JPS5888161A - セメント生成形品の強度向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセメント等硬化性物を湿式成形する時の生成形
品の強度を向上する方法に関する。更に詳しくは湿式成
形法によって得られた生成形品の生産工程で破損、ひび
割れ等による欠点の発生を防止するためにポリビニルア
ルコール（以後ＰＶＡと略記）鐵ｍｔ−添加することで
「つなぎ」の良好な生成形品とすることにある。

従来から、成形方法は製品に適した種々の方法があり１
手詰め成形方法である流し込みと突き込みの成形法があ
る〇一方機械成形方法では加圧、。

振動、更に加圧振動併用、遠心力、抄造１巻取り、真空
、押出し等の成形方法がある。セメント又はコンクリー
ト、竜ツコウ、セツコウスラク、　ａｌｌカルシウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の水硬性、気硬性
物質は上記の方法で成形される。その中の抄造成形法の
うち丸網式と長網式が用いられ、平板、波板が生産され
ている。抄造方法に懸る原料スラリーには上記のセメン
ト、セツコウ、セツコウスラプ、硅酸カルシウム、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム等水硬性、気硬性のマト
リックスとなるべき原料無機質と、それを捕捉する濾過
繊維及び製品物性を向上する添加繊維が利用されている
。抄造方法による板材の展進方法は抄き上げ後成形プレ
スし、脱水後一定の長さと巾にカットする。更に仁の生
板材は運搬、積層。

脱型、耳切り、Ｗ付は等管しなければならない工程を経
過しなければならず、板の角欠は等による欠点が発生し
、１１品にならず生産性の低下をき虎している。

一過繊維としては例えば種々のパルプ、種々の石綿、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピン、ポ
リエチレン等の繊！Ｈ７？シュ紡糸して得られるフィブ
リル等が一般に用いられている。又、これらの繊維が抄
き上った生板材のマトリックスの「つなぎ」として用い
られている。

実用的には土木建築材料に利用されているノζルプ。

及び石綿は繊維長が短かく十分な「つなぎ」にはなって
おらず、ポリ塩化ビニル又はポリプロピレン繊維やガラ
ス繊維等の合成繊維は長さは自由に変更可能であるが塩
化ビニル又はポリプロピレン繊維はポリオレフィンのた
めにマトリックスへの「つなぎ」の力を発揮できない。

又ガラス繊維はチョツプドストランドとして利用される
のでマトリックス中に不均一に点在するためにマトリッ
クスの「つなぎ」には不充分である。特に長尺物の板材
を得ようとするならばこの「つなぎＪの力が大きくなけ
れば生板材の堆扱いが困難となり製品の歩留りは低下し
、生産性も悪化する。

ここで「つなぎ」とは成形されな柔らかい複合体のマト
リックスをこの添加繊＃１１ｔ−用いて一体化し成形状
態を安定に保持することであり、生板材の引張り強度で
その特性を代用することができる。

本発明らはこの「つなぎ」の効果を発揮するＰＶＡ＠維
を利用することにより、生板強度の大きな板材を得るこ
とを見い出した。ｙに「つなぎ」の力の増強として用い
たＰＶＡ繊維はオートクレーブ養生以外の養生法による
養生によって曲げ強度、衝撃強度の向上に寄与し、釘打
ち、切断性。

表面塗装性等の細工性、加工性、仕上加工性の向上も賦
与できることも見い出した。

湿式成形法によって得られるセメント成形品を得る方法
においてセメント混合物に０．５デニ一ル以上でアスペ
クト比が２００〜２０００．　　更に単繊維の強度がデ
ニール当Ｆ）２．０９以上のＰＶＡ繊維を仕込み固型分
に対し０．０１−１０重量％添加することによって生成
形品の強［を向上する方法である。

抄造成形法による例をとって説明する。代表的な石綿ス
レート板で、セメントマトリックスの他に石綿、パルプ
又は有機合成繊維、耐アルカリガラス繊維又はガラス繊
維が添加されている。−過繊維としての石Ｍ、パルプが
用いられているが。

石綿の繊維長は５クラスで３ｍ８！度で、６クラスでは
０．７〜１．８　ｓａｍと短かく、７クラスでは粉末状
のものとなり、「つなぎＪとしての効果は少ない。

又パルプは０．５■〜１．８露程度のもので十分な「つ
なぎ」の効果を示さない。そのために有機合成繊維とし
てのポリプロピレン繊維で２〜ｌＯデニールでかつ繊維
長も１２〜４５■と長く、アスペクト比でも３６０〜３
０００程度のものが用いられている。しかしこのポリプ
ロピレン繊維もポリオレフィン系の疎水性繊維であるた
めセメントマトリックス中に存在してもそのセメント粒
子と繊維の結合力が弱いためにすりぬけてしまい生板強
度は上らない。更にこれら石綿、）くＡ・プ、ガクス繊
維の混合系でもその「つなぎ」効果は少い。

次にパルプセメント板の例ではセメントとパルプと石綿
及び無機材料を添加したもので抄造法で抄自上げるもの
である。石綿、パルプが濾過繊維として作用するが、「
つなぎ」としては石綿、パルプ以外にポリプロピレン繊
維が用いられている。

しかし石綿スレート板と同じように生板強度は上らす長
尺智の生産性は低下する。その他抄造成形法として用い
られている繊維セラコラ板のセラコラマトリックスの「
つなＩＢ織繊維セラコラスラグ板のセラコラスラグマト
リックスをつなぐ「つなぎ」繊維である石綿、パルプ、
ポリプロピレン繊維、ガラス繊維ａ、ケイ酸カルシウム
板に用いる硅石、硅藻土１石灰マトリックスを「つなぐ
」繊維でめる石綿又はボリグロピレンＩｌｌ＃［、炭マ
グ板、炭カル板等圧添加する繊維質でも生板強度は充分
とは言えない。しかしＰＶＡ繊維を添加することで「つ
なぎ」の力を充分発揮することが可能となった。このＰ
ＶＡ繊維は親水性のために１トリツクスの水分率の影響
をうけにくくかつマトリックスとの親和性が高いためと
思われる。又このＰＶＡＪｌｌｌｆｉＦｉ表面改質によ
りさらに「つなぎ」力金向上することもできる。

長尺物の抄造において２７人繊維を添加することにより
その板材の取扱いであるプレス成形、脱水、運搬、吸引
、脱１耳切り、ｆｆｌ付は等が容易となり製品の欠点が
減少し、かつ生産性が向上した。又盤枠成形法における
脱型の容易性及び製品欠点の減少に効果がある。「つな
ぎ」カを増大するためには細い繊維で繊維長も大きい方
が理論的にはよいが、実用土は繊維の分散性の点からお
のずと限界がある。

本発明は繊度として０．５デニ一ル以上が必要で套る。

このｍｆが０．５デニール以下の方ｔ１よいが細線度に
なりすぎ取扱い性が悪くなり、かつ分散性を悪くする。

又アスペクト比を２００〜２０００としたのは２００以
下では「つなぎ」の効果がなく、２０００以上では良好
な分散は得られず、製品の欠点となるばかりか生板の強
度向上は望めない。

繊維強度は少なくもデニール当り２ｆ以上めればよい。

添加率Ｆｉ製品種類とそれに用いる石綿、パルプの添加
量による。それは生成形品の成形性及び施行性によって
異る大めにＰＶＡ繊維量は０．０１〜ｌＯ重量嚢添加す
ることが好ましい。更に好ましいのは０．０５〜２重量
−がよい。０．０１−未満では添加繊維の本数が少く「
っなぎＪの効果は少く、１Ｏ１ｓ以上添加しても分散性
が悪くなり「っなぎ」の効果は向上しないので意味がな
い。

このＰＶＡ繊維量麹の添加効果は石綿が存在する併用の
場合でも石綿のない場合と同様である。又耐アルカリガ
ラス繊維か存在する場合でも耐アルカリガラス繊維がな
い場合も同様である。パルプが存在する場合で吃パルプ
が存在しない場合も同様である。

ハルフッ種ＩＩＩハ砕木パルプ、クラフトパルプ。

セミケンカルパルプ、亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、ケ
ングランドパルプ、更にグンボールや新聞等の古紙、更
に竹、ワラ、こうぞ、みつまた等を用いてもよく特に限
定されない。

混合繊維とセメント単独あるいはセメントと砂等のパー
ライト、蛇紋岩１等の細骨材との混合物。

又更に砂利中砕石等の粗膏材を加えた混合物を用いて屯
よい。更にこれらのセメントモルタル及ヒコンクリート
を鉄筋又は鉄骨構造と併用しセメント混合物として成型
物又は構築物とする材料、又は舗装道路等土木材料とし
てもよい。

次に繊維組成の一部に合成繊維又は合成パルプ。

天然繊維そして金属繊維を使用することができる。

更に詳しくその内容を説明すると使用する合成繊細とし
てはポリオレアイン系のポリエチレン、ポリブーピレン
等のフィラメント又はフィルム状から作つ九スリットヤ
ーン、スプリットヤーン等のストランド、ポリアミド系
のナイロン６、ナイロン６６、その他ポリアクリルニト
リル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエス
テル、ポリイミド、ポリアミドイミド等のケブラーなど
のテヨツフドストランドを併用することができる。

又合成パルプとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、
又は更にそれらポリマ〜に無機充填物を混合したポリマ
ー′ｔ−７ラツシユ紡糸して得たもの等も使用すること
ができる。

これら有機合成繊維を添加することＦｉ、伸度の大きい
、かつ低ヤング率のものを加えることによって曲げ強度
のみならず耐衝撃性を向上させる効果を合わせて有する
ものになる。

次に天然繊維としては植物系のパルプ以外の木綿、マニ
ラ麻、黄麻ｅＩＩｓ三役、雁皮、動物系の羊毛、獣毛で
もよい。これらはモルタル中の繊維分散及び軽量化を助
ける。

金属繊維には鉄、錫、各種ステンレススチールの鐵艙状
のもの又はストランド状のものでよい。

その他炭素繊維、雲母等を使うことができる。

これら繊維補強セメントモルタル又はコンクリート等を
成形する方法は種々あるが特に限定されるものでない。

例えば加圧成型法、振動成型法。

振動及び加圧併用成型法、遠心力成型法、抄造成型法１
巻取成型法、真空成型法、そして押出し成製法に利用で
きる。

とのＰＶＡ繊維の利用の範囲は抄造法で成製される石綿
スレート、波形石綿スレート、石綿セメント板、及びそ
の二次製品、石綿セメントパーライト板、石綿セメント
管、パルプセメント板、ノシルプセメントハーライト板
、石綿セメント円筒、７゛′ 繊維セラコラ板、七ツコウスラ襲゛板、ケイ酸カルシウ
ム板、炭酸マグネンウム板、炭酸カルシウム仮、等、加
圧成型法振動成型法でのセメント瓦、木毛及び木片セメ
ント板、コンクリート板、コンクリートブロック人造石
１モルタル板、チラシブロック、チラシタイル、鉄筋コ
ンクリート組立塀、コンクリートプレハブｍ材、プレス
トレスコンクリートダブルニスラグ等構造材、矢板又は
鉄筋コンクリート矢板、プレストレスコンクリート矢板
。

遠心鉄筋コンクリート基礎くい、鉄筋コンクリート管、
遠心鉄筋コンクリート管、遠心鉄筋コンクリートボール
等セメント・石膏等を凝固させて用いる場合の生成形品
のマトリックス補強材として十分利用できる。

前述したセメント製品に限らずこれら以外の構造物、建
築内外装部材、土木材料に応用使用することができ、そ
の具体的な利用方法には次の各種用途が示される。まず
第一に土木関係に用いられるものとしては道路舗装材料
として例えば一般道路の舗装、高速道路、滑走路、オー
バレイ、歩道橋の舗装、僑床の舗装、それらの補修材又
は歩道用板勢に利用できる。又成形型枠として用いる戯
枠、捨型枠に本利用できる。パイプ類としてはＪ２水管
、電らん管、ケーブルダクト等がめる。又道路部材とし
ては防音材、道路標識、舗装補強材。

匈＃１１．　　トンネル内装物、パイル等に利用できる
。

第２に建摘関係部社としては外装材料があり、そレル、
外装レリーフに用いることができる。又内装材料として
は壁材、レリーフ、床材、天井材に利用することができ
る。その他型枠、捨て型枠。

床板、Ｆｉす、機械台基礎、原子炉圧力容器、液化石油
ガスの容器、建築物内の間仕切り１階段材料があけられ
る。第３に海洋又は漁業部材としては船舶用機材、ボー
ト等フェロセメント用セメント材料とすべく薄いシェル
構造組成物に用いるもの。

浮子、浮桟橋、漁礁、テトラポット等消波ブロック、瞼
岸ブロック、に利用できる。第４に農業。

畜産関係部材としてはタンク、サイロ、苗床、フェンス
ポット、鉢、フラワーポット、側溝等の矢板等に利用で
きる。その他放射性物質等廃棄物処理用の容器等の材料
に使用することができる。その他材料の使用に関しては
限定される４のではないＯ 使用するｐＶＡ繊維はアセタール化処理してもよいし、
アセタール化しなくてもよい。実施例に示すようにテス
トの結果から得られた製品収率もＰＶＡ繊維を添加した
ものと添加しないものとを比較するとＰＶＡ繊維を添加
したものの方力ぶはるかに良好でめった。

次に実施例にて説明する０ 実施例１ アスベストは５８クラスのものを用い、ノ（ルプは新聞
古紙を用い、繊維としてポリプロピレン（大和紡ＪＩＩ
１１２デニールで繊維長５日、乾強度５．６？　／ｄ　
ｒ　＊伸ｇＬ４ｏ１）繊維とＰＶＡ繊維としてはクラレ
製のＲＫ２０３Ｘ６　（２デニールで繊維長６■。

乾強Ｆｉｔ　ｌ　Ｏ，４ｆ／ｄｒ　、伸Ｗｔ６．４チ）
ｔ−用いた。

これらを仕込重量比で表−１に示す組成で約１００　ｔ
／ｌのセメント・スラリーを作り丸網式抄造機にて抄造
した。２０　ｐＩ）’になるようにメーキングロールに
積層後メーキングロールから剥がしたグリーンシートを
引張試験機にて測定した０又、同一試料の水分率も測定
した０その結果を表−１に示した０ 表　　−ｌ この結果Ｉ６１は石綿セメント板でわるがめまり強い生
板残置は示さすム２のＰＶＡ繊維の入ったものは約２０
％増となった。それに比較してボリプロピレン繊維入の
ム３Ｆｉ生板強度Ｖｉあまり上らなかっな。又、Ａ４の
アスベストとパルプのみでは「つなぎ」成分が少く、そ
の生板強ｉＦｉ低い４のでめった。しかし４５のＰＶＡ
繊維を添加することＫよって生板強度は向上した。

実施例２ 本実施例はアスベストに５Ｒクラスのものを用い、パル
プは新聞古紙を用いた。無機物添加材として蛇紋岩管用
いた。添加繊維ＦｉＰＶＡ繊維としてクラレ製のＲＢ２
０３Ｘ６　（２デニールで繊維長６ｗｘ＊乾強度６．２
　ｆ／ｄｒ　１破断伸ｆ１４．８饅）を用いた。又ポリ
プロピレン繊維としては大和紡製の２デニｃルで繊維長
５日、乾強ｍｅ　５．６　ｆ／ｄｒ　、伸度４０％のも
のを用いた。

これらの材料を表−２に示すような仕込組成比（重量比
）で仕込んだ。まずアスベストとパルプをパルパーにて
充分離解し、その中へＰＶＡ繊維又はポリプロピレン繊
維を添加し、更に充分な分散が得られるまで離解した０
更に無機物の蛇紋岩を加えセメントを加え約１２０　ｔ
／ｌのスラリーとした。固型分の仕込総蓋は５００に４
とした。これを平板に丸網式抄造機にて２尺×８尺板を
抄き上げた０ 表　　−２ 生板含水率及び生板の引張り強度の測定は実施例１と同
様に行なった。製品中の欠点数は１００枚当りの数を示
した。本発明のＰＶＡ繊維添加のｌｌ＆７はポリプロピ
レン繊維添加のＡ６よりも製品欠点数は少なく歩留りも
向上することが認められた。生板の引張り強度とは埋一
致していた。

特許出願人株式会社クラ　し 代理人弁理士本多　怒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湿式成形法によってセメント成形品を得る方法において
   、セメント混合物に０．５デニ一ル以上でアスペクト比
   が２００〜２，０００．　　更に単繊維強度が２．Ｏｆ
   ／デニール以上のポリビニルアルコール系１１１Ｍを仕
   込み固型分に対し０．０１〜ｌＯ重量饅添加することに
   よって生成形品の強度を向上する方法