JPH061648A - セメント系建材の押出成形方法 - Google Patents

セメント系建材の押出成形方法

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JPH061648A
JPH061648A JP18994092A JP18994092A JPH061648A JP H061648 A JPH061648 A JP H061648A JP 18994092 A JP18994092 A JP 18994092A JP 18994092 A JP18994092 A JP 18994092A JP H061648 A JPH061648 A JP H061648A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合
物塩の使用量を抑えつつ、なお水の使用量を減水するこ
となくスラリー濃度を維持し、しかも製品比重を上げず
に強度向上が図れるセメント系建材の押出成形方法の改
良を目的とする。 【構成】 セメントと、該セメントに対して 0.7〜1.3
倍量のシリカ粉と必要量の補強繊維、軽量骨材等からな
るセメント配合に押出助剤を添加してなるセメント系建
材の押出成形方法において、該配合物に対し、前記配合
物の固形分換算で0.1 〜3重量%のナフタリンスルフォ
ン酸・ホルマリン高縮合物塩と 3〜15重量%の水酸化マ
グネシウムとを添加し、さらに水を添加混合して混練物
とし該混練物を押出成形する工程よりなり、ナフタリン
スルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩と水酸化マグネシ
ウムとの相乗効果によりスラリーと製品強度の改善を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はセメント系建材の押出
成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、繊維補強セメント製の建材が非常
に広く製造されかつ使用されている。この繊維補強セメ
ント建材は強度、形状などに関し同一品質のものが大量
生産で安価に提供でき、さらには木材のような天然資源
を全く使用しないので資源保護の点からも好ましいとい
った数多くの利点を有する。また、繊維補強セメント建
材の製造方法として押出成形法が知られており、上記セ
メント配合材料に水を加えて20%前後のスラリーとし該
混練物を賦形して製品とすることが行われる。
【0003】ところで、上記繊維補強セメント建材の補
強繊維としては石綿が伝統的に使用されてきたが、石綿
は公害の原因となることより使用の制限ないしは全廃が
強く要請され、その代替繊維が種々模索されている。代
替繊維としてパルプ繊維をはじめ合成繊維などが種々試
みられているが、いずれも保水性、耐熱性、耐薬品性、
セメントマトリックスに対する付着性、さらには押出成
形にあっては押出性能の付与などに一長一短があり石綿
繊維に匹敵する性能のものは未だ得られていない。
【0004】そこで、セメントマトリックスの結合強度
を高め、添加される補強繊維との協同によって建材全体
の強度を向上させることが着目され、例えば、添加水量
を減水し、かつ減水剤を併用してマトリックスの密度を
上げることや、粒度の細かいシリカヒュームなどの微粉
珪砂を使用すること、さらにはこれら二者の併用によっ
て製品強度を向上させることが提案されている(例えば
特開平2-289456号、同2-307852号など) 。また、無石綿
配合の押出性改良を目的として、セメント配合物に水酸
化マグネシウムを添加することや(例えば特願昭62-253
204 号明細書)、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン
高縮合物塩を添加すること(例えば特願平3-319882号明
細書)などが提案されている。
【0005】
【従来技術の問題点】しかしながら、石綿以外の補強繊
維とセメントマトリックスの結合強度を向上させること
との協同によって製品強度はかなり改善されたものの、
製品は高密充填の状態となるので比重が高くなり、どう
しても重量が嵩む製品となる問題があった。特に押出成
形の場合は成形ダイ部分で材料が圧縮されるのでこの問
題は著しい。
【0006】また、押出成形における押出抵抗を下げる
には混練物の含水量を20%以上に増加し、流動性を付与
することが行われるが、このように添加水量を増加する
と成形品の密度が低下する傾向にあり比重が低下すると
共に強度が低下し、一方強度を上げるため添加水量を、
例えば18%程度まで減ずると、混練物の流動性が低下し
押出成形そのものが困難となり、また押出された製品表
面が肌荒れの状態となって表面状態が悪くなる。これを
解消するため、減水剤を使用してワーカビリティを改善
することもあるが、このようにした場合は成形ダイ部分
で混練物が強く圧縮されるので、添加水量が少ないこと
と相まって組織が緻密化されやすく製品比重の増加、加
工性低下などの欠点がさらに助長される問題がある。
【0007】一方、上述のまたナフタリンスルフォン酸
・ホルマリン高縮合物塩を添加するのは押出成形に適し
たスラリー濃度を維持しつつしかも製品比重を上げずに
強度向上が図れる効果が得られ、また水酸化マグネシウ
ムを添加する場合はスラリーの滑性が改善されるが、前
者のナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩は
比較的高価であり、製品コストに反映する問題があり、
後者の水酸化マグネシウムは水の使用量の減少が困難で
あり、製品強度の面で十分でない欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
に鑑み、従来技術を踏まえつつ水の使用量を減水するこ
となく、押出性能を十分に維持し得るスラリー濃度を維
持し、しかも製品比重を上げずに強度向上が図れる改良
されたセメント系建材の押出成形方法を得ることを目的
としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明のセメン
ト系建材の押出成形方法は、セメントと、該セメントに
対して 0.7〜1.3 倍量のシリカ粉と必要量の補強繊維、
軽量骨材等からなるセメント配合に押出助剤を添加して
なるセメント系建材の押出成形方法において、該配合物
に対し、前記配合物の固形分換算で0.1 〜3重量%のナ
フタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩と 3〜15
重量%の水酸化マグネシウムとを添加し、さらに水を添
加混合して混練物とし該混練物を押出成形することを特
徴とするものである。
【0010】
【作用】この発明の対象となるセメント配合物の配合原
料は、従来使用されているものと同じであり、例えばセ
メント35〜65重量%、珪砂35〜65重量%、パルプ等の補
強繊維 1〜7 重量%からなる配合系100 重量%に対し、
必要に応じ外割でパーライト、発泡スチレン粒子などの
軽量化骨材を 0.5〜20重量%( 5〜50容積%)を添加し
たもの、さらには増量剤的に砂、不良品の破砕物等を 0
〜20重量%添加したもの等が使用される。さらに水の添
加量等も従来と同様外割で20〜55重量%前後とされ、押
出助剤としてメチルセルロースなどが使用される。
【0011】この発明において、上記セメント配合に水
を添加し混練する際に、セメント配合物の固形分換算で
0.1 〜3重量%のナフタリンスルフォン酸・ホルマリン
高縮合物塩と 3〜15重量%の水酸化マグネシウムとを添
加する。このナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮
合物塩は界面活性剤としての作用を営み、セメント粒子
とシリカ分粒子との均一分散性を高め、後述の水酸化マ
グネシウムと協同し、得られたセメント混練物を増粘さ
せ製品表面平滑性を付与する。
【0012】この結果、シリカ粒子が少々大きいもので
あってもセメント粒子との分散性が改良され、また粉体
凝集している粒子も分散し反応率が高くマトリックスの
結合強度の高い、表面状態の良い製品が得られるのであ
る。上記ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物
塩は減水剤として公知であるが、その用法は従来では水
の添加量を減らした際のスラリーの流動性付与にある。
本発明においては水の添加量を減らすことなく増粘させ
スラリーの均一混合化を目的とする点で従来と用法が異
なる。
【0013】その添加量をセメント配合物の固形分換算
で 0.1〜3重量%とするのは本発明者らの実験により見
いだされた、水酸化マグネシウムとの協同により生じる
臨界効果によるもので0.1 重量%より少ないと添加の効
果が得られず、また3重量%より多くしても、水酸化マ
グネシウムとの併用下では無駄となるからである。
【0014】水酸化マグネシウムは、その滑性によりナ
フタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩と協同し
て押出材料の流動性を改善するために添加され、その添
加量をセメント配合物の固形分換算で 3〜15重量%とす
るのは、 3重量%より少ないとセメント混練物の粘性、
滑性さらには強度向上の効果がなく、また15重量%より
多くしても添加の効果は得られず、また製品強度に悪影
響を及ぼす恐れかあるからである。
【0015】かくして、ナフタリンスルフォン酸・ホル
マリン高縮合物塩と水酸化マグネシウムとの協同により
粘性、流動性及び強度的に十分改良されたセメント混練
物が得られる。この結果、ナフタリンスルフォン酸・ホ
ルマリン高縮合物塩のみを添加した場合に比べ約20%の
使用量の軽減化が図れ、しかもナフタリンスルフォン酸
・ホルマリン高縮合物塩のみを添加した場合より優れた
効果が得られるのである。
【0016】
【実施例】次にこの発明の実施例を説明する。まずセメ
ント配合物として、セメント40重量%、ブレーン値3500
cm2/gの珪砂53重量%、パルプ繊維 7重量%の 100重量
%に対し、外割りで発泡スチレン発泡ビーズ0.85重量
%、メチルセルロース(MC) 0.6重量%及び水50重量%を
基本配合物として用意した。
【0017】〔実施例1〜2〕上記基本配合の混練物に
ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩(花王
株式会社製:商品名「マイティー150 」) 及び水酸化マ
グネシウムを表1の配合として添加し、次いでこのセメ
ント混練物を押出成形し厚さ11mm、巾105mm 、長さ200m
m の板状体を得、30℃で15時間の一時養生後、圧力6.7k
g/cm2 の条件で8時間オートクレーブ養生を行った。な
お、上記押出成形の際押出製品の表面状態及び養生硬化
試験板の曲げ強度を測定したところ、表1下欄の結果と
なった。
【0018】〔実施例3〕上記基本配合中の水に予めナ
フタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩(花王株
式会社製:商品名「マイティー150 」) 及び水酸化マグ
ネシウムを表1の配合として添加し、良く攪拌した後、
この水を上記他の基本配合に添加してセメント混練物を
得、これを押出成形し厚さ11mm、巾105mm 、長さ200mm
の板状体を得、30℃で15時間の一時養生後、圧力6.7kg/
cm2 の条件で8時間オートクレーブ養生を行った。な
お、上記押出成形の際押出製品の表面状態及び養生硬化
試験板の曲げ強度を測定したところ、表1下欄の結果と
なった。
【0019】〔比較例1〜3〕表1に示すように、ナフ
タリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩及び水酸化
マグネシウムを全く添加しないか、あるいはいずれか一
方のみを添加して実施例と同様に試験板を成形した。上
記押出成形の際押出性能及び押出製品の表面状態及び養
生硬化試験板の曲げ強度を測定したところ、表1下欄の
結果となった。
【0020】
【表1】
【0021】表1において、ナフタリンスルフォン酸・
ホルマリン高縮合物塩(NSF 高縮合物塩)及び水酸化マ
グネシウムの添加量は外割の重量%を示し、また試験結
果の「表面状態」の欄の◎〜△は下記を基準とする。 ◎ … 表面の平滑性が顕著で巣、亀裂が全く見られな
い ○ … 表面の凹凸は見られないが、稀に巣、亀裂が見
られる。 △ … 一定幅、厚みを持った板状体が成形されるが、
小さな巣、亀裂が散見され、また表面凹凸が見られる。 また、一次養生強度及びオートクレーブ強度はそれぞれ
の養生後の曲げ強度を示し、数字の単位はkg/cm2であ
る。
【0022】表1より明らかなように、ナフタリンスル
フォン酸・ホルマリン高縮合物塩及び水酸化マグネシウ
ムの両者を併用した実施例は、ナフタリンスルフォン酸
・ホルマリン高縮合物塩を多量に添加した比較例2と同
等の物性効果が得られ、その他の比較例に対して優れた
物性の効果が得られることが判明した。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の方法に
よれば、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物
塩及び水酸化マグネシウムの併用により両者の相乗効果
が発揮され、押出製品の押出性、強度等の改善が図れ、
安価に製品を製造することが可能となるのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 24:38 C 2102−4G 24:22 C 2102−4G 22:06 Z 2102−4G 16:08 2102−4G 14:16) 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントと、該セメントに対して 0.7〜
    1.3 倍量のシリカ粉と必要量の補強繊維、軽量骨材等か
    らなるセメント配合に押出助剤を添加してなるセメント
    系建材の押出成形方法において、該配合物の固形分換算
    で0.1 〜3重量%のナフタリンスルフォン酸・ホルマリ
    ン高縮合物塩と 3〜15重量%の水酸化マグネシウムとを
    添加し、さらに水を添加混合して混練物とし該混練物を
    押出成形することを特徴とするセメント系建材の押出成
    形方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7708826B2 (en) 2001-03-02 2010-05-04 James Hardie Technology Limited Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same
CN104386993A (zh) * 2014-10-10 2015-03-04 孙亚宁 一种轻匀质防火保温材料的制备方法
CN106830731A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 贵州师范大学 一种确定碾压混凝土中MgO安定掺量的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7708826B2 (en) 2001-03-02 2010-05-04 James Hardie Technology Limited Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same
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CN106830731A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 贵州师范大学 一种确定碾压混凝土中MgO安定掺量的方法
CN106830731B (zh) * 2017-02-15 2019-04-12 贵州师范大学 一种确定碾压混凝土中MgO安定掺量的方法

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