JPS6360178A - 気泡コンクリ−トの硬化調整剤 - 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〕 本発明は気泡コンクリートの硬化調整剤、特にプレフォ
ーム方式による発泡スラリーを用いた気泡コンクリート
の硬化調整剤に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

気泡コンクリートの代表的なものとしてＡＬＣがあり発
泡体をオートクレーブにより高温高圧養生して得られる
結晶性ケイ酸カルシウム水和物（トバモライト族）を主
成分とするものである。

ＡＬＣの製造方法は金属粉末の水性がス反応を利用し気
泡を生成させるポストフオーム方式と気泡を水硬性スラ
リー中に吹き込むプレフォーム方式に大別される。

プレフォーム方式とは、予め気泡剤を発泡させて造り＆
ｆｉ泡とセメントペースト又はモルタルとを混合する方
式で、具体例を示せば次の様になる。

まず、ポルトランドセメント、ケイ砂粉末及び石灰系混
和材等から成る水硬性スラリーに、気泡剤により生成さ
せた気泡を吹き込み水硬性発泡スラリーとする。更にＣ
ａＯ・Ａｔ２０．金主成分とするアルミナセメントの急
硬性スラリーを混合し急硬性発泡スラリーとし型枠に打
設する。この急硬性発泡スラリーにはアルミナセメント
が入っている春気泡が消泡する前に固定され発泡硬化体
が得られる。この発泡硬化体を脱枠後オートクレーブで
高温高圧養生して気泡コンクリートを得る方式である。

この方式では１枚のスラグに対し、１型枠が必要となる
為、生産性を向上させる為には型枠の回転を早めること
が必要であり、その為には水硬性発泡スラリーの打設か
ら脱枠までの初期硬化時間の調整が必須であり、各生産
工程に適合した初期硬化時間を設定する必要があった。

従来急硬性スラリーに用いる。Ｃａｏ・Ａｚ２ｏ３を主
成分とするアルミナセメントの添加量を増減することで
この初期硬化時間を調整することはある程度可能であっ
た。

しかしながら、アルミナセメントｔを増加させ、初期硬
化時間を早くシ九場合、アルミナセメント量の増加に伴
い、発泡硬化体の脱枠強度は高くなるが、オートクレー
プによる高温高圧養生時にアルミナセメント水和物の転
移によフ強度低下が著しく、強度面からアルミナセメン
トの添加量は少ない方が好ましい。

逆に、アルミナセメント量を減少させると初期硬化時間
は長くなるが、気泡が硬化体の内部に固定されにくり、
消泡する為、気泡コンクリートの持つ軽量性、断熱性及
び遮音性等の物性が劣化していた。

以上の事がら急硬性スラリーに用いるアルミナセメント
ｔは必然的に限定される為、初期硬化時間の調整幅が狭
く各生産工程に適合した初期硬化時間は得られにくかっ
た。

本発明者らは、前述の欠点を解消すべく種々検討した結
果プレフォーム方式により気泡コンクリートを製造する
際、ＣａＯ−Ａｔ２０３を主成分とするアルミナセメン
トに水硬性カルシウムアルミネート及び／又は非水硬性
鉱物を配合してなるアルミナセメント組成物と所定の■
型態水石Ｗｅ併用すると従来のアルミナセメント単独使
用に比べ少量の使用でスラリーの硬化時間を調整でき、
強度低下等の弊害も少なく、各製造工程に適合した初期
硬化時間が得られ、パネル表面に模様付けする様な微妙
なコンシスチンシーについても調整が容易になる知見を
得て本発明を完成するに到った。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、ＣａＯ’Ａｔ２０３を主成分とするア
ルミナセメント１ｏｏｉｉ一部に対し水硬性カルシウム
アルミネート及び／又は非水硬性鉱物１０〜３００重量
部を配合してなるアルミナセメント組成物４０〜９５を
量チとプレーン２，８００〜６．５００α”／９の■型
無水石膏６０〜５Ｘ量チとからなる気泡コンクリートの
硬化調整剤である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発廚で使用するＣＩＬＯ”Ａｔ２０３　（以下Ｃ’Ａ
という）を主成分とするアルミナセメント（以下ＡＣと
いう）とくボーキサイトやバイヤーアルミナ等のアルミ
ナ源と生石灰や石灰石等のカルシア源から、焼成法及び
／又は電融法によって合成したクリンカー全、ボールミ
ルやローラーミル等の粉砕機で粉砕したものであって、
粉末Ｘ線回折法によって定量されるＣＡ分が６０重量％
以上のものである。

ＣａＯが３０〜４０重量部、Ａ／、ｇｏ３が４０〜６０
！量部になる様にアルミナ源とカルシア源とを配合する
ことが好筐しい。

又、前述の方法で合成したクリンカーをプレーン３，０
００〜７．０００　ｃｍ２／ｇになる様に粉砕すること
が好ましい。

更に、電融法で製造したＡＣが水利活性が高く好ましい
。

本発明でいう水硬性カルシウムアルミネート（以下水硬
性ＣＡという）とは、５　ＣａＯ”Ａｔ２０３．１２　
Ｃａｂ’　７　Ａｔ２０３、Ｃａｂ’　２Ａｚ２ｏ、、
５　Ｃａｂ’　３　Ａｔ２０３．３　Ｃａ０・５　Ａｌ
２Ｏ５及び４　ＣａＯ−Ａｔ２０３’Ｆｅ２０３（以下
各々Ｃ，Ａ　ＸＣ１ｇＡＶ　、　　ＣＡ、　、　Ｃ５Ａ
３　、　ｃ３Ａ、５及びＣ，ＡＶという）であって、ボ
ーキサイトやバイヤーアルミナ等のアルミナ源と、生石
灰や石灰石等のカルシア源及び赤泥や酸化鉄等の鉄源か
ら、電融法及び／又は焼成法により合成した後ボールミ
ルやローラーミル等の粉砕機で粉砕したものである。

Ｃ３Ａ　、　Ｃ１，Ａ、　、　　Ｃ’Ａ、曳　Ｃ，Ａ３
及びＣ３Ａ、は１４融法によって合成したものが水利活
性が高く好ましい。又、０４ＡＦは焼成法によって合成
し念ものが好ましい。

各々の水硬性ＣＡの結晶化率は、２０〜８０チであるこ
とが好ましく、４０〜７０俤がより好ましい。

尚、本発明でいう結晶化率は粉末Ｘｉ回折法により各鉱
物の回折強度を測定したものであり、次弐によって算出
されるものである。

結晶化率が２０％より小さいと硬化調整効果が激しく、
微妙なコンシスチンシー等の調整が難しい為好筐しくな
い。逆に８０％より大き匹と硬化調整効果に乏しく好ま
しくない。

Ｃ３Ａ、　　Ｃ１２ム７、Ｃ’５Ａ３及びＣ’４ＡＰを
配合すると初期硬化時間を短くできるが、調整のし易さ
からＣ工２Ａ、、が好ましい。

又、ＣＡ２及びＣ３Ａ、　ｆｔ配合すると初期硬化時間
を長くできるが調整のし易さからＣＡ、が好ましい。

各々の水硬性ＣＡの比表面積はプレーン値で５．０００
　ｃｒｔ？７９以上が好ましく、４，０００〜６．００
０　ｆ！／ｃｒｌＬ”がより好ましい。３，０００　ａ
ｒｐＦ／９より小さいと、急硬性発泡スラリーの硬化調
整効果に乏しく、又、流動性が悪く、打設時間が不足し
、脱枠時の強度も不十分で、発泡硬化体の破損が生じ易
くなる為好ましくない。

本発明でいう非水硬性鉱物とはＣａＯ・ＴｌＯ２，２Ｃ
ａＯ”Ａ７２０３”８１０２、　ＣａＯ−＊ｚｚｏ３　
”　２５ｉ０２、２ＣａＯ・Ｍｇ（）　２Ｅ１１０２、
ＣａＯ・！Ｆｅ２Ｏ３及びＣａｂ”　６Ａｔ２０３　（
以下各々ＣＴ、　Ｃ，ムＢ、ＣＡＢ２、四日２、ｃｔｐ
及びＣＡ６という）であってＣａＯ分を鉱物組成に含む
ことが必須である。これらの非水硬性鉱物を配合すると
オートクレープ養生後の強度を低下させることなく初期
硬化時間を長くできる。

この非水硬性鉱物は生石灰や石灰石等のカルシア源、ボ
ーキサイトやバイヤーアルミナ等のアルミナ源、珪石や
溶融シリカ等のシリカ源、酸化チタン等のチタニア源、
赤泥や酸化鉄等の鉄源及びマグネサイト等のマグネシア
源から電融法及び／又は焼成法によって合成した後、ボ
ールミルやローラーミル等の粉砕機で粉砕したものであ
る。各各の非水硬性鉱物の結晶化率は８０嗟以下が好ま
しく、４０〜７０壬がより好ましい。結晶化率が８０１
より大きいとオートクレーブによる高温高圧養生後もパ
ネル構造体中に不活性充填材として残り、強度が低下す
る為好ましくない。

又、各々の非水硬性鉱物の比表面ｙｔはプレーン値で３
，０００　ｄ１１１以上が好ましく、４，０００〜６．
０００９／（７）２がより好ましい。３，０００ＣＩ！
Ｌ”／、９より小さいと急硬性発泡スラリーの流動性が
悪く、打設時間が不足し脱枠時の強度が不十分で発泡硬
化体の破損が生じ易くなる為好１しくない。

水硬性ＣＡ及び／又は非水硬性鉱物の配合割合は、ＣＡ
ｔ−主成分とするＡＣ１００！量部に対し１０〜６００
重量部である。

水硬性ＣＡであるＣ５ＡＸＣ工２Ａ７、ＣＡ２、Ｃ，Ａ
、及びＣ，Ａ、は、ＡＣ’１００重量部に対し２０〜２
００重量部がより好ましい。

非水硬性鉱物であるＣＡ、及びＣ，Ａｓは１０〜２００
重量部、ＣＴ　、　ＣＡＳ２、Ｃ’ＭＳ、２及びｃｖは
２０〜２００重量部がより好ましい。水硬性ＣＡ及び／
又は非水硬性鉱物が１０重量部より少ないと初期硬化時
間の調整効果が乏しく、３００重量部を越えると効果が
大きすぎ、パネル表面に模様付けをする様な微妙なコン
シスチンシーについて調整が難しくなるので好ましくな
い。

水硬性ＣＡと非水硬性鉱物と全併用する場合は、水硬性
Ｃ’Ａ１００！量部に対し非水硬性鉱物２５〜１００重
量部が硬化調整及びコンシスチンシーの調整の面から好
ましい。

併用する際は各々粉体として混合しでもよいし、合成し
た各鉱物を混合粉砕してもよい。又所定量の割合いに合
成後粉砕してもよｈ０ ■型無水石？Ｃ以下１−　Ｃ’Ｓという）の比表面積は
プレーン値で２，８００〜６．５００　ｃｔｒｔ”／！
！であ’）　、４０００〜６＊０００　ｃｒＩＬ”／！
が好ましい０２．８００　ａｒｔ’／ｆｉより小さいと
セメントとの反応性が悪く、十分な初期強度が得られな
い。６，５００α２／ｇより大きいと初期強度は高くな
るが急硬性発泡スラリーの硬化調整効果が乏しく好１し
くない。又、オートクレーブによる高温高圧養生時にエ
トリンジヤイト水利物（３０ａＯ’Ａｔ２０３”　３　
ＣａＳＯ４・３１〜３２Ｈ２０）の転移に伴う強度低下
を生じ易い為好ましくない。

前述のＣＡを主成分とするＡＣと水硬性ＣＡ及び／又は
非水硬性鉱物からなるアルミナセメント組成物（以下Ａ
Ｃ組成物という）とＩ　−ｃｍの配合割合は、ＡＣ組成
物４０〜９５重量部（対してＵ−ｃｓ　６０〜５重量部
であり、ＡＣ組成物６０〜８０１１量部に対してｆｆ　
−Ｃ９４ＣＪ〜２ＱＸ量部が好ま置部。

ＡＣ組成物が４０重量部より少ないと脱枠時に十分な強
度が得られず、パネルが破損し易くなる。

又９５重量部全２えると初期強度は高くなるがオートク
レーブ【でよる高温高圧養生時にアルミナセメント水和
物の転移【伴う強度低下を生じ易い為好ましくない。

一方■−ｃｍが５重量部より少ないと初期強度が低く脱
枠時に十分な強度が得られず発泡硬化体の破損が生じ易
くなるし、６０重量部を越えるとオートクレーブ０でよ
る高温高圧養生時にセメント水和物の転移に伴う強度低
下を生じ易い為好筐しくなｈｏ 本発明の気泡コンクリートの硬化調整剤（以下単に調整
剤という）の配合方法は、水硬性スラリーに直接投入し
てもよく急硬性スラリーとして添加、混合してもよい。

〔実施例〕

次に本発明を実施例でさらに説明する。

実施例１ ポルトランドセメント１００重量部、ケイ砂粉末１６０
！量部、混和材６重量部及び水１１０重量部から成る水
硬性スラリーに、タンパク分解気泡剤７Ｎ量部と水９３
重量部で発泡させた比重０．０５　ＩＩ／ｃ！ｒＬ：Ｊ
の水性気泡を吹き込み比重０．７．ｉＦ／ｃｒ！Ｌ３の
水硬性発泡スラリーを調製し之。

この水硬性発泡スラリーｉｏｏ重量部に対し表−１に示
す急硬性スラ！Ｊ−１０重量部を混合し、急硬性発泡ス
ラリーとし型枠に打設後発泡硬化体をオートクレーブで
高温高圧養生して、気泡コンクリートを作製しその物性
を測定した。結果を表−２に示す。

尚物性の測定は次の方法で行った。

（１）初期硬化時間：急硬性発泡スラリーの温度が水利
発熱により、打設直後から１０°Ｃ 上昇するまでに要した時間を温度 記録針にて測定した。

（２）初期強度　　：急硬性発泡スラリーを型枠に打設
後、所定時間好適し九時の強度 を貫入抵抗値として測定した。

（３）中期強度　　：打設した供試体（１０’Ｘ　２０
ｃｍ）を２０時間室温で養生し、オルト クレーブ内に入れ１８０℃、１０ ｋｇ／　ａｎ”　、８時間高温高圧養生後、室温まで放
冷した時の圧縮強度を 中期強度とした。

表−２に示す通り、本発明の調整剤を用いると急硬性発
泡スラリーの硬化時間を任意に短縮又は遅延でき、初期
強度も十分である為各製造工程に合った硬化時間に設定
することが可能である。

更にオートクレーブによる高温高圧養生後も十分な強度
が得られる。

く使用材料〉 ポルトランドセメント　二普通ポルトランドセメントケ
イ砂粉末　　　　ニプレーン値約５．　ＯＤＯ〜４．０
００儂２／！！のケイ石粉 混和材　　　　　：消石灰 タンパク分解気泡剤　：ケラチン系タンパク分解気泡剤
１［−Ｃ６：フツ酸副生■−ｃ’ｓ 実施例２ ポルトランドセメント１００重量部、ケイ砂粉末１３５
重量部、混和材５重量部及び水１２０重債部から成る水
硬性スラリーに、タンパク分解気泡剤７重量部と水９３
ｘ量部で発泡させた比重０−０５　ｇ／ａｎ”の水性気
泡を吹き込み比重０．７１／♂の水硬性発泡スラリー全
調製した。

この水硬性発泡スラリー１００重量部に対し表−３に示
す急硬性スラリー２０重量部を配合し、急硬性発泡スラ
リーとし念こと以外は実施例１と同様【行った。その結
果を表−４に示す。

表−４に示す通り、本発明の調整剤を用すると急硬性発
泡スラリーの硬化時間を任意に遅延でき、パネル表面の
加工性が容易になり模様付は全する様な微妙なコンシス
チンシーについても調整できる。

又、オートクレーブによる高温高圧養生後も十分な強度
が得られる為パネルのソリ、角欠は等の発生も少なく製
品の収率が向上する。

実施例５ ポルトランドセメント１００重量部、ケイ砂粉束１２５
１量部、混和材６重量部及び水１２０重量部から成る水
硬性スラリーに、タンパク分解気泡剤７重量部と水９６
！量部で発泡させた比重０．０５　ｇ／ｃｒ１１．３の
水性気泡を吹き込み、比重０．７ｙ／Ｃｒｎ３の水硬性
発泡スラＩＪ−全Ａ製した。

この水硬性発泡スラＩＪ−１００重量部に対し表−５に
示すアルミナセメント組成物７５玉量部と比表面積がプ
レーン値で４．０００　ｃｒ！Ｌ２／ｊ！の１−（：ｓ
２５重楡部及び水６０重量部から成る急硬性スラリ−３
０屯址部を混合し急硬性発泡スラリーとしたこと以外は
実施例１と同様に行った。

結果を表−６に示す。

表−６ 表−６に示す通り、水硬性ＣＡと非水硬性鉱物は併用に
よりＣＡを主成分とするアルミナセメントに配合でき急
硬性発泡スラリーの硬化時間を任意に調整できる。

又オートクレーブ養生後も十分な強度が得られる。

〔発明の効果〕

本発明を用いると急硬性発泡スラリーの硬化時間を任意
に調整でき強度低下等の弊害も少なく、各製造工程に適
合した初期硬化時間が得られ、パネル表面に模様付けす
る様な微妙なコンシスチンシーについても調整が容易に
なる。

この為初期硬化時にキャッピングや意匠加工等も効率よ
く行え製品の生産性が向上する。

又従来のアルミナセメント単独使用に比べ、少量の使用
でスラリーの硬化時間を調整できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３を主成分とするアルミナ
   セメント１００重量部に対し水硬性カルシウムアルミネ
   ート及び／又は非水硬性鉱物１０〜３００重量部を配合
   してなるアルミナセメント組成物４０〜９５重量部とプ
   レーン２，８００〜６，５００ｃｍ＾２／ｇのII型無水
   石膏６０〜５重量部からなる気泡コンクリートの硬化調
   整剤。