JPH0216263B2

JPH0216263B2 -

Info

Publication number: JPH0216263B2
Application number: JP58043451A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Oota; Hiroshi Himeno; Kunihiko Tsubochi; Tamotsu Akasaka; Kazuo Seto
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1983-03-15
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1990-04-16
Also published as: JPS59170349A

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕この発明は、すぐれた物性を有する建築パネル
に関する。〔背景技術〕主に鉄骨造りを対象としたプレハブ用建築パネ
ルにおいて、軽量化を目的としたものに、現在、
ALC（Autoclaved Light Concrete）製品と、軽
量骨材系コンクリート製品とがある。ALC製品
は、我国で現在、鉄骨造ビル、店舗、住宅等に最
も広く使用されている部材であり、軽量、断熱
性、耐火性等総合的に優れた特性を有している
が、反面、吸水率が大きい（60〜70wt％）、耐凍
害性等の耐久性が充分でない、表面強度が弱く欠
け、へこみに弱いといつた欠点も併せ持つ。軽量
骨材系コンクリート製品に用いられている軽量骨
材は、構造用軽量骨材と断熱用軽量骨材とに大別
される。構造用軽量骨材とは、頁岩、フライアツ
シユ、粘土等を主にロータリーキルンで焼成して
得られる人工軽量骨材もしくは天然火山れき等で
あり、断熱用軽量骨材とは、膨張真珠岩、膨張黒
曜石、膨張松脂岩、膨張ひる石、合成樹脂発泡粒
子等である。軽量骨材系コンクリート製品も、用
いられている軽量骨材の種類によつてさまざまで
あるが、長所、短所がある。たとえば、人工軽量
骨材系のコンクリート製品は、骨材が比較的重
く、硬質であるため、混練、成形による骨材の破
損が無い。したがつて、強度、耐久性、耐水性は
良好である。そのため、構造用コンクリートとし
て適する。しかし、製品比重は最低限1.6程度迄
で軽量化に限度がある。その点を改善するべく、
特公昭53−7447号、特開昭52−140532号のごとく
気泡剤を併用することがある。これによつても、
比重は高々1.2前後に下るだけで、しかも気泡剤
混入のための注製品に限られる。また、特開昭53
−80419号のごとく断熱用黒曜石パーライトを併
用する例もある。このものは、主成分が人工軽量
骨材であり、軽量化に限度がある。骨剤の性質
上、機械的外力のかかる成形を併用することが困
難である。火山れき系のコンクリート製品は、比
較的硬質かつ重質であるが、天然産のため一定品
質のものが得られ難い、比重に比べ吸水率が大で
耐久性が一般には不充分であるなどの問題があ
る。断熱用軽量骨材系のコンクリート製品は、非
常に軽量である。しかし、吸水大、強度弱く耐凍
害性不充分という欠点があるため、主として断熱
用途、屋外用等の過酷な条件では用いられない。
この欠点を改良する目的で、特開昭54−66518号
のごとくパーライト、ひる石コンクリートを高密
度モルタルで被覆する例がある。しかし、このも
のは、表面からの透水速度はかなり抑制される
が、長期的にみた耐久性で、不安がある。以上、
主だつた軽量骨材およびそれらを用いたコンクリ
ート製品についてそれぞれの長所、欠点をまとめ
ると、第１表のとおりである。表中、下線を付し
たものは、欠点である。

〔発明の目的〕

上記従来の事情に鑑み、この発明は、つぎに列
記するごとき物性を持つセメントコンクリート系
建築パネルを提供することを目的とする。１吸水率が小さい２耐久性（耐凍害性）が優れる３軽量４高断熱性５耐火性６表面強度が強く、かけ、へこみが少ない７施工容易換言すれば、セメントコンクリートを母材とし
てALC並の軽量化を実現することにより、吸水
率が大きい、耐久性に欠ける、強度が弱いと言つ
たALCの欠点を解消しようとするものである。〔発明の開示〕このような目的を達成するために、この発明に
かかる建築パネルは、セメントコンクリートから
なる建築パネルであつて、パネルの平面投影形状
が実質的に矩形であるとともに、パネルの内部
に、長さ方向および／または巾方向に沿つて端か
ら端まで連続する中空部を備えており、セメント
コンクリートは、みかけ比重が0.3〜1.2，24時間
後吸水率が40重量％以下で圧壊強度が２Kg以上の
軽量骨材を50〜95容量％含み、上記軽量骨材が、
粒径３mm以上25mm以下でみかけ比重0.34〜0.8の
粗骨材と、粒径５mm以下みかけ比重0.5〜1.2でか
つ前記粗骨材よりも粒径が小さく比重の大きい細
骨材とを組み合わせたものからなり、コンクリー
ト自体の比重が0.5〜1.2となるように設定されて
いることを特徴としている。以下にこれを詳しく
述べる。この発明にかかる建築パネルは、軽量骨材を含
むセメントコンクリートからなる。ここに、セメントとは、水硬性セメント一般を
指し、特に限定はしない。例えば、ポルトランド
セメント、各種混合ポルトランドセメント、高炉
水砕スラグ、アルミナセメント、石膏、オートク
レーブ養生によりトバモライト等の結晶性ケイ酸
カルシウムを生成するシリカ、石灰成分を含有す
るものなどがその例としてあげられる。ポルトラ
ンドセメントとスラグをスラグが両者合計の50重
量％以上となるように組合せて用いると、強度が
一層向上し、好ましい。この発明において、軽量骨材は次のような物性
を持つものでなければならない。ａみかけ比重が0.3〜1.2であること。これを超えると、軽量体としての軽量効果、
断熱性が不充分となり、これ未満では骨材強
度、吸水性、耐凍害性が不充分となる。ｂ骨材の吸水24時間後の吸水率が40重量％以下
であること。これを超えると製品の耐凍害性、吸水性が不
充分となる。ｃ骨材の圧壊強度（単位骨材粒に静荷重をかけ
た場合の圧壊強度）が２Kg以上であること。これ未満では混練、半乾式中空成形時に密充
に充填するとき、骨材の破壊や圧壊による体積
減少、強度低下などを起こし易い、満足な成形
体を得ることが困難である。上記の物性を有するものであれば、種類に限定
はないと言えるが、つぎのようなものを用いるこ
とが好ましい。すなわち、シリカ、アルミナ等の
無機酸化物を主成分とするものを焼成、発泡して
得られる多孔質軽量骨材で、表面層がガラス質の
シエルで被覆されている概ね球状もしくはだ円状
のものである。軽量骨材の配合量は、硬化後の軽量コンクリー
ト中に50〜95容量％となるように設定する。これ
を超えると、充分な強度の硬化体が得られにく
く、表面外観も悪くなる。これ未満になると軽量
効果が望み難いからである。軽量骨材は、粒径３mm以上25mm以下でみかけ比
重0.3〜0.8の粗骨材と、粒径５mm以下みかけ比重
0.5〜1.2でかつ前記粗骨材よりも粒径が小さくみ
かけ比重が大きい細骨材とを組み合わせて用い
る。前記粗骨材は、粒径が大きく比重が小さいの
で、セメントコンクリート全体の比重を小さく、
すなわち建築パネルを軽くできる。前記細骨材
は、粒径が小さく比重が大きいので、強度が高
く、セメントコンクリートすなわち建築パネルの
強度を向上できる。これらの粗骨材と細骨材とを
適当な割合で組み合わせることによつて、セメン
トコンクリート全体の比重が前記範囲に収まるよ
うに設定する。セメントが、ポルトランドセメントとスラグの
組合せのみもしくはこの組合せを主成分とし、必
要に応じ少量の石こうが添加されている場合は、
セメントコンクリート中に、エトリンガイト結晶
が、セメントの水和物粒子と、またはそれら同士
でからみ合つた状態で生成するため、セメントコ
ンクリートの強度が向上する。しかし、エトリン
ガイトは加熱乾燥によつて収縮し易く、また再水
和によつて膨張し易い。そのため、この系のセメ
ントコンクリートは寸法安定性の面で少し問題が
ある。この場合は、混練物中に比表面積（ブレー
ン値）が10000cm²／ｇ以上（好ましくは20000cm²／
ｇ以上）の微粒無機フイラーを添加しておくと、
寸法安定性が改善去れる。微粒無機フイラーがセ
メント水和物粒子とエトリンガイト結晶とが互い
にからみ合つている間隙に入り込み、この間隙を
全部もしくは部分的に埋めて寸法変化を防ぐから
であると考えられる。このような微粒無機フイラ
ーとしては、炭酸カルシウム、シリカフラワー、
フライアツシユ、白土などが用いられる。ポンゾ
ラン反応を起こす微粒無機フイラーを用いると、
セメントとの結合が起きるため、硬化体の強度向
上にも寄与する。微粒無機フイラーは、混練物の
固型分基準で３〜30重量％添加することが好まし
い。これ未満では効果が弱く、これを超えると他
の物性に悪影響がでてくるからである。要求される製品品質に応じて、ケイ砂等の重質
骨材や他の軽量骨材が許容される範囲で添加され
る。セメントコンクリートの製造において公知の
各種添加剤や混和剤（減水剤、AE剤、硬化促進
剤、防水剤など）が必要に応じ適宜加えられる。必要に応じ防錆処理された鉄筋、金網、パイプ
等の補強材や、パルプ、ガラス繊維、カーボン繊
維、各種有機繊維（ポリプロピレン、ビニロン、
ポリ塩化ビニル、ポリエステルなど）、石綿、マ
イカ等の補強繊維が単独でもしくは併せて用いら
れる。混練水は、セメントに対し25〜100重量％加え
られることが好ましい。もちろん、その量は、骨
材の種類や配合量によつて変るものであるが、上
記の範囲であれば、実質的にスランプ値０の、流
動性の少ない半乾式モルタルとなり、成形を好ま
しくするからである。上記の範囲未満では一般に
強度発現に不十分となり易く、これを超えると、
半乾式成形が困難となり、かつ強度、耐久性、耐
エフロレツセンス性などの物性が低下し易い。好ましい配合例は、つぎのとおりである。ポルトランドセメントとスラグを必須成分とす
るとともに全体のスラグの重量比率が50％以上の
無機バインダーが重量割合で30％から60％、比表
面積が10000cm²／ｇ以上の無機フイラーが３％か
ら30％、嵩比重が1.2以下の発泡無機軽量骨材が
10％から70％の割合でそれぞれ配合され、これら
に水が前記無機バインダーに対する重量比率15％
から30％の割合で混合されていること。所定の配合物を混練して得た混練物は、所定の
形に成形したのち、養生硬化させて、硬化体とす
る。成形体の形状は、内部に中空部が存在するもの
であれば制限はない。しかし、正方形、長方形の
厚物板状体にするのが一般である。この板状体は
湾曲したり、山形に折れ曲がつたりしていること
がある。すなわち、平面投影形状が実質に矩形で
あればよい。この場合中空部は、長さ方向およ
び／または幅方向に沿つて端から端まで連続して
いるのがよい。板状体の向かい合う辺の側面に、
さね接合用の凹凸（凸条と溝など）が形成される
ことがある。中空率は５〜40％とすることが好ま
しく、また、中空部を囲む壁のもつとも薄い部分
でも厚みが10mm以上となつていることが好まし
い。最薄部厚みが10mm未満、中空率40％強である
と、耐衝撃性等の必要強度が得にくい。中空率５
％未満になると必要な軽量化が困難となる。半乾
式成形などで成形体を得るときには、機械力を用
い材料に振動、加圧、タツピング等を加えて密実
にする。そこで、このとき、必要要な中空部形状
を持つ中子を成形体内に入れ込んでおくと、中空
部が同時成形できる。この成形方法によれば、密
実は充填性が得られ、しかも骨材の破損がない。中空部の設定は、単に軽量化のみならず、断熱
性、遮音性、換気性などの面で好ましい物性を付
与し、穀体となるコンクリートが軽量化されるこ
ととの組み合わせにより、ALC等の非常に軽量
なパネルと同等以上の軽量化を実現させる。中空
部の設定はまた、高度の耐久性（耐凍害性）、欠
けへこみに対する高い抵抗性を得るための必須条
件である。中空部を設けておくことにより、施工
に際し、この中空部を利用して電気配線、配管、
ケーブル等を容易に通すことが可能となり、パネ
ルの連結、下地への固定に利用することも可能と
なる。以下に、実施例を比較例と併せて述べる。第１表の配合で得た混練物を第１図のごとき形
状または第２図のごとき形状に成形した（中空率
は表のとおりである）。各成形体を養生硬化させ
て得た建築パネルにおける、軽量コンクリートの
物性とパネル自体の物性は、第１表に併せて示す
とおりであり、実施例はいずれも比較例に比しす
ぐれていた。表中、形状１は第１図を、形状２は第２図をそ
れぞれ示す。図中、１は殻体である軽量コンクリ
ート、２は中空部、３は補強材（鉄筋である）、
４は雄ざね、５は雌ざねである。

【表】

【表】実施例７，８，９，10は比表面積10000cm²／ｇ
以上の微粒無機フイラーを添加したものであつた
ため、そのようなものを加えていない実施例４，
５に比し、第３表にみるように加熱時の寸法収縮
が小さくなつている。なお、参考までに、高炉ス
ラグのブレーン値は4000cm²／ｇ、普通ポルトラン
ドセメントのブレーン値は3000cm²／ｇ、白色ポル
トランドセメントのブレーン値は4000cm²／ｇであ
つた。

〔発明の効果〕

この発明にかかる建築パネルは、以上のごとき
構成よりなるため、ALCと同等以上の軽量性、
断熱性、遮音性、耐火性等を持ち、しかも通常の
セメントコンクリート並の高度の耐久性、耐凍害
性、表面強度（欠け、へこみが生じにくい）を持
つ。すなわち、以下に詳しく説明するように、この
発明では、建築パネルの形状もしくは構造上の要
件と、建築パネルの材料であるセメントコンクリ
ートもしくは軽量骨材として特定の条件のものを
選択して用いるという要件とを組み合わせること
によつて、前記したような性能を発揮できるので
ある。まず、建築パネルの構造として、パネルの平面
投影形状が実質的に矩形であるとともに、パネル
の内部に、長さ方向および／または巾方向に沿つ
て端から端まで連続する中空部を備えているの
で、この中空部の分だけ建築パネルが軽くなると
同時に、中空部が建築パネル両面間の断熱性、遮
音性を向上させ、しかも、建築パネルを施工した
状態で中空部が空気の流通路となつて換気性を向
上させたり、中空部に配線や配管を通したりする
ことも可能になるのである。つぎに、セメントコンクリートに含ませる軽量
骨材として、前記したような特性条件を満たす軽
量骨材を選択して使用することによつて、セメン
トコンクリートすなわち建築パネルの比重を大幅
に軽減することができ、前記した中空部の形成と
あいまつて、従来軽量性に劣つていた軽量骨材系
コンクリート製建築パネルの軽量化に大きく貢献
でき、ALC製品並の軽量化を図ることが可能に
なる。しかも、この発明にかかる建築パネルは、
ALC製品に比べて吸水率が極めて低いので、吸
水性が高いというALC製品の弱点を解消するこ
とができ、また、耐凍害性や表面強度の点でも
ALC製品より優れたものを提供できるのである。特に、上記のようなセメントコンクリートすな
わち建築パネルの性能を向上させる軽量骨材とし
て、粒径が大きくみかけ比重の小さな粗骨材と、
粒径が小さくみかけ比重の大きな細骨材とを組み
合わせて使用することによつて、セメントコンク
リート全体の軽量化と強度等の性能のバランスを
最も好ましい範囲に設定することができ、建築パ
ネルとしての実用上、最適な性能を発揮させるこ
とが可能になるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる建築パネルの１実施
例をあらわす一部断面平面図、第２図は同正面断
面図である。第３図は他の実施例をあらわす平面
図、第４図は同正面図である。１……殻体（軽量コンクリート部分）、２……
中空部、３……補強材。

Claims

【特許請求の範囲】１セメントコンクリートからなる建築パネルで
あつて、パネルの平面投影形状が実質的に矩形で
あるとともに、パネルの内部に、長さ方向およ
び／または巾方向に沿つて端から端まで連続する
中空部を備えており、セメントコンクリートは、
みかけ比重が0.3〜1.2，24時間後吸水率が40重量
％以下で圧壊強度が２Kg以上の軽量骨材を50〜95
容量％含み、上記軽量骨材が、粒径３mm以上25mm
以下でみかけ比重0.34〜0.8の粗骨材と、粒径５
mm以下みかけ比重0.5〜1.2でかつ前記粗骨材より
も粒径が小さく比重の大きい細骨材とを組み合わ
せたものからなり、コンクリート自体の比重が
0.5〜1.2となるように設定されていることを特徴
とする建築パネル。２パネルの向い合う辺の側面にさね接合用の凹
凸が形成されている特許請求の範囲第１項記載の
建築パネル。３中空部によるパネルの中空率が５〜40％でか
つ、中空部を囲む壁のもつとも薄い部分でも厚み
が10mm以上である特許請求の範囲第１項または第
２項記載の建築パネル。４セメントコンクリート層に補強材が埋め込ま
れている特許請求の範囲第１項から第３項までの
いずれかに記載の建築パネル。