JPS61256956A

JPS61256956A - セメント質板の製造法

Info

Publication number: JPS61256956A
Application number: JP60097920A
Authority: JP
Inventors: 山口　喜代則; 増山　久男; 陽介佐藤
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-11-14

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】産業上の利用分野本発明は、補強用ｉ維としてアスベストを使用せずに、
高い曲げ強度を有するセメント質板を製造する方法に関
するしのである。

従来の技術建築材料として使われるセメント質板のうち、床板のよ
うに大きな荷重が加えられるものの場合は、強度、特に
曲げ強度が、なるべく大きいことが望よれる。曲げ強度
は、鉄筋コンクリート建築物における床のように建築物
連体部分と一体の平板部分の場合は、鉄筋を用い且つ板
厚を適宜大きくすることにより必要な水準まで高めるこ
とができるが、根太その池の支持手段によって支持して
使うパネル状の床板材の場合は、施工、改造、あるいは
一時的な取外し等に当り取扱いが容易なよう、なるべく
薄く軽い板でしかも必要な強度を備えたものでなければ
ならない。床板以外の板材についても、同様の課題があ
ることはいうまでもない。このような要求に答えうる高
強度セメント質板を製造しようとする場合、従来ふつう
に採用された手段は、セメントにアスベストを補強材と
して配合し抄造法により成形する方法であった力て、環
境衛生上の理由からアスベストの使用が困難になるにつ
れて、アスベストを使用しないセメント質板の製法が検
討されるようになった。その結果提案されるに至った有
力な方法は、成形原料にシリカを混入し、ポルトランド
セメントの水和反応により生成する水酸化カルシウムを
シリカと反応させ（ポゾラン反応）、それによって形成
される硬化体も強度発現に役立たせようとするものであ
る。たとえば米国特許第４，３７７，４１５号明細書に
は、ポルトランドセメント　４０〜９０重量％、ウオラ
ストナイトお上びシリカ（合計量で）１０〜６０重量％
、補強用繊維１〜１５重量％の組成を有する原料を抄造
法によＩ）成形する方法が記載されており、また、特開
昭５８−２２５３号公報には、４０〜６０％のセメント
、３０〜４０％のシリカおよび５〜１５％のセルロース
に＆維を抄造成形する方法が記載されている。しかしな
がら、これらの方法において使われるシリカは、結晶質
のシリカたとえばケイ石の粉砕物であり、粒径もかなり
大きなものであるから（上記米国特許の場合８０〜３２
５メソシエ、特開昭５８−２２５３の場合は粒径の記載
がないが比表面積が２００〜１５００ｍ２／ｋｇ程度と
されている）、ポゾラン反応を確実に生起させるために
はオードクレープ中で蒸熱養生しなければならないとい
う問題があり、また、蒸熱養生しても、製品の強度はシ
リカ無添加品に比べてそれほど高いものではない。また
蒸熱養生は、それを行う前に補強用金属板を積層した場
合、該金属板のさびを誘発し易く、好ましくない処理で
ある。

一方、コンクリートの強度上昇の手段として、ポルトラ
ンドセメントにシリカヒユームを混合して硬化させる方
法が知られている。しかしながら、シリカヒユームは粒
径が０．１ノ１程度のごく微細な粒子であって抄造やプ
レス成形等の脱水成形を困難にし成形歩留りも悪いから
、型枠に生コンクリートを流し込む建設工事には利用で
きても、脱水成形による成形体の製造にこれを利用する
ことは至難である。また、シリカヒユームの添加は強度
を増加させる反面、収縮ひび割れの増加を招くという問
題もある。したがって、シリカヒユームが脱水成形によ
るセメント質板の製造に利用された例は見当らない。

３明が解決しようとする問題点本発明の目的は、床板としても使用可能な高強度のセメ
ント質板を、補強材としてアスベストを使用することな
しに製造する方法を提供することにある。

本発明の池の目的は、シリカを配合して行うセメント質
板の製造における上述のような問題点を解決することに
ある。

本発明の製法につきまずその概要を述べると、本発明に
よる製法は、ポルトランドセメント（好ましくは４０〜
６６重量％）、粒径１μ以下の非晶質シリカ微粉末（好
ましくは１５〜４５重量％）、ウォラストナイト　（好
ましくは７〜２５重量％）およびパルプ（好ましくは３
〜１０重量％）よりなる抄造原料を多量の水と混合して
スラリー状にし、形成されたスラリーにポリアクリルア
ミドおよびカチオンデンプンを凝集剤として加えてから
厚板状に抄造成形し、得られた抄造物を次いで常温にお
いて養生し硬化させることを特徴とするものである。な
お本発明は、上記製法において抄造物を、その硬化前に
池の板材たとえば爪立て金属板と積層することにより、
積層板に仕上げる場合を包含するものである。

以下、本発明の製法について詳細に説明する。

抄造原料としては粒径１μ以下の非晶質シリカ微粉末が
特殊なものであるが、その好ましい具体例は、前記シリ
カヒユームすなわち７エロシリコンまたはシリコンの製
造工程で発生する排気から捕集されるシリカ微粉末（７
エロシリコンダストまたはシリコンダストともいう）お
よびホワイトカーボンである。シリカヒユームは平均粒
径が０．１μ程度の極微粒子のものであり、２０〜２３
・Ｉｎ２／ｇという大きな比表面積を持つ。ウォラスト
ナイトとしては、米国インターベース社のＮＹＡＲＤ−
Ｇ　（１５：　１ないし２０：　１という高いアスペク
ト比を有するもの）が適当であるが、これに限られるわ
けではない。補強用のパルプは、針葉樹または広葉樹か
ら作られた漂白パルプまたは未漂白パルプ、故紙パルプ
等、任意のものを使用することができ、これらの２種以
上を併用してもよい。

これらの原料を用いる抄造成形は、基本的には従来のセ
メント質板の抄造成形ゝと同様にして行うことができる
。すなわち、抄造原料を適宜の順序で約８〜３０倍量（
重量比）の水と混合してスラリー状にしてから抄造する
。但し本発明においては、抄造前のスラリーにポリアク
リルアミド（その変性物を含む）およびカチオンデンプ
ンを凝集剤として添加して粉体原料を凝集させ、シリカ
ヒユーム、セメント等の微粉末が抄網からもれるのを防
止する。好ましい添加量は、アクリルアミドが０．０１
〜０．１％、カチオンデンプンが０．３〜０．５％であ
る（但し％は上記抄造原料に対する重量％）。原料スラ
リーには、これらのほかにも、成形助剤たとえば水ガラ
ス、ベントナイトなどを添加してもよい。凝集剤を添加
したスラリーから抄造するシートの厚さは、用いる装置
および原料スラリーの特性に応じて、無理なく抄造可能
な範囲で決定すればよいが、通常、３〜１０ｍｍのシー
トの抄造が可能である。抄造されたシートは、所定の寸
法に裁断したのち、所望の厚さの板を得るのに必要な枚
数だけ重ね合わせて圧縮する。なお重ね合わせる際は、
隣接する２層におけるシートの抄造方向が互に直交する
ように配置することが、強度を高める上で有効である。

圧縮は、加圧面に対して約４０　Ｋｇ／ｃｌＩ＋２以上
、望ましくは約５０　Ｋｇ７ｃｍ２の荷重が加わるよう
に行う。

これによりシート群は完全に一体化して厚板状になる。

得られた厚板状成形物は、このあと常温で養生し硬化さ
せる。但し硬化前に補強用の爪立て金属板等と積層する
場合は、抄造後ただちに積層を行い、次いで養生に移す
。

作用・効果本発明の製法で用いるシリカは、非晶質で、しかもご（
微細で表面積の大きいものであるから、ケイ石粉砕物に
比べると著しく反応性が大であり、したがって、ポルト
ラン−セメント粒子間の隙間を埋めたのちセメントの水
和反応により生成する水酸化カルシウムとの間のポゾラ
ン反応を常温においても確実に生起して硬化体を形成し
、製品の強度上昇に貢献する。結晶質シリカ微粉末を用
いたり、非晶質シリカ微粉末でも粒径が１μをこえるよ
うなものを用いｔこ場合は、オートクレーブを用いる蒸
熱養生を行わない限り、ポゾラン反応による強度上昇は
期待できない。いうまでもなく非晶質シリカ微粉末の配
合率には前述のような好適値があり、特に好ましい配合
率は約３０〜４０重量％であって、あまり高率で配合し
ても強度はかえって低下するが、これはポゾラン反応に
関与せずに単なる細骨材的な混入物となるシリカが増え
るためと思われる。

またウオラストナイトは、抄造工程における濾水性をよ
くする作用があり、これを混合することによって、非晶
質シリカ微粉末を多量に含有する原料スラリーも効率よ
く抄造することができる。但し、あまり多量に使用する
と製品の強度低下を招くので、多くても２５重１％、望
ましくは２０重量％以下とする。

パルプも濾水性向上に有効に作用し、また硬化前の抄造
物を補強して取扱を容易にするとともに最終製品の強度
をも増大させる作用がある。

ポリアクリルアミドおよびカチオンデンプンは、それぞ
れ単独で用いても一応の凝集効果が得られるが、充分な
効果を得ようとして添加率を高くすると、いずれも製品
強度を低下させてしまう。ポリアクリルアミドおよびカ
チオンデンプンの適量を併用するときは、製品強度を低
下させることなしに粉体原料を高度に凝集させ、歩留り
を良くするとともに成形性を顕著に向上させることがで
きる。なお併用時の作用機構としては、ポリアクリルア
ミドがセメントのアルカリによりアニオン性電解質とな
ってカチオンデンプンの電荷を中和し、一種のゲルを生
じて粉体原料を＃ｉｉｌ集することが考えられる。

したがって、本発明によればアスベストを使用した場合
とほとんど変りのない作業性と歩留りをもって、また低
コストで、床板としても使用可能な高強度セメント質板
を容易に製造することができる。

還部側以下、実施例、比較例および実験例を示して本発明を説
明する。

実施例１，２；比較例１，２ポルトランドセメント　６２重量％、シリカヒユーム２
０重量％、ウオラストナイト　１２重量％、パルプ６重
量％の原料混合物を固形分濃度８％の水性スフリーにし
、更に凝集剤を加えて混合したのち、九羽式抄造磯によ
り抄造・裁断して、４４００Ｘ１３００Ｘ６ｍｍのシー
トを２枚製造する。次ぃでこれらのシートを１４５０Ｘ
１３００ｍｍのシート６枚に裁断したのち抄造方向が１
枚おきに直交するように重ね合わせ、面圧５０Ｋｇ／ｃ
ｍ２で、圧縮後・の厚さが３０ｍ…になるように圧縮す
る７得られた厚板状成形物はビニール袋に包んで室内で
一週間養生し、その後ビニール袋をはずして更に一週間
養生する。

凝集剤としてポリアクリルアミドおよびカチオンデンプ
ンの一方または両方を用いて上記製法によるセメント質
板の製造を行なったところ、製品はいずれも反りゃクラ
ックの発生がなく、層間接着も完全であったが、原料の
歩留りは、２種類の凝集剤を単用した場合と併用した場
合とでは顕著な差があった。歩留りの値を、製品物性（
ＪＩＳ　Ａ１４０８による）とともに第１表に示す。

第１表実施例１　　０．０３　　　　０．４　　　　８４　　
２１０実施例２　　０．１　　　　　０．４　　　　８
５　　１９５比較例１　　０．０３　　　　−　　　　
６７　　２２０比較例２　　０．１　　　　　−　　　
　６８　　２１０比較例３　　−　　　　　　０．４　
　　　３０　　２００実験例凝集剤の種類および量を次のように変更し、実施例１の
場合と同様にしてセメント質板を製造した。製品の曲げ
強度の測定結果を図１に示す。

実験Ｎｏ、　　ポリアクリルアミド　　カチオンデンプ
ン１　　　０〜０．０２％　　　　　　　−２０，０３
％　　　　　　　０〜１．５％３　　　０．１％　　　
　　　　　０〜０．６％４　　　　　　　　　　　　　
　１６０〜２．０％実施例　３実施例１と同様にして厚板状成形物を成形し、成形後た
だちに爪立て金属板（厚さ０．５ｍｍの亜鉛鉄板、爪の
高さ３ｍｍ＋爪の数３０８６個／ｍ２）と積層し、以後
、実施例１と同様にして養生し硬化させた。

硬化した成形物に反りやクラックはなく、成形物−爪立
て金属板間接着も完全であった。また、爪立て金属板に
さびの発生は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

図１は実験例の結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポルトランドセメント、粒径１μ以下の非晶質シ
リカ微粉末、ウォラストナイトおよびパルプを多量の水
と混合してスラリー状にし、更にポリアクリルアミドお
よびカチオンデンプンを凝集剤として加えたのち厚板状
に抄造成形し、次いで常温において養生し硬化させるこ
とを特徴とするセメント質板の製造法。
（２）ポルトランドセメント４０〜６６重量％、非晶質
シリカ微粉末１５〜４５重量％、ウォラストナイト７〜
２５重量％、パルプ３〜１０重量％の組成を有する抄造
原料および上記抄造原料に対して０．０１〜０．１重量
％のポリアクリルアミドおよび０．３〜０．５重量％の
カチオンデンプンを用いる特許請求の範囲第１項記載の
製造法。
（３）抄造物をその硬化前に爪立て金属板と積層する特
許請求の範囲第１項記載の製造法。