JPH09165251A - 軽量耐火構造材 - Google Patents
軽量耐火構造材Info
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- JPH09165251A JPH09165251A JP34888795A JP34888795A JPH09165251A JP H09165251 A JPH09165251 A JP H09165251A JP 34888795 A JP34888795 A JP 34888795A JP 34888795 A JP34888795 A JP 34888795A JP H09165251 A JPH09165251 A JP H09165251A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンクリートの半分以下の比重１．０前後の
軽量でありながら、ＡＬＣ板以上でコンクリートと同程
度か又はそれに近い充分な強度を保有し、高層の建築物
・大型の建造物を大巾に軽量に構築でき、しかも表面は
もろくなく、硬質で耐摩耗性・耐久性がある軽量耐火構
造材を提供する。 【解決手段】 早強セメントを５〜３８重量％、耐熱性
中空微小粒体を７〜２５重量％、石膏を１０〜２５重量
％、残りを平均比重１．５以下の軽量骨材とし、これを
水と混練して型枠に流し込んで使用する軽量耐火構造
材。
軽量でありながら、ＡＬＣ板以上でコンクリートと同程
度か又はそれに近い充分な強度を保有し、高層の建築物
・大型の建造物を大巾に軽量に構築でき、しかも表面は
もろくなく、硬質で耐摩耗性・耐久性がある軽量耐火構
造材を提供する。 【解決手段】 早強セメントを５〜３８重量％、耐熱性
中空微小粒体を７〜２５重量％、石膏を１０〜２５重量
％、残りを平均比重１．５以下の軽量骨材とし、これを
水と混練して型枠に流し込んで使用する軽量耐火構造
材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建造物・土木構造
体の躯体を構築するための軽量構造材及びその他の造形
物の成形の材料であって、水と混練して所要の型へ流し
込んで所要の形状に固化させる材料に関する。
体の躯体を構築するための軽量構造材及びその他の造形
物の成形の材料であって、水と混練して所要の型へ流し
込んで所要の形状に固化させる材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建造物・土木構造体の躯体は、広
くセメントを使用したコンクリートで構築されている。
このコンクリート構造体は、セメントと水と粗骨材と細
骨材を混練し、流し込んで所要の形状に硬化させるもの
であり、高い強度と耐久性がある所から構造物の躯体構
築に使用されている。しかしながら、このコンクリート
は、比重が２〜３であり、このコンクリートで高層構造
物を構築すると、コンクリート自体の重量だけで、大重
量の構造物となり、躯体壁・柱を肉厚にせねばならず高
層建造物・大型建造物の設計が難しいものとなってい
た。又、軽量な躯体構造材として、ＡＬＣ板が知られて
いるが、ＡＬＣ板はもろく、強度もコンクリートに比べ
ると低く、又表面が粗面でもろく損修を受け易いため、
ＡＬＣ板そのものを化粧床面・壁面とすることができ
ず、別に床材・化粧壁材を取付けるか、又はコンクリー
トを薄く流し込まねばならなかった。
くセメントを使用したコンクリートで構築されている。
このコンクリート構造体は、セメントと水と粗骨材と細
骨材を混練し、流し込んで所要の形状に硬化させるもの
であり、高い強度と耐久性がある所から構造物の躯体構
築に使用されている。しかしながら、このコンクリート
は、比重が２〜３であり、このコンクリートで高層構造
物を構築すると、コンクリート自体の重量だけで、大重
量の構造物となり、躯体壁・柱を肉厚にせねばならず高
層建造物・大型建造物の設計が難しいものとなってい
た。又、軽量な躯体構造材として、ＡＬＣ板が知られて
いるが、ＡＬＣ板はもろく、強度もコンクリートに比べ
ると低く、又表面が粗面でもろく損修を受け易いため、
ＡＬＣ板そのものを化粧床面・壁面とすることができ
ず、別に床材・化粧壁材を取付けるか、又はコンクリー
トを薄く流し込まねばならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のコンクリート構造物・ＡＬＣ板の問
題点を解消し、コンクリートの半分以下の比重１．０前
後の軽量でありながら、ＡＬＣ板以上でコンクリートと
同程度か又はそれに近い充分な強度を保有し、高層の建
造物・大型の建造物を大巾に軽量に構築でき、しかも表
面はもろくなく硬質で耐摩耗性があるという優れた軽量
耐火構造材を提供することにある。
する課題は、従来のコンクリート構造物・ＡＬＣ板の問
題点を解消し、コンクリートの半分以下の比重１．０前
後の軽量でありながら、ＡＬＣ板以上でコンクリートと
同程度か又はそれに近い充分な強度を保有し、高層の建
造物・大型の建造物を大巾に軽量に構築でき、しかも表
面はもろくなく硬質で耐摩耗性があるという優れた軽量
耐火構造材を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 １） セメントと骨材とを主原料とするセメント系構造
材であって、６〜２５重量％の割合で耐熱性中空微小粒
体を混合し、水で混練させて使用することを特徴とする
軽量耐火構造材 ２） 平均比重が１．５以下の軽量骨材を３０〜５５重
量％で、セメント１０〜５０重量％の割合で混合した前
記１）記載の軽量耐火構造材 ３） 中空微小粒体の粒度が４０〜２００ミクロンであ
る前記１）又は２）記載の軽量耐火構造材 ４） 中空微小粒体が、微粉状無煙炭を燃焼原料とする
ボイラーの煙滓になる過程で生成される酸化珪素と酸化
アルミニウムを主成分とする中空微小粒体である前記
１）〜３）何れか記載の軽量耐火構造材 ５） 石膏を１０〜２５重量％以上の割合で混入した前
記１）〜４）何れか記載の軽量耐火構造材 ６） セメントとして早強セメントを使用した前記１）
〜５）いずれか記載の軽量耐火構造材 ７） 早強セメントを１０〜５０重量％、耐熱性中空微
小粒体を６〜２５重量％、石膏を１０〜２５重量％混合
し、残りを平均比重が１．５以下の軽量骨材とし、これ
を水と混練させて使用することを特徴とする軽量耐火構
造材にある。
発明の構成は、 １） セメントと骨材とを主原料とするセメント系構造
材であって、６〜２５重量％の割合で耐熱性中空微小粒
体を混合し、水で混練させて使用することを特徴とする
軽量耐火構造材 ２） 平均比重が１．５以下の軽量骨材を３０〜５５重
量％で、セメント１０〜５０重量％の割合で混合した前
記１）記載の軽量耐火構造材 ３） 中空微小粒体の粒度が４０〜２００ミクロンであ
る前記１）又は２）記載の軽量耐火構造材 ４） 中空微小粒体が、微粉状無煙炭を燃焼原料とする
ボイラーの煙滓になる過程で生成される酸化珪素と酸化
アルミニウムを主成分とする中空微小粒体である前記
１）〜３）何れか記載の軽量耐火構造材 ５） 石膏を１０〜２５重量％以上の割合で混入した前
記１）〜４）何れか記載の軽量耐火構造材 ６） セメントとして早強セメントを使用した前記１）
〜５）いずれか記載の軽量耐火構造材 ７） 早強セメントを１０〜５０重量％、耐熱性中空微
小粒体を６〜２５重量％、石膏を１０〜２５重量％混合
し、残りを平均比重が１．５以下の軽量骨材とし、これ
を水と混練させて使用することを特徴とする軽量耐火構
造材にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のセメントは、普通ポルト
ランドセメントでも早強セメントいずれでもよいが、建
築・建造作業日数を短縮するため土木建築では早強セメ
ントの方が望ましい。耐熱性中空微小粒体は４０〜２０
０ミクロン程の粒度が望ましく、比重は０．２〜０．７
で軽量化を高めるには０．２〜０．４が効果的で望まし
い。微粉状無煙炭を燃焼原料とするボイラーの煙滓にな
る過程で生成される酸化珪素と酸化アルミニウムを主成
分とする比重が０．３程度の中空微小粒体を使用すると
コストを安価に且つ高い耐熱性で軽量のものにできる。
中空微小粒体の配合割合によって、軽量耐火構造材を水
で混練して成形したときの建造物（製品）の比重が、大
きく変化する。中空微小粒体が２５重量％近く混合する
と、比重が略０．７〜０．８程となり、かなり軽量とな
る。６重量％では比重が略１．４以上となる。又同時に
２５重量％近くでは圧縮強度が略９．３Ｎ／ｍｍ2以下
となり、強度が低いがこれでもＡＬＣ板よりやや高い程
度の強度であり、６重量％近くでは圧縮強度が２０．７
Ｎ／ｍｍ2以上で、５０Ｎ／ｍｍ2のコンクリート強度と
同程度のものもできる。よって、中空微小粒体は、製品
の比重と強度を考慮して、６〜２５重量％の混合割合が
実用的である。又、骨材は軽量骨材が軽量化するために
望ましく、そのときは３０〜５５重量％の混合割合がよ
く、又セメントは１０〜５０重量％の割合の混合割合が
実用的となる。次に、本発明では、石膏を混合するもの
と、混合させないタイプとがあるが、石膏を本発明の耐
火構造材に混合すると製品の耐火性が上昇する。石膏の
混合割合は、１０重量％以上から耐火性の効果が顕わ
れ、２５重量％を超えると製品強度が低下し、１０〜２
５重量％が効果的な割合である。本発明の軽量骨材は製
品の強度を高めながら普通骨材に比べ製品の比重を大き
く低下させることができる。本発明の軽量耐火構造材を
使用するには、本発明の軽量耐火構造材と水とを、１
０：２〜３．５程度の重量割合で混練し、型枠内又は床
面・壁材内に流し込み又は表面に塗布して使用する。こ
れによって比重が１．０前後で圧縮強度が９〜５０Ｎ／
ｍｍ2程の軽量の構造体、造形物を得ることができる。
これによって、高層建築物・大型土木建造物の全体重量
を半分以下にすることができる。
ランドセメントでも早強セメントいずれでもよいが、建
築・建造作業日数を短縮するため土木建築では早強セメ
ントの方が望ましい。耐熱性中空微小粒体は４０〜２０
０ミクロン程の粒度が望ましく、比重は０．２〜０．７
で軽量化を高めるには０．２〜０．４が効果的で望まし
い。微粉状無煙炭を燃焼原料とするボイラーの煙滓にな
る過程で生成される酸化珪素と酸化アルミニウムを主成
分とする比重が０．３程度の中空微小粒体を使用すると
コストを安価に且つ高い耐熱性で軽量のものにできる。
中空微小粒体の配合割合によって、軽量耐火構造材を水
で混練して成形したときの建造物（製品）の比重が、大
きく変化する。中空微小粒体が２５重量％近く混合する
と、比重が略０．７〜０．８程となり、かなり軽量とな
る。６重量％では比重が略１．４以上となる。又同時に
２５重量％近くでは圧縮強度が略９．３Ｎ／ｍｍ2以下
となり、強度が低いがこれでもＡＬＣ板よりやや高い程
度の強度であり、６重量％近くでは圧縮強度が２０．７
Ｎ／ｍｍ2以上で、５０Ｎ／ｍｍ2のコンクリート強度と
同程度のものもできる。よって、中空微小粒体は、製品
の比重と強度を考慮して、６〜２５重量％の混合割合が
実用的である。又、骨材は軽量骨材が軽量化するために
望ましく、そのときは３０〜５５重量％の混合割合がよ
く、又セメントは１０〜５０重量％の割合の混合割合が
実用的となる。次に、本発明では、石膏を混合するもの
と、混合させないタイプとがあるが、石膏を本発明の耐
火構造材に混合すると製品の耐火性が上昇する。石膏の
混合割合は、１０重量％以上から耐火性の効果が顕わ
れ、２５重量％を超えると製品強度が低下し、１０〜２
５重量％が効果的な割合である。本発明の軽量骨材は製
品の強度を高めながら普通骨材に比べ製品の比重を大き
く低下させることができる。本発明の軽量耐火構造材を
使用するには、本発明の軽量耐火構造材と水とを、１
０：２〜３．５程度の重量割合で混練し、型枠内又は床
面・壁材内に流し込み又は表面に塗布して使用する。こ
れによって比重が１．０前後で圧縮強度が９〜５０Ｎ／
ｍｍ2程の軽量の構造体、造形物を得ることができる。
これによって、高層建築物・大型土木建造物の全体重量
を半分以下にすることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
本発明の軽量耐火構造材の配合割合を表１，２，３に変
え、セメントとしては早強セメントを使用し、又中空微
小粒体として、無粉状無煙炭を燃焼原料とする火力発電
所ボイラーの煙滓になる過程で生成される粒度が４０〜
２００ミクロンで平均１００ミクロンの下記化学組成の
表４の中空微小粒体（表１〜３中、Ｍ．Ｂと略してい
る）を使用し、又石膏をかなりの割合で混入し、軽量骨
材として平均比重１．２５程の軽量骨材を使用した例で
ある。
本発明の軽量耐火構造材の配合割合を表１，２，３に変
え、セメントとしては早強セメントを使用し、又中空微
小粒体として、無粉状無煙炭を燃焼原料とする火力発電
所ボイラーの煙滓になる過程で生成される粒度が４０〜
２００ミクロンで平均１００ミクロンの下記化学組成の
表４の中空微小粒体（表１〜３中、Ｍ．Ｂと略してい
る）を使用し、又石膏をかなりの割合で混入し、軽量骨
材として平均比重１．２５程の軽量骨材を使用した例で
ある。
【０００７】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【０００８】表１，２，３の配合割合のものを水で混練
して固化させた材令日２８日の製品（テストピースＮＯ
−１，２，３）の比重と、圧縮強度は下記の結果であっ
た。 製 品 比 重 圧 縮 強 度 表１のテストピースＮＯ−１ １．２１ １４．６ Ｎ／ｍｍ2 表２のテストピースＮＯ−２ １．２９ ２０．７ Ｎ／ｍｍ2 表３のテストピースＮＯ−３ １．１２ ９．２９Ｎ／ｍｍ2 このテストピースＮＯ−１，２，３の比重は、従来のコ
ンクリートの略１／２でありながら、その圧縮強度はＡ
ＬＣ板の強度の３〜６倍であり、従来のコンクリートに
近いものであった。又いずれのテストピースとも耐火性
はコンクリートと同程かそれ以上のものが認められた。
又断熱性も優れているのが認められた。表面は艶があ
り、緻密で滑らかであり、仕上げすることなく壁面・床
面として使用可能である。中空微小粒体と石膏の配合比
率を低くし、セメントの比率を上昇させれば、従来のコ
ンクリートと同程度の強度にできる。
して固化させた材令日２８日の製品（テストピースＮＯ
−１，２，３）の比重と、圧縮強度は下記の結果であっ
た。 製 品 比 重 圧 縮 強 度 表１のテストピースＮＯ−１ １．２１ １４．６ Ｎ／ｍｍ2 表２のテストピースＮＯ−２ １．２９ ２０．７ Ｎ／ｍｍ2 表３のテストピースＮＯ−３ １．１２ ９．２９Ｎ／ｍｍ2 このテストピースＮＯ−１，２，３の比重は、従来のコ
ンクリートの略１／２でありながら、その圧縮強度はＡ
ＬＣ板の強度の３〜６倍であり、従来のコンクリートに
近いものであった。又いずれのテストピースとも耐火性
はコンクリートと同程かそれ以上のものが認められた。
又断熱性も優れているのが認められた。表面は艶があ
り、緻密で滑らかであり、仕上げすることなく壁面・床
面として使用可能である。中空微小粒体と石膏の配合比
率を低くし、セメントの比率を上昇させれば、従来のコ
ンクリートと同程度の強度にできる。
【０００９】
【発明の効果】以上の様に、本願発明によれば、従来の
コンクリートの１／２以下の比重１．０前後の軽量であ
りながら、従来のコンクリートと同程度又はこれに近い
充分な強度を有し、表面も硬質であり、表面はもろいも
のでなく耐摩耗性上優れたものにできた。これを使用す
ることで建造物の躯体重量を半分程低減ができ、安価に
且つ高層の建造物を可能とする。更に、石膏の混入する
ことで耐火性を高めることもできる。又建造物以外の従
来のコンクリート製品と代替的に使用でき、強度・耐火
性に優れた軽量の造形物を可能とする。
コンクリートの１／２以下の比重１．０前後の軽量であ
りながら、従来のコンクリートと同程度又はこれに近い
充分な強度を有し、表面も硬質であり、表面はもろいも
のでなく耐摩耗性上優れたものにできた。これを使用す
ることで建造物の躯体重量を半分程低減ができ、安価に
且つ高層の建造物を可能とする。更に、石膏の混入する
ことで耐火性を高めることもできる。又建造物以外の従
来のコンクリート製品と代替的に使用でき、強度・耐火
性に優れた軽量の造形物を可能とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 22:14） 111:28 111:40
Claims (7)
- 【請求項１】 セメントと骨材とを主原料とするセメン
ト系構造材であって、６〜２５重量％の割合で耐熱性中
空微小粒体を混合し、水で混練させて使用することを特
徴とする軽量耐火構造材。 - 【請求項２】 平均比重が１．５以下の軽量骨材を３０
〜５５重量％で、セメント１０〜５０重量％の割合で混
合した請求項１記載の軽量耐火構造材。 - 【請求項３】 中空微小粒体の粒度が４０〜２００ミク
ロンである請求項１又は２記載の軽量耐火構造材。 - 【請求項４】 中空微小粒体が、微粉状無煙炭を燃焼原
料とするボイラーの煙滓になる過程で生成される酸化珪
素と酸化アルミニウムを主成分とする中空微小粒体であ
る請求項１〜３何れか記載の軽量耐火構造材。 - 【請求項５】 石膏を１０〜２５重量％以上の割合で混
入した請求項１〜４何れか記載の軽量耐火構造材。 - 【請求項６】 セメントとして早強セメントを使用した
請求項１〜５いずれか記載の軽量耐火構造材。 - 【請求項７】 早強セメントを１０〜５０重量％、耐熱
性中空微小粒体を６〜２５重量％、石膏を１０〜２５重
量％混合し、残りを平均比重が１．５以下の軽量骨材と
し、これを水と混練させて使用することを特徴とする軽
量耐火構造材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34888795A JP3030495B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 軽量耐火構造材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34888795A JP3030495B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 軽量耐火構造材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165251A true JPH09165251A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3030495B2 JP3030495B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=18400062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34888795A Expired - Fee Related JP3030495B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 軽量耐火構造材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030495B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP34888795A patent/JP3030495B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3030495B2 (ja) | 2000-04-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |