JPH0550462B2

JPH0550462B2 -

Info

Publication number: JPH0550462B2
Application number: JP62041281A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kamio; Akiko Mori; Fujio Katahira; Hitoshi Arai; Akira Myoshi; Eiji Kawasaki
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumikin Kozai Kogyo KK
Current assignee: Nippon Steel Corp; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Sumikin Kozai Kogyo KK
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1993-07-29
Also published as: JPS63210053A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、押出成形により軽量建材を製造する
際の原料として好適な繊維補強セメント組成物に
関するものである。従来の技術押出成形用の繊維補強セメント組成物として
は、例えば、ポルトランドセメントにケイ砂、石
綿、ポリ塩化ビニル繊維、押出助剤を配合し、水
を加えて混練した、いわゆる石綿セメントが知ら
れている。このものは、押出成形により中空成形
体とし、外壁材に使用されているが、絶乾比重が
約1.7〜1.9と大きく、軽量建材用としては不適当
である。また、この軽量化を図るために、さらに
シラスバルーンを配合したものも提案されてい
る。この場合、絶乾比重は1.5程度に低下しうる
が、機械的強度が不足するようになる。また、スラグにセツコウと消石灰と水を加え加
熱膨張させたものにセメントのような硬化性物質
と補強用繊維を配合し、押出成形して軽量建材を
製造することも知られている（特公昭61−46404
号公報）。これは、表層部におけるスラグのカル
シウムサルホアルミネート化を制御し、養生後の
乾燥時に発生する収縮破壊を防止するものである
ため、セツコウを使用することが必要で十分な強
度を得るには、前記の石綿セメントと同じよう
に、補強繊維として石綿を用いることが必要とさ
れる。ところで、近年、石綿は人体に有害であること
がわかり、この使用は制限される傾向にあるた
め、石綿を用いない軽量建材の開発が求められて
いる。他方、セメント又はセメントとケイ砂との混合
物にシリコンダストと補強繊維と水を加えて加熱
処理したものを脱水して押出成形用材料を製造す
ることも提案されている（特公昭59−32418号公
報）。この材料は、絶乾比重をかなり低くするこ
とができるが、絶乾比重の低下と共に機械的強度
が不足するようになるし、また、寒冷地などでは
水分の凍結、融解により物性の低下、クラツクの
発生を伴うため、利用範囲が制限されるという欠
点がある。発明が解決しようとする問題点本発明は、押出成形により絶乾比重が小さいに
もかかわらず、実用的な機械的強度を有し、しか
も耐凍性の優れた軽量建材を与えうる繊維補強セ
メント組成物を提供することを目的としてなされ
たものである。問題点を解決するための手段本発明者らは、軽量建材を製造するための繊維
補強したセメント押出成形用原料について種々研
究を重ねた結果、運搬や施工時の取扱いにおいて
クラツクを生じない機械的強度としては、最低曲
げ強度80Kg／cm²程度を必要とし、この強度を得る
には絶乾比重を0.8以上にしなければならないこ
と、このような絶乾比重にすれば耐凍性も良好で
あること、および切断、穿孔、釘打ち等の加工性
は絶乾比重が1.6以下で良好であること、さらに
熱水処理物含有率４〜50重量％、含水率20〜50重
量％に調整した特定のシリカ−石灰系熱水処理物
含有セメント組成物を用いて押出成形すると、上
記の絶乾比重、機械的強度及び加工性の条件を満
たした建材を得ることができることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明をなすに至つた。なお、
熱水処理物含有率とは、全固形分に対する熱水処
理物固形分の重量％を示し、含水率とは全組成物
中の水分の重量％を示す。すなわち、本発明は、シリカ−石灰系熱水処理
物、セメント、骨材、補強用繊維、押出助剤及び
水とから成り、該熱水処理物含有率４〜50重量
％、含水率20〜50重量％を有することを特徴とす
る繊維補強セメント押出成形用組成物を提供する
ものである。本発明において用いるシリカ−石灰
系熱水処理物は、例えばケイソウ土、シリカヒユ
ーム、水さい、石炭灰、シラス、ベントナイトな
どのシリカを主成分とする原料成分の１種又は複
数種100重量部に、消石灰や生石灰などのカルシ
ウム含有成分を10〜200重量部加え、さらに、こ
の合計重量に対し３〜20倍量の水を加えてスラリ
ー化し、このスラリーを60〜100℃の温度で１〜
10時間加熱撹拌処理したのち、遠心分離などによ
り水分を固形分に基づき80〜250重量％になるま
で除去することによつて調整することができる。
このシリカ−石灰系熱水処理物は、ゲルを含む混
合物であり、良好な膨潤性を有するため、通常の
押出材料の含水量にくらべ著しく多い条件下での
成形が可能である。この熱水処理物を、セメン
ト、骨材、補強用繊維、押出助剤と均一に混合し
た後、混練をして押出成形することによつて所定
の形状を保持する成形体を得ることができる。次に、本発明で用いるセメントは、通常使用さ
れているポルトランドセメント、マグネシアセメ
ント、アルミナセメント、混合セメントのいずれ
でもよい。また、骨材としては、ケイ砂、シラ
ス、軽石、ケイソウ土、鉱さい、水さい、石炭
灰、カオリン、ベントナイトなどが用いられる。
さらに補強用として配合される繊維としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミツク繊維
のような無機繊維や、ビニロン繊維、ポリプロピ
レン繊維、アラミド繊維、パルプ繊維のような有
機繊維を挙げることができるが、オートクレーブ
養生を必要とする場合には炭素繊維が好ましく、
また、押出後の保形性を維持する必要がある場合
にはパルプ繊維が好ましい。これらの補強用繊維
は、単独で用いてもよいし、また２種以上組み合
わせて用いてもよい。本発明における押出助剤と
しては、メチルセルロース、エチルセルロース、
カルボキシメチルセルロースなどが用いられる。本発明の組成物は、上記の各成分を、シリカ−
石灰系熱水処理物固形分100重量部当り、セメン
ト20〜2000重量部、骨材45〜1400重量部、補強用
繊維20〜190重量部、押出助剤５〜45重量部の割
合で配合し、さらに全組成物中の含水率が20〜50
重量％になるまで水を加えることによつて調整す
ることができる。本発明の組成物中には、シリカ
−石灰系熱水処理物に由来する水分と、後から加
えられる水分とが存在するが、本発明において
は、これらの水分量の合計量が組成物全量当り20
〜50重量％の範囲にあることが必要である。この
量が20重量％未満では軽量化の程度が不十分にな
るし、この量が50重量％よりも多くなると必要な
機械的強度が得られない。また、本発明組成物は、熱水処理物含有量が４
〜50重量％の範囲にあることが必要である。この
熱水処理物含有率は押出に必要な含水率と密接な
関係にあり、熱水処理物含有率をｘ重量％、含水
率をｙ重量％とすると、概ね、ｙ＝ax＋ｂ（ａ，
ｂは定数）の関係を示し、含水率を20〜50重量％
とするには、熱水処理物含有率４〜50重量％にす
る必要がある。ここに、ｂは熱水処理物を用いな
い場合の含水率であり、ａは加熱処理の進行度に
依存する定数で、進行度が高いほどａは大きくな
る。本発明組成物を調整するには、あらかじめ調整
したシリカ−石灰系熱水処理物に、所要のセメン
ト、骨材、補強用繊維及び押出助剤を熱水処理物
含有率４〜50重量％になる割合で加え、さらに全
組成物中の含水率が20〜50重量％になる量の水を
加えて混練する。各成分の添加順序には特に制限
はないが、含水率の調整を容易にするためには、
熱水処理物の脱水を十分にしておき、セメント等
との混合時に必要量の水分を添加するのが有利で
ある。このようにして得られた本発明組成物は、常法
に従つて押出成形することにより、絶乾比重0.8
〜1.6で実用的強度をもち、しかも凍結・融解に
対して安定で加工性のよい軽量建材にすることが
できる。実施例次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。参考例１ケイソウ土56重量部と消石灰44重量部の混合物
に水600重量部を加え、80℃において４時間加熱
反応させたのち、遠心脱水機により熱水処理物固
形分100重量部に対し200重量部の水分を含む熱水
処理物を製造した。参考例２シリカヒユーム52重量部と消石灰48重量部との
混合物に水600重量部を加え、80℃において４時
間加熱反応させたのち、参考例１と同様にして脱
水し、熱水処理物固形分100重量部に対し180重量
部の水分を含む熱水処理物を得た。実施例１〜５参考例１で得た熱水処理物に、セメント、ケイ
砂、押出助剤（メチルセルロース）、炭素繊維及
びパルプ繊維を第１表に示す量（重量部）で配合
し、水を加えて、全組成物中の水分が第１表に示
す値になるように調整することにより、押出成形
用組成物を製造した。このようにして得た押出成形用組成物を押出成
形したのち、１日20℃の湿空養生をし、180℃で
５時間のオートクレーブ養生をして建材用ブロツ
ク（10×50×100mm）を製造した。このものの絶
乾比重及び曲げ強度を第１表に示す。

【表】実施例６〜10 参考例２で得た熱水処理物を用い、実施例１〜
５と同様にして第２表に示す組成の押出成形用組
成物を調整した。この組成物を用い、実施例１〜５と同様にして
建材を製造した。このようにして得た建材の絶乾
比重及び曲げ強度を第２表に示す。

【表】実施例 11 前記実施例１，２，４，７及び９で得た建材ブ
ロツクについて、ASTM−C666−Ａ法に従つて、
水中凍結融解試験を行つた。このようにして得た
相対動弾性係数、すなわち、各試験後の測定値の
０サイクル時動弾性係数に対する比を第３表に示
す。

【表】発明の効果本発明によると、石綿のような有害物質やセツ
コウを使用することなく、シリカ−石灰系熱水処
理物、セメント、骨材、補強用繊維、押出助剤の
みを用いて、軽量でしかも実用的強度をもち、凍
結融解の繰り返しにも十分に耐えうる建材を製造
するのに好適に使用しうる押出成形用組成物が得
られるので、押出成形による軽量建材の工業化に
とつて非常に有意義である。

Claims

【特許請求の範囲】

１シリカ−石灰系熱水処理物、セメント、骨
材、補強用繊維、押出助剤及び水とから成り、該
熱水処理物含有率４〜50重量％、含水率20〜50重
量％を有することを特徴とする繊維補強セメント
押出成形用組成物。