JPH07165437A - 構造用材料 - Google Patents
構造用材料Info
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- JPH07165437A JPH07165437A JP31080193A JP31080193A JPH07165437A JP H07165437 A JPH07165437 A JP H07165437A JP 31080193 A JP31080193 A JP 31080193A JP 31080193 A JP31080193 A JP 31080193A JP H07165437 A JPH07165437 A JP H07165437A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- powder
- granules
- structural material
- expansion coefficient
- Prior art date
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 廃ガラスを大量に利用でき、すなわち廃ガラ
スの効果的な処分が可能となり、そして構造用材料とし
て優れた機能を有するものに転換できる技術を提供する
ことである。 【構成】 ガラス製粒の表面に、該ガラス製粒の膨張係
数より小さな膨張係数を有する粉末が付けられてなる構
造用材料。
スの効果的な処分が可能となり、そして構造用材料とし
て優れた機能を有するものに転換できる技術を提供する
ことである。 【構成】 ガラス製粒の表面に、該ガラス製粒の膨張係
数より小さな膨張係数を有する粉末が付けられてなる構
造用材料。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に廃ガラスを利用し
た構造用材料に関するものである。
た構造用材料に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】ビルの窓、自動車の窓、瓶と言ったよう
に各種の方面で大量にガラスが使用されており、これら
が廃棄されるとなると大量のガラスが廃棄処分されなけ
ればならない。勿論、場合によってはリサイクルに供さ
れることも有るが、その量は知れたものである。
に各種の方面で大量にガラスが使用されており、これら
が廃棄されるとなると大量のガラスが廃棄処分されなけ
ればならない。勿論、場合によってはリサイクルに供さ
れることも有るが、その量は知れたものである。
【０００３】このような観点から、ビルに用いられた板
ガラス、自動車に用いられた板ガラス、瓶ガラスと言っ
たような各種の廃棄物（廃ガラス）について、その利用
方法が提案されている。例えば、ガラス粉末、粘土質粉
末、及び火山灰に石灰石粉末及び水ガラスを加え、混和
して造粒し、焼成する人工超軽量骨材の製造法が提案
（特公昭６２−４５１８７号公報）されていたり、廃ガ
ラスにカオリンやモンモリロナイト等の粘土鉱物を添
加、成型、焼成した構造体用建材が提案されている。
ガラス、自動車に用いられた板ガラス、瓶ガラスと言っ
たような各種の廃棄物（廃ガラス）について、その利用
方法が提案されている。例えば、ガラス粉末、粘土質粉
末、及び火山灰に石灰石粉末及び水ガラスを加え、混和
して造粒し、焼成する人工超軽量骨材の製造法が提案
（特公昭６２−４５１８７号公報）されていたり、廃ガ
ラスにカオリンやモンモリロナイト等の粘土鉱物を添
加、成型、焼成した構造体用建材が提案されている。
【０００４】しかしながら、このようにして得られる構
造用材料では、決して満足できるものではなかった。
造用材料では、決して満足できるものではなかった。
【０００５】
【発明の開示】本発明の目的は、廃ガラスを大量に利用
でき、すなわち廃ガラスの効果的な処分が可能となり、
そして構造用材料として優れた機能を有するものに転換
できる技術を提供することである。この本発明の目的
は、ガラス製粒の表面に、該ガラス製粒の膨張係数より
小さな膨張係数を有する粉末が付けられてなることを特
徴とする構造用材料によって達成される。
でき、すなわち廃ガラスの効果的な処分が可能となり、
そして構造用材料として優れた機能を有するものに転換
できる技術を提供することである。この本発明の目的
は、ガラス製粒の表面に、該ガラス製粒の膨張係数より
小さな膨張係数を有する粉末が付けられてなることを特
徴とする構造用材料によって達成される。
【０００６】又、ガラス製粒の膨張係数より小さな膨張
係数を有する粉末が表面に付けられてなるガラス製粒
が、成形、焼成されてなることを特徴とする構造用材料
によって達成される。尚、上記の構造用材料において、
ガラス製粒は、その膨張係数が３５×１０-6〜２５×１
０-6／℃、望ましくは３３×１０-6〜２７×１０-6／℃
のものであることが好ましく、そしてガラス製粒の表面
に付けられる粉末は、その膨張係数が２０×１０-6〜５
×１０-6／℃、望ましくは１５×１０-6〜９×１０-6／
℃のものであることが好ましい。
係数を有する粉末が表面に付けられてなるガラス製粒
が、成形、焼成されてなることを特徴とする構造用材料
によって達成される。尚、上記の構造用材料において、
ガラス製粒は、その膨張係数が３５×１０-6〜２５×１
０-6／℃、望ましくは３３×１０-6〜２７×１０-6／℃
のものであることが好ましく、そしてガラス製粒の表面
に付けられる粉末は、その膨張係数が２０×１０-6〜５
×１０-6／℃、望ましくは１５×１０-6〜９×１０-6／
℃のものであることが好ましい。
【０００７】又、ガラス製粒とガラス製粒の表面に付け
られる粉末とは、その割合（体積ｃｃ／重量ｇ）が１０
０：５０〜１００：２０、望ましくは１００：４５〜１
００：３０であることが好ましい。又、ガラス製粒の表
面に付けられる粉末は、その調合のゼーゲル式が ＫＮａ2 Ｏ ０．３〜０．５５ ＣａＯ ０．４〜０．６ Ａｌ2 Ｏ3 ０．２〜０．５ ＳｉＯ2 ２．０〜４．０ Ｂ2 Ｏ3 ０ 〜０．１０ の範囲に調整されたものであることが好ましい。より好
ましくは、調合のゼーゲル式が ＫＮａ2 Ｏ ０．３０〜０．５５ ＣａＯ ０．４５〜０．６０ Ａｌ2 Ｏ3 ０．２０〜０．５０ ＳｉＯ2 ２．０ 〜４．０ Ｂ2 Ｏ3 ０．０２〜０．１０ の範囲に調整されたものである。
られる粉末とは、その割合（体積ｃｃ／重量ｇ）が１０
０：５０〜１００：２０、望ましくは１００：４５〜１
００：３０であることが好ましい。又、ガラス製粒の表
面に付けられる粉末は、その調合のゼーゲル式が ＫＮａ2 Ｏ ０．３〜０．５５ ＣａＯ ０．４〜０．６ Ａｌ2 Ｏ3 ０．２〜０．５ ＳｉＯ2 ２．０〜４．０ Ｂ2 Ｏ3 ０ 〜０．１０ の範囲に調整されたものであることが好ましい。より好
ましくは、調合のゼーゲル式が ＫＮａ2 Ｏ ０．３０〜０．５５ ＣａＯ ０．４５〜０．６０ Ａｌ2 Ｏ3 ０．２０〜０．５０ ＳｉＯ2 ２．０ 〜４．０ Ｂ2 Ｏ3 ０．０２〜０．１０ の範囲に調整されたものである。
【０００８】又、ガラス製粒の表面に付けられる粉末
は、その大きさが３２５メッシュの篩で残渣が０．５〜
０．１％、望ましくは３２５メッシュの篩で残渣が０．
２〜０．１％であることが好ましい。そして、上記のよ
うな特性の粉末は、芯材となるガラス製粒（ガラス製発
泡粒）と同じ材料、すなわち廃ガラスに粘土質鉱物（例
えば、仮焼ワラストナイト、ベントナイト、原水簸粘
土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等）を所望量併用する
ことによって得ることが出来る。
は、その大きさが３２５メッシュの篩で残渣が０．５〜
０．１％、望ましくは３２５メッシュの篩で残渣が０．
２〜０．１％であることが好ましい。そして、上記のよ
うな特性の粉末は、芯材となるガラス製粒（ガラス製発
泡粒）と同じ材料、すなわち廃ガラスに粘土質鉱物（例
えば、仮焼ワラストナイト、ベントナイト、原水簸粘
土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等）を所望量併用する
ことによって得ることが出来る。
【０００９】又、ガラス製粒はガラス製発泡粒であるこ
とが好ましく、そしてその大きさが２．５〜０．３ｍ
ｍ、望ましくは１．２〜０．３ｍｍであることが好まし
い。そして、上記のようにして構成されてなる構造用材
料、特に成形、焼成されてなる構造用材料は、小さな膨
張係数を有する粉末が三次元の網目構造のように介在
し、大きな膨張係数のガラスが隔離された構造のものと
なっていて、板状のものに成形されても、歪みが少な
く、特に冷却歪みが少なく、機械的強度に富むものとな
っていた。この為、建築材料や構築材料と言った各種の
用途において用いられる構造用材料が得られたのであ
る。
とが好ましく、そしてその大きさが２．５〜０．３ｍ
ｍ、望ましくは１．２〜０．３ｍｍであることが好まし
い。そして、上記のようにして構成されてなる構造用材
料、特に成形、焼成されてなる構造用材料は、小さな膨
張係数を有する粉末が三次元の網目構造のように介在
し、大きな膨張係数のガラスが隔離された構造のものと
なっていて、板状のものに成形されても、歪みが少な
く、特に冷却歪みが少なく、機械的強度に富むものとな
っていた。この為、建築材料や構築材料と言った各種の
用途において用いられる構造用材料が得られたのであ
る。
【００１０】しかも、この構造用材料においては、ガラ
スを多量に配合することが出来、従って廃ガラスの効果
的な処分が可能となり、省資源の観点からも好ましいも
のである。以下、本発明について詳しく説明する。廃ガ
ラスは、一般的には、ソーダ石灰系ガラスであり、最大
膨張係数は２８．５×１０-6／℃と大きく、製品化を図
る場合に焼成工程における冷却割れが頻繁に起き、歩留
りを低下させている。この問題の対策としては、焼成炉
の冷却帯を長くして冷却に時間を掛けるとか、冷却帯の
構造を改善する等の対応も考えられるが、廃ガラスを用
いた原料構成の検討が重要である。このような検討が鋭
意押し進められて行った結果、膨張係数の大きいガラス
粒、特にガラス発泡粒に、ガラス発泡粒よりも低膨張係
数の粉をコーティングしておけば、冷却割れのない安定
した材料が得られることを見出したのである。
スを多量に配合することが出来、従って廃ガラスの効果
的な処分が可能となり、省資源の観点からも好ましいも
のである。以下、本発明について詳しく説明する。廃ガ
ラスは、一般的には、ソーダ石灰系ガラスであり、最大
膨張係数は２８．５×１０-6／℃と大きく、製品化を図
る場合に焼成工程における冷却割れが頻繁に起き、歩留
りを低下させている。この問題の対策としては、焼成炉
の冷却帯を長くして冷却に時間を掛けるとか、冷却帯の
構造を改善する等の対応も考えられるが、廃ガラスを用
いた原料構成の検討が重要である。このような検討が鋭
意押し進められて行った結果、膨張係数の大きいガラス
粒、特にガラス発泡粒に、ガラス発泡粒よりも低膨張係
数の粉をコーティングしておけば、冷却割れのない安定
した材料が得られることを見出したのである。
【００１１】すなわち、低膨張係数の粉体、最大膨張係
数が２８．５×１０-6／℃と言った廃ガラスを用いて構
成された発泡粒（その原料廃ガラスが２８．５×１０-6
／℃の膨張係数であっても、この発泡粒の膨張係数は３
３×１０-6／℃と大きくなっている）の外皮として、最
大膨張係数が１５×１０-6／℃以下の低膨張な粉末をコ
ーティングしておき、この低膨張な粉末がコーティング
されたガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型すると、コ
ーティング粉は粒界に沿って三次元の網目構造を示すよ
うなものとなり、高膨張なガラス発泡粒の一つ一つが網
目構造を示す低膨張な粉末によって抱え込まれるような
ものとなる。
数が２８．５×１０-6／℃と言った廃ガラスを用いて構
成された発泡粒（その原料廃ガラスが２８．５×１０-6
／℃の膨張係数であっても、この発泡粒の膨張係数は３
３×１０-6／℃と大きくなっている）の外皮として、最
大膨張係数が１５×１０-6／℃以下の低膨張な粉末をコ
ーティングしておき、この低膨張な粉末がコーティング
されたガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型すると、コ
ーティング粉は粒界に沿って三次元の網目構造を示すよ
うなものとなり、高膨張なガラス発泡粒の一つ一つが網
目構造を示す低膨張な粉末によって抱え込まれるような
ものとなる。
【００１２】そして、このような構造の焼成体は、高膨
張なガラス発泡粒の一つ一つは網目構造を示す低膨張な
粉末によって抱え込まれた構造の如くのものであること
から、冷却歪みが少なく、機械的強度に富むと考えられ
たのである。これに対して、低膨張な粉末がコーティン
グされていないガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型す
ると、高膨張なガラス発泡粒同士が融着して一枚の板と
なり、板の歪は大きく、冷却割れを生じ、構造用材料と
しては機械的強度に劣ったものになるのであろうと考え
られる。
張なガラス発泡粒の一つ一つは網目構造を示す低膨張な
粉末によって抱え込まれた構造の如くのものであること
から、冷却歪みが少なく、機械的強度に富むと考えられ
たのである。これに対して、低膨張な粉末がコーティン
グされていないガラス発泡粒を金型に入れて加圧成型す
ると、高膨張なガラス発泡粒同士が融着して一枚の板と
なり、板の歪は大きく、冷却割れを生じ、構造用材料と
しては機械的強度に劣ったものになるのであろうと考え
られる。
【００１３】ガラス製発泡粒は、廃ガラスの軟化点が６
２５℃と低いので、ガラス粉に発泡剤と造粒の為の結合
剤を添加し、造粒して焼成すれば発泡粒が得られる。発
泡剤にはドロマイト、硝酸ソーダ、炭化珪素等が用いら
れ、造粒結合剤にはベントナイト、粘土などが用いられ
る。造粒バインダとしてＣＭＣ液、糖密、水ガラス、モ
ナードガム、ＰＶＡ等が用いられ、造粒後は粒の表面に
熔着防止剤としてカオリン、アルミナ、珪砂等の粉末を
付着させ、外熱式ロータリーキルンで焼成すれば軽量の
発泡粒を得ることができる。焼成発泡温度も、主原料の
軟化点が低いことから、８００〜９５０℃の低温度範囲
で良く、硬い発泡粒を造ることができる。
２５℃と低いので、ガラス粉に発泡剤と造粒の為の結合
剤を添加し、造粒して焼成すれば発泡粒が得られる。発
泡剤にはドロマイト、硝酸ソーダ、炭化珪素等が用いら
れ、造粒結合剤にはベントナイト、粘土などが用いられ
る。造粒バインダとしてＣＭＣ液、糖密、水ガラス、モ
ナードガム、ＰＶＡ等が用いられ、造粒後は粒の表面に
熔着防止剤としてカオリン、アルミナ、珪砂等の粉末を
付着させ、外熱式ロータリーキルンで焼成すれば軽量の
発泡粒を得ることができる。焼成発泡温度も、主原料の
軟化点が低いことから、８００〜９５０℃の低温度範囲
で良く、硬い発泡粒を造ることができる。
【００１４】廃ガラス発泡粒は軽量であって、強度は強
く、パーライト、真珠岩発泡粒と異なり、土練機押出成
型、加圧プレス成型に十分耐える強度があり、建材の軽
量化骨剤としても最適の発泡粒である。ガラスを形成し
得る元素は極めて多様であるが、その主原料である珪酸
（ＳｉＯ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ホウ酸（Ｂ2
Ｏ3 ）、ソーダ（Ｎａ2 Ｏ）、石灰（ＣａＯ）について
述べると、 〔ＳｉＯ2 〕 珪酸塩ガラスの主成分で、ガラス原料
中最も多く使用され、化学的高耐久性、低膨張性、高強
度、硬度を与える。 〔Ａｌ2 Ｏ3 〕 通常、ガラスには約１〜７％含まれる
が、一般に、化学耐久性、弾性、硬度を増加させ、熱膨
張係数を低下させる。 〔Ｂ2 Ｏ3 〕 熱膨張係数を低下させ、化学的耐久性
を向上させる。又、ガラスの溶解清澄を促進する。 〔Ｎａ2 Ｏ〕 ガラスの溶解、清澄に重要な役割を果
たすが、化学的耐久性を低下させ、熱膨張係数、電気伝
導度を増加させる。 〔ＣａＯ〕 ソーダ、石灰ガラスの主成分であり、
板、瓶ガラスには約４〜１５％含まれる。低膨張性、化
学的高耐久性を与える。
く、パーライト、真珠岩発泡粒と異なり、土練機押出成
型、加圧プレス成型に十分耐える強度があり、建材の軽
量化骨剤としても最適の発泡粒である。ガラスを形成し
得る元素は極めて多様であるが、その主原料である珪酸
（ＳｉＯ2 ）、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ホウ酸（Ｂ2
Ｏ3 ）、ソーダ（Ｎａ2 Ｏ）、石灰（ＣａＯ）について
述べると、 〔ＳｉＯ2 〕 珪酸塩ガラスの主成分で、ガラス原料
中最も多く使用され、化学的高耐久性、低膨張性、高強
度、硬度を与える。 〔Ａｌ2 Ｏ3 〕 通常、ガラスには約１〜７％含まれる
が、一般に、化学耐久性、弾性、硬度を増加させ、熱膨
張係数を低下させる。 〔Ｂ2 Ｏ3 〕 熱膨張係数を低下させ、化学的耐久性
を向上させる。又、ガラスの溶解清澄を促進する。 〔Ｎａ2 Ｏ〕 ガラスの溶解、清澄に重要な役割を果
たすが、化学的耐久性を低下させ、熱膨張係数、電気伝
導度を増加させる。 〔ＣａＯ〕 ソーダ、石灰ガラスの主成分であり、
板、瓶ガラスには約４〜１５％含まれる。低膨張性、化
学的高耐久性を与える。
【００１５】又、仮焼ワラストナイト、ベントナイト、
原水簸粘土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等の群の中か
ら選ばれる粘土質鉱物を、廃ガラス（特に、ＳｉＯ2 や
Ａｌ 2 Ｏ3 成分が相対的に少ない成分の廃ガラス）に対
して所望の量添加し、膨張係数が小さく、安定している
ゼーゲル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を得る。
原水簸粘土、蛙目粘土、仮焼コレマナイト等の群の中か
ら選ばれる粘土質鉱物を、廃ガラス（特に、ＳｉＯ2 や
Ａｌ 2 Ｏ3 成分が相対的に少ない成分の廃ガラス）に対
して所望の量添加し、膨張係数が小さく、安定している
ゼーゲル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を得る。
【００１６】そして、前記廃ガラス発泡粒にバインダ溶
液を添加して、その表面を濡らしておき、これにゼーゲ
ル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を降りかけて転
動させれば、小さな膨張係数を有する粉末が表面に付け
られてなるガラス製粒が得られ、これを成形、焼成する
ことによって機械的特性に優れた構造用材料が得られ
る。
液を添加して、その表面を濡らしておき、これにゼーゲ
ル式が上記の範囲に調合されてなる粉末を降りかけて転
動させれば、小さな膨張係数を有する粉末が表面に付け
られてなるガラス製粒が得られ、これを成形、焼成する
ことによって機械的特性に優れた構造用材料が得られ
る。
【００１７】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明する。
明する。
【００１８】
【実施例】 〔ガラス製発泡粒〕混合廃ガラスカレットをエアロ・フ
ラクトロンで粗粉砕（直径０．５ｍｍ以下）し、この粗
枠ガラス９０重量％、硝酸ソーダ５重量％、ベントナイ
ト５重量％の配合物をポットミルに入れ、又、直径１０
ｍｍの鋼球をポットミルに入れ、６時間かけて回転粉砕
した。この粉砕原料の粒度は３２５メッシュにおいて９
５％がパスと微細なものになった。
ラクトロンで粗粉砕（直径０．５ｍｍ以下）し、この粗
枠ガラス９０重量％、硝酸ソーダ５重量％、ベントナイ
ト５重量％の配合物をポットミルに入れ、又、直径１０
ｍｍの鋼球をポットミルに入れ、６時間かけて回転粉砕
した。この粉砕原料の粒度は３２５メッシュにおいて９
５％がパスと微細なものになった。
【００１９】上記のようにして得た粉体をパン型造粒機
に入れ、廃糖密１５％液を噴霧しながら転動し、直径
０．４〜１．２ｍｍの粒を得た。自然乾燥後、粒の表面
にアルミナ微粉をまぶし、内温８７０℃に設定した外熱
式ロータリーキルンのレトルト内へ投入し、転動加熱
し、発泡粒を得た。尚、得られた発泡粒は、その膨張係
数は３３×１０-6／℃、粒径が０．５〜２．０ｍｍであ
り、嵩比重は０．２８の硬い発泡粒であった。
に入れ、廃糖密１５％液を噴霧しながら転動し、直径
０．４〜１．２ｍｍの粒を得た。自然乾燥後、粒の表面
にアルミナ微粉をまぶし、内温８７０℃に設定した外熱
式ロータリーキルンのレトルト内へ投入し、転動加熱
し、発泡粒を得た。尚、得られた発泡粒は、その膨張係
数は３３×１０-6／℃、粒径が０．５〜２．０ｍｍであ
り、嵩比重は０．２８の硬い発泡粒であった。
【００２０】尚、本実施例で用いた混合廃ガラス（Ｇ）
の化学的組成を表−１に示す。併せて、後述する仮焼ワ
ラストナイト（Ａ）、ベントナイト（Ｂ）、原水簸粘土
（Ｃ）、蛙目粘土（Ｄ）、仮焼コレマナイト（Ｅ）につ
いても、化学的組成を表−１に示す。 表−１ Ｇ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ SiO2 71.6 50.17 65.0 51.23 51.75 7.88 Al2O3 1.9 − 12.0 32.29 33.50 − Fe2O3 0.19 0.12 1.0 1.17 2.70 − TiO2 0.06 − − 1.03 − − CaO 11.2 46.48 1.0 − − 32.5 MgO 0.39 − 1.5 − − − K2O 1.07 − 0.5 1.08 − − Na2O 13.0 − 2.0 − − − B2O3 − − − − − 58.4 IgLoss 0.16 0.65 6.0 11.89 11.71 〔ガラス製発泡粒の表面に付けられる粉末（コーティン
グ材）〕表−１に示した混合廃ガラス（Ｇ）、仮焼ワラ
ストナイト（Ａ）、ベントナイト（Ｂ）、原水簸粘土
（Ｃ）、蛙目粘土（Ｄ）、仮焼コレマナイト（Ｅ）を用
い、表−２ａに示すように調合（調合によるゼーゲル式
を表−２ｂに示す）し、前記ガラス製発泡粒の膨張係数
より小さな膨張係数を有する粉末（コーティング材）を
得た。
の化学的組成を表−１に示す。併せて、後述する仮焼ワ
ラストナイト（Ａ）、ベントナイト（Ｂ）、原水簸粘土
（Ｃ）、蛙目粘土（Ｄ）、仮焼コレマナイト（Ｅ）につ
いても、化学的組成を表−１に示す。 表−１ Ｇ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ SiO2 71.6 50.17 65.0 51.23 51.75 7.88 Al2O3 1.9 − 12.0 32.29 33.50 − Fe2O3 0.19 0.12 1.0 1.17 2.70 − TiO2 0.06 − − 1.03 − − CaO 11.2 46.48 1.0 − − 32.5 MgO 0.39 − 1.5 − − − K2O 1.07 − 0.5 1.08 − − Na2O 13.0 − 2.0 − − − B2O3 − − − − − 58.4 IgLoss 0.16 0.65 6.0 11.89 11.71 〔ガラス製発泡粒の表面に付けられる粉末（コーティン
グ材）〕表−１に示した混合廃ガラス（Ｇ）、仮焼ワラ
ストナイト（Ａ）、ベントナイト（Ｂ）、原水簸粘土
（Ｃ）、蛙目粘土（Ｄ）、仮焼コレマナイト（Ｅ）を用
い、表−２ａに示すように調合（調合によるゼーゲル式
を表−２ｂに示す）し、前記ガラス製発泡粒の膨張係数
より小さな膨張係数を有する粉末（コーティング材）を
得た。
【００２１】 表−２ａ（配合割合） Ｎｏ１ Ｎｏ２ Ｎｏ３ Ｎｏ４ Ｎｏ５ Ｎｏ６ 混合廃ガラス（Ｇ） ６２部 ６４部 ６２部 ６０部 ６４部 ６４部 仮焼ワラストナイト（Ａ） − − − １０部 − − ベントナイト（Ｂ） ４部 ４部 − １０部 ７部 − 原水簸粘土（Ｃ） − − − ２０部 − − 蛙目粘土（Ｄ） ３１部 ３１部 ３５部 − ２８部 ３５部 仮焼コレマナイト（Ｅ） ３部 １部 ３部 − １部 １部 表−２ｂ（ゼーゲル式） Ｎｏ１ Ｎｏ２ Ｎｏ３ Ｎｏ４ Ｎｏ５ Ｎｏ６ ＫＮａ2 Ｏ 0.492 0.513 0.492 0.409 0.513 0.513 ＣａＯ 0.507 0.486 0.508 0.590 0.486 0.486 Ａｌ2 Ｏ3 0.424 0.430 0.454 0.233 0.407 0.461 ＳｉＯ2 3.772 3.903 3.755 3.171 3.927 3.876 Ｂ2 Ｏ3 0.089 0.030 0.090 − 0.030 0.030 〔発泡粒のコーティングと成型、焼成〕廃ガラスで造ら
れた粒径が０．５〜１．５ｍｍの上記〔ガラス製発泡
粒〕１００ｍｌにＣＭＣ２．５％溶液１０ｇを加え、よ
く攪拌してガラス製発泡粒の表面を濡らし、その中に調
合したＮｏ１〜Ｎｏ６の上記〔ガラス製発泡粒の表面に
付けられる粉末（コーティング材）、粒径は３２５メッ
シュの篩で残渣が０．１％〕４５ｇを降りかけて転動さ
せ、ガラス製発泡粒の表面にコーティング粉を均一に付
着させた。
れた粒径が０．５〜１．５ｍｍの上記〔ガラス製発泡
粒〕１００ｍｌにＣＭＣ２．５％溶液１０ｇを加え、よ
く攪拌してガラス製発泡粒の表面を濡らし、その中に調
合したＮｏ１〜Ｎｏ６の上記〔ガラス製発泡粒の表面に
付けられる粉末（コーティング材）、粒径は３２５メッ
シュの篩で残渣が０．１％〕４５ｇを降りかけて転動さ
せ、ガラス製発泡粒の表面にコーティング粉を均一に付
着させた。
【００２２】この湿ったコーティング粉付着ガラス製発
泡粒の含水率が８％になるよう乾燥させた後、５．０×
５．０ｃｍの金型に充填し、５８ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成
型し、この後５．０×５．０×０．８ｃｍの板を金型か
ら取り出した。この脱型した状態の湿った板の曲げ強度
が表−３の生強度である。生強度が約２ｋｇ／ｃｍ2以
上の成形板を乾燥後、電気炉に入れ、６０分で９００℃
まで昇温し、テストピースを得た。
泡粒の含水率が８％になるよう乾燥させた後、５．０×
５．０ｃｍの金型に充填し、５８ｋｇ／ｃｍ2 で加圧成
型し、この後５．０×５．０×０．８ｃｍの板を金型か
ら取り出した。この脱型した状態の湿った板の曲げ強度
が表−３の生強度である。生強度が約２ｋｇ／ｃｍ2以
上の成形板を乾燥後、電気炉に入れ、６０分で９００℃
まで昇温し、テストピースを得た。
【００２３】このテストピースについての物性を調べた
ので、その結果を表−３に示す。 表−３ Ｎｏ１ Ｎｏ２ Ｎｏ３ Ｎｏ４ Ｎｏ５ Ｎｏ６ 軟化点 ℃ 740 785 795 840 805 焼成収縮 ％ 8.1 6.0 7.8 10.0 6.0 5.85 吸水率＊ ％ 3.53 6.59 2.72 1.24 6.4 6.11 吸水率** ％ 14.39 18.34 14.38 8.77 18.02 18.92 飽和係数 0.25 0.36 0.19 0.14 0.36 0.32 嵩比重 1.49 1.32 1.44 1.41 1.34 1.36 焼成強度kg/cm2 184.0 147.5 193.9 264.1 199.5 181.7 生強度 kg/cm2 2.4 2.73 2.08 1.81 2.16 2.14 膨張係数 10-6／℃ 16.2 14.4 14.2 13.8 13.4 12.6 ＊吸水率は２４ｈ吸水率 ＊＊吸水率は２ｈ煮沸吸水率 膨張係数はガラス製発泡粒表面に付けられるコーティン
グ材の膨張係数 〔軽量瓦の製造〕廃ガラスで造られた粒径が０．５〜
１．５ｍｍの上記ガラス製発泡粒２Ｌをミキサーに入
れ、又、ＣＭＣの２．５％溶液２００ｇを入れて良く混
合し、各粒の表面が濡れたのを確認して表−２のＮｏ６
の調合粉（粒径は３２５メッシュの篩で残渣が０．１
％）９００ｇを投入し、攪拌してコーティング造粒物
２．８Ｌを得た。
ので、その結果を表−３に示す。 表−３ Ｎｏ１ Ｎｏ２ Ｎｏ３ Ｎｏ４ Ｎｏ５ Ｎｏ６ 軟化点 ℃ 740 785 795 840 805 焼成収縮 ％ 8.1 6.0 7.8 10.0 6.0 5.85 吸水率＊ ％ 3.53 6.59 2.72 1.24 6.4 6.11 吸水率** ％ 14.39 18.34 14.38 8.77 18.02 18.92 飽和係数 0.25 0.36 0.19 0.14 0.36 0.32 嵩比重 1.49 1.32 1.44 1.41 1.34 1.36 焼成強度kg/cm2 184.0 147.5 193.9 264.1 199.5 181.7 生強度 kg/cm2 2.4 2.73 2.08 1.81 2.16 2.14 膨張係数 10-6／℃ 16.2 14.4 14.2 13.8 13.4 12.6 ＊吸水率は２４ｈ吸水率 ＊＊吸水率は２ｈ煮沸吸水率 膨張係数はガラス製発泡粒表面に付けられるコーティン
グ材の膨張係数 〔軽量瓦の製造〕廃ガラスで造られた粒径が０．５〜
１．５ｍｍの上記ガラス製発泡粒２Ｌをミキサーに入
れ、又、ＣＭＣの２．５％溶液２００ｇを入れて良く混
合し、各粒の表面が濡れたのを確認して表−２のＮｏ６
の調合粉（粒径は３２５メッシュの篩で残渣が０．１
％）９００ｇを投入し、攪拌してコーティング造粒物
２．８Ｌを得た。
【００２４】このコーティング造粒物１．４Ｌをロータ
リーキルンで水分１．０％に乾燥し、残りの１．４Ｌと
混合して４時間養生を行った。尚、これは、造粒物が過
水分で、金型に付着し易いことから、適性水分（６〜７
％）の調整の為である。すなわち、全量を水分６〜７％
に安定乾燥することは困難であり、半分を完全乾燥して
混合養生することにより行う方が簡単であり、かつ、水
分が安定し易い。
リーキルンで水分１．０％に乾燥し、残りの１．４Ｌと
混合して４時間養生を行った。尚、これは、造粒物が過
水分で、金型に付着し易いことから、適性水分（６〜７
％）の調整の為である。すなわち、全量を水分６〜７％
に安定乾燥することは困難であり、半分を完全乾燥して
混合養生することにより行う方が簡単であり、かつ、水
分が安定し易い。
【００２５】プレス装置に取り付けられている４６．０
×３０．６ｃｍ、深さ３．０ｃｍの平板瓦の金型へ上記
水分を６〜７％に安定乾燥したコーティング造粒物を入
れ、５８ｋｇ／ｃｍ2 の加圧で成型し、このあと吸盤で
取り出し、板に受けて１２０℃の乾燥炉へ入れ、１０時
間かけて乾燥後、釉薬をスプレーし、ガス炉の中に組ま
れた棚に乗せ、昇温、焼成、急冷し、炉より取り出し
た。
×３０．６ｃｍ、深さ３．０ｃｍの平板瓦の金型へ上記
水分を６〜７％に安定乾燥したコーティング造粒物を入
れ、５８ｋｇ／ｃｍ2 の加圧で成型し、このあと吸盤で
取り出し、板に受けて１２０℃の乾燥炉へ入れ、１０時
間かけて乾燥後、釉薬をスプレーし、ガス炉の中に組ま
れた棚に乗せ、昇温、焼成、急冷し、炉より取り出し
た。
【００２６】瓦表面は赤味のある黒のセミマットの釉面
であり、重厚な瓦となった。これに対して、ガラス発泡
バルーンとガラス粉のみで造った３０×３０ｃｍの板
は、焼成、冷却に６〜７時間を要したが、本発明のもの
では極めて短時間で製造でき、今後の軽量セラミックス
板の製造に大きく寄与できる。各種軽量瓦の物性を表−
４に示す。
であり、重厚な瓦となった。これに対して、ガラス発泡
バルーンとガラス粉のみで造った３０×３０ｃｍの板
は、焼成、冷却に６〜７時間を要したが、本発明のもの
では極めて短時間で製造でき、今後の軽量セラミックス
板の製造に大きく寄与できる。各種軽量瓦の物性を表−
４に示す。
【００２７】 表−４ ＮｏＡ ＮｏＢ ＮｏＣ ＮｏＤ ＮｏＥ 吸水率＊ ％ − − − 4.0 0.83 吸水率＊＊％ 44.46 38.88 25.14 22.6 2.6 飽和係数 − − − 0.18 0.32 曲げ強度kg/cm2 75.75 73.57 75.93 120.0 130.0 嵩比重 0.98 1.01 1.13 1.2 1.25 ＊吸水率は２４ｈ吸水率 ＊＊吸水率は２ｈ煮沸吸水率 ＮｏＡの焼成条件は、ガス炉を用い、２０分かけて４０
０℃に、１００分かけて９２０℃に、そして９２０℃で
２０分維持し、この後６０分かけて冷却。
０℃に、１００分かけて９２０℃に、そして９２０℃で
２０分維持し、この後６０分かけて冷却。
【００２８】ＮｏＢの焼成条件は、ガス炉を用い、２０
分かけて４００℃に、８０分かけて９４０℃に、そして
９４０℃で２０分維持し、この後６０分かけて冷却。Ｎ
ｏＣの焼成条件は、ガス炉を用い、３０分かけて４００
℃に、１５０分かけて９４０℃に、そして９４０℃で２
０分維持し、この後６０分かけて冷却。ＮｏＤの焼成条
件は、ガス炉を用い、２０分かけて４００℃に、８０分
かけて９５０℃に、そして９５０℃で３０分維持し、こ
の後７０分かけて冷却。
分かけて４００℃に、８０分かけて９４０℃に、そして
９４０℃で２０分維持し、この後６０分かけて冷却。Ｎ
ｏＣの焼成条件は、ガス炉を用い、３０分かけて４００
℃に、１５０分かけて９４０℃に、そして９４０℃で２
０分維持し、この後６０分かけて冷却。ＮｏＤの焼成条
件は、ガス炉を用い、２０分かけて４００℃に、８０分
かけて９５０℃に、そして９５０℃で３０分維持し、こ
の後７０分かけて冷却。
【００２９】ＮｏＥの焼成条件は、ガス炉を用い、２０
分かけて４００℃に、８０分かけて９７０℃に、そして
９７０℃で３０分維持し、この後７０分かけて冷却。
分かけて４００℃に、８０分かけて９７０℃に、そして
９７０℃で３０分維持し、この後７０分かけて冷却。
【００３０】
【効果】廃ガラスの効果的な処分が可能となり、そして
優れた機能を有する構造用材料が得られる。
優れた機能を有する構造用材料が得られる。
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【実施例】 〔ガラス製発泡粒〕混合廃ガラスカレットをエアロ・フ
ラクトロンで粗粉砕（直径０．５ｍｍ以下）し、この粗
砕ガラス９０重量％、硝酸ソーダ５重量％、ベントナイ
ト５重量％の配合物をポットミルに入れ、又、直径１０
ｍｍの鋼球をポットミルに入れ、６時間かけて回転粉砕
した。この粉砕原料の粒度は３２５メッシュにおいて９
５％がパスと微細なものになった。
ラクトロンで粗粉砕（直径０．５ｍｍ以下）し、この粗
砕ガラス９０重量％、硝酸ソーダ５重量％、ベントナイ
ト５重量％の配合物をポットミルに入れ、又、直径１０
ｍｍの鋼球をポットミルに入れ、６時間かけて回転粉砕
した。この粉砕原料の粒度は３２５メッシュにおいて９
５％がパスと微細なものになった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】このテストピースについての物性を調べた
ので、その結果を表−３に示す。 〔軽量瓦の製造〕廃ガラスで造られた粒径が０．５〜
１．５ｍｍの上記ガラス製発泡粒２Ｌをミキサーに入
れ、又、ＣＭＣの２．５％溶液２００ｇを入れて良く混
合し、各粒の表面が濡れたのを確認して表−２のＮｏ６
の調合粉（粒径は３２５メッシュの篩で残渣が０．１
％）９００ｇを投入し、攪拌してコーティング造粒物
２．８Ｌを得た。
ので、その結果を表−３に示す。 〔軽量瓦の製造〕廃ガラスで造られた粒径が０．５〜
１．５ｍｍの上記ガラス製発泡粒２Ｌをミキサーに入
れ、又、ＣＭＣの２．５％溶液２００ｇを入れて良く混
合し、各粒の表面が濡れたのを確認して表−２のＮｏ６
の調合粉（粒径は３２５メッシュの篩で残渣が０．１
％）９００ｇを投入し、攪拌してコーティング造粒物
２．８Ｌを得た。
Claims (8)
- 【請求項１】 ガラス製粒の表面に、該ガラス製粒の膨
張係数より小さな膨張係数を有する粉末が付けられてな
ることを特徴とする構造用材料。 - 【請求項２】 ガラス製粒の膨張係数より小さな膨張係
数を有する粉末が表面に付けられてなるガラス製粒が、
成形、焼成されてなることを特徴とする構造用材料。 - 【請求項３】 ガラス製粒は、その膨張係数が３５×１
０-6〜２５×１０-6／℃のものであり、ガラス製粒の表
面に付けられる粉末は、その膨張係数が２０×１０-6〜
５×１０-6／℃のものであることを特徴とする請求項１
または請求項２の構造用材料。 - 【請求項４】 ガラス製粒とガラス製粒の表面に付けら
れる粉末とは、その割合（体積／重量）が１００：５０
〜１００：２０であることを特徴とする請求項１〜請求
項３の構造用材料。 - 【請求項５】 ガラス製粒の表面に付けられる粉末は、
その調合のゼーゲル式が ＫＮａ2 Ｏ ０．３〜０．５５ ＣａＯ ０．４〜０．６ Ａｌ2 Ｏ3 ０．２〜０．５ ＳｉＯ2 ２．０〜４．０ Ｂ2 Ｏ3 ０ 〜０．１０ の範囲に調整されたものであることを特徴とする請求項
１〜請求項４の構造用材料。 - 【請求項６】 ガラス製粒の表面に付けられる粉末は、
その大きさが３２５メッシュの篩で残渣が０．５〜０．
１％であることを特徴とする請求項１〜請求項５の構造
用材料。 - 【請求項７】 ガラス製粒はガラス製発泡粒であること
を特徴とする請求項１〜請求項６の構造用材料。 - 【請求項８】 ガラス製粒は、その大きさが２．５〜
０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜請求項７
の構造用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310801A JP2548083B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 構造用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5310801A JP2548083B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 構造用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07165437A true JPH07165437A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2548083B2 JP2548083B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=18009612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5310801A Expired - Fee Related JP2548083B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 構造用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548083B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009280488A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Morio Kawamura | 軽量ガラスタイル及びその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4998817A (ja) * | 1973-01-17 | 1974-09-18 | ||
| JPH01203243A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 結晶化ガラス質人造石 |
| JPH04224134A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Central Glass Co Ltd | 補強泡ガラス |
| JPH04305030A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Central Glass Co Ltd | 泡ガラス成形体の製法 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP5310801A patent/JP2548083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4998817A (ja) * | 1973-01-17 | 1974-09-18 | ||
| JPH01203243A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 結晶化ガラス質人造石 |
| JPH04224134A (ja) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Central Glass Co Ltd | 補強泡ガラス |
| JPH04305030A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Central Glass Co Ltd | 泡ガラス成形体の製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009280488A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-12-03 | Morio Kawamura | 軽量ガラスタイル及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548083B2 (ja) | 1996-10-30 |
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