JPS63210053A

JPS63210053A - 繊維補強セメント押出成形用組成物

Info

Publication number: JPS63210053A
Application number: JP4128187A
Authority: JP
Inventors: 神尾　典; 守　明子; 片平　冨二夫; 荒井　斉; 彰三好; 英治河崎
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumikin Kozai Kogyo KK
Current assignee: Nippon Steel Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Sumikin Kozai Kogyo KK
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1988-08-31
Also published as: JPH0550462B2

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、押出成形により軽量建材を製造する際の原料
として好適な繊維補強セメント組成物に関するものであ
る。

従来の技術押出成形用の繊維補強セメント組成物としては、例えば
、ポルトランドセメントにケイ砂１石綿。

ポリ塩化ビニル繊維、押出助剤を配合し、水を加えて混
練した、いわゆる石綿セメントが知られている。このも
のは、押出成形により中空成形体とし、外壁材に使用さ
れているが、絶乾比重が約１．７〜１．９と大きく、軽
量建材用としては不適当である。また、この軽量化を図
るために、さらにシラスバルーンを配合したものも提案
されている。

この場合、絶乾比重は１．５程度に低下しうるが、機械
的強度が不足するようになる。

また、スラグにセラコラと消石灰と水を加え加熱膨張さ
せたものにセメントのような硬化性物質と補強用繊維を
配合し、押出成形して軽量建材を製造することも知られ
ている（特公昭６１−４６４０４号公報）。これは、表
層部におけるスラグのカルシウムサルホアルミネート化
を制御し、養生後の乾燥時に発生する収縮破壊全防止す
るものであるため、セラコラを使用することが必要で十
分な強度を得るには、前記の石綿セメントと同じように
、補強繊維として石綿上用いることが必要とされる。

ところで、近年、石綿は人体に有害であることがわかり
、この使用は制限される傾向にあるため、石綿を用いな
い軽量建材の開発が求められている。

他方、セメント又はセメントとケイ砂との混合物にシリ
コンダストと補強繊維と水を加えて加熱処理したものを
脱水して押出成形用材料を製造することも提案されてい
る（特公昭５９−３２４１８号公報）。この材料は、絶
乾比重をかなり低くすることができるが、絶乾比重の低
下と共に機械的強度が不足するようになるし、また、寒
冷地などでは水分の凍結、融解により物性の低下、クラ
ックの発生を伴うため、利用範囲が制限されるという欠
点がある。

発明が解決しようとする問題点本発明は、押出成形により絶乾比重が小さいにもかかわ
らず、実用的な機械的強度を有し、しかも耐凍性の優れ
た軽量建材を与えうる繊維補強セメント組成物を提供す
ることを目的としてなされたものである。

問題点を解決するための手段本発明者らは、軽量建材を製造するための線維補強した
セメント押出成形用原料について種々研究を重ねた結果
、運搬や施工時の取扱いにおいてクラックを生じない機
械的強度としては、最低曲げ強度８０に９／−程度を必
要とし、この強度を得るには絶乾比重全０．８以上にし
なければならないこと、このような絶乾比重にすれば耐
凍性も良好であること、および切断、穿孔、釘打ち等の
加工性は絶乾比重が１．６以下で良好であること、さら
に熱水処理物含有率４〜５０重量％、含水率２０〜５０
重貴チに調整した特定のシリカ−石灰系熱水処理物含有
セメント組成物を用いて押出成形すると、上記の絶乾比
重、機械的強度及び加工性の条件を満たした建材を得る
ことができることを見出し、この知見に基づいて本発明
をなすに至った。

なお、熱水処理物含有率とは、全固形分に対する熱水処
理物固形分の重量％を示し、含水率とは全組成物中の水
分の重Ｉチを示す。

すなわち、本発明は、シリカ−石灰系熱水処理物、セメ
ント、骨材、補強用繊維、押出助剤及び水とから成り、
熱水処理物含有率４〜５０重凝チ、含水率２０〜５００
〜５０重量有することを特徴とする線維補強セメント押
出成形用組成物を提供するものである。本発明において
用いるシリカ−石灰系熱水処理物は、例えばケインク土
、シリカヒユーム、水さい、石炭灰、シラス、ベントナ
イトなどのシリカを主成分とする原料成分の１種又は複
数種１００重敬部に、消石灰や生石灰などのカルシウム
含有成分を１０〜２００重量部加え、さらに、この合計
重最に対し３〜２０倍量の水を加えてスラリー化し、こ
のスラリーを６０〜１００℃の温度で１〜１０時間加熱
攪拌処理したのち、遠心分離などによシ水分を固形分に
基づき８０〜２５０重量係になるまで除去することによ
って調整することができる。このシリカ−石灰系熱水処
理物は、ゲルを含む混合物でちゃ、良好な膨潤性を有す
るため、通常の押出材料の會水量にくらべ著しく多い条
件下での成形が可能である。この熱水処理物を、セメン
ト、骨材、補強用線維、押出助剤と均一に混合した後、
混練をして押出成形することによって所定の形状を保持
する成形体を得ることができる。

次に、本発明で用いるセメントは、通常使用されている
ポルトランドセメント、マグネシアセメント、アルミナ
セメント、混合セメントのいずれでもよい。また、骨材
としては、ケイ砂、シラス、軽石、ケイソウ士、鉱さい
、水さい、石炭灰、カオリン、ベントナイトなどが用い
られる。さらに補強用として配合される繊維としては、
ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維のよ
うな無機繊維や、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、
アラミド繊維、パルプ繊維のような有機繊維を挙げるこ
とができるが、オートクレーブ養生を必要とする場合に
は炭素繊維が好ましく、また、押出後の保形性を維持す
る必要がある場合にはパルプ繊維が好ましい。これらの
補強用繊維は、単独で用いてもよいし、また２種以上組
み合わせて用いてもよい。本発明における押出助剤とし
ては、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロースなどが用いられる。

本発明の組成物は、上記の各成分を、シリカー石灰系熱
水処理物固形分１００重量部当り、七メン）２０〜２０
００重量部、骨材４５〜１４００重量部、補強用繊維２
０〜１９０重量部、押出助剤５〜４５重量部の割合で配
合し、さらに全組成物中の含水率が２０〜５０重量％に
なるまで水を加えることによって調整することができる
。本発明の組成物中には、シリカ−石灰系熱水処理物に
由来する水分と、後から加えられる水分とが存在するが
、本発明においては、これらの水分量の合計量が組成物
全量当り２０〜５０重量％の範囲にあることが必要であ
る。この量が２０重量％未満では軽量化の程度が不十分
になるし、この量が５０重重量上りも多くなると必要な
機械的強度が得られない。

また、本発明組成物は、熱水処理物含有量が４〜５０重
量％の範囲にあることが必要である。この熱水処理物含
有率は押出に必要な含水率と密接な関係にあり、熱水処
理物含有率をｘ重量チ、含水率ｔｙ重量係とすると、概
ね、ｙｍａ　ｘ　＋　ｂ（ａ、ｂは定数）の関係を示し
、含水率を２０〜５０重量％とするには、熱水処理物含
有率を４〜５０重量％にする必要がある。ここに、ｂは
熱水処理物を用いない場合の含水率であり、ａは加熱処
理の進行度に依存する定数で、進行度が高いほどａは大
きくなる。

本発明組成物を調整するには、あらかじめ調整したシリ
カ−石灰系熱水処理物に、所要のセメント、骨材、補強
用繊維及び押出助剤を熱水処理物含有率が４〜５０重量
％になる割合で加え、さらに全組成物中の含水率が２０
〜５００〜５０重量％の水を加えて混練する。各成分の
添加順序には特に制限はないが、含水率の調整を容易に
するためには、熱水処理物の脱水を十分にしておき、セ
メント等との混合時に必要量の水分を添加するのが有利
である。

このようにして得られた本発明組成物は、常法に従って
押出成形することにより、絶乾比重帆８〜１．６で実用
的強度をもち、しかも凍結・融解に対して安定で加工性
のよい軽量建材にすることが゛できる。

実施例次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

参考例１ケイソウ上５６重量部と消石灰４４重量部の混合物に水
６００重欧部を加え、８０℃において４時間加熱反応さ
せたのち、遠心脱水機により熱水処理物固形分１００重
量部に対し２００　ｉ置部の水分を含む熱水処理物を製
造した。

参考例２シリカヒユーム５２重量部と消石灰４８重量部との混合
物に水６００重量部を加え、８０’Ｃにおいて４時間加
熱反応させたのち、参考例１と同様にして脱水し、熱水
処理物固形分１．００重量部に対し１８０重量部の水分
を含む熱水処理物を得た。

実施例１〜５参考１）１１で得た熱水処理物に、セメント、ケイ砂、
押出助剤（メチルセルロース）、炭素繊維及びパルプ繊
維を第１表に示す量（重量部）で配合し、水を加えて、
全組成物中の水分が第１表に示す値になるように調整す
ることによシ、押出成形用組成物を製造した。

このようにして得た押出成形用組成物を押出成形したの
ち、１日２０℃の湿空養生をし、１８０　℃で５時間の
オートクレーブ養生をして建材用ブロック（１０Ｘ５０
Ｘ１００ｎ）を製造した。このものの絶乾比重及び曲げ
強度を第１表に示す。

実施例６〜ｌＯ参考例２で得た熱水処理物を用い、実施例１〜５と同様
にして第２表に示す組成の押出成形用組成物ｔ−調整し
た。

この組成物を用い、実施例１〜５と同様にして建材を製
造した。このようにして得た建材の絶乾比重及び曲げ強
度を第２表に示す。

実施例１１前記実施例１，２，４．７及び９で得た建材ブロックに
ついて、ＡＳＴＭ　−Ｃ！　６６６−　Ａ法に従って、
水中凍結融解試験を行った。このようにして得た相対動
弾性係数、すなわち、各試験後の測足値の０サイクル時
動弾性係数に対する比を第３表に示す。

第　　　　３　　　　表発明の効果本発明によると１石綿のような有害物質やセラコラを使
用することなく、シリカ−石灰系熱水処理物、セメント
、骨材、補強用繊維、押出助剤のみを用いて、軽量でし
かも実用的強度をもち、凍結融解の繰り返しにも十分に
耐えうる建材を製造するのに好適に使用しうる押出成形
用組成物が得られるので、押出成形による軽量建材の工
業化にとって非常に有意義である。

復代理人　阿　形　　　　明

Claims

【特許請求の範囲】

シリカ−石灰系熱水処理物、セメント、骨材、補強用繊
維、押出助剤及び水とから成り、熱水処理物含有率４〜
５０重量％、含水率２０〜５０重量％を有することを特
徴とする繊維補強セメント押出成形用組成物。