JP2006297931A - 石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法 - Google Patents

石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】石墨を節約しながらも導電率が高く、強度が高い電導コンクリートブロックを形成する方法を提供する。
【解決手段】生原料７はポートランドセメント、水、砂、砂利、小石、石墨粉を含む。当該生原料７を均等に混ぜた後にフォーミングモールド１に充填し、電極５をフォーミングモールド１に埋め込む。静に置かれた一定時間の後に、フォーミングモールド１から製品を取り外す。その特徴は以下の点にある：生原料７をフォーミングモールド１に充填し、電極をフォーミングモールド１に埋め込んだ後に高圧プレスを実行し水を排出する。すでに水が排出できない場合は高圧を解放する。そして製品をフォーミングモールドから取り外して一定時間放置する。
【選択図】図１

Description

本考案は、コンクリート製品を形成する方法に関するものである。更に、本考案は石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法に関するものである。
石墨は多くの有利な特性を有する。従って、いろいろな電気的に電導コンクリートブロックの中に、石墨を含む電気的に電導コンクリートブロックは、主なタイプとなる。石墨の以外に、生原料の割合およびプロセスにおいて、石墨を含む電導コンクリートブロックの製造法は、現在利用可能なコンクリートブロックと実質的に同様である。しかしながら、石墨を含む電導コンクリートブロックは乏しい構造強度を持つ。その原因は石墨粉がわずかな長さの直径比を持ち、セメントコンクリートの中によく接続された電導ネットワークを形成することができない。石墨の含有量が高いときにだけ、良い電導率を得ることができます。しかしながら、石墨の固有の特性では石墨の含有量を増加すると、コンクリートブロックの構造強度は直線的に減少する。その結果、現在で使用可能な石墨を含む電導コンクリートブロックは、高い構造強度を必要としない分野のみ使用できない。従って、石墨を含む電導コンクリートブロックの強度を増加するのは重要で緊急な必要となる。
本考案は、湿式と高圧のプレス技術で、石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する。これにより、石墨を含む電導コンクリートブロックの低強度問題を解決し、現在技術の欠陥も克服できる。石墨を含む電導コンクリートブロックの構造強度は、卓越した電導率を保証しながら、大幅に改良される。その機能が増強だけではなくて、応用面にも広くなっている。更に、低価格で簡単に実行できることになる。
本考案の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、石墨を含む電導コンクリートブロックの生原料の割合は、現在で利用可能なコンクリートブロックと実質的に同じである。その生原料が普通のポートランドセメント、水、砂、砂利、小石、石墨粉、および電極を含む。当該生原料を均等に混ぜる後にフォーミングモールドに充填し、電極をフォーミングモールドに埋め込む。静に置かれた後の一定時間に、フォーミングモールドから製品を取り外す。その特徴は以下の点にある：生原料をフォーミングモールドに充填した後に高圧プレスを実行し、また電極をフォーミングモールドに埋め込んだ後に水を排出する。すでに水が排出できない場合は高圧を解放する。そして製品をフォーミングモールドから取り外して一定時間放置する。
請求項１の発明は、石墨を含む電導コンクリートブロックを形成するための方法であり、石墨を含む電導コンクリートブロックの生原料は、普通のポートランドセメント、水、砂、砂利、小石、石墨粉、および電極を含んで、生原料をフォーミングモールドに均等に混ぜ、電極をフォーミングモールドに填入し、製品をフォーミングモールドから取り外し、そして静的に一定時間置いて、即ち、生原料は、フォーミングモールドに混ぜられ、しかも電極（5）はフォーミングモールド（1）に埋め込まれた後に、高圧プレスが実行され、生原料の中の水が排出され、すでに水を排出することができないとき高圧を解放し、製品をフォーミングモールドから取り外し、静的に一定時間置かれることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、フォーミングモールド(1)は、水が滲透できる構造を有する底部板を含み、水が滲透できる構造を有する底部板(3)は、直径2-10 mmとなる複数の排水孔(8)を含み、篩い装置(4)は前記水が滲透できる孔に配置されて、圧力(P)はトップ端から押し板(6)に掛けられ、そのプレスはゆっくり実行されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、篩い装置(4)は一般に、2層の篩いを含み、上方篩いの多数の目網は下方篩いの目網より大きくて、一つの篩いは80-100目網を含み、他の篩いは100-120目網を含むことを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項４の発明は、請求項１、請求項２または請求項３記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、圧力(P)は、水が排出されている間、機械的又は手動で徐々に最大値約90-120 kg/cm2まで増加することを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項５の発明は、請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、製品はフォーミングモールドのトップ端から取り外され、押し板(6)は、幾何学の形が精密にフォーミングモールドの(1)のサイド型(2)の内側の周辺に合って、その結果、プレスの時、生原料の流出を防ぎ、また填入する過程に、十分なスペースは押し板(6)のために保存されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項６の発明は、請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、製品は形成型の底端から取り外され、水が滲透できる底部板(3)は、幾何学の形が精密にフォーミングモールドの(1)のサイド型(2)の内側の周辺に合って、その結果、プレスの時、生原料の流出を防ぎ、また、填入する過程の後、フォーミングモールド(1)は完全に生原料(7)で填入されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
請求項７の発明は、請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、篩い装置(4)は一般に3層の篩いを含み、上方篩いの多数の目網は下方篩いの目網より大きくて、第一の篩いは32-80目網を含み、第二の篩いは80-120目網を含み、そして第三の篩いは120-170目網を含むことを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法としている。
本発明に係わる石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法の利点は、石墨の節約、卓越した電導率、および高圧の強度を含む。それに従って、石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する機能が増強だけではなくて、応用面にも広くなっている。
図１参照を示す。フォーミングモールド1の底部板3は、水が滲透できる構造を含む。複数の排水孔8 (直径2-10mm)は、水が滲透できる構造で均等に底部板3に配置される。篩い装置4は底部板3のトップ端に置かれる。均等に混ぜられた生原料7はフォーミングモールド1に填入された後、トップ端から押し板6に圧力Pが掛けられる。プレス中に生原料7の流出を防止するために、当該押し板6はフォーミングモールド1のフォーミングモールドのサイド型2の内部周辺に幾何学の形が精密に合う周辺を有する。填入の過程中に、押し板6のための充分な空間が保存される。そのプレスはゆっくり実行される。更に、当該プレスは機械的に又は手動的で実行される。
図２を参考すること。プレス中に生原料7の流出を防止するために、当該滲透できる底部板3は、フォーミングモールド1のフォーミングモールドのサイド型2の内部周辺に幾何学の形が精密に合う周辺を有する。填入する過程の後、フォーミングモールド1は完全に生原料7で填入される。そして、下方へ向きの圧力Ｐは押し板6に掛けられる。ここでの事例では、押し板6とサイド型2が固定の速度で下方へ移動され、相対的にその滲透できる底部板3が上方へ移動される。
図３を参考して、篩い装置4は一般に2か3層の篩いを含む。上方篩いの多数の目網は下方篩いの目網より大きい。二つの篩いを使用する時、第一篩い10は80-100目網を含み、第二の篩い11は100-120目網を含む。三つの篩いが使われた時、第一篩い10は32-80目網を含み、第二の篩い11は80-100目網を含み、第三の篩い12は120-170目網を含む。
水が絶え間なく排出されている間に、加えられた圧力Pは徐々に最大値まで増加される。厚さが2 cmとなる最後な製品を形成するための最大圧力は、90-120 kg/cm2であり、約４-10秒継続する。すでに水が排出できないとき、圧力Pを解放する。そして製品を解放する。
本発明に係わる方法で形成する製品の電極5は金属で製造され、また各電極は、石墨を含む電導コンクリートブロックと堅く噛み合うためのブラインドねじの穴を含み、信頼的な電気的連接性、高強度で、外部電源線での信頼的な接続性を提供する。
プレスの前に、電極5のブラインドのねじの穴はよく処理を経ることが必要である。
Figure 2006297931
表１は本発明による三つのサンプルの生原料(kg/m3)の割合、抵抗率(Ω・m)及びプレス強度(MP)の現在のグラウト技術で製造された一般のコンクリートブロックの比較的な例である。このコンクリートブロックは静かに28日置かれたことをご注意ください。
現在のグラウト技術で製造された三つの比較的な例の石墨を含む電導コンクリートブロックでは、石墨含有量が増えるとき抵抗率が低下する。それにもかかわらず、実験の結果は、石墨含有量が約15％より多いときその抵抗率が不変となることを示す。石墨含有量が約20%となったときその抵抗率が1.38となる。実験の結果は、コンクリートブロックの置く時間が長ければ、抵抗率が多いことを示す。それにもかかわらず、抵抗率の増加するレートが徐々に減らされる。例えば、石墨含有量は4.82%である場合、コンクリートブロックが56日ぐらい置かれたとき、抵抗率は117.36となる。それにもかかわらず、石墨含有量が増加すると、プレス強度が線形的に減らされる。実験の結果は、石墨含有量が15%以上超過する時、プレス強度が非常に低いことを示す。例に石墨含有量が約20%となったとき、プレスの強度が0.269MPとなる。
本発明による三つ例の石墨を含む電導コンクリートブロックに、石墨含有量が少量で増加すると、抵抗率は劇的に低減する。実験結果は、石墨含有量がおよそ5%以上であるときに、抵抗率が非常にわずかであることを示す。また実験結果でも、コンクリートブロックが比較的長い期間置かれ、抵抗率が比較的小さい値によって増加させられたが、石墨含有量が増加するとき、プレスの強度は変わりないことを示す。実験結果は、さらにコンクリートブロックを7日間置いた後に、プレス強度が最大60MPに届く可能性があることを示す。
石墨の含有量が4.82%にある場合、現在のグラウトの技術で作られた石墨(比較例1)を含む普通のコンクリートブロックの抵抗率は117.19であり、それは、本発明による方法で作られた石墨(例3)を含む普通のコンクリートブロックの抵抗率(0.53)より221倍大きい。更に、現在のグラウト技術で製造された比較例1のプレス強度は本発明による方法で製造された例3の10.9％にある。従って、本発明による方法で石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する時、高いプレスの強さを石墨を含むコンクリートブロックに供給しているため、多量の石墨を節約することができる(石墨がない普通のコンクリートより約1.6倍)。本発明の石墨を含む電導コンクリートブロックは、より広い領域で使用することができる。
本発明による方法で作られた例1-3では、製品はフォーミングモールドのトップ端から解放される。水が滲透できる底部板3の排水孔8の直径は3 mmとなる。篩い装置4はそれぞれ100と120メッシュを持っている2層の篩いを含む。適用された最大圧力は100 kg/m2である。
実施例における生原料は市場で以下を獲得できる。
セメント：“TAISING”Rの普通の#42.5ポートランドセメント
石墨：Chingdow Ensder Graphite Limited Companyから取得可能な100メッシュの粒径のスケーリング石墨。
水：普通の水道水
砂、石：当地製品
本発明による電導コンクリートブロックがトップ端から解放され、石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する湿式高圧プレス方法の一例を示す断面図である。 本発明による電導コンクリートブロックが底部から解放され、石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する湿式高圧プレス方法の別の例を示す断面図である。 図1に示された丸の部分の拡大図である。
符号の説明
1 フォーミングモールド
2 サイド型
3 底部板
4 篩い装置
5 電極
6 押し板
7 生原料
8 複数の排水孔
P 圧力
9 サポート
10 第一篩い
11 第二の篩い
12 第三の篩い

Claims (7)

  1. 石墨を含む電導コンクリートブロックを形成するための方法であり、石墨を含む電導コンクリートブロックの生原料は、普通のポートランドセメント、水、砂、砂利、小石、石墨粉、および電極を含んで、生原料をフォーミングモールドに均等に混ぜ、電極をフォーミングモールドに填入し、製品をフォーミングモールドから取り外し、そして静的に一定時間置いて、即ち、生原料は、フォーミングモールドに混ぜられ、しかも電極（5）はフォーミングモールド（1）に埋め込まれた後、高圧プレスが実行され、生原料の中の水が排出され、すでに水を排出することができないとき高圧を解放し、製品をフォーミングモールドから取り外し、静的に一定時間置かれることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  2. 請求項１記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、フォーミングモールド(1)は、水が滲透できる構造を有する底部板を含み、水が滲透できる構造を有する底部板(3)は、直径2-10 mmとなる複数の排水孔(8)を含み、篩い装置(4)は前記水が滲透できる孔に配置されて、圧力(P)はトップ端から押し板(6)に掛けられ、そのプレスはゆっくり実行されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  3. 請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、篩い装置(4)は一般に、2層の篩いを含み、上方篩いの多数の目網は下方篩いの目網より大きくて、一つの篩いは80-100目網を含み、他の篩いは100-120目網を含むことを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  4. 請求項１、請求項２または請求項３記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、圧力(P)は、水が排出されている間、機械的又は手動で徐々に最大値約90-120 kg/cm2まで増加することを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  5. 請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、製品はフォーミングモールドのトップ端から取り外され、押し板(6)は、幾何学の形が精密にフォーミングモールドの(1)のサイド型(2)の内側の周辺に合って、その結果、プレスの時、生原料の流出を防ぎ、また填入する過程に、十分なスペースは押し板(6)のために保存されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  6. 請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、製品は形成型の底端から取り外され、水が滲透できる底部板(3)は、幾何学の形が精密にフォーミングモールドの(1)のサイド型(2)の内側の周辺に合って、その結果、プレスの時、生原料の流出を防ぎ、また、填入する過程の後、フォーミングモールド(1)は完全に生原料(7)で填入されることを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
  7. 請求項２記載の石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法において、篩い装置(4)は一般に3層の篩いを含み、上方篩いの多数の目網は下方篩いの目網より大きくて、第一の篩いは32-80目網を含み、第二の篩いは80-120目網を含み、そして第三の篩いは120-170目網を含むことを特徴とする石墨を含む電導コンクリートブロックを形成する方法。
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