JPS5919079B2 - 軽量気泡コンクリ−トの製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高硬度且つ撥水性表面層を有する高強度軽量
気泡コンクリートの製造方法に関する。

軽量気泡コンクリートは、一般にポルトランドセメント
あるいは石灰質原料とけい酸質原料との混合体からなる
水硬性粉末体の水スラリーを、アルミニウム等の金属粉
末で発泡せしめるか、あるいは界面活性剤、蛋白質分解
物の如き起泡剤等で泡立てるかした後成形し、高強度を
付与させる為に一般的に１６０〜２１０°Ｃの高温高圧
条件下で水蒸気養生を行なわせしめて製造されている。

しかし、軽量気泡コンクリートは軽量化に伴うセメント
組織の結合力が低下する為、本来脆弱であり、表面硬度
が低く傷付き易いこと、表面が粉状にくずれ易いこと、
取扱い中に欠は落ちのしやすいこと、又多孔質なるが為
に吸水性が極めて大きいこと等の欠点を有している。

かかる軽量気泡コンクリート体を実際に建材、その他の
用途に使用する場合には、通常その表面に防水被覆層が
塗布されるが、かかる場合でも塗布処理剤の付着性が基
材の吸水性と粉つぽさの為に極めて悪く、このため施工
後に、はくり、ふくれなどの欠陥が見られた。

軽量気泡コンクリートは自然石のような美観を持ち、そ
の表面状態も特長の一つになっているが、上記の如き理
由により、これまでその特長を活かしきれなかった。

本発明は、かかる軽量気泡コンクリートの欠点を改質し
、本来該コンクリ′−トのもつ特長を最大限に発揮させ
ようとするものであり、同時に工業的に容易に且つ安価
に高強度軽量気泡コンクリートを製造しようとするもの
である。

本発明方法によって得られる軽量気泡コンクリートの特
長は、軽いこと、加工がし易いこと、断熱性が優れるこ
と、表面硬度が高いこと、表面撥水性があること、独特
の表面美観を有すること、長期耐久性が優れること、な
どに加え、従来の軽量気泡コンクリートの製造工程を大
巾に変えることなく基材の硬化と同時に表面の改質を一
挙に成し遂げる省エネルギー的であること等があげられ
る。

本発明者等は軽量気泡コンクリートの改質を行うにあた
り、その表面状態について綿密に調査を行った結果、■
表面に撥水性を与え且つその特性を長期間維持するため
には、表面層付近に疎水性官能基を導入し、且つその官
能基が基材と一体化されねばならないこと、■表面硬度
を高めるためには、基材表面層にガラス質のけい酸物質
を供給し、高温高圧水蒸気養生を行い基材表面層におい
て基材と一体化させねばならないこと、更に■独特の表
面状態を維持させるためには、上記物質が基材表面層中
に含浸されねばならないこと、などを見いだし、本発明
を完成させるに到った。

すなわち本発明は、水硬性セメント物質と水との混練体
よりなる軽量気泡コンクリート基材の製造工程において
該基材のセメントスラリーを型枠に打設し、凝結させた
後、該凝結体に水溶性金属有機シリコネートを水溶性け
い酸塩水溶液よりなる処理剤を含浸せしめ、然る後に高
温高圧水蒸気養生を行うことを特徴とする軽量気泡コン
クリートの製造方法に関するものである。

本発明により上記した特長を有する軽量気泡コンクリー
トが得られる理由は、水溶性有機金属シリコネート化合
物が持つシラノール基が軽量気泡コンクリート凝結体中
のけい酸質または、高温高圧水蒸気養生過程で生成する
カルシウムイオン等の多価金属イオンと水溶性けい酸塩
とが高温高圧水蒸気下においてのみ化学的に結合し、水
溶性有機金属シリコネートのシリコン原子に直接結合し
ている疎水性有機官能基が基材表面層に導入され、且つ
基材との一体化が成されることによるものと考えられる
。

しかし水溶性有機金属シリコネートを単独で軽量気泡コ
ンクリート表面層と反応させても、逆に有機官能基が基
材の硬化を阻害し、目的とする高強度軽量気泡コンクリ
ートが得られない。

本発明者らの研究によると、かかる基材の硬化阻害要因
は、水溶性けい酸塩を併用することにより除去されるが
、この理由は水溶性けい酸塩中のけい酸イオンミセルが
軽量気泡コンクリート表面層のセメント質マトリックス
表面に析出し、有機官能基と上記マトリックスとの直接
的接触を防ぎ、基材硬化阻害が取り除かれるものと考え
られる。

従って本発明の目的を達成するためには、水溶性有機金
属シリコネートと水溶性けい酸塩の併用は不可欠であり
、更に基材とこれら物質を一体化させるためには、上記
混合液を軽量気泡コンクリート凝結体表面層に含浸させ
た後に高温高圧水蒸気養生を行うことが必要である。

又、水溶性珪酸塩水溶液で該凝結体を処理した後に、次
いで有機金属シリコネートで処理し高温高圧養生で処理
する工程も考えられるが、この処理では凝結体表面層に
於いて各々の成分は三次元的に絡みあった構造を形成さ
れにくく均一で緻密な層が得られがたく目的とする軽量
気泡コンクリート体を得ることができない。

本発明で用いる処理剤は、水溶性有機金属シリコネート
水溶液と水溶性けい酸塩水溶液とを固形分重量比で３＝
９７〜８０：２０の範囲内で混合されていなければなら
ないが、これら範囲外では、いずれも本発明の目的とす
る特長ある軽量気泡コンクリートは得られない。

上記処理剤が水溶液であること、および軽量気泡コンク
リート凝結体が吸水性に富むことから必然的に処理剤が
凝結体表面に含浸され、軽量気泡コンクリート表面が持
つ独特な美観が保たれる。

本発明の処理剤濃度は、３％〜４５％（重量）程度が好
ましく、これら範囲外では凝結体中への処理剤の適度な
含浸が成されない。

また好ましい処理剤の含浸量は、水溶性有機金属シリコ
ネート及び水溶性けい酸塩固形分に換算してコンクリー
ト凝結体ｉｎ当たり１０１〜１３００Ｓ’であり、これ
ら範囲外では、それぞれ表面改質が達成されない。

本発明に用いられる水溶性有機金属シリコネートとは、
ソジウムメチルシリコネート、ソジウムエチルシリコネ
ート、ソジウムフェニルシリコネート、ソジウムベンジ
ルシリコネート、ソジウムプロビルシリコネート、ポタ
シウムメチルシリコネート、ポタシウムエチルシリコネ
ート、ボタンラムフェニルシリコネート、ポタシウムベ
ンジル’／’）−１：＊−）１．ｌ”タシウムプロピル
シリコネートおよび上記シリコネートに結合されている
有機官能基が組合された有機金属シリコネートがあげら
れる。

また、水溶性けい酸塩とは一般式Ｍ２０・ｎ５ｉ０２で
あられされるｎ＝１〜１０の水溶性けい酸塩で周期律表
第１Ａ族に属するアルカリ金属とけい酸からなるアルカ
リ金属けい酸塩、第３級アミンとけい酸からなる第３級
アミンけい酸塩、第４級アミンとけい酸よりなる第４級
アンモニウムけい酸塩、及びグアニジンとけい酸よりな
るグアニジンけい酸塩、などがあげられる。

アルカリ金属けい酸塩としてはけい酸ナトリウム、けい
酸カリウム、けい酸リチウム、けい酸セシウムなどが使
用でき、また、第３級アミンけい酸塩としてはけい酸ト
リエタノールアミン、第４級アンモニウムけい酸塩とし
ては、けい酸テトラメタノールアンモニウム、ケい酸テ
トラエタノールアンモニウムなどが使用できる。

本発明の処理剤は上記成分Ｑほかに、着色顔料などの補
助材料を含んでいてもよい。

本発明では、上記成分よりなる処理剤を、軽量気泡コン
クリート凝結体に、浸漬、はけ、スプレ− ロール、フ
ローコート、シャワーなどの方法により含浸せしめ、オ
ートクレーブ中にて高温高圧水蒸気養生を行う。

特に、浸漬法を採る場合に脱型前に型枠ごと処理液に浸
漬し、該処理液をセメント凝結体に含浸させると同時に
処理液の浮力を利用して脱型することもできる。

この方法によれば処理液を凝結体の全表面より均一に含
浸させることができるほか、処理工程が簡略化されかつ
凝結体が低強度の状態でも脱型可能となり型枠使用回転
率を向上させることができる等のメリットが得られる。

なお、凝結体内部への処理剤の浸漬性と水熱反応を促進
させる方法として上記脱型を予め水中で行った後上記処
理液浴槽中に移して浸漬することもできる。

以下本発明を具体化するため実施例をあげて説明する。

尚実施例中「部」、「％」とあるのはそれぞれ重量部、
重量％を示す。

■ セメントスラリー凝結体の製造側 製造例 １ ポルトランドセメント４０部、けい砂３０部、アルミナ
セメント６．５部、消石灰１．３部よりなる急結性セメ
ント原料１００部をドデシルベンゼンスルフオン酸ソー
タ０．５部とメチルセルロース（商品名：ハイメトロー
ズ９０８Ｈ−４０００信越化学（株）製）０．１部を含
む起泡された水溶液６０部中に投入し混合して比重０．
８６のセメントスラリーを得た後、直ちに１０Ｘ１０Ｘ
４０ｃｒｒＬの型枠に打設し、３０分間放直後脱型した
。

製造例 ２ 消石灰２０部及び生石灰８０部よりなる石灰混合物３５
部とけい砂６５部とアルミニウムパウダー０．０６部、
トリエタノールアミンを石灰混合物１００部に対して１
．５部、水５０部を加えたスラリーを４０℃、相対湿度
８０％に調整された湿空中に置かれた１０Ｘ１０Ｘ４０
ＣｒｒＬの型枠に打設し、４時間放置後比重０．７５の
凝結体を調製し、発泡により型枠上部よりハミ出したセ
メント体をピアノ線でカットしたのち、側枠を脱型した
。

実施例 １〜５ 製造例１及び２にて調製したセメント凝結体に、第１表
で示す種々の処理剤を種々の含浸条件で含浸せしめ、次
いでオートクレーブ養生をすることにより、種々の軽量
気泡コンクリートを調製した。

この硬化体の物性を第１表右欄に示した。

比較例１及び２ 製造例１及び２にて調製したセメント凝結体に、水溶性
有機金属シリコネート（メチルソジウムシリコネート）
又は水溶性けい酸塩（けい酸ソーダ）の各水溶液を含浸
せしめ、オートクレーブ養生を得た。

得られた硬化体の物性を第１表右欄に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水硬性セメント物質と水との混線体よりなる軽量気
   泡コンクリート基材の製造工程において、該基材のセメ
   ントスラリーを型枠に打設し、凝結させた後、該凝結体
   に水溶性金属有機シリコネート水溶液と水溶性けい酸塩
   水溶液よりなる処理剤を含浸せしめ、然る後に高温高圧
   水蒸気養生を行うことを特徴とする軽量気泡コンクリー
   トの製法。