JPH058149B2

JPH058149B2 -

Info

Publication number: JPH058149B2
Application number: JP5031887A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kamio; Akiko Mori; Masatoshi Matsuzaki; Takashi Hashiguchi; Tadashi Sakamoto
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1993-02-01
Also published as: JPS63218589A

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、実用強度をもつ軽
量でかつ断熱性に優れたセメント系建材の製造方
法に関するものである。従来の技術これまで、押出成形によるセメント建材の製造
方法としては、例えばセメントに砂を加え、石綿
繊維を補強材とし、押出助剤を配合し水を加えて
成形することが知られている。このものは、押出
しにより中空構造体に成形し、住宅建材の外壁材
として利用されているが絶乾比重が1.7〜1.9と大
きく、軽量建材としては不適当である。他方、軽
量化をはかるためパーライトやシラスバルーンの
ような軽量発泡骨材を配合したものも提案されて
いるが、この配合量を多くすると押出成形時のせ
ん断力でシラスバルーンやパーライト骨材が破壊
され、そのため原料組成も変るために押出成形性
も悪く、軽量化できないことから、おのずと配合
量に限界があり、絶乾比重1.5程度のものしか得
られず、満足すべき結果は得られていない。その他、スラグにセツコウと消石灰とを加えて
加熱したり、あるいはセメントにシリコンダスト
を加えて加熱することによりゲル化物を生成さ
せ、これを成分として軽量建材を製造することも
知られているが（特公昭59−32418号公報、特公
昭61−46404号公報）、これらはゲル化のために特
別な加熱工程を必要とするという点で産業上の問
題がある。発明が解決しようとする問題点本発明は、特別の処理工程を必要とせずに、単
に混練するだけで調製することができ、しかも押
出成形により十分に実用に供しうる機械的強度を
有する軽量建材の製造方法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、実用に供しうる十分な機械的強
度を有し、しかも絶乾比重の低い軽量な建材を押
出成形によつて製造する方法を開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、骨材の一部として、シラスバル
ーンの平均粒径と同等以上５倍以下で、シラスバ
ルーン以上の粒子強度を有する骨材を用いれば、
シラスバルーンの配合量を多くしてもせん断破壊
を著しく低減でき、押出成形性がそこなわれるこ
とがなく、また、補強繊維との併用により、十分
な機械的強度を有するセメント建材が得られるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明をなす
に至つた。すなわち、本発明はセメント100容量部とシラ
スバルーン100〜400容量部から成る基本組成100
重量部に対して、シラスバルーンの粒子径と同等
以上でかつ粒子強度の大きい骨材10〜40重量部、
補強用繊維１〜10重量部及び押出助剤0.5〜3.0重
量部を配合し、かつ全重量に対する含水量を30〜
50重量％の範囲に調整し、押出成形によつてセメ
ント建材を製造する方法を提供するものである。本発明における基本組成を構成するセメントと
しては、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
合セメントの中から任意に選んで用いることがで
きる。また、セメントと共に使用されるシラスバルー
ンは、完全球状のものでなく、一部開放型や複数
融着型のものであつてもよい。これらは、南九州
に広く分布する酸性火山噴出物のシラスを粉砕
し、焼成することによつて製造される。本発明に
おいては、このようにして得られた発泡体の平均
粒子径20〜150μｍ、好ましくは30〜80μｍのもの
が用いられる。このものはセメント100容量部当
り、100〜400容量部の割合で使用することが必要
である。この量よりも少ないと絶乾比重を十分に
低くすることができず、軽量化が不完全となる。
他方、これよりも量を多くすると、骨材を併用し
ても成形性を改善することはできず、また実相的
強度をもつ押出建材を得ることができない。次に、本発明においては、前記したセメントと
シラスバルーンから基本組成に対し、骨材の一部
として川砂や山砂、砕砂、珪砂、または結晶質石
灰岩、じや絞岩、玄武岩など配合することが必要
である。これらの骨材はシラスバルーン以上の粒
子強度を有するものであれば慣用される骨材が用
いられ、またシラスバルーンの平均粒子径と同等
以上５倍以下の粒子に粉砕し、前記基本組成100
重量部に10〜40重量部の範囲で配合される。この
配合量が上記の範囲よりも少ないか多い場合には
機械的強度が低下し、成形性も悪く本発明の目的
を達成することができない。次に、補強用繊維としては、ガラス繊維、石
綿、炭素繊維などの無機繊維、パルプやビニロン
繊維、ポリプロピレン繊維またはアラミド繊維な
どの有機繊維を用いることができるが、特に好適
なのは石綿や耐アルカリ性ガラス繊維である。こ
れらは単独で用いてもよいし、２種以上組み合せ
て用いてもよい。これらの補強用繊維は、基本組
成100重量部当り１〜10重量部の範囲で使用され
る。これよりも量が少ないと十分な補強効果は得
られないし、またこれよりも量を多くしても補強
効果は増大せず、むしろ他の物性の低下や押出成
形性の低下を招くので好ましくない。また、本発明の製造方法においては、押出成形
を容易にするために、押出助剤を添加する必要が
あるが、この押出助剤としては、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
ースなどのセルロース誘導体が好ましい。その他
ポリビニルアルコールなども用いることができ
る。これらの成形助剤は、基本組成100重量部当
り0.5〜3.0重量部の割合で配合される。これより
も少ないと十分な成形性が得られないし、またこ
れよりも量を増やしても、それ以上の成形性の向
上は望めない。本発明は以上の成分を必須成分とするものであ
るが、それに加えて、従来押出成形用セメント系
に慣用されている添加物、例えばパーライト、シ
リカフラワー、バーミキユライトなどを所望に応
じ、所要の物性及び押出成形性をそこなわない量
で配合することもできる。さらに、本発明においては全固形分重量に対す
る含水量を30〜50重量％の範囲にすることが必要
である。この量が30重量％未満では、押出成形の
際にダイス内で材料が閉塞し、円滑な押出がなさ
れないし、またこの量が50重量％を超えると軟か
すぎて保形性を失い押出不能となる。本発明の押出材料を調整するには、セメント、
シラスバルーン、骨材、繊維、押出助剤及び水を
所定の割合で配合し、適当な混練機で混練する。
このようにして得られた材料を常法に従い押出成
形し、水中養生、気中養生及び高温高圧養生する
ことにより、曲げ強度80Kg／cm²以上、絶乾比重
1.4以上の軽量断熱性建材を製造することができ
る。発明の効果本発明の製造方法は、ゲル化反応のような特殊
処理を施すことなく、単に調整された骨材を配合
するという簡単な手段で製造することができ、し
かも通常の押出成形により、実用的強度を有し、
1.4以下という低い絶乾比重の軽量建材を与える
ので、軽量セメント建材の押出成形製造方法とし
て好適である。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。なお、各例中の物性値は以下の方法により測
定したものである。 (i) 曲げ強度；所定の組成物を押出成形により成形した成形
体を、湿潤状態で１日静置後20℃の水中で14日
間養生して硬化させ、この硬化体について、(株)
島津製作所製オートグラフAG−5000Aを使用
し、スパン100mm、載荷速度毎分２mmの中央集
中載荷により測定した。 (ii) 比重；所定の組成物を押出成形して養生して得た硬
化体を105℃で24時間乾燥したのち、重量及び
寸法を測定し、これに基づいてかさ比重を算出
した。 (iii) 成形性；所定の組成物を、本田鉄工(株)製DE−100型押
出成形機を用いて押出成形して、断面20×200
mmの中空平板を製造し、その際の成形状態を目
視により観察し、以下の基準により評価した。 ×……閉塞して成形不能であつた。 △……犬歯状クラツク、亀裂、ふくれ等を生
じた。 ○……良好な成形性を示した。実施例１ポルトランドセメント〔宇部興産(株)製〕100容
量部とシラスバルーン〔イヂチ化成(株)製商品名
「ウインライト」MSB−3011〕400容量部とを混
合し、この混合物100重量部当り、押出助剤〔信
越化学(株)製「メチルセルロース」90SH−15000〕
２重量部、耐アルカリ性シラスガラス繊維４重量
部及び結晶質石灰石骨材30重量部を加え、さらに
水を加えて含水率40重量％に調整し、セメント組
成物を調整した。このものを本田鉄工DE−100型
押出成形機を用いて押出成形し、断面20×200mm
の板状体を製造した。このようにして得た成形体
のかさ比重は1.03、曲げ強度は72Kg／cm²であつ
た。実施例２実施例１で用いたものと同じセメント100容量
部とシラスバルーン〔イヂチ化成(株)製「ウインラ
イトSB−9011〕300容量部との混合物100重量部
にメチルセルロース1.5重量部、耐アルカリ性シ
ラスガラス繊維２重量部と石綿５重量部を加え、
さらに異なつた量の結晶質石灰石骨材を加え、含
水率30重量％の組成物を調整した。このものを実
施例１と同様にして押出成形して得た成形体の物
性を次表に示す。

【表】実施例３実施例１における石灰石骨材の代りに珪砂６号
骨材を30重量部、また耐アルカリ性ガラス繊維の
代りにビニロン繊維〔(株)クラレ製RFS−602〕１
重量部を用いる以外は、実施例１と全く同様にし
て押出成形用セメント組成物を調整した。この組
成物を実施例１と同様にして押出成形して得た成
形体は、かさ比重1.1、曲げ強度90Kg／cm²であつ
た。

Claims

【特許請求の範囲】

１セメント100容量部とシラスバルーン100〜
400容量部から成る基本組成100重量部に対して、
平均粒子径がシラスバルーンの平均粒径と同等以
上５倍以下で、かつシラスバルーン以上の粒子強
度を有する骨材を10〜40重量部、補強用繊維1.0
〜10重量部及び押出助剤0.5〜3.0重量部を配合
し、かつ全重量に対する含水量を30〜50重量％の
範囲に調整して押出成形することを特徴とする軽
量セメント製品の製造方法。