JPH08132418A - 水硬性無機質成形体の製造方法 - Google Patents

水硬性無機質成形体の製造方法

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JPH08132418A
JPH08132418A JP27744694A JP27744694A JPH08132418A JP H08132418 A JPH08132418 A JP H08132418A JP 27744694 A JP27744694 A JP 27744694A JP 27744694 A JP27744694 A JP 27744694A JP H08132418 A JPH08132418 A JP H08132418A
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hydraulic inorganic
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mixing
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JP27744694A
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Takeshi Kawaguchi
猛 川口
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Sekisui Chemical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】品質のばらつきが少なく且つ高強度な成形体を
得ることができるとともに、生産性に優れた水硬性無機
質成形体の製造方法を提供する。 【構成】原料として少なくとも水硬性無機物質と平均粒
径100μm以下の無機質充填材とセルロース繊維と水
とを含む水硬性無機質組成物を成形する水硬性無機質成
形体の製造方法において、水硬性無機物質、無機充填
材、水溶性高分子物質のうち、少なくとも水硬性無機物
質と無機質充填材とを乾式混合し、得られた乾式混合物
を、投入された原料を混合混練しながら押し出す押出機
の入口から押出機内に投入し、押出機の途中に設けられ
た注入口からさらにセルロース繊維、水、水溶性高分子
物質のうち少なくともセルロース繊維と水とを混合した
液状物を注入して水硬性無機質組成物を形成しつつ押出
機から押し出す工程を備えている構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水硬性無機質成形体の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】セメント等の水硬性無機物質、石綿、水
等からなる水硬性無機質組成物を押し出し成形して得ら
れた成形体は、従来から建材に広く利用されてきた。と
ころで、上記水硬性無機質組成物に含まれる石綿は、得
られる成形体の補強を図るとともに、押出成形に特に要
求される水硬性無機質組成物の流動性確保の為には非常
に有効な物質である。しかし、人体に有害である等の点
から、この石綿を用いないで上記流動性が確保でき且つ
所定強度の成形体を得ることができる新規な水硬性無機
質組成物あるいは製造方法の研究がなされている。
【0003】石綿を用いないで押し出し成形する方法と
して、例えば、水硬性無機物質(水硬性結合材)と補強
繊維としてのセルロース繊維と結晶質の超微粉珪石とを
含んだ固体材料を乾式予備混合したのち、水と界面活性
剤を含んだ液体材料を添加、ニーダーで予備混練し、あ
らかじめ押出成形用の水硬性無機質組成物を調合してお
き、押出成形機によって押出成形する方法(特開平3−
215335号公報参照)や、バレルと、バレル内でバ
レルの径方向に回転して材料を連続的に押し出す一対の
長尺回転体とで構成され、長尺回転体は押し出し方向に
向かって材料を供給する機能を有する第1の回転部と、
材料を計量する機能を有する第2の回転部と、材料を圧
縮する機能を有する第3の回転部と、材料を計量する機
能を有する第4の回転部からなり、且つこの順で連動さ
れ、第2の回転部は複数のバドルに回転軸が嵌装固定さ
れて形成されており、該パドルは押出機の軸方向に向か
って相隣合うパドル同士が回転軸の周方向に互いの角度
を違えて設置されている押出機に、その入口から水硬性
無機物質、無機質充填材、補強繊維及び水を直接供給
し、予備混合混練を経ずに直接押し出す方法(特開平6
−218722号公報参照)等が先に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法
は、押出機に原料を投入する前にあらかじめ混合混練機
にてバッチ処理で押出成形用の水硬性無機質組成物を調
合しておく必要がある。したがって、調合する毎に水硬
性無機質組成物の組成に若干のばらつきが生じ、製品品
質のばらつきが生じる。また、たとえ、調合を毎回正確
に行ったとしても、混練し終わった組成物を順次押出機
に投入していく方法のため、同時に調合した水硬性無機
質組成物でも始めと終わりでは水和反応や水分の蒸発な
どにより、物性が変化し、押し出し時の流動性が変動す
るなどの問題がある。そのため、水硬性無機質組成物を
大量に調合しておくことができず作業性にも問題があ
る。
【0005】一方、後者の方法では、補強繊維として従
来の石綿を用いた場合であれば、石綿の特性からファイ
バーボールになりにくく問題はないが、安価であるとい
う理由で、石綿代替繊維としてよく用いられるセルロー
ス繊維の場合、ファイバーボールになり易く、マトリッ
クス中への分散が充分ではなくなり、成形体の品質がば
らつくという問題がある。また、水をセメントなどと同
じ部分から供給するため押出機の入口であるホッパー部
分でブロッキングを起こし材料が押出機内にうまく供給
されないという問題もある。
【0006】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、品質のばらつきが少なく且つ高強度な成形体を得る
ことができるとともに、生産性に優れた水硬性無機質成
形体の製造方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる水硬性無
機質成形体の製造方法は、このような目的を達成するた
めに、原料として少なくとも水硬性無機物質と平均粒径
100μm以下の無機質充填材とセルロース繊維と水と
を含む水硬性無機質組成物を成形する水硬性無機質成形
体の製造方法において、水硬性無機物質、無機充填材、
水溶性高分子物質のうち、少なくとも水硬性無機物質と
無機質充填材とを乾式混合し、得られた乾式混合物を、
投入された原料を混合混練しながら押し出す押出機の入
口から押出機内に投入し、押出機の途中に設けられた注
入口からさらにセルロース繊維、水、水溶性高分子物質
のうち少なくともセルロース繊維と水とを混合した液状
物を注入して水硬性無機質組成物を形成しつつ押出機か
ら押し出す工程を備えている構成とした。
【0008】本発明において用いられる水硬性無機物質
としては、特に限定されないが、ポルトランドセメン
ト、アルミナセメント等が好適に用いられる。無機質充
填材は、硬化時の収縮低減、押し出し時の流動性の向
上、成形体の緻密化の為に添加され、たとえば、フライ
アッシュ、珪石粉等の平均粒径100μm以下のもの、
好ましくはブレーン値6000、平均粒径40μm程度
のものが好適に用いられる。平均粒径が100μmを越
えるものは流動性を著しく低下させる。
【0009】セルロース繊維としては一般的にはパルプ
が用いられる。パルプはリグニン等の不純物が含まれて
いなければ特に限定されないが、クラフトパルプが好適
に用いられる。セルロース繊維の添加量は、少なすぎる
と充分な補強効果が得られず、多すぎると分散性が悪く
なるので水硬性無機物質100重量部に対して1〜20
重量部が好ましい。
【0010】本発明で用いられる水の量は少なすぎると
水硬性無機物質の硬化が充分になされないとともに、セ
ルロース繊維の分散性が低下し、多くなると最終的に得
られる硬化体の強度が低下するので、水硬性無機物質1
00重量部に対して15〜60重量部が好ましくさらに
好ましくは20〜45重量部である。本発明において
は、水に溶解して粘性を付与し繊維の分散性を高め、又
押し出し時の流動性を高めることを目的として、必要に
応じて水溶性高分子物質を添加するようにしても構わな
い。
【0011】このような水溶性高分子物質としては、例
えばメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース等が挙げられる。水溶性高分子物
質の添加量は水硬性無機物質100重量部に対し、5重
量部以下が好ましい。また、水溶性高分子物質は、一般
に水硬性無機物質と無機質充填材とを乾式混合する際同
時に添加しても、水とセルロース繊維とを混合する際同
時に添加するようにしても構わない。
【0012】水硬性無機物質と無機質充填材と必要に応
じて水溶性高分子物質とを乾式混合する混合機として
は、粉体が充分に混合できれば、特に限定されないが、
例えば千代田技研工業(株)製のオムニミキサー、アイ
リッヒ(株)製のアイリッヒミキサー等が好適に用いら
れる。一度に混合できる混合量としては、混合後の水分
の吸湿に気をつければ大量であっても構わない。
【0013】セルロース繊維と水と必要に応じて水溶性
高分子物質とを混合するために用いる混合機としてはセ
ルロース繊維が充分に解繊好ましくは叩解(フィブリル
化)できれば特に限定されない。本発明で用いる押出機
としては混練機能を持つものが好ましく、例えばユニバ
ース(株)製の真空連続混練押出機、本田鉄工所(株)
製のCKE連続混練押出機等が挙げられる。
【0014】上記水硬性無機物質などの混合物は押出機
入口いわゆるホッパー部に定量連続的に供給されるが、
押出機に上記混合物を定量連続的に供給する方法として
は、特に限定されないが、例えばスクリューフィーダ
ー、サークルフィーダー等を使用して供給する方法が挙
げられる。セルロース繊維が混合された液状物は、上記
押出機の、いわゆるホッパー部から押出機出口までの間
でシリンダーに設けた注入口より注入機を用いて定量連
続的に注入されるが、定量連続的に注入する注入機とし
ては、脈動の無いポンプが好ましく、例えば兵神装備
(株)のモーノポンプと呼ばれる、回転容積型の一軸偏
心ネジポンプが挙げられる。
【0015】本発明の成形体の製造方法は押出機出口に
所望の形状の押出金型をセットし、押し出された水硬性
無機質組成物をこの押出金型内に供給して賦形してもよ
いし、押出機出口より押し出されたされた水硬性無機質
組成物を所望の形状のプレス金型内に供給しプレス成形
を行ってもよい。上記のようにして得られた水硬性無機
質成形体は従来公知の蒸気養生、オートクレーブ養生等
により硬化促進させることができる。
【0016】
【作用】上記構成によれば、まず、水硬性無機物質と無
機質充填材及び必要に応じて水溶性高分子物質をバッチ
式で乾式混合して乾式混合物を得る。水硬性無機物質は
この乾式混合物中で水と接触することがないため、大量
に調合しても水和反応等も無く物性の変化が生じない。
また、セルロース繊維と水及び必要に応じて水溶性高分
子物質をセルロース繊維が解繊、好ましくは叩解するま
で混合し液状物としておく。
【0017】そして、原料を混合混練しながら押し出す
機能を備えた押出機のシリンダーの入口から乾式混合物
を定量的に連続投入する。乾式混合物は、押出機の入口
から水が同時に投入されないので、入口部分でブロッキ
ングを起こすことなく押出機内にスムーズに供給され
る。また、この乾式混合物の投入と同時に押出機の途
中、すわなち、乾式混合物がスクリューなどで安定して
連続的に出口側に送られている位置に設けられた注入口
から液状物を乾式混合物の量に合わせて定量的に注入す
る。
【0018】このようにすれば押出機内で所定の配合が
安定して混合混練でき、繊維及び水が、あらかじめ混合
された水硬性無機物質などの混合物に、うまく分散しあ
う。すなわち、品質のばらつきの無い水硬性無機質組成
物が押出機内で連続的に安定して形成される。しかも、
水硬性無機質組成物中に、無機質充填材として平均粒径
100μm以下のものが添加されているので、水孔性無
機質組成物が緻密で流動性に富んだものとなる。
【0019】したがって、押出機から押し出された水硬
性無機質組成物を押出金型やプレス金型で成形して得ら
れた成形体は、つねに均一な品質状態に保たれる。
【0020】
【実施例】以下に、本発明の実施例を詳しく説明する。 (実施例1)普通ポルトランドセメント100重量部、
フライアッシュ(平均粒径40μm)50重量部をアイ
リッヒミキサー(日本アイリッヒ(株)製)で3分間混
合し、乾式混合物を得た。
【0021】また、クラフトパルプ5重量部と水38重
量部及びメチルセルロース(20℃における2%水溶液
の粘度30000cps)2重量部を叩解機(富士製作
所(株)製)で5分間混合し繊維の解繊及びフィブリル
化して液状物を得た。上記混合物を図1に示す連続混練
押出機1(本田鉄工所(株)製CKE連続混練押出機)
のホッパー部11からサークルフィーダー(図示せず)
により150重量部/分で供給するとともに、同じ送り
量となるように押出機の回転数を調整した。同時に、液
状物を押出機に設けた注入口12よりポンプ(兵神装置
(株)製モーノポンプNE型:図示せず)によりて45
重量部/分で供給した。
【0022】そして、押出機1から押出金型(図示せ
ず)を介して巾200mm×厚み10mmの成形体を押
出成形し、1時間にわたり、成形体の一部をランダムに
サンプリングし観察したところ繊維は凝集もなく良好に
分散されていることが確認できた。また、含水率もばら
つき無く一定であることが確認できた。さらに、得られ
た成形体を50℃で10時間蒸気で養生硬化させたの
ち、硬化体の曲げ強度を測定したところ240kg/cm2
の強度を示した。 (比較例1)実施例1で得た乾式混合物と液状物とを混
合し、アイリッヒミキサー(日本アイリッヒ(株)製)
でさらに、3分間混合して水硬性無機質組成物を得た。
【0023】この水硬性無機質組成物を押出機のホッパ
ー部からサークルフィーダー(図示せず)により195
重量部/分で供給するとともに、同じ送り量となるよう
に押出機の回転数を調整して、押出機1から押出金型
(図示せず)を介して巾200mm×厚み10mmの成
形体を押出成形し、1時間にわたり、成形体の一部をラ
ンダムにサンプリングし観察したところ繊維は凝集して
いなかたったが、含水率にばらつきがあった。
【0024】また、得られた成形体を50℃で10時間
蒸気で養生硬化させたのち、硬化体の曲げ強度を測定し
たところ、150〜240kg/cm2 の強度を示し、ばら
つきがあることが判った。本発明にかかる水硬性無機質
成形体の製造方法は、上記の実施例に限定されない。た
とえば、上記の実施例では、水溶性高分子を液状物側に
添加していたが、乾式混合物側に添加しても構わない
し、液状物と乾式混合物の両側に添加するようにしても
構わない。
【0025】また、上記の実施例では、注入口12が1
箇所しか設けられていなかったが、シリンダーを囲むよ
うに放射状に数カ所設けるようにしても構わない。
【0026】
【発明の効果】本発明にかかる水硬性無機質成形体の製
造方法は、以上のように構成されているので、乾式混合
物と液状物とを予め大量にバッチ処理で調合しておけ
ば、生産性よく、品質のばらつきが少なく高強度なアス
ベストフリーの水硬性無機質成形体を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水硬性無機質成形体の製造方法
に用いる押出機の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 押出機 11 入口 12 注入口
───────────────────────────────────────────────────── 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 16:02 Z 14:02 Z 18:08 B 24:38) A 111:12

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原料として少なくとも水硬性無機物質と平
    均粒径100μm以下の無機質充填材とセルロース繊維
    と水とを含む水硬性無機質組成物を成形する水硬性無機
    質成形体の製造方法において、水硬性無機物質、無機充
    填材、水溶性高分子物質のうち、少なくとも水硬性無機
    物質と無機質充填材とを乾式混合し、得られた乾式混合
    物を、投入された原料を混合混練しながら押し出す押出
    機の入口から押出機内に投入し、押出機の途中に設けら
    れた注入口からさらにセルロース繊維、水、水溶性高分
    子物質のうち少なくともセルロース繊維と水とを混合し
    た液状物を注入して水硬性無機質組成物を形成しつつ押
    出機から押し出す工程を備えていることを特徴とする水
    硬性無機質成形体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003516880A (ja) * 1999-12-15 2003-05-20 ジェームズ ハーディー リサーチ プロプライアトリー リミテッド セメント質の物品を押し出すための方法および装置
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