ　）氏（コンサルタント）およびウ ィリアム　シー　マックビー（ｗｉｌｌｉａｓｃ、　ＭｃＢｅｅ）氏（米国鉱山 局）は同様の意見を述べていた。

ポルトランドセメント　コンクリートからパイプを作るユニの方法、例えば複合 装備を必要とする遠心法、成形品取出し前に長い設定時間を必要とする、いわゆ る、湿式方法、および乾式注型法が知られている。乾式注型法（ｄｒｙ　ｃａｓ ｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ）はポルトランドセメント　コンクリートパイプを注型 後ただちに成形品取出しできるような手段で、固体粒子を厳密に圧縮する力強な 振動作用を含んでいる。

ポルトランドセメント　コンクリートパイプの硬化は、ポルトランドセメントと 水並びに必要に応じてポゾランおよび添加剤の化学反応による。通常、完全硬化 するには２８日間を必要とする。それ故、ポルトランドセメント　コンクリート パイプは注型後、最初の数日間は強度が低い。

ポルトランドセメント　コンクリートパイプは、化学反応に水を必要とするから 、注型後、特に最初の日における乾燥に極めて敏感である。その結果、完成ポル トランドセメント　コンクリートパイプの品位が硬化条件により著しく変化する 。

ポルトランドセメント　コンクリートは、常に幾分閉鎖した細孔システム（ｃｌ ｏｓｅｄ　ｃａｐｉｌｌａｒｙ　ｐｏｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ）を有しているから、 ポルトランドセメント　コンクリートパイプは１００％水不浸透性でない。塩お よび酸のような攻撃的物質はコンクリートに浸透しやすく、かつそれを崩壊する 。

それ故、ポルトランドセメント　コンクリートパイプは、例えば硫酸による酸侵 食（ａｃｉｄ　ａｔｔａｃｋｓ）に耐えない。また、種々の細菌によって、硫化 水素が大型下水システムにおいて、しばしば発生する。下水管の上部において、 硫化水素は硫酸に酸化され、この酸は速やかに腐食作用し、ポルトランドセメン トコンクリートパイプを崩壊する。この問題は、特に温度機構において生ずる。

例えば、ロサンジエルスの全下水システムを取り換える必要がある。

パイプを作るためのポルトランドセメント　コンクリートは微細骨材（４ｍ以下 の骨材粒子）およびセメントの混合物、または微細骨材および粗大骨材（４ａｗ ＋以上の骨材粒子）およびセメントの混合物から作ることができる。代表的な組 成物は次に示す成分を含んでいる： ポルトランドセメント　２００　・４００　ｋｇ／―’フライアッシュ　０・１ ５０　ｋｇ／■３微細骨材　８００　・１８００ｋｇ／＊”粗大骨材　０・１０ ０ｋｇ／ｌ１３ 水　１２０　・１４０　ｋｇ／ｍ’ 更に、種々の化学および無機添加剤を用いることができる。

硫黄コンクリートに対して、ポルトランドセメント　コンクリートは水の存在に よって０℃以下の温度で注型することができない。

最近、ポルトランドセメント　コンクリートパイプを、例えばエポキシで被覆す る方法が知られている。しかしながら、この方法は経費を要し、かつ多くの欠点 がある。エポキシの取扱いに含まれる、発ガン性のような健康についての危険性 のために、安全な要件が必要になる。更に、被覆の十分な不浸透性を得ることが 難かしい。また、この事は、コンクリートパイプをプラスチック材料で裏打ちす るように、被覆を他の形態で適用するようにしている。この場合には、特にパイ プを接合する際における不浸透性に関する大きな問題が生ずる。

デンマークおよびすべての他の工業国においては、現存するパイプシステムの取 り換えに関して、耐腐食性パイプおよび新しいシステムについての要求が高まっ ている。

上述するように、通常のポルトランドセメント　コンクリートパイプが十分に耐 えることのできない区域に使用できるような満足する形態の硫黄コンクリートパ イプは、まだ作られていない、それ故、ポルトランドセメント　コンクリートパ イプを作る現存する普通のプラントを用いることによって、経済的、驚くべきこ とに、上記硫黄コンクリートパイプは乾式注型法によるパイプの製造に適当なポ ルトランドセメント　コンクリート組成物に類似して配合した材料から作ること ができることであり、この類似性については以下に記載する原理によるものであ る。

この原理によれば、ポルトランドセメント　コンクリートのペースト成分、すな わち、セメント、充填剤および水を、硫黄ペースト、すなわち、硫黄セメントお よび充填剤の実質的に同等容量で置換できることである。他の成分、すなわち、 特に骨材および空気において、容量および骨材粒度の分布に関しては実質的に変 えないようにすることである。上述する類似性を得るためには、硫黄ペーストが 通常の注型温度でポルトランドセメント　ペーストと同じ流動学的特性を有する 温度で、混合および注型を行うようにすることである。硫黄ペーストの適当な温 度は１２０〜１５０℃、特に１３０〜１４０℃の範囲である。

上述する類似性を用いる場合には、強力な振動を与えながら注型できる材料組成 物を得ることができる。この事は、型に完全に充填し、完成パイプを注型後ただ ちに圧潰しないようにでき、すなわち、パイプを型からただちに取り除くことか だできるようになる。上述する材料の組成および注型条件は粒状材料の緊密な圧 縮を確実にする。個々の粒子は薄い硫黄セメント層によって包囲されるだけであ るから、粒子は実質的に互いに接触する。

主所食皿玉 本発明の目的はポルトランドセメント　コンクリートパイプを製造する既知の乾 式方法によりパイプを作るのに実質的に適当な硫黄コンクリートを与える硫黄コ ンクリート組成物、および例えば乾式注型法によりポルトランドセメント　コン クリートパイプを製造する現存する普通のプラントを用いて実施できる硫黄コン クリートパイプの製造方法を提供することである。

本発明の目的は、乾式注型法により予熱型において、強力な振動を用い、硫黄セ メントが液体である温度で、乾式注型法によるパイプ製造に適当なポルトランド セメント　コンクリートの組成に基づいてポルトランドセメント、充填剤および 水の量を硫黄セメントおよび充填剤の実質的同等容量で置換して配合した材料か ら製造された硫黄コンクリートパイプを提供することである。

本発明の硫黄コンクリートパイプは強力な振動を与えながら、上記硫黄コンクリ ートを注型し、しかる後に注型体を型からただちに除去し、支持することなく放 置することからなる。この製品は、例えば下水システム用パイプを包含すること ができる。

また、勿論、複雑な形状および／または単に注型または流し込み困難な大きさを 有する製造容易でない他の注型品または流し込み品を製造することができる。製 品がパイプ形状として規定できる形状であるか否かは必ずしも重要なことでない 。

本発明の硫黄コンクリートパイプの製造に用いる硫黄セメントは任意のタイプの 硫黄セメントの中から選択することができる。硫黄セメントは異なる手段で非変 性または変性できる元素硫黄を実質的に含んでいる。制限されない硫黄セメント としては、例えば、上述する米国特許第４３１１８２６．４３４８３１３．４３ ９１９６９．４２９３４６３および４０５８５００号明細書に記載されている硫 黄セメントを包含している。硫黄セメントは、−ａに５〜３０容量％好ましくは ７〜１４容量％の割合で用いるとこができる。

硫黄セメントは別として、硫黄ペーストは００２５ｍまでの粒度の充填剤を含ん でいる。これは普通ポルトランドセメントにおける粒度の制限に実質的に相当し ている。通常、平均粒度は、ポルトランドセメントおよびフライアッシュの平均 粒度に相当する０、０１６　ｗｍである。コンクリート混合物における骨材のタ イプによって、充填剤の大きさおよび添加量を変えることができ、また２または ３種以上の異なるタイプの材料を、必要に応じて含めることができる。固体粒子 の緻密圧縮のために、充填剤の量を硫黄セメントの量に従って定める必要がある 。緻密圧縮の結果として、硫黄コンクリートパイプは、その形状を不正確にする （ｌｏｏｓｉｎｇ　）ことなく注型した後、ただちに型から除去することができ 、このためにパイプは圧潰しない。更に、充填剤含有量は硫黄セメントおよび充 填剤の適当なペーストを得るようにし、このために硫黄セメントは硫黄コンクリ ート混合物から分離しない。また、充填剤は製造された硫黄コンクリートパイプ を十分に緻密にする。適当な充填剤としては、例えばフライアッシュ、ポゾラン 、およびシリカ粉末または岩粉のような無機充填剤、またはその混合物を挙げる ことができる。上述する要件を満たす任意の充填剤は、製造された硫黄コンクリ ートパイプが、例えば硫酸に対する耐酸性に関して所望の品質を与えるという条 件で適当である０通常、充填剤は硫黄コンクリートの３〜４０容量％、好ましく はｌＯ〜２０容量％の範囲で存在させる。

使用できる骨材としては普通の骨材を包含している。４閣以下の粒度の骨材を「 微細骨材」と称し、これに対して４■以上の粒度の骨材を「粗大骨材」と称する 。骨材粒度の分布は注型に、および完成製品の特性に重要である。本発明におけ る骨材粒度分布は、パイプの製造に適当な相当するポルトランドセメント　コン クリートにおける骨材粒度分布と実際に同じにすることができる。骨材粒度の同 等分布を用いることによって、注型中、相当する特性を得ることができる。骨材 粒度分布は製品の厚さによって変化する。大きい粒子は厚い厚さに有利に用いる ことができる。一般に、硫黄コンクリート混合物はＯ〜７０容量％、好ましくは ３０〜４５容量％の粗大骨材、および１０〜８０容量％、好ましくは２８〜４０ 容量％の微細骨材を含んでいる。

通常完成硫黄コンクリートパイプは１〜１０容量％、好ましくは２〜６容量％、 より好ましくは３〜５容量％、特に好ましくは約４容量％の空気を含んでいる。

この空気は硫黄コンクリートの混合中に混入される気泡の形態で存在する。２〜 ６容量％のような上記範囲の空気含有量は、気泡が小さくかつ互いに連通してい ないことから、例えば不浸透性に関してコンクリートの品質に悪い影響を与えな い、これに対して、上記範囲の空気含有量は、冷却により生する収縮中、コンク リートにおける内部張力を減少するように、完成パイプに決定的な効果を与える 。

最後に、必要に応じて、硫黄コンクリートパイプは添加剤および／または補助剤 を含めることができる。かかる補助剤としては、例えば４〜８％の空気含有量を 有する微孔構造を得るための物質を例示できる０通常、添加剤および／または補 助剤の使用量は硫黄コンクリートの容量に対して計算して、ｌＯ容量％を超えな いようにし、例えば５容量％以下、３容量％または１容量％にすることができる 。

更に、硫黄コンクリートパイプの強度は、繊維または繊維素子のような強化材を ０〜５容量％の範囲で添加することによって改善することができる。かかる繊維 または繊維素子を添加することによって、圧縮強さおよび曲げ強さを著しく高め ることができる０本発明の硫黄コンクリートに用いる繊維としては、例えばプラ スチック繊維、ガラス繊維およびスチール繊維を挙げることができる。

パイプの製造に用いる硫黄コンクリートの組成は、上述するように、上述する類 似性を満たすパイプの製造に用いる普通のポルトランドセメント　コンクリート の組成に相当させる。類似性により、実質的に同容量の微細骨材、粗大骨材、空 気、および添加剤および／または補助剤、並びに実質的に同等容量のペースト成 分を用いる。ポルトランドセメント　コンクリートのペースト成分はポルトラン ドセメント、充填剤および水であるが、これに対して硫黄コンクリートのペース ト成分は硫黄セメントおよび充填剤である。類似性を確実にするめたに、硫黄セ メントの容量はポルトランドセメント　コンクリートにおける水の容量に実質的 に同等にするように硫黄セメントを配合するのが好ましく、また充填剤の容量は ポルトランドセメントコンクリートにおけるポルトランドセメントおよび充填剤 の容量に実質的に同等にする。

本発明により硫黄コンクリートパイプの製造に用いる材料の適当な成分（容量％ で示す）を次に示す：５−３０％　硫黄セメント ０−７０％　４ｍ以上の粒度の粗大骨材１０−８０％　４■までの粒度の微細骨 材３−４０％　充填剤 １−１０％　空気 ０−５％　強化用繊維 θ−１０％　添加剤および／または補助剤もっとも好ましい材料は容量％で示す 次の成分を有しているニア−１４％　硫黄セメント ３０−４５％　粗大骨材 ２８−４０％　微細骨材 １０−２０％　充填剤 ２−６％　空気 ０−３％　強化用繊維 ０−１０％　添加剤および／または補助剤硫黄コンクリートパイプを製造する本 発明の方法は、ａ）材料の成分を混合し、得られた混合物を、硫黄セメントが液 体である温度に調整し； ｂ）混合物をこの温度で、１６０℃まで、好ましくは１２０〜１４０℃の範囲の 温度に予熱した型を用いて、強力な振動を与えながら注型し； Ｃ）注型パイプを型から除去する ことを特徴とする。

ｉ１１！ 本発明の方法は実質的に次のように行うことができる：主成分、例えば微細骨材 、粗大骨材および硫黄セメントを１３０〜１６０°Ｃの範囲に予熱する。この予 熱は注型のための混合温度を調整する時間を著しく短くする。実際上、微細骨材 および粗大骨材をそれぞれのサイロに硫黄コンクリートの１日当りの生産に十分 な分量で充填する。骨材はサイロの内側で、例えば電気的に、または熱風によっ て予熱する。各成分を決定的な（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）ミキサーのようなミキサー 、例えば平なべ状（ｐａｎ）ミキサーまたはかい状（ｐａｄｄｌｅ）ミキサーに おいて混合し、混合物を硫黄セメントが液体である温度、すなわち、約１３５° Ｃの温度に調整することによって製造を開始する。この温度において、硫黄コン クリートをポルトランドセメント　コンクリートパイプの乾式製造方法に用いる プラントを用いて注型する。本発明の方法を行うのに用いるプラントとしては、 例えばペターサブ　マスキンファブリック社（Ｐｅｄｅｒｓｈａａｂ　Ｍａｓｋ ｉｎｆａｂｒｉｋ）、ブレンダースレブ、デンマークから市販されている振動内 部コアを具えたパイプ製造用プラント、および例えばベトダン社（Ｂｅｔｏｄａ ｎ　）　、ベジレ、デンマークから市販されている振動テーブルを具えたプラン トを例示することができる。使用されるプラントは、例えば固定コアを具えた振 動テーブル、外部着脱自在の型および着脱自在の底部リングから構成されている 。製造前に、注型用型（ｃａｓｔｉｎｇ　１ｌｏｕｌｄ　）を１６０″Ｃまでに 、好ましくは１２０〜１４０°Ｃの範囲に、例えば電気的にまたは熱風によって 予熱する。予熱手段としてはサーモスタット制御することができるようにするの が有利である。注型用型に固化および粘着する硫黄セメントを生ずるところの硫 黄コンクリーンのあまりに速やかな冷却を避けるようにするために、注型用型を 予熱する必要がある。連続製造中、すなわち、１時間当り８〜１０本のパイプの 製造速度において、伝熱は注型用型の適当な温度を維持するのに十分であるもの と思われる。それ故、プロセスの開始前に熱を供給する必要がある。注型用型を 、必要ならば熱絶縁することができる。

硫黄コンクリート混合物を約４分間にわたり強力に振動しながら注型する。振動 は骨材粒子を緻密圧縮し、このために骨材粒子を充填剤粒子と共に互いに接触さ せ、各粒子は薄い硫黄セメント層によって包囲される。任意の位置の振動手段は 本発明において用いることができる。この手段には、例えば振動テーブルまたは 振動コアを包含する。

注型に引続いて、外部型および硫黄コンクリートパイプを共に、底部リングをつ かむクレーンによって内部コアをリフトオフする。次いで、パイプを底部リング 上に、外部型を除去できるように配置する。パイプは、外部型の除去後、圧潰し なかった。

必要に応じて、フオーム　オイル（ｆｏｒｍ　ａｉｌ）を注型に用いて硫黄コン クリートが型に粘着するのを回避することができる。

また、この問題は耐粘着被覆、例えばポリテトラフルオロエチレン被覆によって 解決することができる。更に、底部リングは１４５〜１６０°Ｃの範囲の温度を 予熱して、硫黄セメントパイプの凝固前に底部リングの完全熱膨張を達成させる 。この事が達成されない場合には、パイプは冷却中、底部リングのまわりに固定 する。この固定はパイプが底部リングから移動するのを妨げ、パイプに亀裂を生 じさせる。上記問題を除去するために、底部リングは高い熱膨張係数を有する材 料から作ることができる。

また、パイプが、例えば５０℃の温度に達する場合に、底部リングが、例えば１ ０℃に冷却されることによってパイプを底部リングから除去しやすくすることが できる。この温度における硫黄コンクリートの強度はこの除去する手段に十分で ある。

成形された製品の型出しの際、硫黄コンクリート製品はその厚さに影響するが、 ２〜４時間後に除去するのに十分な強度になる。製品は、この製造後、建築物ま たは配管の使用に供することができる。他方において、ポルトランドセメント　 コンクリート製品は使用に供する前、約２８日間にわたって硬化する。

普通のポルトランドセメント　コンクリート製品に対して、硫黄コンクリート製 品は１日、すなわち２４時間で製造することができる。この事は、操作期間の延 長によりコストが増大し、パイプ　プラントが高価となることから重要なことで ある。硫黄コンクリートパイプを貯蔵するのに要求される場所が最小ですみ、か つ製造時間が短いことは、流通の必要に応じて製造でき、かつ取引先の要求にた だちに応することができる。

硫黄コンクリート製品は冷却によって硬化する。この硬化はポルトランドセメン ト　コンクリートの場合のような乾燥において質の低下をもたらすことがない。

それ故、硫黄コンクリート製品はポルトランドセメント　コンクリート製品より 極めて均一な品質で得ることができる。更に、硫黄コンクリートはそれ自体耐侵 食性である利点を有している。最後に、硫黄コンクリートは水を含有していなく 、０℃以下の温度で製品を製造することができる。

本発明の方法は、注型前に、１６０℃までの温度、好ましくは８０〜１５０°Ｃ １より好ましくは１００〜１４５°Ｃの範囲の温度に予熱した注型用型で有利に 行うことができる。予熱は、硫黄が約１２０℃の融点を有することから、硫黄を 型の壁材料に粘着させないようにする。

本発明の方法の上記段階ａ）は、硫黄を液体にする１２０°Ｃ〜１５０℃、好ま しくは１３０〜１４０°Ｃの範囲の温度に、混合物を調整することによって有利 に行うことができる。

実際的な理由のために、材料の１または２種以上の成分または数種の成分を、そ れぞれ１７０°Ｃまで、好ましくは１３０〜１６０°Ｃの範囲の温度に予熱する 。それ故、温度を調整する時間は、すでに得られた混合物が所望の注型温度近く の温度になっているので、著しく短くなる。

本発明の他の適用範囲は後述する記載から明らかなようになる。しかしながら、 本発明の好適例に記載するように、詳細な記載および特定例は単なる説明のため のもので、本発明は本発明の請求の範囲および明細書の記載を逸脱しない限り、 種々変更を加えることができる。

次に、本発明を実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものでな い。

１隻皿上 本例は、プラントによりバイブを製造するのに通常使用されているポルトランド セメント　コンクリート組成物に基づ（工業的実施について説明する。

使用する組成物は次の通りである： ｍ３１　ｍ’、− ポルトランドセメント　２８０　８９ フライアツシユ　１００　４５ 微細骨材Ｏ〜４　ａｍ　９００　３４６粗大骨材４〜８　ｎｕｎ　９００　３４ ６水　１３２　１３２ 空気　４０ 最初の実施において、水だけを硫黄セメントの同等容量、すなわち、理論値２５ １　ｋｇ／１３で置き換えた。実際上、所望の稠度を僅かに少量の硫黄セメント によって得た。水の不存在において、ポルトランドセメントはもはや結合剤とし て作用しないで、単に充填剤として作用した。生成した硫黄セメント混合物は次 の組成を有していた： ■履貴土 一言　ＩＩ’ ポルトランドセメント　２８８　９２ フライアツシユ　１０２　４６ 微細骨材０〜４　ｎ＋ｍ　９２６　３５６粗大骨材４〜８　ｍｍ　９２６　３５ ６硫黄セメント”　２０９　１１０ 空気　４０ （註）＊すべでの例において用いる硫黄セメントは９５重量％の硫黄および５重 量％の可塑剤をジシクロペンタジェン、およびシクロペンタジェンのエリゴマ− の混合物（１：１の割合）の形態で含んでいる。この硫黄セメントはＫＫＫＫ　 Ａ／Ｓ　（コペンハーゲン、デンマーク）からおよびケミカル　エンタープライ ス（Ｃｅｍａｃａｌ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ）　（ヒユーストン、テキサス州 、アメリカ）から登録商標「ケメント（Ｃｈｅｍｅｎｔ　）　２０００Ｊで市販 されている。

組成物ｌは、普通のポルトランドセメント　コンクリート製品を製造するのに現 存するプラントで全尺度の製品の製造に用いた。実施中、コンクリートを約１３ ５°Ｃの温度で注型し、“使用する型を８０〜１２０°Ｃの範囲の温度に予熱し た。混合物に約４分間にわたり強力な振動を与える普通のポルトランドセメント におけるようにして、混合物を注型した。コンクリート製品は注型後ただちに型 から除去した。

２つの異なるタイプの製品、すなわち、ユロ　バイブ　ストッパー（Ｅｕｒｏ　 ｐｉｐｅ　５ｔｏｐｐｅｒｓ）およびＧＴコーン（ＧＴ　ｃｏｎｅ）を注型した 。ユロ　バイブ　ストッパーはパイプ端部を閉じるのに用いる。製造されたユロ 　バイブ　ストッパーは６０ｃｍ内径を有するバイブに適当な寸法を有している 。ユロ　バイブ　ストッパーの形状は内径６０ｃｍおよびその最大外径７６Ｃ１ １である円筒体の円筒状で平坦底のボウルに実質的に相当する。ボウルは高さ１ ５０およびその底の厚さ８Ｃ１１を有している。製造されたＧＴコーンは高さ４ ０Ｃ１および各端部における内径それぞれ８０１および６０１を有している。こ れらの厚さは６Ｃ１１である。両製品は比較的に簡単な形状を有しているが、し かしポルトランドセメント　コンクリート製造からの経験によって、成形された 製品型出しした場合に圧潰する傾向があった。フオーム　オイルを使用しないバ イブ　ストッパーを製造する２つの初めの試みを除いて、４つのユロ　ストッパ ーを問題なく作ることができ、その上、５つのＧＴコーンを問題なく作ることが できた。研究所試験により、塑性物１から作った製品は亀裂がなく、３．４％空 気含有量を有していた。これらの圧縮強さは５５ＭＰａ以上であった。

ＩＬ例」エ ポルトランドセメントを同等容量のフライアッシュで置換する以外は、組成物１ に基づいて新しい混合物を調製した。

皿底ｌＬ フライアッシュ　３１５　１４３ 微細骨材０〜４　ｔａ１１９４２　３６２粗大骨材４〜８ｎｎ　９４２　３６２ 硫黄セメント　１７７　９３ 空気　４０ 実施例１に記載すると同じ方法を用いて、７つのＧＴコーンを問題なく作ること ができた。

塑性物２から作った製品は亀裂がなく、かつ３．１％の空気含有量を有していた 。これらの圧縮強さは５５ＭＰａ以上であった。

実施例１および２に記載すると同じ方法を用いて、８つのＧＴコーンを次の組成 物から問題なく作った：延丘ｈ１ ゴ３ フライアッシュ　３１３　１４２ 微細骨材０〜４　ａｍ　８３８　３２２粗大骨材４〜８　ｌ１ｍ　１０４７　４ ０３硫黄セメント　１７７　９３ 空気　４０ 皇隻■土 全寸法ＧＴパイプを、ポルトランドセメント　コンクリート製品の製造に用いる 普通プラントに注型し、パイプは次の寸法を内径　：　６０ｃｍ 高さ　：　２００Ｃ１１ 壁厚　：　８Ｃ１１ 重量　：　約１０００ｋｇ／製品 使用したプラントは固定コア、着脱自在の外部型および着脱自在の底部リングを 具えた振動テーブルから構成した。外部型には熱絶縁マントルを設けた。型を熱 風により約８０〜１２０°Ｃに予熱した。４分間にわたって振動作用しながら材 料を注型した後、パイプを内部コアから底部リングをクレーンで持ち上げること によって持ち上げた。底部リングを地面に置き、外部型を除去した。

これにより、７つのパイプを次に示す組成物から問題なく作った： １皮生土 フライアッシュ　３２０　１４５ 微細骨材Ｏ〜Ａ　ｔａ−８５０３２７ 粗大骨材４〜８　ｍｙ１４３０　１６５粗大骨材８〜１２ｍｍ　６００　２４０ 硫黄セメント　１８６　９８ 空気　２５ パイプの装填量（ｌｏａｄ　ｃａｐａｃｉｔｙ　）を測定する破壊的試験をダン テスト（Ｄａｎｔｅｓｔ　）　、コペンハーゲン、ダンマークによって行った。

この試験はパイプに、破壊するまでパイプ円筒体のト母線に対して垂直に垂直荷 重を与えるようにした。破壊強さを測定し、２３３ｋＮであった。製造されたタ イプのＧＴパイプに要求される最小破壊強さは１１８ｋＮである。それ故、製造 されたパイプの破壊強さは要求されるより９７％高かった。上記タイプの比較し うるポルトランドセメント　コンクリートパイプ８は、通常、要求される最小強 さより３０〜５０％高い破壊強さを有している１１■立 実施例４に記載すると同じ方法を用いて、５つのＧＴパイプをポリプロピレン繊 維で強化し、かつ次に示す成分を有する硫黄コンクリートから問題なく作ること ができた：朋」「物Ｊ− Ｉ″′１１３ フライアッシュ　３００　１３６ 微細骨材０〜４ａｎ　８２０　’３１５粗大骨材４〜８■−４１０１５８ 粗大骨材８〜１２ｍａ＋　６００　２４０硫黄セメント　２００　１０５ 登録商標［フレニット（ＫＲＥＮＩＴ）　Ｊ繊維”１７　１７空気　２９ （註）＊　長さｌ２ｍｍ、厚さ２０〜４０μｍおよび幅１００〜３００μ鴎を有 するダナクロンＡ／５（Ｄａｎａｋｌｏｎ　Ａ／Ｓ）　、ヴアルデ、ダンマーク から販売されているポリプロピレン繊維。

製造されたパイプは最小要件より１３７％高に相当する２８０ｋＮの破壊強さを 有していた。

実施例１〜５には、乾式注型法によりパイプを製造するのに適当なポルトランド セメント　コンクリート材料の既知の組成物から簡単な手段により、当業者によ って所望の材料を配合できることを示している。本発明の方法は、理論的に計算 された組成物を少し調整することによって、パイプの製造に適当な硫黄コンクリ ート組成物を得ることができ、この調整は当業者によって知られている。

本発明は多くの手段により変更を加えることができる。この変更は、本発明の請 求の範囲および明細書の記載を逸脱しない限り、当業者により容易に行うことが できる。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成３年９月６日

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．乾式注型法により、予熱型において強力な振動を用い、硫黄セメントが液体 である温度で、乾式注型法によるバイブ製造に適当なボルトランドセメント　コ ンクリートの組成に基づいてボルトランドセメント、充填剤および水の量を硫黄 セメントおよび充填剤の実質的同等容量で置換して配合した材料から製造したこ とを特徴とする硫黄コンクリートパイプの形態の耐酸性コンクリート製品。
2. ２．硫黄セメントの容量をボルトテンドセメント　コンクリートにおける水の容 量に実質的に同等にし、および充填剤の容量をボルトランドセメント　コンクリ ートにおけるボルトランドセメントおよび充填剤の容量に実質的に同等にした請 求の範囲１記載の硫黄コンクリートパイプ。
3. ３．硫黄コンクリートパイプを容量％で示す次の成分：５−３０％　硫黄セメン ト ０−７０％ ４ｍｍ以上の粒度の粗大骨材 １０−８０％ ４ｍｍまでの粒度の微細骨材 ３−４０％　充填剤 １−１０％　空気 ０−５％　強化用繊維 ０−１０％ 添加剤および／または補助剤 を含む材料から製造した請求の範囲１または２記載の硫黄コンクリートパイプ。
4. ４．硫黄コンクリートパイプを容量％で示す次の成分：７−１４％　硫黄セメン ト ３０−４５％　粗大骨材 ２８−４０％　微細骨材 １０−２０％　充填剤 ２−６％　空気 ０−３％　強化用繊維 ０−１０％ 添加剤および／または補助剤 を含む材料から製造した請求の範囲１〜３のいずれか一つの項記載の硫黄コンク リートパイプ。
5. ５．ａ）材料の成分を混合し、得られた混合物を硫黄セメントが液体である温度 に調整し、 ｂ）混合物をこの温度で、１６０℃まで、好ましくは１２０〜１４０℃の範囲の 温度に予熱した型を用い、強力な振動を与えながら注型し、 ｃ）注型パイプを型から除去する ことを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれか一つの項に記載する硫黄コンクリ ートパイプの製造方法。
6. ６．ａ）材料の成分を混合し、得られた混合物を１２０〜１５０℃の範囲、好ま しくは１３０〜１４０℃の範囲の温度に調整し、ｂ）混合物をこの温度で、１６ ０℃まで、好ましくは１２０〜１４０℃の範囲の温度に予熱した型を用い、強力 な振動を与えながら注型し、 ｃ）注型パイプを型から除去する 請求の範囲５記載方法。
7. ７．ａ１）材料の１または２種以上の成分または数種の成分の混合物を１７０℃ まで、好ましくは１３０〜１６０℃の範囲の温度に予熱し。 ａ２）成分を混合し、得られた混合物を１２０〜１５０℃の範囲、好ましくは１ ３０〜１４０℃の範囲の温度に調整し、ｂ）混合物をこの温度で、１６０℃まで 、好ましくは１２０〜１４０℃の温度に予熱した型を用い、強力な振動を与えな がら注型し、 ｃ）注型パイプを型から除去する 請求の範囲５または６記載の方法。
8. ８．注型用型を、注型前に８０〜１５０℃の範囲、好ましくは１００〜１４５℃ の範囲、特に好ましくは１２５〜１３５℃の範囲の温度に予熱する請求の範囲５ 〜７のいずれか一つの項記載の方法。