JPH02167873A - 施釉セメント品の製造方法 - Google Patents
施釉セメント品の製造方法Info
- Publication number
- JPH02167873A JPH02167873A JP32254588A JP32254588A JPH02167873A JP H02167873 A JPH02167873 A JP H02167873A JP 32254588 A JP32254588 A JP 32254588A JP 32254588 A JP32254588 A JP 32254588A JP H02167873 A JPH02167873 A JP H02167873A
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- JP
- Japan
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- cement
- glaze
- glazed
- hardened
- strength
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5022—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with vitreous materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
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。
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〉
この発明は、セメント硬化体の強度を劣化させることな
く美麗な化粧面を実現するための、施釉セメント品の製
造方法に関するものである。
く美麗な化粧面を実現するための、施釉セメント品の製
造方法に関するものである。
〈従来技術とその課題〉
近年、セメント製品の吸水性を抑えると共にその外観を
改善し、屋根瓦や各種タイル等へのセメント製品の適用
を促進すべく “表面に釉薬を施したセメント品”に関
する検討が進められている。
改善し、屋根瓦や各種タイル等へのセメント製品の適用
を促進すべく “表面に釉薬を施したセメント品”に関
する検討が進められている。
しかしながら、一般に釉薬の焼付けは５００〜９００℃
の高温でなされるのに対して、釉薬を施す基材たるセメ
ント硬化体をこのような高温に加熱するとセメント水和
物の脱水等が原因で強度の低下を招き、そのため実用上
十分に満足できる性能の施釉セメント品を得ることは困
難であった。
の高温でなされるのに対して、釉薬を施す基材たるセメ
ント硬化体をこのような高温に加熱するとセメント水和
物の脱水等が原因で強度の低下を招き、そのため実用上
十分に満足できる性能の施釉セメント品を得ることは困
難であった。
そこで、従来、上記問題点を解決すべくａ）セメント用
骨材としてより耐熱性の高い材料を使用する方法。
骨材としてより耐熱性の高い材料を使用する方法。
ｂ）成形後にオートクレーブ養生して硬化させたセメン
ト硬化体に釉薬を焼付けた後、該セメント硬化体を水中
に浸漬してセメントの再水和を図り、これによって強度
を回復させる方法（特開昭５６−５０１８３号公Ｉｌｉ
り。
ト硬化体に釉薬を焼付けた後、該セメント硬化体を水中
に浸漬してセメントの再水和を図り、これによって強度
を回復させる方法（特開昭５６−５０１８３号公Ｉｌｉ
り。
等の如き施釉セメント品の製造方法も提案された。
しかし、上記何れの方法を採用したとしても得られる製
品の強度が高温に曝されないセメント品に比べて低くな
ることを避は得ず、加えて、セメントの再水和を利用す
る強度回復手段では強度バラツキが生じやすい上、養生
、乾燥、水中浸漬などの各条件とその工程の選び力次第
で強度回復の程度が異なるために厳密な工程管理を必要
とする等、実用に際して解決しなければならない問題点
は依然として残されていた。
品の強度が高温に曝されないセメント品に比べて低くな
ることを避は得ず、加えて、セメントの再水和を利用す
る強度回復手段では強度バラツキが生じやすい上、養生
、乾燥、水中浸漬などの各条件とその工程の選び力次第
で強度回復の程度が異なるために厳密な工程管理を必要
とする等、実用に際して解決しなければならない問題点
は依然として残されていた。
く課題を解決するための手段〉
本発明者等は、上述のような問題点を踏まえた上で、「
従来の施釉セメント品製造時の対策は、何れもセメント
硬化体全体がセメントにとって好ましくない高温下に曝
されることを前提とし、この場合におけるセメント硬化
体の強度低下防止或いは強度回復が主体となっているが
、施釉時にセメント硬化体全体が高温下に曝される手段
によっている限りは非加熱セメント品と同等の製品強度
を確保することは根本的に難しく、これの達成にはセメ
ント硬化体を高温に曝すことなく施釉する手段を見出す
ことが欠かせない」との観点に立ち、美麗な化粧面を有
する施釉セメント品をセメント硬化体の強度劣化を伴わ
ずに安定生産すべく鋭意研究を重ねた結果、「セメント
硬化体表面に施した釉薬に特定エネルギ密度のレーザ光
を照射すると、釉薬が瞬間的に高温に達して焼付が完了
するにも係わらずセメント硬化体自体は高温に昇温され
ることかなく、強度劣化のない施釉セメント品が得られ
る」との知見を得ることができた。
従来の施釉セメント品製造時の対策は、何れもセメント
硬化体全体がセメントにとって好ましくない高温下に曝
されることを前提とし、この場合におけるセメント硬化
体の強度低下防止或いは強度回復が主体となっているが
、施釉時にセメント硬化体全体が高温下に曝される手段
によっている限りは非加熱セメント品と同等の製品強度
を確保することは根本的に難しく、これの達成にはセメ
ント硬化体を高温に曝すことなく施釉する手段を見出す
ことが欠かせない」との観点に立ち、美麗な化粧面を有
する施釉セメント品をセメント硬化体の強度劣化を伴わ
ずに安定生産すべく鋭意研究を重ねた結果、「セメント
硬化体表面に施した釉薬に特定エネルギ密度のレーザ光
を照射すると、釉薬が瞬間的に高温に達して焼付が完了
するにも係わらずセメント硬化体自体は高温に昇温され
ることかなく、強度劣化のない施釉セメント品が得られ
る」との知見を得ることができた。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
「セメント系原料に水を加えて混練したセメント混練物
を成型し養生して得たセメント硬化体の表面に釉薬を施
し、次いでエネルギ密度が５０〜１００ＯＪ／−のレー
ザ光を照射して前記釉薬を焼付けることにより、強度の
高い施釉セメント品を工業的規模で安定生産し得るよう
にした点」に特徴を有するものである。
を成型し養生して得たセメント硬化体の表面に釉薬を施
し、次いでエネルギ密度が５０〜１００ＯＪ／−のレー
ザ光を照射して前記釉薬を焼付けることにより、強度の
高い施釉セメント品を工業的規模で安定生産し得るよう
にした点」に特徴を有するものである。
続いて、本発明に係る施釉セメント品の製造方法を、作
用をも加味しながら工程を追って説明する。
用をも加味しながら工程を追って説明する。
〈作用〉
まず、本発明で使用するセメントとしてはポルトランド
セメント、アルミナセメント、早強セメント、高炉セメ
ント等の何れであっても良く、また骨材としては珪砂等
が一般的である。そして、水を加えて混練する際のセメ
ント系原料は、上記セメント及び骨材のほか、周知のセ
メント混和剤等が配合されて調整される。
セメント、アルミナセメント、早強セメント、高炉セメ
ント等の何れであっても良く、また骨材としては珪砂等
が一般的である。そして、水を加えて混練する際のセメ
ント系原料は、上記セメント及び骨材のほか、周知のセ
メント混和剤等が配合されて調整される。
セメント系原料に水を加え混練したセメント混練物の成
型には、流込成型、押出成型、抄造戒型等の何れの成型
方法を適用しても差し支えない。
型には、流込成型、押出成型、抄造戒型等の何れの成型
方法を適用しても差し支えない。
また、成型後のセメント混練物の硬化は、蒸気養生成い
はオートクレーブ養生の何れによっても良く、養生条件
は特に限定されない。
はオートクレーブ養生の何れによっても良く、養生条件
は特に限定されない。
所定の養生が終了したセメント硬化体は、続いてその表
面に釉薬が施こされるが、その前にセメント硬化体を１
００−１１０℃程度の乾燥炉内で絶乾状態にするのが望
ましい。これは、セメント硬化体の乾燥が十分でない場
合には釉薬の焼付時にセメント硬化体中の水分が蒸発し
、坑底されたガラス皮膜にひび割れ等の表面欠陥を発生
する恐れがあるためである。
面に釉薬が施こされるが、その前にセメント硬化体を１
００−１１０℃程度の乾燥炉内で絶乾状態にするのが望
ましい。これは、セメント硬化体の乾燥が十分でない場
合には釉薬の焼付時にセメント硬化体中の水分が蒸発し
、坑底されたガラス皮膜にひび割れ等の表面欠陥を発生
する恐れがあるためである。
なお、本発明の方法にて用いる釉薬は特に制限されるも
のではないが、セメント硬化体との濡れ性を良くするた
めに表面張力を下げたものを採用するのが好ましい。
のではないが、セメント硬化体との濡れ性を良くするた
めに表面張力を下げたものを採用するのが好ましい。
セメント硬化体表面への釉薬の塗布には、湿式法や乾式
法等の種々の方法を利用することができる。
法等の種々の方法を利用することができる。
さて、表面に釉薬を塗布されたセメント硬化体は、１０
０〜１１０℃程度の加温乾燥で釉薬中の水分を逸散させ
た後、レーザ光が照射されて釉薬の焼付が行われる。な
お、レーザ光の種別にも格別な制限はないが、ＣＯ２レ
ーザが最も一般的である。
０〜１１０℃程度の加温乾燥で釉薬中の水分を逸散させ
た後、レーザ光が照射されて釉薬の焼付が行われる。な
お、レーザ光の種別にも格別な制限はないが、ＣＯ２レ
ーザが最も一般的である。
レーザ光照射に際し、レンズによりレーザビームを集光
する方式の場合には、釉薬が塗布されたセメント硬化体
をレンズの焦点の外側に設置して照射スポット径を拡げ
たり、或いはセグメントミラー等の集光でレーザ光の幅
を広くして照射するのが望ましい、なぜなら、レーザ光
の照射幅を拡げることによって−回のビーム走査での焼
付面積が増大し、焼付効率の向上を図れるためである。
する方式の場合には、釉薬が塗布されたセメント硬化体
をレンズの焦点の外側に設置して照射スポット径を拡げ
たり、或いはセグメントミラー等の集光でレーザ光の幅
を広くして照射するのが望ましい、なぜなら、レーザ光
の照射幅を拡げることによって−回のビーム走査での焼
付面積が増大し、焼付効率の向上を図れるためである。
ところで、本発明において照射するレーザ光のエネルギ
ー密度を５０〜１０００Ｊ／ｃｒＡと限定したのは次の
理由による。即ち、該エネルギー密度が５０Ｊ／ｃｏ！
未満では、十分な焼成がなされずに目的とする美麗な化
粧面が得られないばかりか、釉薬の表層部のみが焼成さ
れてセメント硬化体との境界が未焼成のまま残り、焼付
されたガラス層とセメント硬化体の密着性が全く得られ
なくなる恐れがあるためである。一方、前記エネルギー
密度が１０００Ｊ／ｃ１１１を超えるとセメント硬化体
にまでレーザエネルギが到達し、セメント硬化体の表層
部乃至は全体が高温に曝されてしまう結果、セメント硬
化体の強度が著しく低下する。更に、エネルギ密度が高
くなると、甚だしいときにはセメント硬化体がレーザビ
ームで切断されると言う問題をも生じることとなる。つ
まり、レーザ光のエネルギー密度を５０〜１００ＯＪ／
−に調整することによって、セメント硬化体に強度低下
を生じさせることなく、ガラス層が十分に密着した美麗
な施釉セメント品を得ることができるわけである。
ー密度を５０〜１０００Ｊ／ｃｒＡと限定したのは次の
理由による。即ち、該エネルギー密度が５０Ｊ／ｃｏ！
未満では、十分な焼成がなされずに目的とする美麗な化
粧面が得られないばかりか、釉薬の表層部のみが焼成さ
れてセメント硬化体との境界が未焼成のまま残り、焼付
されたガラス層とセメント硬化体の密着性が全く得られ
なくなる恐れがあるためである。一方、前記エネルギー
密度が１０００Ｊ／ｃ１１１を超えるとセメント硬化体
にまでレーザエネルギが到達し、セメント硬化体の表層
部乃至は全体が高温に曝されてしまう結果、セメント硬
化体の強度が著しく低下する。更に、エネルギ密度が高
くなると、甚だしいときにはセメント硬化体がレーザビ
ームで切断されると言う問題をも生じることとなる。つ
まり、レーザ光のエネルギー密度を５０〜１００ＯＪ／
−に調整することによって、セメント硬化体に強度低下
を生じさせることなく、ガラス層が十分に密着した美麗
な施釉セメント品を得ることができるわけである。
なお、釉薬の塗布と焼付けは、１度だけに限らず複数回
繰り返して実施しても良い。このようにすれば、更に美
麗な化粧面を得ることができる。
繰り返して実施しても良い。このようにすれば、更に美
麗な化粧面を得ることができる。
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
〈実施例〉
セメント系原料としてのアルミナセメント５０重量部及
び微粉硅素３０重量部に、水２０重量部を加えて混練し
、得られたセメント混練物を流込成型した後、これに１
８０℃×５時間のオートクレーブ養生を施した。
び微粉硅素３０重量部に、水２０重量部を加えて混練し
、得られたセメント混練物を流込成型した後、これに１
８０℃×５時間のオートクレーブ養生を施した。
次いで、得られたセメント硬化体を１１０℃の乾燥炉に
て２４時間乾燥させ、その表面にアルξ琺瑯用釉薬を吹
付機を用いて塗布した。なお、釉薬の塗布量は約０．０
４ｇ／ａＪとした。
て２４時間乾燥させ、その表面にアルξ琺瑯用釉薬を吹
付機を用いて塗布した。なお、釉薬の塗布量は約０．０
４ｇ／ａＪとした。
続いて、釉薬の塗布後のセメント硬化体を再度１１０℃
の乾燥炉で約１時間乾燥した後、その全面にレーザ光照
射を施して釉薬の焼付を行い、施釉セメント品を製造し
た。
の乾燥炉で約１時間乾燥した後、その全面にレーザ光照
射を施して釉薬の焼付を行い、施釉セメント品を製造し
た。
このとき使用したレーザは波長が１０．６ＱのＣＯ２レ
ーザであり、レーザビームはセグメントミラーを用いて
１０ｍ角になるように集光させた。そして、エネルギ密
度は、レーザ出力とビーム走査速度を変化させることに
より４０，１００．９００及び１２００Ｊ／−の４種類
となるように調整し、その各々で釉薬の焼付を試みた。
ーザであり、レーザビームはセグメントミラーを用いて
１０ｍ角になるように集光させた。そして、エネルギ密
度は、レーザ出力とビーム走査速度を変化させることに
より４０，１００．９００及び１２００Ｊ／−の４種類
となるように調整し、その各々で釉薬の焼付を試みた。
なお、エネルギ密度は次式で求めた。
このようにして製造された施釉セメント品の品質検査を
実施したところ、次のことが確認された。
実施したところ、次のことが確認された。
イ） エネルギ密度が４０Ｊ／ｃｍ２の場合は、塗布さ
れた釉薬の表層部のみ焼付けされているためセメント硬
化体からＭ単にガラスが剥離した。
れた釉薬の表層部のみ焼付けされているためセメント硬
化体からＭ単にガラスが剥離した。
ＴＪ） エネルギ密度がｌ００Ｊ／ｃｄ及び９００Ｊ
／ＣＩｌ＋の場合には美麗で密着性の良好な化粧面が得
られた。
／ＣＩｌ＋の場合には美麗で密着性の良好な化粧面が得
られた。
ハ） エネルギ密度が１２００Ｊ／−の場合は、セメン
ト硬化体表面から数１ｍの深さにまでレーザビームが到
達したため、レーザ照射後のセメント硬化体の曲げ強度
は照射前よりも低下した。
ト硬化体表面から数１ｍの深さにまでレーザビームが到
達したため、レーザ照射後のセメント硬化体の曲げ強度
は照射前よりも低下した。
二） なお、エネルギ密度が４０Ｊ／ｃｄ、 １００
Ｊ／ｄ及び９００Ｊ／ｃＩ！の場合には、レーザ照射に
よるセメント硬化体の曲げ強度低下は認められなかった
。
Ｊ／ｄ及び９００Ｊ／ｃＩ！の場合には、レーザ照射に
よるセメント硬化体の曲げ強度低下は認められなかった
。
上述のように、本発明で規定する製造条件に従うと、セ
メント硬化体部の強度劣化のない高品質の施釉セメント
品が安定して得られることが分かる。
メント硬化体部の強度劣化のない高品質の施釉セメント
品が安定して得られることが分かる。
く効果の総括〉
以上に説明した如く、この発明によれば、セメント硬化
体を釉薬の焼付に必要な高温下に曝すことなくレーザ光
により瞬間的に釉薬を焼付けるため、セメントの硬化に
格別な調整を要したり、強度回復のための後処理を必要
とすることもなく、美麗な化粧面を備えた高強度の施釉
セメント品を作業性良く安定して量産することが可能と
なるなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。
体を釉薬の焼付に必要な高温下に曝すことなくレーザ光
により瞬間的に釉薬を焼付けるため、セメントの硬化に
格別な調整を要したり、強度回復のための後処理を必要
とすることもなく、美麗な化粧面を備えた高強度の施釉
セメント品を作業性良く安定して量産することが可能と
なるなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。
Claims (1)
- セメント系原料に水を加えて混練したセメント混練物を
成型し養生して得たセメント硬化体の表面に釉薬を施し
、次いでエネルギ密度が５０〜１０００Ｊ／ｃｍ＾２の
レーザ光を照射して前記釉薬を焼付けることを特徴とす
る、施釉セメント品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32254588A JPH02167873A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 施釉セメント品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32254588A JPH02167873A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 施釉セメント品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167873A true JPH02167873A (ja) | 1990-06-28 |
Family
ID=18144866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32254588A Pending JPH02167873A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 施釉セメント品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995035269A1 (en) * | 1994-06-17 | 1995-12-28 | British Nuclear Fuels Plc | Glazing of bricks |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP32254588A patent/JPH02167873A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995035269A1 (en) * | 1994-06-17 | 1995-12-28 | British Nuclear Fuels Plc | Glazing of bricks |
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