JPH05201754A - 水硬性無機質成形体用補強材及び水硬性無機質硬化体の製造方法 - Google Patents

水硬性無機質成形体用補強材及び水硬性無機質硬化体の製造方法

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JPH05201754A
JPH05201754A JP1285792A JP1285792A JPH05201754A JP H05201754 A JPH05201754 A JP H05201754A JP 1285792 A JP1285792 A JP 1285792A JP 1285792 A JP1285792 A JP 1285792A JP H05201754 A JPH05201754 A JP H05201754A
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JP
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hydraulic inorganic
pulp
reinforcing material
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water
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JP1285792A
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Hiroyuki Takihana
裕之 瀧華
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/28Mineralising; Compositions therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水硬性無機質組成物に添加したときに流動性
が良好で、押出成形性に優れ、発癌性のない水硬性無機
質成形体用補強材及び高強度で表面性に優れた水硬性無
機質硬化体の製造方法を提供する。 【構成】 実質的に全表面が、アンチゴライト系鉱物に
被覆されているパルプからなることを特徴とする水硬性
無機質成形体用補強材、及びこれを予め水中に分散させ
て解繊した後水硬性無機物質を混練した組成物を押出成
形し、養生硬化する水硬性無機質硬化体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内装材、外装材等の建
築材料などに好適に使用できる、水硬性無機質成形体用
補強材及び水硬性無機質硬化体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セメント、モルタル、石膏等の水硬性無
機物質と水を用いた水硬性無機質組成物を押出成形し、
養生硬化することにより得られる水硬性無機質硬化体
は、内装材、外装材などの建築材料に好適に使用されて
いる。これらの水硬性無機質硬化体を製造する工程にお
いて、水硬性無機質組成物に石綿繊維を添加して押出成
形し、養生硬化することにより、高強度の水硬性無機質
硬化体を得る方法も従来から知られている。しかし、こ
の方法においては、石綿繊維に対する発癌性の問題が指
摘され、代替手段の開発が望まれている。
【0003】そこで 1)セメントに、所定の長さに限定された繊維(ガラス
繊維及び有機繊維)を混入した押出成形用セメント混和
材(特開昭51─111235号公報)、 2)パルプと石綿とを乾燥状態で混合・解繊し、セメン
トと水とを混練して押出す方法(特開昭54─1584
30号公報)、 3)水硬性無機質組成物にパルプとアンチゴライト系鉱
物を添加した組成物を用いて、無害で高強度の硬化体を
得る補強繊維セメント板の製造方法(特開平3─330
42号公報)、 などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、1)のセメン
ト混和材を用いて押出成形すると、ガラス繊維は脆性材
料であるので、成形時にガラス繊維が折れたり、損傷を
受けたりして補強効果がほとんどなくなってしまい、
又、有機繊維を使用したときには成形品の屈曲した繊維
が成形直後の圧力開放により成形体の表面に露出し、成
形体の凹凸が激しくなり、さらに組成物の流動性が低下
し、成形が難しいなどの欠点があった。
【0005】また、2)、3)の製造方法においても、
パルプの補強効果が小さいとともに組成物の流動性が低
下し成形が難しく、又、得られた成形体の表面の凹凸が
激しくなる、などの欠点があった。
【0006】本発明の目的は上記の課題を解決し、押出
成形性に優れ、発癌性のない水硬性無機質成形体用補強
材及び高強度で表面性に優れた水硬性無機質硬化体の製
造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明1の水硬性無機質
成形体用補強材は実質的に全表面が、アンチゴライト系
鉱物粉末に被覆されているパルプからなるものであり、
実質的に全表面とは、パルプの外表面の大部分がアンチ
ゴライト系鉱物に被覆されていることを意味する。 本
発明1で用いられるパルプとは、植物原料を機械的又は
化学的に処理し、そのセルロース繊維をバラバラにして
取り出したものの集合体をいい、植物原料としては針葉
樹、広葉樹、古紙、麻、竹などがあげられる。又、機械
的処理したものとしては砕木パルプなどがあげられ、化
学的に処理したものとしては、硫酸塩パルプ、亜硫酸パ
ルプ、燐酸塩パルプ、ソーダーパルプ、硝酸パルプ、塩
素パルプなどがあげられる。さらに、これらを製造過程
で漂白した晒パルプであってもよい。上記パルプの長さ
は特に限定されるものではないが、1mm未満では補強
効果が小さく、10mmをこえると最終的に得られる成
形体の表面の凹凸が激しくなるため1〜10mmが望ま
しい。又、パルプの直径は一般には10〜50μmのも
のが好適に使用できる。
【0008】本発明1において用いられるアンチゴライ
ト系鉱物とは、珪酸マグネシウム(MgSii2O5(OH)4)を主
成分とする平板状の結晶体で、変成蛇紋岩群に属する鉱
物であり、アンチゴライト単独であってもよいし、アン
チゴライトとリザダイトの混晶であってもよい。上記ア
ンチゴライト系鉱物粉末の平均粒径は10〜100μm
のものが好ましくかつパルプの直径と略同等なものが好
ましい。
【0009】本発明1において、パルプの実質的に全表
面をアンチゴライト系鉱物粉末を被覆する方法としては
特に限定されるものではなく、たとえばパルプを水中に
分散解繊してスラリー状にし、このスラリー中にアンチ
ゴライト系鉱物を添加して攪拌したのち取り出して乾燥
する方法があげられる。又、この際、凝集剤を添加する
と、アンチゴライト系鉱物がパルプに強固に付着するの
で好ましい。上記凝集剤としては、水中に懸濁分散して
いる微粒子を凝集分離し、水を清澄化させる作用をもつ
有機高分子化合物が好適に使用でき、たとえばポリアク
リルアミド、ポリエチレンオキシド、尿素−ホルマリン
樹脂等の非イオン性高分子、アニオン系アクリル酸ナト
リウム、アニオン系ポリアクリルアミド、アニオン系部
分スルホメチル化ポリアクリルアミド、アニオン系ポリ
(2−アクリルアミド)−2−メチルプロパン硫酸塩、
カチオン系ポリアミノアルキルメタクリレート、カチオ
ン系ポリエチレンイミン、カチオン系ハロゲン化ポリジ
アリルアンモニウム等の高分子電解質などがあげられ
る。
【0010】上記スラリー中のパルプの濃度は、2重量
%未満ではパルプがアンチゴライト系鉱物粉末が十分に
被覆されず、8重量%をこえるとスラリーの流動性が低
下するため2〜8重量%が好ましい。
【0011】上記アンチゴライト系鉱物の添加量は、パ
ルプ100重量部に対し、30重量部未満ではパルプの
実質的に全表面にアンチゴライト系鉱物が被覆せず、最
終的に得られる成形体の表面の凹凸の改善が少なく、3
00重量部をこえるとアンチゴライト系鉱物粉末が強固
に付着されないため30〜300重量部が好ましい。
【0012】上記水硬性無機質成形体用補強材から成形
体を得る方法としては特に限定されるものではなく、水
硬性無機物質及び水、及び必要に応じ補強繊維、水溶性
高分子物質、無機質充填材と混練して得られた混練物
を、流し込み成形、押圧成形、押出成形など従来公知の
方法で成形できる。
【0013】本発明2の製造方法において用いられる水
硬性無機物質は、水で練ったとき硬化性を示す無機物質
ならば特に限定されず、たとえば普通ポルトランドセメ
ント、特殊ポルトランドセメント、アルミナセメント、
ローマンセメント等の単味セメント、耐酸セメント、耐
火セメント、水ガラスセメント等の特殊セメント、石
膏、石灰、マグネシアセメント等の気硬性セメントなど
があげられ、特に、強度、耐水性の点で、ポルトランド
セメント、アルミナセメントが好適に使用される。
【0014】本発明2の製造方法において用いられる水
の量は、水硬性無機物質100重量部に対し、15重量
部未満では水硬性無機物質の硬化が十分になされず、
又、組成物維の分散性が低下し、50重量部を超えると
得られる成形体の機械的強度が低下するため、15〜5
0重量部が好ましく、さらに好ましくは20〜30重量
部である。
【0015】本発明2の製造方法において用いられる本
発明1の水硬性無機質成形体用補強材の添加量は、被覆
されたアンチゴライト系鉱物粉末の量で異なるが、水硬
性無機物質100重量部に対し0.5重量部未満では補
強の効果が小さく、30重量部をこえると得られる成形
体の表面の凹凸が激しくなるため、0.5〜30重量部
が好ましく、さらに好ましくは5〜25重量部である。
【0016】本発明においてさらに必要に応じてパルプ
を被覆していないアンチゴライト系鉱物粉末が添加され
ていてもよい。上記アンチゴライト系鉱物粉末の添加量
はパルプを被覆したアンチゴライト系鉱物粉末との総和
が、水硬性無機物質100重量部に対し50重量部をこ
えるとアンチゴライト系鉱物粉末が大量の水を吸収し、
組成物の流動性を悪化させ成形性が低下するため、50
重量部以下が好ましい。
【0017】本発明においてさらに必要に応じて補強繊
維が添加されてもよい。補強繊維は、成形体に付与した
い性能に応じ任意のものが使用でき、たとえば、ビニロ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、カー
ボン、アラミド、アクリル、レーヨン等の合成繊維、ガ
ラス繊維、チタン酸カリウム、鋼等の無機繊維などが使
用できる。特に合成繊維を用いた場合には、可撓性の向
上が著しい。上記補強繊維の太さは、細すぎると混合時
に再凝集し、交絡によりファイバーボールが形成されや
すくなり、得られる成形体の強度はそれ以上改善され
ず、太すぎるか又は、短すぎると引張強度向上などの補
強効果が小さく、又、長すぎると繊維の分散性及び配向
性が低下するので、太さ0.1〜40デニール、長さ1
〜15mmが好ましい。上記補強繊維の添加量は水硬性
無機物質100重量部に対し、20重量部をこえると繊
維の分散性が低下するため、20重量部以下が好まし
い。
【0018】本発明においてさらに必要に応じて水溶性
高分子物質が添加されてもよい。水溶性高分子物質は、
水に溶解して粘性を付与し、水硬性無機物質と水から得
られる組成物の流動性を高めて賦形性を良好なものと
し、又、セメント硬化体中の過剰な水分を吸収しセメン
ト粒子間中の空隙を埋める接合剤となりうる高分子物質
ならば特に限定されず、たとえばメチルセルロース、ヒ
ドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース等のセルロースエーテル、ポリビニル
アルコール、ポリアクリル酸などがあげられる。上記水
溶性高分子物質の添加量は水硬性無機物質100重量部
に対し、5重量部をこえると得られる成形体の耐水性が
低下するため5重量部以下が好ましい。
【0019】本発明においてさらに必要に応じて無機質
充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解
せず、水硬性無機物質の硬化反応を阻害せず、本発明の
製造方法で使用されるあらゆる構成材料の作用を著しく
阻害しないものならば特に限定されず、たとえば珪砂、
川砂等のセメントモルタル用骨材、フライアッシュ、シ
リカフラワー、シリカフューム、ベントナイト、高炉ス
ラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ウォラ
ストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪
藻土などがあげられる。さらに軽量化を図る目的でシリ
カバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シ
ラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼生粘土等の無機
質天然発泡体などを使用してもよい。これらは単独で使
用されてもよいし、2種類以上併用されてもよい。
【0020】上記無機質充填材は、平均粒径が0.03
μm未満のものであると、得られる成形体の強度が低下
し、500μmをこえると無機質充填材の粒子が分散し
難くなるため、衝撃強度が低下するので、0.03〜5
00μmが好ましい。上記無機質充填材は、添加量が水
硬性無機物質100重量部に対し200重量部をこえる
と、得られる成形体の強度が低下するため200重量部
以下が好ましい。
【0021】本発明2の水硬性無機質硬化体の製造方法
は、予め水中に分散し、解繊された上記水硬性無機質成
形体用補強材と水硬性無機物質を混練した組成物を、押
出成形し養生硬化することを特徴とする。
【0022】上記解繊方法は、水中に分散し解繊したパ
ルプにアンチゴライト系鉱物粉末を被覆し、水硬性無機
質成形体用補強材を得、所定量の水になるまで脱水して
もよいし、水硬性無機質成形体用補強材を所定量の水中
で攪拌して分散し解繊させてもよい。
【0023】本発明2における押出成形法は従来公知の
押出成形法が使用できる。本発明2の水硬性無機質硬化
体の養生方法は押出成形により得られた成形体を加熱、
加湿するなど、従来公知の任意の方法が使用でき、又、
得られた成形体を時間をかけて自然養生を行ってもかま
わない。
【0024】
【実施例】本発明の詳細を実施例をもってさらに詳しく
説明する。 実施例1〜4 平均長さ3.5mm、平均直径30μmのパルプ(アメ
リカ産、針葉樹未晒らし硫酸塩パルプ、:以下NUKP
という)100重量部を水に分散してミキサーで攪拌
し、重量百分率で5%のスラリーを作製した。そこに2
00重量部のアンチゴライト粉末(ユタカ産業社製、商
品名;ママベストンRF、平均粒径46μm)を加えて
スターラーで攪拌しながら、アニオン性ポリアクリルア
ミド系凝集剤(市川毛織社製、商品名;アイケイフロッ
ク)をパルプに対して150ppm添加した。さらに1
分間攪拌した後濾過し300重量部の水硬性無機質成形
体用補強材1を得た。なお、パルプの実質的に全表面が
アンチゴライトに被覆されたことは目視で確認した。
【0025】表1に示す所定量の水に水硬性無機質成形
体用補強材1を分散し、攪拌して解繊した後、普通ポル
トランドセメント(小野田セメント社製)、フライアッ
シュ(JIS A 6201相当品;関電化工社製)、
ポリプロピレン繊維(ダイワ社製、商品名;PZL2
d)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(20℃に
おける2%水溶液の粘度が15,000cpsのも
の)、スチレンビーズ(積水化成品社製、商品名;エス
レンビーズ)を加え10リットルのミキサー(アイリッ
ヒ社製、商品名;アイリッヒミキサーRV02)に入れ
て混合した。得られた混合物を押出機(宮崎鉄工社製、
商品名;MV−100)に供給し、厚み12mm、幅2
50mmの平板を成形した。
【0026】実施例5 NUKPと等量のアンチゴライトを、実施例1と同様に
して定着させて水硬性無機質成形体用補強材2を得、実
施例1と同様にして平板を成形した。
【0027】実施例6 平均長さ1.2mm、平均直径20μmのパルプ(日本
産、広葉樹未晒らし硫酸塩パルプ:以下LUKPとい
う)使用したこと以外は実施例1と同様にして水硬性無
機質成形体用補強材3を得、実施例1と同様にして平板
を成形した。
【0028】実施例7 実施例1と同様にして得られた混合物を押圧成形し、厚
み12mm、幅250mm、長さ250mm平板を成形
した。
【0029】比較例1〜7 実施例1〜7で使用した、表1に示す所定量の普通ポル
トランドセメント、フライアッシュ、パルプ、アンチゴ
ライト、ポリプロピレン繊維、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース、スチレンビーズ及び水をミキサーに入れ
て混合したこと以外は、実施例1と同様にして平板を成
形した。
【0030】比較例8 比較例1と同様にして得られた混合物を押圧成形し、厚
み12mm、幅250mm、長さ250mm平板を成形
した。
【0031】実施例1〜7、比較例1〜8で得られた成
形体を、90%RHにおいて10時間養生し、硬化体を
得た後、以下の試験に供した。 密度 得られた硬化体を切断して試験片を得、重量を測定して
体積で除した。 表面粗さ JIS B 0601の基材試験に準拠して、中心線平
均粗さを測定した。 曲げ強度 得られた硬化体を切断して12mm×50mm×250
mmの試験片を得、曲げ強度を、JIS A 1408
の方法に準じて測定した。
【0032】以上の結果を表2に併せ示した。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】本発明1の水硬性無機質成形体用補強材
は、実質的に全表面が、アンチゴライト系鉱物粉末に被
覆されているパルプからなるものであるから、発癌性が
なく、水硬性無機物質に添加したときに、優れた成形性
を示すものである。
【0036】本発明2の水硬性無機質硬化体の製造方法
は、予め水中に分散し、解繊された請求項1記載の水硬
性無機質成形体用補強材と水硬性無機物質を混練した組
成物を、押出成形し養生硬化するものであり、パルプの
繊維の配向に優れ、少ない水で成形できるので、高強度
で表面の平滑性に優れた水硬性無機質硬化体を得ること
ができる。
【0037】従って、本発明の水硬性無機質成形体用軽
量骨材及び水硬性無機質硬化体の製造方法によれば、内
装材、外装材等の建築材料に好適に使用できる水硬性無
機質硬化体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 16:02 Z 2102−4G 24:38) A 2102−4G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的に全表面が、アンチゴライト系鉱
    物粉末に被覆されているパルプからなることを特徴とす
    る水硬性無機質成形体用補強材。
  2. 【請求項2】 予め水中に分散し、解繊された請求項1
    記載の水硬性無機質成形体用補強材と水硬性無機物質を
    混練した組成物を、押出成形し養生硬化することを特徴
    とする水硬性無機質硬化体の製造方法。
JP1285792A 1992-01-28 1992-01-28 水硬性無機質成形体用補強材及び水硬性無機質硬化体の製造方法 Pending JPH05201754A (ja)

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