JPH0421560A - 低収縮高強度窯業製品の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は焼物としての瓦、タイルその他窯業製品に利
用できるものであり、それ等を低収縮かつ高強度に製造
する方法に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

一般に窯業製品はその耐久性や美観等において優れてい
るとされるが、反面、焼成という製造過程において大き
な収縮を伴うため、余計な工程上の負担がかかり、変形
し易く歩止まりが低下するという問題点があった。一方
、セメントを用いてコンクリートとする場合は比較的低
収縮、低変形であるが、強度（耐久性）や美観が不満足
なためこれを更に焼成して窯業製品化する試みが種々な
されてきた。しかしながらポルトランド系のセメント製
品を数百度以上に加熱した場合は、珪酸石灰の水和によ
り生したＣａ　（ＯＨ）２がＣａＯとＨ，Ｏに分解し、
このときセメント製品の内部に収縮変化が起こるため、
製品の機械的強度が著しく劣化する。従ってこれを克服
する方法としては、一つには公知のとおり反応性（微粉
末）のＳｉｎｇを加えてＣａ（ＯＨ）ｚを力斗シウムシ
リケート水和物に変え、熱に強いポゾランコンクリート
にする手段が考えられるが、この場合は、文献（例えば
技報堂出版ＫＫ刊「セメント・コンクリート化学」１７
６頁）にもあるとおり、コンクリートに必要な水量を増
やさなければならないため、せっかくのポゾランによる
強度と緻密さの利点が帳消しにされ、これを例えば１　
、０００℃以上で焼成してみても、到底魅力ある窯業製
品にはなり得ていないのが現状である。

又、セメント等のコンクリート原料を適切に選定し、こ
れを通常の焼成温度より低温（９００又は１、ＯＯＯ’
Ｃ以下）で焼成した後、更に水和硬化させて補強する方
法（特公昭５６−４８４６４、特開昭６１−２１９７４
８等）も提案されているが、この場合も施釉できる程度
には加熱できるものの、１，０００”Ｃを越えると著し
く物性が劣化するため真の焼物とはなり得す、焼成後の
水和工程を余分に要することも難点として残されていた
。

［問題点を解決するための技術手段］ 本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、セメントと耐火性骨材と粘土類とガラス質の粉末とを
主材料としてこれらを乾燥重量比において順に１対２な
いし１０対０．１ないし１．０対０．２ないし１．５の
割合で水と少量のコンクリート用界面活性剤及びシリカ
微粉末と共に混合、成形し、硬化後、これを９５０〜１
　、２００℃で焼成して製品とするものである。

この際、セメントとは通常のポルトランドセメントを指
し、耐火性骨材とは焼成温度ではほとんど変化しないシ
ャモット等のことであり、粘土類やガラス質粉末も通常
のありふれたものでよい。

ここで本発明特有の特徴を発揮するためには各の配合を
前記数値の範囲内にする必要があるが、粘土類又はガラ
ス質粉末は、いずれか一方を除いても従来以上の効果を
有することが判明したので、これを第２）．第３発明と
する。但しガラス質粉末を省く場合は焼成温度が１　、
０００〜１，２５０℃となる。

更にいずれの場合も少量のコンクリート用界面活性剤と
シリカ微粉末（粒径０．０１ｍｍ以下）とを併用するこ
とは必須であって、前者は乾燥固形分重量換算で全体の
０．１ないし０．５％程度、後者は１％程度が望まれる
が、後者については粒径によって使用量が大いに異なり
、粒径が小さい程少量で済む。なお、焼成温度は使用す
るガラス粉の溶融温度に合わせて前記範囲内で適宜選定
する。その目安はガラス粉が軟化ないし熔融状態に達し
、しかも製品全体の形状を変形させない程度である。但
しガラス粉を用いない場合は粘土の焼結温度に合わせる
ことは勿論である。

蛙目粘土１０Ｗ％、シャモット６５Ｗ％、ポルトランド
セメント１５Ｗ％、硼酸ガラス粉１０Ｗ％から成る主材
料をＩＷ％Ｗ％相当リカヒユーム（粒径約０．２μ）と
固形分０．３　Ｗ％相当の界面活性剤（商品名レベロン
）を含む水で混練して瓦形に湿式プレス成形し、硬化さ
せる。３日後、施釉した上でこれを１，１００℃で焼成
したところ、得られた製品は再水和工程を要することな
く曲げ強度２５０ｋｇ　ｆ／　ｃｄ、全収縮率０．９％
％となり、より薄形、軽量化が可能となった。

〔実施例２〕 セメン）　１８Ｗ％、都市ゴミ等の焼却灰を粒状に焼き
固めた商品名ＡＢパール７７Ｗ％、ソーダガラス５Ｗ％
を前記同様にシリカヒユームと界面活性剤と共に混練、
成形し、硬化後１，０００℃で焼成して曲げ強度１９０
ｋｇｒ／ｃｉ、全収縮率１．５％を得た。

〔実施例３］ 末節粘土１１Ｗ％、シャモット７０Ｗ％、ポルトランド
セメント１９Ｗ％を実施例１と同様にシリカヒユームと
界面活性剤を併用しながら大型タイル状に成形し、硬化
後１，１５０℃で焼成して再水和を要することなく曲げ
強度２００　ｋｇ　ｆ　／ｃｏ？、全収縮率が０．５％
の製品が得られた。

〔作用〕

本発明により低収縮かつ高強度な窯業製品が得られる理
由は、次のような作用によるものと考えられる。すなわ
ち予めセメントを含む前記主原料を用いて焼成前に一種
の水硬性コンクリートにする訳であるが、この際にシリ
カヒユームと界面活性剤を併用して加えることが予想外
の効果を発揮し、表面張力低下とヘアリング作用の相乗
効果により著しい減水と材料の均一混合を可能ならしめ
て、これが従来不可能であった１、０００℃以上の焼成
を可能にしたのである。しかもそれは同時に加えた粘土
類の焼結を可能にする温度でもあるからその強度が加わ
ることになり、その際に起こる収縮をセメントコンクリ
ートが防ぎ、ポゾランになりきれないセメント成分の熱
による破壊劣化を前記作用による均一混合のガラス粉が
バインダー作用により防（ことになり、これ等が総合的
に組み合わさって初めて従来にない高温焼成製品が得ら
れたものである。

いずれにしても界面活性剤とシリカヒユームとを前記主
原料に併用することの作用・効果は予想外に大きく、そ
れが従来は不可能であった高度かつ弱点のないポゾラン
コンクリート化を窯業原料において実現したため初めて
それの高温焼成が可能となり、従ってその時収縮しない
高強度の窯業製品が再水和を要せずに得られることにな
った訳である。ちなみに本出願人のテストピースによる
曲げ強度測定によれば、通常の方法で単にガラス粉を普
通コンクリートに加えたのみの場合は１３０ｋｇ　ｆ　
／　ｃれ公知のポゾランコンクリートのみの場合も１５
０　ｋｇ　ｆ　／　ｃｄ止まりであるが、これに対しポ
ゾランコンクリートとガラス粉を併用した場合は約２１
０　ｋｇ　ｆ　／　ｃｒＡ、ポゾランコンクリートと粘
土類を併用した場合は約２００　ｋｇ　ｆ　／　ｃｉ、
更にポゾランコンクリートとガラス粉と粘土類を全て併
用した場合は約２５０　ｋｇ　ｆ　／　ｃｄに達した。

なお、従来のこの種の試みはいずれも温度を（１、００
０℃以上に）上げることによる強度劣化を危惧するもの
であったのに対し、本発明は逆に温度を上げることによ
り一層高強度とすることに成功した点が特長であるとい
えるものである。

〔効果］ 以上述べたように、本発明によれば焼成時の収縮が大幅
に低下すると同時に著しく高強度となりしかも焼成後の
再水和等の工程を要しないという効果がある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）．セメント：耐火性骨材：粘土類：ガラス質粉末
   を乾燥重量比において１：２〜１０：０．１〜１．０：
   ０．２〜１．５の割合で水と少量のコンクリート用界面
   活性剤及びシリカ微粉末と共に混合、成形し、硬化後こ
   れを９５０〜１，２００℃で焼成することを特徴とする
   低収縮高強度窯業製品の製造法。
2. （２）．特許請求の範囲第１項の記載に於いて、粘土類
   及びその比率０．１〜１．０を削除してなる低収縮高強
   度窯業製品の製造法。
3. （３）．特許請求の範囲第１項の記載に於いて、ガラス
   質粉末及びその比率０．２〜１．５を削除し、かつ焼成
   温度を１，０００〜１，２５０℃としてなる低収縮高強
   度窯業製品の製造法。