JPH01501460A - 水硬性バインダーベースの建築用エレメントの製造法、該製造法による建築用エレメント及び該エレメントを使用する建築法 - 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】 水硬性バインダーベースの建築用エレメントの製造法、該製造法による建築用エ レメント及び該エレメントを使用する建築性本発明は、水硬性バインダー（結合 剤）、特にプラスターをベースにして建築用エレメントを製造する方法、その方 法により製造された建築用エレメント、及びそのエレメントを使用する建築方法 に関する。

プレハブ方式の建築用エレメントとしてプラスターを使ったものが知られており 、これらは一般に壁ライニング用及び軽量仕切り材を構成するのに使われている 。しかし、これらのエレメントの欠点は、機械的強度の弱さにある。

これに対し、砂やファイバー等の不活性充填材（膏剤）をプラスターと混合して エレメント強度を増強することが既に実施されているが、それでもまだ荷重を支 持する壁のためのエレメントとして使用し得る充分な強度にまでは至っていない 。

その上、プラスターをベースとする従来の方法で作られたエレメントでは、その 取り扱いが可能となるまでには長い乾燥期間が必要である。

本発明が特に目的とするところは、プラスターをベースとするエレメントとして 、その機械的強度は通常グレードのコンクリートに匹敵し硬度は岩石に匹敵する ものを提供しこれらの欠点の解消することにある。

本発明の他の目的は、前工程の乾燥を必要とせず、製造後すぐに取り扱い、使用 することができるというプラスターベースの建築用エレメントを提供することに ある。

本発明の更に他の目的は、未精製のプラスター又は極く普通の品質のプラスター を含む任意の種類のプラスターをベースに形成された建築用エレメントを提供す ることにある。

したがって、水硬性バインダー特にプラスターをベースにする建築用エレメント の製造方法であって、プラスタートと砂などの不活性粒状充填材と乾式咬合する こと、その混合物にプラスターの水硬化に必要なだけ又はそれよりやや多い水の 量、即ち所与の圧縮エネルギー下で最大のコンパクト化が達成できるだけの水の 量を添加すること、こうしてできた湿潤混合物を直ちに型の中に入れること、プ ラスターが水硬化し、該水硬化により得られる結晶格子の密度を増大させるよう に、型の中でそれを予め決められた時間だけ圧縮すること、及び得られたエレメ ントを型から取り出すことを特徴とする方法を提供するものである。

この方法は次のものの使用を可能にする。第一に、プラスターについては、品質 、粒度、硬化速度に格別の注意を払うことなく使用可能となる（最も膨張度は高 いのが望ましい）。第二に、粒状充填材としては、最終製品の目的に応じた粒度 があれば、風に飛ばされる程度の砂（ｗｉｎｄ−ｂｌｏｗｎ　５ａｎｄ）　、海 砂、ラテライト（紅玉）等を使用できる。

プラスターと砂又はそれに類するものとの混合物に添加する水量は少量で、実質 的にはプラスターの水硬化に必要なだけ、即ち所与の圧縮エネルギー下での最大 のコンパクト化達成に必要なだけの水量（混合物中のプラスター量の関数となる ）に過ぎないから、型から取り出した最終製品には予備乾燥の必要なく直ちに取 り扱いの開始及び使用が可能である。

更に、プラスターの水硬化は実質的には湿潤混合物の型の中での加圧中に起きる から水硬化からくるプラスターは膨張の際に圧縮力を受けることになり、その結 果かなりの程度の内部密度の上昇となり、かつプラスターの結晶格子の好ましい 方向付けが得られる。かかる特性から、圧縮強度はコンクリート強度に匹敵する 約１５０ｋｇ／Ｃ１２にして、硬さは外装石に匹敵するほどの建築用エレメント を作ることが可能となる。

本発明方法の特徴によれば、型内の湿潤混合物は二つの相向かい合う方向からの 圧縮を受けることになる。

このことから、更に高い均質度を持ち、厚み全般にわたり圧縮強度が均一に分布 しているエレメントが提供される。

本発明の更に他の特徴によれば、乾燥状態の混合物組成物中のプラスター含有量 は、最終製品の所望強度及び使用砂の粒度の関数として多少変わりはするが、重 量比で約１５〜４０％である。

本発明の更に他の特徴によれば、湿潤混合物の組成比は、重量でプラスター１０ ０部に対し本釣２０〜２５部であり、この水量比はプラスター含有比が低いと高 くなる。

湿潤混合物の型内での圧縮時間は、環境温度約２０〜℃から約４０℃において約 ２分から約４分の間である。

本発明方法は、他のどのような水硬性バインダー（セメント、石灰）に適用する ことができ、それらのバインダーには必要に応じた膨張剤が加えられる。

本発明は、また、水硬性バインダー特にプラスターをベースとして上記の方法で 作られる中空矩形ブロック形状の建築用エレメントであって、上面に長手方向及 び横方向の配列及び位置合わせ用の突出部を設け、下面には同一形状の別のエレ メントの上部突出部を受け入れるための空洞部及びその空洞に繋がるシーラント 打込み用の通路を設けたことを特徴とするエレメントを提供する。

上記のようなエレメントを本発明方法で製作すると、約０，１ｍｒｎといった高 い寸法精度を持つものが出来る。

エレメント上面の突出部と下面の空洞部とを互いに組み合わせることにより、後 で寸法誤差を埋めるためのモルタル目地打ちの必要なしに、既に並べ終わった層 の上に別の層のエレメントを極めて正確に配置し積み上げて行（ことが可能とな る。

本発明方法によるエレメントには、更に、一方の端面に垂直溝を設け、溝の下端 で前記溝に連通させておいて、これをシーラント打込みに使用するのが望ましい 。

本発明はまた、本発明方法で作ったエレメントを使用する建築方法をも提供する ものであり、該方法は、端と端とを突き合わせ上下に積み上げる操作を全てのエ レメントについて同じように行ない、１つの層のエレメントとこれに隣り合う下 層のエレメントとを互いにその長さの半分だけずらせて配置し、一層を並べ終わ った後に、エレメントの端部の垂直溝を通してエレメントと同一材料の水硬性バ インダーに基づく液体シーラントを打込むことを特徴とする方法である。

この液体シーラントは、エレメント下面にある空洞に流れ込みその一部を充填し て該エレメントとその下層エレメントとを接着させる。液体シーラントは、各エ レメント端の垂直溝の内部をも充填することにより、端と端を突き合わせて並べ た同じ層の隣同士のエレメントをも接着させる。建築用エレメントとシーラント とは同じ水硬性バインターを使用して構成されたものであるから、出来上がった 全体の構造は、どこかに特定の弱い領域を持つことのない極めて均質なものとな る。

特に本発明は、プラスターをベースにした建築用エレメントを製造すること、そ してそれを簡単かつ安価な装置により即刻使用することを可能にするものであり 、そのため、開発途上国における使用に特に有効なものである。

本発明の他の特徴、詳細及び利点は、以下の図面に基づ〈実施例の説明により一 層明らかになる。

図１は本発明に係る建築用エレメントの概略斜視図、図２はエレメント長手方向 に沿う断面図、図３はエレメントの下面図、 図４は本発明エレメントで作った壁の一部を示す図、図５は上記壁の一部を示す 平面図である。

上記のように本発明方法は、プラスターのような水硬性バインダーと砂又は粒石 のような不活性充填材とを乾式混合し、その混合物を予め決められた最低量の水 で湿潤させ、湿潤混合物を直ちに型に入れ、型の中でのプラスターの水硬化進行 中にこれを圧縮し、得られた建築用エレメントを型から取り出した後状況により 直ちに建築に使用するか、保管に回しておく、という段階を基本として構成され るものである。

使用するプラスターの質についての特別の要求はなく、例えば太陽の下での低温 で焼かれたような素プラスターも使用可能である。同様に、その粒度、硬化速度 及び高い方が望ましいとはいうものの膨張係数についても特別の要求はない。

使用する粒状充填材は、特別の品質でない普通の砂でよい。例えば、風に吹き曝 らしの砂、海砂、又はラテライトでもよく、その粒度も約１５ｍｒｎ〜約２０ｍ ｍより小さい限り特別な要求はない。しかし、もし最終製品を、のこぎりで引い て加工できるものにするのであれば、３ｍｍより小さい粒度にするのが好適であ る。

プラスターと、例えば砂のような粒状充填材とは乾式混合され、混合物中のプラ スターの混合比は、建築用エレメントに要求される最終強度及び使用砂の粒度に もよるが、重量比で約１５％から約４０％である。

本方法中の次の作業は、プラスターと砂の混合物を、ブロクター（Ｐ　ｒｏｃｔ ｏｒ）の最適率、即ち所与の圧縮エネルギーの下での最大のコンパクト化が得ら れるような比率の水の量、よりはやや多い目の水で均一に湿潤させることである 。この水量は、ブロクターの最適率に加えて、極く少量の濡らし水を添加するの が好適であり、添加量は水全体に対し例えば約４〜５％とすればよい。水量は、 プラスターの水硬化に必要であり、最初の圧縮で最大のコンパクト化を得るのに 十分なものでなければならい。

数値例をあげるならば、湿潤混合物の組成は、プラスター混合率が高い場合には 重量比でプラスター１００部に対し本釣２０〜２５部である。プラスター比が低 くなると、砂を濡らす水を確保する必要があるところから相対的に水混合比が高 くなる。

比較のために言うならば、通常のプラスター調整方法での水の混合比は、重量比 でプラスター１００部に対し約８０部というのが普通である。

湿潤させた混合物は直ちに、目的のエレメントの形状を持つ型に入れられる。該 型は、互いに向かい合って進ませることができるものであり、湿潤混合物に十分 な時間だけ圧縮力を掛けておくことのできる装置に結合される。このための装置 は、機械的プレス、水圧プレス等、型内で約３０ｋｇ／ｃＩ１１２〜１００ｋｇ ／ｃｍ２の圧力を掛けることができるものとすることができる。

圧縮圧力を掛けておく時間は、環境温度と混合物組成との関数として変化するが 、約２０℃から約４０℃の環境温度下で約２分から約４分の間である。

下記の現象が形の内部で発生する。

プラスターは、水と接触するや否や直ちに膨張を始める。湿潤混合物を、水で濡 らした後なるべく速やかに型に入れるのはこの理由に基づく。このため、型の充 填にはコンベアベルトを使用し乾燥プラスターと砂の混合物を予め決められた速 度で流し込み、混合物が型に向かって落下する間にミラージェット等のスプレー で極く微細化した水を空気を巻き込まないようにして吹きつけて湿潤させること ができる。

型内に、落下した湿潤混合物は、所要量が溜るや否や直ちに上記の相互に向い合 う２方向からの圧縮が加えられる。この圧縮の間、周囲を閉ざされた型の中での 水硬化によるプラスター自身の膨張力は、圧縮力に対向することになる。このこ とから、生成するプラスターの結晶格子は、入り込める空所全てを埋めると共に 、更に相当な密度上昇と結晶格子の望ましい方向付けを受ける。

上記圧縮とその結果としての結晶格子の高密度化とにより、出来上がった建築用 エレメントは、Ｑ、１ｍｍという寸法精度を持つ極めて滑らかな面と、軟石に相 当する硬度と、−合比の関数としての変動はあるが５０）ｃｇ／ｃｍ２から２０ ０ｋｇ／ｃｍ２の間という強さの圧縮強度とを持つものとなる。

型から出されたエレメントは、特別の注意を払うことなく直取り扱いのできる硬 さの製品であり、直ちに建築に使用でき、凍結にも影響を受けないものである。

型の製作には厚手の強力鋼を使い、潤滑の必要のあるような個所を含まないもの でなければならない。

本発明の方法は、各種形状の建築用エレメント、例えばブリーズブロー７り（ｂ ｒｅｅｚｅ−ｂｌｏｃｋ　）又はシンダーブロック（石炭殻ブロック）の様な中 空矩形のブロック、平型スラブ、屋根タイル等の製作に（混合物の中にガラスウ ール等の強化繊維を加えたものとしても）使用することができる。

以下、図１〜図３を参照して本発明の実施例としての建築用エレメントを示す。

エレメント全体は、参照番号１０として示す。該エレメントは中空矩形のブロッ クで、その上面には、例えば正方形の形をした低い突出部１４を二個持つ。エレ メント相互の位置合わせ及び調節を容易にするために、突出部１４の二つの側面 １６は、エレメント１０の上面１２に対し正確に直角をなす垂直とされ、突出部 それぞれの残りのもう二つの側面１８は斜めに傾斜されることができる。

図１及び図２に示すように、突出部１４のそれぞれの上面には球形キャップ状の 凹み］９を作っておき、これによって型内での成形に際して突出部の側面１６． １８を所望の形に作りあげることを可能にする。

エレメント〕０の縦方向の端面２０のうちの一つは、端面の高さ方向全体に延び る垂直溝２２を１本備え、溝の下端はエレメント１０の下面２６の長手方向に延 びる溝の一つ２４に開いている。エレメント１０の下面２６の他端には、溝２４ と同一直線上に別の長手方向の溝２８が存する。

エレメント１０の下面の両方の端にある二つの溝２４．２８は空洞部３０に開い ており、空洞部の長手方向の側面には、突出部１４の長手方向側面に対応する同 じ長さの凹所３２が設けられている。これらの凹所は、直線エツジ３４を介して 長手方向に繋がり、エツジ３４は双方から延び、当接部３６を介して横方向に相 互に接続されている。これにより、エレメントの上面１２の突出部１４は、側面 ３２．３４及び下部エツジの当接部３６とによって決められる別のエレメント下 面の空洞部３０のハウジング内に正確に位置決めされる。

本発明のエレメントは、真っ直ぐな壁を作るために図４及び図５に示すように、 それぞれ端と端を突き合わせて配置し積み上げられる。

図７に一部を示す壁は、全て同じように端と端を突き合わせて配置されたエレメ ント１０の３層を示すものである。一つの層のエレメントは、隣接層のエレメン トに対しエレメント長さの半分づつずらして配置されている。

一つの屑を成すエレメント１０は、その下層のエレメントの上にモルタル目地打 ちをせずに直かに配置されている。一つの層の配列が完了したならば、並べ終わ ったた層の各エレメント端部にある垂直溝２２に高流動性プラスターのような液 体シーラントを流し込む。溝２２に流し込まれた液体プラスターは、下面２６に ある溝２４を介して空洞３０に到達し下層エレメントの突出部１４の上部を覆う 。垂直溝２２に注入された液体プラスターは、更に同じレベルで第１のエレメン トの端面２ｏが当接しているエレメントの水平溝２８を通って他端に至る。

一層の各エレメントの垂直溝２２を一回の流し込みで埋めたら、更に二回目の流 し込みをしてこれらの情理めを完全にすることができる。なぜなら、−回目の流 し込みプラスターは、エレメントの空洞３９に対しては、単にその一部を埋めた に過ぎないだろうからである。

エレメント１０を構成しているプラスターとプラスターシーラントは凝固に際し て極めて緊密に結合するのでエレメント間の結合力は非常に強大なものになる。

本発明によるエレメント１０は、建物のコーナ一部に到達した箇所で、当然なが ら、互いに直角に突き合わせて配置することができる。

更に、エレメント１０の長手方向の端部を開放しておくことで、これらを樋とし て使用し又はケーシング無しのビーム（梁）受けとして使用することが可能とな る。

本発明の方法はいずれの種類の水硬性バインダー（プラスター、セメント、石灰 ）についても適用可能である。

水硬化に際しての膨張力が不足するならば、ベースの水硬性バインダーと共に又 はそれ自身の独立して膨張剤を添加することができる。膨張剤は、水の存在のも とに加圧下でのモールド成形における膨張を確実にして成形品の機械的特性を大 きく改良する。

このような膨張剤は当業者に周知のものである。例えば、セメントに対してはキ ャンプロフト（Ｃａｎｄｅｌｏｔ　）塩即ちケイ酸力シルウムを使用することが できる。プラスターに対゛しては石膏を使用することができ、石膏は凝結促進剤 でもある。

国際調査報告 □１１□工ＰＣＴ／ＦＲ８７１００４７２国際調査報告 Ｐａｇｅ　２

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．水硬性バインダー特にプラスターをベースにする建築エレメントの製造方法 であって、プラスタートと砂などの不活性粒状充填材と乾式咬合すること、その 混合物にプラスターの水硬化に必要なだけ又はそれよりやや多い水の量、即ち所 与の圧縮エネルギー下で最大のコンパクト化が達成できるだけの水の量を添加す ること、こうしてできた湿潤混合物を直ちに型の中に入れること、プラスターが 水硬化し、該水硬化により得られる結晶格子の密度を増大させるように、型の中 でそれを予め決められた時間だけ圧縮するごと及び得られたエレメントを型から 取り出すことを特徴とする方法。
2. ２．型から取り出したエレメントを、建築物を形成するため直ちに使用すること を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．湿潤混合物を型の中で互いに向い合う二つの方向から圧縮することを特徴と する請求項１又は２に記載の方法。
4. ４．乾式混合物中のプラスターを重量比で約１５％から約４０％とする請求項１ から３のいずれかに記載の方法。
5. ５．不活性骨材の粒度を約１５ｍｍから約２０ｍｍより小さくすることを特徴と する請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. ６．上記粒度を約３ｍｍより小さくすることを特徴とする請求項５に記載の方法 。
7. ７．湿潤混合物の組成を重量比でプラスター１００部に対して水２０〜２５部に することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. ８．型の中での加圧時間を環境温度約２０℃から約４０℃において約２分間から 約４分間とすることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. ９．水の存在下で混合物の膨張を起こさせるように膨張剤を添加し、セメント又 は石灰のような別の水硬性バインダーをプラスターに替えて使用することを特徴 とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. １０．請求項１から９のいずれかの方法で作られる中空矩形ブロックの建築用エ レメントであって、上面１２に長手方向及び横方向の配列及び位置合わせ用の突 出部１４を設け、下面２６には同一形状の別のエレメントの上部突出部１４を受 け入れるための空洞３０及びその空洞に繋がるシーラント打込み用の通路２４、 ２８を設けたことを特徴とするエレメント。
11. １１．端部２０の一つに垂直方向のシーラント打込み用の溝を設け、溝の下端は 上記通路２４の一つに連絡していることを特徴とする請求項１０に記載のエレメ ント。
12. １２．請求項１０及び１１に記載のエレメントを使用して実施する建築方法であ って端と端とを突き合わせ上下に積み上げる操作を全てのエレメントについて同 じように行ない、１つの層のエレメント１０とこれに隣り合う下層のエレメント とを互いにその長さの半分だけずらせて配置し、一層を並べ終わった後に、エレ メント１０の端部の垂直溝２２を通してエレメントと同一材料の水硬性バインダ ーに基づく液体シーラントを打込むことを特徴とする方法。