JPS5929549B2 - Manufacturing method of cement products - Google Patents

Manufacturing method of cement products

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JPS5929549B2
JPS5929549B2 JP13896680A JP13896680A JPS5929549B2 JP S5929549 B2 JPS5929549 B2 JP S5929549B2 JP 13896680 A JP13896680 A JP 13896680A JP 13896680 A JP13896680 A JP 13896680A JP S5929549 B2 JPS5929549 B2 JP S5929549B2
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cement
firing
product
hardening
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省三 原田
達也 永田
正記 三羽
哲也 小出
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、セメントと骨材及び水とを混練してなるセ
メント混練物を所望の形状に成形した後、水中または気
中等でセメント粒子を水相反応させることにより、硬化
したセメント成形品を得る方法の改良に関し、主原料と
してのセメントと骨材に、添加物としてのカルシウム化
合物をCaOに換算して、対セメント重量比で5%以下
の僅少量加えたものを、適量の水で十分混練してなるカ
ルシウム添加セメント混練物を、所望の形状に加圧成形
し、この成形工程に続く水和硬化工程を、時間的に先に
行う予備的な水和硬化工程と、時間的に後に行う本格的
な水和硬化工程とに区分して行うと共に、この予備的水
和硬化工程と本格的水和硬化工程との間に、予備的水和
硬化工程を経た中間製品を高温焼成する工程を組み込む
ことにより、従来のセメント成形品に比して一段と機械
的強度の優れたセメント成形品を得ることができるよう
にしたセメント製品の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention involves forming a cement mixture obtained by kneading cement, aggregate, and water into a desired shape, and then subjecting the cement particles to a water phase reaction in water or air. Regarding the improvement of the method for obtaining hardened cement molded products, a very small amount of a calcium compound as an additive, calculated as CaO, is added to the cement and aggregate as the main raw materials, and is less than 5% by weight of cement. A preliminary hydration hardening step in which a calcium-added cement kneaded product obtained by sufficiently kneading with an appropriate amount of water is pressure-molded into a desired shape, and a hydration hardening step following this molding step is carried out first in terms of time. and the full-scale hydration-hardening process, which is carried out later in terms of time, and between this preliminary hydration-hardening process and the full-scale hydration-hardening process, there is The present invention relates to a method for manufacturing cement products, which incorporates a step of firing the product at a high temperature, thereby making it possible to obtain cement molded products with even greater mechanical strength than conventional cement molded products.

セメント硬化体は、これを450℃以上の高温で加熱す
ると必らず、その機械的強度が著しく劣化する。
When a hardened cement body is heated to a high temperature of 450° C. or higher, its mechanical strength inevitably deteriorates significantly.

例えば、ポルトランドセメント系のセメント硬化体を4
50℃で加熱した場合は、珪酸石灰の水和により生じた
Ca(OH) 2がCaOとH2Oとに分解し、このと
きセメント硬化体の内部に大きな収縮変化が生じるため
、セメント硬化体の機械的強度殊に圧縮強度が著しく劣
化することが知られている〔原田有・酒井亨「耐熱コン
クリートについて」(工業と製品A50第119頁右欄
)〕。
For example, 4 hours of hardened Portland cement cement
When heated at 50°C, Ca(OH)2 generated by hydration of silicate lime decomposes into CaO and H2O, and at this time, a large shrinkage change occurs inside the hardened cement body, so the machine of the hardened cement body It is known that the physical strength, especially the compressive strength, deteriorates significantly [Yu Harada and Toru Sakai, "About Heat-Resistant Concrete" (Industry and Products A50, page 119, right column)].

また、アルミナセメント系のセメント硬化体についても
、その化学的な理由は上記ポルトランドセメントの場合
と同一ではないが、やはり高温加熱によってその機械的
強度が著しく劣化することが知られている〔若林明「ア
ルミナセメント硬化体の高温性状について」(窯業協会
誌69(2)1961年第28頁)〕。
Furthermore, although the chemical reasons for alumina cement-based hardened cement are not the same as those for Portland cement, it is known that the mechanical strength of alumina cement-based cement deteriorates significantly when heated at high temperatures [Akira Wakabayashi] “On the high-temperature properties of hardened alumina cement” (Ceramic Industry Association Journal 69 (2) 1961, p. 28)].

従って、従来はセメント成形品の強度向上のために、セ
メント硬化体を高温焼成するなどということは誰も考え
及ばぬことであった。
Therefore, in the past, no one had thought of firing a hardened cement body at a high temperature in order to improve the strength of a cement molded product.

このような技術状況であったから、粘土成形品の製造に
際して、粘土成形体の表面に美麗な色調と光沢を与える
ために広く行われている、いわゆる燻化処理も、セメン
ト成形品に対しては、燻化のために必要な高温加熱がセ
メント製品の強度を劣化させるという理由によって、実
際には適用できないと考えられていた。
Due to this state of technology, the so-called smoking treatment, which is widely used to give beautiful color and gloss to the surface of clay molded products when manufacturing clay molded products, is not suitable for cement molded products. , was considered to be impractical because the high temperatures required for fumigation degraded the strength of the cement product.

また、同様の理由により、セメント成形品の表面を施釉
仕上げするについても、種々の制約が存在せざるを得な
かった。
Furthermore, for the same reason, various restrictions have inevitably been imposed on the glazing and finishing of the surface of cement molded products.

すなわち、セメント硬化体の強度劣化が生じない450
℃以下の温度範囲において十分に溶融可能な釉薬でない
と、釉薬を融着するために行う焼成によって施釉セメン
ト硬化体自体が著しく機械的強度の乏しいものとならざ
るを得ないからである。
In other words, the strength of the hardened cement body does not deteriorate.450
This is because unless the glaze is sufficiently meltable in the temperature range of 0.degree.

そこで1974年(昭和49年)日本特許出願公告第1
0530号の発明の如き、低融点のりん酸系フリット釉
が開発されたが、この特殊な釉薬は通常の高融点釉薬に
比して、耐候性においても耐薬品性においても劣るのみ
ならず、それ自体非常に高価であり、しかもこれを用い
た施釉セメント製品の表面は、美的観点から見て余りよ
い出来ばえのものではないという欠点を有していた。
Therefore, in 1974 (Showa 49), the first Japanese patent application announcement was made.
A phosphoric acid-based frit glaze with a low melting point, such as the invention of No. 0530, was developed, but this special glaze was not only inferior in weather resistance and chemical resistance compared to ordinary high melting point glazes. The glazed cement product itself is very expensive and has the disadvantage that the surface of the glazed cement product using it is not very well made from an aesthetic point of view.

この発明の発明者等は、先にセメント成形品の製造工程
中に敢えてセメント硬化体を高温で焼成する工程を組み
込み、その前後に予備的水和硬化工程と本格的水和硬化
工程を行うことにより、従来のセメント製品に比して一
段と機械的強度の優れたセメント製品を製造する方法を
提案した(特願昭52−087196号)。
The inventors of this invention intentionally incorporated a step of firing the hardened cement body at a high temperature into the manufacturing process of cement molded products, and performed a preliminary hydration hardening step and a full-scale hydration hardening step before and after that. proposed a method for producing cement products with even better mechanical strength than conventional cement products (Japanese Patent Application No. 1987-087196).

この発明は、該提案方法の原料であるセメント及び骨材
に、更に添加物としてのカルシウム化合物をCaOに換
算して対セメント重量比で5%以下加えることにより、
製品の機械的強度を更に増強させ得るセメント製品製造
法の改良方法を提供することを目的とするものである。
In this invention, by further adding a calcium compound as an additive to the cement and aggregate, which are the raw materials of the proposed method, in an amount of 5% or less by weight relative to cement in terms of CaO,
The object of the present invention is to provide an improved method for manufacturing cement products that can further enhance the mechanical strength of the products.

この発明はまた、表面に美麗で且つ光沢のある炭素の薄
膜が形成された、いわゆる燻化処理を施したセメント製
品を製造する方法を提供することをも目的とするもので
ある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing a so-called smoked cement product, which has a beautiful and shiny carbon thin film formed on its surface.

この発明の第三の目的は、表面に高融点の釉薬を施した
美麗な施釉セメント製品を製造する方法を提供すること
である。
A third object of the present invention is to provide a method for manufacturing a beautiful glazed cement product whose surface is coated with a glaze having a high melting point.

この発明のその他の目的は、以下の記述により自ずと明
らかになるであろう。
Other objects of the invention will become apparent from the following description.

この発明は、予備的な水和硬化工程を経たセメント硬化
体を高温焼成することによる機械的強度の劣化の程度は
、焼成工程に引続く本格的な水和硬化工程による機械的
強度の増強に比して小さいという事実の発見、すなわち
成形工程の後に、予備的水和硬化工程と本格的水和硬化
工程とを設けその間に高温焼成工程を組み込む場合には
、セメント硬化体を高温焼成しない従来法によるセメン
ト成形品よりも一段と機械的強度に優れたセメント成形
品が得られるという発明者達の研究結果に基礎をお(と
共に、主原料としてのセメント及び骨材に僅少量のカル
シウム化合物を添加するときは、セメント製品の機械的
強度の増強度が更に優れたものになるという新らたな知
見を応用したものである。
This invention aims to reduce the degree of deterioration in mechanical strength caused by high-temperature firing of a hardened cement body that has undergone a preliminary hydration hardening process, due to the increase in mechanical strength caused by the full-scale hydration hardening process that follows the firing process. In other words, when a preliminary hydration hardening process and a full-scale hydration hardening process are performed after the forming process, and a high-temperature firing process is incorporated between them, the hardened cement body is not fired at a high temperature compared to the conventional method. Based on the research results of the inventors, which showed that cement molded products with far superior mechanical strength can be obtained than cement molded products produced by the method, we added a small amount of calcium compound to the cement and aggregate as the main raw materials. This is an application of the new knowledge that the degree of mechanical strength enhancement of cement products is even more excellent.

すなわちこの発明は、セメントと骨材を混合したものに
、深化物としてのカルシウム化合物をCaOに換算して
対セメント重量比で5%以下添加してなる原料に水を加
え、更に必要に応じてガラス繊維などの補強材を加剋十
分に混練する原料混練工程と、この混練物を所望の形状
に成形する加圧成形工程と、この成形体を予備的に水和
硬化させる予備的水和硬化工程と、この予備的工程によ
り得られる硬化体を高温度で焼成する焼成工程と、この
焼成体を十分に水和硬化させる本格的水和硬化工程とを
、この順序で行うことを特徴とするセメント製品の製造
方法である。
That is, this invention adds water to a raw material obtained by adding a calcium compound as a deepening material to a mixture of cement and aggregate in an amount of 5% or less by weight of cement in terms of CaO, and further adds water as necessary. A raw material kneading process in which reinforcing materials such as glass fibers are sufficiently kneaded, a pressure molding process in which this kneaded material is molded into a desired shape, and a preliminary hydration curing process in which this molded product is preliminarily hydrated and hardened. step, a firing step of firing the hardened body obtained by this preliminary step at a high temperature, and a full-scale hydration hardening step of sufficiently hydrating and hardening this fired body, which are characterized in that they are performed in this order. This is a method for manufacturing cement products.

上記の予備的工程を経た硬化体の焼成にあたり還元性の
雰囲気中で燻化剤を焼成させることにより、燻化剤中に
含まれる炭化水素が熱分解することによって生じる微粒
状炭素を予備的硬化体の表面に沈着させるようにすると
、この特別な焼成工程によって、その表面が光沢のある
炭素薄膜で美しく被覆されたいわゆる燻化物が、焼成品
とじて得られる。
When firing the cured product that has gone through the above preliminary steps, the fumigating agent is fired in a reducing atmosphere to preliminarily harden the fine particulate carbon produced by thermal decomposition of the hydrocarbons contained in the fumigating agent. When deposited on the surface of the body, this special firing process produces a so-called smoked product whose surface is beautifully coated with a shiny carbon film.

また上記の予備的工程を経た硬化体の焼成にあたり、予
めこの予備的硬化体の表面に高融点の釉薬を施してお(
と、高温焼成の過程において、この釉薬が予備的硬化体
の表面に融着するので、美麗で且つ光沢に富んだ施釉物
が、焼成品として得られる。
In addition, when firing the cured body that has gone through the above preliminary process, a high melting point glaze is applied to the surface of this preliminary cured body (
During the high-temperature firing process, this glaze fuses to the surface of the pre-hardened product, resulting in a beautiful and glossy glazed product.

この発明によるセメント製品の機械的強度増大のメカニ
ズムは末だ十分に解明されてはいないが。
The mechanism by which this invention increases the mechanical strength of cement products has not yet been fully elucidated.

発明者達は多分次のようなメカニズムによるものであろ
うと考えている。
The inventors believe that this is probably due to the following mechanism.

すなわち、よ(知られているように、水和によるセメン
トの硬化反応は、非常な長年月に亘って進行する。
That is, (as is known, the hardening reaction of cement due to hydration proceeds over many years.

成る研究によると、40μ以上の粗粒クリンカーは30
年以上を経過しても、なおその内部は元のクリンカーの
ままであると言われている。
According to research conducted by
Even after more than a year has passed, it is said that the original clinker inside is still intact.

またアンプレーグ(Anderegg )及びヒューベ
/l/ (Hubbel )の両氏の研究によると、粒
径15〜30μのクリンカーを水和させた場合、7日間
の水和で、粒子表面かられずかに1.5μの厚さしか水
相反応が進行せず、28日間の水和では3.5μの厚さ
、90日間の水和でもわずかに5.0μの厚さまでしか
水和反応が進行しなかったと報告されている〔アンプレ
ーク及びヒユーベル アメリカ材料試験協会会誌192
9、U (Anderegg and Hubbel
: P roe 。
Furthermore, according to research by Anderegg and Hubbel, when clinker with a particle size of 15 to 30 μm is hydrated, only 1.5 μm is removed from the particle surface after 7 days of hydration. It has been reported that the aqueous phase reaction progressed only to a thickness of 3.5μ after 28 days of hydration, and only 5.0μ after 90 days of hydration. [Unpreque and Hübel Journal of the American Society for Testing and Materials 192]
9, U (Anderegg and Hubbel
: Proe.

A、S、T、M、、1929、■)同コンクリート19
30 (Concrete、 1930 ) )。
A, S, T, M,, 1929, ■) Concrete 19
30 (Concrete, 1930)).

このような事実に照らすと、セメント粒子の水和反応は
30〜100日間くらいのところで全体の約%が進行し
、それから数年の長期にわたって極めて除徐にその度を
増して行(が、なお30%以上の未水和部分を内部に残
存していると推測される。
In light of these facts, approximately % of the total hydration reaction of cement particles progresses over a period of about 30 to 100 days, and then increases extremely gradually over a period of several years (but still It is estimated that 30% or more of the unhydrated portion remains inside.

これに対し、本発明の方法によれば、予備的水和硬化工
程を経ることによって表面から数μの厚さまで水和反応
が進行したセメント粒の、硬化した水和表層が、これに
引続(高温焼成工程を経ることによって毀損され、この
硬化水和表層に生じた亀裂が、粒子内部の未水和部分と
粒子外に存在する水との接触通路として機能すると同時
に、硬化過程で遊離したC a (OH) 2 及び
予め原料に添加しておいたカルシウム化合物が高温焼成
工程を経ることによってCaOになり、これが前記硬化
水和表層の亀裂からセメント粒子内に、水と共に浸入す
る。
In contrast, according to the method of the present invention, the hardened hydrated surface layer of the cement grains, in which the hydration reaction has progressed to a thickness of several micrometers from the surface through the preliminary hydration hardening step, The cracks that are damaged by the high-temperature firing process and that occur in the hardened, hydrated surface layer function as contact passages between the unhydrated parts inside the particles and the water existing outside the particles, and at the same time serve as a contact path between the unhydrated parts inside the particles and the water existing outside the particles. a (OH) 2 and a calcium compound previously added to the raw material undergo a high-temperature firing process to become CaO, which infiltrates together with water into the cement particles through cracks in the hardened and hydrated surface layer.

その結果、最後の本格的水和硬化工程の過程においては
、焼成工程を間に介在させることな(、予備的水和硬化
工程をそのま匁継続した場合に比して、粒子表層からよ
り深い粒子内奥部分をも水和させることができ、結果的
には水和反応の粒子内部への進行速度を増大させると共
に、粒子内へ浸入したCaOは吸湿によって Ca(OH)2 になって体積を膨張させるので、粒子
内に存在した空隙はそのほとんどが埋められ、更には空
隙を充填したCa(OH)2 が炭酸化されるので、厚
い硬化表層を有すると同時に密な組織が、比較的短時間
のうちに形成されるのであろうと考えられる。
As a result, during the final full-scale hydration hardening process, the grains can be deep It is possible to hydrate the deep part of the particle, and as a result, the rate of progress of the hydration reaction into the particle is increased, and the CaO that has penetrated into the particle becomes Ca(OH)2 due to moisture absorption and its volume decreases. As Ca(OH)2 expands, most of the voids that existed within the particles are filled, and the Ca(OH)2 filling the voids is carbonated, resulting in a relatively dense structure with a thick hardened surface layer. It is thought that it will be formed within a short period of time.

この発明の発明者達は目下、上記仮説の検証に努めてい
るところであるが、この発明の予備的水相硬化工程の期
間を除く他のすべての条件を同一とした場合、最終製品
の機械的強度は、予備的水和硬化工程の期間が長ければ
長い程、太き(なるという関係にあることを確認してい
る。
The inventors of this invention are currently working to verify the above hypothesis, but when all other conditions are the same except for the period of the preliminary water phase curing process of this invention, the mechanical It has been confirmed that the strength increases as the period of the preliminary hydration hardening process increases.

この事実は上記仮説が妥当性を有することを裏付ける資
料となり得るであろう。
This fact may serve as evidence to support the validity of the above hypothesis.

この発明を、その実施例に基いて説明すると次のとおり
である。
The present invention will be explained based on examples as follows.

実施例 普通ポルトランドセメント100重量部、信濃用川砂2
00重量部、定立石灰2重量部、水60部の調合物を1
0分間混練し、得られたセメント混練物を500を油圧
プレスにより、成形圧lOOkgf/cd、圧力保持時
間4分間の条件で加圧成形して水固形物比0.1のセメ
ント成形物を得る。
Example: 100 parts by weight of ordinary Portland cement, 2 parts by weight of Shinano river sand
00 parts by weight, 2 parts by weight of established lime, and 60 parts of water.
Knead for 0 minutes, and press-mold the obtained cement mixture using a hydraulic press under conditions of a molding pressure of 100 kgf/cd and a pressure holding time of 4 minutes to obtain a cement molded product with a water-solid ratio of 0.1. .

このセメント成形物を気中で1日養生して予備的に硬化
させた後、電気炉で2時間かげて850℃に昇温し、1
5分間の間850℃の高温を保持した後、10時間かけ
て20’Cに降温することにより焼成した。
This cement molded product was preliminarily cured by curing it in air for 1 day, and then heated to 850°C in an electric furnace for 2 hours.
After maintaining the high temperature of 850° C. for 5 minutes, the temperature was lowered to 20° C. over 10 hours for firing.

20℃に冷却後、60℃の湿潤蒸気養生を7日間行って
セメント製品を得た。
After cooling to 20°C, wet steam curing at 60°C was performed for 7 days to obtain a cement product.

このセメント製品の曲げ強度を、スパン45朋、荷重速
度10mrn/mvlに設定したテンシロンで測定した
ところ、112.7 kgf /crAであった。
The bending strength of this cement product was measured using a Tensilon set at a span of 45 mm and a loading rate of 10 mrn/mvl, and found to be 112.7 kgf/crA.

定立石灰を全く加えずに、同一条件で成形、予備的水和
、焼成及び本格的水和を行ったものの曲げ強度は、81
、8 kgf /crAであった。
The bending strength of a product that was formed, preliminary hydrated, fired, and fully hydrated under the same conditions without adding any standing lime was 81.
, 8 kgf/crA.

本発明の出発原料の−っである「セメント」は、ポルト
ランドセメント、アルミナセメントのみならず、フライ
アッシュセメント、高炉スラグセメント、石灰−スラッ
グ系セメント等の混合セメントを包含する概念であり、
この語は種類の如何を問わす水和反応により硬化を示す
すべての物質を指すものとして理解されなければならな
い。
"Cement", which is the starting material of the present invention, is a concept that includes not only Portland cement and alumina cement, but also mixed cements such as fly ash cement, blast furnace slag cement, and lime-slag cement.
This term is to be understood as referring to all substances which exhibit hardening by hydration reactions of any kind.

即ち、本発明によるセメント製品の強度発現は、水和物
によるファンデアワールズカを高め、ケミカルストレス
を作用させて粒子間強度を向上させるものであるから、
成分組成が異なるポルトランドセメント以外のセメント
についても適用し得るものであることは明らかである。
That is, the strength development of the cement product according to the present invention is achieved by increasing van der Waalska due to hydrates and improving interparticle strength by applying chemical stress.
It is clear that the present invention can also be applied to cements other than Portland cement, which have different component compositions.

また本発明の出発原料の一つである「骨材」は、焼成工
程における高温焼成において急激な膨張や収縮を生じな
い、温度一体積変化の小さなものであることが必要であ
る。
Further, the "aggregate", which is one of the starting materials of the present invention, must be a material that does not undergo rapid expansion or contraction during high-temperature firing in the firing process and has a small temperature-volume change.

この要求を満たすものとしては、例えば重晶石に代表さ
れる重量骨材、砂、砂利、砕石、スラグ、陶器質シャモ
ット、磁器質シャモット等の普通骨材、並びに人工軽量
骨材に代表される軽量骨材等が挙げられる。
Examples of materials that meet this requirement include heavy aggregates such as barite, normal aggregates such as sand, gravel, crushed stone, slag, ceramic chamotte and porcelain chamotte, and artificial lightweight aggregates. Examples include lightweight aggregate.

就中、本発明の特色である機械的強度の増大効果の観点
から、特に推奨できるのは陶器質又は磁器質ヅヤモット
である。
Among these, from the viewpoint of the effect of increasing mechanical strength, which is a feature of the present invention, ceramic or porcelain clay is particularly recommended.

本発明の重要な添加物である「カルシウム化合物」は、
焼成工程を経ることによってCaOを生成し、空隙部を
埋めるものでありさえすればその種類を問わない。
"Calcium compound" which is an important additive of the present invention is
Any type of material can be used as long as it generates CaO through the firing process and fills the voids.

主要なものとしてはCaCO3、Cao 、 Ca (
OH) 2、CaCO3・MgCO3等がある。
The main ones are CaCO3, Cao, Ca (
OH) 2, CaCO3, MgCO3, etc.

なお、カルシウム化合物の添加量と製品の曲げ強度との
関係は、セメントの種類並びに予備的水和硬化の方法及
び日数の相違に応じて、すなわち予備的水和硬化工程に
おいてセメントから遊離するC a (OH) 2
の量に応じて多少変化するものであるが、一般的に言っ
て、カルシウム化合物をCaOに換算して対セメント重
量比で5%を越えて添加する場合には、無添加の場合よ
り製品の曲〉げ強度が低下するので、この添加量はCa
Oに換算して対セメント重量比で5%以下であることが
必要である(後出の第1表参照のこと)。
The relationship between the amount of calcium compound added and the bending strength of the product depends on the type of cement and the method and number of days of preliminary hydration hardening. (OH) 2
Although it varies somewhat depending on the amount of calcium compound, generally speaking, when calcium compounds are added in an amount exceeding 5% by weight of cement in terms of CaO, the quality of the product is lower than when no calcium compound is added. Since the bending strength decreases, this amount of Ca
It is necessary that the weight ratio of O in terms of cement weight is 5% or less (see Table 1 below).

この限定は、従来と同様に、添加されたCaOの吸湿崩
壊による危険を考慮したものであるが、しかし、セメン
ト製品へのカルシウム化合物の添加は、常に必ずしも吸
湿による崩壊につながるわけではなく、一定の量以下の
添加であれば、カルシウム化合物を全熱添加しない場合
に比して却ってセメント製品の強度を十分に向上させる
ものであるという新規な知見にもとすいて、本発明では
、カルシウム化合物の添加量を前記の如く規定したもの
である。
This limitation, as in the past, takes into account the risk of hygroscopic disintegration of added CaO; however, the addition of calcium compounds to cement products does not always lead to hygroscopic disintegration; Based on the new finding that the strength of cement products can be sufficiently improved if the calcium compound is added in an amount of The amount of addition is defined as described above.

次に本発明における加圧成形の成形圧は30kgf/c
rA以上であることを要し、殊に50kgf /crA
以上であることが望ましい。
Next, the molding pressure of pressure molding in the present invention is 30 kgf/c
rA or more, especially 50kgf/crA
The above is desirable.

この成形圧の圧力保持時間は5分間以下で十分である。A pressure holding time of 5 minutes or less is sufficient for this molding pressure.

また焼成工程における焼成温度は650〜950℃であ
ることが望ましい。
Further, the firing temperature in the firing step is preferably 650 to 950°C.

ポルトランドセメント100重量部、磁器質シャモット
200重量部からなる主原料に、CaC03(足立石灰
)を0〜30重量部まで添加増量した数種類のカルシウ
ム添加原料を用い、これら原料に水60重量部を加えて
10分間混練して得られたセメント混練物を、500ト
ン油圧プレスにより、成形圧100 kgf /cr7
t、圧力保持時間4分間の条件で加圧成形して水固形物
比0.1のセメント成形物を得、これを気中で1日養生
した後、前記実施例と同一条件で焼成及び本格的水和硬
化させて製造した各種セメント製品の曲げ強度を実測し
たところ、CaC03(足立石灰)の添加量と製品の曲
げ強度との間には第1表に示す如き関係があった。
Several types of calcium-added raw materials were used, with the main raw materials consisting of 100 parts by weight of Portland cement and 200 parts by weight of porcelain chamotte, and the amount increased by adding CaC03 (Adachi lime) to 0 to 30 parts by weight, and 60 parts by weight of water was added to these raw materials. The cement mixture obtained by kneading for 10 minutes was molded using a 500-ton hydraulic press at a molding pressure of 100 kgf/cr7.
t, a cement molded product with a water-solid ratio of 0.1 was obtained by pressure molding under the conditions of a pressure holding time of 4 minutes, and after curing it in air for 1 day, it was fired and subjected to full-scale molding under the same conditions as in the previous example. When the bending strength of various cement products manufactured by hydration hardening was actually measured, there was a relationship as shown in Table 1 between the amount of CaC03 (Adachi lime) added and the bending strength of the products.

この第1表から明らかな如(、最終製品の曲げ強度は原
料のポルトランドセメント100重量部に対してCaC
O3を6重量部加えたときが最大であり、10重量部以
上加えた場合には無添加のときよりも曲げ強度が低化す
ることが判かる。
As is clear from Table 1 (the bending strength of the final product is
It can be seen that the bending strength is maximum when 6 parts by weight of O3 is added, and when 10 parts by weight or more is added, the bending strength becomes lower than when no additive is added.

ポルトランドセメント100重量部に対してCaCO3
を8重量部加えることは、このCaCO3をCaOに換
算して対セメント重量比で表現すると4.48重量%の
CaOを添加することと等価である。
CaCO3 per 100 parts by weight of Portland cement
Adding 8 parts by weight of CaCO3 is equivalent to adding 4.48% by weight of CaO when expressed as a weight ratio to cement.

従って、第1表は、カルシウム化合物をCaOに換算し
て対セメント重量比で5%以下加えることにより、製品
の曲げ強度をより増大させることが可能であることを示
していると言えるのである。
Therefore, Table 1 can be said to show that it is possible to further increase the bending strength of the product by adding a calcium compound in an amount of 5% or less based on the weight of cement in terms of CaO.

本発明によって得られたセメント製品の曲げ強度が増大
する理由は、セメントの粒子間に存在するゲルポアと呼
ばれる微小空隙(直径26λ以下)やキャピラリーポア
と呼ばれる小空隙(直径26λ以上)よりなる空隙部に
CaOが比較的多量に浸入し、空隙部に浸入したCaO
はやがて吸湿によりCa (OH) 2 となり、こ
れによって体積が膨張して空隙部に充填状態となるから
である。
The reason why the bending strength of the cement product obtained by the present invention is increased is due to the voids that exist between the cement particles, consisting of micro voids called gel pores (diameter of 26λ or less) and small voids called capillary pores (diameter of 26λ or more). A relatively large amount of CaO infiltrated into the cavity, and CaO infiltrated into the void.
This is because Ca (OH) 2 eventually becomes Ca (OH) 2 due to moisture absorption, which expands the volume and fills the voids.

かかる空隙部の充填による効果は、第1に、充填により
セメント粒子間距離が短かくなる結果、ファンデアワー
ルズカが太き(なって強度向上に寄与することであり、
第2に、充填したC a (OH) 2 が炭酸化さ
れることにより、厚い硬化表層を有すると同時に密な組
織が比較的短時間のうちに形成され、強度向上に寄与す
ることであり、第3に、上記の如き密な組織がカルシウ
ム化合物の膨張力に耐えながら形成されるため、いわゆ
るケミカルストレスが作用して強度向上に寄与すること
である。
The effects of filling such voids are, firstly, that the distance between cement particles becomes shorter due to filling, and as a result, van der Waalska becomes thicker (which contributes to improved strength).
Second, by carbonating the filled C a (OH) 2 , a thick hardened surface layer and a dense structure are formed in a relatively short time, contributing to improved strength. Thirdly, since the above-mentioned dense structure is formed while enduring the expansion force of the calcium compound, so-called chemical stress acts and contributes to improving the strength.

本発明により製造したセメント製品の機械的強度を、製
造過程に焼成工程を組み入れない従来法によって製造し
たセメント製品と比較するために、次の如き対比試験を
行った。
In order to compare the mechanical strength of the cement product manufactured according to the present invention with that of a cement product manufactured by a conventional method that does not include a firing process in the manufacturing process, the following comparative test was conducted.

すなわち、セメントと骨材との配合割合が1:2となる
ように調合した原料に対し、対セメント重量比(CaO
に換算しない値)2,0%のCaCO3を添加したもの
に水を加え混練してなるセメント混練物を加圧成形して
得たセメント成形小片1〜6を、本発明方法の工程順に
従って、1週間湿気中養生の後、800℃で10分間焼
成してから3週間水中養生することによって得た製品(
A群)と、セメントと骨材の配合割合が上と同一(1:
2)となるように調合した原料に対し、単に水のみを加
えて混練してなるセメント混練物を上と同一条件で加圧
成形して得たセメント成形小片1′〜6′を従来法によ
って、4週間水中養生することによって得た製品(B群
)との曲げ強度を試験したところ第2表の如き結果が得
られた。
In other words, for raw materials prepared so that the mixing ratio of cement and aggregate is 1:2, the weight ratio to cement (CaO
Cement molded pieces 1 to 6 obtained by pressure molding a cement mixture obtained by adding water and kneading 2.0% CaCO3 (value not converted to A product obtained by curing in humidity for one week, baking at 800℃ for 10 minutes, and curing in water for three weeks (
Group A) and the mixture ratio of cement and aggregate is the same as above (1:
2) A cement mixture obtained by simply adding water and kneading the raw materials prepared as shown in 2) was pressure-molded under the same conditions as above, and molded cement pieces 1' to 6' were obtained by the conventional method. When the bending strength of the products obtained by curing them in water for 4 weeks (Group B) was tested, the results shown in Table 2 were obtained.

なお、セメント成形小片1〜6及び1′〜6′の大きさ
はすべて210X30X30朋、使用骨材の種類は、試
験片1(1りが8メツシユアンダーで嵩比重が2.39
の磁器質ノヤモット、同2(2’)が8メツシユアンダ
ーで嵩比重が2.36の磁気質シャモット、同3(3’
)が35メツシユアンダーの磁器質シャモット、同4(
4’)が8メツシユアンダーの陶器質シャモット、同5
(5’)が35メツシユアンダーの抗火石、同6(6’
)が水滓である。
The sizes of the cement molded pieces 1 to 6 and 1' to 6' are all 210 x 30 x 30, and the type of aggregate used is test piece 1 (1 is 8 mesh under and the bulk specific gravity is 2.39).
porcelain Noyamotte, 2 (2') is 8 mesh under, magnetic chamotte with a bulk specific gravity of 2.36, 3 (3')
) is 35 mesh under porcelain chamotte, same 4 (
4') Ceramic chamotte with 8 mesh under, same 5
(5') is 35 mesh under firestone, same 6 (6')
) is water slag.

また使用試験装置は、東京衡機株式会社製の小型材料試
験機FSP−500であり、試験条件はスパン間隔9Q
mm、荷重速度12mm/minであった。
The test equipment used was a small material testing machine FSP-500 manufactured by Tokyo Hoshiki Co., Ltd., and the test conditions were span spacing of 9Q.
mm, and the loading speed was 12 mm/min.

上記第2表から明らかな如(、いずれの骨材を用いた場
合においても、原料にカルシウム化合物を添加し、且つ
焼成工程を組み込んだ本発明方法による製品(A群)の
方が、焼成工程のない従来法による製品(B群)に比し
てその曲げ強度は大きくなっている。
As is clear from Table 2 above, no matter which aggregate is used, the products produced by the method of the present invention (Group A), in which a calcium compound is added to the raw material and a calcination process is incorporated, have a higher calcination process. Its bending strength is greater than that of products produced by the conventional method (Group B).

本発明の効果は、単に製品の機械的強度が優れている点
に止まるものではない。
The effects of the present invention are not limited to simply superior mechanical strength of the product.

本発明方法を採用することによる最大のメリットは、高
温焼成によって機械的強度の向上を図ることができるた
め、セメント製品に燻化処理と高融点釉薬の施釉とを可
能にした点にある。
The greatest advantage of adopting the method of the present invention is that it is possible to improve mechanical strength through high-temperature firing, making it possible to smoke and glaze cement products with a high-melting-point glaze.

殊にセメント製品の施釉に際し、従来は使用不可能とさ
れていた安価ではあるが融点が高いフリット釉が使用可
能になったこと、並びにこのフリット釉に長石、粘土等
の生原料を適宜に配合して、第3表及び第4表に例示す
る如き、耐候性・耐磨耗性・耐薬品性に優れると同時に
施釉面の色彩・光沢に申し分のない、セメント製品に好
適の釉薬が使用できるようになったことによって、建築
界をはじめ関連産業分野において、セメント製品の新規
且つ広範な需要を生み出し得る点に、本発明の極めて優
れた産業上の利用可能性が認められるであろう。
In particular, when glazing cement products, it has become possible to use an inexpensive frit glaze with a high melting point, which was previously considered unusable, and the addition of appropriate raw materials such as feldspar and clay to this frit glaze. As a result, glazes suitable for cement products can be used, as illustrated in Tables 3 and 4, which have excellent weather resistance, abrasion resistance, and chemical resistance, and at the same time, have perfect color and gloss on the glazed surface. As a result, it will be recognized that the present invention has excellent industrial applicability in that it can create new and wide-ranging demand for cement products in the construction industry and other related industrial fields.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 主原料としてのセメントと骨材に添加物としてのカ
ルシウム化合物を、CaOに換算して対セメント重量比
で5%以下加えたものに水を加え、更に必要に応じて補
強材を加えてなる原料を十分に混練する原料混練工程と
、この混練物を所望の形状に成形する成形工程と、この
成形体を予備的に水和硬化させる予備的水和硬化工程と
、この予備的工程により得られる硬化体を650〜95
0℃で焼成する焼成工程と、この焼成体を十分に水和硬
化させる本格的水和硬化工程とを、この順序で行うこと
を特徴とするセメント製品の製造方法。 2 前記補強材として、ガラス繊維、セラミック繊維、
金属繊維又は金属線を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のセメント製品の製造方法。 3 前記焼成工程における焼成は、還元性の雰囲気中に
おいて燻化剤を燻焼させることにより、燻化剤中に含ま
れる炭化水素が熱分解することによって生じる微粒状炭
素を焼成対象物の表面に沈着させるようにして、行われ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に
記載のセメント製品の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A calcium compound as an additive is added to cement and aggregate as the main raw materials in an amount of 5% or less by weight of cement in terms of CaO, and then water is added, and if necessary, A raw material kneading step of sufficiently kneading the raw material with a reinforcing material added thereto, a molding step of molding this kneaded material into a desired shape, and a preliminary hydration hardening step of preliminarily hydrating and hardening this molded product, The cured product obtained by this preliminary step is 650 to 95%
A method for manufacturing a cement product, characterized in that a firing step of firing at 0° C. and a full-scale hydration hardening step of sufficiently hydrating and hardening the fired body are performed in this order. 2 As the reinforcing material, glass fiber, ceramic fiber,
A method for manufacturing a cement product according to claim 1, characterized in that metal fibers or metal wires are used. 3. In the firing step, the smoking agent is smoldered in a reducing atmosphere, so that fine particulate carbon generated by thermal decomposition of the hydrocarbons contained in the smoking agent is deposited on the surface of the object to be fired. The method for producing a cement product according to claim 1 or 2, characterized in that the method is carried out by depositing the cement product.
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