JPH09136314A - 繊維強化セメント成形体の製造方法 - Google Patents

繊維強化セメント成形体の製造方法

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JPH09136314A
JPH09136314A JP29663395A JP29663395A JPH09136314A JP H09136314 A JPH09136314 A JP H09136314A JP 29663395 A JP29663395 A JP 29663395A JP 29663395 A JP29663395 A JP 29663395A JP H09136314 A JPH09136314 A JP H09136314A
Authority
JP
Japan
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mixing
mixer
fiber
molding
cement
Prior art date
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Application number
JP29663395A
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English (en)
Inventor
Takashi Uehara
孝史 上原
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形材料中に、合成繊維からなる補強繊維を
損傷することなく均一に分散し、且つ短時間で混合でき
る混合工程の採用により、品質に優れ、且つ成形速度に
制約を受けない繊維強化セメント成形体の製造方法を提
供する。 【解決手段】 セメントと無機質充填材と合成繊維と水
溶性高分子物質とを、ブレード状の攪拌羽根を有する特
定の混合機を用いて乾式混合する第1の混合工程と、第
1の混合工程により得られたプレ原料に、水を混合する
第2の混合工程と、第2の混合工程により得られた混合
物を押圧・賦形する成形工程と、この成形工程により得
られた成形状体を硬化する硬化工程とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、混合機の容量を
大型化することなく、原料中の合成繊維等の均一分散を
短時間の混合で行うことができ、製造能率の向上を図る
ことができる、強度等の品質に優れた繊維強化セメント
成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、屋根材や壁材等の建築材料とし
て、繊維強化セメント成形体がよく知られている。この
繊維強化セメント成形体中の補強繊維としては、石綿が
一般的に広く使用されてきたが、近年は石綿の品質の悪
化や人体に対する有害性のために、その使用が制限され
るようになり、代替品としてパルプ(特開昭59−20
3747号公報参照)、ポリビニルアルコール系繊維
(特開昭59−29146号公報参照)、ポリプロピレ
ン系繊維(特開昭64−37478号公報、特開平1−
176253号公報等参照)等の有機系繊維が採用され
るようになった。
【0003】しかし、これらの有機系繊維は分散性が悪
く、得られる成形体の曲げ強度の向上に対して補強繊維
が有効に作用しないため、多量の有機系繊維を添加する
必要があった。しかして、多量の有機繊維を添加した場
合、有機系繊維であるために不燃性でなくなり、高弾性
率化に伴って可撓性のない材料となり、段差のある場所
や局面への施工が困難となり、また成形品が大型化した
とき、自重で割れ易いという問題もあった。
【0004】そこで、これらの問題点を改善するため
に、例えば、特開昭62−231704号公報に記載さ
れているように、水溶性高分子水溶液に、二種類以上の
無機質充填材を加えて混合した後、合成繊維を加えて揺
動混合を行う第1の工程と、第1の工程で得られた混合
物にセメントを添加して揺動混合を行う第2の工程と、
第2の工程で得られた混合物を開閉可能な型内に入れ、
3mm/秒以上の速度で混合物を押圧・賦形する第3の
工程とからなる製造方法が開発された。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記製造方法
の場合も、所謂、湿式混合法を採用しており、この方法
を採用する限り、どうしても合成繊維等が凝集し易く、
短時間の混合では分散性が十分でなく、比較的長時間の
混合が必要であった。そこで、成形時間を短縮しようと
すると、混合機の容量を大型化する必要性が生じたり、
長時間の混合中に合成繊維を損傷したりし易く、製品の
品質に悪影響を及ぼすという問題があり、製造プロセス
全体としての能力アップに限界があった。
【0006】この発明は、上述のような従来技術の欠点
を解消し、第1段階の混合方法として乾式混合法を採用
して、短時間の混合にて補強繊維等を分散性よく混合さ
せ、これにより、第2段階での混合機の容量を小さく抑
えることができると共に、合成繊維の損傷を防ぎ、更
に、乾式混合法には特定の混合機を採用することにより
合成繊維の他の成形材料中での分散性をより向上させ、
以て製造プロセス全体の能力アップの限界を無くす方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の繊
維強化セメント成形体の製造方法は、セメントと無機質
充填材と合成繊維と水溶性高分子物質とを乾式混合する
第1の混合工程と、第1の混合工程により得られたプレ
原料に、水を混合する第2の混合工程と、第2の混合工
程により得られた混合物を押圧・賦形する成形工程と、
該成形工程により得られた成形状体を硬化する硬化工程
とからなり、第1の混合工程においてブレード状の攪拌
羽根を有する混合機を使用することを特徴とするもので
あり、このことにより上記目的が達成される。
【0008】請求項2記載の発明の繊維強化セメント成
形体の製造方法は、ブレード状の攪拌羽根を有する混合
機として、プロシェアミキサを使用することを特徴とす
るものであり、このことによっても上記目的が達成され
る。
【0009】請求項3記載の発明の繊維強化セメント成
形体の製造方法は、ブレード状の攪拌羽根を有する混合
機として、アイリッヒミキサを使用することを特徴とす
るものであり、更に、このことによっても上記目的が達
成される。
【0010】この発明で使用するセメントとしては、水
で練ったとき硬化性を示すセメントならば特に限定する
ことなく使用可能であり、例えば、普通ポルトランドセ
メント、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、ローマンセメント等の単味セメント、高炉セメント
等の混合セメント、耐酸セメント、耐火セメント、水ガ
ラスセメント等の特殊セメント、マグネシアセメント等
の気硬性セメント等が挙げられ、特に強度、耐火性の点
でポルトランドセメント、アルミナセメント等が好適で
ある。これらは単独で用いてもよく、二種以上を併用し
てもよい。
【0011】この発明に使用する無機質充填材として
は、水に溶解せず、セメントの硬化反応を阻害せず、こ
の発明で使用する成形材料の混合物中の、各成形材料の
作用を著しく阻害しないものであればよく、例えば、珪
砂、川砂等のセメントモルタル用骨材、、フライアッシ
ュ、シリカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、
高炉スラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、
ウォラストナイト、炭酸カルシウム、マイカ、珪藻土等
が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上
を併用してもよい。
【0012】無機質充填材の添加量は、少なすぎると収
縮が大きくなり、多すぎると得られる成形体の強度が低
下する傾向にあるので、セメント100重量部に対し
て、10〜200重量部とするのが好ましい。
【0013】この発明において使用する合成繊維として
は、例えばビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリプロピレン繊維等が挙げられる。
【0014】これらの合成繊維は、細くなると混合時に
再凝集し、交絡してファイバーボールが形成され易くな
るため、得られる成形体の強度の改善に有効に作用せ
ず、太すぎるか又は短か過ぎると、得られる成形体の引
張強度等の補強効果が小さく、逆に長過ぎると繊維の分
散性及び配向性が低下する傾向にあるので、繊維径とし
ては2〜40デニールが好ましく、繊維長としては3〜
15mmが好ましい。
【0015】これらの合成繊維の添加量は、少なすぎる
と得られる成形体の補強効果が得られず、逆に多すぎる
と繊維の分散性が低下すると共に、得られる成形体の不
燃性を保証することができなくなるので、セメント10
0重量部に対して0.3〜7重量部とするのが好まし
い。
【0016】この発明において使用する水溶性高分子物
質としては、水に溶解して粘性を付与し、セメント等こ
の発明で使用する他の成形材料からなる混合物の流動性
を高めて賦形性良好なものとし、又、得られる成形体中
の過剰な水を吸収し、セメント粒子間の空隙を埋める接
着剤となり得る高分子物質ならば、特に限定されずに使
用可能であり、例えば、メチルセルローズ、ヒドロキシ
メチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、カル
ボキシメチルセルローズ、ヒドロキシプロピルメチルセ
ルローズ、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、リ
グニンスルホン酸等が挙げられる。
【0017】水溶性高分子物質の添加量は、少なすぎる
と水溶液の粘性が低下し、合成繊維の分散性が低下する
傾向にあるので、セメント100重量部に対して0.1
重量部以上とするのが好ましい。
【0018】この発明における水の添加量は、少なすぎ
るとセメントの硬化が充分に行われず、混合物の分散性
が低下するので、セメント100重量部に対して30重
量部以上とするのが好ましい。
【0019】請求項1記載の発明においては、合成繊維
を短時間で均一分散性の極めて高いプレ原料とする必要
がある為、混合工程を2段階に分割し、第1の混合工程
で乾式混合法を採用すると共に、特定の混合機、即ちブ
レード状の攪拌羽根を有する混合機を使用することを重
要な特徴点としている。請求項2記載の発明では、ブレ
ード状の攪拌羽根を有する混合機としてプロシェアミキ
サを使用し、請求項3記載の発明では、同じくアイリッ
ヒミキサーを使用するものである。
【0020】なお、この発明の第2の混合工程における
混合操作には、従来公知の混合機が使用可能であり、こ
の混合機の例としては、例えばオムニミキサー等が挙げ
られる。
【0021】この発明の押圧・賦形工程では、第1の混
合工程及び第2の混合工程を経て得られた混合物を、開
閉可能な型内に入れ、押圧して賦形する。更に、この発
明の硬化工程では、公知の養生法が採用されるが、中で
も湿熱養生法が好ましく、この湿熱養生の条件として
は、40〜90℃の温度条件下で3〜24時間かけて養
生するのがよく、6〜14時間がより好ましい。
【0022】上述のこの発明の製造方法と、前述の従来
の製造方法との重要な相違点を、フローチャートで示す
と図1のようになる。即ち、この発明の製造工程では、
従来のそれに比し混合工程が一工程増加している。しか
し、この発明における第1の混合工程が乾式混合であ
り、しかも特定の混合機を使用することにより、第2の
混合工程を含めた全混合工程での所要時間は、従来のそ
れよりも1/2以上短縮される。この作用効果は以下に
述べる実施例により明確にする。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を実
施例1及び実施例2により詳細に説明する。
【0024】(実施例1)第1の混合工程として、普通
ポルトランドセメント(小野田セメント社製)100重
量部、珪砂(平均粒径100μm、真比重2.8)30
重量部、ビニロン繊維(繊維径5デニール、繊維長6m
m)2重量部及びヒドロキシプロピルメチルセルローズ
(信越化学社製、品番「90SH−4000」)1重量
部をそれぞれ配合し、乾式混合装置としてプロシェアミ
キサ(太平洋機工社製、型式「WB−150」)を使用
して3分間混合し、プレ原料を作成した。
【0025】第2の混合工程として、得られたプレ原料
に水45重量部を添加し、オムニミキサ(千代田技研工
業社製、型式「OM−70」)を使用して7分間混合し
た。次に、成形工程ではオムニミキサから得られた混合
物を開閉可能な型内に入れ、約65kg/cm2 で押圧
・賦形して成形状体を得た。更に、硬化工程ではその成
形状体を70℃、90%RHの環境条件下で12時間養
生を行い、繊維強化セメント成形体を得た。
【0026】得られた繊維強化セメント成形体につい
て、JIS−A−5423の規定に準じて破壊強度及び
クラック強度を測定して評価した。その結果は表1に示
すとおりであった。
【0027】(比較例1)実施例1で使用した各成形材
料を同じ配合量で、全てをまとめて一度に配合し、混合
装置としてオムニミキサー(千代田技研工業社製、型式
「OM−70」)を使用し、湿式混合法で20分間混合
したこと以外は、実施例1と同様にして繊維強化セメン
ト成形体を得た。
【0028】得られた繊維強化セメント成形体につい
て、実施例1と同様にして破壊強度及びクラック強度を
測定して評価した。その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0029】(実施例2)珪砂の代わりに、高炉スラグ
骨材(BFS5−0.3「JISA5011による分類
番号」)40重量部を使用し、乾式混合装置としてアイ
リッヒミキサ(日本アイリッヒ社製、型式「R08
W」)を使用したこと、及びオムニミキサによる混合時
間を10分間としたこと以外は、実施例1と同様にして
繊維強化セメント成形体を得た。
【0030】得られた繊維強化セメント成形体につい
て、実施例1と同様にして破壊強度及びクラック強度を
測定して評価した。その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0031】(比較例2)実施例2で使用した各成形材
料を同じ配合量で、全てをまとめて一度に配合し、混合
装置としてオムニミキサー(千代田技研工業社製、型式
「OM−70」)を使用し、湿式混合法で22分間混合
したこと以外は、実施例2と同様にして繊維強化セメン
ト成形体を得た。
【0032】得られた繊維強化セメント成形体につい
て、実施例1と同様にして破壊強度及びクラック強度を
測定して評価した。その結果は表1に示すとおりであっ
た。
【0033】
【表1】
【0034】上述の各実施例及び比較例についての測定
乃至評価結果から明らかなように、破壊強度及びクラッ
ク強度については、各比較例のものは各実施例のものに
比べて大差はなかったが、混合に要する時間について
は、各比較例のものは各実施例のものに比し、約2倍の
時間を費やしたことになる。この関係を図2に示したタ
イムチャートに示したが、比較例の場合の一回の〔計量
−混合工程〕の所要時間内に、実施例の場合は2回以上
の計量・混合が可能である。なお、同図では、実施例1
と比較例1との対比を示したが、実施例2と比較例2と
の対比でも、同様である。
【0035】
【発明の効果】この発明の繊維強化セメント成形体の製
造方法は、混合工程を2段階に分離し、第1の混合工程
に乾式混合法を採用すると共にこの乾式混合法に適した
混合機としてブレード状の攪拌羽根を有する特定の混合
機を採用したので、合成繊維等を短時間の混合により、
損傷することなく且つ極めて分散性よく均一に混合させ
ることが可能となった。
【0036】また、第2の混合工程では、小さな容量の
混合機で済み、混合物の分離等による成形物の品質のば
らつきが生ずることなく、短時間にて水を均一に混合さ
せることができるので、成形工程の能力が大きくなって
も、混合機の容量を大きくすることなく充分に追従で
き、総じて、製造工程全般の所要時間の制約が無くな
り、高品質のものを能率よく高速度で製造することが可
能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の製造工程を、従来のそれと比較して
示すフローチャートである。
【図2】この発明の製造工程を、従来のそれと比較して
示すタイムチャートである。
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 16:06 24:38) 111:20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントと無機質充填材と合成繊維と水
    溶性高分子物質とを乾式混合する第1の混合工程と、第
    1の混合工程により得られたプレ原料に、水を混合する
    第2の混合工程と、第2の混合工程により得られた混合
    物を押圧・賦形する成形工程と、該成形工程により得ら
    れた成形状体を硬化する硬化工程とからなり、第1の混
    合工程においてブレード状の攪拌羽根を有する混合機を
    使用することを特徴とする繊維強化セメント成形体の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 ブレード状の攪拌羽根を有する混合機と
    して、プロシェアミキサを使用することを特徴とする請
    求項1記載の繊維強化セメント成形体の製造方法。
  3. 【請求項3】 ブレード状の攪拌羽根を有する混合機と
    して、アイリッヒミキサを使用することを特徴とする請
    求項1記載の繊維強化セメント成形体の製造方法。
JP29663395A 1995-11-15 1995-11-15 繊維強化セメント成形体の製造方法 Pending JPH09136314A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008063040A1 (es) * 2006-11-21 2008-05-29 Fernandez Garcia Carlos Javier Proceso de premezclado y fibratación en seco
CN105198256A (zh) * 2006-11-21 2015-12-30 卡洛斯哈维尔·费尔南德兹加西亚 预混和干燥纤维化方法

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