JPH07267713A

JPH07267713A - セメント成形体の製造方法

Info

Publication number: JPH07267713A
Application number: JP6135894A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Aoki; 謙介青木; Masaru Kato; 賢加藤
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【構成】セメント、無機細骨材、ポリアクリル酸塩、
水とからなるセメント組成物、あるいは上記組成物に耐
熱性有機繊維を加えたセメント組成物を混練、脱水プレ
ス成形し、オートクレーブ養生する製造方法であって、
ポリアクリル酸塩が固形分に対して０．１〜１．５重量
％であることを特徴とするものである。【効果】本発明のセメント成形体の製造方法によれ
ば、大きな曲げ強度を有し、水に濡れても強度が低下す
ることのないセメント成形体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアクリル酸塩を含
有することを特徴とするセメント組成物から得られる、
高強度セメント成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、緻密な組織構造を持たせるこ
とにより曲げ強度に優れるセメント成形体を製造しよう
とする検討が行われており、添加水量の低減やシリカフ
ュームなどの微粒子の添加による緻密化、あるいは大量
の水溶性高分子を添加した組成物を高剪断力がかかる特
殊な混練をするなどの方法によって高強度化を達成しよ
うとしている。

【０００３】セメント組成物を押圧と同時に内部に含ま
れる水分を絞り出す、いわゆる脱水プレス成形をするこ
とによって、硬化前の成形体の組織の緻密化、含水量の
減少を図り、高強度化を達成することも行われている。
また、例えば特開平５−１５４８１５号公報に記載され
ているように、水溶性高分子を含む水硬性無機質組成物
を振動を加えながらプレスする等、効率良く賦形するた
めの工夫もなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術においては、組織の緻密化により硬化体密度が増
大して成形体重量が増加したり、水溶性高分子を用いた
場合には、水に浸漬すると極端に強度が低下するなどの
問題があった。また、脱水プレスをする場合、シリカフ
ュームなどを添加するとモルタルの粘着性が増し、成形
体の脱型時に成形体が型枠からはがれにくくなり、成形
体表面が汚くなるのみでなく、複雑な形状や微細な模様
を成形体に与えることが困難であった。

【０００５】そこで本発明は、脱水プレスによって、曲
げ強度が大きく、且つ耐水性を有するセメント成形体の
製造方法を提供することを課題とするものである。上記
の脱水プレスとは、混練したセメント組成物を型枠に入
れ、圧力を加えると共に過剰な水分を組成物外に絞り出
し、抜圧後脱型することからなる成形方法である。脱水
は加圧によるのみでなく、例えば真空を利用して積極的
に水分を絞り出すなどの方法を用いてもよい。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のセメント
成形体の製造方法は、セメント、無機細骨材、水、ポリ
アクリル酸塩からなるセメント組成物を脱水プレス成形
した後にオートクレーブ養生する製造方法であって、ポ
リアクリル酸塩が固形分に対して０．１〜１．５重量％
であることを特徴とするものである。

【０００７】また本発明の第２のセメント成形体の製造
方法は、セメント、無機細骨材、耐熱性繊維、水、ポリ
アクリル酸塩からなるセメント組成物を脱水プレス成形
した後にオートクレーブ養生する製造方法であって、ポ
リアクリル酸塩が固形分に対して０．１〜１．５重量％
であることを特徴とするものである。さらには、前記記
載のセメント成形体の製造方法において、脱水プレス成
形の後、湿潤養生を行うことなく直ちにオートクレーブ
養生するものでもよい。

【０００８】なお、本発明の固形分とは上記セメント組
成物中の水、ポリアクリル酸塩を除いたものをいう。本
発明について更に詳述すると、セメント、無機細骨材、
耐熱性繊維、ポリアクリル酸塩、水をミキサーによって
混合、混練する。この際、粉体材料のみをあらかじめ混
合しておいた中に水を添加して混練してもよいし、無機
細骨材と繊維材料、水を混合してスラリー状にしておい
た中に、セメントとポリアクリル酸塩を添加して混練し
てもよい。混練物を金属型枠に入れ、圧力１０〜２００
ｋｇｆ／ｃｍ²で０．１〜１５分間脱水プレスにより成
形する。得られた成形体を１８０℃で１〜４時間オート
クレーブ養生し、硬化体を得る。

【０００９】本発明で用いられるセメントとしては、普
通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、
高炉セメント、アルミナセメント等が挙げられる。これ
らは単独で用いても混合して用いてもよい。無機細骨材
としては、スラグ、フライアッシュ、微粉珪石等、０．
５〜１０μｍの微粉材料が利用でき、好ましくは１〜５
μｍの微粉珪石、更に好ましくは２〜３μｍの微粉珪石
が好適に用いられる。これより粗い細骨材を用いた場合
にはプレス時の賦形性が低下し、成形体の強度が低下す
る。また、これより細かい細骨材を用いた場合には、型
枠からの離型性が低下する。添加量はセメント１００重
量部に対して１０〜３００重量部、望ましくは５０〜１
５０重量部、更に好ましくは７０〜１２０重量部であ
る。添加量が少なすぎると強度の低下や収縮による亀裂
の発生等が起こりやすくなり、多すぎると強度が低下す
る。

【００１０】耐熱性繊維としては、ワラストナイト、セ
ピオライト、カーボンファイバー、耐熱性ポリプロピレ
ンなどオートクレーブ養生に耐えうる繊維であれば、有
機繊維、無機繊維のいずれも用いることが可能である。
これらは強度や耐衝撃性の向上に効果があるのみでな
く、プレス成型時に型枠の隙間からモルタルが漏れ出す
のを防ぐ働きも有する。すなわち、上記の繊維材料がな
くても曲げ強度の大きい成形体を得ることは可能である
が、その場合、プレス時に型枠の僅かな隙間からもモル
タルが漏れだしてしまうため、型枠に非常に高い精度が
要求され、成形が著しく困難になる。添加量は繊維によ
って適当量が異なる。一般的に、多すぎると均一な混練
が困難になり、プレスによる脱水性も低下するために強
度が低下する。ワラストナイトやセピオライト等の鉱物
繊維であれば、全固形分量の２〜５０重量％、好ましく
は１０〜３０重量％、更に好ましくは２０〜２５重量％
である。有機繊維であれば、全固形分量の０．１〜５重
量％、好ましくは１〜３重量％である。

【００１１】ポリアクリル酸塩としては、カリウム塩、
ナトリウム塩、カルシウム塩などが利用できるが、ナト
リウム塩が望ましい。添加量は全固形分に対して０．１
〜１．５％、好ましくは０．５％〜１．５％、更に好ま
しくは０．８〜１．２％である。少なすぎると曲げ強度
向上の効果が小さく、多すぎると耐水性が低下する。添
加する水量は全固形分に対して１５〜５０％、好ましく
は２５〜４０％である。少なすぎると混練時や成形時の
作業性が低下し、多すぎると成形体の強度が低下する。

【００１２】セメント組成物は、オムニミキサー、アイ
リッヒミキサー等を使って、従来公知の方法で混練す
る。粉体原料のみで粗混合した後に水を添加して混練す
る方法、予めスラリー状に混合した原料を混練する方法
等が利用できる。混練したモルタルを型枠に入れ、１０
〜２００ｋｇｆ／ｃｍ²で０．１〜１５分間プレスす
る。この間、型枠の隙間から徐々に水が絞り出されてく
る。脱水しやすくするために、型枠の底面等に脱水用の
穴を開け、濾布等を利用したり、真空を利用するなどし
て水分を強制的に絞り出したりすることも可能である。
脱水プレス後の成形体の水分量は、原料組成やプレス圧
力、プレス時間などにより異なるが、概ね１５〜２５重
量％となる。

【００１３】成形後、成形体を型枠から外し、養生す
る。一般的にセメント組成物は湿潤状態で養生、硬化さ
せるが、本発明では１８０℃、１〜４時間のオートクレ
ーブ養生を行う。オートクレーブ養生前に、ある程度硬
化させ、取り扱いやすくするために湿潤養生をする場合
もある。オートクレーブ前の湿潤養生を長くすると、成
形体が水溶性高分子を含んでいるために含水、膨張し、
最終的な硬化体の曲げ強度が低下するので、湿潤養生時
間は短い方が望ましく、取り扱い性など工程上問題が生
じなければ湿潤養生は必要ない。

【００１４】湿潤養生のみの硬化を行った成形体は、乾
燥状態での曲げ強度も小さく、濡れた状態ではさらに曲
げ強度が低下してしまう。しかし驚くべきことに、オー
トクレーブ養生することによって強度が向上するのみで
なく、水中に浸漬しておいても曲げ強度の低下がほとん
ど見られないセメント成形体が得られるのである。

【００１５】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。

【００１６】

【実施例１〜３】使用原料は以下の通りである。セメント：宇部セメント、普通ポルトランドセメント微粉珪石：鳥屋根珪石微粉砕品、重量平均径３μｍワラストナイト：川鉄鉱業社製、Ｂタイプポリアクリル酸ナトリウム：東亜合成化学社製・アロン
２０Ｐ（重合度２００００）表１に記載した処方のセメント組成物のうち、水以外の
粉体原料をミキサー（アイリッヒミキサー：容量１０リ
ットル、日本アイリッヒ社）に入れ、約２分間乾式混合
した。これに水を添加し、さらに約５分間混練した。得
られた混練物から３００ｇを計量し、プレス用金属型枠
（１００ｍｍ×１００ｍｍ）に入れ、プレス圧１５０ｋ
ｇ／ｃｍ²にて１分間プレスした。この間、モルタル中
の過剰な水分は金属型枠の隙間から徐々にしみ出した。
脱水プレス終了後、成形体を型枠から外し、湿潤養生す
る場合は６０℃、９５ＲＨ％で４０時間行い、オートク
レーブ養生は１８０℃で４時間行った。実施例の原料組
成、養生条件は表１に示した。

【００１７】

【比較例１〜４】表２に記載した処方のセメント組成物
を、実施例と同様の方法で混練、脱水プレス成形をし、
比較例とした。（曲げ強度測定）養生を終えたセメント成形体を、巾１
５ｍｍで切断し、１０５℃に保持した熱風乾燥機中で２
４時間乾燥した。その後、デシケーター中で室温まで徐
冷し、３点曲げ試験に供した。曲げ試験におけるスパン
は７０ｍｍで、載荷点における変形速度は１ｍｍ／分と
した。

【００１８】（耐水性評価試験）成形体の耐水性を評価
するために、切断を終えたサンプルを純水中に７日間浸
漬した後、飽水状態のまま曲げ試験を行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明のセメント成形体の
製造方法によれば、曲げ強度が大きく、耐水性を有する
セメント成形体が得られる。また、脱水プレスにより賦
形するため、凹凸による模様等を容易に与えることがで
きる。これらは建築用板として、広く利用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 24:26 Ｅ 14:38）Ｃ 103:60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、無機細骨材、水、ポリアクリ
ル酸塩からなるセメント組成物を脱水プレス成形した後
にオートクレーブ養生する製造方法であって、ポリアク
リル酸塩が固形分に対して０．１〜１．５重量％である
ことを特徴とするセメント成形体の製造方法。
【請求項２】セメント、無機細骨材、耐熱性繊維、
水、ポリアクリル酸塩からなるセメント組成物を脱水プ
レス成形した後にオートクレーブ養生する製造方法であ
って、ポリアクリル酸塩が固形分に対して０．１〜１．
５重量％であることを特徴とするセメント成形体の製造
方法。
【請求項３】耐熱性繊維がワラストナイトである請求
項２記載のセメント成型体の製造方法。
【請求項４】ポリアクリル酸塩がナトリウム塩である
請求項１〜３記載のセメント成形体の製造方法。
【請求項５】無機細骨材が重量平均粒径０．５〜１０
μｍに微粉砕した珪石である請求項４記載のセメント成
形体の製造方法。
【請求項６】請求項１〜５記載のセメント成形体の製
造方法において、脱水プレス成形の後、湿潤養生を行う
ことなく直ちにオートクレーブ養生することを特徴とす
るセメント成形体の製造方法。