JPS63218589A

JPS63218589A - 押出成形による軽量セメント製品の製造方法

Info

Publication number: JPS63218589A
Application number: JP5031887A
Authority: JP
Inventors: 神尾　典; 守　明子; 松崎　正年; 隆橋口; 坂元　忠
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1988-09-12
Also published as: JPH058149B2

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、実用強度をもつ軽量でかつ
断熱性に優れたセメント系建材の製造方法に関するもの
である。

従来の技術これまで、押出成形によるセメント建材の製造方法とし
ては、例えばセメントに砂を加え、石綿鷹維を補強材と
し、押出助剤を配合し水を加えて成形することが知られ
ている。このものは、押出しにより中空構造体に成形し
、住宅建材の外壁材として利用されているが絶乾比重が
１．７〜１．９と大きく、軽量建材としては不適当であ
る。他方、軽量化をはかるためパーライトやシラスバル
ーンのような軽Ｉ発泡骨材を配合したものも提案されて
いるが、この配合量を多くすると押出成形時のせん断力
でシラスバルーンやパーライト骨材が破壊され、そのた
め原料組成も変るために押出成形性も悪く、軽量化でき
ないことから、おのずと配合量に限界があり、絶乾比重
１．５程度のものしか得られず、満足すべき結果は得ら
れていない。

その他、スラグにセラコラと消石灰とを加えて加熱した
り、あるいはセメントにシリコンダストを加えて加熱す
ることによシゲル化物を生成させ、これを成分として軽
量建材を製造することも知られているが（特公昭５９−
３２４１８号公報、特公昭６１−４６４０４号公報）、
これらはゲル化のために特別な加熱工程を必要とすると
いう点で産業上の問題がある。

発明が解決しようとする問題点本発明は、特別の処理工程を必要とせずに、単に混練す
るだけで調製することができ、しかも押出成形により十
分に実用に供しうる機械的強度を有する軽量建材の製造
方法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、実用に供しうる十分な機械的強度を有し
、しかも絶乾比重の低い軽量な建材を押出成形によって
製造する方法を開発すべく鋭意研究を重ね次結果、骨材
の一部として、シラスバルーンの平均粒径と同等以上５
倍以下で、シラスバルーン以上の粒子強度を有する骨材
を用いれば、シラスバルーンの配合量を多くしてもせん
断破壊を著しく低減でき、押出成形性がそこなわれるこ
とがなく、また、補強繊維との併用により、十分な機械
的強度を有するセメント建材が得られることを見い出し
、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明はセメント１００容量部とシラスバル
ーｙ１００〜４００容量部から成る基本組成１００重量
部に対して、シラスバルーンの粒子径と同等以上でかつ
粒子強度の大きい骨材１０〜４０重量部、補強用繊維１
〜１０重量部及び押出助剤０．５〜３．０重量部を配合
し、かつ全重量に対する含水量を３０〜５０重量％の範
囲に調整し、押出成形によってセメント建材を製造する
方法を提供するものである。

本発明における基本組成全構成するセメントとしては、
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、混合セメントの中から任
意に選んで用いることができる。

また、セメントと共に使用されるシラスバルーンは、完
全球状のものでなく、一部開放型や複数融着型のもので
あってもよい。これらは、南九州に広く分布する酸性火
山噴出物のシラスを粉砕し、焼成することによって製造
される。本発明においては、このようにして得られた発
泡体の平均粒子径２０〜１５０μｍ１好ましくは３０〜
８０μｍのものが用いられる。このものはセメント１０
０容量部当シ、ｉｏｏ〜４００容量部の割合で使用する
ことが必要である。この量よりも少ないと絶乾比重を十
分に低くすることができず、軽量化が不完全となる。他
方、これよりも量を多くすると、骨材を併用しても底形
性を改善することはできず、また実用的強度をもつ押出
建材を得ることができない。

次に、本発明においては、前記したセメントとシラスバ
ルーンから基本組成に対し、骨材の一部として川砂や山
砂、砕砂、珪砂、または結晶質石灰岩、じや絞岩、玄武
岩など配合することが必要である。これらの骨材はシラ
スバルーン以上の粒子強度を有するものであれば慣用さ
れる骨材が用いられ、またシラスバルーンの平均粒子径
と同等以上５倍以下の粒子に粉砕し、前記基本組成ｉｏ
。

重量部に１０〜４０重量部の範囲で配合される。

この配合量が上記の範囲よりも少ないか多い場合には機
械的強度が低下し、成形性も悪く本発明の目的を達成す
ることができない。

次に、補強用繊維としては、ガラス繊維、石綿、炭素繊
維などの無機繊維、バルブやビニロン繊維、ポリプロピ
レン繊維またはアラミド繊維などの有機繊維を用いるこ
とができるが、特に好適なのは石綿や耐アルカリ性ガラ
ス繊維である。これらは単独で用いてもよいし、２種以
上組み合せて用いてもよい。これらの補強用繊維は、基
本組成１００重量部当り１〜ｌＯ重１部の範囲で使用さ
れる。

これよりも量が少ないと十分な補強効果は得られないし
、またこれよりも量を多くしても補強効果は増大せず、
むしろ他の物性の低下や押出成形性の低下を招くので好
ましくない。

また、本発明の製造方法においては、押出成形を容易に
するために、押出助剤を添加する必要があるが、この押
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のセルロース誘導体
が好ましい。その他ポリビニルアルコールなども用いる
ことができる。

これらの成形助剤は、基本組成１００重量部当９０．５
〜３．０重量部の割合で配合される。これよシも少ない
と十分な成形性が得られないし、またこれよシも量を増
やしても、それ以上の成形性の向上は望めない。

本発明は以上の成分を必須成分とするものであるが、そ
れに加えて、従来押出成形用セメント系に慣用されてい
る添加物、例えばパーライト、シリカフラワー、バーミ
キュライトなどを所望に応じ、所要の物性及び押出成形
性をそこなわない量で配合することもできる。

さらに、本発明においては全固形分重量に対する含水量
を３０〜５０重量％の範囲にすることが必要である。こ
の量が３０重量％未満では、押出成形の際にダイス内で
材料が閉塞し、円滑な押出がなされないし、またこの量
が５０重量％を超えると軟かすぎて保形性を失い押出不
能となる。

本発明の押出材料を調製するには、セメント、シラスバ
ルーン、骨材、繊維、押出助剤及び水を所定の割合で配
合し、適当な混練機で混練する。

このようにして得られた材料を常法に従い押出底形し、
水中養生、気中養生及び高温高圧養生することにより、
曲げ強度８０ＫＰ／ａ＋Ｉ以上、絶乾比重１．４以下の
軽量断熱性建材を製造することができる。

発明の効果本発明の製造方法は、ゲル化反応のような特殊処理を施
すことなく、単に調整された骨材を配合するという簡単
な手段で製造することができ、しかも通常の押出成形に
より、実用的強度を有し、１．４以下という低い絶乾比
重の軽量建材を与えるので、軽量セメント建材の押出成
形製造方法として好適である。

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。なお
、各例中の物性値は以下の方法によシ測定したものであ
る。

Ｉ）曲げ強度；所定の組成物を押出成形により成形した成形体を、湿潤
状態で１日装置後２０℃の水中で１４日間養生して硬化
させ、この硬化体について、■島津製作所裂オートグラ
フＡＧ−５０００Ａ　’ｊｉ使用し、スパン１００１１
１ｍ、載荷速度毎分２鵡の中央集中載荷により測定した
。

１１）比重；所定の組成物を押出成形し養生して得た硬化体″ｆ、１
０５℃で２４時間乾燥したのち、重量及び寸法を測足し
、これに基づいてかさ比重を算出した。

１１１）成形性；所定の組成物を、本田鉄工■製ＤＥ−１００型押出成形
機を用いて押出成形して、断面２０Ｘ２００１１１の中
空平板を製造し、その際の成形状態を目視により観察し
、以下の基準によシ評価した。

Ｘ・・・・・・閉塞して成形不能であった。

Δ・・・・・・犬歯状クラック、亀裂、ふくれ等を生じ
た。

○・・・・・・良好な成形性を示した。

実施例１ポルトランドセメント〔宇部興産■製〕１００容量部と
シラスバルーン〔イヂチ化成■製商品名「ウィンライト
Ｊ　ＭＳＢ−３０１１コ４００容量部とを混合し、この
混合物１００重量部当り、押出助剤〔信越化学■製［メ
チルセルロースＪ　９０ＳＨ−１５０００）２重量部、
耐アルカリ性シラスガラス繊維４重歇部及び結晶質石灰
石骨材３０重量部を加え、さらに水を加えて含水率４０
重遺チに調整し、セメント組成物を調整した。このもの
を本田鉄よりｌＩＣ−１００型押出成形機を用いて押出
成形し、断面２０Ｘ２００１１１１の板状体を製造した
。このようにして得た成形体のかさ比重は１．０３、曲
げ強度は７２に９７ｄであった。

実施例２実施例１で用いたものと同じセメン）　１００容量部と
シラスバルーン〔イヂチ化成■製［ウィンライト５Ｂ−
９０１１］　３００容量部との混合物１００重量部にメ
チルセルロース１．５重量部、耐アルカリ註シラスガラ
ス繊維２重量部と石綿５重量部を加え、さらに異なった
量の結晶質石灰石骨材を加え、含水率３００重量部組成
物全調整した。このものを実施例１と同様にして押出成
形して得た成形体の物性を次表に示す。

実施例３実施例１における石灰石骨材の代りに珪砂６号骨材を３
０重量部、また耐アルカリ性ガラス繊維の代シにビニロ
ン繊維〔■クラレ製ＲＦＳ−６０２］　１重量部を用い
る以外は、実施例１と全く同様にして押出成形用セメン
ト組成物を調整した。この組成物を実施例１と同様にし
て押出成形して得た成形体は、かさ比重１．１　、曲げ
強度９０ＫＰＺ−であった。

特許出願人　　工業技術院長　飯　塚　幸　三（ほか２
名）

Claims

【特許請求の範囲】

１　セメント１００容量部とシラスバルーン１００〜４
００容量部から成る基本組成１００重量部に対して、平
均粒子径がシラスバルーンの平均粒径と同等以上５倍以
下で、かつシラスバルーン以上の粒子強度を有する骨材
を１０〜４０重量部、補強用繊維１．０〜１０重量部及
び押出助剤０．５〜３．０重量部を配合し、かつ全重量
に対する含水量を３０〜５０重量％の範囲に調整して押
出成形することを特徴とする軽量セメント製品の製造方
法。