JPH06191964A - 軽量焼成体の製造方法 - Google Patents

軽量焼成体の製造方法

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JPH06191964A
JPH06191964A JP35054192A JP35054192A JPH06191964A JP H06191964 A JPH06191964 A JP H06191964A JP 35054192 A JP35054192 A JP 35054192A JP 35054192 A JP35054192 A JP 35054192A JP H06191964 A JPH06191964 A JP H06191964A
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JP
Japan
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weight
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hollow
lightweight
hollow lightweight
Prior art date
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Pending
Application number
JP35054192A
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English (en)
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Kazunori Tsutsumi
一徳 堤
Hiroaki Kuniya
宏明 國屋
Kei Ito
圭 伊藤
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Daiken Trade and Industry Co Ltd
Original Assignee
Daiken Trade and Industry 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
    • C04B28/04Portland cements
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129Extrudable mixtures

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐久性や意匠性を保持したまま、軽量
化が図れると共に加工性に優れ、主として建築用の内外
装仕上げに用いられる軽量焼成体の製造方法を得ること
を目的とする。 【構成】 セメント粉体と、ガラス質成分を含む中空軽
量体及び無機質粉体と、水とを必須成分とし、必要に応
じて、骨材、増粘材を添加し均一に混練後、押出し成形
等で成形し、水和硬化後、余剰水を乾燥させ、中空軽量
体及び無機質粉体に含まれるガラス質成分の軟化点以
上、溶融点以下の温度で焼成することを特徴とする軽量
焼成体の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で加工性に優れて
おり、主として建築用の内外装仕上げ材として用いられ
る軽量焼成体の製造方法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、タイルやセラミックス等の焼
成体は耐水性、耐薬品性、耐候性、耐磨耗性、耐久性に
優れており、意匠的にも美観や質感に優れ高級感を醸し
出すため、建築材料に広く用いられているが、高温で焼
成し高密度に焼結させているので、単位当りの重量が
重いため、建築構造への負担が大きいと共に、1人での
施工がしづらい。硬度が高いため加工性が悪く、例え
ば現場での切断が極めてし難い。等の欠点が見られた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上の点を改良すべ
く、従来のタイルの組成でパーライトのような中空軽量
体を添加して軽量化を図ろうとしたが、通常は無機粉
体を乾式または微量の水分を添加してプレス成形によっ
て高圧で成形するため、中空軽量体は破壊し易い。仮
に破壊を免れても、中空軽量体は主成分の無機粉体に比
較して軟化溶融温度が低いので、焼成時に中空形態から
単なるガラス塊に変形する。以上のように、軽量化を目
的に添加した中空軽量体が、結果として軽量化に寄与し
ないことになる。そこで本発明は前記問題点に鑑み、中
空軽量体を使用して軽量で加工性に優れた軽量焼成体の
製造方法を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の軽量焼成体の製造方法について鋭意研究を行
った結果、添加した中空軽量体の中空形態を保持したま
ま製造する方法を見出すに至った。すなわち、本発明に
かかる軽量焼成体の製造方法は、セメント粉体と、ガラ
ス質成分を含む中空軽量体及び無機質粉体と、水とを必
須成分とする混合物を成形し水和硬化した後、該中空軽
量体に含まれるガラス質成分の軟化点以上、溶融点以下
の温度で焼成することを特徴としている。
【0005】
【作用】したがって、本発明によって得られた軽量焼成
体は、セメントの水和硬化作用によって焼成前に硬化す
るため、従来のように乾式プレスで高圧成形をする必要
がなく中空軽量体は破損し難い。さらに、中空軽量体に
含まれるガラス質成分の軟化点以上、溶融点以下の温度
で焼成することにより、中空軽量体自体が軟化してバイ
ンダー効果をあらわすと共に溶融まで至らないので、中
空形態を保持したまま焼成することができるのである。
【0006】
【実施例】以下、本発明の構成を述べる。本発明の軽量
焼成体は必須成分として、セメント粉体と、ガラス質成
分を含む中空軽量体及び無機質粉体と、水を含む。
【0007】セメント粉体としては、例えば、普通ポル
トランドセメント、早強ポルトランドセメント、アルミ
ナセメント、フライアッシュセメント、高炉スラグセメ
ント等が挙げられ、混合物全体の20〜70重量部添加
される。セメントは、焼成前の成形物の形状を保持し搬
送性や加工性を上げると共に、焼成時の収縮を押さえる
効果があるが、添加率が20重量部未満では焼成前の強
度が不十分で壊れ易く、70重量部を越えると後述する
ガラス質を含む中空軽量骨材の添加量が相対的に減少す
るため焼成後の強度が減少することになり好ましくな
い。
【0008】ガラス質成分を含む中空軽量体としては、
パーライト、シラスバルーン、フライアッシュ発泡体等
が挙げられ、無機質粉体としては、シラス、スラグ、フ
ライアッシュ、坑火石またはガラス粉砕品等が用いられ
るが、該無機質粉体のガラス質成分の軟化及び溶融温度
は、中空軽量体の軟化及び溶融温度と同等もしくは低い
ことが望ましい。該中空軽量体及び無機質粉体は、両者
合わせて混合物全体の25〜75重量部添加される。ガ
ラス質成分を含む中空軽量体は、本発明の軽量焼成体を
軽量化すると共に、それ自体が焼成時に軟化し部分的に
溶融融着することによって結合材として作用し焼成後の
強度を発現する。中空軽量体だけを使用すると嵩が高く
なりすぎ強度も弱くなる上に、中空軽量体は高価であり
製品のコストアップを招くために、中空軽量体の一部を
ガラス質成分を含む無機質粉体に置換して添加する。し
たがって、所望の物性及びコストに応じて、中空軽量体
と無機質粉体の混合割合を適宜変更すれば良いが、中空
軽量体は少なくとも3重量部以上添加しなければ効果が
見られない。なお、両者合わせた添加率が25重量部未
満では焼成後の強度が減少することになり、75重量部
を越えると前述したセメント粉体の添加量が相対的に減
少するため焼成前の強度が不十分で壊れ易く好ましくな
い。また、前記中空軽量体及び無機質粉体のガラス質成
分の含有率は、重量において中空軽量体及び無機質粉体
全体の30%以上含むものであることが望ましく、30
%未満であると焼成後の強度発現に十分寄与しない。粒
度や形状については特に限定する必要はなく、一般的に
用いられる範囲で使用すれば良い。
【0009】水は、概してセメントの量によって添加量
が左右されるが本発明では特に限定しない。但し、成形
法として押出し成形を行う場合は、混合物全体の15〜
25重量部添加するのが好ましい。すなわち、15重量
部未満であると押出し成形がし難く、25重量部を越え
ると成形後の保形性が悪くなると共に焼成時に余剰水の
蒸発が多く隙間が生じ収縮やクラックを生じるからであ
る。
【0010】また、必須成分ではないが、骨材と増粘剤
を添加しても良い。骨材は、押出し成形時に金型との滑
りを良くして成形しやすくすると共に、安価な材料であ
るから増量材として用いられ、製品のコストダウンを図
ることができる。例えば、硅砂、硅石、シャモット、川
砂等適宜使用されるが、通常は混合物全体の5〜55重
量部程度添加される。増粘剤は、押出し成形直後の保形
性を向上させるためのもので、メチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ポバール等を、通常は混合物
全体の0.5〜2重量部程度添加される。
【0011】以上をニーダー等で均一に混練し、押出し
成形その他の適当な方法により混練物を成形した後、養
生し水和硬化させる。養生は状態放置でもかまわない
が、適宜温湿度条件を選択して高湿度条件で行うと、水
和反応が促進され養生時間を短縮することができる。そ
の後、多少水分が残留するので、焼成時のクラック発生
防止を図るため、乾燥機で残留する余剰水分を蒸発させ
るのが望ましい。
【0012】その後、焼成炉に入れ、最高温度を中空軽
量体及び無機質粉体に含まれるガラス質成分の軟化点以
上、溶融点以下の温度で10数分〜数時間焼成する。中
空軽量体及び無機質粉体の種類により異なるが、今回使
用したものは概して、軟化点は800〜1000℃で、
溶融点は1200〜1300℃であるから、焼成温度は
1000〜1200℃程度の範囲で適切な温度を選択す
ることが好ましい。以上のように焼成することで、中空
軽量体及び無機質粉体に含まれるガラス質成分が一部軟
化溶融して、ガラス質同志あるいは混合物中に含まれる
セメント硬化物その他周囲のマトリックスと融着するこ
とにより中空軽量体自体がバインダー効果をあらわすと
共に、完全に溶融するまでには至らないので中空形態を
保持したまま焼成することができる。また、上記焼成前
後には適宜昇温、冷却工程を入れて急激な温度変化を避
けることによって変形やクラックを防止する。
【0013】以下、本発明にかかる実施例を説明する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 (実施例1)普通ポルトランドセメント40重量部、パ
ーライト10重量部、坑火石粉末50重量部、硅砂30
重量部、メチルセルロース1.3重量部、水25重量部
をニーダールーダーで混練後、真空押出し成形機で成形
し、厚さ18mm、幅300mm、長さ1000mmの
板状成形体を得た。ついで、この成形体を室内で2日間
放置して養生硬化させ、乾燥機にて80℃4時間乾燥し
て、取扱いに必要かつ十分な強度を有する成形体とし
た。そして、この成形体を、予熱帯、焼成帯、冷却帯が
設けられ被焼成物を連続的に移動させて焼成するローラ
ーハースキルンを用いて焼成した。すなわち、予熱帯を
1時間かけて移動させて加熱し、最高温度が1150℃
の焼成帯を30分かけて移動させて焼成した後、冷却帯
を30分かけて移動させ冷却し所望の軽量焼成体を得
た。
【0014】(実施例2)以下に示した点以外は実施例
1とほぼ同様に処理して得られた。すなわち、組成とし
ては、普通ポルトランドセメント50重量部、シラスバ
ルーン20重量部、シラス粉末40重量部、川砂20重
量部、メチルセルロース1.3重量部、水27重量部を
混練し成形したものを、恒温恒湿槽内において30℃9
5%RHの条件で養生硬化させ、乾燥機にて100℃2
時間乾燥して、最高温度が1180℃で30分焼成し
た。これらの実施例は平板のみについて記載したが、成
形時にプレスや切削等によって模様付けをしたり、成形
し養生硬化後に、通常のタイルのように釉薬を塗布し焼
成することによって釉薬化粧仕上げを行うこともでき
る。
【0015】(比較例1)組成を、普通ポルトランドセ
メント40重量部、坑火石粉末60重量部、硅砂30重
量部、メチルセルロース1.3重量部、水25重量部と
した以外は、実施例1と同様に処理して焼成体を得た。
【0016】(比較例2)組成を、普通ポルトランドセ
メント50重量部、シラス粉末60重量部、川砂20重
量部、メチルセルロース1.3重量部、水27重量部と
した以外は、実施例2と同様に処理して焼成体を得た。
【0017】次に、これらの実施例および比較例につい
て、比重と加工性の測定をした。加工性は乾式のダイヤ
モンドソーで切断しその切断面を目視で評価した。測定
結果を以下に表示する 実施例1 実施例2 比較例1 比較例2 一般タイル 比重 1.5 1.5 1.7 1.8 2.0 加工性 欠け無し 欠け無し 欠け少し 欠け少し 欠け大 実施例は、比較例および一般タイル(外壁用のせっ器質
タイル)に比較して、比重が軽く、加工切断時において
欠けが見られず切断面が美麗であるのに対して、比較例
においては切断面のエッジ部分に5〜10mm程度の三
角形状の欠けが数箇所に見られ、一般タイルでは比較例
以上に多数の欠けが顕著に見られた。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、セメント粉体と、ガラス質成分を含む中空軽量体及
び無機質粉体と、水とを必須成分とする混合物を成形し
水和硬化させているので、成形時に高圧成形をする必要
がなく添加した中空軽量体をほとんど破損することなく
成形体が得られる。さらに、この成形体を焼成する際
に、中空軽量体及び無機質粉体に含まれるガラス質成分
の軟化点以上、溶融点以下の温度で焼成することによ
り、ガラス質成分が一部軟化溶融して、中空軽量体自体
がバインダー効果をあらわすと共に、完全に溶融するま
でには至らないので中空形態を保持したまま焼成するこ
とができるのである。したがって、得られた焼成体は中
空軽量体を構成要素とするため、優れた耐久性や意匠性
を保持したまま、軽量化が図れると共に加工性に優れ
た、建築用の内外装仕上げ材に最適な軽量焼成体が得ら
れるという効果がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 14:06 Z 2102−4G 24:38) A 2102−4G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント粉体と、ガラス質成分を含む中
    空軽量体及び無機質粉体と、水とを必須成分とする混合
    物を成形し水和硬化した後、該中空軽量体及び無機質粉
    体に含まれるガラス質成分の軟化点以上、溶融点以下の
    温度で焼成することを特徴とする軽量焼成体の製造方
    法。
JP35054192A 1992-12-04 1992-12-04 軽量焼成体の製造方法 Pending JPH06191964A (ja)

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