JPS6321247A - 繊維補強せつこう系硬化体の製造方法 - 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、繊維補強せつこう系硬化体の製造方法に関し
、さらに詳しくは内外装材として、耐火性、寸法精度、
柔軟性および湾曲性にも優れた建築材料およびその製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

建築用の内外装材として、省資源、省エネルギーの立場
から繊維補強せつこう系硬化体の製造方法が開発され、
登録された（特公昭５５−４６９８５）。この繊維補強
せつこう系硬化体の製造方法は、二水せつこうと微粉ス
ラグを主成分とし、微粉スラグの刺激剤としてアルカリ
塩類物質を添加し、更に反応促進剤として硫酸アルミニ
ウム含有物質を添加し、補強繊維として石綿、ガラス繊
維、カーボン繊維、パルプ、合成繊維等から１〜２種を
選択して混合し、更に必要に応じて軽量骨材を混合して
、円網抄造法、押出成形法、またはモールド成形法等の
方法によって製造するものである。

さらに本出願人らは特願昭６０−２９５３２４に焼せっ
こうを含むせつこうとスラグを用いた繊維補強せつこう
系硬化体およびその製造方法を出願している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特公昭５５−４６９８５のような繊維補強せつこう系硬
化体の成形品は、強度が高く、速硬性、耐水性、耐候性
に富み加工性に優れており、安価であるが、その反面一
般不燃材と同様に硬くてもろい性質をもっている。

この材料に柔軟性を付与し、加工や取り扱いを容易にし
、材木の性質に近づけるためには、基材自身に柔軟性を
付与する必要がある。

特願昭６０−２９５３２４は上記従前の発明にさらに改
善を加え、柔軟性を付与し、可撓性に富んだすぐれた特
性を有する繊維補強せつこう系硬化体およびその製造方
法を提供している。

本発明はさらにこのようなすぐれた特性を有するｍ維補
強せつこう系硬化体を一層容易に製造する方法を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは種々研究の結果、このような繊維補強せつ
こう系硬化体を製造するには、（１）　二水せつこうと
焼せつこうが重量比でｌ：９乃至９：１であるせつこう
と水硬性物質とを、せつこうと水硬性物質との重量比が
２：８乃至８：２の範囲内で混合し、 （２）　該混合物に硫酸アルミニウム含有物質、凝結遅
延剤を添加混合し、 （３）　　ｍ維と水を加え混合して成形し、湿熱養生す
る ことを特徴とする技術手段を講じた。

この製造方法において、好ましい実施態様として、 ａ）　　Ｔｉ１ｔ酸アルミニウム含有物質、凝結遅延剤
の各々の添加割合がせつこう、水硬性物質の混合物に対
して０．１〜５重量％であること、ｂ）　　ｍ維の混合
割合がせつこう、水硬性物質の混合物に対して５〜３０
％であること、Ｃ）　湿熱養生温度が９０℃以下、かつ
４００℃・時以上で養生すること とするのが好適である。

〔作用〕

繊維補強せつこう系硬化体の無機質のマトリックスはエ
トリンガイト、せつこう、カルシウムシリケート水和物
が主成分であり、このうち、エトリンガイトと、焼せつ
こうから生成した二水せつこうは共に針状結晶であり、
この結晶をより大きく成長させることにより、曲げ強度
が高くなり、また撓み量が犬きくなる。

本発明では、スラグやアルカリ塩類物質を用いる代りに
ポルトランドセメント等の水硬性物質を用いることによ
り、容易、安価にすぐれた性能の繊維補強せつこう系硬
化体を得ることができる。

本発明方法によれば、水硬性物質の加水分解が始まり、
これと二水せつこうと反応して、エトリンガイトの結晶
が析出して針状結晶が成長して行く一方、水硬性物質の
加水分解によって、カルシウムシリケートゲルができ、
この時点において、焼せつこうが凝結を始めるように凝
結遅緩剤で調整すると、焼せつこうから二水せつこうの
針状結晶が同時に析出を始め、この針状結晶が大きく成
長する。と同時にエトリンガイトの針状結晶も大きく成
長し、エトリンガイト２の針状結晶と焼せっこうの水和
物（二水せつこう）４の針状結晶は入り乱れて大きく成
長する。

ここで使用する焼せつこうとしては、β型せつこうと、
可溶性無水せっこうのいずれか１種または２種の混合物
である。

これらの焼せっこうは凝結が早いので、凝結遅緩剤を選
定して、凝結時間を遅延させ、結晶化を調整する必要が
ある。凝結遅緩剤としてはクエン酸アルカリ、ペプトン
、ゼラチン、アミノ酸誘導物質の１種または２種以上を
使用する。

二水せっこうの針状結晶を生成させ、その結晶を成長さ
せるので、せつこうは焼せつこうを必須とする。一方、
エトリンガイトの生成の観点から二水せっこうの存在を
考慮する。従って、二水せつこうと焼せつこうとは１：
９乃至９：１とし、好ましくは３ニア乃至７：３である
。

水硬性物質は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、その他混合
セメントを用いる。ただしエトリンガイトの成長に十分
なアルミナ原料を含まないときはこれを補充する。

硫酸アルミニウム含有物質としては、たとえば硫酸アル
ミニウム、好適には無水硫酸アルミニウム、ナトリウム
明パン、カリ明パンが含まれ、その添加量は主原料に対
して００１〜５重量％、好適には０．５〜２．０重量％
である。

この添加剤の添加量は上記のそれぞれの下限以下では添
加効果が少なく、また上限値以上の場合は得られる硬化
体の強度低下をもたらす。

補強＃ａ維としては無機質繊維および有機質繊維が使用
でき、前者には、たとえば石綿（クリソタイル、アモー
サイトを含む）、岩綿、ガラス繊ｍｃ無アルカリガラス
、低アルカリガラス、耐アルカリ性ガラスを含む）、ス
チール繊維（鉄系、ステンレスを含む）、ワラストナイ
ト、雲母片が含まれ、後者にはたとえばカーボンｍ維、
合成化学繊維のアラミド系ｌ１ｌｉ維、ビニロン繊維、
アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、バ
ルブ繊維、天然性植物ｍ維が含まれる。これらのｍ離技
は作業性、硬化体の加工性、曲げ強度などを考慮して適
宜選択することができるが、ｍ維の長さとして０．５〜
５０ｍｍ、好適には２〜１０ｍｍである。これらの繊維
の中から１種または２種以上添加することが可能であり
、例えば石綿とガラス繊維、石綿−ポリプロピレン繊維
等である。

補強繊維を添加すると硬化体の成形、保形性を助けると
共に、硬化体の物性、特に曲げ強度と靭性が向上する。

その添加量は主原料に対して１５〜３０重量％、好適に
は１０〜２５重量％である。添加量が３０重量％を越え
ると…ロヂ強度が低下し、保形性も劣るものとなる。

軽量化を行う場合は無機質、有機質の軽量材を使用する
ことが可能であり、無機質軽量材としては例えばシラス
バルーン、パーライト、発泡軽量骨材、二水成ゼオライ
トが使用され、有機質軽量材として例えば木屑、発泡性
物質であるスチレン発泡体が有効である。また耐候性の
改善を目的とする場合はセメントコンクリートで使用さ
れる砂が使用される。軽量材の添加量は主成分に対して
１〜２５重量％、好適には１０〜２０重量％である。軽
量材を添加すると硬化体の嵩比重が小となるので、添加
量が２５重量％を越すと全般的に物性が低下し、１重量
％以下ではその添加効果が少ない。

次に成形方法として、公知のいずれの方法でも適用する
ことが可能であり限定されない。たとえば流し込み方法
、加圧成形方法、押出成形方法、抄造方法などがある。

硬化体の調合原料に加える水の量は成形方法によって異
なり、その成形方法に適した水量を適宜選ぶことができ
る。

本発明によって得られた硬化体は木質的に主原料の水硬
性物質中の酸化カルシウム（Ｃａｂ）、酸化アルミニウ
ムＣＡ１２０ａ　）と二水せつこう（ＣａＳＯ４・２Ｈ
２０）との反応によって生成したエトリンガイト　（３
ＣａＯＩＩＡＫＬ２０３・３ＣａｓＯ４・３１〜３２Ｈ
３０）、焼せつこうから生成した針状の二水せつこう、
これらの結晶体をとりまくカルシウムシリケート永和物
、および未反応の余剰の二水せつこうよりなるものであ
り、この硬化体が示す高強度は初期材令においては上記
エトリンガイトによって、また長期材令では水硬性物質
の潜在水硬性によってそれぞれ確保されているものであ
る。

また、エトリンガイトを短期でしかも生成量を多くする
場合には水酸化アルミニウム含有物質、例えば赤泥を混
合することができる。

硬化体の養生としては９０’０以下かつ４００℃拳時以
上で湿熱養生を行う。湿熱温度が９０℃を越えると工水
せっこうの脱水や生成したエトリンガイトの分解が発生
する。４００’Ｃ−時以上では水硬性物質の加水分解を
起こし、上記各種の結晶体やゲル物質を生成するために
必要である。

また夏場のときには常温で養生してもよいが２００℃・
時以上が好ましい。

上記水酸化アルミニウム含有物質、および硫酸アルミニ
ウム含有物質の添加効果としてはこれら添加剤が相乗的
にエトリンガイトの生成を促進するものでありこのエト
リンガイトの生成は本発明の硬化体に初期材令における
高強度、すなわち半硬性および耐水性を付与するもので
ある。

しかして、本発明の上記の硬化体はさらにマトリックス
中の工水せっこうの針状結晶の優れた効果により引張強
度、柔軟性、可撓性、湾曲性に富んだ特性を示すもので
ある。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが１本
発明はその要旨を越えない限りは以下の実施例に限定さ
れるものではない。

第１表、Ｎｏ、１〜Ｎｏ、１３に示した配合に従って、
主原料、副原料、添加剤を配合し、水を加え混合してス
ラリー状として、円網弐抄造法によって抄き上げ、メー
キングロール上に厚さ６ｍｍまで積層させたものを切断
展開して生シートを得た。この生シートを６０’Ｃで２
４時間蒸気養生し、さらに７日間自然養生し、乾燥して
、本発明の実施例のせつこう系硬化体を得た。

第１表にはＮｏ、１３として従来法による配合で製造し
た比較例を併せて示した。

また第１表にこれらの物性値を示した。表中の軽量材は
パーライト、添加剤のＡ、Ｂは消石灰、硫酸アルミニウ
ム、アミノ酸系凝結遅延剤である。

実施例は比較例に比し、乾燥時のＩｆｆ口ｆ強度、た１
工 わみが向上し、長さ変化率が低減した。また吸水時の曲
げ強度、たわみが向上し、建築材料として用いる場合に
わずかに湿潤させてコーナ一部等を施工することが容易
となった。

〔発明の効果〕

本発明方法は水硬性物質を用いて＃！ｌｒａ補強せつこ
う系硬化成形体のマトリックス中に二水せっこうの針状
結晶を形成させることにより、高強度で耐水耐候性に富
み加工性に優れ、柔軟性、可撓性、湾曲性に富んだ成形
体を、安価に合理的に製造することを可能とした。

また本発明方法により製造した硬化体は建築材料として
わずかに湿潤させて撓ませて接着する場合にすぐれた特
性を有している。

従って本発明の工業的価値はきわめて大きいものである
。

出　願　人　三菱鉱業セメント株式会社日本防火ライト
工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　二水せっこうおよび焼せっこうが重量比で１：９乃
   至９：１であるせっこうと水硬性物質とを、せっこうと
   水硬性物質との重量比が２：８乃至８：２の範囲内で混
   合し、該混合物に、硫酸アルミニウム含有物質および凝
   結遅延剤を添加混合し、繊維と水を加え混合して成形し
   、湿熱養生することを特徴とする繊維補強せっこう系硬
   化体の製造方法。 ２　水硬性物質が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、その他の混合セメントであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項 に記載の繊維補強せっこう系硬化体の製造方法。 ３　硫酸アルミニウム含有物質、凝結遅延剤の各々の添
   加割合がせっこう、水硬性物質の混合物に対して０．１
   〜５重量％であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の繊維補強せっこう系硬化体の製造方法。 ４　繊維の混合割合がせっこう、水硬性物質の混合物に
   対して５〜３０重量％であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の繊維補強せっこう系硬化体の製造
   方法。 ５　湿熱養生温度が９０℃以下、かつ４００℃・時以上
   で養生することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の繊維補強せっこう系硬化体の製造方法。