JPH01157476A

JPH01157476A - 気泡混入スラグ石膏複合材の製造方法

Info

Publication number: JPH01157476A
Application number: JP31491087A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Imaizumi; 今泉　勝吉; Miki Aoyama; 青山　幹; Osao Hori; 長生堀; Katsumi Takenami; 武南　勝美; Kiyoshi Koibuchi; 清鯉渕
Original assignee: KYOWA GIKEN KK; NAIGAI MOKUZAI KOGYO KK; Obayashi Corp; Daiichi Cement Co Ltd
Current assignee: KYOWA GIKEN KK; NAIGAI MOKUZAI KOGYO KK; Obayashi Corp; DC Co Ltd
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1989-06-20
Also published as: JPH0518788B2

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】連１」ぴりり」氷！この発明は、建築物の外壁材、および、内壁材として、
乾式１法で、しかも、耐火性能にすぐれた気泡混入スラ
グ石膏複合材の製造方法に関するものである。

ｌ米■茨止従来の石膏、または、スラグの利用方法には、石膏ボー
ドに代表される半水石膏、および、■型無水石膏の利用
がある。この石膏硬化体は、全く耐水性がないという欠
点を有する。その他、半水石膏とガラス繊維をスプレー
サクション法で成型する方法などがある。

また、半水石膏とポルトランドセメントとの複合は、石
膏の耐水性の改善方法として研究されたものであるが、
半水石膏とポルトランドセメントとを複合する場合は、
急結性を示し、作業性に欠けるため遅延剤の添加を必要
とするなどの問題点があった。

三水石膏とスラグの利用法に関して、エトリンジヤイト
の生成によって石膏の耐水性を図る方法も提案されてい
るが、養生時間がかかる等の問題があった。

■が解゛　しようとする間　や従来の石膏系壁装材は、石膏を主材としているために耐
水性に問題があった。また、この耐水性の改善を図った
石膏・スラグ系、あるいは、石膏・スラグ・セメント系
の複合材が、一部で商品化されているが、石膏（ＣａＳ
Ｏ４・２Ｈ，０）は、スラグやセメント中のカルシウム
アルミネート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ，）と反応し、エト
リンジヤイト（３ＣａＯ−ＡｆＺＯ，・３ＣａＳＯ４・
３２ＨｔＯ）が生成し、水中での寸法安定性に欠けたり
、膨張亀裂が住じるなど完成された材料となっていない
。

皿塁束棗腿火エエ亙ゑｑ子役本発明者らは、このような実情を勘案して、半水石膏の
短時間における凝結硬化特性を利用し、耐水性向上のた
めに、高炉水砕スラグ粉末、および、ポルトランドセメ
ントを組み合わせた水硬性材料をマトリックスとした水
中寸法安定性の良好で、耐水性にすぐれた複合材を連続
的に製造するための広範な試験を行い、本発明を完成す
るに至ったもので、本発明の第１の発明は、半水石膏４
０〜７５重景％、高炉水砕スラグ粉末２０〜５０重量％
、および、ポルトランドセメント５〜２０重量％からな
る水硬性材料に、適量の水を加えて混練りする際に、適
量の気泡と繊維を混入してスラリーとして成型し、５０
〜１５０゛Ｃの温度で加熱養生乾燥することを特徴とす
る気泡混入スラグ石膏系複合材の製造方法に関するもの
であり、第２の発明は、上記発明の組成をもつ複合材の
成型養生工程においてスラリーヲ一定速度で移動してい
るベルトコンベア上で連続的に流し込み成型し、１０〜
４０分で凝結させ、これを５０〜１５０℃の温度の熱風
乾燥炉に入れて１２〜４８時間養生乾燥させて、気乾比
重が１．０〜０．６の硬化体を連続的に生産することを
特徴とするものである。

昨月− 半水石膏、高炉スラグ粉末、および、ポルトランドセメ
ントからなる本発明の範囲内の水硬性材料を用いて、水
を加えてスラリーとして得た硬化体は、気乾状態に置い
た場合には問題がないが、長期間水中に置くと、石膏（
ＣａＳＯａ・２ＬＯ）は、スラグやセメント中のカルシ
ウムアルミネ−）　（３ＣａＯ・ＡＺｚＯｌ）と反応し
、エトリンジヤイト（３ＣａＯ＃　ＡｌｔＯｓ　・３Ｃ
ａＳＯ４・３２ＨｔＯ）が生成するが、このエトリンジ
ヤイトの生成が持続することによる成長圧で硬化体に膨
張ひびわれが生じることがある。しかし、この硬化体に
気泡を混入することによってこの気泡が緩衝材となって
エトリンジヤイトの生成による成長圧を緩和する効果が
期待できるとともに、気泡と気泡の間にエトリンジヤイ
トの針状結晶が生成し、気泡の回りが密実な水和組ｍＭ
で覆われ、硬化体ｍｍ全体が強固になっていることが走
査型電子顕微鏡観察の結果明らかとなった。

また、気泡中にも一部エトリンジャイトが生成している
のが観察され、このことは気泡がエトリンジヤイトの成
長圧を緩衝する役割を担っていることを裏付けるものと
推察される。

この効果によって、本発明による複合材は、長期間水中
に置いても寸法変化はなく、かつ、強度の劣化もほとん
ど起こらない。

ここで、混入する気泡の量は、硬化体の加熱養生乾燥後
の気乾比重を１．０〜０．６にするのに必要な気泡量と
することが肝要である。

すなわち、気乾比重が、１．０以上となると、水中安定
性が悪く、気乾比重が０．６以下では強度が低く、かつ
、吸水量の多い硬化体となるためである。

気泡の混入方法は、一般に空気連行法といわれる、気泡
を予め作っておくプレフォーミング法、あるいは、スラ
リー作製時に気泡剤を同時に投入して発泡させるミック
スフォーミング法のいずれの方法でも良い。

また気泡剤は、市販の気泡剤ならいずれのものでも使用
可能であり特に限定するものではない。

しかし、アルミ粉系の無機系発泡剤は、石膏との反応が
みられるために好ましくない。また、必要に応じて、ポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）等の気泡安定剤も使用で
きる。

本発明で、半水石膏、高炉水砕スラグ粉末、および、ポ
ルトランドセメントの配合量を限定した理由は、半水石
膏の量が４０％重量以下では、３０〜４０分以内に凝結
させるのが困難で生産性に劣るためであり、また、半水
石膏の量が７５重量％以上にすると、耐水性に問題が生
じるからである。次に、ポルトランドセメントは、半水
石膏の凝結促進剤の作用があると同時に高炉水砕スラグ
のアルカリ刺激剤の作用をしており、５重量％以下では
上記の２つの作用効果が小さ（，２０重世％以上にする
と、気乾比重を１．０〜０．６に制御しても水中での安
定性が悪くなるためである。したがって、本発明に使用
する水硬性材料は、半水石膏４０〜７５重量％、高炉水
砕スラグ粉末２０〜５０重量％、ポルトランドセメント
５〜２０重量％と限定した。また、半水石膏には、α型
と一般の焼石膏のβ型の２種類があるが、これらはどち
らでも適用できる。

高炉水砕スラグ粉末は、ブレーン比表面積で２、７５０
ｃｄ／　ｇ以上のものならすべて使用できるが、好まし
くは、４．０ＯＯｃ４／　ｇ以上の反応性の高い高炉水
砕スラグ粉末が適している。

次に、本発明に使用する補強繊維としては、ビニロン繊
維に代表される合成繊維、炭素繊維、耐アルカリ性ガラ
ス繊維あるいは、ロックウール等を使用することができ
る。

本発明による気泡混入スラグ石膏系複合材の製造には、
スラリーが１０〜３０分で凝結するが故に連続的な成型
法が採用できる。これにより連続的にベルトコンベア上
に流し出された低強度の硬化体を５０〜１５０℃の乾燥
炉へ入れて１２〜４８時間、内部の湿度をコントロール
しながら養生乾燥することによって、エトリンジヤイト
やカルシウムシリケート水和物の生成を助長し、目的と
する強度を有した耐水性にすぐれた壁材を製造すること
ができる。

実施例〈実施例１） β−半水石膏４５〜８４重量％、高炉水砕スラグ１３〜
４４重量％、および、普通ポルトランドセメント３〜１
１重量％からなる水硬性材料に補強用繊維（ビニロン繊
維）、気泡剤、気泡安定剤および混練水を用いて第１表
に示す７種試料隘１〜Ｎα７を作り、１００℃，１５時
間の乾燥後、これら試料Ｎα１〜Ｎα７の物性値を求め
、これらを第２表に示す。第１表および第２表に示すよ
うに、本発明の範囲外である試料Ｎａ　１および随２は
、本発明品である試料阻３〜７に比べてスラリーの凝結
時間が長く、かつ硬化体の曲げ、圧縮強度とも低いこと
がわかる。

−以下余白　− 第　　１　　表Ｂ　気泡表定剤　　ポリビニールアルコール（５９＃ａ
）ビニ口ｌは　　１５−ｙ’ニールの１５ミリ力ツト品
を使用第　　２　　表〈実施例２〉 β−半水石膏５５重量％、高炉水砕スラグ３６重量％、
および、普通ポルトランドセメントの９重量％からなる
水硬性材料に補強用繊維（ビニロン繊維）、気泡安定剤
と各種の比重の供試体を作製するために気泡剤の使用量
を変えて、第３表に示す５種試料ｊ１ｋＬ８〜Ｎα１２
を作製し、１００℃１１５時間の乾燥後、これら試料の
物性値を求め第４表に示すとともに、これら試料の水中
浸漬時の長さ変化率を第１図に示す。

第３表Ｂ　気泡安定剤　　ポリビニールアルコール（５シ汁π
削りビニロンｍは　　１５７’ニールの巧ミリカット晶
を使用量　　４　　　表第１図に示すように、気泡混入の寸法安定性に与える効
果は非常に大きく、試料阻１０（気乾比重０．８２）で
は、上記の配合にかかわらず長さ変化率を３０Ｘ１０−
’程度とすることができる。

試料阻９（気乾比重１．１１）では、変化率は、１００
　Ｘ　１０−　’以上となってエトリンジヤイトの成長
圧による膨張ひびわれが認められた。この実験結果に基
づいて、本発明では硬化体の気乾比重を１．０〜０．６
の範囲に限定した。

又１ｑ勿呆このような組成で作られた気泡混入スラグ石膏複合材は
、石膏系材料の最大の特色である連続生産性を維持しな
がら、その鉱物組成はエトリンジヤイトであるといった
極めて耐水性にすぐれた性質を示す画期的な材料である
。

−また、エトリンジヤイト生成時に生ずる膨張ひびわれ
を適正に気泡を混入することによって防止でき、安価で
しかも耐久性にすぐれた壁装材を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料の水中浸漬時の長さ変化率を示す図面であ
る。特許　出　願人　協和技研株式会社〃　　　　　　株式会社　大　林　組

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半水石膏４０〜７５重量％、高炉水砕スラグ粉末
２０〜５０重量％、および、ポルトランドセメント５〜
２０重量％からなる水硬性材料に、適量の水を加えて混
練する際に、適量の気泡と繊維を混入してスラリーとし
て成型し、５０〜１５０℃の温度で加熱養生乾燥するこ
とを特徴とする気泡混入スラグ石膏複合材の製造方法。
（２）半水石膏４０〜７５重量％、高炉水砕スラグ粉末
２０〜５０重量％、および、ポルトランドセメント５〜
２０重量％からなる水硬性材料に、適量の水を加えて混
練する際に、適量の気泡と繊維を混入してスラリーとし
、該スラリーを一定速度で移動しているベルトコンベア
上で連続的に流し込み成型し、これを５０〜１５０℃の
温度で加熱養生乾燥して、気乾比重が１．０〜０．６の
硬化体を連続生産することを特徴とする気泡混入スラグ
石膏複合材の製造方法。