JPS63290709A - 経時硬化性混合物からの物体とくに建築用ユニット部材の製造方法とその装置 - Google Patents

経時硬化性混合物からの物体とくに建築用ユニット部材の製造方法とその装置

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JPS63290709A JP63107470A JP10747088A JPS63290709A JP S63290709 A JPS63290709 A JP S63290709A JP 63107470 A JP63107470 A JP 63107470A JP 10747088 A JP10747088 A JP 10747088A JP S63290709 A JPS63290709 A JP S63290709A
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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】 １里立１ 本発明は水硬結合剤、とくに凝結剤としてのセメントを
含む経時硬化性材料からの物体とくに建築用ユニット部
材の製造方法に関する。
１夏且Ｉ 原料混合物内にＣＯ２ガスを注入することによりセメン
ト凝結成形材料の硬化が加速されるような建築用ユニッ
ト部材の製造方法は既知である（例えば米国特許第４，
０９３，６９０号およびスイス特許第１４６０２８４号
）。これらの方法は炭酸化、即ちセメントモルタル中に
存在する大量のＣａ（ＯＨ）　化合物がＣＯ□ガスの硬
化により迅速に石灰石に変化する過程を基礎にして旋い
る。この過程中に形成された石灰石分子は相互に極めて
密に結合するので、例えばセメントのような結合剤の水
和反応がまだ始まらなくても、例えば建築用パネルのよ
うな製品の強度は、５〜３０分復にはその２８日強度の
３５〜５０％にも達する。
炭酸化は一般に、セメントで凝結されるべき原料混合物
を含む密閉空間内で差別的な圧力を形成することにより
行われるが、このとき大気圧を超える圧力がＣＯ２ガス
の注入により形成され、その結果ＣＯ２ガスは原料混合
物の気孔内に浸透し　　′て化学反応が行われる。原料
混合物は製造されがつ緊密化されるべき製品の形状を決
定する鋳型内に装填され、次に鋳型と共にまたは鋳型か
ら離脱させて密閉空間内に放置される。しかしこれらの
方法は、密閉空間は十分な気密を必要とするので技術的
に難かしくかつ費用がかかりコスト高となる。このこと
は別にしても、真空と高圧とを交互に与えねばならない
ので時間がかかり、従って技術的にも幾つかの作業（鋳
型への装填および緊密化、炭酸化空間への装填および取
出し、炭酸化）をステップごとに分割しなければならず
、これはかなり時間を要する。
炭酸化と組合せた建築用ユニット部材製造技術は、ハン
ガリー特許第１８９．４ｂＳ号に一記載されている。こ
こではセメント凝結原料混合物の調整に添加剤として弾
性繊維材料が使用され、締固め後に多少弾性的はね返り
があるというこの材料の特徴が利用されて、圧縮力がや
むと水和結合剤、即ちセメントの凝結時間内にその容積
は膨張する。２枚の圧着板の間に装入された原料混合物
は、圧着板のフランジに沿って肉厚部分を形成している
こと、または局部的に大量の原料混合物装入することの
いずれかによって混合物の内部よりも７ランジに沿った
部分で圧縮が大きくなり、従って内部よりもフランジ部
分に密度の高い従ってガス浸透度の低い帯部分が形成さ
れる。７ランジに沿った密度の高い帯部分はシールとし
て働き、炭酸化のために注入されたＣＯ□ガスが両側で
混合物から抜は出すのが防止される。この方法は前の方
法よりは好ましいが、この方法の欠点は主にその反復性
、従ってその比較的低能率の生産性にあり、また固形最
終製品は弾性繊維物質を含む混合物からのみしか製造で
きない。
本発明は、炭酸化で凝結を加速することにより、経時硬
化性材料からの物体とくに建築用ユニット部材の製造方
法であって、一方では連続生産を可能として生産性およ
び経済的効率を著しく向上し、一方で１よ（鋳型に装入
される）出発材料として弾性繊維質添加剤を加えた経時
硬化性混合物の使用に限定されることなく、それで製品
選択を、炭酸化で経済的に生産できるものにまで実質的
に拡張する方法を提供することを目的とする。
１可五１１ 本発明は、経時硬化性材料が両端開放の鋳型空間内を通
過するに当って、入口の点の付近において原料混合物を
連続的な機械的締固源イリ、およびＣＯ２ガスの圧力を
出口の点の付近において最小の圧力−ある場合には大気
圧−まで減少することによりＣＯ２ガスの漏出が防止さ
れること、およびＣＯ２ガスは、これら２つの点の間で
鋳型面に沿って鋳型空間内に注入され均等に分配される
が圧力は入口から出口に向かって減少し、生産は連続的
に行われ、かつ鋳型空間から出る製品は鋳型空間内で行
われる炭酸化の結果として固体の成形状態として現れる
こと等の認識を基礎にしている。
この認識を基礎にして、この課題は本発明によ未 り、その方法の過程において末硬化の混合物が鋳型内に
装入され、ここでＣＯ２ガスを混合物内に注入すること
により炭酸化反応が行われてこれにより混合物が硬化さ
れ、この方法は経時硬化性混合物を連続的に両端開放の
鋳型空間内に圧入するステップを含み、一方材料の入口
ポートから硬化物体の出口ポートへと低下するように形
成された圧力下で材料内にＣＯ２ガスが注入され、入口
ポート付近にはこの鋳型空間内への機械的締固めにより
経時硬化性材料からなる準気密層を形成し、この層と鋳
型面との間には準気密状態を形成し、および出口ポート
付近には炭酸化化学反応を完全に完了させるかまたは本
質的に完了させるのに必要な量のＣＯ２ガスを鋳型空間
内へ注入するところの方法により解決される。経時硬化
性材料は鋳型空間内へ好ましくは往復動装置により打込
み押圧（スタンピングプレス）される。
少なくとも１つの閉鎖面を介して鋳型空間内へ大気圧を
超える圧力でＣＯ２ガスが注入され、および経時硬化性
材料を通過したとき、圧力および止が低下したガスは少
なくとも他の鋳型面を介して鋳型空間から吐出され、お
よび／または鋳型空間の少なくとも１つの面に真空が付
加され、このようにしてＣＯ２ガスは材料を貫通して流
動させられまたはその流動が増大されることが好ましい
。
本発明の他の特徴によれば、入口ポート付近の材料の締
固め層に続く領域内で混合物の気孔内に３−６バールの
圧力のＣＯ□ガスが注入され、次に材料の移動方向に見
た第２の領域であって１１間的な爆発的炭酸化反応が行
われるこの領域内で例えば２−３バールのより低い圧力
のＣＯ２ガスが材料内に注入され、その量が本質的には
反応で消費されるガス量に等しく、これにより炭酸化反
応謄 は巖続され、次に第３の領域内で例えば１−２バールの
さらに低い圧力のＣＯ□ガスが鋳型空間内に注入され、
これにより炭酸化反応は本質的に完了される。この方法
の他の実施例は、炭酸化により硬化された材料の出口ポ
ートのすぐ手前に位置する鋳型空間内に均衡化Ｔ４域を
形成し、ここでガスの流出量が測定されること；および
均衡化領域の手前の領域内へは、このガスの流出量およ
び／または圧力の関数としてガスが注入されることを特
徴とする。一般には、鋳型空間を離れる炭酸化硬化物体
を鋸で適当な大きさに切断すること、および少なくとも
３０％のＣＯ２ガスを適切に含む気体混合物を用いて鋳
型空間内へＣＯ２ガスを注入原料混合物を鋳型内に供給
する前に原料混合物内にＣＯ２ガスを注入することが好
ましい。この炭酸化処理により凝結工程は加速可能であ
る。
本発明による装置は鋳型と、例えばガスボンベのような
ＣＯ２ガス源と、および大気圧を超える圧力のＣＯ□ガ
スを鋳型空間内に注入するのに適した例えば鋳型の少な
くとも１つの壁内の孔のような開口とを含み、この装置
は、経時硬化性原料混合物を供給するための入口ポート
および炭酸化により硬化された物体を吐出するための出
口ポートとを有する鋳型と、経時硬化性原料混合物を鋳
型空間内に圧入しかつ経時硬化性混合物ならびにそれか
ら炭酸化により硬化された物体とを鋳型空間内で移動さ
せるために、入口ポートの前正面に配置された圧入機構
と、および各領域に対しそれぞれ個別にｌｌ１ｌｊｌさ
れた圧力でＣＯ２ガスを注入するのに適した装置と連絡
する個別の孔群に分割されてＣＯ２ガスの注入に使用さ
れる鋳型空間内に通じる孔とを特徴とする。
所与の事例においては炭酸化化学反応を完了した後に残
留ＣＯ２ガスを吐出するために鋳型の少なくとも１つの
壁に孔が設けられ、この孔は、例とえばガスボンベのよ
うなＣＯ２ガス源を、鋳型空間内へＣＯ２ガスを注入す
るための孔を含む鋳型板に接続する管と都合よく連絡し
ていることが好ましい。
本装置の他の実施例は、鋳型空間にＣＯ２ガスを供給す
るための供給管およびある事例においては炭酸化反応完
了後の残留ＣＯ２ガスを供給管へ送り返すための戻り管
とを有する。ガスポンプはそれへ戻り管も連絡している
供給管に接続され、またガス流れ方向上流側かつポンプ
の手前では別の管が、例えばガスボンベのようなＣＯ２
ガス源から出てかつ戻り管に接続された遮断手段と結合
しており、さらに供給管は弁を含む脚管を介してガス入
口側の個別の孔群に接続され、一方ある事例において炭
酸化反応完了後の残留ガスを吐出するために、同様な弁
を含みかつ孔群から戻り管へ連絡する脚管が設けられる
などを特徴とする。戻り管内に真空ポンプを挿入可能で
ある。
本発明の他の特徴によれば、ガス入口側および残留ガス
出口側との孔群は、鋳型板の外面に都合よく気密に装置
された個別の密ｍ室に連絡する。
さらに孔群は、鋳型板の中を走行するダクト−例えば蛇
行ダクト−から鋳型空間に通じ、各ダクトは、供給管か
ら出る脚管のいずれかと、または戻り管へ入る脚管のい
ずれかとに連絡することが好ましい。
例示装置の他の実施例によれば、鋳型空間から出る炭酸
化硬化物体を切断するのに適切な例えば鋸のような装置
は、鋳型の出口ポートの後方に配置される。
本発明の他の配置によれば、鋳型の出口ポートの手前付
近において鋳型板の外側に、少なくとも１つの孔群を包
囲する室が設けられ、また室からは制御弁を含むガス出
口配管が出る。
本装置の他の実施例は、その断面の形状および寸法が鋳
型の入口ポートのそれと本質的に同一である例えばピス
トンのような往復動たたき機を含む押圧機構を設けるこ
とを特徴とする。この場合、鋳型の位置およびピストン
通路は鉛直であり、ピストンは案内レール間に設けられ
、案内レールはその下部フランジが案内レールの下端縁
付近を通る出御状保護カバーで包囲され、および前記下
部７ランジと案内レールとの間に間隙が設けられること
、および駆動機構は保護カバーと共に、経時硬化性原料
混合物を鋳型へ供給する役をなすホッパ内に配置され、
ホッパは鋳型空間の上方端部に連絡することを特徴とす
る。
本発明を以下に例示装置の好ましい実施例、その幾つか
の詳細構造例、例示方法におけるプロセス変数のグラフ
図、さらに本発明により製造可能な建築用ユニット部材
の幾つかの例とを示す添付図面に基づきさらに詳細に説
明する。
１互３ 第１図および第２図に示す装置は全体を１で示す鋳型と
、ホッパ２とおよび押圧機構３とを含み、本実施例にお
いて押圧機構は、二方向矢印すで示すように上下に運動
しかつ拡大ネック部分を有するピストン８と、駆ｉ機構
（図示なし）と、およびピストンの上下運動を案内する
ためにピストン８の両側にある鉛直案内レール９とを含
む。
鋳型１の鋳型空間５は、幅Ｓ（第２図）を有しかつ相互
に間隔ａ（第１図）をなして配置された鉛直の鋳型板４
ａ、４ｂと、この鋳型板に直角で同様に鉛直な幅の狭い
壁（図示なし）により区画される。第１図および第２図
に示す装置は即ち厚さａの建築用パネル２２の製造に使
用され、図面（第１図）平面に直角な方向の幅は同一方
向に測定された鋳型板４ａ、４ｂの幅（第２図における
値Ｓ）により決定され、一方その他の寸法、例えば図面
（第１図）の平面内の長さは実用範囲内で任意に選択可
能である。鋳型１はその頂部および底部が開放である。
鋳型の入口ポートには参照番号６が、またその出口ポー
トには７が記入される。ホッパ２（供給ホッパ）は鋳型
１の上方開放端部に連絡し、ホッパ内のピストン８は鋳
型１の入口ポート６と適合する。即ちその断面形状およ
び寸法は入口ポート６のそれと本質的に同一かまたはそ
れよりやや小さいのが適当である。
開放端部１０ａを下向きにした吊鐘状保護カバー１０は
ホッパ２内で鋳型１の上部に配置され、保護カバーは案
内レール９を包囲し、またその下部７ランジは鉛直案内
レール９の下端縁付近を通る。
保護カバー１０は、ホッパ２の内面からおよび案内レー
ル９の外面からある間隔をなして配置され、その外面は
適当に湾曲しているので、ホッパ２内の入口ポート６の
方へ矢印Ｃの方向に供給された原料混合物の下向き運動
を容易にする。
本装置は、大気圧を超える圧力のＣＯ２ガスを保有する
第１図に示すガスタンク１４を含み、前記ガスタンクは
遮断手段１５ａを設けた中間管１５を介して、循環ガス
ポンプ１６に通じる戻り管１８に接続される。ガスポン
プ１６からは供給−管１７が出て、該供給管からは弁１
７ａ’　−１７ｃ’を設けた脚管１７ａ−１７ｃが分岐
される。脚管１７ａ−１７ｃはＷＩ型板４ｂに沿って相
互に上下に配置された分配室２３−２５内と連絡し、そ
れらの区画面の１つは鋳型板の外側自身により形成され
、室２３−２５は相互に気密であることが好ましいシー
ル３１により分離される。他の室２６は室２５の下側に
配置され、室２５からは同様にシール３１により分離さ
れ、かつ脱気およびガス圧補償配管を有し、配管は室か
ら出た弁２１ａ゛を装置する。
上から下へ参照番号２７−３０を付した４つの至もまた
鋳型板４ａの外面に隣接する。脚管１８ａ　−１８Ｃは
至２７−２９から出て、圧力計１９および弁１８ａ。
−１８ｃ’のいずれかが各脚管に組込まれる。脚管１８
ａ−１８ｃは真空ポンプ３２が挿入された前記戻り管１
８に接続される。弁２０ａ（制御弁）を設けた脱気およ
びガス圧補償配管２０は、最下部の室３０から出る。室
２７−３０もまたシール３１により同様に相互に分離さ
れる。
複数の孔１２は第２図に示すように鋳型板４９．４ｂを
貫通するが、同じ孔は第１図では点線で図示されている
。従って孔１２は、鋳型空間５と室２３−２６および室
２７−３０のそれぞれ（第２図では室２３のみが示され
る）との間のガス連絡通路を形成する。
鋳型１は頂部から下方にＩ−ＴＶで識別される技術的領
域に分割され、各領域は一対の室２３と２７゜２４と２
８．２５と２９、および２６と３０を含むが、これらの
領域の機能は装置の運転の項でさらに詳細に説明する。
ガスは第１図と第２図に示すばかりでなく第３ａ図と第
３ｂ図の構造例にも示すように鋳型空間内に注入できる
。この場合鋳型板４ａ、４ｂは前記技術的領域Ｉ−ＴＶ
ごとに形成されたダクト系を含む。最上領域■はガス伝
送用蛇行孔部１１を２つ含むが領域Ｉ−ＩＶは各々孔部
１１を１つずつ含み、これらの孔１２は鋳型板４ｂの中
を走行する蛇行ガス分配ダクト１３から同じように外に
出る。（見易くするために、第３ａ図では鋳型空間５へ
入る孔１２は４個だけ示される。）各ガス分配ダクト１
３は、供給管１７から出る脚管１７ａ・・・・・・１７
ｎのいずれかに（第３ａ図の実施例では脚管１７ａに）
接続される入口配管３２を有する。各孔部１１から流出
するＣＯ２のガス圧を独立に調節するために、各脚管内
に弁１７ａ’　−１７ｎ’が設けられ、ここでは戻り管
１８は各孔部に対し脚管１８ａ　−１８ｎに接続される
。
第１図および第２図内の室２３−２６および２７−３０
ならびに第３ａ図および第３ｂ図による独立ガス管に接
続される孔部１１は、局部的に区画された領域の鋳型中
８５内へ異なる圧力のＣＯ２ガスを注入することを可能
にする。
第１図と第２図（同様に第３ａ図と第３ｂ図）による装
置を用いた建築用パネルの製造は次のように行われる。
結合材料としてセメントをＳむ経時硬化性原料混合物は
、安定速度で第１図に示す矢印Ｃに従って連続的にホッ
パ２内に供給される。経時硬化性材料は鋳型１の入口ポ
ートらの方へ下方へ通過する。ピストン８は二方向矢印
すで示すような往復運動を継続する。ピストン８は１分
間に約１５−３ＣＯ回、主として１ＣＯ−１５０回の圧
縮行程を実行し、即ちピストンの上下運動は、製造され
る建築用ユニット部材および／または基礎材料とに応じ
て広範囲にしかも極めて迅速に変更可能である。
カバー１０は原料混合物が案内レール９の上方端部に入
り込むのを防止するが、もしこれがないと故障が発生し
、即ち経時硬化性材料をホッパ２から鋳型板４ａ、４ｂ
の間即ち鋳型空間５へ押圧すると・ス度の何倍にも増加
する。ピストンａの行程に比例して材料の部分量が鋳型
空間５を充填し、鋳型空間を通過中にＣＯ２ガス（また
はガス混合物のＣＯ２成分）により処理された炭酸化セ
メント凝結材料は硬化された状態で鋳型１の出口ポート
７を離れる。
その状態も含めて詳細に順次に説明した上記の生産技術
は、次のような因子により支配される。
−実際には添加剤が加えられるセメント凝結原料混合物
は、常に多孔質組織を有している。多孔性の程度は混合
物の添加剤成分の大きさく例えば粒子および／またはフ
ァイバのサイズ）と圧縮度とに依存する。多孔性は混合
物がガスに対して透過性であることを意味し、ＣＯ２ガ
スは材料のガス透過成分にのみ注入可能であるので、こ
の特性は炭酸化に重要な役割をなすニ ー混合物内の最高内部圧力（応力）は鋳型１の入口ポー
ト６の付近で生じ、鋳型空間５内を下方に進むにつれて
連続的に低下する。前記最大内部圧力の結果として、材
料は鋳型空間５内に注入されたＣＯ２ガスが鋳型から入
口ポート６を通過して逃げられない程度の早見密性とな
ろう。換言すると製品の気密状態は、まだ硬化はされて
いないがずでに緻密化された材料により保証される。
第１回による装置の操作の記載に戻ると、ピストン８に
より鋳型空間５を通過して下方に送られる材料は技術的
領域Ｉ−ＩＶ内で処理され、炭酸化は主として領域ｌ−
ｍ１内で行われる。
入口ポート６の付近において材料を領域工の最上部内に
押入れることにより、即ち前記のように機械的には圧縮
された材料の弛緩力をも利用することにより、材料内に
準気密状態が形成され、鋳型空間５内の材料に注入され
たＣＯ２ガスは室２３および孔１２（第２図も参照）か
ら逃げるのが防止される。（原料混合物の送給と押入れ
圧入とは両方とも連続的であるので、製造の全工程中は
連続生産により鋳型の上方部分には単振密性コアが常に
存在する）。機械的締固めの効果（下方にいくほど効果
は減少するが）は領域■全体に及び、弛緩力の値は高く
、従って原料混合物の気孔内にＣＯ２ガスを注入するた
めには相当高いガス圧力とおよび／または鋳型の壁４ａ
のからの真空の利用が必要となる。即ちＣＯ２ガスは混
合物の気孔内へ圧入されなければならない。例えば６バ
ールという所要ガス圧力が弁１７ａ’　（第１図）で設
定可能である。ＣＯ２ガスの混合物内への注入効率は、
真空ポンプ３２を使用することにより向上可能である。
この場合弁１８ａ°は開いている。流動するガスの圧力
状態は脚管１８ａ内に組込まれた圧力計１９で制御可能
であり、１７ａ’、１８ａ’が必要に応じて調節可能で
ある。例えば０．５バールという真空を使用することに
より鋳型板４ａ、４ｂの内面間に差圧が形成され、これ
により鋳型板４ｂから鋳型板４ａへの横断ガス流動は明
らかに増大され、全断面内で混合物の気孔は均等にＣＯ
２ガスで充満されよう。
領域Ｉ内の混合物の気孔はＣＯ２ガスで充満され、一方
鋳型板４ａの孔１２を通過して室２７に入る低圧（例え
ば３バール）の不要なガスは、脚管１８ａおよび戻り管
１８とを通過してガスサイクル内に戻る。第１図に示す
管内のガス流れ方向は矢印で示されるが、一方第２図に
おける脚管１７ａから至２３へ通過するガスの径路は矢
印ｅで示され、又孔１２を通過して鋳型空間５へ流れる
ガスの径路は矢印ｆで示される。従って第３ａ図および
第３ｂ図でも同で鋳型空間５へは、この領域ではピスト
ン８の締固め効果の影響は小さく材料の密度は小さい（
前記のように締固め混合物の内部応力は領域工の上方端
部で最大で下へ下がるに従って低下する）ので、より低
い圧力のガスを注入するだけで十分であるという可能性
を第３ａ図および第３ｂ図による注入法は提供すること
が分かる。この場合残留吐出ガスの圧力は約２−３バー
ルである。どの場合でも領域■へ注入されるＣＯ２ガス
の圧力は、鋳型１の入力ポートロの付近において領域■
の上方に配置された材料の締固め層を通過してＣＯ２ガ
スが逃げないように選択されるべぎである。鋳型板４ａ
、４ｂの内面と混合物との間にもまた準気密状態が存在
するので、ＣＯ２ガスはいずれの鋳型板に沿っても鋳型
空間５から逃げることはない。２つの異なる圧力で領域
■ヘガスを注入することは、高い圧力のガスが低い圧力
のガスを反対側の鋳型板４ａの方向へ、即ち混合物を貫
通する横断通路へ導くので、低圧ガスが入口ポート６の
方向へ下か上方へ流動できないという利点をさらに有す
る。
ＣＯ２ガスとセメントとの閤の化学反応、即ち炭酸化は
ちょうど領域■内で始まるが、反応は領域■において爆
発的（瞬間反応）に行われる。化学反応は領域■内へ注
入されたＣＯ２を消費して圧力は低下し、ＣＯ２で置換
されない限り材料内に真空が広がるであろう。従って脚
管１７ｂおよび苗２４を介して領域■へのＣＯ２の注入
を継続すると、化学反応中に領域■内で消費されたＣＯ
２ガスは置換される。領域■においては、ＣＯ２ガスは
大気圧は超えるが例えば４バール（ガスをより高圧力で
混合物の気孔内に押圧する必要はない）というより低圧
力で注入され、ＣＯ２ガスは材料内を通過した後に約２
バール以下の圧力で室２８内に入り、脚管１８ｂと戻り
管１８とを介してガスサイクルに戻る。弁１８ｂ°を正
しく調節することで領域■内にも真空が与えられるが、
これは必要条件ではない。
混合物の硬化は慎域■内でわずかではあるがすでに開始
され、一方領域■ではその激しさは弛緩力を完全に停止
させる。従って硬化状態にある建築用パネル２２（第１
図）は、邪魔されることなく連続内膜鋳型１内を下方に
通過可能であり、領域Ｉ（ここではピストン８により形
成される圧縮力はまだ硬化しない原料混合物を下方に押
出す）の上方部分内におけるように材料は鋳型の壁に押
圧されることはない。炭酸化化学反応の結果、材料内に
は真空が形成されるであろう。
領域■へ注入されるＣＯ２ガスの圧力はさらに低下され
、そこには例えば１バールの圧力のガスが供給される。
この領域内における炭酸化工程は実際には完了している
。領域■に供給されるガスの蚤は、完全炭酸化反応に必
要ななお不足な量を補充すればよい。このようにして工
程の径流効率に年初に働くＣＯ２の好ましくない損失は
、鋳型空間５の下方端部において、即ち圧縮されかつす
でに炭酸化されて一部硬化された材料が大気中に出る出
口ポート７において、単に領域■内の圧力条件を適切に
することにより防止可能である。換言づるとここでは最
低のＲ（圧力）のＣＯ２ガスが供給されるだけである。
室２９内に流入する残留ＣＯ２ガスの圧力は（もし真空
が存在しなければ）、例えば０．８−０．９　　バール
という供給ガスの圧力よりそれほど低いものではない。
このようにして炭酸化反応は無事完了される。室２８．
２９内へ横断ガス流れを増加するべく、ポンプ３２を用
いて領域■および■内でも例えば０．５バールの真空を
形成可能であることが分かる。
領域■は均衡化領域であって、ここではＣＯ２ガスは注
入されず、かつ実際にはここでは化学反応が行われない
。結果的に鋳型板４ａ、　４ｂに沿って室２６と３０と
に流入したガスは中から外へ流出し、その量と圧力とは
炭酸化反応を完了するのに十分なように領域■内で選択
される。もしガスの圧力が領域■内で正しく選択された
ならば、ガスは制御弁２０ａ、２１ａ’を介してちょう
ど抜は出す程度で・ある。従ってこれらの制御弁２０ａ
、２１ａ’の力を介して、領域ＩＶ内でＣＯイガスは均
衡化可能である。従って鋳型１の頂部または底部のいず
れかから逃げるガス畿は、実際には検知できる程ではな
いので、製造技術はＣＯ２の過剰消費を伴なうことはな
い。
しかし炭酸化のため％に純粋ＣＯ２ではなくＣＯ２のを
一部のみ（例えば３０％）含むガス混合物がもし使用さ
れるならば、中性ガス成分（−成分または複数成分）は
炭酸化反応には使用されず、この場合は制御弁２０ａ、
２１ａ’を介して吐出されるガス（空気）の量はかなり
多くなり、弁２０ａ、２１ａ’はここでは空気抜き弁と
して働らく。
炭酸化工程の個々のステン・ブは、それぞれ空間的およ
び時間的に異なって行われるが、建築用パネルとして成
形され硬化される材料は鋳型空間５内を連続的に通過す
るので、製造工程全体は連続的である。出口ポート７か
ら連続的に無限長で吐出される建築用パネル２２は、そ
の作動が圧入速度と同期する横方向の鋸２１によりある
寸法に切断される。この時例えば２８日強度の約３０％
の強度を有する部分硬化建築用パネルが得られ、このパ
ネルは既知の方法の放置による人工エージングによりさ
らに養成が可能である。
第１図と第２図による装置を用いて製造される建築用パ
ネル２２の断面第９ａ図に示すが、本発明の方法と装置
を用いれば、実用上の制限範囲内で鋳型空間の断面形状
およびピストンを適当に選ぶことにより、任意断面を有
する建築用ユニット部材が製造可能なことが容易に分か
る。第９ｂ図による建築用ユニット部材３０の断面はく
さび型であり、一方策９Ｃ図に示す建築用ユニット部材
３１は波形である。台形の建築用ユニット部材３２を第
９Ａ図に示す。本発明を利用すれば、実際には中空の建
築用ユニット部材もまた製造可能である。第９ｅ図に示
す部材３３は円環断面を示し、その円形中空部を参照番
号３３ａで示す。第９ｆ図に示す矩形建築用ユニット部
材は２つの空洞部３４ａ、　３４ｂを有する。中空建築
用ユニット部材の製造には、空洞部の成形のために適当
な鋳型が必要であるのは当然である。第９ｆ図による建
築用部材のための鋳型構造の構成を第１０図に示す。
ＣＯ２ガスを注入し、かつ鋳型内を通過するよう材料内
にＣＯ２ガスを貫通させるためのダクトおよび孔は、第
３ａ図および第３ｂ図に示すのと同様に、外部鋳型フレ
ーム３５内ならびに中空内部鋳型コア３６．３７　（空
洞は参照番号３６ａ、　３７ａで示す）内に形成される
。可能なガス流れの一例を第１０図に矢印で示すが、分
かり易くするためにダクトおよび孔の図示は省略されて
いる。
さらに、炭酸化に必要なＣＯ２ガス量は与えられた化学
式により使用されるセメント量に常に比例し、ＣＯ２ガ
ス量はセメント量の約８−１０質量％である。もし純粋
のＣＯ２が使用されないときは、炭酸化に使用されるガ
ス混合物は、ＣＯ２を少なくとも３０％含むのが好まし
い。
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
丈１１」− 厚さ２０〃ｗ＋、６０Ｘ１ＣＯαの建築用パネルが第１
図と第２図に示す装置を用いて本発明による方法で製造
される。押圧および炭酸化処理で成形される経ｒｔｆ硬
化性原料混合物の組成は次の・とおりである。
セメント　　　　４２質量％ 苛性石灰　　　　２　〃 けい砂　　４２〃 水　　　　　　　　　１４　　〃 第４図は、弾性（有磯）添加剤成分を含まない混合物に
圧縮力を与えたときの時間の関数としての内部応力（圧
力）Ｐおよび密度ＲＱの経過を示す。押圧工程の初期段
階においては、内部応力および密度は急激に上昇するが
、短かい時間の経過後に密度の上昇速度は低下して曲線
Ｒｏは時間軸に対しほぼ平行となり（曲線は時間軸にほ
とんど接近しない）、一方向部応力Ｐは最大値に達する
と短時間の間は本質的に一定であって次に急速に低下す
る。曲＄５ｉ１ＰとＲ８との交点Ｍにおける内部応力の
大きさはわずかであり、この点においては混合物の密度
Ｒ８は圧縮力を停止したとしても変化しないであろう。
（さらにこれらすべての経時硬化性混合物の圧力および
密度は、第４図のグラフに類似の曲線が特徴であり、そ
の湿分は最大で５０％、これらの添加剤は例えば砂質砂
利、砂利、珪藻土、ガラスＩＩ維などの無機質固形物質
である）。
第１図から第３ａ、ｂ図に示す装置の往復動ピストン８
を用いて、この実施例に記載の混合物を圧入したとき発
生する時間の関数としての圧力状態すなわち内部応力の
経過を第６図により一連の曲線の組で示す。各曲線Ｐは
各ピストン行程で与えられる圧縮の内部応力−影響線を
示す。第６図は、鋳型空間５　（第１図）内の混合物の
最上層においては常に同一の最大内部応力が発生し、曲
線Ｐの上方水平部分（第４図も参照）は実際には相互に
重なり合うので、最大内部応力は連続して存在すること
を明確に示す。従って材料のこの上部層内における機械
的押圧工程の結果として、装置のピストン８が混合物を
鋳型１内に打込む限りは、準気密状態が確保される。
ＣＯ□ガスは下記の圧力で、鋳型１内に存在しかつ領域
Ｉ−ＩＩＩ内を下降する材料内に注入される。
領域　工　入口　　６バール 出口　　３バール 領域　■　入口　　２バール 出口　　１バール 領域　■　入口　０．４バール 出口　　Ｏバール 領域■から鋳型板の内壁に沿って付随的に流下するガス
は均衡化領域■内に吐出される。そのガス毎は極めてわ
ずかである。
材料は鋳型空間５内を連続的に１．０ｍ／分の速度で通
過する。
第８図はガス圧力・径路・時間線図で、ここで■は鋳型
内の材料の下降速度、Ｒｏは経時硬化性混合物の密度、
およびｄは製造される建築用パネルの厚さであり、材料
が領域Ｉを約２分で通過することを示し、ここでＣＯ２
ガスの圧力は最大（６バール）である。一方領域■およ
び■の通過にはほぼ１分足らずを要し、この闇にガス圧
は順次低下してゼロに近づき、・領域■では圧力を示さ
ない。第８図の曲線はピストンにより発生される圧縮力
に比例した内部弛緩力を示し、換言すると、圧入される
材料に加えられる締固めおよび押圧に必要な力の強さは
、常に鋳型の側壁に与える弛緩力に比例する。
鋳型１の出口ポート７を通過して離れる材料の曲げ強さ
は約３５ｋｐ／ｄ　（ｊａ終２８日強度の３０％）であ
り、その密度は１１２５０に９７−である。鋳型を連続
的に離れるパネル材料は、切断ディスクにより所定寸法
に切断される。炭酸化により部分硬化されたパネルは、
その端縁上に立てて保管される。
支１１２ 厚さ１４履、１６３Ｘ　１２５０Ｘ　１１ＣＯ０ａの中
空建築用ユニット部材が第１図から第３８．ｂ図に示す
装置を用いて本発明による方法で製造される。押圧およ
び炭酸化処理で成形される経時硬化性原料混合物の組成
は次のとおりである。
セメント　　　５８質団％ 水ガラス　　　１　〃 かんな屑　　　１４〃 水　　　　　　　２４　　〃 苛性石灰　　　３　　ｎ 第５図は任意弾性（有機）添加剤成分を酋む混合物に圧
縮力を与えたときの時間の関数としての内部応力（圧力
）Ｐおよび密度Ｒ８の経過を示す。
（混合物の調合のために、かんな屑の代りに倒えばセル
ロース、植物繊維、植物削り屑、合成ｍ雑等の他の弾成
有礪添加物成分またはそれらのうちの任意の組合せを含
む混合物が使用されても、同＋　一 様な曲線が得られ）。Ｌの場合内部応力Ｐは、最大値に
到達すると曲線内の対応の水平部分または本質的に水平
な部分は第４図における曲線Ｐの対応部分より長いが、
密度Ｒ０を一定値に保持するためには、圧縮力を長時間
かけることが必要なので、力は低速度でのみ降下する。
（材料の硬化前に）圧縮力の付加が停止されると、材料
はスプリングバック（弛緩効果）しようとするので、混
合物内に存在する内部応力により密度は減少する。
上記成分の混合物原料が第１図および第２図に示す装置
の往復動ピストン８により鋳型１内に押圧されると、混
合物内には第７図に示す圧力状態が形成される。この場
合に各ピストン行程に対応する内部路カー影響轢Ｐの水
平部分もまた連続的に相互に重なり、従って材料がピス
トン８により鋳型１内に連続的に打込まれる限りは、鋳
型空間５の入口ポート６の付近の混合物内に常に最大応
力が形成されよう。このように機械的締固めにより製造
工程中は準気密状態が確保される。
領域Ｉ−ＩＩＩへ注入されるガス圧およびそれらから吐
出されるガス圧は実施例１に示すものと同一であり、ま
た圧力・径路・時間線図もまた第８図のそれに類似する
が、最終製品の対容ｆ１重量および強度は、添加物に現
われる差によってより低い。
本発明の主な利点は、建築用ユニット部材の大量生産を
連続的に可能とし、鋳型から吐出された状態における強
度は最終（２８日）強度の少なくとも３０％であり、従
ってその生産は橿めて効率的かつ経済的であることにあ
る。他の利点は本発明の装置の単純さにあり、従ってそ
の投資コストは□比較的低く、かつ弾性（繊維質）添加
物または固形粒状添加物のいずれかを含む混合物原料か
らユニット部材を製造するのに適している。
本発明は方法に関する前記実施例、および装置に関し図
示しかつ説明をした実施態様に限定されることなく、特
許請求の範囲に記載の保護範囲内で種々の形で実施可能
であることは当然である。
鋳型は必ずしも直立位置でなくてもよく、建築用ユニッ
ト部材は傾斜鋳型でもまたは水平鋳型でさえも製造可能
である。本方法は実施例に記載のものとは異なる幾つか
の方式でも実施可能である。
ガスを材料内に通過させる方法も前記のものとは異なる
多くの方法で実施可能であり、前記記載のものからの変
更態様は、他の幾つかの態様により特許請求の範囲内に
記載の保護範囲から逸脱することな〈実施可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本装置の概略１断面図、第２図は第１図の線Ａ
−Ａによる水平断面図、第゛３ａ図は第３ｂ図における
ｉ！Ｂ−Ｂによる鋳型板の一実施例の拡大断面図、第３
ｂ図は第３ａ図において矢印Ｃの方向から見た図、第４
図は弾性添加物を含まない経時硬化性混合物の圧縮の間
における時間の関数とじての混合物内の応力と物体の密
度との変化を示す線図、第５図は弾性添加物を含む経時
硬化性混合物に関する第４図に示す図と同様の特性線図
、第６図は迅速反復圧縮工程の結果を図示した、第４図
に示す曲線から形成された一組の曲線からなる線図、第
７図は第５図に示す曲線から形成された点で第６図とは
異なる一組の曲線からなる線図、第８図はガス圧・径路
・時間を示すＩｉ図、第９ａ図から第９ｆ図は、本発明
の広範囲の適用性を示す本発明の方法を用いて製造され
た種々の断面形状を有する建築用ユニット部材、第１０
図は本発明の炭酸化法を用いて製造される第９ｆ図に示
す建築用ユニット部材の製造モデルを示す。 １・・・・・・鋳型、２・・・・・・ホッパ、３・・・
・・・押圧機構、４ａ、４ｂ・・・・・・鋳型板、５・
・・・・・鋳型空間、６・・・・・・入口ポート、７・
・・・・・出口ポート、８・・・・・・ピストン、９・
・・・・・案内レール、１０・・・・・・保護カバー、
１０ａ・・・・・・開口、１１・・・・・・孔部、１２
・・・・・・孔、１３・・・・・・ダクト、１４・・・
・・・ガスボンベ、１５・・・・・・管、１５ａ・・・
・・・遮断手段、１６・・・・・・ガスポンプ、１７・
・・・・・供給管、１７ａ、　１７ｂ、　１７ｃ・−・
−脚管（供給管用）、１７ａ’、１７ｂ’、１７ｃ’・
・・・・・弁（供給管用）、１８・・・・・・戻り管、
１８ａ、　１８ｂ、　１８ｃｍ・−・−・脚管（戻り管
用）、１８ａ’、１８ｂ’、１８ｃ’・・・−・・弁（
戻り管用）、２１・・・・・・鋸、２２・・・・・・物
体または建築用ユニット部材、２３〜３０・・・・・・
密閉室、３２・・・・・・真空ポンプ。 ＄秤飄人　７アコンビ猾シト・・／ンハ゛Ｌｉｇ　２ 手続補正筒 昭和６３年６月７２日 ユニット部材の製造方法とその装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）結合剤としてのセメントおよび／または石灰なら
    びに添加剤および水を含む経時硬化性混合物からの物体
    とくに建築用ユニット部材の製造方法であって、その工
    程中においてまだ硬化していない混合物が鋳型内に装入
    され、ここでＣＯ＿２ガスを混合物内に注入することに
    より炭酸化反応が行われてこれにより混合物が硬化され
    る方法であつて、経時硬化性混合物を連続的に両端開放
    の鋳型空間を通して押圧し、一方材料の入口ポートから
    硬化物体の出口ポートへと低下するように形成された圧
    力下で材料内にＣＯ＿２ガスが注入され、入口ポート付
    近には鋳型内への機械的締固めにより経時硬化性材料か
    らなる準気密層が形成され、この層と鋳型面との間には
    準気密状態が形成され、さらには出口ポート付近には炭
    酸化化学反応を完全に完了させるかまたは本質的に完了
    させるのに必要な量のＣＯ＿２ガスが鋳型空間内へ注入
    されることを特徴とする経時硬化性混合物からの物体と
    くに建築用ユニット部材の製造方法。
  2. （２）経時硬化性材料を鋳型空間内へ往復動装置により
    打込み押圧することを特徴とする、特許請求の範囲第１
    項に記載の方法。
  3. （３）少なくとも１つの閉鎖面を介して鋳型空間内へ大
    気圧を超える圧力でＣＯ＿２ガスを注入し、かつ経時硬
    化性材料を通過したときは、圧力および量が低下したガ
    スは少なくとも他の鋳型面を介して鋳型空間から吐出さ
    れ、および／または鋳型空間の少なくとも１つの面に真
    空が付加され、このようにしてＣＯ＿２ガスは材料を貫
    通して流動させられ、またはその流動が増大されること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項に記
    載の方法。
  4. （４）入口ポート付近の材料の締固め層に続く第１の領
    域内で混合物の気孔内に３〜６バールの適当な圧力のＣ
    Ｏ＿２ガスを注入すること、次に材料の移動方向に見た
    第２の領域であって瞬間的な爆発的炭酸化反応が行われ
    る該領域で例えば２〜３バールのより低い圧力のＣＯ＿
    ２ガスが注入され、その量が本質的には反応で消費され
    るガス量に等しく、これにより炭酸化反応を継続させる
    こと、次に第３の領域内で例えば１〜２バールのさらに
    低い圧力のＣＯ＿２ガスが鋳型空間内に注入され、これ
    により炭酸化反応は本質的に完了されることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか一項に
    記載の方法。
  5. （５）炭酸化により硬化された材料の出口ポートのすぐ
    手前に位置する鋳型空間内に均衡化領域を形成し、ここ
    でガスの流出量が点検され、また均衡化領域の手前の各
    領域内へのガス注入が、このガスの流出量および／また
    は圧力の関数として行われることを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の方法
    。
  6. （６）鋳型空間を離れる炭酸化硬化物体を鋸で適当な大
    きさに切断することを特徴とする、特許請求の範囲第１
    項から第５項のいずれか一項に記載の方法。
  7. （７）少なくとも３０％のＣＯ＿２ガスを適切に含むガ
    ス混合物を用いて鋳型空間内へＣＯ＿２ガスを注入する
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第６項の
    いずれか一項に記載の方法。
  8. （８）原料混合物を鋳型内に供給する前に原料混合物内
    にＣＯ＿２ガスを注入することを特徴とする、特許請求
    の範囲第１項から第７項のいずれか一項に記載の方法。
  9. （９）結合剤としてのセメントおよび／または石灰なら
    びに添加剤および水を含む経時硬化性混合物からその炭
    酸化により物体とくに建築用ユニット部材を製造するた
    めの装置であって、前記装置は、鋳型と、例えばガスボ
    ンベのようなＣＯ＿２ガス源と、大気圧を超える圧力の
    ＣＯ＿２ガスを鋳型空間内に注入するのに適した例えば
    鋳型の少なくとも１つの壁内の孔のような開口とを含み
    、経時硬化性原料混合物を供給するための入口ポートお
    よび炭酸化により硬化された物体を排出するための出口
    ポートを有する鋳型と、経時硬化性原料混合物を鋳型空
    間内に押圧しかつ経時硬化性混合物ならびにそれから炭
    酸化により硬化された物体とを鋳型空間を通して移動さ
    せるために入口ポートの前に配置された押圧機構と、お
    よび鋳型空間内に通じた孔であつて、各領域に対しそれ
    ぞれ個別に制御された圧力でＣＯ＿２ガスを注入するの
    に適したガス注入装置と連絡する個別の孔群に分割され
    ており、ＣＯ＿２ガス入口としての役をなす該孔とによ
    って特徴ずけられる、経時硬化性混合物からの物体とく
    に建築用ユニット部材の製造装置。
  10. （１０）所与の事例において炭酸化反応を完了した後に
    残留ＣＯ＿２ガスを吐出するために鋳型の少なくとも１
    つの壁内に設けられた吐出孔であって、例えばガスボン
    ベのようなＣＯ＿２ガス源を、鋳型空間内へＣＯ＿２ガ
    スを注入するための孔を含む鋳型板に接続する管と有効
    に連絡する前記吐出孔を特徴とする、特許請求の範囲第
    ９項に記載の装置。
  11. （１１）鋳型空間にＣＯ＿２ガスを注入するための供給
    管と所与の事例において炭酸化反応完了後の残留ＣＯ＿
    ２ガスを供給管へ再循環するための戻り管とを有してお
    り、ガスポンプはそれへ戻り管も連絡している供給管に
    接続されており、ガスポンプの手前でガス流れ方向上流
    側では別の管が、例えばガスボンベのようなＣＯ＿２ガ
    ス源から出てかつ戻り管に接続された遮断手段と結合し
    ており、供給管が弁を含む脚管を介してガス注入側の個
    別の孔群に相互接続され、一方所与の事例において炭酸
    化反応完了後の残留ガスを吐出するために、弁をも備え
    かつ孔群から戻り管へ連絡する脚管が設けられることを
    特徴とする、特許請求の範囲第１０項に記載の装置。
  12. （１２）真空ポンプが戻り管内に挿入されることを特徴
    とする、特許請求の範囲第１１項に記載の装置。
  13. （１３）ガス入口側および残留ガス出口側との孔群が、
    鋳型板の外面に効果的に気密に装置された個別の密閉室
    内に連絡することを特徴とする、特許請求の範囲第１１
    項または第１２項に記載の装置。
  14. （１４）孔群が鋳型板の中を走行するダクト−例えば蛇
    行ダクト−から鋳型空間に通じ、各ダクトが供給管から
    出る脚管の一つと、および戻り管へ入る脚管の一つとに
    それぞれ連絡することを特徴とする、特許請求の範囲第
    １１項から第１３項のいずれか一項に記載の装置。
  15. （１５）鋳型空間を離れる炭酸化硬化物体を切断するた
    めに、鋳型の出口ポートの後に鋸手段が適切に設けられ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第９項から第１４
    項のいずれか一項に記載の装置。
  16. （１６）鋳型の出口ポートの手前付近において鋳型板の
    外側に、少なくとも１つの孔群を包囲する室が設けられ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第９項から第１５
    項のいずれか一項に記載の装置。
  17. （１７）その断面の形状および寸法が鋳型の入口ポート
    のそれと同様か又は本質的に同様である例えばピストン
    のような往復動たたき機を含む押圧機構によって特徴づ
    けられる、特許請求の範囲第９項から第１６項のいずれ
    か一項に記載の装置。
  18. （１８）鋳型が鉛直に配置され、ピストンが案内レール
    間に設けられ、案内レールがその下部フランジが案内レ
    ールの下端縁付近を通る吊鐘状保護カバーで包囲され、
    前記下部フランジと案内レールとの間に開口が設けられ
    、駆動機構が保護カバーと共に経時硬化性原料混合物を
    鋳型へ供給するためのホッパ内に配置され、前記ホッパ
    が鋳型空間の上方端部に連絡することを特徴とする特許
    請求の範囲第１７項に記載の装置。
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