JPS6360179A - 気泡コンクリ−ト製造法 - 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、気泡コンクリート製造法、特に急硬性発泡ス
ラリーの初期硬化時間の調整剤としてＣａＯ含有鉱物粉
末を急硬性スラリーに配合することｔ％徴とする気泡コ
ンクリート製造法に関する。

〔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）′ｔ
−主成分とするものである。

ＡＬＣの製造方法は金員粉末の水性ガス反応を利用し気
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つ元
型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
九気泡？吹き込み、水硬性発泡スラリーとする。更にＣ
ｏｏ・Ａｌ２Ｏ３を主成分とするアルミナセメントの急
硬性スラリー＜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
ントが入っている為、気泡が消泡する前に固定され発泡
硬化体が得られる。この発泡硬化体全脱枠後、オートク
レーブで高温高圧養生して気泡コンクリート全得る方式
である。しかしながら、ごの方式では、１枚のスラブに
対し１型枠が必要となる為、生産性全向上させる為には
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几初期硬化時間を
設定する必要があつ九。

従来急硬性スラリーに用いるＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３ｋ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
り几。

しかしながら、アルミナセメント量を増加させ、初期硬
化時間を早くしｔ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
ブによる高温高圧養往時にアルミナセメント水和物の転
移により強度低下が署しく、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
は長く々るが、気泡が硬化体の内部に固定されに＜＜、
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友。

以上の事から、急硬性スラリーに用いるアルミナセメン
ト量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力初期硬化時間は得られなか
つ九。

この為、初期硬化時にキャッピングや模様付等を必要と
する様な微妙なコンシスチンシーについては調整できす
、最終製品例えば、パネル表面加工表面の複雑化が行え
ず、意匠加工等に支障をぎたしていた。

本発明者らは、従来の技術の欠点全解消すべく種々検討
した結果、プレフォーム方式による気泡コンクリートの
製造法に際し、Ｃａｏ含有鉱＠金使用し、急硬性発泡ス
ラリーの初期時間音調整することで十分な強度を確保し
、キャッピングや模様付する様な微妙なコンシスチンシ
ーについても最適になる様調整でき、この為容積安定性
、独立気泡性に優れ六気泡コンクリートが効率よく製造
できる知見金得て本発明′ｔ−児成するに至つ九。

〔問題点全解決する為の手段〕

即ち本発明は、セメント配合物と水からなる水硬性スラ
リー、アルミナセメントと水からなる急硬性スラリー及
び水性気泡とを混合し、急硬性発泡スラリーを調整し、
打設し、成形後高温高圧養生して得られる気泡コンクリ
ートの製造法において、急硬性発泡スラリーの初期硬化
時間の調整剤として、ＣａＯ含有鉱物粉末を急硬性スラ
リーに配合することを特徴とする気泡コンクリート製造
法である。

以下本発明の内容全評しく説明する。

本発明に係るセメント配合物とは、セメント、ケイ砂粉
末及び石灰系混和材等からなり、必要に応じて、例えば
、カルボン酸系、リン酸系、リグニン糸環の分散剤全添
加するごともできる。

セメントとしては、普通、早強、超早強等のポルトラン
ドセメント等が挙げられる。

又、ケイ砂粉末は、特に限定されるものではないが、プ
レーン値で２，０００〜６，０００　ＣＴＬ”／ｇのも
のが好ましく、又、５１０２含有量が９０％以上のもの
が好ましい。

更に、石灰系混和材（以下混和材という）としては、通
常使用されているものでよいが、消石灰６０〜１００１
量部、石膏７０〜１００Ｎ量部からなるものが好ましく
、石膏はＩｌ型無水石膏であることがより好ましい。

上記材料は、必要に応じ℃配合すればよいが、例えば、
ポルトランドセメント５０ル１５０３部、ケ・イ砂粉末
５０〜１５０重量部及び混和材Ｏ〜２０］Ｉ量部の配合
置部終製品の強度の面でキら好ましい。

又、分散剤の添加量は、ポルトランドセメント１００重
ｉｓに対して０〜５１負部が好ましい。

セメント配合物と水からなる水硬性スラリーとは、上記
の材料と水を混合したもので、水の量としては、セメン
ト配合＠１ｏｏｘｉ部に対し１００〜１５０［ｉ部が好
ましく、流体用ミキサーにて撹拌して、粘度１．０００
〜２　０．０　０　０　ｐ已工程艮のスラリーにするこ
とが好筐しい。

本発明でいうアルミナセメント（以下ＡＣという）とは
、ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ５（以下ＣＡという）會主逗分とす
るＡＣ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から、焼成
法及び／又は電融法によって合成し九りリンカーヲ、サ
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−ｉ′されるＣＡ分が
６０″Ｎ量％以上のものである。

その製造法を更に説明すると、例えば、ＣａＯ６０〜４
０］Ｋ１１％、Ａｌ２Ｏ３４０〜６０１量％になる様に
アルミナ源とカルシア源とを配合し、前述の方法で合成
しｔクリンカー全プレーン３．０００〜７．０００　Ｃ
ｍ”／Ｅｌになる様に粉砕して製造できる。

特に、電融法で製造したＡＣは水和活性が高く好ましい
。

本発明でいうＣａＯ含有鉱物とは水硬性カルシウムアル
ミネート（以下、水硬性ＣＡという）と非水硬性鉱物か
らなるものである。

水硬性ＣＡとはＮ　　３　ｃａｏ　ａ　Ａｌ２Ｏ３，１
２ＣａＯ’７Ａ１２０３、ＣｌＬＯ−２Ａｌ２Ｏ３，５
ＣａＯ−３Ａｌ２Ｏ３，３ＣａＯ＠　５　Ａｌ２Ｏ３及
び４　ＣａＯ”　Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（以下各々、
Ｃ３Ａ。

Ｃｌ２Ａ’Ｆ、ＣＡ２、Ｃ５Ａ３、Ｃ３ＡＩｓ及びＣ４
Ａｌ’という）等であって、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
成法により合成し友後、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。符にＣ’３Ａ　ＸＣｌ２
Ａ、、ＣＡ２、Ｃ５Ａ３及びＣ３Ａδは、電融法によっ
て合成し九ものは、水利活性が高く好ましく、０４ＡＦ
は、焼成法によって合成し九ものが好ましい。

水硬性ＣＡの結晶化率は、２０〜８０％でおることが好
ましく、４０〜７０％がより好ましい。

尚、こごでいう結晶化率は、粉末Ｘ線回折法により水硬
性ＧＡ各鉱物の回折強度を測定したものであり、次式に
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ましく
ない。逆に、８０％より大きいと硬化調整効果に乏しく
好ましくない。

Ｃ３Ａ　％　Ｃ１２Ａ？、Ｃ５Ａ３及びＣ４ＡＦ’を配
合すると初期硬化時間に短くできる。特に調整のし易さ
からＣ１□Ａフが好ましい。

又、ＣＡ２及びＣ３Ａ、　’ｉ配合すると初期硬化時間
全長くできる。特に、調整のし易さからＣＡ２が好まし
い。

水硬性ＣＡの比表面積は、ブレーン値で３，０００ＣＩ
ｒＬ”／　９以上が好１しく、４．０００〜６．０００
　ｇ／ａｎ”がより好ましい。３．０００６！ｒＬ２／
ｇ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−ＴｉＯ２，２
ＣａＯ−Ａ１２０３−５ｉ０２、ＣａＯ−Ａ１２０３１
２５ｉｎ２、ｃ’ａｏ　６　Ｍｇ０　・２　Ｂ１０２、
Ｃ２ＬＯ−Ｆｅ２Ｏ３及びＣＩ！ＬＯ−６Ａ１２０３（
以下各々をＣＴ　、　Ｃ２ＡＥｉ　、　ＣＡＢ２、ＣＭ
Ｂ２、ＣＦ及びＣＡ６という）等であって、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
物全配合するとオートクレーブ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とボーキサイトや
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友ものであって、各々
の結晶化率は８０％以下が好ましく、４０〜７０％がよ
り好ましい。結晶化率が８０％より大きいと、オートク
レーブによる高温高圧養生後も、最終製品中に不活性充
填材として残９強度が低下する為好ましくない。

又、比表面積はブレーン値で３．０００　Ｃｍ”／ｇ以
↓ 上が好ましく、４．０００〜６．０００まプ儂２がより
好ましい。３．０００　ＣＴＦＬ”／ｉ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
る為好ましくない。

ＣａＯ含有鉱物の配合割合は、ＡＣ１００重量部に対し
１０〜６００重量部が好ましい。特に、水硬性ＣＡのＣ
３Ａ　％　Ｃ１２Ａ’Ｆ　ＸＣＡ２、Ｃｌ５Ａ３及びＣ
３Ａ５の場合は２０〜２００］ｉＫ量部がより好ましく
、非水硬性鉱物のＣＡ、及びＣ２Ａｓの場合は１０〜２
００１量８．０７％　ＣＡＳ２、ＣＭＢ２、及びＣ？の
場合は２０〜２００！を部がより好ましい。ＣａＯ含有
鉱物が、１０［１部より少ないと初期硬化時間の調整効
果が乏しく、又３００！Ｅ量部を越えると効果が太きす
ぎる為、最終製品の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。

これらの水硬性ＣＡ及び非水硬性鉱物は単独若しくは併
用によりＡＣに配合できる。

水硬性ＣＡと非水硬性鉱物とｔ併用する場合は水硬性ｃ
Ａ１００ｊ！量部に対し非水硬性鉱物２５〜１００．１
ｉｔｉｔ部が、硬化調整及びフンシスチンシーの調整の
面で好ましい。

併用する際は、各々粉体として混合してもよいし合成し
九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い。

又、ＡＣ１００１量部に対し必要に応じてカルざン酸系
、リン酸系及びリグニン系等の分散剤２０〜５１量部添
加しても良い。

セメント配合物とＡＣの混合割合はセメント配合物８０
〜９５ｍｆｉ部に対しＡＣ：２０〜５１世部が好ましい
。

ＡＣ量が２０重量部金越えるとオートクレーブによる高
温高圧養生後、アルミナセメント水和物の転移により強
度が低くなる為好ましくなく、５重量部より少ないと硬
化時間の調整効果が乏しく好ましくない。

又、水性気泡とは、気泡剤と水を混合しｔもので、気泡
剤としては、高級アルコール系、合成高分子金属塩系及
びケラチン分解タンパク系等が挙げられる。

気泡剤と水の混合割合は、気泡剤２〜３０ｉＪ量部に対
して水９８〜７０］！量部が好ましく、気泡剤と空気に
より独立の水性気泡を作り嵩比重０．０２〜０．１　、
！ｉｌ　／　ｃｙｔ３程度に発泡させることが好ましい
。

又気泡安定剤として、例えば／　１７ビニルアルコール
やメチルセルロース等を水性気泡に対して多くとも５部
量部、加えることも可能である。

ＣａＯ含有鉱物粉末は、予め、ＡＣ中へ添加しておいて
もよく、急硬性スラリー中へ直接投入しても又水と混合
しｔスラリーとして加えてもよい。

スラリーの混合法は、流体混合用ミキサーを用いるのが
よく、バッチ式、連続式のどちらであってもよい。

スラリーの打設方法は、予めセントした型枠内へ流し込
Ｃ方法がハンドリング及び充填性等の面で好ましいが、
型枠によるスラリーの汲み取り方法でもよい。

高温高圧養生条件は、オートクレーブによる水蒸気加圧
方法で（１７０〜２００℃−１０〜２０Ｉｃ９／ｃＩｎ
２）の条件範囲内であることが好ましいが水熱合成によ
りトバモライトが生成丁れば手段は特に限定されない。

〔実施例〕

次に本発明を実施例、比較例で説明する。

実施例１ 表−１に示すセメント配合物からなる水硬性スラリーと
、表−２に示す急硬性スラリー及びタンパク分解気泡剤
７重量部と水９３Ｘｉ部で発泡さゼ九嵩比重０．０５９
／ｉ’の水性気泡とを混合し九急硬性発泡スラリー全型
枠に打設し、硬化後脱型し、さらにオートクレーブによ
り高温高圧養生して気泡コンフリートラ製造し七の物性
を測定した。その結果を表−６に示す。

尚、物性の測定は次の方法で行った。

打設時間　　：急硬性スラリー全混合してから、フロー
カップ（φ６０．Ｈ９０ 龍）による？−フロー値が１４０ 鵡になるまでに要した時間とし た。

初期硬化時間：急硬性発泡スラリーの温度が打設備後か
ら１０°Ｃ上昇する１で に要した時間ｔｉ度記録計にて 測定し次。

初期強度　　：急硬性発泡スラリーヲ型枠に打設後所定
時間経過し九時の強度 全貫入抵抗値として測定し友。

く使用材料〉 ポルトランドセメント：普通ポルトランドセメント ＡＣ：、Ｔ工５Ｒ−２５１１１種市販アルミナセメント ケイ砂粉末ニブレーン値約３０００ｃｒｎ”／ｉの硅石
粉 混　和　材：消石灰 気　泡　剤二ケラチン系タンパク分解気泡剤遅延剤Ｒ１
：クエン酸ナトリウム Ｒ２：クエン酸 Ｒ３：炭酸ナトリウム 表−６に示す様に本発明の製造法音用いると急硬性発泡
スラリーの打設時間及び初期硬化時間全任意に調整でき
、パネル表面に意匠加工を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。

この為各製造工程に合つ九硬化時間に設定することが可
能であり、気泡コンクリートの生産性が向上する。

実施例２ 表−４に示す急硬性スラリーを使用したこと以外ａ実施
例１と同様に行った。

結果を表−５に示す。

物性の測定は次の方法で行つ九。

中期強度：打設し几供試体（１０φＸ２０ｃｒｎ）’に
２０時間室温で養生しオートクレ ーブ内に入れ１８０°Ｃ％　Ｉ　Ｑｋｇ／ｃＴｎ”。

８時間高温高圧養生後、室温まで放 冷し九時の圧縮強度とし九〇 尚、他物性の測定及び使用材料については、実施例１に
準じた。

表−５に示す通り本発明の製造性を用いると、オートク
レーブによる高温高圧養生後の中期強度を著しく低下さ
せることなく、急硬性発泡スラリーの打設時間及び初期
硬化時間を任意に調整でき、パネル表面に意匠加工をす
る様な微妙なコンシスチンシーについても調整で、きる
。

この為各製造工程に合った硬化時間に設定することが可
能であり、高温高圧養生後のクランク等の発生も少なく
良品Ｏ収率も向上する。

実施例６ 表−６に示す＠、硬性スラＩＪ−’？用いたこと以外は
、実施例２と同様に行つ几。

結果を表−７に示す。

表−７に示す通り、本発明の製造法上用いると急硬性発
泡スラリーの打設時間及び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〕

本発明の製造法を用いると、急硬性発泡スラリーの硬化
時間全任意に調整でき、強度低下等の弊害も少なく、各
製造工程に適合し九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）セメント配合物と水からなる水硬性スラリー、ア
   ルミナセメントと水からなる急硬性スラリー及び水性気
   泡とを混合し、急硬性発泡スラリーを調製し、打設し、
   成形後高温高圧養生して得られる気泡コンクリートの製
   造法において、急硬性発泡スラリーの初期硬化時間の調
   整剤として、ＣａＯ含有鉱物粉末を急硬性スラリーに配
   合することを特徴とする気泡コンクリート製造法。