JPS60501454A - 結合凝集体構造物およびその製造方法 - 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】 結合凝集体構造物およびその装遣方法 狡五分団 本発明は一般的には結合凝集体構造物およびその製造方法に関し、特に結合凝集 体を積層した建物（壁、床および天井）用パネル構造およびその製造方法に関す る。

背景技術 結合凝集体構造物は耐火の目的（例えば、米国特許第３，２８５，７５８号）で 又屋外の荷重支持および道路補修の用途の目的（例えば米国特許第４．０５９， ４５５号）で知られている。周知の構造物を形成するのに用いられる混合物はリ ン酸アンモニウム成分の高い含有量を必要とする。このようなものは実用的でな く、特に屋外又は、結合反応によって発生した高濃度のアンモニウムガスを除去 するのに良好な換気が利用できないような建設現場での多くの目的には危険です らある。

従って、本発明の目的は、先行技術の構造物およびその製造方法の欠点を回避す る結合凝集体構造物およびその製造方法を提供することにある。

本発明の目的は又、種々の密度、圧縮率、形状、反射率、断軌およびエネルギ伝 達特性、耐火特性等のうちの任意の１つをもつ結合凝集体構造物を提供すること にある。

本発明の他の目的は、例えば、炉、ストーブヒーク、輻射熱パネル、壁面、床面 、天井面、建物および室の仕切、倉庫および貯蔵空間、加熱および処理帯域、等 におけるようなパネル構造のエネルギ効率を改善するための経済的な手段を提供 することにある本発明の更に他の目的は、断熱又は荷重支持面、構造物等をを利 には周囲温度で迅速に修理したり嵌め換え１こり、建設したりずるための手段を 提供することにある。

本発明のこれらおよびその他の目的、特徴並びに利点は本発明の以下の詳細な説 明かられかるであろう。

発弧Δ駐 本発明は１つの観点では、発熱反応を受ける施工性凝集体混合物を作り、この混 合物を、硬化前所定の形体に作り、作られた形体を硬化さゼで剛性構造にするこ とによって、周囲温度で得られた結合凝集体構造物を提供する。本発明の施工性 混合物は、酸化マグネシラ不、酸化アルミニウム、骨材および第１リン酸アルミ ニウムの酸性水溶液で構成され、任意的にガラス繊維およびフィラメントのよう な構造繊維が加えられる。成分の品質および割合は特に重要ではないけれども、 酸化アルミニウムと酸性溶液との重量比（重量比Ｐ２０Ｓ　：　Ａ　１１！２０ ｗ１が約４の５０％溶液として表現される）は約１・１乃至約１：３であるのか 適当であり、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとの重量比が約１１乃至約１ ．６であり、混合物全体るこ対ジーる酸１４Ｊ容液の量は硬化１１＋、混合物に 潤滑度（即ぢ平滑さと均一さ）を与える程度である。希望に応して、混合物の硬 化時間を変えることかできる。酸化アルミニウムの相対分量を増すことによって 、硬化時間は増す。

用いられる酸化マグネシウムは乾燥死焼粒状マグネノアであるマグネシアの代表 的な化学分析およびメノンユ寸法は次の通りである。

敢−一上一一膿　標阜メノンユ寸法 ５ｉＯｚ　４．６％　＋　４８　０２％ＦｅｚＯ３２，７＋１００　６．５ Ａｆｆ２．Ｃｈ　１．２　＋２００　２］、’６ＣａＯ４，２＋３２５　１７． ７ Ｍｇ０　８７．３　−３２５　５４．０（嵩密度　ｇ　／　ｃ　ｃ、　３１６） 酸化アルミニウムは乾燥アルミナ粉末又は焙焼アルミニウムであり、その代表的 な分析は次の通りである。

故□−化　物 Ｓｉ０□　００３％ Ｆｅ２０３　０．０３ 骨材は、適当な珪酸の偶祠又は意図し１．用途に応して軽い誂度から重い密度の 範囲の平均密度をもつこのような骨材の混合物である。骨材の粒度は重要ではな く、１．６１１１（１／１６インチ）以下から１２．７−ｍ　（１，／２インチ ）であるのが適当である。骨材物質の例は、砂、石、耐火骨材、ノリ力骨材、希 土物質、砂利、膨張パーライトおよびバーミキュライト、火山ガラス、火山灰、 軽石、ガラスピーズ等のような細胞および非細胞物質である。高い質量が問題で あるような適用では、低密度の細胞骨材を使用するのが好ましい。強度および低 重量について有利な密度は約５ポンド／立方フイート乃至約１５ポンド／立方フ イートの範囲である。ガラスピーズ、パーライトおよびバーミキュライトは低密 度の細胞骨材である。高畜度の結合凝集体構造物については、石、耐火骨材、砂 又は砂利のような骨材が用いられる。潤滑度および反応性をリン酸アルミニウム に与える目的で第１リン酸アルミニウムの酸性水溶液の使用濃度および量を変え ることができ、５０％溶液は次の代表的な性質を有している。

化学式；　Ａｎ　（ＨＥ　ＰＯ４）　３　・ＸＨ２０（水溶液中）分子ｉｉ　： 　Ａ　７！（Ｈｚ　Ｐ　０４　）　３について３１８説　明：　澄んだ水−白色 溶液 代表的な分析・　Ｐ２Ｏ５・　３３．５　％ＡＩ！、０３：　８．０ ｐ２ｏ、／Ａρ２ｏ３　：　４．１９ 八Ａｚ　０３　／　Ｐ２’ＯＳ　：　０．２４ＡｆｆＰＯ４：　１９・０ 遊離トＩ２０　・　４０ 水素の水　、１０ 物理的性質・　ｐＨ（１％／８液）２．５比車：　１．４７＠２５／　１５．５ °Ｃボーメ：　４６＠２５℃ 粘　度：　３５〜９０センチポイズ １１０℃での損失：　・Ｓ８〜５０％ 混和　Ｗ／水　全部 本混合物の利点としてこの混合物を寒冷天候状態下で作ることができる。成分を 混合するときに生ずる反応は発熱反応である。

硬化時間は成分の相対分量に応して変える。例えば、混合物の硬化時間は、重量 化Ｍｇ　Ｏ：　Ａ　Ｉ！２０ｚが１：１であるとき、約４分乃至６分であり、こ の比を小さくすると長くすることができる。

混合前、乾燥成分と液体成分を別々に保存する。混合の目的で、成分を適当な方 法で一緒にして均一な加ニレうるＩ昆合物を作る。

この目的で、乾燥成分、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムおよび骨材を酸性 溶液とは別の単一のパッケージ又は入れ物に入れるのがよい。次に適量単一の華 位バフケージ又は入れ物に入れた酸性溶液を混合および形成場所で乾燥成分と混 合させるのが良い。

出来た混合物を依然として施工可能である間に、都合の良い手段で適当な型即ち 成形型の中へ入れ、形作り、詰め、修理、嵌め換え又は建設の為に剛性になるま で硬化させる。用いられる型は、路面又は橋のキャビティ又は割れ目、特別に作 った建設用型、建物の型板又はモジュール型、壁又は床若しくは天井内の開放空 間煙突又は炉の壁面、硬化物質の被覆積層又は層を受け入れるようになったパネ ル、その他類位の型である。結合凝集体構造物の重要な利点として、この構造物 はアンモニア性であるから、混合、形成および硬化中、アンモニアの発煙を換気 する特別な対策を講しる必要はない。この点についての他の利点として、形成物 は温度に鈍感てあり、すくに高い強度をもつように作ることができ、広い限度内 で、各仕事の特定な条件に合うように調整することができる。かくして、硬化に ついては、アルミナと酸化マグネシウムとの比を変えることによって、形成物を 岩石のような硬さまで早く硬化させたり遅く硬化させたりすることができる。低 密度（約１５ポンド／立方フイート以下）又は高密度（約１５ボンド／立方フイ ート以上）について又所望ならば、種々の湿り度、ばら度、塑性度、粘り度、接 着度等について、特別な知識なしで、当業者において形成物を変えることができ る。例えば、以下に詳細に説明する手順によって、早期に高い強度をもつ高密度 の良好な荷重支持セラミック物質は次の成分で作ることができる。

重量部 酸化マグネシウム　１．５ 酸化アルミニウム　１．５ 本発明の１つの好ましい観点は、表面およびエネルギ伝達裏打面を有する室パネ ル又は帯域囲いパネルのエネルギ効率を改善する方法である。本文に用いられて いるような室パネルおよび帯域囲いパネルという用語の意味は、建物の壁部材又 は床部材若しくは天井部材；作業場用パネル、仕切、閲覧室、畜舎、仮小屋等； フート、スト−ブ、炉、おけ、ボイラー、動物小屋、ひな保育箱、サイロ、貯蔵 タンク、処理室のような不動物体の輻射熱パネル、防火壁および仮天井、パネル 部材および壁部材；等を含む。この、）、うなパネルのエネルギ効率の改善方法 は、裏打面を積層“ｊる工程と、かくして積層した混合物又は被覆を、硬くなっ て裏打面に伸開にイ１くようになるまて硬化さセる工程とを含む。本発明によっ て積層されたパネル、特に、ガラスピース、膨張パーライト等のような細胞骨材 を含む／Ｉｔ金物で積層されているパネルは断熱性になる点で：［不ルギ効率を 実現する。後者の場合、結合紙葉体被覆のに一因子は細胞骨材自体のものに匹敵 する。被覆が細胞骨（イおよび非細胞骨材の混合物を含むときには、高い軌容量 のような成る利点があり、これによって、被覆は長期に亘って執又はエネルギ効 率ルの保持について所謂フライホイール効果をもち、これば被覆パネルの囲い即 らパネル包囲体内の急激な温度変化を回避するのに役立つ。有利なことに、この 被覆は又遮音材として役立つ。パネルの場合その被覆の適用範囲および厚さを変 えることかできる。而して、被覆は９通、パネルと完全に間延である。被覆は希 望に応じて厚さが均一であっても良いし不均一であっても良い。パネルと被覆と の取付けを強めるために、パネル上に所定〕間隔をへだてた帯板、指状片、タイ ロッド、孔等の固定手段を用いても良い。本発明の好ましいパネルの態様は本発 明によって積層された頭上又は天井パネル部材、好ましくは輻射熱パネルである 。好ましい方法の態様は、パネルに浮出し面部を予め型で構成することによって 輻射熱パネルに積層混合物を固定する工程を有する。

本発明による好ましい輻射熱パネル又は空間ヒータパネルの添付図面を参照する と、第１図は表面を示す図であり、第２図は、パネルおよび積層した結合ａ集体 構造物の被覆を示す第１図の２−２線におけるパネルの断面図である。

第１図及び第２図に示すように、輻射熱パネル１ｏは露出面１１及び裏打面１２ を存し、裏打面１２には結合凝集体構造物１３が付着している。この付着物は、 浮出し部すなわち浮出しアンカ一部１４を金型で成形すること乙こよって支持さ れ且つ横方向ずれが阻止される。パネルに取付けたケーブル或いは鎖で頭上から 、例えば建物或いは部屋の天井から吊下げられた支持装置２０は、部屋の内部空 間を暖める目的のために床よりうえの所定位置にパネル１０をしっかりと保持す るために用いられる。更に、ケーブルセグメント２２は反射器２３を支持し、反 射器２３はクープルセグメント２４を介して取付ヘース２４ａを支持し、取付ヘ ース２４ａはガスバーナ２５及び口火２６を支持する。ガスバーナーと口火ユニ ットは温度制御器３０、ガス供給ライン３１、及びバーナーライン３２、口火ラ イン３３によって作動される。好ましい態様では、パネル１０は２４ゲージ（２ ４ｇａｕｇｅ　）釦で、８ 直径１２１．９２ｃｍ　（４ｆ　ｔ）であり、その中心と円周方向のアンカ一部 の中心との間の半径方向の間隔は３０．４８ｃｍ　（］　ｆ　ｔ）である。結合 骨材カバー１３の厚さは杓２．５４ｃｍ　（］　ｉ　ｎ）乃至５．０８ｃｍ　（ ２ｉ　ｎ）である。加熱ユニットは定格１５８３６８５０Ｊ（１５０００ＢＴＩ Ｉ）のバーナーを用いる。空気温度制御器は２５．５６“Ｃ（７８Ｆ）乃至４３ ．３３°Ｃ（ＩＩＯＦ）に調整することができる。

好ましい手順では、パネルの裏打ち面１２を、下記の成分の均一な混合物を用い て約２．５４ｃ和（ｆｉｎ）乃至５．０８ｃｍ　（２ｉ　ｎ）の深さまで積層す る。

重量％ 酸化マグネシウム　１０ （ＢＲＩ（登録商標）乾式焼成マグ不す−イトＤＢ８７、オハイオ州クリープラ ンドのベーシックリフラクトリ−社（Ｂａ５ｉｃＲ１ｊｆｒａｃＬｏｒｙ）から 入手可能ノ酸化アルミニウム（力焼）３０ （（、−７０乃至Ｃ−７５ＦＧ、アルカンアルシミニウム社（八Ｉｃａｎ　Ａｌ ｍｉｎｉｕｍＣｏｒｐｒａｔｉｏｎ）から入手可能）ガラスピーズ（多孔質）３ ０ （粉度分布　１．５８８　＋ｎ　（１／１６　ｉｎ）乃至１２、７　ｍ　（１／ ２　ｉｎ）、ツートン化学社（Ｎｏｒｔｏｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ＣＯ，）から 入手可能）第１リン酸アルミニうム、５０％水？８液　３０（コネチカノト州ウ ェストポートのスク７ファー化学社（ＳＬａｕｆＩｅｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃ ｏ、）から入手可能） 先ず、乾燥配合物を混召し、次に７８液を加えて周囲温度で混合してむらのない 混合物を形成する。その他適当な手続を用いて輻射熱パネルの上面に混合物を層 に塗り、そして硬化さセる。

混合物は約６分乃至８分後に岩のような硬さまで硬化する。この積層パネルを直 ちに熱の輻射に用いることかできる。驚くべきことに、エネルギー使用量を典型 的には２０％乃至５０％、或いはそれ以」二節約する。熱損失が最少になるので 所定／黒度を維持するために、バーナーユニットを先行技術の被覆なしの加熱パ ネルの場合よりも実質的に少ない頻度で作動させればよいことから、効率が増し ていることがわかる。

浮出し形状のアンカ一部１４のない従来のパネル１０を用いて本発明による積層 を有利に行うことができる。カッ＜−１３の表面１１に適当な光又は熱反射塗料 或いは類偵の被覆を被覆しても良い。本発明の輻射熱パネルは飼育舎、特に、例 えばひなを飼育する際に用いられるひなの保育箱の輻射熱パネルとして用いるこ とかできる。

独占的所有権すなわち特権を主張する本発明の態様を以下に記載する。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　＃、化マグネシウノ３、酸化アルミニウム、骨材および第一リン酸アルミニ ウムの酸性水溶液の非アンモニア性の施工性混合物を作ることによって得られた 結合凝集体構造物であって、酸化アルミニウムと酸性溶液（Ｐｇ　Ｏ５：　Ａ　 １２０３が約４の５０％溶液と表現する）との重量比が約１：１乃至１：３てあ り、酸化マグネシウムと酸化アルミニウムとの重量比か約１：１乃至約１：６で あり、混合物全体に対する酸性溶液の量は硬化前混合物に潤滑度を与る程であり 、混合物を所定の形体に作り、かくして作られた形体を硬化させて剛性構造物に したごとを結合凝集体構造物。 ２　骨材は細胞骨材でありかつ約５ボンド／立方フイート乃至約】５ボンド／立 方フイーＩ・の範囲の低密度を有している、請求の範囲第１項記載の構造物。 ３　骨材はガラスピーズからなる、請求の範囲第２項記載の高層物。 ４、骨材はパーライトからなる請求の範囲第２項記載の構造物。 ５、骨材はバーミキュライトからなる請求の範囲第２項記載の構造物。 ６、骨材は石又は耐火骨材からなる、請求の範囲第１項記載の構造物。 ７１１１化マグネシウム約１０重量％、酸化アルミニウム３０重量％、骨材３０ 重量％および酸性溶液３０重量％を含有する混合物から作られた、請求の範囲第 ２項による構造物。 ８　骨材はガラスピーズからなる、請求の範囲第７項記による構造物。 （］、酸化マグネノ・：ツノ４、酸化アルミニウム、骨４ｊ、辷よひ第一１■ン 酸アルミニウムの酸性水溶液の非アンモニア性の施工性混合物を作る行程を存し 、酸化アルミニウムと酸性ｌ容液（Ｐ２Ｏ，・ＡｅｚＯｓが約４の５０％７８液 と表現される）との重量比が約１．１乃至約１：３であり、酸化マグネシウムと 酸化アルミニウムとの重量比が約１．１乃至約１＝６であり、混合物全体に対す る酸性溶液の量が、硬化前、混合物に潤滑度を１５える程であり、混合物を所定 の形体に作り、かくして作られた形体を硬化させて剛性構造物にすることを特徴 とする結合凝集体構造物の製造方法。 １０、骨材は細胞骨材であり、かつ約５ボンド／立方フィート乃至約１５ポンド ／立方フイートの範囲の低密度を有している、請求の範囲第９項による製造方法 。 １１　骨材はガラスピーズからなる、請求の範囲第１０項己こよる製造方法。 １２、骨材はパーライトからなる、請求の範囲第１０項による製造方法。 １３、骨材はバーミキュライトからなる、請求の範囲第１０項による製造方法。 １４、骨材は石又は耐火骨材からなる、請求の範囲第１項による製造方法。 １５、酸化マグネシウム約１０重量％、酸化アルミニウム３０重量％、骨材３０ 重量％および酸性７８液３０重量％を含有する混合物で作られた、請求の範囲第 １０項による製造方法。 １６　骨材はガラスピーズからなる、請求の範囲第１５項による製造方法。 １７　表面およびエネルギ伝達裏打面を有ずろ室パネル又は帯域囲いパ２ルのエ ネルギ効率を改儀する方法でありで、裏Ｉ１面るこ１２ 請求の範囲第１項による施工性混合物を積層して裏打面に間延のエネルギ保存被 覆を作り、かくして積層した混合物を、固くなって裏打面に強固に付着するよう になるまで硬化させることを特徴とする方法。 Ｉ８．パネルは床又は壁部材である、請求の範囲第１７項による方法。 １９　バぶルは頭上又は天井部材である請求の範囲第１７項による方法。 ２０、バフルは輻射熱パネルである、請求の範囲第１９項による方法。 ２１、パネルはひな保育節用輻射熱パネルである、請求の範囲第２０項による方 法。 ２２、パネルに浮出し面部を予め型で形成することによって混合物をパネルに固 定することを含む、請求の範囲第２０項による方法。 ２３　積層しｆこ混合物の硬化に続いて浮出し面部を除去し、積層した混合物の 下側の部分を露出させることを含む請求の範囲第２２項による方法。 ２、特許請求の範囲第２０項の方法によって作られた輻射熱パネル。 ２、特許請求の範囲第２１項の方法によって作られたひな保育節用輻射熱パネル 。 ２、特許請求の範囲第２２項の力法乙こよって作られたひな保育節用輻射熱パネ ル。 ２７、請求の範囲第２３項の方法によって作られたひな保育節用輻射熱パネル。