JPH10114569A

JPH10114569A - 煉瓦

Info

Publication number: JPH10114569A
Application number: JP8267058A
Authority: JP
Inventors: Kinya Uno; 金弥鵜野; Mutsuko Kikuchi; 睦子菊池; Kohachiro Susumago; 康八郎煤孫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】強度・美観・伝熱性・経済性を兼ね備えた凍結
防止・融雪促進用の煉瓦を提供する。【手段】超塩基性岩であるデュナイト（ズンかんらん
石：２（Ｍｇ，Ｆｅ）ＯＳｉＯ₂）を主原料に、鉄鉱石
及びクロム鉄鉱石を副原料にして、これら主原料及び副
原料の粉砕物に結合剤を添加して混練・成形したのち焼
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地や積雪地の
舗道や広場、公園など、凍結防止及び融雪促進のための
加熱手段を備えた場所に敷設するのに好適な無機質系の
煉瓦に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】寒冷地や降雪の多い地域では、冬季（降
雪期）でも道路（車道・歩道）や通路、広場、公園等を
使用できるようにするために、それら道路や通路、広場
等の地中に温水式や蒸気式、或いは電熱式等の加熱手段
を埋設して、その熱によって凍結を防止したり融雪を促
進したりすることが行われている。

【０００３】このような凍結防止・融雪手段を備えた道
路や広場等の一形態として、地面に煉瓦を敷設し、この
煉瓦に地中の加熱手段から熱を伝達することによって凍
結防止及び融雪を図ることが行われている。そして、凍
結防止・融雪手段を備えた道路や広場等に敷設される無
機質系の煉瓦は、おおよそ、水和反応によって硬化する
セメント系のもの、化学反応によって硬化する樹脂系の
もの、及び、焼成によって硬化させた炉器・陶磁器系の
ものに大別される。

【０００４】このうちセメント系及び樹脂系の煉瓦は、
珪石、フライアッシュ、高炉スラグ、火山灰系シラス、
各種汚泥、岩石鉱物等の無機質材を粉末化又は顆粒状化
した骨材を主要原料として、この骨材にセメントや合成
樹脂を結合材として配合してから混練・成形し、水和反
応や化学反応等の非焼成工程で硬化させるようにしたも
のである。

【０００５】他方、炉器・陶磁器系煉瓦は、前記のよう
な骨材に加えて、長石、蝋石、陶石、製品屑、及び粘土
鉱物等を配合してから水等を加えて混練し、これを成形
したのち乾燥・焼成して成るもので、主として中性又は
酸性である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これら各種の煉瓦のう
ちセメント系のものは、一般的には、加工工程が簡単で
あるため安価に製造できる利点がある（但し、オートク
レーブ処理する場合は、設備費用が嵩むと共に製造能率
も低下するため製造コストは大幅に上昇する）が、表面
が粗雑且つ単調であるため美観・装飾性に劣る欠点があ
り、顔料や染料を混入して着色してもその欠点を十分に
克服することはできない。

【０００７】これに対して、赤煉瓦に代表される炉器系
煉瓦やタイルに代表される陶磁器系の煉瓦は、焼成品の
性質として硬質且つ緻密な組成であるため、着色性（焼
成による着色容易性）・美観に優れている利点を有する
が、加工工程が複雑であるため製造コストが嵩むという
欠点がある。また、原料として陶石や長石、耐火粘土等
を使用するため、製造技術や材料費の面から厚さを薄く
せざるを得ず、このため重量車の通行する場所に敷設す
ると破損する虞が多分にある。

【０００８】本発明は、このような従来技術を解消すべ
く成されたもので、強度・美観並びに伝熱性・蓄熱性に
優れる共に、コスト的にも有利な凍結防止・融雪促進用
煉瓦を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、超塩基性火山
石の一種であるデュナイト（ずんかんらん石、主要構成
鉱物はフォルステライトで、主化学成分は２（Ｍｇ，Ｆ
ｅ）ＯＳｉＯ₂）に着目し、細かく粉砕したデュナイト
を主原料として使用することにより、上記の目的を達成
するに至った。

【００１０】すなわち本願発明は、凍結防止・融雪促進
用に好適な煉瓦として、細かく粉砕したデュナイトを主
原料として、これに結合材を配合して混練してから成形
・焼成したものである。結合材としては例えばフェノー
ル樹脂等を使用できる。また、焼成温度は１３００±２
５℃が好適である。本発明では、副原料として鉄鉱石及
びクロム鉄鉱石の粉砕物を０．５〜６．０重量％添加す
るのが好適である。更に、必要に応じて顔料や着色剤な
どを添加しても良い。

【００１１】デュナイトの主要鉱物（原石）は安価且つ
大量に採取でき、主成分としてＭｇＯ（酸化マグネシ
ア）及びＦｅＯを含んでいる。そして、ＦｅＯは焼成す
るとＦｅ₂Ｏ₃に変化する。本発明では、デュナイトの
ＭｇＯとＦｅ₂Ｏ₃との合計が５０〜６９重量％となる
ように配合するのが好ましい。酸化マグネシアを含有す
る他の鉱物や岩石類としては、滑石、蛇紋岩、かんらん
岩、ある種の変成岩、粘土鉱物等が存在する。しかし、
これら他の鉱物・岩石類は、硬度や粒度、化学組成、粉
砕加工の容易性等の点から凍結防止・融雪促進機能が十
分ではなく、且つ、大量に経済的に得ることも容易では
ないため、凍結防止・融雪促進用の煉瓦の主原料として
は適切でない。

【００１２】

【発明の実施形態】本発明の主原料であるデュナイトの
鉱床には蛇紋岩や石綿が混在して産出することが多い
が、これら他の鉱物はできるだけ混入しないように選別
する。デュナイトは、その最大粒径が１〜５ｍｍとなる
ように粉砕・篩分けして粒度調整してから、結合剤を加
えて混練・成形する。デュナイトを主原料とすることに
より、緻密な組織で高い強度の煉瓦を得ることができ
る。緻密であることにより、美観にも優れている。ま
た、ＭｇＯを含んでいることにより、成形性が良いと共
に焼成時のなじみも良い。

【００１３】デュナイトの最大粒径が５ｍｍを越えると
成形・焼成後の煉瓦の表面が平滑化せず、しかも、焼成
に際して粗粒や細粒、微粒子等の粒子間の結合力が低下
して強度が劣る。他方、最大粒度が１ｍｍよりも小さい
と成形時及び焼成時に亀裂が発生しやすくなる。副原料
として鉄鉱石及びクロム鉄鉱石を混入する場合、その配
合割合は０．５〜６．０重量％の範囲とするのが好適で
ある。鉄鉱石及びクロム鉄鉱石を副原料として混入する
と、伝熱性が飛躍的に向上する。これは、金属鉱物質の
作用によると思われる。このため、加熱手段付きの道路
等に敷設した場合、加熱源からの熱を煉瓦の表面に効率
良く且つ短時間に伝達して、凍結防止・融雪促進機能を
著しく助長することができる。配合割合が０．５重量％
よりも少ないと伝熱性を飛躍的に向上させる効果があま
り発揮されない。

【００１４】煉瓦表面の平滑性の面からは、鉄鉱石及び
クロム鉄鉱石とも原料段階において最大粒径が５ｍｍ以
下になるように粒度調整しておくのが好ましい。但し、
鉄鉱石及びクロム鉄鉱石は細粒・微粒子の割合が多くて
も煉瓦の物理的特性への影響はあまりない。従って、過
度の粗粒が混入しないように注意を払っておけば、粒度
分布はさほど厳密に管理する必要はない。

【００１５】着色剤（発色剤）としては、例えばベンガ
ラのような無機質系など、必要に応じて種々のものを選
択できる。１種類だけでも良いし複数種類を混合しても
良い。ベンガラのような無機質系のものの場合、最大粒
径が１．０ｍｍ以下となるように粒度調整しておくのが
好ましく、また、配合割合は０．５〜５．０重量％が好
ましい。０．５重量％以下の場合は十分に着色させるこ
とができず、５．０重量％を越えると主原料（及び副原
料）の素材色が損なわれる虞がある。

【００１６】結合剤としては有機系、無機系のいずれで
も良い。有機系結合剤としては、例えばフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等
の各種樹脂類を使用できる。その他、例えば塩基性耐火
物の結合剤として使用されている苦汁、糖蜜なども使用
できる。また、結合剤は１種類のみでも良いし、複数種
類を混合して使用しても良い。

【００１７】結合剤の配合割合としては、種類や比重に
もよるが、おおよそ１．０〜６．０重量％が適切で、な
かんずく、１．５〜３．０重量％が好適である。配合割
合が１．０重量％よりも少ないと混練物の粘性を確保で
きずに成形時の強度が十分でなく、６．０重量％を越え
ると成形時又は焼成時の亀裂発生の原因になる。結合剤
は液体状（流体状）、固体状（粉末状）、或いは両者を
混合した状態などいずれの状態でも使用できる。液体と
固体とを混合して使用する場合は、成形時及び焼成時の
亀裂防止のため、混合物全体の配合割合を２〜４重量％
とするのが好ましい。

【００１８】参考までに、本願発明の主要原料及び副原
料の主要化学組成の一例を表１で示す（各主要原料とも
具体的な組成は産地や成因等によって異なる）。なお、
天然のデュナイト鉱石にはクロム鉄鉱成分を含んでお
り、従って、天然のデュナイト鉱石を使用することによ
り、純粋なデュナイトにクロム鉄鉱石を添加したのと同
様の効果が得られる。

【００１９】

【表１】

【００２０】図１のフローチャートで煉瓦の具体的な製
造工程を示している。すなわち、主原料であるデュナイ
ト及び副原料である鉄鉱石及びクロム鉄鉱石との原石を
粉砕機で粉砕し、これらをそれぞれ篩にかけて最大粒系
５ｍｍ以下となるように粒度調整しておいて、これらに
結合剤と着色剤と配合したものに水を加えて混練してか
ら、その混練物を成形型に入れて、１５０ｔフリクショ
ンプレス（油圧プレス等の他の加圧手段でも良い）によ
って２５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で４回打ちすることによ
って所望の形状に成形し、次いで、成形物を室内で２４
時間自然乾燥させてから１３０℃の乾燥炉で２４時間加
熱乾燥し、それから、連続窯を使用して１３００℃で焼
成した。

【００２１】なお、本発明に係る煉瓦は、凍結防止・融
雪用の加熱手段を備えた道路や広場等の各種施設に好適
であるが、建物等の他の用途に使用しても良いことは言
うまでもない。

【００２２】

【実施例】表２で本発明の実施品の組成や機械的性質等
を示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】従来のシャモット煉瓦の場合、おおよそ、
見かけ比重は２．５７、かさ比重は１．６９、見掛気孔
率は２３．７％、圧縮強さは３３０ｋｇ／ｃｍ²であ
り、これに比べて本願発明品は圧縮強さ等の機械的強度
が格段に強いことが判る（強度アップに伴って、見かけ
比重とかさ比重も数値が高くなっている）。また、従来
のシャモット煉瓦の熱伝導率は０．８０Kcal／mh℃ at3
00℃であるが、本願発明品は、金属質としてのＦｅ及び
Ｃｒの存在のためと思われるが熱伝導率も格段に優れて
いる。

【００２５】このように熱伝導率が優れていることは、
例えばクロム鉄鉱石とマグネシアクリンカーとを主原料
としたクロマグ煉瓦の熱伝導率が１．１０Kcal／mh℃ a
t300℃であることからも容易に推測できる。更に、従来
のシャモット煉瓦は淡褐色〜灰黒色が殆どであるが、本
発明品は、淡黄緑〜淡黄赤色のような明るい色に発色さ
せることが容易で、外観・装飾性にも優れていることが
判る。

【００２６】

【発明の作用・効果】本発明の煉瓦は、天然の超塩基性
岩であるデュナイトを主原料として使用したもので、高
い強度を有するため、重量車の通行する車道にも敷設す
ることができ、しかも、緻密な組織であるため美観も優
れている。更に、原料を安価且つ大量に採取できると共
に加工も容易であるため、経済性にも優れている。

【００２７】従って、寒冷地・積雪地における凍結防止
・融雪促進手段を備えた道路や公園等に敷設するのに好
適である。特に、請求項２のように副原料として鉄鉱石
及びクロム鉄鉱石を添加すると、伝熱性を向上して凍結
防止・融雪機能をより一層向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造工程を示すフローチャートであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凍結防止・融雪促進のための加熱手段を備
えた道路や広場等に敷設するのに適した煉瓦であって、主要化学成分が２（Ｍｇ，Ｆｅ）ＯＳｉＯ₂であるデュ
ナイト（ズンかんらん石）を最大粒径５ｍｍ以下程度に
細かく粉砕したものを主原料として、これに結合剤を添
加して混練、成形したのち焼成することによって得られ
る煉瓦。
【請求項２】凍結防止・融雪促進のための加熱手段を備
えた道路や広場等に敷設するのに適した煉瓦であって、主要化学成分が２（Ｍｇ，Ｆｅ）ＯＳｉＯ₂であるデュ
ナイト（ズンかんらん石）を最大粒径５ｍｍ以下程度に
細かく粉砕したものを主原料に、鉄鉱石及びクロム鉄鉱
石を最大粒径５ｍｍ以下程度に細かく粉砕したものを副
原料にして、副原料の配合割合を０．５〜６．０重量％
として、これら主原料と副原料とに結合剤を加えて混
練、成形したのち焼成することによって得られる煉瓦。