JPH1017376A - 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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- JPH1017376A JPH1017376A JP8173607A JP17360796A JPH1017376A JP H1017376 A JPH1017376 A JP H1017376A JP 8173607 A JP8173607 A JP 8173607A JP 17360796 A JP17360796 A JP 17360796A JP H1017376 A JPH1017376 A JP H1017376A
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- Japan
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- ceramic block
- aggregate
- block according
- ceramic
- chemical composition
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic 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】セラミックスブロックを構成する全成分の
化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 を
０．１〜４．０、ＳｉＯ2 を１〜２５、シリカ／アルミ
ナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）を３〜２０含有するセラ
ミックスブロックとする。
ラミックスブロックを得る。 【解決手段】セラミックスブロックを構成する全成分の
化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 を
０．１〜４．０、ＳｉＯ2 を１〜２５、シリカ／アルミ
ナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）を３〜２０含有するセラ
ミックスブロックとする。
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。特開平２−２８３６７
７号公報には、長石系原料からなる成型体について記載
されている。しかし、この方法では、焼成によって融点
に近づくと強度はあがるものの、骨材自体が変形しやす
くまた、透水係数が急激に低下し実用的でない。また、
骨材として、天然石の砕石を使った例としては特公平５
−１６３９１号公報が、花崗岩を骨材の主成分として使
用する例としては特開平７−３３１６０１号公報があ
る。しかし、花崗岩中には、熱的に異常な膨脹特性を持
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、曲げ強度などの実用特性が不十分となりや
すい。
は、すでに種々提案されている。特開平２−２８３６７
７号公報には、長石系原料からなる成型体について記載
されている。しかし、この方法では、焼成によって融点
に近づくと強度はあがるものの、骨材自体が変形しやす
くまた、透水係数が急激に低下し実用的でない。また、
骨材として、天然石の砕石を使った例としては特公平５
−１６３９１号公報が、花崗岩を骨材の主成分として使
用する例としては特開平７−３３１６０１号公報があ
る。しかし、花崗岩中には、熱的に異常な膨脹特性を持
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、曲げ強度などの実用特性が不十分となりや
すい。
【０００３】
【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。
【０００４】
【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。
【０００５】すなわち、本発明は、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、セラミックス
ブロックを構成する全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表
示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 が０．１〜４．０、ＳｉＯ2 が
１〜２５、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 ）が３〜２０であることを特徴とするセラミック
スブロックに関する。
からなるセラミックスブロックにおいて、セラミックス
ブロックを構成する全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表
示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 が０．１〜４．０、ＳｉＯ2 が
１〜２５、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 ）が３〜２０であることを特徴とするセラミック
スブロックに関する。
【０００６】
【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。さら
に、骨材と焼結バインダが一体化されて、骨材の表面付
近では、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する。
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。さら
に、骨材と焼結バインダが一体化されて、骨材の表面付
近では、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する。
【０００７】本発明は、これらの目的のため、該セラミ
ックスブロックを構成する全成分の化学組成をゼ−ゲル
式で表示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 が０．１〜４．０、Ｓｉ
Ｏ2が１〜２５、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 ）が３〜２０であるセラミックスブロックであ
る。
ックスブロックを構成する全成分の化学組成をゼ−ゲル
式で表示したとき、Ａｌ2 Ｏ3 が０．１〜４．０、Ｓｉ
Ｏ2が１〜２５、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ
2 Ｏ3 ）が３〜２０であるセラミックスブロックであ
る。
【０００８】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。二層構造のうち基層部分が強度発現に実質
的に関係するので、基層部分の骨材、焼結バインダの選
択と配合組成を調整して、物性を確保するのが好まし
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。二層構造のうち基層部分が強度発現に実質
的に関係するので、基層部分の骨材、焼結バインダの選
択と配合組成を調整して、物性を確保するのが好まし
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。
【０００９】本発明のセラミックスブロックの基層部分
を構成する全成分、すなわち基層部分の骨材と焼結バイ
ンダを合わせた分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したと
き、Ａｌ2 Ｏ3 は０．３〜３．０が好ましく、０．５〜
２．０がより好ましい。また、ＳｉＯ2 は２〜２０が好
ましく、３〜１５がより好ましい。さらに、シリカ／ア
ルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）は５〜１５が好まし
く、６〜１２がより好ましい。Ａｌ2 Ｏ3 が０．３未満
では焼成時に成型体が変形しやすく寸法安定性が悪くな
り、一方Ａｌ2 Ｏ3 が３．０を越えると融点が高くなり
過ぎて強度が上がりにくい傾向がある。また、ＳｉＯ2
が２．０未満では、系全体のアルカリ分が相対的に高く
なり、焼成収縮が顕著となり寸法精度が悪くなり、一方
ＳｉＯ2が２０を越えると、遊離の石英分が多くなるた
め、焼成工程、特に冷却工程で冷め割れが発生しやすく
なるため強度が低下する傾向がある。また、シリカ／ア
ルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）は焼成温度範囲を８
００℃〜１２００℃とし、かつ焼成時の安定性を確保す
る点で、５〜１５が好ましい。
を構成する全成分、すなわち基層部分の骨材と焼結バイ
ンダを合わせた分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したと
き、Ａｌ2 Ｏ3 は０．３〜３．０が好ましく、０．５〜
２．０がより好ましい。また、ＳｉＯ2 は２〜２０が好
ましく、３〜１５がより好ましい。さらに、シリカ／ア
ルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）は５〜１５が好まし
く、６〜１２がより好ましい。Ａｌ2 Ｏ3 が０．３未満
では焼成時に成型体が変形しやすく寸法安定性が悪くな
り、一方Ａｌ2 Ｏ3 が３．０を越えると融点が高くなり
過ぎて強度が上がりにくい傾向がある。また、ＳｉＯ2
が２．０未満では、系全体のアルカリ分が相対的に高く
なり、焼成収縮が顕著となり寸法精度が悪くなり、一方
ＳｉＯ2が２０を越えると、遊離の石英分が多くなるた
め、焼成工程、特に冷却工程で冷め割れが発生しやすく
なるため強度が低下する傾向がある。また、シリカ／ア
ルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 ）は焼成温度範囲を８
００℃〜１２００℃とし、かつ焼成時の安定性を確保す
る点で、５〜１５が好ましい。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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。
【００１３】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。
【００１４】また、本発明のセラミックスブロックは、
焼結バインダを種々選択して、組成を調整することがで
き、骨材の種類に応じて焼結バインダの添加量が決めら
れる。本発明では、焼結バインダとして、例えば、各種
釉薬類、フラックス類、フリット粉末、各種ガラス粉な
どが挙げられる。焼結バインダの種類は、特に限定され
ないが、例えば板ガラス、ビンガラスの粉砕物などを用
いるとよい。また、焼結バインダの粒度は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。また、必要に応じ炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの
塩類を添加することもできる。
焼結バインダを種々選択して、組成を調整することがで
き、骨材の種類に応じて焼結バインダの添加量が決めら
れる。本発明では、焼結バインダとして、例えば、各種
釉薬類、フラックス類、フリット粉末、各種ガラス粉な
どが挙げられる。焼結バインダの種類は、特に限定され
ないが、例えば板ガラス、ビンガラスの粉砕物などを用
いるとよい。また、焼結バインダの粒度は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。また、必要に応じ炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの
塩類を添加することもできる。
【００１５】さらに、バインダとして、ＣａＯ、ＭｇＯ
分を多く含む物質を添加することができる。ＣａＯ、Ｍ
ｇＯ分は、骨材中や、バインダ中にも含まれるが必要に
応じて例えば炭酸カルシウム、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で補正
することもでき、マグネサイト、タルク、ドロマイト、
炭カル、石灰石、ワラストナイト、各種セメント類を加
えることも出来る。
分を多く含む物質を添加することができる。ＣａＯ、Ｍ
ｇＯ分は、骨材中や、バインダ中にも含まれるが必要に
応じて例えば炭酸カルシウム、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で補正
することもでき、マグネサイト、タルク、ドロマイト、
炭カル、石灰石、ワラストナイト、各種セメント類を加
えることも出来る。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】本発明の透水性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。
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。
【００２３】また本発明のセラミックスブロック製造の
充填剤として、例えば長石類、陶石、パイロフィライ
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、粘土などの粉末を添加するこ
とが出来る。
充填剤として、例えば長石類、陶石、パイロフィライ
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、粘土などの粉末を添加するこ
とが出来る。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】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、８ｍｍ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、８ｍｍ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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。あるいは通常の空気雰囲気で加熱して硬化させるこ
ともできる。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。あるいは通常の空気雰囲気で加熱して硬化させるこ
ともできる。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。
【００３２】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、骨材と焼結バインダの組み合わせにもよるが、８
００〜１２００℃の範囲で選び、好ましくは９００〜１
１８０℃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、骨材と焼結バインダの組み合わせにもよるが、８
００〜１２００℃の範囲で選び、好ましくは９００〜１
１８０℃が良い。かくして、焼成体を得る。
【００３３】
【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、粒径範囲が５ｍｍ〜２．５ｍｍ
の水砕スラグ６５重量部と粒径範囲が２ｍｍアンダ−の
瓦セルベン３５重量部を計量した。次に、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、ガラスフリットの粉砕品（０．４ｍｍアン
ダ−品）を２０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、粒径範囲が５ｍｍ〜２．５ｍｍ
の水砕スラグ６５重量部と粒径範囲が２ｍｍアンダ−の
瓦セルベン３５重量部を計量した。次に、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、ガラスフリットの粉砕品（０．４ｍｍアン
ダ−品）を２０重量部投入し、さらに混合した。
【００３４】表層原料：骨材として、３．５ｍｍ〜１．
０ｍｍ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８重量部を投入し、混合し
た。ついで、ガラスフリットの粉砕品（０．３ｍｍアン
ダ−品）を６重量部投入し、さらに混合した。
０ｍｍ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８重量部を投入し、混合し
た。ついで、ガラスフリットの粉砕品（０．３ｍｍアン
ダ−品）を６重量部投入し、さらに混合した。
【００３５】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。次ぎに、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。
入し、振動を与えながら、充填した。次ぎに、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。
【００３６】この成型品を１２０℃で７０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
７時間焼成）。このトンネルキルン内の温度のバラつき
は、１１１０〜１１７７℃であった。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６．３×１
０-2ｃｍ／sec 以上、ＡＳＴＭ Ｅ３０３−６６Ｔで定
められる湿潤時の滑り抵抗値（ＢＰＮ）は４１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
７時間焼成）。このトンネルキルン内の温度のバラつき
は、１１１０〜１１７７℃であった。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６．３×１
０-2ｃｍ／sec 以上、ＡＳＴＭ Ｅ３０３−６６Ｔで定
められる湿潤時の滑り抵抗値（ＢＰＮ）は４１以上であ
った。
【００３７】この時、焼成物の基層部分に関する化学組
成は、ゼ−ゲル式表示でＡｌ2 Ｏ3が１．２１、ＳｉＯ
2 が７．４６、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3）が６．１６であった。
成は、ゼ−ゲル式表示でＡｌ2 Ｏ3が１．２１、ＳｉＯ
2 が７．４６、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2
Ｏ3）が６．１６であった。
【００３８】比較例１ 基層原料で使用する骨材を、粒径範囲が５ｍｍ〜２．５
ｍｍの水砕スラグ１００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、１１７０〜１１８５℃と焼成
温度幅が狭かった。
ｍｍの水砕スラグ１００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、１１７０〜１１８５℃と焼成
温度幅が狭かった。
【００３９】また、焼成物の基層部分に関する化学組成
は、ゼ−ゲル式表示でＡｌ2 Ｏ3 が３．２１、ＳｉＯ2
が２１．４、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3 ）が６．７であった。
は、ゼ−ゲル式表示でＡｌ2 Ｏ3 が３．２１、ＳｉＯ2
が２１．４、シリカ／アルミナ比（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3 ）が６．７であった。
【００４０】
【発明の効果】化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、
Ａｌ2Ｏ3が０．３〜３．０、ＳｉＯ2が２〜２０、シリ
カ／アルミナ比（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3）が５〜１５であ
るセラミックスブロックは、焼結バインダによる骨材の
熔化が促進され、強度が向上するし低温焼成も可能であ
る。このため、省エネルギ−の点でも有効である。
Ａｌ2Ｏ3が０．３〜３．０、ＳｉＯ2が２〜２０、シリ
カ／アルミナ比（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3）が５〜１５であ
るセラミックスブロックは、焼結バインダによる骨材の
熔化が促進され、強度が向上するし低温焼成も可能であ
る。このため、省エネルギ−の点でも有効である。
【００４１】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 (15)
- 【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、セラミックスブロックを構成する
全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、Ａｌ2
Ｏ3が０．１〜４．０、ＳｉＯ2が１〜２５、シリカ／ア
ルミナ比（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3）が３〜２０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】 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３】 セラミックスブロックの基層部分を構成
する全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、Ａ
ｌ2 Ｏ3 が０．３〜３．０であることを特徴とする請求
項２に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項４】 セラミックスブロックの基層部分を構成
する全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、Ｓ
ｉＯ2 が２〜２０であることを特徴とする請求項２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
する全成分の化学組成をゼ−ゲル式で表示したとき、シ
リカ／アルミナ比（ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3）が５〜１５で
あることを特徴とする請求項２に記載のセラミックスブ
ロック。 - 【請求項６】 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７】 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８】 岩石が、火成岩質であることを特徴とす
る請求項７に記載のセラミックスブロック。 - 【請求項９】 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１０】 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１１】 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１２】 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１３】 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１４】 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１５】 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 |
|---|---|---|---|
| JP8173607A JPH1017376A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | セラミックスブロック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173607A JPH1017376A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | セラミックスブロック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017376A true JPH1017376A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15963750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173607A Pending JPH1017376A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | セラミックスブロック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1017376A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016227A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Koyo Denki Kogyo Kk | 多孔性焼結体の製造方法 |
| JP2007131496A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭灰粉末を原料とした石炭灰焼結体の製造方法 |
| CN113277872A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-20 | 石家庄华行医疗器械有限公司 | 一种素陶罐 |
-
1996
- 1996-07-03 JP JP8173607A patent/JPH1017376A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006016227A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Koyo Denki Kogyo Kk | 多孔性焼結体の製造方法 |
| JP2007131496A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭灰粉末を原料とした石炭灰焼結体の製造方法 |
| CN113277872A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-20 | 石家庄华行医疗器械有限公司 | 一种素陶罐 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |