JPH0623732A

JPH0623732A - セラミックコンクリートの製造方法

Info

Publication number: JPH0623732A
Application number: JP4200121A
Authority: JP
Inventors: Shishiyou Hayashi; 志翔林; Fumitoshi Niinuma; 文敏新沼; Shinji Yasu; 伸二安; Kenji Sugimoto; 賢司杉本; Shibakumaran Uigunaraajiya; ウィグナラージャ・シバクマラン
Original assignee: Taisei Corp; Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taisei Corp; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】厚型で大型のセラミックコンクリート建材の
製造方法を提供すること。【構成】水硬性セメント、耐熱性骨材、ウオラストナ
イト繊維、溶融材などの原料を水と共に混合し、得られ
た混合物を遠心成形して比重の大きい成分を成形品の外
周面に移行させ、この成形品を養生、乾燥した後、加熱
処理するセラミックコンクリートの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遠心成形による建材用セ
ラミックコンクリートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在市販されている大型のセラミック建
材は、例えばウオラストナイト繊維、セメントおよびシ
リカ粉末よりなる水性スラリーを抄造機にかけてシート
にし、このシートを高圧プレスにより脱水し、オートク
レーブ養生した後、施釉し、焼成して製造されるものが
あり、この製法によれば厚さ約５ｍｍ、横約１ｍ、縦約
２ｍの大型パネルを製造することができる。また、ウオ
ラストナイト繊維や粘土からなる混合物を円筒状に押し
出し、得られた円筒状成形品を母線に沿って切り開いて
板状にし、この板状体をローラーによって多段圧延して
所望の寸法の板状体とし、これを施釉焼成したものもあ
り、この製法によればパネル厚さ約５ｍｍで１ｍ×２ｍ
程度の寸法の大型パネルを製造することができる。これ
らのパネル製品には多量のウオラストナイト繊維が含ま
れていて優れた寸法安定性を有しているが、このような
従来技術には、厚さが大きくかつ大寸法のセラミック
コンクリート製品および施釉建材などは製造できない；
製造時に反りや捻れが生じないようにするためには、
厳格な製造管理が必要である；等の欠点が挙げられる。

【０００３】一方、成形したコンクリートの表面に直接
施釉し、焼成してセラミック建材を製造する方法が提案
されているが、焼成時においてコンクリート強度が低下
すること、およびコンクリートと釉薬との付着が乏しい
ことなどの欠点がある。また、コンクリート製品の耐熱
性を改善するために、近年、従来のセメント混和物に溶
融材を混合し、セメントの硬化した後に加熱処理するこ
とにより強度の高いコンクリート製品を製造することが
行われている。しかしながら、このようにして得られた
コンクリート製品は寸法安定性が低く、反りを生じ易
く、大型製品の製造は困難であり、しかも、高価な溶融
材を大量に使用するので実用化し難いという欠点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術におけるセラミック建材の製造方法の
種々の欠点を排除し、極めて少量の溶融材を使用し、従
来技術では製造が困難であった厚型でしかも大型のセラ
ミックコンクリート建材の製造方法を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段・作用】本発明によれば、
上記の課題は、水硬性セメント、耐熱性骨材、ウオラス
トナイト繊維、溶融材などの原料を水と共に混合し、得
られた混合物を遠心成形して比重の大きい成分を成形品
の外周面に移行させ、この成形品を養生、乾燥した後、
加熱処理することを特徴とするセラミックコンクリート
の製造方法によって解決される。また、上記の方法にお
いて、遠心成形により得た成形品を養生、乾燥した後、
この成形品の外周面に更に釉薬などを塗布した後、加熱
処理することを特徴とするセラミックコンクリートの製
造方法により達成される。

【０００６】本発明方法による前記混合物は水硬性セメ
ント１５〜４０重量部、耐熱性骨材３０〜６０重量部、
ウオラストナイト繊維０．５〜３５重量部、溶融材５〜
３０重量部からなり、更に所望により．１〜１．０重量
部の減水剤を添加することができる。本発明方法におい
て使用する水硬性セメントとしては、一般に市販されて
いるものが使用できて、例えば普通ポルトランドセメン
ト、白色セメント、高炉セメント、アルミナセメント、
ジェットセメント等何れでもよく、その使用量は混合物
１００重量部に対して１５重量部以下では脱型強度が得
られず、４０重量部以上ではセメントペースト量が多く
なり熱による劣化を受けクラックの発生する危険性が高
くなる。

【０００７】本発明方法において使用する耐熱性骨材と
しては、耐熱性を有する骨材であれば、何れでも良く、
抗火石、珪砂、珪石、軽量骨材、シャモット、陶器粉砕
物、火山灰、シェルベン、スラグ等が挙げられ、加熱後
の強度を考えるならば抗火石が最も適当である。骨材は
蓄熱作用を有しているため、その使用量が混合物１００
重量部に対して３０重量部以下では反りやクラックが生
じ、また６０重量部以上になると加熱前あるいは加熱後
の強度が不足しクラックが生じる。

【０００８】本発明方法において使用するウオラストナ
イト繊維は、ＳｉＯ₂とＣａＯとの反応により生成した
ＣａＯ・ＳｉＯ₂の組成を有する化合物からなり、特に
アスペクト比が約１０〜２０のものが好ましい。その使
用量は混合物１００重量部に対して０．５重量部以下で
は加熱後の冷却時における熱衝撃を緩衝する作用が劣
り、クラックや反りを生じ、３５重量部以上では練り混
ぜが非常に困難となり、良好な成形体が得られない。

【０００９】本発明方法において使用する溶融材として
は、ＳｉＯ₂、ＣａＯ、Ｂ₂Ｏ₃およびアルカリ成分
（Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏなど）からなり、その他ＭｇＯ、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、ＺｎＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂また
は金属粉末等を含有していてもよい。また通常の組成の
ガラス粉末、上薬、水ガラスも使用できる。その使用量
は、５重量部より少ないと加熱後の強度が不足するため
にクラックが生じ、３０重量部より多くなると加熱中の
形状安定性が悪くなり変形を生じ、また、溶融性物質を
充分に練り混ぜることが困難になり、溶融物質粉末中の
空気が成形体表面に気泡となって現われ、成形体の品質
が低下する。これらのバインダーは適宜に組合せて使用
することができる。

【００１０】本発明において使用する釉薬としては、焼
成温度が７００〜１０００℃である通常の陶磁器用釉薬
であり、熱膨張係数の小さいものが好ましい。本発明方
法の遠心成形は、図１に示すような装置によって行われ
る。図１は遠心成形機の一例の横断面図を示したもので
あって、円筒形の鋼製成形枠（１）を水平に設置し、鉄
筋かご（４）を成形枠の中に入れ、所定量の本発明によ
る混合物を成形枠の中空室（５）内に全長にわたって均
等に盛り込み、形枠を閉じ、支柱（３）に支持されてい
る遠心機の一対の車輪（２，２）の上に載せ、この車輪
をモーター（図示してない）により回転させて遠心成形
が行われる。遠心成形の条件は成形する混合物のコンシ
ステンシー、各成分の配合割合などによって変動する
が、通常１５０〜８００ｒｐｍで３〜２０分間行われ
る。この遠心成形工程の間に、混合物中の比重の大きい
成分であるセメントおよび溶融材は、成形品の外周面に
移行濃縮させるため、遠心力の選定はきわめて重要であ
る。遠心力と回転速度との関係は次式に示す。

【００１１】

【００１２】ここに、ｆ：遠心力の重力の加速度（ｇ）
に対する比、ｒ：回転の半径（ｃｍ）、ｎ：回転速度
（ｒｐｓ）、ｇ：重力の加速度（９８０ｃｍ／ｓｅ
ｃ²）。ｆは１０〜５０ｇであることが望ましい。こう
して得られた遠心成形品を養生し、成形枠から取り出
し、乾燥した後、加熱処理することによって本願発明の
セラミックコンクリートが得られる。

【００１３】こうして得られたセラミックコンクリート
は、溶融材がその外周面に濃縮されているので、従来の
ものと比較して極めて少ない溶融材使用量で、外周面の
セラミック材料部分から内周面のコンクリート材料部分
にわたり連続的に変化した組織を有している。また、上
記のように遠心成形された遠心成形品を養生、乾燥した
後、この成形品の外周面に更に釉薬などを塗布した後、
加熱処理することによって、従来の施釉コンクリートの
場合に見られるような成形品表面層の釉薬と成形品内部
のコンクリートとの間の材質の不連続な組織が生じるこ
とがなく、従って施釉部分の剥離を生じ難い施釉コンク
リートが得られる。

【００１４】本発明方法によれば、遠心成形により成形
を行うので、厚手でかつ大型のセラミックコンクリート
複合建材を製造することができる。以下の実施例によっ
て、本発明を更に具体的に説明する。実施例１水硬性セメントとして市販のポルトランドセメント２０
部（重量部：以下同じ）、溶融材（組成：ＳｉＯ₂４０
％、Ａｌ₂Ｏ₃５％、ＣａＯ５％、Ｎａ₂Ｏ５％、Ｋ₂
Ｏ２％、ＰｂＯ２５％、Ｂ₂Ｏ₃１０％）１０部、耐熱
性骨材として最大粒径５ｍｍ以下の抗火石５０部、ウオ
ラストナイト繊維２０部、高性能減水剤０．３部を２２
部の水と共に混練して混合物を作り、この混合物を型枠
に入れて遠心成形し、φ３０ｃｍ×長さ１ｍ×厚さ２ｃ
ｍの円筒状供試体を成形した。この供試体を６０℃湿空
中で３時間蒸気養生し、次いで１１０℃で２４時間乾燥
した後、９００℃で６０分間加熱処理した。こうして得
られたセラミックコンクリートは、美しいセラミック表
面を有し、圧縮強度が５００ｋｇｆ／ｃｍ²であり、９
００℃加熱処理による収縮がわずか０．３％であった。実施例２実施例１と同じ条件で遠心成形、養生、乾燥を行い、得
られた供試体の表面に更にスプレーガンにより、釉薬ス
ラリー（釉薬：カルボキシメチルセルロース：水（重量
比）＝１００：０．３：６０）を１．０ｋｇ／ｍ²の厚
さで施した後、１１０℃で２時間乾燥し、さらに、昇温
し、９００℃で６０分間加熱処理した。こうして得られ
たセラミックコンクリートは、表面剥離の生じ難い美麗
な施釉面を有し、圧縮強度が５２０ｋｇｆ／ｃｍ²であ
り、９００℃加熱処理による収縮がわずか０．３％であ
った。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、極めて少ない溶融材使
用量で、厚手でかつ大型であり、外周面から内周面にわ
たり連続的に変化した組織を有するセラミックコンクリ
ート、かつ、表面施釉層の剥離し難いセラミックコンク
リートを経済的かつ容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の遠心成形工程で使用する遠心成形
機の横断面図である。

【符号の説明】

１成形枠２平輪３支柱４鉄筋かご５中空室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安伸二神奈川県茅ヶ崎市茅ヶ崎511番地茅ヶ崎グリーンハイツ１−203 (72)発明者杉本賢司神奈川県茅ヶ崎市高田３丁目３番10号 (72)発明者ウィグナラージャ・シバクマラン神奈川県横浜市旭区白根２丁目35番６号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水硬性セメント、耐熱性骨材、ウオラス
トナイト繊維、溶融材などの原料を水と共に混合し、得
られた混合物を遠心成形して比重の大きい成分を成形品
の外周面に移行させ、この成形品を養生、乾燥した後、
加熱処理することを特徴とするセラミックコンクリート
の製造方法。
【請求項２】水硬性セメント、耐熱性骨材、ウオラス
トナイト繊維、溶融材などの原料を水と共に混合し、得
られた混合物を遠心成形して比重の大きい成分を成形品
の外周面に移行させ、この成形品を養生、乾燥した後、
この成形品の外周面に更に釉薬などを塗布した後、加熱
処理することを特徴とするセラミックコンクリートの製
造方法。