JPS62235278A - セメント硬化体の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は釉薬よりなる化粧層を有するセメント硬化体の
新規な製造方法に関する。

［従来の技術および問題点コ 釉薬よりなる化粧層を有するセメント硬化体は、建築物
の内装用、あるいは外装用の化粧材、床材等としての用
途が広がりつつある。

従来、かかるセメント硬化体の製造方法としては、セメ
ントおよび水を混練し、次いてこれを型枠に流し込み、
両生、脱型した後、得られるセメント硬化体の表面に釉
薬を塗布して焼成する方法が）、ｎられている。

しかしながら、セメント硬化体は一般に５００℃以上に
加熱すると水和物が分解して強度が著しく低下するため
、上記方法において使用される釉薬は低融点のものを選
択する必要があった。したがって、低融点の釉薬を使用
する前記方法によって得られるセメント硬化体は化粧Ｊ
−の耐久性が乏しく、例えば、内装用の化粧材としては
ある程度まで使用に耐えるものの、外装用の化粧材のよ
うに使用環境の厳しい用途においては長期間の使用が困
難であるという問題を有していた。また、上記のセメン
ト硬化体は低融点の釉薬の焼成温度においても可成りの
水和物が分解し、ある程度の強度低下は免れないのが現
状であった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、低融点から高融点に至る任意の釉薬より
なる化粧層を有するセメント硬化体を、該セメント硬化
体の強度低下を伴うことなく製造する方法を開発すべく
鋭意研究を重ねた。その結果、水硬性セメントを乾式成
形して得られる成形体に釉薬を塗布し、セメント水和物
が実質的に存在（）ない状態で焼成した後、該成形体に
水を含浸させて養生することにより、所期の目的を達成
しマ：１・ることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。

本発明は、水硬性セメントおよび粉状成形助剤よりなる
混合粉体を圧縮成形し、次いで得られる成形体に釉薬を
塗布して焼成した後、該成形体に水を含浸させて養生ず
ることを特徴とするセメント硬化体の製造方法である。

本発明において使用する水硬化性セメントは、水和反応
によって硬化するセメントであれば特に制限されない。

例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、フライ
アッシュセメント、アルミナセメント、シリカセメント
、白色ポルトランドセメント等が一般に使用される。こ
れらのうち、特に白色ポルトランドセメントは鉄分の介
有昂が少ないため、高温部での相変化が少なく、後述す
る焼成をより高温で行うことができ好ましい。上記の水
硬性セメントはブレーン値２５００〜２００００口２／
ｇ、好ましくは；（５００〜２００００　ａｍ２／　ｇ
の粒度を有するものが、得られるセメント硬化体の強度
を向上することができ好ましい。

また、本発明に使用する粉状成形助剤は、化粧層の形状
およびセメントの水和に悪影響を及ぼさないものあれば
特に制限なく使用される。代表的な粉状成形助剤を例示
すれば、ケイ酸カルシウム、ベントナイト、ジャモン岩
等が挙げられる。これらの粉状成形助剤のうち、ケイ酸
カルシウムが成形性に優れ、しかも焼結後の成形体の強
度を高めるため好適である。特に、ジャイロライト型結
晶構造を有し、５ｉ０２／ＣａＯのモル比が１．６〜７
（，２であり、技手方向の平均直径が０．１〜３０ミク
ロン、厚みが０．００５〜０．１ミクロンの花弁状の薄
片が集合した形態を有するケイ酸カルシウム（以下、花
弁状ケイ酸カルシウムという）が最も好適゛Ｃある。か
かる花弁状ケイ酸カルシウムは特開昭５４−９　；（６
９８号公報に記載された方法によって製造することがで
きる。

本発明において、混合粉体中における粉状成形助剤の割
合は一般に水硬性セメント　１００重量部に対して１−
５０重量部、好ましくは３〜２０重徴部電歇ることが好
ましい。即ち、水仙性セメントに対する粉状成形助剤の
割合が多い場合には得られるセメント硬化体の強度が低
下し、逆に少ない場合には後述する圧縮形成が困難とな
る傾向がある。

上記した混合粉体に対して他の成分を添加することは、
後の化粧層の形状およびセメントの水和に悪影響を及ぼ
さない範囲で必要に応じて実施することができる。上記
の添加成分としては、金属繊維等の繊維状物、海砂、川
砂、砕砂等の骨材、微粉状シリカ等の微粉状物、顔料等
が挙げられる。

本発明においては、焼成前の成形体にセメント水和物の
本成を防止し、後の水和によって強度低下のないセメン
ト硬化体を得るために、原料の混合粉体は実質的に水分
を含有しないことが好ましい。即ち、混合粉体中の水分
はセメント１００電歇部に対して３重量部未満、好まし
くは１電歇部未満とすることが望ましい。

本発明におい−Ｃ，混合粉体は一般に１００〜１０００
０　ｂｇｆ／Ｌ？ＷＩ２、好ましくは５００〜４０００
ｋｇｆ／＞２の圧力で圧縮成形して所定の形状に成形す
ればよい。また、圧縮成形は公知の方法が特に制限な〈
実施され、例えば金型ブレス成形機を用いた一軸加圧成
形法、アイソスタティタブレス成形法等が挙げられる。

上記の一軸加圧成形法を実施する場合には、金型ブレス
成形機の内壁に予めにステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸マグネシウム等の滑剤を塗布するか、あるいは混
合粉体中に上記滑剤を混合粉体に対して０．１〜２重量
％の割合で添加した後に圧縮成形を行うことが好ましく
、これにより、圧力を成形体の内部まで均一に伝達する
ことができるため、より均一な密度を有するセメント硬
化体を１：１・ることかできる。

本発明におい°Ｃ１圧縮成形によって得られた成形体は
、次いで釉薬を塗布して焼成することにより化粧層を形
成する。上記の成形体はセメントの水和物を実質的に含
んでいないため、セメント製造時の焼成温度付近のよう
な高温で焼成しても組成の変化が殆ど起こらない。した
がって、本発明において化粧層を形状するための釉薬と
しては、低融点のものから１５００℃付近の高融点のも
のに至る公知の釉薬が特に制限なく使用することができ
る。即ち、上記釉薬としては、例えばに２０、ＣａＯ１
Ｍｇ０１ＡＱ　２０３．５ｉ０２等を主成分とするもの
が挙げられる。これらの成分を特に、融点が９１０〜１
５００℃程度となるように配合した高融点の釉薬を用い
ることは、従来にない優れた耐久性を示す化粧層を有す
るセメント硬化体をｆ：することができるため特に好ま
しい態様である。

本発明の成形体へ釉薬を塗布する方法とし−Ｃは、公知
の方法がとくに制限なく採用され、例えば釉薬のフリッ
トを水アルコール、アセトン等の液体に懸濁させた懸濁
液を成形体にはけ塗り、スプレー等により塗装する方法
が一般的である。なお、上記の液体として水を使用する
場合は、セメント成形体の水和が始まる前に速やかに焼
成を行うことが必要である。また、水、アルコール、ア
セトン等の極性を有する液体を使用する場合には、成形
体中に前記した滑剤を添加しておくことにより、該成形
体中に該液体が吸収され、フリットが遊離するのを防止
できるため、後の焼成を安定して行うことができ好まし
い。

本発明において成形体へ釉薬を塗装σする範囲は目的物
に応じて適宜決定すればよく、例えば外装用タイルの場
合には、板状の成形体の片方の平面に塗布すればよい。

本発明の釉薬を塗布した成形体は、次いで焼成すること
により、その表面に釉薬よりなる化粧層を成形する。上
記の焼成温度は使用する釉薬の融点に応じて適宜決定す
ればよい。また、上記焼成方法は特に限定されるもので
なく、公知の方法が制限な〈実施され、例えば加熱炉を
使用する方法が最も一般的である。

本発明において、焼成後の成形体には、水硬成セメント
の水和に必要な水を含浸させて養生することにより、目
的とするセメント硬化体を得ることができる。

上記の成形体に水を含浸させる方法は特に制限されない
が、例えば成形体を水に浸漬する方法、成形体に水を散
布する方法などが一般的である。

また、例えば水溶性ポリマーを添加した水を使用するこ
とは、得られるセメント硬化体の機械的強度をより向上
することができ好ましい。水に対する水溶性ポリマーの
添加割合は、１〜１５重重％が好ましい。また、本発明
の水を含浸させた後に成形対を養生する方法も特に制限
されるものではなく、例えば水中養生、湿空養生、蒸気
養生、オートクレーブ養生などが一般に採用される。こ
れらの両生方法のうち、特に蒸気養生、およびオートク
レーブ養生が水硬性セメントの機械的強度を向上するこ
とができ好ましい。かかる、蒸気養生は一般に常圧で５
０〜１００℃の温度、またオートクレーブ養生は一般に
圧カフ〜２０　ｋｇ　／　ｃｍ２および温度１７０〜２
１０℃の条件下で行うことが望ましい。

［作用および効果］ 以上の説明より叩解されるように、本発明の方法によれ
ば、セメントの水和物が実質的に存在（）ない状態で水
硬性セメントの成形体に釉薬を塗装ＩＩして焼成した後
、水和反応を行いセメントＱｌｊ化体を得るため、焼成
における水和物の分解によるセメント硬化体の強度低下
を問題にすることなく、高温゛Ｃ焼成を行うことができ
る。したがって、高融点の釉薬を使用して耐久性が極め
て高く、しかも高強度を有するセメント硬化体を得るこ
とが可能である。特に、圧縮成形において５００ｋｇ／
ｃＩＩ１１以−１−の高い圧力で成形を行って得られる
セメント硬化体は、従来にない優れた機械的強度を有す
る。

本発明ζこの方法によってＩＨｐられたセメント硬化体
の用途は特に制限されるものではなく、例えば建築物の
用途内装溶あるいは外装用の化粧材、床材等の建築部材
の他、装飾品等、その形状、大きさに応じて巾広い用途
を有する。

［実施例コ 以下本発明を更に具体的に説明するため、実施例を示す
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
。

なお、実施例および比較例における曲げ強度は；３点曲
げ法によりスパンを７４、荷重速度を０゜５　ｍｍ　／
　Ｇ　０秒として測定した値である。乾燥収縮率は、養
生後、試料を温度３０℃、湿度５０％の雰囲気下に７２
時間放置して測定した値である。

さらに、凍結融解試験は、養生後、試料を温度２０　℃
の水中で飽和状態になるまで水を含浸させて重量を測定
する。その後水中において試料の温度を交互に２０℃か
ら一２０℃に低下させ次いで一２０℃から２（’）’Ｃ
まで−）１冒させ、この間の時間は５時間として２００
回繰り返した後に重機の測定および試別表面の劣化状態
を調べた結果である。

実施例１−１３ 普通ポルトランドセメント　１００重量部に対して第１
表に示す割合で粉体成形助剤としてケイ酸カルシウ１１
粉末（フローライト＋１　（商品名）；徳１１１曹達■
製）および滑剤としてステアリン酸マグネシウムを混合
した後、金型ブレス成形機により第１表に示す圧力圧縮
成形を行い、２　ｃｔａ　Ｘ　２止×８−の成形体を得
た。次いでこの成形体の１面にスプレー法で釉薬を塗布
し、第１表に示す所定の温度で焼成した後、水を十分に
含浸させて、１８０℃および、１０気圧の条件で６時間
オートクレーブ養生をするか、あるいは水中で３　ＦＩ
　Ｉｉ１養生をセメント硬化体を得た。得られたセメン
ト硬化体の曲げ強度、乾燥収縮率、および凍結融解試験
の結果第１表に併せて示す。

実施例９〜１６ 実施例１〜８において、混合粉体の中の普通ポルトラン
ドセメントを白色ポルトランドセメントに変えた以外は
同様にしてセメント硬化体を得た。

得られたセメント硬化体の曲げ強度、乾燥収縮率、およ
び凍結融解試験の結果を第２表に示す。

比較例 普通ポルトランドセメント＋００１ｊｆｆｉ部に対して
、水２０重置部および高性能減水剤（マイティ１００　
（商品名）；花王石けん一社製）を混練した後、２　ｃ
ｍ　Ｘ　２　ａｍ　Ｘ　８　ａｍの形状に成形した後、
３Ｈ１１Ａ生を行ってセメント硬化体を得た。次いでこ
のセメント硬化体の１面にスプレー法で施釉し、１１５
０℃で焼成した結果、セメント硬化体の劣化が激しく、
崩壊した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水硬性セメントおよび粉状成形助剤よりなる混合粉
   体を圧縮成形し、次いで得られる成形体に釉薬を塗布し
   て焼成した後、該成形体に水を含浸させて養生すること
   を特徴とするセメント硬化体の製造方法。 ２、水硬性セメントが白色ポルトランドセメントである
   特許請求の範囲第１項の記載の方法。 ３、粉状成形助剤がケイ酸カルシウムである特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ４、混合粉体における粉状成形助剤の割合が水硬性セメ
   ント１００重量部に対して２〜１００重量部である特許
   請求範囲第１項記載の方法。 ５、１００〜１００００ｋｇｆ／ｃｍ＾２の圧縮成形を
   行う特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、成形体の養生を蒸気養生またはオートクレーブ養生
   により行う特許請求の範囲第１項記載の方法。