JPH0643272B2 - 多孔性コンクリート成形体とその製造方法 - Google Patents

多孔性コンクリート成形体とその製造方法

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JPH0643272B2
JPH0643272B2 JP12703988A JP12703988A JPH0643272B2 JP H0643272 B2 JPH0643272 B2 JP H0643272B2 JP 12703988 A JP12703988 A JP 12703988A JP 12703988 A JP12703988 A JP 12703988A JP H0643272 B2 JPH0643272 B2 JP H0643272B2
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    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軽量でしかも高強度であり、かつ耐薬品性に
優れたセラミツクス状の外観を有する多孔性コンクリー
ト成形体とその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
多孔性コンクリート成形体は従来から知られており、成
形体およびその製造方法について多くの提案がなされて
いる（例えば特開昭60-68902号公報、特開昭60-71580号
公報等）。
〔発明が解決しようとする課題〕 従来の多孔性コンクリート成形体は圧縮強度が30〜50Kg
／cm2程度であり、かつ成形体の色彩所謂セメント色
で、コンクート本来の性質として耐薬品性に劣る欠点が
あつた。
そこで、圧縮強度と耐薬品性に優れ、かつ装飾的色彩を
有する多孔性コンクリート成形体の出現が要望されてい
た。
本発明は、かかる要望に応えるものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明にかかる多孔性コンクリート成形体は、発泡セメ
ントモルタル硬化体または発泡剤を含むセメントモルタ
ル硬化体の焼結体であり、該発泡セメントモルタル硬化
体または発泡剤を含むセメントモルタル硬化体は、少な
くともセメント7.5〜65重量％、砂10〜85重量％および
釉薬7.5〜80重量％を含有することを特徴とするもので
ある。
また砂の代わりに、鉱物粉およびセラミツクス粉からな
る群から選ばれた少なくとも１種の材料と砂との混合物
を砂と同量使用した場合も本発明の多孔性コンクリート
成形体に含まれる。
かかる本発明の多孔性コンクリート成形体は、少なくと
もセメント7.5〜65重量％、砂10〜85重量％および釉薬
7.5〜80重量％からなる配合混合物に水を加えてセメン
トモルタルを製造し、該セメントモルタルをプレフオー
ム法またはプレミツクス法により発泡させ、これを硬化
させて得られた発泡セメントモルタル硬化体を焼結する
ことにより製造される。
砂の代わりに、鉱物粉およびセラミツクス粉からなる群
から選ばれた少なくとも１種の材料と砂との混合物を砂
と同量使用した場合も同様にして多孔性コンクリート成
形体が製造される。
またセメントモルタルに、気体を発生する発泡剤を加
え、セメントモルタルを発泡させた後に焼結することに
よつて、またはセメントモルタルに加熱下に気体を発生
する発泡剤や、可燃物または空孔形成材を加え、セメン
トモルタル硬化体を焼結すると同時に発泡させることに
よつても本発明の多孔性コンクリート成形体を製造する
ことができる。
更に本発明には、多孔性コンクリート成形体の気泡内に
合成樹脂や無機質バインダーを含浸させたコンクリート
成形体も含まれる。
かかる合成樹脂または無機質バンイダー含浸成形体は、
上記種々の方法によつて製造された多孔性コンクリート
成形体に合成樹脂や無機質バンイダーを含浸させること
につて製造される。
更にまた本発明には、多孔性コンクリート積層成形体お
よびその製造方法も含まれる。
以下、本発明を順に説明する。
本発明の多孔性コンクリート成形体およびその製造方法
（以下、本発明と云う）において使用されるセメントと
しては、一般に市販されているものが使用され、例えば
普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、白色セメント、ジエツトセメント（小野田セメント
（株）製品）、アルミナセメント、高炉セメント等を挙
げることができる。
これらセメントは単一種を使用しても良いし、複数種を
混合して使用することもできる。
かかるセメントの使用量は、セメント、後述する砂およ
び釉薬からなる配合混合物の7.5〜65重量％であり、7.5
重量％に満たない場合および65重量％を越える場合のい
づれも本発明成形体の耐熱性を向上させることができな
い。
本発明で使用される砂としては、SiO２を主成分、すな
わち通常85％以上のSiO２を含む砂、例えば市販の砂や
珪砂、珪石（SiO295〜98％）、粘土成分からの砂、シラ
ス、SiC製造時の副生成物のシリカフユーム（silicafum
e）、ポゾラン（SiO２85〜90％）、フライアツシユ、高
炉スラグ、ニッケルスラグ等のスラグ類を使用すること
ができ、これらは単一種を使用しても良いし、または複
数種を混合して使用することもできる。
砂の粒度は、微粉であればある程、後述するセメントス
ラリー硬化体の強度を向上させることができるが、経済
性の点からすれば、300メッシュパス100％の微粉状珪砂
を挙げることができる。
かかる砂は、後述する釉薬と共に、本発明の成形体の耐
熱性、圧縮強度および耐薬品性を向上させるうえで欠か
せない存在であり、釉薬と反応して非晶質のガラス体を
形成し、このガラス体がバインダーとして機能して成形
体の上記性質を向上させることができると考えられる。
本発明における、かかる砂の使用量は、上記配合混合物
の10〜85重量％であり、使用量が10重量％に満たない場
合および85重量％を越える場合は、いづれも本発明成形
体の耐熱性、圧縮強度および耐薬品性を向上させること
ができない。
本発明においては、上記砂を単独でセメントおよび釉薬
と共に使用する代わりに、鉱物粉およびセラミツクス粉
からなる群から選ばれた少なくとも１種の材料と砂との
混合物をセメントおよび釉薬と共に使用することもでき
る。
ここで砂と共に使用される鉱物粉とは、SiO２を40重量
％以上含有する断熱性鉱物類であり、例えば長石、曹長
石、灰長石等の斜長石系鉱物粉、黒雲母系、白雲母系等
の雲母粉、珪藻土粉、パーライト（真珠石を焼成加工し
たもの）、フヨーライト（黒曜石を焼成加工したもの）
などを挙げることができる。
これら鉱物粉は単一種または複数種の混合物を何れをも
使用できる。
これら鉱物粉では、断熱性能の点からは珪藻土、雲母系
が優れているが、硬化体の強度の点では斜長石系が優れ
ているので、雲母系を含む斜長石系鉱物粉が断熱性と強
度を合わせ持つ点で好適である。
鉱物粉の粒度は、40〜300メッシュパス100％の範囲で本
発明成形体の使用目的に応じて適宜選択され、成形体強
度の点からは300メッシュパス100％が好ましく、砂との
併用による断熱性向上の点からは60〜300メッシュが選
択される。
またセラミツクス粉としては、酸化アルミニウム（例え
ば日本軽金属（株）製のＡ２３）、ジルコサンド、酸化
ジルコニウム（例えば第一希元素（株）製）等が使用さ
れ、その粒度は１〜３ミクロンであり、かかるセラミツ
クス粉の添加によつて、成形体の耐薬品性、熱安定性、
強度をより向上させることができる。
かかる鉱物粉およびセラミツクス粉からなる群から選ば
れた少なくとも１種の材料と砂との混合物の使用量は、
上記砂単独使用の場合と同様に配合混合物の10〜85重量
％であり、使用量が10％未満の場合および85重量％を越
える場合は、いづれも砂単独使用の場合と同様に本発明
成形体の耐熱性、強度を向上させることができない。
また、かかる混合物における砂の比率は、砂＋鉱物粉の
場合において10〜95重量％、砂＋セラミツクス粉の場合
は50〜95重量％、更に砂＋鉱物粉＋セラミツクス粉の場
合における砂の比率は10〜95重量％、鉱物粉の比率は10
〜70重量％である。
本発明で使用される釉薬は、通常市販されている陶磁器
用フリツト、七宝釉薬、琺瑯などの釉薬であり、その組
成は例えば下記のゼーゲル式で示され、その使用量は7.
5〜80重量％、好ましくは20〜50重量％である。
塩基性成分（Ｒ２Ｏ＋ＲＯ）： Na2O 0.96以下、Ｋ２Ｏ 0.96以下、CaO 0.90以下、 MgO 0.50以下、BaO 0.80以下、ZnO 0.75以下、 SrO 0.70以下、BeO 0.74以下、PbO 1.00以下。
塩基性成分（Ｒ２Ｏ３）： Al２Ｏ３ 1.90以下、Ｂ２Ｏ３ 1.92以下、 Ｐ２Ｏ５ 2.39以下、他にFe2Ｏ３、Sb2Ｏ３、Mn
2Ｏ３、Cr2Ｏ３を含むこともある。
酸性成分（RO２）： SiO２ 0.08〜23.0、SnO２ 0.41以下、他にTiO２を含
むこともある。
釉薬の使用量が7.5重量％に満たないと、本発明成形体
の耐熱性が向上せず、また80重量％を越えて使用しても
耐熱性に変化がみられず、経済的でない。
釉薬中の酸性成分、SiO２等は加熱下に溶融してガラス
を形成するが、塩基性成分のNa2O、Ｋ２Ｏ、CaO、MgOな
どはそれ自体はガラス化せず、ガラスの中に溶融して非
晶質のガラスとする作用があり、またAl２Ｏ３、ZnO、Pb
Oなどはこれら両者の中間の作用をする。
すなわち釉薬中のかかる成分が、砂として添加されるSi
O２と加熱時に反応してガラスを形成し、同時にセメン
トはセメント主成分（Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ｓなど）が変化して
ＣａＯ・ＳｉＯ２構造となつて（螢光Ｘ線回析の結果か
ら判明）、本発明成形体の耐熱性、耐衝撃性、耐薬品性
を向上させるのである。
本発明においては、上記セメント、砂、釉薬、鉱物粉、
セラミツクス粉からなる配合混合物に、従来コンクリー
ト製品の製造の際に配合されていた各種の補強材、例え
ば石綿、岩綿、炭素繊維などの繊維状物、金属粉、例え
ばステンレス鋼粉などを、従来の配合量の範囲で適宜配
合することができる。
更に本発明においては、上記配合混合物に水を加えて得
られるセメントモルタルの常温硬化を促進するために、
セメント量の15重量％以内の石膏を添加することもで
き、更にまた、セメントモルタルの安定性を調整するた
めに、通常の保護コロイド、解膠材、例えばCMC、アク
リル酸ポリマー、シリカゾル、アルミナゾルなどを添加
することもできる。
更にまた本発明においては、市販のセメント減水剤、例
えばマイテイ150（花王（株）製）、FP-100（藤沢薬品
（株）製）等を添加することもでき、得られた成形体が
焼結時のカーボン生成によつて淡灰色味がかるが、耐熱
性に殆ど影響がない。
また、一般セメントの急速硬化剤、例えばアルミン酸塩
（ソーダ、カルシウム等）、クエン酸などのオキシカル
ボン酸またはその塩、炭酸アルカリ、ケイフツ化物、リ
ン酸またはその塩、ホウ酸またはその塩、ケイ酸アルカ
リ（水ガラス等）などをセメントモルタルに添加しても
良い。使用量はセメントの0.05〜５重量％である。
あるいは、着色顔料や着色金属酸化物等を添加して、着
色した成形体を得ることも可能である。
次に本発明においては、上記配合混合物に水を加えてセ
メントモルタルを製造し、このモルタルを発泡させ、発
泡モルタルを成形し、これを硬化させて得られる発泡セ
メントモルタル硬化体を焼結するか、またはセメントモ
ルタルに発泡剤を加え、これを成形した後に硬化させて
得られるセメントモルタル硬化体を焼結すると同時に発
泡させることにより多孔性コンクリート成形体を製造す
る。
成形法にはモルタル注型法、射出成形法、粉末プレス成
形法があるが、発泡モルタルの成形の場合にはモルタル
注型法が好ましく採用され、発泡していないセメントモ
ルタルの成形の場合には、モルタル注型法、射出成形
法、粉末プレス成形法のいづれも使用することができ、
また発泡剤として後述する可燃物または空孔形成材を使
用する場合には粉末プレス成形が好ましく採用される。
配合混合物への水の添加量は、モルタル注型法、射出成
形法の場合、上記配合各成分の混練が容易であり、かつ
注型または発泡が可能な程度の十分な流動性が得られる
範囲内で適宜選択することができる。
また、粉末プレス成形の場合は、湿つた配合混合物のプ
レス成形が可能な範囲内で適当量の水分を決定すること
ができる。
本発明で使用する発泡剤としては、まず従来からプレフ
オーム法およびプレミツクス法による発泡コンクリート
の製造に使用されている蛋白質、蛋白質分解物や、界面
活性剤、サポニン系化合物、合成高分子多価金属塩が挙
げられる。
具体的には、蛋白質、蛋白質分解物には、グルフオー
ム、モノクリート（第一化成産業（株））等があり、サ
ポニン系化合物には例えばエマールTD等があり、界面活
性剤としてはラウリル硫酸ソーダ塩、トリエタノールア
ミン塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩等
が含まれる。
更に、合成高分子多価金属塩には、パフオームERM（花
王（株）製）等がある。
これら発泡剤は単独種を使用しても良いし、複数種を組
み合わせて使用することもでき、従来から知られている
プレフオーム法またはプレミツクス法と同様にしてセメ
ントモルタルを発泡させる。
また本発明においては、気体を発生する発泡剤を使用す
ることもできる。
気体を発生する発泡剤としては、アルミニウム粉末、ア
ルミニウム合金粉末、過酸化水素水や過硼酸ソーダ等の
過酸化物などが挙げられる。
アルミニウム粉末やアルミニウム合金粉末は、セメント
モルタル中にセメントの0.5〜１重量％添加し、放置す
れと発生する水素ガスによつてセメントモルタルを発泡
することができる。
過酸化水素水は30％水溶液をセメントに対して５〜10％
添加し、放置すると発泡する。
また、ヒドラジツド系誘導体〔ユニホール（永和化成
（株）性）〕、ジニトロソペンタメチレン、テトラミン
系化合物（セルラールＢＬ）等の有機発泡材およびカー
バイド系化合物や炭酸塩を、気体を発生する発泡材とし
て用いることもできる。
更に本発明においては、加熱によつて気体を発生する発
泡剤を使用することもできる。
この発泡剤の場合には、セメントモルタルに発泡剤を加
え、成形し、硬化させることによつて得られるセメント
モルタル硬化体を焼結すると同時に発泡させることによ
り、本発明の多孔性コンクリート成形体が製造される。
加熱により気体を発生する発泡剤としては、無機炭酸
塩、例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸
鉛、炭酸バリウム等が使用され、他に過硼酸ナトリウム
を使用することもできる。
更にまた本発明においては、可燃物または空孔形成材を
発泡剤として、添加することができる。
可燃物としては、可燃性有機物または炭が用いられ、空
孔形成材としては既に発泡している発泡物が用いられ
る。
可燃性有機物としては、プラスチツク類、合成または天
然繊維類、これら繊維類の織編物が使用される。
また空孔形成材としては、多孔性鉱物、例えば軽石、大
谷石、抗火石などの火山砕屑物やパーライト、バーミユ
キライトなどの加工鉱物、または本発明により製造され
た多孔性コンクリート成形体を使用することができる。
これら可燃性有機物または空孔形成材は、単一種を使用
しても良いし、複数種を組み合わせて使用することもで
きる。
これら可燃物または空孔形成材を使用する場合には、セ
メントモルタルに可燃物または空孔形成材を加え、硬化
させて得られるセメントモルタル硬化体を焼結すると共
に発泡させることにより多孔性コンクリート成形体が製
造される。
成形法としては、モルタル注型法、射出成形法、粉末プ
レス成形法が使用される。
可燃物の添加量は、上記配合混合物の0.0001〜50重量％
であり、空孔形成材の添加量は、配合混合物の0.5〜50
重量％である。
本発明における焼結温度は、発泡セメントモルタル硬化
体の焼結の場合、および発泡剤を含むセメントモルタル
硬化体を焼結し同時に発泡させる場合共に釉薬とSiO２
との反応による非晶質ガラスの形成を促進するために、
釉薬が溶融してガラス化する温度以上であり、通常では
400〜1600℃であり、好ましくは釉薬の溶融温度＋０〜1
00℃であり、焼結時間は15〜60分である。焼結温度が釉
薬の溶融温度よりも200℃以上に上昇すると、焼結中に
成形体が変形する傾向が表れるので好ましくない。
すなわち本発明の多孔性コンクリート成形体の耐熱性は
添加する釉薬の組成および溶融温度によつて決定され、
高温釉薬であるSK15-SK20（溶融温度1435〜1530℃）を
使用して焼結すれば、1500℃以上の耐熱性成形体を得る
ことができる。
更に本発明においては、上述の方法によつて製造された
多孔性セメント成形体に合成樹脂や無機質バインダーを
含浸させ、気泡の一部または過半数または全てを封ずる
ことによつて空隙率と圧縮強度の上昇を自由に調整する
ことができる。
合成樹脂としては、有機系プラスチツクスの多くのもの
を使用することができ、例えばアクリル変性樹脂の含浸
によつて圧縮強度を向上させることができるが、耐熱性
の点で使用限界が生ずる。
一方、無機質バインダーでは、例えばシリコン樹脂、無
機接着剤、施釉等によつて圧縮強度と耐熱性を著しく向
上させることができる。
施釉に使用される釉薬としては、本発明の前記配合混合
物の一成分として使用される釉薬の中から適宜選択、使
用することができる。
本発明によれば、ことに施釉によつて、多孔性コンクリ
ート成形体の外観の芸術性、強度、吸水性を向上させる
ことができる。
含浸方法は、これら合成樹脂や無機質バインダーが液体
の場合には、そのまま使用しても良いが、固体の場合と
同様に溶媒溶液として含浸させ、溶媒を乾燥除去する方
法が好ましい。
更にまた本発明の多孔性コンクリート成形体を積層して
積層成形体を製造することができる。
発泡コンクリート成形体の製造方法はすでに知られてお
り、例えば特開昭60-69802を挙げることができる。
本発明によれば、本発明における発泡セメントモルタル
を注型して第１セメント層を形成し、数分後に第１セメ
ント層上に発泡セメントモルタルを同様に注型して第２
セメント層を積層し、以下同様にして複数のセメント層
を積層し、これを放置して積層物が硬化した後に脱型
し、焼結することによつて積層成形体を製造する。
あるいはまた、発泡剤を含み発泡していないモルタル混
合物を用いて同様に操作することによつて複数のセメン
ト層を形成し、硬化させた後に脱型し、次いで焼結する
と同時に発泡させることによつても本発明の積層成形体
を製造することもできる。
なお、かかる積層成形体の発泡に使用される発泡剤に
は、上記本発明の成形体に関して述べた種々の発泡体が
全て当てはまる。
また上記本発明の多孔性コンクリート積層成形体の最外
層に、無泡セメントモルタル硬化体の焼結体を存在さ
せ、内側に発泡セメントモルタル積層成形体を存在させ
て、積層体全体の強度をより高めることができる。
無泡セメントモルタル硬化体の焼結体は最外側に少なく
とも一層があれば良いが、両外層に存在させてサンドイ
ツチ構造とすることもできる。
かかる無泡セメントモルタル硬化体の組成は、上述した
本発明における配合混合物と同一であり、発泡剤を添加
しない点のみが相異している。
なお、砂を単独使用する代わりに鉱物粉およびセラミツ
クス粉からなる群から選ばれた少なくとも１種の材料と
砂との混合物を使用する場合についても、上記同様のこ
とが云える。
このような外層に無泡セメントモルタル硬化体の焼結体
を存在させた積層体は、例えば無泡セメントモルタルを
注型して第１層を形成し、次に発泡セメントモルタルを
第１層上に注型して第２層を形成し、以下同様にして複
数の発泡セメントモルタルからなる層を積層させ、硬化
の後に脱型し、焼結する方法、または発泡セメントモル
タルを注型し積層した後に最上層として無泡セメントモ
ルタルを注型する方法により製造される。
或いはこれらの方法の組合せによつて、最下層および最
上層に無泡セメントモルタル硬化体の焼結体を存在させ
たサンドイツチ構造の多孔性コンクリート積層成形体を
製造することができる。
〔発明の効果〕
本発明の多孔性コンクリート成形体においては、孔径の
大小、連続気泡、独立気泡などを、成形体の用途に応じ
て自由に調整することができる。
例えば、蛋白分解物水溶液や合成高分子多価金属塩水溶
液などを攪拌して発泡させた泡材料（プレフオーム法）
を本発明におけるセメントモルタルに少しづつ添加して
ゆくと、セメントモルタルの嵩比重が少しづつ減少する
ので、自由に比重を選択することができるし、また泡材
料の組成を選択することによつて気泡の大小が変化する
ので、泡材料の添加を多くすることにより、独立気泡か
ら連続気泡とすることができる。
また、空隙を生ずる発泡剤、例えば可燃性有機物の添加
によつて空孔を造る場合は、独立気泡や連続気泡を容易
に製造することができる。
例えばプラスチツク繊維を添加すれば、細長い気孔の連
続気泡となり、プラスチツク粉の粒径をコントロールし
て添加することにより、焼結によつて独立気泡を調整す
ることができる。
独立気泡発泡コンクリートは吸水性がなく、建材用の外
壁材として最適であり、連続気泡発泡コンクリート成形
体は、排水処理用、自動車の排ガス処理用、耐熱性エア
ーフイルター等に好適に使用することができる。
例えば、細菌を付着した連続気泡発泡コンクリートは、
排水処理担体として、排ガス処理用触媒を担持したもの
は自動車の排ガス処理用に最適であり、また特殊なエア
ーフイルターに使用できる。
一般に、多孔質にすればする程、発泡成形体の強度が低
下することは良く知られている。
しかしながら本発明の多孔性コンクリート成形体は、平
方センチメートル当たり100kg程度の圧縮強度を有し、
更に耐熱性、耐薬品性にも優れており、上記用途を含め
て広い市場が期待される。
因に、従来公知の発泡コンクリートでは、耐熱性、耐薬
品性に乏しい欠点が解消されていない。
また、従来公知の発泡コンクリートは、建材用外壁材と
して使用すると水を吸収し、寒冷地では凍結によるヒビ
割れが発生することが知られている。
しかしながら、合成樹脂または無機質バインダーを含浸
させ硬化させた本発明の多孔性コンクリート成形体で
は、液体窒素による凍結試験（日本建築学会、昭和56年
９月論文集、第1210頁）の結果、かかるヒビ割れ現象は
全く見られなかつた（判定：０点）。
これに対して一般市販の発泡コンクリート外壁材では、
同一試験の結果、判定−１〜−３であり、多くのヒビ割
れが生じた。
なお、本発明者が先に提案した無泡性コンクリート成形
体に施釉したものも、ヒビ割れなしを示した。
更に本発明の多孔性コンクリート成形体は、7.5％の硝
酸水溶液または10％の苛性ソーダ水溶液に室温下で48時
間浸積しても浸食されない。
従来の発泡コンクリートでは、硝酸水溶液の場合、重量
減少率約16％を示しており、本発明の多孔性コンクリー
ト成形体は耐薬品性の点でも著しく優れていることが明
らかである。
以下、本発明の実施例を述べる。
〔実施例〕
実施例１ プレフオーム法による多孔性コンクリート成形体の製造 蛋白質分解物〔モノクリート（第一化成産業（株）
製）〕２ｇ、界面活性剤〔エマール（花王（株）〕0.5g
を水200ｍに混合し溶解液を激しく攪拌して発泡させ
て製造した泡体約５ｇ／100ｍを第１表に示す組成の
セメントモルタル中に攪拌しながら添加して目的とする
嵩比重の発泡セメントモルタルを製造した。
釉薬は下記ゼーゲル式組成の珪硼酸ソーダジルコニア系
釉薬を使用した。
釉薬（軟化温度650℃、焼成温度900℃） Ｋ２Ｏ 0.20 Ａｌ２Ｏ３ 0.12 SiO２ 2.0 Na2Ｏ 0.40 Ｂ２Ｏ３ 0.55 ZrO２ 0.20 CaO 0.30 MgO 0.2 なお、嵩比重は試料の測定重量を容積で割つた値であ
る。
このプレフオーム法は泡体をモルタル中に混合する方法
なので、目的とする嵩比重のモルタルを自由に製造でき
る利点がある。
次にモルタルを型に入れ、室温に１夜放置し、脱型して
発泡硬化体を得た。この硬化体を電気炉に入れ、300℃
で約５分加熱して脱水し、引続き昇温して850℃で30分
焼結して多孔性コンクリート成形体を製造し、圧縮強度
を測定した。
結果を第１表、実験NO.１〜６に示す。
また、焼結後に上記の釉薬を焼結体に施釉して気泡内に
含有させたところ、圧縮強度が著しく（20％以上）増大
し、焼結体表面からの吸水性が改善され、かつ芸術的に
着色した外観を有する多孔性コンクリート成形体を製造
することができた。
結果を第１表、実験NO.６に示す。
なお、第１表、実験NO.７はセメントモルタルを発泡さ
せずに硬化、焼結した無泡コンクリート成形体の場合で
ある。
また、砂と共にセラミツクス粉としての酸化ジルコニウ
ム粉や、鉱物粉としての斜長石系鉱物粉を使用し、同様
にプレフオーム法により多孔性コンクリート成形体を製
造した。
結果を第２表、実験NO.８〜10に示す。
実施例２ プレミツクス法による多孔性コンクリート成形体の製造 ポルトランドセメント30ｇに珪砂15ｇ、実施 例１と同様な釉薬30ｇを均一に混合し、水25ｍを加え
てセメントモルタルを製造した。
この中に蛋白質分解物〔モノクリート（第一化成産業
（株）製）〕10％水溶液１ｇを添加し、モルタルを泡立
機で攪拌、発泡させ、モルタルが嵩比重約1.0になるよ
うに測定しながら混練し、得られた発泡モルタルを径30
mm、長さ40mmの型に注入し、室温で１夜放置して硬化さ
せ脱型した。得られた発泡硬化体を電気炉に入れて加
熱、脱水した後に900℃で30分焼結して多孔性コンクリ
ート成形体を製造した。
得られた成形体は嵩比重が0.65、白色セラミツクス状で
独立気泡のセメント成形体であり、圧縮強度は55kg／cm
2であつた。
実施例３ アルミニウム粉末発泡剤による多孔性コンクリート成形
体の製造 ポルトランドセメント、実施例１と同一組成の珪硼酸ソ
ーダジルコニア系釉薬、珪砂（サラワク産、300メッシ
ュパス100％）を採取し、均一に混合した。
この混合物に水を加え混練してセメントモルタルを製造
した。このモルタル中にアルミニウム粉を混練し、径30
mm、高さ40mm、プラスチツク製型に流しこんだ。
モルタルは徐々に発泡した。
発泡終了後、表面を切断してキャッピングした。常温に
放置し硬化させ、約12時間後に脱型し、電気炉に入れ、
300℃で約５分加熱して脱水し、引続き900℃で30分焼結
した。
各成分の採取量、水量、セメントモルタルおよび焼結後
の嵩比重、発泡による膨張率、焼結体の圧縮強度を第３
表（実験NO.11〜14）に示す。なお、膨張率は径約50mm
のポリエチレン製袋にモルタルを流しこみ、マークを付
け、発泡終了後の高さを測定して算出した。
実施例４ 過酸化水素水発泡剤による多孔性コンクリート成形体の
製造 実施例１、実験NO.７による配合で製造した セメントモルタルの中に30％過酸化水素水３ｍ（セメ
ントに対して10重量％添加）を加えて良く混練し、実施
例３と同じプラスチツク製型に流しこんで放置したとこ
ろ、間もなく発泡が終了した。
上綿をカツトしキャツピングして常温に約12時間放置し
硬化した後に脱型し、電気炉で実施例３と同様に焼結し
た。
嵩比重0.85、圧縮強度50kg／cm2の白色多孔性コンクリ
ート成形体を得た。
実施例５ 加熱下に気泡を発生する発泡剤を使用した多孔性コンク
リート成形体の製造 ポルトランドセメント、珪砂微粉、実施例１の硼珪酸ソ
ーダジルコニア系釉薬、炭酸塩を均一に混合し、水を添
加したセメントモルタルを製造し、型に注入し、常温で
１夜放置して硬化させ、脱型した。
得られた発泡硬化体を300℃で５分間脱水し、引続き昇
温して焼結し、連続気泡多孔質セラミツクス状コンクリ
ート成形体を得た。
各成分の採取量、水量、焼結体の嵩比重、焼結体の圧縮
強度を第４表（実験No.15、16）に示す。
実施例６ 可燃物を発泡剤として使用した多孔性コンクリート成形
体の製造 ポルトランドセメント、珪砂微粉、下記ゼーゲル式組成
の釉薬、および発泡剤としての炭粉を採取し、均一に混
合し、水を加えてモルタルを製造し、径30mm、長さ400m
mの型に注入し表面をキャッピングした。
釉薬 Na2Ｏ 0.68 Ｂ２Ｏ３ 1.37 SiO２ 1.48 CaO 0.32 Pm 550℃、Sm 800℃。
１夜常温で放置した硬化させ、脱型し、300℃で５分間
加熱脱水し、更に850℃で30分加熱して発泡させ、独立
気泡の多孔性セメント成形体を得た。
また、炭粉に代えて新聞紙から製造した廃パ ルプ（100℃乾燥品）細片を添加し、均一に混合して水
を加えてモルタルを製造し、同様に注型し、１夜常温に
放置して硬化させ、脱型後に300℃以下で15分間脱水し
た後、850℃で30分焼結し、白色の連続気泡多孔性セメ
ント成形体を得た。
更に、可燃性有機物としてナイロン長繊維を使用して同
様にモルタルを製造し、型に注入して硬化させ、300℃
で10分脱水し、続いて800℃で30分焼結して連続気泡多
孔性セメント成形体を得た。
それぞれの場合における各成分使用量、焼結後の嵩比重
および圧縮強度を第５表（実験NO.17〜19）に示す。
実施例７ プレス成形加工による多孔性コンクリート成形体の製造 普通ポルトランドセメント30ｇ、珪砂粉（300メツシ
ユ）25ｇ、実施例１と同じ釉薬30ｇを均一に混合し、こ
れに実施例６と同一の可燃物を更 に混合し、次いで水12ｍ（水セメント比40％）を加え
て湿気のある粉体混合物を製造した。
この粉体混合物10ｇを採取し、10mm×40mmの金型に深さ
約30mmに詰めこみ、上部から200kgの荷重をかけて成形
した。
得られた成形体を電気炉に装入し、約300℃において加
熱脱水（約２〜３分間）し、続いて900℃に昇温して30
分焼結して白色セラミツクス様の多孔性コンクリート成
形体（寸法10×40×約10mm）を製造した。
焼結後の圧縮強度を第６表（実験NO.20〜23）に示す。
なお第６表において、実験NO.20は得られた焼結体に実
施例１の釉薬を施釉し、更に800℃で15分焼結した場合
を示す。
また実験NO.23は、発泡剤としての可燃物を添加せずに
焼結し、更に実験NO.20と同様に施釉、焼結した場合の
例である。
実施例８ 樹脂含浸多孔性セメント成形体の製造(1) アクリル樹脂〔ダイヤナールLR469（トルエン溶媒、固
体36％）、三菱レーヨン（株）製〕100ｇのトルエン50
ｍ溶液をステンレス容器に採取し、この中に前記第３
表（実施例３）、実験番号13によつて得られた多孔性セ
メント成形体を入れ、成形体上に重しを置き、デシケー
ター中で水流ポンプで減圧（約100mmHg）下に10分間保
持して多孔性セメント成形体に樹脂を含浸させた。
これを取り出した後に大気中に１週刊放置乾燥し、圧縮
強度および空隙率を測定した。
結果を第７表（実験NO.24）に示す。
実施例９ 樹脂含浸多孔性セメント成形体の製造(2) ポリオルガノシロキサン樹脂溶液〔グラスレジンGR−15
0（昭和電工（株）製）50％エタノール溶液（硬化剤と
してギ酸4%を添加）〕に、前記第１表（実施例１）、実
験番号３および第１表（実施例１）、実験番号６で得ら
れた多孔性成形体をそれぞれ浸積し、デジケーター中で
約150mmHgに５分間保持し、樹脂を含浸させた。
しかる後に大気中で１夜放置して乾燥し、150℃乾燥機
中で30分シロキサン樹脂を硬化させた。
得られた樹脂含浸多孔性セメント成形体の圧縮強度、空
隙率の変化を第８表（実験NO.25）に示す。
また、同様に第２表（実施例１）、実験番号８で得られ
た多孔性セメント成形体（嵩比重0.45）をスノーテツク
ス−20〔ベントナイト・ベンゲル（豊順洋行社製）１％
添加〕100ｍに積層し、デシケーター中、水流ポンプ
減圧下（120mmHg）に５分間保持し、これを取り出し乾
燥する操作を２回繰り返したところ、空隙率13、圧縮強
度150kg／cm2を示した。
実施例10 無機質バインダー含浸多孔性セメント成形体の製造 前記第１表（実施例１）実験番号２で得られた多孔性セ
メント成形体（嵩比重0.48）を無機質バインダー〔例え
ばボンドエツクス64（日産化学（株）製〕の泥漿状水溶
液中に入れ、デシケー ター中、水流ポンプ減圧下（150mmHg）に15分間保持し
た後に取り出し、室温３時間乾燥後、90℃で１時間保持
し、次いで300℃乾燥機中で１時間加熱した。
空隙のほとんどない、白色セラミツクス状セメント成形
体を得た。
圧縮強度は350kg／cm2であつた。
実施例11 多孔性コンクリート積層成形体の製造（モルタル注型） 前記第１表（実施例１）、実験番号７で得られた気泡を
含まないセメントモルタルを、径約30mm、高さ40mmの型
に厚み約５mmで注型し、これを放置して硬化した後に第
１表（実施例１）、実験番号３で得られたモルタルを厚
み約30mmで流しこんで積層し、更に最上層に再び第１表
（実施例１）、実験番号７で得られるモルタルを流しこ
み１夜放置して硬化させた。
脱型後、得られた積層硬化体を電気炉中で300℃で５分
加熱し、引続き850℃で30分焼結して多孔性白色コンク
リート積層成形体を得た。焼結後の圧縮強度を第９表
（実験NO.26）に示す。
また、同様にして製造した三層積層成形体（実験27）、
二層積層成形体（実験NO.28）の焼結強度を第９表に併
記する。
また、得られた積層成形体（実験No.26）に実施例９と
同様にしてシリコン樹脂を含浸させ、加熱硬化させた。
このももの圧縮強度を第９表に併記する。
実施例12 多孔性コンクリート積層成形体の製造（粉末プレス成
形） 実施例７で使用した金型の最下層に実験NO.23（実施例
７、第６表）のコンクリート成形体の配合粉末３ｇを入
れ、平らにならした上に実験No.20、（実施例７、第６
表）の配合粉末４ｇを入れ、平らにならした上に更に実
験NO.23、（実施例７、第６表）の配合粉末３ｇを入
れ、平らにならした後、全体を400kgの荷重でプレ ス成形した。
この三層積層成形体を電気炉に入れて昇温（約40分）
し、900℃、30分焼結して白色セラミツクス状の多孔性
セメント積層成形体を得た。
この積層成形体の圧縮強度および実施例９と同様にして
無機接着剤ボンドエツクス含浸、加熱硬化後の圧縮強度
を第10表（実験NO.29）に示す。
実施例13 凍結ヒビ割れ現象に関する試験 プレス成形による製造した多孔性コンクリート成形体の
ポリマーを含浸体（実施例７、実施例８）、および先に
本発明者が提案したセメント成形体（実験NO.22）に施
釉したものについて、30×40×10（厚み）mmの試験片を
作り、凍結ヒビ割れ試験を行つた。
試験片を密閉ガラス容器に入れ、水を入れて水浸した状
態で室温、約10mmHg減圧下に５時間保持した。
これを取り出して水分をよく拭きとり、液体窒素中に１
分入れて室温に取り出し、ヒビ割れの有無を肉眼観察し
たところ、何れの試験片もヒビ割れ発生なし（評価０
点）を示した。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】発泡セメントモルタル硬化体または発泡剤
    を含むセメントモルタル硬化体の焼結体であり、該発泡
    セメントモルタル硬化体または発泡剤を含むセメントモ
    ルタル硬化体は少なくともセメント7.5〜65重量％、砂1
    0〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％を含有することを
    特徴とする多孔性コンクリート成形体。
  2. 【請求項２】前記多孔性コンクリート成形体が更に気泡
    内に合成樹脂を含有する請求項１記載の多孔性コンクリ
    ート成形体。
  3. 【請求項３】前記多孔性コンクリート成形体が更に気泡
    内に無機質バインダーを含有する請求項１記載の多孔性
    コンクリート成形体。
  4. 【請求項４】発泡セメントモルタル硬化体または発泡剤
    を含むセメントモルタル硬化体の焼結体であり、該発泡
    セメントモルタル硬化体または発泡剤を含むセメントモ
    ルタル硬化体は少なくともセメント7.5〜65重量％、鉱
    物粉およびセラミツクス粉からなる群から選ばれた少な
    くとも１種の材料と砂との混合物10〜85重量％および釉
    薬7.5〜80重量％を含有することを特徴とする多孔性コ
    ンクリート成形体。
  5. 【請求項５】前記多孔性コンクリート成形体が更に気泡
    内に合成樹脂を含有する請求項４記載の多孔性コンクリ
    ート成形体。
  6. 【請求項６】前記多孔性コンクリート成形体が更に気泡
    内に無機質バインダーを含有する請求項４記載の多孔性
    コンクリート成形体。
  7. 【請求項７】少なくともセメント7.5〜65重量％、砂10
    〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％からなる配合混合
    物に水を加えてセメントモルタルを製造し、該セメント
    モルタルをプレフオーム法またはプレミツクス法により
    発泡させ、これを成形し硬化させて得られた発泡セメン
    トモルタル硬化体を焼結することを特徴とする多孔性コ
    ンクリート成形体の製造方法。
  8. 【請求項８】前記セメントモルタルに気体を発生する発
    泡剤を加えて発泡させ、これを成形し硬化させて得られ
    た発泡セメントモルタル硬化体を焼結する請求項７記載
    の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  9. 【請求項９】前記セメントモルタルに加熱下に気体を発
    生する発泡剤を加え、成形し硬化させて得られたセメン
    トモルタル硬化体を焼結すると同時に発泡させる請求項
    ７記載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  10. 【請求項１０】前記セメントモルタルに可燃物または空
    孔形成材を加え、成形し硬化させて得られたセメントモ
    ルタル硬化体を焼結する請求項７記載の多孔性コンクリ
    ート成形体の製造方法。
  11. 【請求項１１】前記多孔性コンクリート成形体に合成樹
    脂または無機質バインダーを含浸させ、該合成樹脂また
    は無機質バインダーを硬化させる請求項７、８、９また
    は10記載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  12. 【請求項１２】少なくともセメント7.5〜65重量％、鉱
    物粉およびセラミツクス粉からなる群から選ばれた少な
    くとも１種の材料と砂との混合物10〜85重量％および釉
    薬7.5〜80重量％からなる配合混合物に水を加えてセメ
    ントモルタルを製造し、該セメントモルタルをプレフオ
    ーム法またはプレミツクス法により発泡させ、これを成
    形し硬化させて得られた発泡セメントモルタル硬化体を
    焼結することを特徴とする多孔性コンクリート成形体の
    製造方法。
  13. 【請求項１３】前記セメントモルタルに気体を発生する
    発泡剤を加えて発泡させ、これを成形し硬化させて得ら
    れた発泡セメントモルタル硬化体を焼結する請求項12記
    載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  14. 【請求項１４】前記セメントモルタルに加熱下に気体を
    発生する発泡剤を加え、成形し硬化させて得られたセメ
    ントモルタル硬化体を焼結すると同時に発泡させる請求
    項12記載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  15. 【請求項１５】前記セメントモルタルに可燃物または空
    孔形成材を加え、成形し硬化させて得られたセメントモ
    ルタル硬化体を焼結すると同時に発泡させる請求項12記
    載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  16. 【請求項１６】前記多孔性コンクリート成形体に合成樹
    脂または無機質バインダーを含浸させ、該合成樹脂また
    は無機質バインダーを硬化させる請求項12、13、14または
    15記載の多孔性コンクリート成形体の製造方法。
  17. 【請求項１７】発泡セメントモルタル硬化体または発泡
    剤を含むセメントモルタル硬化体の積層焼結体であり、
    該発泡セメントモルタル硬化体または発泡剤を含むセメ
    ントモルタル硬化体の積層体は少なくともセメント7.5
    〜65重量％、砂10〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％
    を含有することを特徴とする多孔性コンクリート積層成
    形体。
  18. 【請求項１８】前記多孔性コンクリート積層成形体が少
    なくとも一つの外層に無泡セメントモルタル硬化体の焼
    結体を有し、該無泡セメントモルタル硬化体は少なくと
    もセメント7.5〜65重量％、砂10〜85重量％および釉薬
    7.5〜80重量％を含有する請求項17記載の多孔性コンク
    リート積層成形体。
  19. 【請求項１９】少なくともセメント7.5〜65重量％、砂1
    0〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％からなる配合混合
    物に水を加え、得られたセメントモルタルをプレフオー
    ム法またはプレミツクス法で発泡させて発泡セメントモ
    ルタルを製造し、この発泡セメントモルタルを注型して
    第１セメント層を形成し、次いで前記発泡セメントモル
    タルを該第１セメント層上に注型して第２セメント層を
    形成し、以下同様の操作を繰り返して複数のセメント層
    を形成し、これを脱型し焼結することを特徴とする多孔
    性コンクリート積層成形体の製造方法。
  20. 【請求項２０】最上層の前記発泡ずみ気泡セメントモル
    タルを注型した後に、セメント7.5〜65重量％、砂10〜8
    5重量％および釉薬7.5〜80重量％を含有するセメントモ
    ルタルを少なくとも最上層上に注型し、全積層体を脱型
    し焼結することを特徴とする請求項18記載の多孔性コン
    クリート積層成形体の製造方法。
  21. 【請求項２１】前記セメントモルタルに気体を発生する
    発泡剤を加え発泡させて発泡セメントモルタルを製造
    し、この発泡セメントモルタルを注型して複数のセメン
    ト層を形成する請求項18または19記載の多孔性コンクリ
    ート積層成形体の製造方法。
  22. 【請求項２２】前記セメントモルタルに加熱下に気体を
    発生する発泡剤を加えて得られたモルタル混合物を注型
    して複数のセメント層を形成し、これを脱型、焼結して
    前記発泡剤を発泡させる請求項18または19記載の多孔性
    コンクリート積層成形体の製造方法。
  23. 【請求項２３】前記セメントモルタルに可燃物または空
    孔形成材を加えて得られるモルタル混合物を注型して複
    数のセメント層を形成し、これを脱型、焼結する請求項
    18または19記載の多孔性コンクリート積層成形体の製造
    方法。
  24. 【請求項２４】複数の発泡セメントモルタル硬化体また
    は発泡剤を含むセメントモルタル硬化体の積層焼結体で
    あり、該発泡セメントモルタル硬化体または発泡剤を含
    むセメントモルタル硬化体の積層体は少なくともセメン
    ト7.5〜65重量％、鉱物粉およびセラミツクス粉からな
    る群から選ばれた少なくとも１種の材料と砂との混合物
    10〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％を含有すること
    を特徴とする多孔性コンクリート積層成形体。
  25. 【請求項２５】前記多孔性コンクリート積層成形体が少
    なくとも一つの外層に無泡セメントモルタル硬化体の焼
    結体を有し、該無泡セメントモルタル硬化体が少なくと
    もセメント7.5〜65重量％、鉱物粉およびセラミツクス
    粉からなる群から選ばれた少なくとも１種の材料と砂と
    の混合物10〜85重量％および釉薬7.5〜80重量％を含有
    する請求項23記載の多孔性コンクリート積層成形体。
  26. 【請求項２６】少なくともセメント7.5〜65重量％、鉱
    物粉およびセラミツクス粉からなる群から選ばれた少な
    くとも１種の材料と砂との混合物10〜85重量％および釉
    薬7.5〜80重量％からなる配合混合物に水を加え、得ら
    れたセメントモルタルをプレフオーム法またはプレミツ
    クス法で発泡させて発泡セメントモルタルを製造し、こ
    の発泡セメントモルタルを注型して第１セメント層を形
    成し、前記発泡セメントスラリーを該第１セメント層に
    積層して第２セメント層を形成し、以下同様の操作を繰
    り返して複数のセメント層を形成し、これを脱型、焼結
    することを特徴とする多孔性コンクリート積層成形体の
    製造方法。
  27. 【請求項２７】最上層の前記発泡セメントモルタルを注
    型した後に、セメント7.5〜65重量％、鉱物粉およびセ
    ラミツクス粉からなる群から選ばれた少なくとも１種の
    材料と砂との混合物10〜85重量％および釉薬7.5〜80重
    量％からなる配合混合物に水を加え、得られたセメント
    モルタルを少なくとも最上層上に注型し、これを脱型し
    焼結することを特徴とする請求項26記載の多孔性コンク
    リート積層成形体の製造方法。
  28. 【請求項２８】前記セメントモルタルに気体を発生する
    発泡剤を加え発泡させて発泡セメントモルタルを製造
    し、この発泡セメントモルタルを注型して複数のセメン
    ト層を形成し、これを脱型、焼結する請求項26または27
    記載の多孔性コンクリート積層成形体の製造方法。
  29. 【請求項２９】前記セメントモルタルに加熱下に気体を
    発生する発泡剤を加えて得られたモルタル混合物を注型
    して複数のセメント層を形成し、これを脱型、焼結して
    前記発泡剤を発泡させる請求項26または27記載の多孔性
    コンクリート積層成形体の製造方法。
  30. 【請求項３０】前記セメントモルタルに可燃物または空
    孔形成材を加え、得られたモルタル混合物を注型して複
    数のセメント層を形成し、これを脱型、焼結する請求項
    26または27記載の多孔性コンクリート積層成形体の製造
    方法。
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