JPH0771628B2 - シラスを原料とするセラミックバルーンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セメント、モルタル等の軽量骨材として使用
可能なシラス原料とするセラミックバルーンの製造方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来から、セメント、モルタル等においては、砂の代わ
りに軽量骨材が使用されているが、従来のシラスを原料
とする軽量充填材の製造方法としては、適当粒度のシラ
スを選択して炉に入れ焼成発泡する方法が知られてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来例に係る軽量充填材の製造方法
によって製造されるシラスバルーンは、強度が弱いの
で、セメント等の軽量骨材として使用すると、圧縮及び
曲げ強度が不足し、その用途が限定されるという問題点
があった。また、給水率も高いので該シラスバルーンを
使用した場合には冬季に凍結破壊等が生じ易いという問
題点を有していた。

更には、その焼成温度が高いので製造コストが高くなる
という問題点も有していた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、比較
的製造コストが安く、大量に生産できて強度も有し、し
かも嵩比重及び吸水率が小さいシラスを原料とするセラ
ミックバルーンの製造方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的に沿う請求項１記載のシラスを原料とするセラ
ミックバルーンの製造方法は、軽量骨材として使用され
るシラスを原料とするセラミックバルーンの製造方法で
あって、原料として粒度が44μｍ以下のシラス微粒粉
に、水酸化ナトリウムの水溶液を加えて造粒し、製造さ
れた造粒物のうち粒度が0.1〜1mmの細粒に、カオリン、
アルミナ等の微粉を前記細粒の周囲に付着させて乾燥
し、該乾燥した細粒を850〜950℃に発泡焼成して、粒度
が1.2mm以下のセラミックバルーンを造っている。

また、請求項２記載のシラスを原料とするセラミックバ
ルーンの製造方法は、請求項１記載の方法において、前
記水酸化ナトリウムの純分は原料の９〜11重量％の範囲
となっている。

〔作用〕

請求項１及び２記載のシラスを原料とするセラミックバ
ルーンの製造方法においては、44μｍアンダーのシラス
の微粒粉を原料とし、これに融点降下剤である水酸化ナ
トリウムを加えて細粒造粒している。これによって、シ
ラス単体では高温度でないと発泡しないのが、従来より
低い温度で発泡する細粒を造れる。この場合、製品の粒
度を揃えるために0.1〜1mmの細粒を選び、更にこの細粒
に、カオリン、アルミナ等の微粉を付着させている。こ
れによって、焼成した場合の発生する珪酸ソーダによっ
て相互の細粒が付着しないようにしている。

次に、この細粒を乾燥して850〜950℃で焼成するが、こ
れによってシラスに含有する水が分解して発泡する。こ
の場合、周囲は珪酸ソーダによって覆われ、更に前述の
ように周囲にはカオリン、アルミナ等の微粉を付着させ
ているので、円滑にシラスバルーンが形成される。そし
て、発泡焼成されたセラミックバルーンの粒度は、1.2m
m以下となっているので、FRC、セメント、モルタル等の
優れた軽量骨材となる。

特に、請求項２記載のシラスを原料とするセラミックバ
ルーンの製造方法においては、融点降下剤として使用す
る水酸化ナトリウムの純分を原料の９〜11重量％程度に
止めているので、造粒粒度を細粒にでき、焼成後のPHを
低く押さえることができる。

〔実施例〕

続いて、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発
明に理解を供する。

まず、原料としてはシラスを44μｍアンダーに砕いて利
用するが、シラス利用工業で発生する未利用の微粒分を
回収し、これを篩にかけて44μｍアンダーの微粒を集め
て原料として使用することも可能である。

このシラスの成分を示すと第１表の通りである。

次に、このシラスの微粉を揺動型ミキサー（商品名：オ
ムニミキサー）に入れ、融点降下剤の一例である水酸化
ナトリウム水溶液を投入する。この水酸化ナトリウム水
溶液はNaOH純分の添加量が外割にてシラス微粉の９〜11
重量％の範囲になるようにして添加する。水の量は、シ
ラス微粉に適当な湿りを与える程度とする。前記揺動型
ミキサーは底部がゴム板によって構成され、内部に撹拌
羽根を有し高速回転することによって、投入された原料
の細粒造粒をするようになっている。

これによって、種々の粒度の細粒が造られるがこの後造
粒物を乾燥し、篩分けした場合の粒度分布は第２表の通
りであった。

従って、ここで1.0mm以上の粒度の物は、ロールクラッ
シャ等で破砕して粒径を小さくし、0.1mm以下の物は、
再度原料として還元する。

これによって、1.0〜0.25mmの範囲の細粒と、0.25〜0.1
mmの範囲の細粒を使用することになるが、相互の粒子が
付着しないように、次に、カオリン、アルミナ等の微粉
を周囲に付着させる。この操作は、前記オムニミキサー
の回転速度を適当に落とすことによって行う。

次に、これらの乾燥物の焼成発泡を行うが、これは堅型
炉によって行う。この堅型炉は下部にバーナーを有し、
熱風を発生させ上部の排気筒から外部に排気させるが、
前記細粒の乾燥物を上部から投入し、該熱風によって85
0〜950℃に加熱することによって行う。これによって内
部のガラス質が軟化すると共に、シラス細粒が発泡して
直径が20％程度増加し、細粒のセラミックバルーンが製
造される。この製造されたセラミックバルーンの性状は
第３表の通りである。

なお、ここで吸水率はJISA1109細骨材の吸水率試験方法
によって行い、強度は木屋式硬度計を使用して20点の平
均の圧潰強度をいう。

次に、参考の為シラスを造粒しないでそのまま焼成発泡
する従来方法によって製造されたシラスバルーンの性状
を第４表に示す。

なお、第４表において測定不可とは少数点以下２桁の有
効数字がでる強度が無かったことを示す。

第３表及び第４表から、本発明方法に係るシラスを原料
とするセラミックバルーンの製造方法によって製造され
たセラミックバルーンの方が、吸水率が低く、強度の大
きいセラミックバルーンを提供できることになった。

そして、本発明方法においては比較的低い温度で焼成で
きるので、経済的メリットも有することになった。

〔発明の効果〕

本発明に係るシラスを原料とするセラミックバルーンの
製造方法においては、原料として微粉のシラスを使用
し、融点降下剤を投入して細粒造粒しているので、比較
的低い温度で発泡でき、これによって経済的にセラミッ
クバルーンを製造できることになった。

そして、粒度が0.1〜1mmの造粒物にカオリン、アルミナ
等の微粉を付着させた状態で乾燥し、850〜950度で焼成
しているので、相互の細粒が付着することなく、セラミ
ックバルーンとなる。

また、製造されたセラミックバルーンは充分強度を有す
る、吸水率の低い嵩比重の小さいものとなった。

───────────────────────────────────────────────────── 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 38/02 Ｋ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軽量骨材として使用されるシラスを原料と
   するセラミックバルーンの製造方法であって、 原料として粒度が44μｍ以下のシラス微粒粉に、水酸化
   ナトリウムの水溶液を加えて造粒し、製造された造粒物
   のうち粒度が0.1〜1mmの細粒に、カオリン、アルミナ等
   の微粉を前記細粒の周囲に付着させて乾燥し、該乾燥し
   た細粒を850〜950℃に発泡焼成して、粒度が1.2mm以下
   のセラミックバルーンを造ることを特徴とするシラスを
   原料とするセラミックバルーンの製造方法。
2. 【請求項２】前記水酸化ナトリウムの純分は原料の９〜
   11重量％の範囲である請求項１記載のシラスを原料とす
   るセラミックバルーンの製造方法。