JPH0816036B2 - 軽量気泡コンクリ−トの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は起泡剤を用いた軽量気泡コンクリートの製造
方法の改良に関する。

〔従来の技術〕

一般に軽量気泡コンクリートパネルは、粉砕された硅
砂、硅石等の硅酸質原料と、石灰及びセメント等の石灰
質原料に、水を適当な割合に混合しこれに発泡剤として
金属アルミニウム粉末を加えて撹拌し、このスラリーを
補強鉄筋を垂直方向にセツトした型枠内に流し込んで発
泡させ、半硬化状態になつたときに所望の厚さになるよ
うに垂直方向にワイヤを張設した切断装置により切断す
るか、又は半硬化状態のケーキを90゜横転させて水平に
ワイヤを張設した切断装置で切断し、オートクレーブ養
生して製品としている。

このようにして発泡剤を用いて原料スラリーを発泡さ
せる場合には、含有する気泡の均一性から製造用型枠の
深さには限度があり、通常約60cmのものが使用されてい
るため製品の軽量気泡コンクリート以下ALCと云う）パ
ネルの幅は60cmが限度となつている。

これ以上の広幅パネルを製造するためには、型枠内に
補強鉄筋を水平に保持して原料スラリーを流し込んで発
泡半硬化させた後、これを水平方向に切断して所望の厚
さにするか、あるいは所望厚の深さの型枠により一枚宛
成形させることが必要である。然しながら原料スラリー
の発泡による動きは下から上へと膨潤するため、配置さ
れた補強鉄筋の直上部分は発泡物によつて充分充填され
ないことがあり、且つ補強鉄筋が主として水平に配置さ
れているときは、同一垂直面で短かいピツチで鉄筋が存
在することとなり、この為鉄筋直上の発泡物の充填が不
完全になつたり、気泡の乱れる機会が多く、且つ鉄筋か
らパネルの厚さ方向の平面までの距離が小さいため鉄筋
直上部の充填不完全の影響がパネル表面に出易く、製品
表面に気泡の連続した部分が表われ、鉄筋とコンクリー
トとの付着強度の低下が起こりパネルの強度自体にも重
大な影響を与えることがあつた。

一方補強鉄筋を主として垂直方向に型枠内に配置した
場合は、同一垂直面での鉄筋ピツチは大きいため、鉄筋
ピツチが小さいことによる問題は殆どなく、又鉄筋から
パネル側面までの距離も厚さ方向の距離に比して大であ
るのでパネル外観を損なうようなことがなかつた。

そこで広幅パネルを製造する場合のように、補強鉄筋
を水平に型枠内に配置するような場合には、アルミニウ
ム粉のような発泡剤を使用することなく起泡剤を使用し
て泡を含有したコンクリート材料のスラリーを調整して
これを用いる方法が採られていた。

即ち起泡剤を含む水溶液に空気を吹込んで泡を生成せ
しめて、この泡の必要量をセメント及びその他の材料を
混合したスラリー中に混入するか、或いは起泡剤を含む
水溶液とセメントその他の材料を含むスラリーを混合し
て、これに必要量の空気を吹込んで気泡を含有するコン
クリート材料スラリーを調整し、これを型枠中に流し込
んで半硬化させた後、必要に応じて切断を行ないオート
クレーブ中で高温高圧蒸気養生して製品としていた。

起泡剤を用いて気泡を含有するコンクリート材料スラ
リーを型枠内に注入すれば、発泡に伴なう前記した問題
点は解消されるが、起泡剤による泡は泡のサイズが小さ
く、泡のサイズが小さいとオートクレーブ中で高温高圧
養生をする際に蒸気が材料中心部迄完全に行き亘るのに
アルミニウムのような気泡剤を用いた時よりも時間がか
かり、オートクレーブ養生のための時間が長くかかるだ
けでなく、ときとしては爆裂を起こして部分的に空洞部
分ができて製品の歩留りが悪くなり、製品の圧縮強度が
やや不十分であること、吸水性が大きい、等の問題点が
あつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前記の問題を解決した起泡剤を使用する軽量
気泡コンクリートの製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこの目的を達成するために、起泡剤により含
有させる泡の量を若干減少させ、コンクリートスラリー
には発泡剤としてのアルミニウムを少量添加して発泡さ
せるようにしたものであつて、アルミニウムにより生成
する気泡の体積が軽量気泡コンクリート中に含有する全
気泡の体積の15〜50％となるようにアルミニウム粉を添
加するように構成したものである。

アルミニウムにより生成する気泡の体積が、全気泡の
体積に占める割合の15％以下ではアルミニウムを添加し
て性質を改善する効果が不十分であり、50％を超えると
従来技術で述べた補強鉄筋を水平に配置してアルミニウ
ムにより発泡させた場合の欠点が現われてくるので避け
るべきである。

使用する起泡剤はコハク酸のカリウム塩、マレイン化
樹脂、高級アルコールの硫酸塩、動物性蛋白質の部分加
水分解物、ポリオキシエチレン基を含むエーテル型非イ
オン界面活性剤等が使用できるが、この中で特に動物性
蛋白質の部分加水分解物又は、発明者等が特願昭60−24
3707号で出願したアルカノールアミド型非イオン界面活
性剤とポリオキシエチレン基を含むエーテル型非イオン
界面活性剤との混合物を用いることが気泡の安定性が高
く強靭であつて好ましい。

これら界面活性剤の使用量は、コンクリート材料中の
セメント、結合剤あるいは増量剤の種類及び配合比、所
望する軽量気泡コンクリートの嵩比重、混練水量等によ
り異なり、一律に規定することはできないが、通常混練
水に対して内割りで0.05重量％以上使用することが好ま
しく、更に好ましくは0.07〜0.8重量％程度である。

又、アルミニウム粉の使用量は目的とする製品の嵩比
重によつても異なるが例えば嵩比重0.5の製品とする場
合は原料固形分重量に対して0.01〜0.04重量％程度とな
る。

本発明を実施するに当つては、起泡剤を含む水溶液を
予め撹拌又は通気等の手段によつて起泡させた後、これ
をコンクリート材料スラリーと混合して気泡を包含させ
るプレオーミング法と、起泡剤を含む水溶液とコンクリ
ート材料の混合作業時にスラリー中に気泡を包含させる
ミツクスフオーミング法とがあり、いずれの方法も採用
できるが、工場における操業では均質な泡の含有物が得
やすいと云う点でプレフオーミング法が有利である。

軽量気泡コンクリートの原材料であるセメント、その
他の材料としてはセメントのみでも良いが、通常は更に
セメント以外の材料として例えば硅石、硅砂、石灰、高
炉水砕スラグ、石膏類、砂及び製品の生産過程で発生す
る屑などが使用される。勿論これらを必ずしもすべて使
用する必要はなく、任意の成分を選択すれば良く、又必
要に応じこれ以外の材料を使用することもできる。

〔作用〕

本発明に従えば軽量気泡コンクリート中に含有される
気泡のうち、その一部はアルミニウムにより発泡したも
のが含まれるため、このアルミニウムにより生成した泡
は起泡剤による泡よりも大であり且つその気泡のサイズ
も不均一であり、この泡が起泡剤による小さな泡の各所
にほぼ均等に分散されるためオートクレーブ養生時にも
蒸気の内部への浸透性が良く、爆裂等の現象が防がれ、
又アルミニウムの発泡による気泡の量がアルミニウムの
みによる気泡の生成の場合に比して半分ないしそれ以下
であるので発泡による補強筋直上の充填不十分の問題も
殆ど問題とならず、且つ圧縮強度も満足すべき値が出現
できる。

〔実施例〕

以下実施例について説明する。

実施例１ 起泡剤として動物性蛋白質の部分加水分解物を主成分
とするフオーミツクスC₂（商品名：ハマノ工業社製）を
水で20倍に希釈した水溶液を調整し、これを起泡機を通
して気泡を作成した。

他方、硅石29重量部、セメント20重量部、生石灰５重
量部、石膏５重量部と、発泡剤としてのアルミニウム粉
を0.01〜0.036重量部とを41重量部の水に加え撹拌混合
してコンクリート材料スラリーを調整し、前記の気泡を
嵩比重0.5の軽量気泡コンクリート中に含有する全気泡
の体積の85〜50％となるような量だけ混合し、又比較例
としてアルミニウム粉を全く使用しないか又はアルミニ
ウム粉を更に多く加え、あるいは気泡を全く混入しない
で、気泡剤による気泡の体積が全気泡の体積の100％又
は50％以下０％までのスラリーを調整し、このスラリー
を幅1200mm、長さ2400mm、深さ125mmの平板型枠内に、
パネル用の補強鉄筋として直径5.5mmの鉄筋を引張側は
５本、圧縮側は３本の縦筋と、これに交差する横筋５本
を溶接して籠型にしたものを配置して流し込んだ。４時
間放置後、表面を厚さが100mmになるように掻取り、常
法によりオートクレーブ養生を行つた。オートクレーブ
養生後の製品は外観検査及びJIS A 5416,7に従つて試験
片を切り出し圧縮強度を測定した。得られた製品の嵩比
重は0.5±0.03であり、圧縮強度の値は比重を0.5に補正
してこれらの結果を第１表に示す。

上表に示すように試験No.1〜４のアルミニウム粉によ
る泡比率100〜60％のものは補強鉄筋直上部に連続的に
空洞部ができ、パネル表面の外観上にも影響があらわ
れ、又パネルとしての耐力も劣ることとなる。試験No.8
のアルミニウム粉を使用しないものは気泡径1mm以下が
殆どで非常に細かく、オートクレーブ養生中の蒸気の浸
透が悪く、減圧時に無数のクラツクが入つたり、クラツ
クが発達して破壊にまで至つた。これに対し実施例に相
当する試験No.5〜７のアルミニウム粉による泡比率15〜
50％のものは爆裂がなく表面状態も良好で圧縮強度の値
も満足すべきものであり、No.7は表面に僅かなヘヤクラ
ツクがあつたが実用上差支えない程度のものであつた。

実施例２ 起泡剤としてアルカノールアミド型非イオン界面活性
剤であるアミゾールCDE（商品名：川研フアインケミカ
ル社製）とポリオキシエチレン基を含むエーテル型非イ
オン界面活性剤であるエマルゲン120（商品名：花王
製）とを重量比で6:4に混合し３重量％の水溶液を調整
し、これを起泡機を通して気泡を作成した。他方硅石25
重量部、セメント23重量部、生石灰４重量部、石膏５重
量部と発泡剤としてのアルミニウム粉の必要量とを43重
量部の水に加え撹拌混合してコンクリート材料スラリー
を調整し、前記の気泡を嵩比重0.5の軽量気泡コンクリ
ート中に含有する全気泡の体積の30〜100％となるよう
な量だけ混合した。このスラリーを幅1800mm、長さ2400
mm、深さ125mmの平板型枠内にパネル用の補強筋として
直径5.5mmの鉄筋を引張側は７本、圧縮側は４本の縦筋
と、これに交差する横筋５本を溶接して籠型にしたもの
を配置して流し込み、以下実施例１に記載の方法に従つ
てパネルを得て試験を行なつた。結果を第２表に示す。

上表に示すように本発明の範囲の試験No.11〜13のも
のは爆裂がなく表面状態良好で圧縮強度の値も満足すべ
きものであつた。しかし試験No.14のアルミニウムを全
く使用しないものは、この例の起泡剤の使用では爆裂は
起らず表面状態は良かつたが圧縮強度においてやゝ劣
り、又アルミニウムによる泡の多いものか、アルミニウ
ムによる泡のみのNo.9、10においては実施例１で述べた
と同様な欠陥が表われた。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明方法によれば広幅
の軽量気泡コンクリートパネルを製造するときのよう
に、補強筋が短かいピツチで垂直方向に配置されてい
て、アルミニウムのような発泡剤による原料スラリーの
膨潤を部分的に妨げるような場合に使用される、起泡剤
により気泡を含んだ原料スラリーによる欠点をカバー
し、発泡剤による長所を補なつて品質の良い強度のある
軽量気泡コンクリートを製造することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】起泡剤を含む水溶液を起泡する前、又は起
   泡せしめた後、該水溶液とセメント及び他の材料よりな
   るコンクリート材料を混合して気泡を包含するコンクリ
   ート材料スラリーを調整し、該スラリーを型枠に流し込
   み、成形、硬化することにより軽量気泡コンクリートを
   製造する方法において、発泡剤としてアルミニウム粉を
   コンクリート材料中に添加して、アルミニウムにより生
   成する気泡の体積が軽量気泡コンクリート中に含有する
   全気泡の体積の15〜50％となるようにアルミニウム粉を
   添加することを特徴とする軽量気泡コンクリートの製造
   方法。
2. 【請求項２】起泡剤は動物性蛋白質の部分加水分解物で
   ある特許請求の範囲（１）項に記載の軽量気泡コンクリ
   ートの製造方法。
3. 【請求項３】起泡剤はアルカノールアミド型非イオン界
   面活性剤とエーテル型非イオン界面活性剤との混合物で
   ある特許請求の範囲（１）項に記載の軽量気泡コンクリ
   ートの製造方法。