JPH09309772A - セラミックスブロック - Google Patents
セラミックスブロックInfo
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- JPH09309772A JPH09309772A JP8129647A JP12964796A JPH09309772A JP H09309772 A JPH09309772 A JP H09309772A JP 8129647 A JP8129647 A JP 8129647A JP 12964796 A JP12964796 A JP 12964796A JP H09309772 A JPH09309772 A JP H09309772A
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- Japan
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- ceramic block
- block according
- aggregate
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- boron oxide
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators or shrinkage compensating agents
- C04B22/0013—Boron compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】曲げ強度と透水性に優れ焼成温度範囲が広いセ
ラミックスブロックを得る。 【解決手段】酸化ホウ素の含有量をセラミックスブロッ
ク全体の０．０１〜１５ｗｔ％とする。
ラミックスブロックを得る。 【解決手段】酸化ホウ素の含有量をセラミックスブロッ
ク全体の０．０１〜１５ｗｔ％とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスブロ
ックに関し、特に、道路、公園、広場、駐車場、建物外
構、その他公共場所などの舗装に適した透水性セラミッ
クスブロックに関する。
ックに関し、特に、道路、公園、広場、駐車場、建物外
構、その他公共場所などの舗装に適した透水性セラミッ
クスブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】舗装用セラミックスブロックに関して
は、すでに種々提案されている。特に、透水性セラミッ
クスブロックは、道路、公園、広場、建物外構、駐車
場、その他公共場所などの舗装に適しており、検討が進
んでいる。例えば、骨材として、天然石の砕石を使った
セラミックスブロックとしては特公平５−１６３９１号
公報があり、特開平７−３３１６０１号公報には花崗岩
を骨材の主成分として使用するセラミックスブロックが
記載されている。しかし、花崗岩には熱的に異常膨脹特
性を持つ石英分が多いため、焼成（冷却）工程でクラッ
クが発生しやすく、曲げ強度などのセラミックスブロッ
クとしての実用特性が低下しがちであった。
は、すでに種々提案されている。特に、透水性セラミッ
クスブロックは、道路、公園、広場、建物外構、駐車
場、その他公共場所などの舗装に適しており、検討が進
んでいる。例えば、骨材として、天然石の砕石を使った
セラミックスブロックとしては特公平５−１６３９１号
公報があり、特開平７−３３１６０１号公報には花崗岩
を骨材の主成分として使用するセラミックスブロックが
記載されている。しかし、花崗岩には熱的に異常膨脹特
性を持つ石英分が多いため、焼成（冷却）工程でクラッ
クが発生しやすく、曲げ強度などのセラミックスブロッ
クとしての実用特性が低下しがちであった。
【０００３】一方、特開平７−１５７３６０号公報で
は、安山岩系の粉末を焼成してセラミックスブロックを
製造する方法について記載されている。しかしながら、
この方法では、強度が高いセラミックスブロックが得ら
れるものの、細かい粉末を使用するため焼結が進みやす
く透水性はほとんど発現しない。
は、安山岩系の粉末を焼成してセラミックスブロックを
製造する方法について記載されている。しかしながら、
この方法では、強度が高いセラミックスブロックが得ら
れるものの、細かい粉末を使用するため焼結が進みやす
く透水性はほとんど発現しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る欠点を改良し、曲げ強度と透水性に優れるセラミック
スブロックを提供することにある。
る欠点を改良し、曲げ強度と透水性に優れるセラミック
スブロックを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、曲げ強度
と透水性に優れるセラミックスブロックを鋭意検討した
結果、本発明を達成した。
と透水性に優れるセラミックスブロックを鋭意検討した
結果、本発明を達成した。
【０００６】すなわち、本発明は、酸化ホウ素の含有量
がセラミックスブロック全体の０．０１〜１５ｗｔ％で
あるセラミックスブロックに関する。
がセラミックスブロック全体の０．０１〜１５ｗｔ％で
あるセラミックスブロックに関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】セラミックスブロックの実用上重
要な要素である曲げ強度を発現するためには、骨材と焼
結バインダが一体化することが必要であり、そのために
は、骨材と焼結バインダの融点差をコントロールして、
最適焼成温度範囲を広くすることが適当である。
要な要素である曲げ強度を発現するためには、骨材と焼
結バインダが一体化することが必要であり、そのために
は、骨材と焼結バインダの融点差をコントロールして、
最適焼成温度範囲を広くすることが適当である。
【０００８】本発明は、これらの目的のため、酸化ホウ
素をセラミックスブロック全体の０．０１〜１５ｗｔ％
含有するセラミックスブロックである。酸化ホウ素は、
骨材の熔化を低温域へ拡大するために有効である。酸化
ホウ素が０．０１ｗｔ％未満では、焼成幅が狭くなり、
骨材の分解温度とセラミックスブロックの強度が発現す
る温度が近接するので、曲げ強度の低下など実用面で問
題がある。さらに、酸化ホウ素が１５ｗｔ％を越えると
骨材そのものが軟化しやすく製品のセラミックスブロッ
クの寸法安定性が悪くなる。本発明においては、酸化ホ
ウ素としては、Ｂ2 Ｏ3 が好ましい。
素をセラミックスブロック全体の０．０１〜１５ｗｔ％
含有するセラミックスブロックである。酸化ホウ素は、
骨材の熔化を低温域へ拡大するために有効である。酸化
ホウ素が０．０１ｗｔ％未満では、焼成幅が狭くなり、
骨材の分解温度とセラミックスブロックの強度が発現す
る温度が近接するので、曲げ強度の低下など実用面で問
題がある。さらに、酸化ホウ素が１５ｗｔ％を越えると
骨材そのものが軟化しやすく製品のセラミックスブロッ
クの寸法安定性が悪くなる。本発明においては、酸化ホ
ウ素としては、Ｂ2 Ｏ3 が好ましい。
【０００９】酸化ホウ素成分の調整には、例えば、硼素
分を含有する釉薬やフリットの粉状物、ホウ砂、ホウ酸
などを用いることができる。ホウ砂、ホウ酸について
は、無水物でもよく、結晶水を含んだものでも良い。あ
るいはアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸系ガラスな
ど硼素分を含有するガラス物質の粉状物あるいは繊維状
物を使用することもできる。ホウケイ酸系ガラスの例と
しては、ガラス繊維、パイレックスガラス、光学ガラ
ス、医薬品のアンプルガラスの回収品またはバ−ジンガ
ラス粉末あるいは繊維状物などがある。さらに、あらか
じめ、骨材中に酸化ホウ素成分を含むものを使用して、
セラミックスブロック中の酸化ホウ素含有量をして、セ
ラミックスブロック中の酸化ホウ素含有量を調整するこ
とができる。
分を含有する釉薬やフリットの粉状物、ホウ砂、ホウ酸
などを用いることができる。ホウ砂、ホウ酸について
は、無水物でもよく、結晶水を含んだものでも良い。あ
るいはアルミノケイ酸塩ガラス、ホウケイ酸系ガラスな
ど硼素分を含有するガラス物質の粉状物あるいは繊維状
物を使用することもできる。ホウケイ酸系ガラスの例と
しては、ガラス繊維、パイレックスガラス、光学ガラ
ス、医薬品のアンプルガラスの回収品またはバ−ジンガ
ラス粉末あるいは繊維状物などがある。さらに、あらか
じめ、骨材中に酸化ホウ素成分を含むものを使用して、
セラミックスブロック中の酸化ホウ素含有量をして、セ
ラミックスブロック中の酸化ホウ素含有量を調整するこ
とができる。
【００１０】本発明のセラミックスブロックは好ましく
は二層構造を有するが、この場合、セラミックスブロッ
クの基層部分を構成する酸化ホウ素の含有量は、基層部
分全体の０．１〜１０ｗｔ％であることが好ましい。
は二層構造を有するが、この場合、セラミックスブロッ
クの基層部分を構成する酸化ホウ素の含有量は、基層部
分全体の０．１〜１０ｗｔ％であることが好ましい。
【００１１】骨材と焼結バインダの融点は、基本的には
骨材とバインダの化学組成で決まる。融点を決める第一
因子は、アルカリ分（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ、及び、ＣａＯ
＋ＭｇＯ）であり、好ましくは、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）
が１〜１２ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が０．１〜１５
ｗｔ％である。（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）が１ｗｔ％未満、
あるいは、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が、０．１ｗｔ％未満で
は、融点が高くなり強度が上がりにくくなる傾向があ
る。また、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）が１２ｗｔ％をこえ
る、あるいは、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が１５ｗｔ％を越え
ると融点は低くなるが焼結が急激に進みやすく、寸法安
定性が悪くなる傾向がある。これらのアルカリ分は、骨
材またはバインダの配合で調節してもよいし、必要に応
じて、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩類や炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウムなどの添加剤を添加することもできる。
骨材とバインダの化学組成で決まる。融点を決める第一
因子は、アルカリ分（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ、及び、ＣａＯ
＋ＭｇＯ）であり、好ましくは、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）
が１〜１２ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が０．１〜１５
ｗｔ％である。（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）が１ｗｔ％未満、
あるいは、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が、０．１ｗｔ％未満で
は、融点が高くなり強度が上がりにくくなる傾向があ
る。また、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）が１２ｗｔ％をこえ
る、あるいは、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が１５ｗｔ％を越え
ると融点は低くなるが焼結が急激に進みやすく、寸法安
定性が悪くなる傾向がある。これらのアルカリ分は、骨
材またはバインダの配合で調節してもよいし、必要に応
じて、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩類や炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグ
ネシウムなどの添加剤を添加することもできる。
【００１２】また、ＳｉＯ2 成分は、好ましくは、４５
〜８０ｗｔ％である。４５ｗｔ％未満では、焼成時に骨
材と焼結バインダの熔化がおこりにくく強度が発現しに
くくなり、また、８０ｗｔ％を越えると、焼結時の粘度
が高くなるため、熔化が妨害されるし、フリ−の石英が
多く、焼成（冷却）工程で冷め割れが発生しやすくな
り、強度が低くなる傾向がある。
〜８０ｗｔ％である。４５ｗｔ％未満では、焼成時に骨
材と焼結バインダの熔化がおこりにくく強度が発現しに
くくなり、また、８０ｗｔ％を越えると、焼結時の粘度
が高くなるため、熔化が妨害されるし、フリ−の石英が
多く、焼成（冷却）工程で冷め割れが発生しやすくな
り、強度が低くなる傾向がある。
【００１３】本発明のセラミックスブロックは、骨材と
して、好ましくは、陶磁器セルベン、鉄鋼スラグ、焼却
処理スラグ、堆積岩質の砕石、変成岩質の砕石、火成岩
質の砕石、深成岩質の砕石があげられ、これらの中で一
種類の骨材を選択して使用することもできるし、もしく
は二種類あるいはそれ以上の種類の骨材を混合して用い
ることもできる。
して、好ましくは、陶磁器セルベン、鉄鋼スラグ、焼却
処理スラグ、堆積岩質の砕石、変成岩質の砕石、火成岩
質の砕石、深成岩質の砕石があげられ、これらの中で一
種類の骨材を選択して使用することもできるし、もしく
は二種類あるいはそれ以上の種類の骨材を混合して用い
ることもできる。
【００１４】陶磁器セルベンとしては、タイルセルベ
ン、瓦セルベン、碍子セルベン、衛生陶器セルベン、耐
火物シャモットなどがある。また、鉄鋼スラグとしては
徐冷スラグ、水砕スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグな
どがある。さらに、焼却処理スラグとしては、例えば、
下水汚泥溶融スラグ、各種廃棄物焼却処理スラグ、下水
汚泥焼却処理スラグなどがある。堆積岩としては、例え
ば、レキ岩、砂岩、泥質岩、凝灰岩など種々のものが用
いられる。変成岩としては、例えば、ホルンフェルス、
千枚岩、片岩、片麻岩、大理石などがある。火成岩とし
ては、玄武岩、流紋岩、閃緑岩、ハンレイ岩、ヒン岩、
輝緑岩や輝石安山岩、石英安山岩などの各種安山岩など
が用いられる。また、その他深成岩があるが、種類は特
には限定されるものではない。その他、骨材として、フ
ライアッシュ、下水道焼却灰、ＡＬＣ粉砕物などの物質
をを添加することも可能である。
ン、瓦セルベン、碍子セルベン、衛生陶器セルベン、耐
火物シャモットなどがある。また、鉄鋼スラグとしては
徐冷スラグ、水砕スラグ、転炉スラグ、電気炉スラグな
どがある。さらに、焼却処理スラグとしては、例えば、
下水汚泥溶融スラグ、各種廃棄物焼却処理スラグ、下水
汚泥焼却処理スラグなどがある。堆積岩としては、例え
ば、レキ岩、砂岩、泥質岩、凝灰岩など種々のものが用
いられる。変成岩としては、例えば、ホルンフェルス、
千枚岩、片岩、片麻岩、大理石などがある。火成岩とし
ては、玄武岩、流紋岩、閃緑岩、ハンレイ岩、ヒン岩、
輝緑岩や輝石安山岩、石英安山岩などの各種安山岩など
が用いられる。また、その他深成岩があるが、種類は特
には限定されるものではない。その他、骨材として、フ
ライアッシュ、下水道焼却灰、ＡＬＣ粉砕物などの物質
をを添加することも可能である。
【００１５】本発明に用いられる骨材の粒度構成は、と
くに限定されないが、例えば２．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の
ものと、２．５ｍｍアンダ−の細かいものとを適当に組
み合わせて用いる。粗い粒子のみでは、透水性はあがる
が強度が実用レベルにはならず、一方細かい粒子のみで
は、強度はあがるが透水性は低い傾向がある。
くに限定されないが、例えば２．５ｍｍ〜５ｍｍ程度の
ものと、２．５ｍｍアンダ−の細かいものとを適当に組
み合わせて用いる。粗い粒子のみでは、透水性はあがる
が強度が実用レベルにはならず、一方細かい粒子のみで
は、強度はあがるが透水性は低い傾向がある。
【００１６】本発明のセラミックスブロックは、骨材の
表面付近が焼結バインダによって、実質的に熔化される
ことが好ましく、このことによって、実用上重要な要素
である曲げ強度を発現する。さらに、実質的に熔化され
ることにより骨材と焼結バインダが一体化されることに
より、骨材と焼結バインダの界面で、化学組成が、骨材
単独の組成から、焼結バインダ単独の組成へと連続的に
変化していることが好ましい。
表面付近が焼結バインダによって、実質的に熔化される
ことが好ましく、このことによって、実用上重要な要素
である曲げ強度を発現する。さらに、実質的に熔化され
ることにより骨材と焼結バインダが一体化されることに
より、骨材と焼結バインダの界面で、化学組成が、骨材
単独の組成から、焼結バインダ単独の組成へと連続的に
変化していることが好ましい。
【００１７】また、本発明では、焼結バインダを種々選
択して、組成を調整し、また、骨材の種類に応じて添加
量を決めることができる。焼結バインダとしては、例え
ば、各種釉薬類、フリット粉末、各種ガラス粉などがあ
る。種類としては、特に限定するものではないが、例え
ば板ガラス、ビンガラスの粉砕物などを用いられる。粒
度としては１ｍｍアンダ−程度のものが好ましい。その
他水ガラスを併用することも有効である。
択して、組成を調整し、また、骨材の種類に応じて添加
量を決めることができる。焼結バインダとしては、例え
ば、各種釉薬類、フリット粉末、各種ガラス粉などがあ
る。種類としては、特に限定するものではないが、例え
ば板ガラス、ビンガラスの粉砕物などを用いられる。粒
度としては１ｍｍアンダ−程度のものが好ましい。その
他水ガラスを併用することも有効である。
【００１８】骨材の融点は、焼結バインダの融点より高
いことが必要であるが、骨材の種類と焼結バインダの種
類を適当に選択することにより、融点の差を、１００℃
〜７００℃にするのが適当である。融点差が小さいと、
最適焼成範囲が狭くなる。逆に融点差が大きいと、バイ
ンダによる骨材の熔化がおこりにくく強度が上がりにく
くなる。
いことが必要であるが、骨材の種類と焼結バインダの種
類を適当に選択することにより、融点の差を、１００℃
〜７００℃にするのが適当である。融点差が小さいと、
最適焼成範囲が狭くなる。逆に融点差が大きいと、バイ
ンダによる骨材の熔化がおこりにくく強度が上がりにく
くなる。
【００１９】また焼結バインダによる骨材の熔化を助け
る添加剤として、例えば長石類、陶石、パイロフィライ
ト、タルク、ドロマイト、炭カル、石灰石、ワラストナ
イト、各種セメント、ベントナイト、ペンニナイト、セ
ピオライト、カオリン、バ−ミキュライト、カオリン、
粘土などの粉末を添加することが出来る。このなかでタ
ルク、ドロマイト、炭カル、石灰石、ワラストナイトな
どの添加が好ましい。
る添加剤として、例えば長石類、陶石、パイロフィライ
ト、タルク、ドロマイト、炭カル、石灰石、ワラストナ
イト、各種セメント、ベントナイト、ペンニナイト、セ
ピオライト、カオリン、バ−ミキュライト、カオリン、
粘土などの粉末を添加することが出来る。このなかでタ
ルク、ドロマイト、炭カル、石灰石、ワラストナイトな
どの添加が好ましい。
【００２０】本発明の透水性ブロックは、好ましくは二
層構造を有する。通常ブロックの厚みは４０ｍｍ〜１０
０ｍｍであり、表層の厚みは任意に調節できるが、ブロ
ック全体の厚みに対して通常５％〜２０％位の範囲にす
るのがよい。透水性ブロックの実用特性である曲げ強
度、耐衝撃性については、実質的に基層部分で決まる。
従って、基層部分の骨材およびバインダの配合調整によ
って、化学組成を規定するようにするのが好ましい。一
方表層部については、例えば陶磁器の粉砕物など、任意
の骨材を用いる事ができる。また、粒度も任意に選ぶこ
とができる。意匠を向上するため、種々の無機系顔料や
斑点材などを加えることができる。
層構造を有する。通常ブロックの厚みは４０ｍｍ〜１０
０ｍｍであり、表層の厚みは任意に調節できるが、ブロ
ック全体の厚みに対して通常５％〜２０％位の範囲にす
るのがよい。透水性ブロックの実用特性である曲げ強
度、耐衝撃性については、実質的に基層部分で決まる。
従って、基層部分の骨材およびバインダの配合調整によ
って、化学組成を規定するようにするのが好ましい。一
方表層部については、例えば陶磁器の粉砕物など、任意
の骨材を用いる事ができる。また、粒度も任意に選ぶこ
とができる。意匠を向上するため、種々の無機系顔料や
斑点材などを加えることができる。
【００２１】本発明のセラミックスブロックは、曲げ強
度に優れ、通常、５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の強度を有す
る。また、耐衝撃性にもすぐれる。
度に優れ、通常、５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の強度を有す
る。また、耐衝撃性にもすぐれる。
【００２２】本発明のセラミックスブロックは、圧縮強
度に優れ、好ましくは、１５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の強度
を有する。
度に優れ、好ましくは、１５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の強度
を有する。
【００２３】本発明のセラミックスブロックは、透水性
に優れ、その透水係数は通常１×１０-2ｃｍ／秒以上で
ある。また、本発明のセラミックスブロックは、好まし
くは、透水性セラミックスブロックとして用いられる。
に優れ、その透水係数は通常１×１０-2ｃｍ／秒以上で
ある。また、本発明のセラミックスブロックは、好まし
くは、透水性セラミックスブロックとして用いられる。
【００２４】本発明のセラミックスブロックは、好まし
くは、表層部分の骨材の種類と粒度の調整により、ＡＳ
ＴＭ Ｅ３０３−６６Ｔで定められる湿潤時の滑り抵抗
値（ＢＰＮ）が４０以上である。
くは、表層部分の骨材の種類と粒度の調整により、ＡＳ
ＴＭ Ｅ３０３−６６Ｔで定められる湿潤時の滑り抵抗
値（ＢＰＮ）が４０以上である。
【００２５】本発明のセラミックスブロックは、表面硬
度に優れ、モ−ス硬度は通常６以上である。また、耐磨
耗性にも優れる。
度に優れ、モ−ス硬度は通常６以上である。また、耐磨
耗性にも優れる。
【００２６】次に本発明のセラミックスブロックの好ま
しい製造例について述べる。
しい製造例について述べる。
【００２７】粗い骨材と細かい骨材を組み合わせ、粒度
範囲が実質的に、６ｍｍ以内の範囲に調整する。粒度調
整については、流通品の組み合わせでもよく、必要に応
じて分級品を使用してもよい。
範囲が実質的に、６ｍｍ以内の範囲に調整する。粒度調
整については、流通品の組み合わせでもよく、必要に応
じて分級品を使用してもよい。
【００２８】粒度調整した骨材に、保型性を付与する目
的で、一次バインダを加えて混合する。一次バインダの
種類としては、無機系では、粘土類、各種セメント、セ
ッコウ類、水ガラス類などがある。有機系では、例え
ば、カルボキシメチルセルロ−スの誘導体、メチルセル
ロ−ス、ヒドロキシプロピルセルロ−ス、エチルセルロ
−ス、ヒドロキシメチルプロピルセルロ−ス、ヒドロキ
シエチルプロピルセルロ−スなどのセルロ−ス誘導体、
デキストリン、プルランなどの多糖類、コラ−ゲン、ポ
リビニルアルコ−ル、ポリアクリル酸などの水溶性高分
子、あるいは各種澱粉類などが用いられる。無機系一次
バインダでは、各種セメント、セッコウ類については、
例えば粉末で骨材と乾式混合したのち、水を加えて混合
する。混合のやり方については特に限定はしない。水ガ
ラス類では液状で骨材に加え混合するし、また、有機系
一次バインダでは高分子水溶液として加えて良いし、粉
末で骨材と乾式混合したのち、水を加えて混合すること
も出来る。
的で、一次バインダを加えて混合する。一次バインダの
種類としては、無機系では、粘土類、各種セメント、セ
ッコウ類、水ガラス類などがある。有機系では、例え
ば、カルボキシメチルセルロ−スの誘導体、メチルセル
ロ−ス、ヒドロキシプロピルセルロ−ス、エチルセルロ
−ス、ヒドロキシメチルプロピルセルロ−ス、ヒドロキ
シエチルプロピルセルロ−スなどのセルロ−ス誘導体、
デキストリン、プルランなどの多糖類、コラ−ゲン、ポ
リビニルアルコ−ル、ポリアクリル酸などの水溶性高分
子、あるいは各種澱粉類などが用いられる。無機系一次
バインダでは、各種セメント、セッコウ類については、
例えば粉末で骨材と乾式混合したのち、水を加えて混合
する。混合のやり方については特に限定はしない。水ガ
ラス類では液状で骨材に加え混合するし、また、有機系
一次バインダでは高分子水溶液として加えて良いし、粉
末で骨材と乾式混合したのち、水を加えて混合すること
も出来る。
【００２９】混合手段としては、公知の装置が用いら
れ、例えばモルタルミキサ、アイリッヒミキサ、ニ−
ダ、リボンミキサ、傾動ミキサなど通常のものが使用で
きる。
れ、例えばモルタルミキサ、アイリッヒミキサ、ニ−
ダ、リボンミキサ、傾動ミキサなど通常のものが使用で
きる。
【００３０】混合方法、混合順序はとくに限定されるも
のではないが、例えば骨材と一次バインダを混合後、焼
結バインダと必要に応じて添加剤を加える。混合時間、
混合速度等は、装置の大きさおよび構造に応じて適当に
選択する。
のではないが、例えば骨材と一次バインダを混合後、焼
結バインダと必要に応じて添加剤を加える。混合時間、
混合速度等は、装置の大きさおよび構造に応じて適当に
選択する。
【００３１】このようにして得た混合原料を成型する。
成型手段としては、通常の加圧プレス、振動式プレスな
どを用いる。成型物の充填性を高める上では、振動式プ
レスを使用するのがよい。圧力としては、０．５〜５０
ｋｇ／ｃｍ2 程度がよい。
成型手段としては、通常の加圧プレス、振動式プレスな
どを用いる。成型物の充填性を高める上では、振動式プ
レスを使用するのがよい。圧力としては、０．５〜５０
ｋｇ／ｃｍ2 程度がよい。
【００３２】二層構造をもたせるための充填の仕方は種
々ある。例えば、基層原料を充填して一度振動を与えた
のち表層原料を充填して、再び振動成型をすることもで
きるし、基層原料を充填後、ついで表層原料を充填し
て、振動成型をすることもできる。
々ある。例えば、基層原料を充填して一度振動を与えた
のち表層原料を充填して、再び振動成型をすることもで
きるし、基層原料を充填後、ついで表層原料を充填し
て、振動成型をすることもできる。
【００３３】かくして得られる成型物は、そのままでは
崩れやすいので、硬化させる。硬化方法は、一次バイン
ダの種類に応じて選択する。例えば、セメント、セッコ
ウ類の場合では、常温または加熱しながら養生する。水
ガラス類を使用する場合は、炭酸ガスを使用すればよ
い。また、一次バインダとして高分子水溶液を使う場合
では、乾燥により水分を減少せしめて、ハンドリング性
を付与することができる。乾燥方法としては、通常の熱
風乾燥方式、赤外線乾燥方式、マイクロ波乾燥方式など
が適当である。
崩れやすいので、硬化させる。硬化方法は、一次バイン
ダの種類に応じて選択する。例えば、セメント、セッコ
ウ類の場合では、常温または加熱しながら養生する。水
ガラス類を使用する場合は、炭酸ガスを使用すればよ
い。また、一次バインダとして高分子水溶液を使う場合
では、乾燥により水分を減少せしめて、ハンドリング性
を付与することができる。乾燥方法としては、通常の熱
風乾燥方式、赤外線乾燥方式、マイクロ波乾燥方式など
が適当である。
【００３４】得られた硬化物は、次いで焼成工程に供す
る。焼成装置としては、電気炉の他、量産装置として一
般的なロ−ラ−ハ−スキルン、トンネルキルン、シャト
ルキルンなどを使用する。焼成プロフィルについては、
とくに限定はしないが、冷却速度については、冷め割れ
を防ぐよう徐冷するのが良い。また、ピ−ク温度につい
ては、Ｂ2 Ｏ3 成分を加えることで、ピ−ク温度の最適
温度範囲の下限側が拡大できる。通常、９００〜１２０
０℃の範囲で選ぶ。好ましくは１０００〜１１８０℃程
度が良い。かくして、焼成体を得る。
る。焼成装置としては、電気炉の他、量産装置として一
般的なロ−ラ−ハ−スキルン、トンネルキルン、シャト
ルキルンなどを使用する。焼成プロフィルについては、
とくに限定はしないが、冷却速度については、冷め割れ
を防ぐよう徐冷するのが良い。また、ピ−ク温度につい
ては、Ｂ2 Ｏ3 成分を加えることで、ピ−ク温度の最適
温度範囲の下限側が拡大できる。通常、９００〜１２０
０℃の範囲で選ぶ。好ましくは１０００〜１１８０℃程
度が良い。かくして、焼成体を得る。
【００３５】
【実施例】次に、実施例によってさらに詳細に本発明を
説明する。 実施例１ 基層原料：骨材として、最大粒子径が５ｍｍで平均粒径
が２．５ｍｍのタイルセルベン１００重量部に対して、
ヒドロキシメチルプロピルセルロ−スの粉末を０．２５
重量部を投入し、まず、乾式混合した。ついで、水を８
重量部加え混合しながら、ホウ酸分を含むガラスフリッ
トの粉砕品（０．４ｍｍアンダ−品）を１５重量部投入
し、さらに混合した。
説明する。 実施例１ 基層原料：骨材として、最大粒子径が５ｍｍで平均粒径
が２．５ｍｍのタイルセルベン１００重量部に対して、
ヒドロキシメチルプロピルセルロ−スの粉末を０．２５
重量部を投入し、まず、乾式混合した。ついで、水を８
重量部加え混合しながら、ホウ酸分を含むガラスフリッ
トの粉砕品（０．４ｍｍアンダ−品）を１５重量部投入
し、さらに混合した。
【００３６】表層原料：骨材として、３．３５ｍｍ〜
１．４ｍｍの粒度範囲のタイルセルベン粉砕物１００重
量部に対して、３号水ガラスを７重量部を投入し、混合
した。ついで、板ガラスの粉砕品（０．３ｍｍアンダ−
品）を７重量部投入し、さらに混合した。
１．４ｍｍの粒度範囲のタイルセルベン粉砕物１００重
量部に対して、３号水ガラスを７重量部を投入し、混合
した。ついで、板ガラスの粉砕品（０．３ｍｍアンダ−
品）を７重量部投入し、さらに混合した。
【００３７】まず基層原料を、振動式成型装置の金型に
投入し、振動を与えながら、充填した。次に、表層原料
をさらに追加した後、１ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を印加しな
がら、振動成型して１００×２００ｍｍ角、５９ｍｍ厚
みの成型品を得た。
投入し、振動を与えながら、充填した。次に、表層原料
をさらに追加した後、１ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を印加しな
がら、振動成型して１００×２００ｍｍ角、５９ｍｍ厚
みの成型品を得た。
【００３８】この成型品を１２０℃で６０分乾燥して一
次硬化体を得た。ついで、この硬化体をトンネルキルン
焼成用台車のサヤの各位置に投入して焼成に供した（４
２時間焼成）。このトンネルキルン内の温度のバラつき
は、１１２０〜１１８７℃。焼成物の曲げ強度を評価し
た結果、曲げ強度はいずれも５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であ
った。また、透水係数は、いずれも５．３×１０-2ｃｍ
／sec 以上、ＡＳＴＭＥ３０３−６６Ｔで定められる湿
潤時の滑り抵抗値（ＢＰＮ）は４４以上であった。
次硬化体を得た。ついで、この硬化体をトンネルキルン
焼成用台車のサヤの各位置に投入して焼成に供した（４
２時間焼成）。このトンネルキルン内の温度のバラつき
は、１１２０〜１１８７℃。焼成物の曲げ強度を評価し
た結果、曲げ強度はいずれも５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であ
った。また、透水係数は、いずれも５．３×１０-2ｃｍ
／sec 以上、ＡＳＴＭＥ３０３−６６Ｔで定められる湿
潤時の滑り抵抗値（ＢＰＮ）は４４以上であった。
【００３９】また、焼成物の基層部分に関する化学組成
分析値は、Ｂ2 Ｏ3 が１．２ｗｔ％、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2
Ｏ）が４．７ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が８．０ｗｔ
％、ＳｉＯ2 が６３．６ｗｔ％であった。
分析値は、Ｂ2 Ｏ3 が１．２ｗｔ％、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2
Ｏ）が４．７ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が８．０ｗｔ
％、ＳｉＯ2 が６３．６ｗｔ％であった。
【００４０】比較例１ 基層原料で使用する、ガラス粉を板ガラス粉１５重量部
とした以外は、実施例１と全く同じ条件で原料混合およ
び成型を行い、ついで焼成物を得た。この場合、曲げ強
度が５０ｋｇ／ｃｍ2 以上となる焼成温度範囲は、１１
６５〜１１８５℃と焼成温度幅が狭かった。
とした以外は、実施例１と全く同じ条件で原料混合およ
び成型を行い、ついで焼成物を得た。この場合、曲げ強
度が５０ｋｇ／ｃｍ2 以上となる焼成温度範囲は、１１
６５〜１１８５℃と焼成温度幅が狭かった。
【００４１】また、焼成物の基層部分に関する化学組成
分析値は、Ｂ2 Ｏ3 が０ｗｔ％であり、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ
2 Ｏ）が６．７ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が６．４ｗ
ｔ％、ＳｉＯ2 が６６．３ｗｔ％であった。
分析値は、Ｂ2 Ｏ3 が０ｗｔ％であり、（Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ
2 Ｏ）が６．７ｗｔ％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が６．４ｗ
ｔ％、ＳｉＯ2 が６６．３ｗｔ％であった。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明のセラミックスブ
ロックは、酸化ホウ素の含有量をセラミックスブロック
全体の０．０１〜１５ｗｔ％とすることによって、焼結
バインダによる骨材の熔化が促進され、低温焼成が可能
となる。このため、省エネルギ−の点で有効である。
ロックは、酸化ホウ素の含有量をセラミックスブロック
全体の０．０１〜１５ｗｔ％とすることによって、焼結
バインダによる骨材の熔化が促進され、低温焼成が可能
となる。このため、省エネルギ−の点で有効である。
【００４３】さらに、曲げ強度などの製品実用特性を確
保し、かつ工程安定性を維持するための焼成温度範囲を
拡大することができる。
保し、かつ工程安定性を維持するための焼成温度範囲を
拡大することができる。
Claims (16)
- 【請求項１】 骨材と焼結バインダからなるセラミック
スブロックにおいて、酸化ホウ素の含有量がセラミック
スブロック全体の０．０１〜１５ｗｔ％であることを特
徴とするセラミックスブロック。 - 【請求項２】 酸化ホウ素がＢ2 Ｏ3 であることを特徴
とする請求項１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項３】 （Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ）が１〜１２ｗｔ
％、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）が０．１〜１５ｗｔ％含有する
ことを特徴とする請求項１に記載のセラミックスブロッ
ク。 - 【請求項４】 二層構造を有することを特徴とする請求
項１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項５】 セラミックスブロックの基層部分を構成
する酸化ホウ素の含有量が、基層部分全体の０．１〜１
０ｗｔ％であることを特徴とする請求項４に記載のセラ
ミックスブロック。 - 【請求項６】 ＳｉＯ2 が４５〜８０ｗｔ％であること
を特徴とする請求項１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項７】 骨材が、陶磁器セルベンを含有すること
を特徴とする請求項１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項８】 骨材が、岩石の砕石を含有することを特
徴とする請求項１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項９】 岩石が、火成岩質であることを特徴とす
る請求項８に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項１０】 骨材が、鉄鋼スラグ、および／また
は、焼却処理スラグを含有することを特徴とする請求項
１に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項１１】 骨材の表面近傍が焼結バインダによっ
て実質的に熔化されていることを特徴とする請求項１に
記載のセラミックスブロック。 - 【請求項１２】 骨材と焼結バインダの界面で化学組成
が連続的に変化していることを特徴とする請求項１に記
載のセラミックスブロック。 - 【請求項１３】 曲げ強度が、５０ｋｇ／ｃｍ2 以上で
あることを特徴とする請求項１に記載のセラミックスブ
ロック。 - 【請求項１４】 透水係数が、１×１０-2ｃｍ／秒以上
であることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス
ブロック。 - 【請求項１５】 透水性セラミックスブロックであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のセラミックスブロッ
ク。 - 【請求項１６】 ＡＳＴＭ Ｅ３０３−６６Ｔで定めら
れる湿潤時の滑り抵抗値（ＢＰＮ）が４０以上であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のセラミックスブロッ
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129647A JPH09309772A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | セラミックスブロック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8129647A JPH09309772A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | セラミックスブロック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09309772A true JPH09309772A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15014696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8129647A Pending JPH09309772A (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | セラミックスブロック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09309772A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126282A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Hiromitsu Habaguchi | 焼却灰の焼成焼結方法と該方法で得られる焼結物 |
| JP2005213064A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Nitta Ind Corp | セラミックス成形用バインダー、グリーン体、セラミックス成形体及びセラミックス接着法 |
| KR20150131623A (ko) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 충남대학교산학협력단 | 고강도 인조석 제조용 조성물 및 그의 제조방법 |
| KR20230101096A (ko) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | (주)인아트 | 비산재를 이용한 재활용 소재 |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP8129647A patent/JPH09309772A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005126282A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Hiromitsu Habaguchi | 焼却灰の焼成焼結方法と該方法で得られる焼結物 |
| JP2005213064A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Nitta Ind Corp | セラミックス成形用バインダー、グリーン体、セラミックス成形体及びセラミックス接着法 |
| KR20150131623A (ko) * | 2014-05-15 | 2015-11-25 | 충남대학교산학협력단 | 고강도 인조석 제조용 조성물 및 그의 제조방법 |
| KR20230101096A (ko) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | (주)인아트 | 비산재를 이용한 재활용 소재 |
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