JPH02221172A - 軽量無機質硬化体の製造方法 - 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】 〔１，産業上の利用分野〕 本発明は、プレフォーム（事前発泡）法によって軽量無
機質硬化体を製造する方法の改良に関する。

〔２，従来の技術〕 起泡剤を使用して製造される軽量無機質硬化体たとえば
、気泡コンクリートは、不燃耐火性、断熱性、軽量性等
の性質を合わせもつ、優れた建築材料として、その需要
は高い。

その軽量無機質硬化体の製法には、プレフォーム法、ミ
グストフオーム法およびアフターフオーム法が公知であ
る。

本願で着目しているプレフォーム法は、予め起泡剤と水
とを起泡機で混合して気泡をつくっておき、この気泡を
別につくったセメント等の水硬性無機質粉体と水との混
合物と混練し、型枠に流し込み、養生硬化させる方法で
ある。その特徴として、硬化体のかさ比重が気泡の混入
量で自由に調整できること、および前記混練物の製造が
現場でも容易に可能であることから、プレフォーム法は
広〈実施されている。

具体的には、ポルトランドセメント、フィラー骨材、必
要に応じて有機繊維を加えた配合物と水とを混ぜた混合
物、および予めカゼイン、にかわ、アルブミン等の天然
蛋白質系の起泡剤と多価カルボン酸系の気泡安定剤と水
とを撹拌して得た気泡を混練し、得られた混練物を常用
手段で成形し、養生して軽量無機質硬化体を製造する方
法が特開昭６３−２９５４８７に開示されている。

〔３０発明が解決しようとする問題点〕前記従来法は、
特殊な気泡安定剤を採用したことにより、破泡率や連続
気泡の多寡を示す吸水率それぞれを約半分にまで改良し
た点で、それなりに効果を上げた技術である。

しかしながら、従来法で製造された軽量無機質硬化体を
子細に観察すると、複数の気泡が合一してできた、いわ
ゆる大径気泡や細長い連続気泡が依然としてかなり内包
されており、これが原因して圧縮強度を低くしていた。

そのため、建築部材として、一定寸法の硬化体を製造し
ようとすると、強度が不足していたり、逆に所要強度を
確保しようとすると硬化体の肉厚を大巾に厚くする必要
があった。この例からも解るように、従来法による硬化
体はその強度不足に由来して、用途が制限されていたた
め、高い圧縮強度を具備する軽量無機質硬化体の製造方
法の開発が待たれていた。

〔４０問題点を解決するための手段〕 そこで本発明者らは、軽量無機質硬化体の圧縮強度低下
の原因である前記大径気泡や連続気泡を、より一層減ら
す方法について研究した結果、特定量のシリカヒユーム
および高性能減水剤を水硬性無機質粉体に添加すれば、
製造された硬化体の前記大径気泡等が著しく減少し、か
つ圧縮強度も大巾に改善できることを知見して、本発明
を完成させた。

すなわち、本発明の要旨は、水硬性無機質粉体と水との
混合物に、予め起泡剤と水を撹拌して起泡させた気泡を
混練し、得た混練物を成形し、養生して軽量無機質硬化
体を製造する方法において、該粉体に対しシリカヒユー
ムを５〜１００重量％および高性能減水剤を混合物に添
加することを特徴とする軽量無機質硬化体の製造方法に
ある。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において使用するシリカヒユームは、般に市販さ
れているものが採用される。そのシリカヒユームは、通
常ＳｉＯ□が９０重量％以上であり、非晶質を含み、球
状に近く、平均粒径０．１〜０．２μｍ程度の超微粉末
である。

シリカヒユームの添加量は、水硬性無機質粉体に対し５
〜１００重量％であり、望ましくは１０〜３°０重量％
である。添加量が５重量％未満の場合、混練物中の気泡
が破泡したり、大径気泡あるいは連続気泡がかなり硬化
体に生成しており、圧縮強度の改善も左程でなく、逆に
１００重量％を超えると作業性を著しく悪（し、そのう
え圧縮強度も低下するので好ましくない。

高性能減水剤としては、たとえばβ−ナフタリンスルフ
ォン酸縮合物塩、メラミン樹脂スルホン酸ホルマリン縮
合物塩等々、慣用のセメント・コンクリート製造のさい
用いられるものの中から適宜に選べばよい。

その添加量は、水硬性無機質粉体およびシリカヒユーム
の総量（以下、固形分という）に対し、０．３〜３．５
重量％が適当である。０．３重量％未満では添加効果が
低い。添加量を多くすることについてはさしつかえない
が、３．５重量％以上添加しても、添加量に応じた減水
効果は期待できず、不経済である。

本発明において、上述したシリカヒユームと高性能減水
剤を併用することが肝要であり、そのいずれを欠いても
効果は得られない。

次に、その他の原材料についてまとめて説明する。

水硬性無機質粉体には各種のポルトランドセメント、混
合セメント等が、起泡剤には前述した蛋白質系のばか各
種の界面活性剤たとえば、アルキルヘンゼンスルホン酸
ソーダが用いられる。起泡剤としては、蛋白質系起泡剤
が好ましい。

次に上記原材料を用いた軽量無機質硬化体の製造プロセ
スを説明する。

水硬性無機質粉体、前述した割合のシリカヒユームおよ
び高性能減水剤を配合し、さらに水を固形分に対し１２
〜３５重量％投入し、混合して混合物をつくり、一方別
に起泡剤と水を１対１０〜３０（重量比）の割合に配合
したものを起泡機を用いて起泡させて気泡をつくる。

前記混合物に、設計通りのかさ比重の軽量無機質硬化体
が得られるように気泡を添加したのち、十分混練する。

得られた混線物を型枠に流し込み養生する。養生方法は
、慣用の湿空、蒸気、オートクレーブ養生のいずれを採
用してもよい。

なお、本発明において、硬化体の所要かさ比重、圧縮強
度の許す範囲で、前記原材料に他の材料、たとえばセメ
ント用混和材、骨材、繊維等を添加することができる。

〔５０作用〕 本発明で使用するシリカヒユームおよび高性能減水剤が
、混練のさいまた硬化過程にあって、いかなる作用をす
るかは現時点において詳細ではないが、下記のような作
用があるものと推測する。

はぼ球状に近く、かつ微小径のシリカヒユームは、混合
物と気泡との混練中、ベアリング効果によって比重差の
大きい水硬性無機質粉体と気泡との分散を助け、硬化過
程にあっては非晶質の部分がすみやかに溶解して該粉体
と反応し、気泡周囲にマトリックスを形成する。そのた
め、混練中にあっては気泡の破泡や気泡相互の合一によ
る大径化、連続化を防止することにより、起泡したとき
の微細な気泡径をそのまま保持させ、かつ気泡をマトリ
ックス中に均一に分散させる効果があるものと思料する
。このことは第１表に示したように、硬化体中の気泡径
が著しく細かい側に片寄っている点から窺える。

上記効果はシリカヒユームが高性能減水剤の存在下にお
いて生じることも確かである。その理由は、第１表比較
例４に示すように、シリカヒユームのみを添加した場合
、作業性を維持するために水量を大巾に増加させる必要
がある。そうした場合、混練中に気泡が上記のように大
径化、連続化する傾向にあり、−層悪いことに気泡が硬
化体中で偏在することである。その結果、圧縮強度が極
端に低下する。したがって、高性能減水剤はシリカヒユ
ームの助長作用を有するものと思われる。

以上のように、本発明はシリカヒユームと高性能減水剤
を併用して、初めて効果を発揮するものと措置する。

〔６，実施例〕 実施例１〜５、比較例１〜４ 水硬性無機質粉体として普通ポルトランドセメント（日
本セメント社製）を用い、これにシリカヒユーム、高性
能減水剤、気泡安定剤および水を第１表に示す割合に配
合し、常法にしたがって混合し、それぞれの混合物をつ
くった。

一方、蛋白質系起泡剤（西国商会社製「プロフオーム」
）に２０倍（重量）の水を添加し、圧搾エアーで強制撹
拌し、気泡をつくった。

前記混合物に、この気泡を同表に示すかさ比重目標（気
乾）になるように添加し、オムニミキサー（千代田化工
社製、商品名）で十分混練した。

得られた混練物を円筒型枠に流し込んだのち、直ちに蒸
気養生（６５℃、５時間保持）を行った。

その後、放冷し、脱型してそれぞれの供試体（直径１０
Ｘ高さ２０ｃｍ）を得た。

各供試体について、かさ比重（気乾）および圧縮強度を
測定したのち、供試体裁片の一つをダイヤモンドカッタ
ーでカッティングし、そのカンティング面を光学顕微鏡
を用いて気泡分布を測定した。得られたそれぞれの結果
を同表に併記した。

〔７９発明の効果〕 本発明は、水硬性無機質粉体と水を混合するさい、特定
量のシリカヒエームおよび高性能減水剤を添加してつく
るプレフォーム法による軽量無機質硬化体の製造方法で
ある。末法によって得られた該硬化体は、微小径の気泡
がほぼ均一に分散されており、また著しく高い圧縮強度
を具備している点、従来法によって製造された軽量無機
質硬化体をはるかに超えている。また、本発明を実施す
るうえで、その構成も単純であるので、実用化も容易で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水硬性無機質粉体と水との混合物に、予め起泡剤
   を起泡させた気泡を混練し、成形し、養生してつくる軽
   量無機質硬化体の製造方法において、該粉体に対しシリ
   カヒュームを５〜１００重量％および高性能減水剤を混
   合物に添加することを特徴とする軽量無機質硬化体の製
   造方法。