JPH05294746A - 気泡コンクリートおよびその製造方法、並びにコンクリート製建築材料 - Google Patents

気泡コンクリートおよびその製造方法、並びにコンクリート製建築材料

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JPH05294746A
JPH05294746A JP10327592A JP10327592A JPH05294746A JP H05294746 A JPH05294746 A JP H05294746A JP 10327592 A JP10327592 A JP 10327592A JP 10327592 A JP10327592 A JP 10327592A JP H05294746 A JPH05294746 A JP H05294746A
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JP
Japan
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water
concrete
cement
polymer material
dispersed
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JP10327592A
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Hiroyuki Kurita
裕之 栗田
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Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0051Water-absorbing polymers, hydrophilic polymers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Ceramic Engineering (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部に気孔を有する気泡コンクリートと、該
気泡コンクリートを容易に、かつ安全に製造する製造方
法、並びに湿度調整機能を備えたコンクリート製建築材
料。 【構成】 コンクリート内に大きさ並びに分布量を任意
とした気孔を備える気泡コンクリート。セメント材に吸
水性高分子材を混合、分散し、セメントスラリー化中に
吸水性高分子材に水分を吸収させて該高分子材を膨潤さ
せ、この膨張状態のままでセメントスラリーの養生を行
ない、セメントスラリーの養生時に膨潤高分子材中の吸
収水分を放出させて該膨潤高分子材の膨張跡に空洞状の
気孔を生成せしめる気泡コンクリートの製造方法。コン
クリート内部に分布せる各気孔内に吸水性高分子の粒子
を残存せしめたコンクリート製建築材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築材料として用いる
気泡コンクリート、およびその製造方法、並びにコンク
リート製建築材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の気泡コンクリートは、例えばポル
トランドセメントとケイ砂と水を混合したセメントスラ
リーに、発泡剤として金属アルミニウム粉末と、発泡促
進剤として水酸化カルシウムを添加して混練してコンク
リートへの養生時に次式に表されるような 2Al+3Ca(OH)2+6H2O⇒Ca[Al(OH)62+3H2 化学反応を起こさせて水素ガスを発生せしめ、この発生
した水素ガスを硬化したコンクリート内に気泡として残
存せしめて製造したものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の気泡コンク
リートはセメントスラリー中で化学反応により水素ガス
を発生せしめこれを気泡に生成するようにしているた
め、セメントスラリーの粘度によりコンクリート内に生
成される水素ガスの気泡の形状、大きさ、分布が異なる
という問題がある。
【0004】更に詳しくは、セメントスラリーの粘度が
低い場合は、図6に示すようにセメントスラリーの上部
表面近傍に水素ガスの気泡aが集合しやすく、その結
果、集合した水素ガスの気泡a同士が合体して、より大
きな水素ガスの気泡aとなるか、或いは表面より大気中
に水素ガスの集合体bとして飛散する等、発泡効果が著
しく低減されて、内部には気泡cが上側のみに偏在した
気泡コンクリートcしか製造されないという問題があ
る。
【0005】また、セメントスラリーの粘度が高い場合
は、金属アルミニウムと水酸化カルシウムの前記化学反
応は水の存在下で急激に起こるので、セメントスラリー
中への金属アルミニウム(発泡剤)と水酸化カルシウム
(発泡促進剤)の充分な混合、攪拌が行われにくいた
め、図7に示すように気泡bが部分的に生成しやすいか
ら、セメントスラリー中への金属アルミニウムと水酸化
カルシウムの混合、攪拌の均一化が難しく、また、内部
には気泡bが部分的に集中分布dされた気泡コンクリー
トcしか製造されないという問題がある。
【0006】また、前記製造方法では気泡コンクリート
の製造時に水素ガスが発生するため、水素ガスの除去を
含めての製造設備が大規模となり、また、セメントの養
生時の際に、セメント内部でセメントの水和反応(セメ
ントが固まるための反応)と同時に水素発生のための前
記反応式のような化学反応も同時に起こるため製造管理
が難しく、また、発生する水素ガスの危険性から安全面
にも問題がある。
【0007】本発明はかかる問題点を解消し、安全性の
高い気泡コンクリート、および気泡コンクリートを簡単
に製造するその製造方法、並びにその製造方法によって
得られたコンクリート製建築材料を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の気泡コンクリー
トは、コンクリート内に、予めセメント材に分散させた
吸水性高分子材の膨潤状態から吸収した水分の放出によ
り生成された複数の空洞状の気孔を有することを特徴と
する。
【0009】また、前記気泡コンクリートの製造方法
は、セメント材に吸水性高分子材を混合、分散させた
後、該セメント材のセメントスラリー化中に吸水性高分
子材に水分を吸収させて膨張せしめて膨潤高分子材と
し、この膨張状態のままでセメントスラリーの養生を行
い、セメントスラリーの養生時に膨潤高分子材中の吸収
水分を放出させて該膨潤高分子材の膨張跡に空洞状の気
孔を生成せしめることを特徴とする。
【0010】また、コンクリート製建築材料は、コンク
リート内に、予めセメント材に分散させた吸水性高分子
材の膨潤状態から吸収した水分の放出により生成された
複数の空洞状の気孔を有するコンクリート材であって、
各気孔内に吸水性高分子材の膨潤状態から吸収水分の放
出で残存された吸水性高分子材の粒子の水分を吸収し、
膨潤を利用して、外部の湿度に応じて該粒子で外部の水
分を吸収、或いは吸収水分を外部に吐出による湿度調整
機能を備えていることを特徴とする。
【0011】
【作用】セメント材内に混合、分散された吸水性高分子
材はセメントスラリー化の段階で加えられる水を吸収し
て膨張し、該膨潤高分子材となり、膨張したままの形状
でセメント材内に取り込まれ、セメント材は養生後、硬
化してコンクリートとなる。
【0012】その際、セメントスラリーの養生時に150
〜250℃の高温により膨張状態の膨潤高分子材中の水分
が蒸発し、膨張時の大きさのままの状態での空洞状の気
孔がコンクリート内に多数生成される。また、水分が蒸
発した後の気孔内には吸収水分を放出した未吸水状態の
吸水性高分子材の粒子が残存する。
【0013】また、前記製造方法で製造された気泡コン
クリートをコンクリート製建築材料として使用する場合
は、気孔内に残存された吸水性高分子材は外部の水分を
感知すると自己膨潤して水分を取り込み、また、反対に
外部の乾燥状態に対応して膨潤状態の高分子材から吸収
水分が吐出されて、湿度調整機能を果たす。
【0014】
【実施例】本発明で用いる吸水性高分子材は外部の水分
を吸水して当初の材料粒子の大きさの数百ないし数千倍
程度に膨張する材料であればよく、かかる吸水性高分子
材としてはアクリル酸ビニルアルコール共重合体、アク
リル酸重合体、アクリル酸アクリルアミド共重合体、ポ
リエチレン・オキサイド変成体等の合成ポリマー系、澱
粉系、セルロース系等が挙げられる。また、径が0.01〜
1mm程度の粒状が好ましく、その他繊維状、或いは鱗片
状のものと組み合わせて用いてもよく、セメント100重
量部に対して1〜15重量程度の割合で混合する。
【0015】以下、図面に従って、本発明の気泡コンク
リートの製造例を説明する。
【0016】図1は本発明の製造方法による気泡コンク
リートの形成過程の1例を示す。
【0017】 ポルトランドセメント 100重量部 ケイ砂 100重量部 水 60重量部 アクリル酸ビニルアルコール共重合体(吸水性高分子材) 10重量部 先ず、秤量された前記セメント材のうち水以外のポルト
ランドセメントと、ケイ砂と、アクリル酸ビニルアルコ
ール共重合体を例えばセメントミキサー内に投入し、こ
れを混合、分散した後、水を加えながら、混練してセン
メンスラリー1「図1(A)参照」化させると共に、セ
メントスラリー1中のアクリル酸ビニルアルコール共重
合体2に水を吸収させて膨張せしめて、セメントスラリ
ー1中に膨潤高分子材3を生成「図1(B)参照」させ
る。続いて、膨潤高分子材3が分散されたセメントスラ
リー1を常法により温度25〜30℃の範囲で24〜48時間養
生を行って、セメントの水和反応を進行させてセメント
を固化させ、引続き温度150〜250℃の範囲で15〜24時間
養生を行った。
【0018】この高温によりセメントスラリー1中の膨
潤高分子材3は加熱されて吸収せる水分を蒸発させると
共に、外方に放出させて次第に空洞化を進行させ、膨張
状態の大きさの空洞状の気孔4を生成させて、内部に複
数の空洞状の気孔4が分散された気泡コンクリート5
「図1(C)参照」を製造した。言い換えれば、この空
洞化が進むにつれて、空洞内には水分を放出した半膨潤
高分子材が生成され、更に水分の放出が継続され、最終
的には吸収水分が完全に放出された吸水性高分子材2の
粒子が気孔4内に残存した気泡コンクリート5「図1
(C)参照」が製造されることになる。
【0019】図2は本発明の気泡コンクリート5の他の
実施例を示し、図2(A)はセメント材に混合、分散さ
せる吸水性高分子材2を粒子の大きさが大中小と異なる
材料を用いて製造した、内部に分布せる空洞状の気孔4
の大きさを大、中、小種々混在した気泡コンクリート5
であり、また、図2(B)はセメント材に混合、分散さ
せる吸水性高分子材2を粒子の大きさが同一の材料を用
いて製造した、内部に分布せる空洞状の気孔4の大きさ
を同一とした気泡コンクリート5である。
【0020】図3は本発明の気泡コンクリート5のもう
一つの実施例を示し、セメント材に混合、分散させる吸
水性高分子材2の粒子の大きさを代えて製造した、気孔
4の大きさを(A)、(B)、(C)の順に小、中、大
とした気泡コンクリート5である。
【0021】図4は本発明の気泡コンクリート5の更に
もう一つの実施例を示し、セメント材に混合、分散させ
る吸水性高分子材2の粒子の大きさは同一とし、混合量
を種々代えて製造した、気孔5の分布量が(A)、
(B)、(C)の順に少、中、多とした気泡コンクリー
ト5である。
【0022】尚、前記図2、図3、図4に示す気泡コン
クリートは、どの場合が優れているかを表したものでは
なく、本発明によって、気泡コンクリート内部の気孔の
大きさ、並びに気孔の分布を任意に変化させた気泡コン
クリートを容易に製造することが出来ることを表したも
のである。即ち、セメント材に混合、分散させる吸水性
高分子材2の粒度分布を均等とすることによりコンクリ
ート内に生成される気孔の大きさ(径)を均一にするこ
とが可能であることは勿論のこと、セメント材に混合、
分散させる吸水性高分子材2の粒子の径によりコンクリ
ート内に生成される気孔の大きさを制御できること、ま
た、セメント材に混合、分散させる吸水性高分子材2の
混入量によりコンクリート内に生成する気孔数を制御す
ることも極めて容易である。
【0023】図5は本発明方法で製造された気泡コンク
リートを例えば厚さ10〜50mm程度、幅303〜910mm程度、
長さ606〜2425mm程度とした家屋6用の壁材7として用
い、気泡コンクリート5内の気孔4内に残存せる吸水性
高分子材2の吸水性、並びに膨潤性を利用して湿度調整
機能を備えるコンクリート製建築材料7とした1実施例
を示す。
【0024】更に詳しく説明すれば、家屋6の室内8側
の湿度が例えば70%以上(70〜100%)に増加した場合
は図5(A)に示すように、コンクリート製建築材料7
としての壁材7内の空洞状の気孔4内に残存せる吸水性
高分子材2が水分Hを吸収し、膨張して膨潤高分子材3
となって室内8の湿度を低下させる湿度調整を行なうこ
とが出来る。逆に、家屋6の室内8側の湿度が例えば30
%以下(30〜10%)に減少した場合は図5(B)に示す
ように、コンクリート製建築材料7としての壁材7内の
気孔4内に存在する膨潤高分子材3が水分Hを吐出し
て、室内8側に飛散させて室内8の水分Hを高める湿度
調整を行なうことが出来る。
【0025】尚、図中、9は化粧パネル等から成る外壁
である。
【0026】前記図1,2,3,4,5実施例では内部
に補強部材を有しない気泡コンクリートとしたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、コンクリート内に
補強材料として鉄筋、或いは金網等を埋設したものとし
てもよい。
【0027】
【発明の効果】このように本発明の気泡コンクリートに
よるときは、コンクリート内に大きさ並びに分布量が任
意とした気孔を有する気泡コンクリートを提供すること
が出来る効果を有する。
【0028】また、本発明の気泡コンクリートの製造方
法によるときは、従来法のような水素ガスの発生がな
く、かつ大規模な製造装置を必要とせずに、コンクリー
ト内に大きさ並びに分布量が任意とした気孔を有する気
泡コンクリートを極めて容易に、かつ安全に製造するこ
とが出来る効果を有する。
【0029】また、本発明のコンクリート製建築材料に
よるときは、コンクリート内部に分布せる気孔内に残存
せる吸水性高分子材で外方の水分を吸収することが出
来、或いは膨潤せる高分子材より吸収水分を外方に吐出
させることが出来るため、湿度調整機能を備えるコンク
リート製建築材料を提供することが出来る効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の製造方法による気泡コンクリートの
形成過程の1例を示す説明図、
【図2】 本発明の気泡コンクリートの他の実施例の模
式斜視図であり、(A)は気孔の大きさが種々混在した
場合、(B)は気孔の大きさが同一の場合を示す、
【図3】 本発明の気泡コンクリートのもう一つの実施
例の模式側面図であり、(A)(B)(C)の順で気孔
の大きさが異なった場合を示す、
【図4】 本発明の気泡コンクリートの更にもう一つの
実施例の模式側面図であり、(A)(B)(C)の順で
気孔の分布量が異なった場合を示す、
【図5】 本発明のコンクリート製建築材料の1例を用
いた湿度調整機能の説明図であり、(A)は室内の水分
を吸収している状態、(B)は室内に水分を吐出してい
る状態を示す、
【図6】 従来法で製造した気泡コンクリートの1例の
模式斜視図、
【図7】 従来法で製造した気泡コンクリートの他例の
模式斜視図。
【符号の説明】
1 セメントスラリー、 2 吸水性高分子材、3
膨潤高分子材、 4 気孔、5 気泡コンク
リート、 7 コンクリート製建築材料、H 水
分。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリート内に、予めセメント材に分
    散させた吸水性高分子材の膨潤状態から吸収した水分の
    放出により生成された複数の空洞状の気孔を有すること
    を特徴とする気泡コンクリート。
  2. 【請求項2】 セメント材に吸水性高分子材を混合、分
    散させた後、該セメント材のセメントスラリー化中に吸
    水性高分子材に水分を吸収させて膨張せしめて膨潤高分
    子材とし、この膨張状態のままでセメントスラリーの養
    生を行い、セメントスラリーの養生時に膨潤高分子材中
    の吸収水分を放出させて該膨潤高分子材の膨張跡に空洞
    状の気孔を生成せしめることを特徴とする気泡コンクリ
    ートの製造方法。
  3. 【請求項3】 コンクリート内に、予めセメント材に分
    散させた吸水性高分子材の膨潤状態から吸収した水分の
    放出により生成された複数の空洞状の気孔を有するコン
    クリート材であって、各気孔内に吸水性高分子材の膨潤
    状態から吸収水分の放出で残存された吸水性高分子材の
    粒子の水分を吸収し、膨潤を利用して、外部の湿度に応
    じて該粒子で外部の水分を吸収、或いは吸収水分を外部
    に吐出による湿度調整機能を備えていることを特徴とす
    るコンクリート製建築材料。
JP10327592A 1992-04-22 1992-04-22 気泡コンクリートおよびその製造方法、並びにコンクリート製建築材料 Pending JPH05294746A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0796831A1 (en) * 1994-08-31 1997-09-24 Mitsuhiro Matsushita Method of producing porous ceramic molded material
CN112374828A (zh) * 2020-11-17 2021-02-19 四川五好之家建筑技术有限公司 一种吸水膨胀球联合法模网现浇泡沫混凝土浆体

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