JPH09183612A - 球状パーライトの製造方法 - Google Patents
球状パーライトの製造方法Info
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- JPH09183612A JPH09183612A JP35475295A JP35475295A JPH09183612A JP H09183612 A JPH09183612 A JP H09183612A JP 35475295 A JP35475295 A JP 35475295A JP 35475295 A JP35475295 A JP 35475295A JP H09183612 A JPH09183612 A JP H09183612A
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Abstract
脂岩を用いて、黒曜岩と同等の強度と低吸水を有するだ
けでなく、モルタル化時の流動性にも優れたパーライト
の製造を可能にすることにある。 【解決手段】粉砕、粒度調整した天然ガラス質岩石を、
所定温度で所定時間予備加熱して含有水分量を0.1〜
2重量%に調整した後、高融点微粉末を混合し焼成して
発泡させ、低吸水性で且つモルタル化時の流動性に優れ
た球状パーライトを製造する。
Description
材、土壌改良材等の資材として幅広く利用されているパ
ーライトの製造方法に関する。さらに詳しくは、天然ガ
ラス質岩石特に、日本国内で多量に産出される真珠岩あ
るいは松脂岩を原料にして、低吸水性で且つモルタル化
時の流動性に優れ、特に建築用材に適した球状パーライ
トを製造する方法に関するものである。
砕、粒度調整後、高温で焼成することにより、ガラス質
の軟化と同時に岩石中の水を脱離させ、発泡させた多孔
体である。使用される天然ガラス質岩石としては、黒曜
岩、真珠岩、松脂岩があるが、発泡の駆動力は原料岩石
中に含まれる水のガス化であることから、生成パーライ
トの性状は原料岩石中に存在する水の量に大きく依存
し、水分含有量の最も少ない黒曜岩が建材用として最も
良好なパーライトを与える。しかし、国内における黒曜
岩資源の枯渇により、それに代わる原料として資源的に
豊富で安価な真珠岩、松脂岩の利用が検討されている。
黒曜岩と同等の強度を有するパーライトを得るために、
原料を予熱したのち高温で発泡させて強度の高いパーラ
イトを得る方法が知られている。この方法では吸水性が
低く且つ強度面でも優れたパーライトを得ることができ
るが、発泡体の形状は不定形でかつ表面の凹凸が多く、
モルタルにした際の流動性に劣るため、建材用としての
使用には制約が多いものであり、この面からの改良が要
望されていた。
ガラス質岩石、特に、資源的に豊富な真珠岩、松脂岩を
用いて、特に、建材用途として必要な強度、低吸水性を
有するだけでなく、モルタル化時の流動性にも優れた球
状パーライトの製造を可能にすることにある。
整した天然ガラス質岩石を、その軟化点より低い温度で
予備加熱して含有水分量を0.1〜2重量%に調整し、
次いでこれに高融点微粉末を30〜200容量%混合し
て900〜1300℃の温度で発泡焼成させた後、生成
したパーライトを高融点微粉末から分離することを特徴
とする、球状パーライトの製造方法に関する。
に組み合わせることにより、真珠岩、松脂岩を用いて、
黒曜岩を用いた場合と同等以上の強度と低吸水性を示す
だけでなく、モルタル化時の流動性にも優れた球状パー
ライトの製造が可能となる。 (1)天然ガラス質岩石を粉砕して粒度調整する第1工
程 (2)第1工程で粒度調整した岩石粒をその軟化点以下
の温度で予備加熱して含有水分の一部を除去し、水分量
を0.1〜2重量%に調整する第2工程。 (3)第2工程で水分調整を行なった岩石粒に高融点微
粉末を30〜200容量%混合した後、900〜130
0℃の温度で焼成して発泡させる第3工程 (4)第3工程で得られた発泡体と高融点微粉末の混合
物から、発泡体を分離する第4工程
含有水には、H−O−Hの様な付着水の形で存在するも
のと、Si−OHやAl−OHの様な構造水の形すなわ
ちOHイオンの形で存在するものの二種類があるといわ
れている。各種の天然ガラス質岩石を昇温脱離法により
分析した結果、黒曜岩中に含まれる水の大部分が構造水
であるのに対し、真珠岩および松脂岩においては大部分
が付着水の形で存在する。
異があるため、加熱による水分量の経時変化を測定すれ
ば変曲点が現れる。例えば、含有水分量3.6重量%の
佐賀県産真珠岩を粒度0.3〜0.6mmに粉砕、粒度
調整した原石粒を400、500、600℃の各温度で
加熱し、重量減少を求めた結果を図1に示す。図1にお
いて、横軸は加熱時間、縦軸は残存水分量を示すが、何
れの温度においても、残存水分量0.6重量%付近に変
曲点が観察される。IR測定の結果によれば、変曲点に
到達するまでの重量減少は主に付着水の脱離によるもの
であり、変曲点以降の重量減少は構造水の脱離によるも
のである。
たパーライトの気孔が開放型になり吸水性が高いのは、
黒曜岩中よりも多量に含まれる付着水が急激に脱離する
ことによる。従って、この付着水の大部分を予備加熱し
て除去した後、高温で徐々に脱離する構造水を残して発
泡させることにより、急激な発泡が抑えられ、閉鎖型気
孔からなる吸水率の低い発泡体が得られると考えられ
る。このことから、天然ガラス質岩石をその軟化点より
低い温度で予備加熱して、その重量の経時変化を測定
し、その測定結果から、重量減少速度の変曲点を求め、
この変曲点近傍の時間をその加熱温度における最適な予
備加熱時間とすることができる。
ラス質岩石中に残存する水分の量は、原石の種類によっ
て多少の違いがあるが、2重量%以下に調整すれば急激
な発泡が抑えられ、吸水率の低い発泡体が得られる。ま
た、残存する水分量が0.1重量%より少なくなると焼
成発泡時に発泡が不十分となり、良い発泡体が得られな
い。
化点より低い温度であれば特に制限がないが、あまり低
温であると、目的とする水分量へ到達するのに要する時
間がかかり過ぎ実用的でなく、また、高温過ぎると処理
時間のコントロールが困難になることから、200〜8
00℃特に、450〜600℃に設定するのが好まし
い。
ータリキルン、電気炉等の通常使われているものが使用
できる。
成して発泡させる際、フライアッシュ等の高融点微粉末
を混合して焼成することにより、形状係数が1.2以下
の、表面の凹凸が少なく球に非常に近い形状を有する、
モルタル化時の流動性に優れたパーライトが得られる。
するのは、加熱・発泡する際の粒子表面の粘性が場所に
よって差があるために、粘性の低い部分が選択的に発泡
するためと推察される。高融点微粉末で囲まれている
と、その自重で粘性の低い部分の先行発泡が抑制される
結果、全体的に均一な発泡が起こり、表面の凹凸が少な
い球状のパーライトが生成すると考えられる。
は、その融点が焼成発泡温度より高いものであれば特に
制限されないが、熱容量が小さく且つ安価なものが好ま
しく、フライアッシュ、珪石粉が好適である。
高融点微粉末の混合効果を発現させることと、次工程の
生成パーライトからの分離を容易にするために、原料で
ある天然ガラス質岩石の粒径より小さければ良いが、高
融点微粉末の混合効果を大きくするためには、100μ
m以下、特に、10〜50μmの大きさにするのが好ま
しい。
石に対して30〜200容量%が好ましい。混合量が3
0容量%未満であると、原石粒間の空隙が高融点微粉末
によって完全に埋められないため十分な効果が得られな
い。また、200容量%を超えると、発泡体自体の特性
には影響を与えないが、高融点微粉末を加熱することに
よる熱のロスが大きく、熱量原単位が減少するので好ま
しくない。
の焼成発泡は、その軟化点以上の温度で行なえるが、黒
曜岩の焼成発泡に従来用いられている温度、すなわち9
00〜1300℃で行なうことが好ましい。
ータリキルン、電気炉等の通常使われているものが使用
できる。
動篩、風篩等によって容易に分別することができ、分離
された高融点微粉末は繰り返し使用できる。
される真珠岩あるいは松脂岩を用いて、閉鎖型気孔から
なる吸水率の低い、表面の凹凸の少ない球状の、モルタ
ル化時の流動性に優れた、特に建材用途に適したパーラ
イトを製造することが出来る。
具体的に説明する。各例において、生成パーライトの各
種特性の測定は、次の方法で行なった。 (1)単位容積重量 JISA5007に準拠
過し、ろ過ケーキを乾燥して乾燥前後の重量を測定し、
次式により算出した。 吸水率(重量%)=100×(W1−W0)/W0 ここで、W1、W0はそれぞれ乾燥前、乾燥後のケーキ
重量を表わす。
粒子についての形状係数の測定を行ない、その平均値で
示した。 形状係数=粒子投影面の周長/粒子投影面の面積と同じ
面積を有する円の周長
左官材料用軽量骨材としての評価を行なった。試料は、
JASS15M−102に規定されている既調合モルタ
ルの品質基準に準拠して調整した。すなわち、セメント
と生成パーライトの容積比を1:1.2とし、その他所
定量の細骨材、有機系混合材料、有機質繊維類を混合し
たものをモルタルミキサーに加えた後、185±5mm
のフロー値が得られるまで混練水を注加しながら、3分
間練り混ぜた。この時要した混練水量の量からモルタル
化した時の流動性の評価を行ない、また、JISA14
04に準拠した方法でモルタルの吸水性の評価を行なっ
た。
〜0.6mmに粉砕、粒度調整した原石粒を400、5
00、600℃の各温度で加熱し重量減少を求めた結
果、図1に示す様に、残存水量0.6重量%付近に変曲
点が観察された。この結果から、含有水分量3.6重量
%の真珠岩を粒度0.3〜0.6mmに粉砕、粒度調整
した後、500℃で30分間予備加熱し、次に、同容量
のフライアッシュと混合し、1000℃で2分間焼成・
発泡させた。生成した発泡体と高融点微粉末の混合物は
振動篩で分離し、発泡体を得た。得られた発泡体の粒子
構造を表わす走査型電子顕微鏡写真を図2に示すが、球
状であり表面に開放気孔が見られない。得られた発泡体
の単位容積重量、吸水率および形状係数の測定結果およ
び、同発泡体を用いた左官材試験結果を表1に示す。形
状係数が1に近く表面の凹凸が少ない球状であることを
示しており、また、左官材試験結果も、発泡体の形状が
球状に近いため、所定のフロー値を得るために必要な混
練水量が少なく流動性が良好であることを示しており、
混練水量が少ないため、モルタルが緻密質となり、JA
SS15M−102のモルタル試験体の品質規定である
吸水量50g以下に適合する。
〜0.6mmに粉砕、粒度調整した原石粒を500℃で
30分間予備加熱して残存水分量を0.4重量%に調整
した後、同容量のフライアッシュと混合し、1150℃
で1分間焼成して発泡させた。生成した発泡体と高融点
微粉末の混合物は振動篩で分離し、発泡体を得た。得ら
れた発泡体の単位容積重量、吸水率および形状係数の測
定結果および、同発泡体を用いた左官材試験結果を表1
に示す。実施例1と同様、形状係数が1に近く表面の凹
凸が少ない球状であることを示しており、また、左官材
試験結果も、発泡体の形状が球状に近いため、所定のフ
ロー値を得るために必要な混練水量が少なく流動性が良
好であることを示しており、混練水量が少ないため、モ
ルタルが緻密質となり、JASS15M−102のモル
タル試験体の品質規定である吸水量50g以下に適合す
る。
加熱操作を省き、また、原料に対するフライアッシュの
混合を行なわなかった以外は、実施例1と同じ処理を施
し発泡体を得た。得られた発泡体の粒子構造を表わす走
査型電子顕微鏡写真を図3に示すが、表面には多くの開
放気孔が観察される。単位容積重量、吸水率および形状
係数の測定結果および、同発泡体を用いた左官材試験結
果を表1に示す。吸水率が実施例1の予備加熱処理を行
なったものより大きい。また、左官材試験における混練
水量は実施例1よりも大きく、モルタル化時の流動性が
実施例1よりも劣っており、混練水量が多いためモルタ
ルが多孔質となり、JASS15M−102のモルタル
試験体の品質規定である吸水量50g以下に適合しな
い。
合を10容量%とした以外は、実施例1と同様の処理を
行なって発泡体を得た。得られた発泡体の粒子構造を表
わす走査型電子顕微鏡写真を図4に示すが、表面には多
くの凹凸が観測される。単位容積重量、吸水率および形
状係数の測定結果および、同発泡体を用いた左官材試験
結果を表1に示す。吸水率は実施例1の予備加熱処理を
行なったものと同程度であるが、形状係数は1.5と大
きく、球状とは言えない。また、左官材試験における混
練水量は実施例1よりも大きく、モルタル化時の流動性
が実施例1よりも劣っており、混練水量が多いためモル
タルが多孔質となり、JASS15M−102のモルタ
ル試験体の品質規定である吸水量50g以下に適合しな
い。
水分量を0.08重量%にした以外は実施例1と同じ操
作を行ない発泡体を得た。得られた発泡体の単位容積重
量は0.780kg/lと大きく、十分な発泡性が得ら
れなかった。
現れることを示す図である。
構造を表わす図面に代える走査型電子顕微鏡写真(50
倍)である
構造を表わす図面に代える走査型電子顕微鏡写真(50
倍)である
構造を表わす図面に代える走査型電子顕微鏡写真(50
倍)である
Claims (4)
- 【請求項1】粉砕、粒度調整した天然ガラス質岩石を、
その軟化点より低い温度で予備加熱して含有水分量を
0.1〜2重量%に調整し、次いでこれに高融点微粉末
を30〜200容量%混合して900〜1300℃の温
度で発泡焼成させた後、生成したパーライトを高融点微
粉末から分離することを特徴とする、球状パーライトの
製造方法。 - 【請求項2】高融点微粉末の粒径が、10〜100μm
である、請求項1に記載の、球状パーライトの製造方
法。 - 【請求項3】高融点微粉末がフライアッシュまたは珪石
である、請求項1または2に記載の、球状パーライトの
製造方法。 - 【請求項4】天然ガラス質岩石が真珠岩または松脂岩で
ある、請求項1,2または3に記載の、球状パーライト
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35475295A JP3528390B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 球状パーライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35475295A JP3528390B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 球状パーライトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09183612A true JPH09183612A (ja) | 1997-07-15 |
JP3528390B2 JP3528390B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=18439674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35475295A Expired - Fee Related JP3528390B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 球状パーライトの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3528390B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2014129214A (ja) * | 2012-12-29 | 2014-07-10 | Igawa Sangyo:Kk | ガラス質火山噴出物に由来する微小粒子の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP35475295A patent/JP3528390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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