JPS61215243A - 無機質軽量骨材 - 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】 ［産業上の利用分野１ この発明は、たとえば軽量コンクリートの製造や植物の
人工培地用材料の製造に供される、改善された無機質軽
量骨材に関するものである。

［従来技術］ 軽量コンクリート製造の分野においては、パーライトや
バーミキュライト等のプリル（粒状物）を骨材として軽
量コンクリートを製造する方法が知られている。　　　
　　・ また、最近の水耕栽培の分野においては、植物の根の一
部を水中に浸漬させる一方、残りの根を空中に曝すかも
しくは空気を含んだ培地（浮き媒体）中に発達させる方
式の“浮根水耕システム′″が開発されており、この“
浮根水耕システム″の前記培地として、パーライトやバ
ーミキュライトから成る軽量骨材を使用する試みがなさ
れている。

ちなみに、゛浮根水耕システム”において植物は、浮根
から一部養分と酸素を、水中板から養分を吸収して成育
する。

［発明が解決しようとする問題点］ パーライトやバーミキュライトから成る軽量骨材は一般
的に吸水性であるため、該軽量畳材を軽量コンクリート
の製造や前記浮根水耕システムの培地に使用すると、以
下に記載するごとき種々の不都合な問題点が発生してい
た。

たとえば、軽量コンクリートの製造において前記軽ｉｌ
ｌ材を使用した場合、前記軽量骨材は吸水性が強いため
多量の混練水を必要とし、従ってコンクリートの硬化反
応が遅くなるという問題点があった。　しかもスラリー
の比重が重くなるため、たとえば吹付は施工の場合、下
向き水平面や垂直面への施工において吹き付けたスラリ
ーが、該面から落下しやすくなるという問題点もあった
。

それ故、このような問題点を解決するために前記軽量骨
材を疎水性にすることも考えられているが、該骨材を疎
水性にすると母材（マトリックス）と該骨材とのなじみ
が悪くなってコンクリートの強度が低下することがわか
っている。

一方、前記軽量骨材を“浮根水耕システム″の培地（す
なわち浮き媒体）として使用した場合、前記軽量骨材は
吸水性が強いため浮き媒体とはならず、吸水して水中に
没してしまう結果、植物の浮根も水中に完全に没し、従
って酸素不足となって浮根が死んでしまうという問題が
生じていた。

そこで、この問題を解決するために該培地を構成する軽
量骨材を疎水性の物質で構成することも試みられている
が、該培地が疎水性であると、該培地に吸水性がないた
め、浮根に対する水分の供給不足が起こり、根の成育不
良を招くことがわかっている。

この発明の一つの目的は前記のごとき種々の問題点を解
決して、たとえば、軽量コンクリートの製造においては
多量の混練水を必要とすることなく、コンクリートの硬
化反応が速やかで且つ吹付は施工において被吹付は面か
らスラリーのたれ落らが起きにくい、改良された軽量骨
材を提供することである。　また、この発明の他の目的
は、たとえば、浮根水耕システムにおいて植物の浮根に
水分と酸素とを十分に供給しつつ、該浮根を水没させる
ことなく水上に保持することのできる、改良された軽量
骨材を提供することである。　要約して言えば、この発
明の目的は、親水性と疎水性とを併せもった軽ＩＩ骨材
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明においては、前記問題点を解決するために、表
面のみが親水性で内部が疎水性である軽量骨材を提供す
るものである。

この発明の軽量骨材の素材は、パーライト、バーミキュ
ライトもしくはクレー発泡体等のプリル素材から成る（
各素材を単体で含むかもしくは混合して含む）ものであ
る。　この発明でいう「クレー発泡体のプリル」とは、
フィロ珪Ｉ！塩鉱物と呼ばれる層状鉱物の粉末を水と撹
拌混合し、懸濁液をガス化して湿潤発泡体とし、これを
乾燥した後焼結して硬質発泡体としたものを意味し、か
かるクレー発泡体のプリルは例えば特開昭５８−２１７
４５７４公報に詳細に説明されている。

この発明による改良された軽量骨材は、上記フリル素材
の表面部分を親水性とする反面、内部は疎水性になるよ
うに構成されている。　このような軽量骨材の製造方法
の一例を示すと、前記素材から成る骨材をシリコーン樹
脂エマルジョンのごとぎ疎水性液体に浸漬して該骨材の
全体を疎水性にした後、該骨材を強アルカリ性の液に浸
漬して２００℃程度の温度で加熱処理を行うことにより
、該骨材の表面部のシリコーン樹脂のみを熱とアルカリ
の作用で分解させて該骨材の表面部のみを親水性にする
一方、該骨材の内部は疎水性の保たれた状態にする。　
疎水性液体としては、シリコーン樹脂エマルジョンのほ
か、たとえばパラフィンエマルジョンが使用でき、この
場合、強アルカリ性液の代りに浸透剤が使用される。

［作用］ 本発明の１ｕｌｌ骨材は表面部のみが親水性であるため
、芯にまで吸水することがない。　従って、従来の軽量
骨材く全体が親水性のもの）にくらべて著しく吸水率が
低い上、浸水経過日数に対する吸水率の増加も少ない。

［実施例］ パーライト、バーミキュライトもしくはクレー発泡体の
プリル（たとえば特開昭５８−２１７４５７４公報参照
）等の軽量骨材に、下記実施例のごとき処理を行って、
本発明の軽量骨材を製造した。

実施例　１ 水１５００重量部、ボロンＭＧＳＯＩ（信越化学社製、
シリコン樹脂エマルジョン）　２重量部、およびＣＡＴ
−ＬＺ　５ｏｌ（信越化学社製、上記エマルジョンの重
合触媒）　　０．４６重量部を混合して疎水化−処理液
を調合した。　この処理液内に充填密度６０ｋＱ／　ｌ
ｌｌ３のプリル１００重量部を２４時間浸漬後、過剰の
処理液を該プリルから分離した。　その後、ＯＨ１２の
処理水（Ｎａ　ＯＨ＞　５００ａ中に該プリルを数秒間
浸漬して、再度過剰の処理液を分離した後、直ちに２０
０℃で乾燥及び熱処理を行った。

上記アルカリ処理水の加熱処理により、プリル表面部の
シリコーン樹脂が分解し、表面部分のみが親水性になる
。

実施例　２ 水１５００重凹部にセロゾール＃６５１Ａｓｏｌ（中東
油脂社製、パラフィンエマルジョン）　　４．５重量部
を混合して調製した疎水化処理液に６０ｋｇ／　ｔａ３
の充填密度のプリル１００重量部を２４時間浸漬後、過
剰の処理液を該プリルから分離した。　しかる後、プリ
ルを１１０℃で恒量になるまで乾燥した後、該プリルを
１５００重倦部０水に投入するとともに浸透剤（サンモ
リン０Ｔ−７０：三洋化成工業社製）を０．３重量部添
加して、プリル表面を濡らした優、直ちに過剰の水を切
ってから１１０℃で恒量になるまで乾燥した。

本発明の効果を確認するため、実施例１および２により
得られた軽重骨材と比較して無処理の軽　−量骨材およ
び疎水化した軽量骨材、すなわち以下４点の軽量骨材 ■全体が親水性である従来の軽量骨材１（実施例１にお
けるプリル素材） ■軽量骨材１の全体を疎水化処理して成る従来の軽量骨
材２（実施例１においてアルカリ水に浸漬処理なし） ■実施例１により得られた軽量骨材３ ■実施例２により得られた軽量骨材４ を試験体として、吸水率、沈降率及び浸水深さくついて
測定したものが第１図乃至第３図に示されている。

第１図は本発明の実施例による軽量骨材３及び４の吸水
率変化と従来の軽量骨材１及び２の吸水率変化とを比較
表示したものである。

第２図は前記軽量骨材１〜４を水中に浸漬して沈降率を
比較した結果を表している。　なお、軽量骨材１以外は
全く沈まないので第２図には従来の軽量骨材１以外の結
果は表示されていない。

第３図は前記軽量骨材１〜４の浸水深さの変化を示した
グラフである。　なお、疎水化処理した従来の軽量骨材
２には全く水が浸透しないので、第３図にはこの軽重骨
材２の結果は表示されていない。

なお、吸水率、沈降率、浸水深さの各テストは次のごと
き条件で行われた。

吸水率　：試料を水中に浸漬して、吸水率の経時変化を
測定した。

沈降率　：試料を水中に浸漬して、試料１００粒中の何
粒が沈降するかを経時的に測定し た。

浸水深さ：クリスタルバイオレット着色水に試料を浸漬
し、試料表面からの浸水深さを マイクロスコープで経時的に観察して 測定した。　試料の形状は長さ５〜 ６１１１１直径２ｍｍ程度であるので、浸水深さ１１１
１１で芯まで浸水していることになる。

第１図ないし第３図かられかるように、従来の軽量骨材
（プリル素材）１は吸水率が高く且つ浸水深さも深（，
３日で完全に沈降してしまうのに反し、本発明の軽（６
）骨材３及び４は表層の一部のみが浸水されて適当な吸
水率を持ちつつ、１ケ月経過しても沈降しないことが明
らかになった。

［発明の効果］ 以上に明らかにしたように、本発明により改良された軽
１骨材は表面部のみが親水性で芯部は疎水性であるため
、たとえば軽量コンクリート用骨材として使用した場合
には、混練水が少なくですむ上、スラリーの比重が低く
なるため、従来の軽量コンクリート製造における問題点
（すなわち、混練水が多い上に硬化反応が遅くなり、し
かも、吹付は施工において垂れ落ちやすい等の問題点）
が解決される。　更に本発明の軽量骨材は表面が親水性
であるため母材（マトリックス）とのなじみがよく、従
って表面が疎水性の従来の軽量骨材を使用する場合に問
題となっていたコンクリート強度の低下という問題も生
じなくなる。　また、全体が親水性の従来の軽量骨材を
使用する場合にくらべて乾燥費用が安くなるという利点
もある。

一方、本発明の軽量ａ材を用いて“浮根水耕システム″
の培地を構成すれば、培地表面は吸水によって十分湿潤
に保持されると同時に骨材粒子間に空気を含んだ状態と
なり、しかも、その芯部は疎水性のため水中にどんなに
長く浸漬されていても水面下に沈降することはない。　
従って、該培地に支持された浮根は空中に露出しつつも
水分を十分に吸収することができるので全体が疎水性の
従来の軽量骨材を用いた培地にくらべて浮根を著しく発
育させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明による軽量骨材と従来の軽量
骨材とについて吸水率、沈降率、浸水深さをそれぞれ比
較測定した結果を表示したグラフである。 １・・・従来の軽量骨材（親水性のもの）、　２・・・
従来の軽量骨材（疎水性のもの）、　３．４・・・本発
明の実施例の軽量骨材。 第１Ｆ！！ ’／Ｌ 第２図 ５′ｒ− 第３図 浸水ａ軟（町

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　パーライト、バーミキュライト、クレー発泡体等の
   プリルを主成分とし、該プリルの内部が疎水性で表面部
   が親水性に構成された無機質軽量骨材。