JPH10101450A - 無機質板及びその製造方法 - Google Patents

無機質板及びその製造方法

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JPH10101450A
JPH10101450A JP25360896A JP25360896A JPH10101450A JP H10101450 A JPH10101450 A JP H10101450A JP 25360896 A JP25360896 A JP 25360896A JP 25360896 A JP25360896 A JP 25360896A JP H10101450 A JPH10101450 A JP H10101450A
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JP
Japan
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powder material
inorganic
cement
inorganic powder
porosity
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JP25360896A
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Shinichiro Miki
慎一郎 三木
Shinichi Suzuki
伸一 鈴木
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度や耐久性が高い無機質板を提供する。 【解決手段】 セメントと骨材を含む無機質粉体材料と
補強繊維とを主成分として含有する無機質板に関する。
上記無機質粉体材料を構成する各成分として平均粒径が
異なるものを用いることによって空隙率が30%以下に
なるように設定した無機質粉体材料を使用する。内部の
構造を緻密化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、窯業系の外装材、
瓦材、外構部材などの建築材として用いられる無機質板
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、セメントと珪石粉や珪砂など
の骨材とパルプなどの補強繊維を含有する無機質板が提
供されているが、セメントと骨材はオートクレーブ養生
時のセメント−シリカ反応や補強効果あるいはコスト削
減等を考慮して適量使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の無機質板
は、セメントと骨材の混合物の空隙率が大きいので、強
度や耐久性が低いという問題があった。また無機質板を
抄造法で製造する場合、セメントと骨材を水に分散させ
て水性スラリーを調製するが、従来のセメントと骨材の
混合物の空隙率は大きいので、水性スラリーの流動性が
低いという問題があった。特にセメントとして普通ポル
トランドセメントを、骨材として珪石粉をそれぞれ用い
ると、両者の平均粒径は似通っており、またどちらも角
張った破砕状の形状をなすことから、空隙率が大きくな
る傾向が顕著であった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、強度や耐久性が高い無機質板を提供することを目
的とするものである。また水性スラリーの流動性を高く
することができる無機質板の製造方法を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の無機質板は、セメントと骨材を含む無機質粉体材料と
補強繊維とを主成分として含有する無機質板であって、
上記無機質粉体材料を構成する各成分として平均粒径が
異なるものを用いることによって空隙率が30%以下に
なるように設定した無機質粉体材料を使用して成ること
を特徴とするものである。
【0006】また本発明の請求項2に記載の無機質板の
製造方法は、セメントと骨材を含む無機質粉体材料と補
強繊維とを主成分として含有する水性スラリーを抄造し
て無機質板を製造するにあたって、上記無機質粉体材料
を構成する各成分として平均粒径が異なるものを用いる
ことによって空隙率が30%以下になるように設定した
無機質粉体材料を使用することを特徴とするものであ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。セメントとしては、普通ポルトランドセメントに
代表されるポルトランドセメントや高炉セメントなど一
般的に用いられているものを単独或いは複数種組み合わ
せて用いることができる。またセメントの形状は空隙率
を小さくするために略球形であることが好ましい。また
骨材としては、鉱物性骨材や無機系骨材や有機系骨材な
ど一般的に用いられているものを単独或いは複数種組み
合わせて用いることができ、具体的には珪石粉、フライ
アッシュ、珪砂、ミクロシリカ、砂利、パーライト、バ
ーミキュライト、ベントナイト、ワラストナイト、ガラ
スバルーンなどを例示することができる。また骨材の形
状は空隙率を小さくするために略球形であることが好ま
しい。さらに補強繊維としては、パルプや有機合成繊維
など一般的に用いられているものを単独或いは複数種組
み合わせて用いることができる。
【0008】そして上記セメントと骨材と補強繊維を用
いて無機質板を製造するにあたっては、まずセメントと
骨材と補強繊維を水に分散させて水性スラリーを調製す
る。水性スラリーの固形分濃度は固形分を分散させ得る
に十分な流動性を有するようにすればよく、無機質板の
所望の厚みや抄造方法などに対応させて適宜調製される
ものである。次にこの水性スラリーを抄造してグリーン
シートを作成する。抄造方法としては特に限定されるも
のではなく、ハチェック式抄造法や長網式抄造法など水
性スラリーを連続的に抄造することができるもの、ある
いは手抄き抄造法であってもよい。次にグリーンシート
をプレス成形することにより、所望の厚みで表面に所望
の模様が付けられ、且つセメントが硬化するのに不要な
余分な水が除去された未硬化賦形板を作成する。次にこ
の未硬化賦形板を湿熱養生やオートクレーブ養生など一
般におこなわれている任意の養生で硬化させることによ
って、無機質板を形成することができる。
【0009】本発明において、セメントと骨材を混合し
て得られる無機質粉体材料はその空隙率が30%以下に
なるものを使用するものである。空隙率は粉体がその形
状を保持しながら最大限に圧縮・パッキングされた圧密
状態での空隙部分が占める体積分率であって、空隙率=
1−(粉体の最密充填時の体積分率)の式で表されるも
のである。本発明では、無機質粉体材料の空隙率が30
%以下になるように、無機質粉体材料のセメントと骨材
の平均粒径と粒子の形状を鑑みてセメントと骨材の各成
分の配合量を調節するようにしている。
【0010】このように空隙率が30%以下になる無機
質粉体材料を用いることによって、粒径の大きい粒子の
間に粒径の小さな粒子が入り込んで無機質板の内部の構
造を緻密化することができ、無機質板の曲げ強度や衝撃
強度の機械的強度を向上させることができると共に無機
質板の吸水性が低下して耐凍害性などの耐久性を向上さ
せることができるものである。また空隙率が30%以下
になる無機質粉体材料を用いることによって、水性スラ
リーの流動性を向上させることができ、少量の水で調製
される水性スラリーであっても製造に必要な流動性を確
保することができるのである。そしてこのように水性ス
ラリーの水の量を削減することができるので、プレス成
形の際の脱水作業を簡単に短くすることができ、生産性
が向上するのである。
【0011】従って空隙率が30%を超える無機質粉体
材料を用いると、上記効果を得ることができず、無機質
板の機械的強度や耐久性を向上させることができず、ま
た水性スラリーの流動性を向上させることができなくな
るのである。尚、無機質粉体材料の空隙率は小さいほど
好ましく、下限は0%である。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 (実施例1)平均粒径が22μmの普通ポルトランドセ
メント40重量%と、平均粒径が25μmの珪石粉10
重量%と、平均粒径が20μmのフライアッシュ20重
量%と、平均粒径が140μmの珪砂10重量%と、平
均粒径が0.2μmのミクロシリカ10重量%と、パル
プ10重量%とを原材料として水に投入し、混合分散さ
せて濃度が15重量%の水性スラリーとした。この水性
スラリーを手抄き抄造機にて抄造してグリーンシートを
作成し、さらにこのグリーンシートをフィルタープレス
にて余剰水を脱水しながら圧力100kg/cm2 、保
持時間10秒の条件でプレス成形して末硬化賦形板を形
成した。さらにこれを60℃−48時間の条件で湿熱養
生した後、170℃−6時間の条件でオートクレーブ養
生をおこない、厚さ7mmの無機質板のサンプルを得
た。尚、上記セメント及び骨材の粉体の形状は略球形で
ある。
【0013】(実施例2)原材料の配合を、平均粒径が
22μmの普通ポルトランドセメント40重量%、平均
粒径が25μmの珪石粉20重量%、平均粒径が20μ
mのフライアッシュ10重量%、平均粒径が140μm
の珪砂10重量%、平均粒径が0.2μmのミクロシリ
カ10重量%、パルプ10重量%とした以外は実施例1
と同様にして、同じ厚みの無機質板のサンプルを得た。
【0014】(比較例1)原材料の配合を、平均粒径が
22μmの普通ポルトランドセメント40重量%、平均
粒径が25μmの珪石粉40重量%、平均粒径が140
μmの珪砂10重量%、パルプ10重量%とした以外は
実施例1と同様にして、同じ厚みの無機質板のサンプル
を得た。
【0015】(比較例2)原材料の配合を、平均粒径が
22μmの普通ポルトランドセメント40重量%、平均
粒径が25μmの珪石粉30重量%、平均粒径が20μ
mのフライアッシュ10重量%、平均粒径が140μm
の珪砂10重量%、パルプ10重量%とした以外は実施
例1と同様にして、同じ厚みの無機質板のサンプルを得
た。
【0016】(サンプルの評価)実施例1と2及び比較
例1と2において、パルプを除いた無機質粉体材料の空
隙率を算出した。算出方法は、まず無機質粉体材料を粉
体(セメント及び骨材)が破壊されない圧力300kg
/cm2 で圧縮して圧密状態にする。次に圧密状態の無
機質粉体材料の体積と重量を測定する。次に別に粉体の
真比重を測定しておき、式(A)で無機質粉体材料の空
隙率を算出した。
【0017】 空隙率P(%)=100×(W/d)/V…(A) ただし、Wは粉体の重量(g)、dは粉体の真比重、V
は圧密状態の体積(cc)を示す。また実施例1と2及
び比較例1と2の原材料の配合と同様の配合で濃度が4
0%の水性スラリーを作成し、得られた水性スラリーに
ついてJIS−All0lに基づくスランプ試験を行
い、水性スラリーの流動性を評価した。さらに、実施例
1と2及び比較例1と2において、得られた無機質板の
サンプルについて、曲げ強度の測定をおこない、機械的
強度を評価した。この曲げ強度は幅と長さが各150m
mの無機質板のサンプルを曲げスパン100mm、ヘッ
ドスピード2mm/minの三点曲げ試験で測定した。
また、ASTM−A法による凍結融解試験をおこない、
300サイクル後でのクラックの有無により、耐久性を
評価した。表1にはクラックが発生しなかったものに○
を、クラックが発生したものに×をそれぞれ付記した。
【0018】
【表1】
【0019】表1から判るように、空隙率が30%以下
である無機質粉体材料を用いた実施例1及び2では、ス
ランプ値が大きく水性スラリーの流動性が高くて良好で
あり、得られた無機質板の機械的強度と耐久性も優れて
いた。これに対し、空隙率が30%を超える無機質粉体
材料を用いた比較例1及び2では、スランプ値が小さく
水性スラリーの流動性が低くて劣っており、得られる無
槻質板の耐凍害性と曲げ強度も低下した。
【0020】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に記載の
発明は、セメントと骨材を含む無機質粉体材料と補強繊
維とを主成分として含有する無機質板であって、上記無
機質粉体材料を構成する各成分として平均粒径が異なる
ものを用いることによって空隙率が30%以下になるよ
うに設定した無機質粉体材料を使用したので、内部の構
造を緻密化することができ、曲げ強度や衝撃強度等の機
械的強度や耐凍害性等の耐久性を高くすることができる
ものである。
【0021】また本発明の請求項2に記載の発明は、セ
メントと骨材を含む無機質粉体材料と補強繊維とを主成
分として含有する水性スラリーを抄造して無機質板を製
造するにあたって、上記無機質粉体材料を構成する各成
分として平均粒径が異なるものを用いることによって空
隙率が30%以下になるように設定した無機質粉体材料
を使用したので、水性スラリーの流動性を向上させるこ
とができ、水性スラリーの水の量を削減することができ
るものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントと骨材を含む無機質粉体材料と
    補強繊維とを主成分として含有する無機質板であって、
    上記無機質粉体材料を構成する各成分として平均粒径が
    異なるものを用いることによって空隙率が30%以下に
    なるように設定した無機質粉体材料を使用して成ること
    を特徴とする無機質板。
  2. 【請求項2】 セメントと骨材を含む無機質粉体材料と
    補強繊維とを主成分として含有する水性スラリーを抄造
    して無機質板を製造するにあたって、上記無機質粉体材
    料を構成する各成分として平均粒径が異なるものを用い
    ることによって空隙率が30%以下になるように設定し
    た無機質粉体材料を使用することを特徴とする無機質板
    の製造方法。
JP25360896A 1996-09-25 1996-09-25 無機質板及びその製造方法 Withdrawn JPH10101450A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021065253A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 複合部材
JPWO2021065261A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08

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Effective date: 20031202