JPH02233569A - 軽量コンクリート製品 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、屋根、クラッド用瓦および屋根、クラッドシ
ートなどのいわゆる軽量コンクリート製品、より詳細に
は軽量押出しコンクリート屋根瓦に関する。

く従来の技術〉 押出しコンクリート屋根瓦は、砂および／またはその他
の骨材、セメント、着色顔料および水、さらに任意に、
押出しの促進、菌頻の成長抑制などのための１種または
それ以上の添加剤を含むセメンタイト混合物から作られ
る。こうした瓦は、４０年以上の間、コンベヤー経路の
上方に配置され、かつセメンタイト混合物を充填したホ
ッパに似た箱を含む装置を使って製造されてきた。セメ
ンタイト混合物の流れはその箱の中に配置した回転ブレ
ードによって支援されている．瓦の下面を成形する連続
パレットが、コンベヤー経路に沿って箱の下方で動いて
いるため、セメンタイト混合物はこのパレット上で形を
なし、箱内のブレードの上流に配され且つ成形する瓦の
上面に相当する外形を持った回転ローラーによって圧縮
される。

セメンタイト混合物は、箱から出ると、ローラーの下流
に配設され且つ瓦の上面に相当する外形を有するスリッ
パ（ｓｌｉｐｐｅｒ）によってさらに圧縮され、パレッ
ト上にセメンタイト混合物の連続押出し帯板を形成する
。次いで、その帯板は、箱の下流で適当な切断ナイフに
よって成形瓦の長さに切断され、成形瓦をのせたパレッ
トは養生位置に運ばれる。養生位置では、瓦は、高い相
対的湿度および温度に保った養生室を通して運ばれる。

養生時間は、一般に、６時間以上である．瓦は養生室で
部分的養生しかうけずに、そこから戸外へ運ばれて山積
みにされ、養生工程が完了する。

ここ何年かの間、屋根外被として使用するため、より詳
細には普通のコンクリート屋根瓦より軽量の古い外被に
取って代わるものとして、砂および／またはその他の骨
材を含むセメンタイト混合物から作られる普通のコンク
リート屋根瓦より軽い押出しコンクリート屋根瓦が必要
となってきている． １９８０年代初期に、本出願人らは、先に述べた外被の
取替品として許容される、すなわち、前記外被と同様の
重さを示す軽量押出しコンクリート屋根瓦の製造の研究
開発を開始した．本出願人らの知見では、かかる軽量瓦
は、普通の押出しコンクリート屋根瓦が広《世界中で採
用されるようになった本質的特徴も保持していなければ
ならない。従って、押出し軽量コンクリートＭｐＡ瓦は
、普通のコンクリート屋根瓦と同様に評価される特徴を
有していなければならない。関連する特徴は、曲げ強さ
（すなわち、横強度）、衝撃強さ、耐霜性、および低多
孔度である。

１９８０年代初め、本出願人らは、セメントの１０％を
シリカ煙霧の形のマイクロシリカに代えることにより、
もっと薄い断面のコンクリート屋根瓦を製造したが、製
造した瓦は普通のコンクリート屋根瓦よりわずかに薄く
軽量であるという利点はあったが、前述のように外被に
取って替わるには軽さが十分ではないことがわかったゆ
普通のコンクリート屋根瓦で最も容量が重い成分は砂骨
材である。従って、その後の数年間の目的は砂骨材を完
全に、または一部をもっと軽量の骨材に代えることであ
った。

工業が必要としたものは、先に述べた特徴を有する軽量
屋根瓦であった。これは、性能において英国基準に従う
瓦を意味する。一例としては本臼順人らが「ハンガード
８３４　　（ＶＡＮＧＵＡＲＤ８３　ｉ商標）として販
売している一般型ではあるが軽量の瓦がある。

１９８３年には、本出願人らは、軽量骨材をマイクロシ
リカ（シリカ煙霧）と共にまたはそれなしで使用する可
能性を調べたが、その際、所望の重量削減を達成するた
めに様々な物質を使用した。

さらに、本出願人らは、１９８３年、以下の成分を有す
る軽量コンクリート屋根瓦のバッチをいくつか製造した
。

ａ）　砂および／または骨材に代わるライタッグ（ＬＹ
ＴＡＧ　ｉ商標）として販売されている焼結粉状燃料灰
（ＰＦＡ）の形の軽量骨材。本出願人らは普通のコンク
リート屋根瓦に用いられている標準的砂および／または
骨材の粒径まで粒度を下げた。

ｂ冫　　非揺変性シリカ煙霧の形のマイクロシリカ、例
えば、ＥＬ　　ＫＥＭ社製、 ｃ），英国製ＢＳ１２に従う水硬セメント、および ｄ）水 本出願人らは「バンガード８３」型瓦について、所望の
重量削減を達成することができたが、標準的養生期間後
のかかる瓦の曲げ強さは、普通のコンクリート屋根瓦に
比較して容認できるものではなかった。

１９８３年中期以後に、本出願人らが製造した「バンガ
ード８３」瓦と同様の寸法の瓦を英国登録意匠第８９６
４５０号ノ「ハンガードＪ　　（ＶＡＮＧＵＡＲＤ；商
標）瓦のパレットで製造したが、このパレットはその時
点で中止した。前記の欠点に関して、本出願人らはこの
特別な製品についての研究開発を１９８３年中頃に中止
したが、１９８６年３月、英国特許明細書第２１６３４
２１Ａ号に誘発されてその研究開発を再開した。この理
由は、英国特許明細書第２１６３４２１Ａ号が膨張粘土
などの軽量骨材、非揺変性シリカ煙霧、適当な水硬セメ
ント、および水から成る軽量コンクリート屋根瓦を開示
しており、本出願人らの軽量「バンガード」瓦に用いた
ものにさらに加えている唯一の成分が、シリカ煙霧分散
剤であったためである。

そこで、１９８６年３月、本出願人らが、以前に製造し
た軽量瓦の試料を調べたところ、驚いたことにこれらの
瓦は、英国特許明細書第２１６３４２１Ａ号の開示に一
致する容認できる曲げ強さを有していることを見い出し
た。しかし、本出願人らには、いつ曲げ強さが容認でき
るほどまで向上したのか、さらになぜそうなったのかと
いうことはわからなかった．本出願人らは、前記登録意
匠第８９６４５０号の「バンガード」瓦の中止パレット
で製造したことを確認できる１９８３年の瓦をまだ持っ
ている。

く発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段〉 本出願人らは、膨張軽量コンクリート屋根瓦の製造につ
いて研究開発を再開した。本出願人らは、米国製の軽量
押出コンクリート屋根瓦を入手した。

この試料を分析したが、それは特許明細書第２１６３４
２１Ａ号に従って十分製造できるように思われる。本出
願人らは、米国の契約者から、その瓦は曲げ強さは良好
であるが、あまりに脆すぎる、すなわち、衝撃強さが普
通のコンクリート屋根瓦よりはるかに劣っていることを
知らされた。

本出願人らは、現在ある「バンガード８３」瓦押出し装
置を使って「バンガード８３」パレット上で押出し軽量
コンクリート屋根瓦のバッチを製，造したが、それは以
下の物質を含むものであった。

１）　ライタッグ（ＬＹＴＡＧ；商標）として販売され
ている焼結ＰＦＡから成る粉砕、粒状化軽量骨材、２）
地間水硬セメント（ｉｎｔｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｈｙｄｒ
ａｕｌｉｃ　ｃｅｍｅｎｔ）　／シリカ煙霧化合物、お
よび３）水 瓦の重量は容認できるもので、曲げ強さも良好であった
が、その衝撃強さはまだ低かった。マイクロシリカを使
用した場合、塑性収縮によって微小割れをおこす傾向が
増大することがわかった。

これは、製品が耐えられる凍結一解凍サイクルの数を低
下させることになる。そのため、本出願人らは、二重の
問題、すなわち、 ｉ）　低衝撃強度 ｉｉ　）　　微小割れ の解決に立ち向った． 問題点（ｉ）および（ｉｉ）を解決するために、本出願
人らはスチレンブタジエン樹脂（ＳＢＲ）のモルタルス
クリード（ｍｏｒｔａｒ　ｓｃｒｅｅｄｓ）への混入を
含め、１９７０年代に行った研究を検討した。

製造業者が主張するＳＢＲ使用の利点は、曲げ強さが向
上することと霜による損害が少ないことであった。当時
の樹脂改良コンクリートスクリードの顕微鏡写真から、
微小割れの生成を防ぐことによるのではなく、樹脂のポ
リマー繊維が微小割れを橋渡しし、水吸収によってさら
にき裂が広がるのを防ぐことによって霜害が減少するこ
とがわかった． しかし、コンクリートスクリードの養生時間は、コンク
リート屋根瓦に容認できない量のために遅くなった。

文献には様々な樹脂改良コンクリート製品が見られるが
、例えば１９８６年４月発行のヨーロッパ特許明細書第
６９５８６Ｂ１号は、低引張強さおよび曲げ強さの問題
の解決に関しており、１９８４年９月発行の英国特許明
細書第２１６４３４０Ａ号は、粒径の異なる三種の骨材
を組合せた成形樹脂製品を使って天然屋根スレートまた
は石を模造する問題に関するものである。

しかし、これら２件の特許明細書も、前記欠点を克服す
る軽量押出コンクリート屋根瓦の開発および発明におい
て本出願人らの助けにはならなかった，ＥＰ第６９５８
６Ｂ１号に記載の方法は、二段階養生工程、高温および
最低湿度７９％での第１段階、より高温および通常のコ
ンクリート屋根瓦養生と矛盾する５０％未満の湿度での
第２段階を利用している。

１９８７年５月、本出願人らは、混合物中に以下の物質
を混入した２つの製造流れ（ｐｒｏｄｕｃ　ｔ　ｔｏｎ
ｒｕｒＦｓ）を作った。

！）ａ）　　所望の仕様に粒度を下げた砂ｂ）ＢＳ１２
に従う普通の水硬ポートランドセメント Ｃ）　スチレンアクリル乳剤 および ｄ）所望の軟度にするための水 ＩＩ　）　ａ）　　所望の仕様までに粒度を下げた焼結
粉状燃料灰（ライタッグ） ｂ）ＢＳ１２に従う普通の水硬ポートランドセメント Ｃ）　スチレンアクリル樹脂 および ｄ）所望の軟度にするための水 ■）では、使用した軽量骨材が多孔性であったため、水
分を増加させた。■）と■）の両方の流れ（ｒｕｎｓ）
で普通のコンクリート屋根瓦厚の瓦を製造した。驚くべ
きことに、製造流れ■）では、瓦は同じ日に製造した普
通のコンクリート屋根瓦よりはるかに高い曲げ強さを有
していたが、この曲げ強さは樹脂含量によってその瓦に
与えられたに相違なく、一方、製造流れＩ）では、瓦の
曲げ強さはかろうじて増加したにすぎないことがわかっ
た。

一般に樹脂を含まない砂／セメント混合物がより高い曲
げ強さを与えると期待される．従って、これは、養生製
品中の物質の予期せぬ相異と驚くべき性質を最初に示し
たものであった。

普通のコンクリート屋根瓦に使用されるセメンタイト混
合物には、一般には瓦を良好に押出し／成形するための
セメントの水和に必要な量を越える過剰の水が含まれて
いる。通常の養生工程では、混合物中の水のいくらかは
、養生環境中への蒸発により失われる。この蒸発による
水の損失にも拘らず、水和を続けるために十分な水を製
品中に保持しているのである。

流れＩ）の混合物では、スチレンアクリル樹脂が存在す
るため、出発時の水分は樹脂を含まない比較混合物より
かなり低く、さらに蒸発による水の損失のために製品は
養生工程中に水が部分的に不足して、そのために製品中
のセメントの水和が止まってしまった．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）多孔性軽量骨材、水硬セメント、水、曲げ強さ増
   進剤、および軽量骨材の保水力増進剤から成り、その割
   合が製品が良好な衝撃強さおよび曲げ強さを有するセメ
   ンタイト混合物からなる軽量コンクリート製品。 （２）保水力増進剤がセルロースエーテルである請求項
   （１）記載の軽量コンクリート製品。 （３）セルロースエーテルがヒドロキシプロピルメチル
   セルロースである請求項（２）記載の軽量コンクリート
   製品。 （４）曲げ強さ増進剤が樹脂である請求項（１）〜請求
   項（３）のいずれかに記載の軽量コンクリート製品。 （５）樹脂が、ポリマー樹脂、ターポリマー樹脂、アク
   リル樹脂、またはスチレンアクリル樹脂である請求項（
   ４）記載の軽量コンクリート製品。 （６）多孔性軽量骨材が、焼結粉状燃料灰（ライタッグ
   ）、膨張粘度、剥離スレート、膨張耐火粘土グロッグ、
   または炉床灰である請求項（１）〜請求項（５）のいず
   れかに記載の軽量コンクリート製品。 （７）多孔性軽量骨材のいくらかを、砂、粉砕石灰岩、
   粉砕花崗岩、またはその他適当な骨材物質に代えたもの
   である請求項（１）〜請求項（６）のいずれかに記載の
   軽量コンクリート製品。 （８）軽量コンクリート製品が、 多孔性軽量骨材　４４〜７４重量％ 水硬セメント　１０〜４０重量％ 水　４．０〜１４重量％ スチレンアクリル樹脂　０．５〜１５重量％セルロース
   エーテル　０．０１〜１．０重量％および 顔料　０〜３．０重量％ から成る請求項（１）記載の軽量コンクリート製品。 （９）軽量コンクリート製品が、焼結粉状燃料灰（ライ
   タッグ）の形の軽量骨材、すなわち、ａ）すべて微粒子
   （４ｍｍ〜粉末） ３４．２０重量％ ｂ）分離微粒子　２２．４０重量％ 普通の水硬ポートランドセメント（ＢＳ１２に従う）２
   ７．２０重量％ スチレンアクリル乳剤（ＡＤＨ３０８０） ３．８０重量％ ヒドロプロピルメチルセルロース（メトセル）０．０５
   重量％ 水　１１．６０重量％ および 顔料　０．８０重量％ から成る請求項（１）記載の軽量コンクリート製品。 （１０）軽量コンクリート製品が、 ライアパー砂Ｋ（０〜４ｍｍ） （膨張粘土骨材）　５７．００重量％ ＢＳ１２に従う普通のポートランドセメント２６．００
   重量％ スチレンアクリル乳剤 （スコットバーダー開発製品）　３．８０重量％ヒドロ
   キシプロピルメチルセルロース ０．０６重量％ 水　１２．３４重量％ 顔料　０．８０重量％ から成る請求項（１）記載の軽量コンクリート製品。 （１１）軽量コンクリート製品が、 炉床灰　４６．００重量％ 砂　９．４５重量％ 普通のポートランドセメント　２７．２０重量％アクリ
   ル乳剤１３−００２ （メルメント改良−開発製品）　４．３０重量％ヒドロ
   キシプロピルメチルセルロース ０．０５重量％ 水　１２．２０重量％ 顔料　０．８０重量％ から成る請求項（１）記載の軽量コンクリート製品。 （１２）軽量コンクリート製品が、屋根瓦、クラッド瓦
   、またはプロムナード瓦の形である請求項（１）〜請求
   項（１１）のいずれかに記載の軽量コンクリート製品。 （１３）軽量コンクリート製品が、屋根葺きまたはクラ
   ッドシートの形である請求項（１）〜請求項（１１）の
   いずれかに記載の軽量コンクリート製品。