JPH11268970A

JPH11268970A - 気泡混入無機質硬化体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH11268970A
Application number: JP7050098A
Authority: JP
Inventors: Kenta Masuda; 賢太増田; Shinkichi Tanabe; 進吉田辺; Norifumi Nagata; 憲史永田
Original assignee: KENZAI TECHNO KENKYUSHO KK
Current assignee: KENZAI TECHNO KENKYUSHO KK
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】強度特性、表面平滑性に優れ、低コストで製
造することができ、しかも所望の軽量化を達成すること
のできる気泡混入無機質硬化体およびその製造方法の提
供。【解決手段】セメント、水、およびその他の添加材
（剤）を含むスラリー組成物に気泡を混入させ、これを
硬化させてなる気泡混入無機質硬化体であって、前記硬
化体には、直径２０〜１００μｍの気泡が、気孔容積の
５０％以上存在し、かつ前記スラリー組成物の終結時間
がＪＩＳＲ５２０１に基づくビガー針試験において２
００分以内である硬化体、および前記スラリー組成物に
気泡を混入させ、これを移動している所望の形状の成形
型枠に流し込んだ後に硬化させ、直径２０〜１００μｍ
の気泡が、気孔容積の５０％以上存在するようにする硬
化体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気泡混入無機質硬
化体およびその製造方法に関するものであり、さらに詳
しくは強度特性、表面平滑性に優れ、低コストで製造す
ることができ、しかも所望の軽量化を達成することので
きる気泡混入無機質硬化体およびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】無機質の建築用内装材あるいは外装材
は、建造物の高度化・多様化を背景に、きわめて多種多
様に展開しているが、この中でもセメントを主要構成原
料としたセメント系建材は、内装・外装を問わず、耐久
性や耐火性に優れた安価な建材として広範囲に利用され
ている。とくに窯業系サイディング材は、従来多用され
てきたモルタル仕上げによる外壁などと比較し、施工
性、防火性に優れており、かつ様々な意匠に対応できる
といったことから、近年その需要を急速にのばしている
ものの一つである。特に、最近ではユーザの高級化志向
によって、彫りの深いデザインが好まれてきているが、
深彫り化は凹部における板厚を減少させ、強度を低下さ
せる原因となるので、製品の厚手化傾向が著しくなって
いる。この事により製品の重量は増大し、窯業系サイデ
ィング材のメリットである「低コスト」あるいは「施工
性のよさ」が失われつつあるのが現状である。

【０００３】このような問題を解決する手段として、原
料中に各種の軽量骨材を分散混入するといった方法が、
もっとも効果的であるが、現状で入手し得る軽量骨材は
高価なものが多く、軽量化を図れば図るほど製品コスト
が上昇してしまうという問題があり、その配合量には一
定の制限を設けなければならないのが現状である。また
現在知られている多くの軽量骨材は、小さくても数１０
０μｍ単位のサイズであり、これらの大量配合は、製品
の表面平滑性を低下させる原因にもなってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、強度特性、表面平滑性に優れ、低コストで製造す
ることができ、しかも所望の軽量化を達成することので
きる気泡混入無機質硬化体およびその製造方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる実状に鑑み、本発
明者らは鋭意研究を重ねた結果、マトリックス成分の硬
化挙動を制御して気孔容積における気泡量と気泡径とを
特定することにより、あるいは特定のセメントを用いる
ことにより、目的とする気泡混入無機質硬化体が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに到った。

【０００６】すなわち本発明の第１は、セメント、水、
および必要に応じてその他の添加材（剤）を含むスラリ
ー組成物に気泡を混入させ、この混入体を硬化させてな
る気泡混入無機質硬化体であって、前記硬化体には、直
径２０μｍ〜１００μｍの気泡が、気孔容積の５０％以
上存在し、かつ前記スラリー組成物の終結時間がＪＩＳ
Ｒ５２０１に基づくビガー針試験において２００分以
内であることを特徴とする気泡混入無機質硬化体であ
る。

【０００７】本発明の第２は、セメント、水、および必
要に応じてその他の添加材（剤）を含むスラリー組成物
に気泡を混入させ、この混入体を硬化させてなる気泡混
入無機質硬化体であって、前記セメントは、都市ゴミ焼
却灰および下水汚泥焼却灰からなる群から選択された１
種以上を含み、Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＣｌ₂を１０〜４０重量％含
み、かつＣ₂ＳおよびＣ₃Ｓからなる群から選択された１
種以上を含む焼成物と、石膏と、を含む水硬性組成物で
あり；前記硬化体には、直径２０μｍ〜１００μｍの気
泡が、気孔容積の５０％以上存在することを特徴とする
気泡混入無機質硬化体である。

【０００８】本発明の第３は、前記のスラリー組成物に
気泡を混入させ、この混入体を移動している所望の形状
の成形型枠に流し込んだ後に硬化させ、得られた硬化体
には、直径２０μｍ〜１００μｍの気泡が、気孔容積の
５０％以上存在することを特徴とする気泡混入無機質硬
化体の製造方法である。

【０００９】本発明の第４は、混入体が加温に施されて
硬化する前記の気泡混入無機質硬化体の製造方法であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の第１において、気泡混入
無機質硬化体は、セメント、水、および必要に応じてそ
の他の添加材（剤）を含むスラリー組成物に気泡を混入
させ、この混入体を硬化させてなる気泡混入無機質硬化
体であって、前記硬化体には、直径２０μｍ〜１００μ
ｍの気泡が、気孔容積の５０％以上存在し、かつ前記ス
ラリー組成物の終結時間がＪＩＳＲ５２０１に基づく
ビガー針試験において２００分以内でなければならな
い。なお、ここでいう気泡の直径とは、硬化体の切断面
を光学顕微鏡または電子顕微鏡で観察し、切断面の画像
解析処理によって測定された１個当たりの気泡面積を、
その面積と同等の大きさである円の直径に換算したもの
である。また気孔容積とは、直径２０μｍ〜１００μｍ
の気泡を含むことはもちろん、上記範囲外の直径を有す
る気泡や、硬化の過程で生じる空隙あるいは細孔部分も
含むものとする。

【００１１】気泡直径と気孔容積に対する気泡量の特定
は、これらが強度特性や硬化体の外観に大きく影響する
ことによる。すなわち、優れた強度特性あるいは外観を
追求するには、小径気泡の存在が好ましいが、一方、小
径気泡だけでは、硬化体の軽量化が困難となってしま
う。これらの兼ね合いを種々の実験により調査検討した
結果、気泡直径が２０〜１００μｍの気泡が気孔容積の
５０％以上であるときに、これらのバランスが最適化す
ることを見出したのである。ここでさらに好ましい気泡
直径は、５０〜１００μｍであり、気泡量は気孔容積の
５０〜７０％であるのが好ましい。

【００１２】本発明の第１において、こうした気泡直径
と気孔容積に対する気泡量とのバランスを図るために、
本発明で使用するスラリー組成物は、ＪＩＳＲ５２０
１に基づくビガー針試験において、その終結時間が２０
０分以内であることが必須条件となる。本発明者らは、
マトリックスの硬化挙動を制御すること、つまりマトリ
ックスであるセメント水和物を含むスラリー組成物の終
結時間を制御することにより、硬化相に特定の気泡直径
を、気孔容積に対する特定割合で存在せしめることを可
能にしたわけであるが、これはスラリー組成物の終結時
間と気泡直径と気孔容積に対する該気泡の存在割合との
間に以下のような関係があることを見出したからであ
る。

【００１３】すなわち、スラリー組成物に気泡を混入す
ると、混入された気泡は、その比重差からスラリー組成
物表面へ浮上しようとする。また、スラリー組成物に何
らかの振動等が加わった場合には、気泡は３次元的にも
移動しようとする。この時、気泡と気泡との接触、接触
による破泡が生じ、結果として大径気泡を生成させるこ
とになる。こうした現象、すなわち小径気泡が大径化し
ていく現象は、セメントの終結時間と大きく関係する。
すなわちセメントの終結時間が遅い場合、低粘性のスラ
リー状態が継続するために、気泡の移動自由度は高ま
り、大径化しやすくなる。一方、セメントの終結時間が
短いと、スラリーの粘性が急速に高まり、気泡が移動し
にくくなり、混入時点での気泡形態を維持しやすくなる
のである。このため本発明におけるスラリー組成物は、
先にも述べたように終結時間がＪＩＳＲ５２０１に基
づくビガー針試験において、終結時間が２００分以内で
なければならないが、このためには、使用するセメント
の終結時間は短いものが好ましい。また、できるだけ小
径気泡の存在比率を高め、硬化体の機械的強度や外観を
向上させたい場合には、スラリー組成物の終結時間は６
０分以内がより好ましい。また、終結時間が短縮されれ
ばされるほど、その生産性は高まり、結果としてコスト
ダウンが図られるため、この意味からも短い終結時間は
好ましいといえる。

【００１４】本発明の第１において、スラリー組成物
は、セメント、水、および必要に応じてその他の添加材
（剤）を含むものであるが、前記の終結時間を達成でき
るのであれば、スラリー組成物はとくに限定されるもの
ではなく、セメントとして普通ポルトランドセメント、
早強セメント、ジェットセメントやアーウィン系セメン
トに知られる超速硬セメント等の各種のセメント；添加
材として木片や木質繊維のような木質フィラー、パルプ
繊維、その他の無機・有機質補強用繊維、無機・有機質
軽量骨材、砕石、細・粗骨材等；添加剤として、粘性を
制御する目的で、凝結促進剤、スラリー流動化剤、スラ
リー粘性調整剤、各種分散剤などの混和剤；急結剤等を
添加することが可能である。これらは製造ライン上での
取り扱い易さや目的とする製品の性能に応じてその種類
や配合量を調整する。また水の配合量は、得られる硬化
体の比重、所望の強度等を勘案して適宜決定するが、例
えば水／セメント比として、２０〜１５０％程度であ
る。

【００１５】本発明の第２は、セメントを次のように特
定するものである。すなわち：都市ゴミ焼却灰および下
水汚泥焼却灰からなる群から選択された１種以上を含
み、Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＣｌ₂を１０〜４０重量％含み、かつＣ
₂ＳおよびＣ₃Ｓからなる群から選択された１種以上を含
む焼成物と、石膏と、を含む水硬性組成物である。

【００１６】本発明の第２における上記の水硬性組成物
は、この目的のために調製してもよいし、例えば先に提
案した特開平７−１６５４４６号公報の環境調和型水硬
性組成物、あるいは特開平７−１６５４４７号公報の速
硬型混合セメント、あるいは特願平８−６４４８６号の
生活・産業廃棄物を利用したセメント（エコセメント）
等も使用できる。とくにエコセメントは、具体的には、
都市ゴミ灰、下水汚泥焼却灰等の焼成物であり、これら
の利用は、セメントそのもののコストを低減し、また資
源の有効利用の観点から好ましい。

【００１７】水硬性組成物に用いられる石膏の形態は、
とくに限定するものではなく、二水石膏、α型・β型半
水石膏、III型無水石膏、II型無水石膏などが各々単独
で、あるいは併用することができる。また、石膏の配合
量もとくに限定するものではないが、水硬性組成物中の
Ａｌ₂Ｏ₃に対し、モル比で０．４〜３．０、好ましくは
０．５〜２．０がよい。なお、セメント原料によって
は、水硬性組成物中に石膏が共存する場合も考えられる
が、この場合は先のＳＯ₃／Ａｌ₂Ｏ₃モル比になるよう
に選択する。

【００１８】本発明の第２において、上記の水硬性組成
物は、セメントの一部または全てとするが、一部とする
場合は、普通ポルトランドセメントや早強セメント、高
塩基性カルシウムクロロシリケート（例えばアリナイ
ト、ベリナイト）、カルシウムフルオロアルミネート
（Ｃ₁₁Ａ₇ＣａＦ₂）、アーウィン（Ｃ₃Ａ₃ＣａＳＯ₄）
あるいはその他のセメントと混合して用いる。この場
合、水硬性組成物の混合比率は、少なくとも３０重量％
以上がよく、好ましくは５０重量％以上である。３０重
量％以上の配合により、先に説明した水硬性組成物の特
徴が十分に発揮される。

【００１９】本発明の第２における水硬性組成物は、Ｊ
ＩＳＲ５２０１に基づく凝結時間は、始発で概ね１０
〜４０分、終結で概ね３０〜６０分である。これに対し
て普通ポルトランドセメントの始発時間は、概ね１２０
〜２００分、終結時間は概ね２４０〜３６０分である。
このように、本発明の第２における水硬性組成物の硬化
時間は、普通ポルトランドセメントに対しては圧倒的に
短く、ジェットセメントとほぼ同等かあるいはやや遅い
程度である。したがって、上記水硬性組成物を含むスラ
リー組成物の終結時間は短縮化しやすく、本発明に適用
する連続流し込み成形のように、生産性の極大化を追求
し、短時間のうちに硬化反応を進行させ板材化するとい
う生産プロセスでは、極めて好適な水硬性材料と言え
る。

【００２０】本発明の第２におけるスラリー組成物は、
その他の添加材（剤）を含むことができるが、具体的に
は上記で説明した通りである。また水の添加量も適宜選
択されるが、スラリー組成物の終結時間がＪＩＳＲ５
２０１に基づくビガー針試験において２００分以内に制
御されるべきことは上記に説明したとおりである。

【００２１】本発明の第１および第２において、スラリ
ー組成物には気泡が混入され、この混入体が硬化され
る。スラリー組成物への気泡の混入方法は、とくに制限
されないが、ＡＬＣの製造法のようにアルミニウム粉を
添加して、化学反応によってスラリー組成物内で気泡を
形成する方法や、界面活性剤および／または蛋白質系起
泡剤を含む水溶液を起泡して形成される含泡液をスラリ
ー組成物に混入する方法や、あるいは起泡剤をスラリー
組成物に混合・撹拌する方法等が挙げられる。なお、こ
こでアルミニウム発泡を採用する場合には、セメントの
硬化速度に合わせて発泡を完了させる必要がある。すな
わち、セメントの硬化反応が進行している過程で、なお
発泡が続く場合には、泡がスラリー中で移動できなくな
り、結果として硬化体内部に構造的欠陥をもたらした
り、極端な場合には硬化体を爆裂させる原因となるから
である。このような観点から、発泡方法は、発泡のコン
トロールを行いやすい界面活性剤／蛋白質系起泡剤等に
よる方法が好ましい。ここで発泡剤として使用する界面
活性剤は、とくに限定されないが、例えばマレイン化樹
脂系、高級アルコール硫酸塩系、コハク酸カリウム塩
系、アルキルアリルスルフォン酸塩系などがあげられ
る。また蛋白質系起泡剤も同様にとくに限定されない
が、例えばゼラチン、カゼインなどから選択することが
できる。これらはポリビニルアルコールなどの気泡安定
剤と混合したものを水に１０〜１００倍に希釈して使用
する。

【００２２】本発明の気泡混入無機質硬化体は、マトリ
ックス中にセメント水和物を含有したものであるが、Ｃ
ＳＨやトバモライトなどの珪酸カルシウム化合物を含有
していてもよい。これらのマトリックス相は、目的とす
る製品の性能やコスト等に応じて適宜選択する。

【００２３】次に本発明の気泡混入無機質硬化体の製造
方法について説明する。本発明の第３は、気泡の健全性
維持、あるいは生産性の観点から連続流し込み成形法を
採用するものである。連続流し込み成形法とは、スラリ
ー組成物を移動している所望の形状の成形型枠に流し込
んだ後に硬化させる方法である。すなわち、窯業系サイ
ディング材の製造法として現在主流となっているプレス
成形法や押し出し成形法では、原材料を板状化する際に
圧力をかけて成形するため、気泡を混入した場合には、
大部分は破泡あるいは消泡してしまう。このため、緻密
化が生じてしまい、軽量化を図ることは困難となってし
まう。これに対して連続流し込み成形は、コンベア等に
よって移動する成形型枠に連続的に気泡が混入したスラ
リー組成物を供給し、何等圧力を加えない状況下で硬化
させるので、破泡は生じにくい。このような観点から、
本発明の第３は、製造方法として連続流し込み成形を採
用するが、この時、気泡が混入したスラリー組成物はコ
ンベア等により移動する成形型枠に連続的に流し込ま
れ、成形される。この事によって、生産性を最大限に高
めることができ、製品を安価に供給することが可能とな
るのである。

【００２４】また、本発明の第４は、前記の連続流し込
み成形法において、スラリー組成物が加温に施されて硬
化するものである。このとき、スラリー組成物の加温
は、気泡が混入されている状態でも、あるいは混入され
ていない状態のいずれでもよい。スラリー組成物の加温
は、スラリー組成物に配合される水を加温する方法や、
あるいはスラリー組成物を例えばコンベア上で加温処理
する方法等の手段を採用できる。また両方法は併用する
こともできる。加温によって、セメントの硬化反応を早
めることができるので、小径気泡や生産性向上の面から
好ましい。ただし、あまりにも高い温度に設定すると、
混入した気泡が熱膨張し、所望の気泡を硬化体内に介在
させることができなくなるだけでなく、硬化体のひび割
れあるいは膨れといった原因となるので１００℃を超え
る温度設定は好ましくない。具体的には、スラリー組成
物が２５〜９０℃、好ましくは４０℃〜８０℃に加温さ
れているのがよい。

【００２５】硬化が終了し、ハンドリングできる状態に
達したら、該硬化体は、養生工程に移行する。なお、養
生工程は、すでによく知られている湿潤養生、蒸気養
生、加温養生、オートクレーブ養生（高温、高圧、低
温、低圧）といった手法を用いる。

【００２６】

【実施例】次に本発明を実施例および比較例により具体
的に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限
定されるものではない。実施例１〜１０および比較例１
〜４においては、実験室にてハンドミキサーによる試作
を行った。まず、所定の種類のセメント、フィラー材お
よび水を２リットルのポリ容器に投入し、さらにプレフ
ォーム法によって所定の界面活性剤を起泡して形成され
た気泡を添加し、ハンドミキサーにて撹拌してスラリー
組成物を得た。このスラリー組成物を３０ｃｍ×３０ｃ
ｍ×１.５ｃｍの樹脂製型枠に流し込み成形した。型枠
にて３時間養生を行った後、さらにオートクレーブにて
１４０℃、３時間、あるいは１８０℃、６時間養生をす
ることで試作した。

【００２７】また実施例１１〜１８、比較例５および８
〜１０では、石膏ボードの製造ラインを利用して連続流
し込み成形法で試作し、比較例６、７は珪酸カルシウム
系建材の製造ラインを利用してプレス成形にて試作を行
った。まずスラリー組成物は、所定の種類のセメント、
フィラー材および水を連続ミキサーへ投入し、さらにプ
レフォーム法によって所定の界面活性剤を起泡して形成
された気泡を添加し混練することで得た。連続流し込み
成形法の場合、コンベアである成形ライン上に離型剤を
塗布した樹脂製の成形型枠を載置し、スラリー組成物を
この型枠内に流し込み成形した。またプレス成形法の場
合、型枠に流し込んだ後、１０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で
１分間保持してプレス成形を行った。得られた硬化体
は、成形型枠中にて１時間〜３時間載置したまま養生
し、さらに樹脂製型枠から脱型後、オートクレーブにて
１４０℃、３時間あるいは１８０℃、６時間養生するこ
とで試作した。

【００２８】以下の実施例および比較例で示された各種
特性の測定法を以下に記す。（１）硬化時間上記方法にて得られたスラリー組成物について、ＪＩＳ
Ｒ５２０１に基づくビガー装置を用いた貫入試験を行
い、ビガー針の貫入度が、スラリー上面から１ｍｍの時
点で時間を終結時間とした。（２）気泡直径および気孔容積の測定試作された気泡混入無機質硬化体の２ｃｍ×２ｃｍ×
１.５ｃｍの試験体を用意し、切断面を電子顕微鏡にて
観察・写真をとり、池上通信機（株）製ＬＵＺＥＸII
I画像解析処理装置を用いて測定した。（３）曲げ強度試験試作された気泡混入無機質硬化体の縦５ｃｍ×横２０ｃ
ｍ×厚さ１.５ｃｍの試験体を用意し、インストロン万
能試験機を用いて３点曲げにて載荷し、支点間距離１８
ｃｍ、載荷速度１ｍｍ／分で測定した。

【００２９】まず、表１に本発明で好ましく使用される
特定の水硬性組成物について、その原料と鉱物組成を示
す。

【００３０】

【表１】

【００３１】なお、使用した原材料は次のようなもので
ある。・セメント：水硬性組成物（表１参照）、市販ポルトラ
ンドセメント（秩父小野田（株）製）、市販早強セメン
ト（秩父小野田（株）製）、市販ジェットセメント（秩
父小野田（株）製）・水：水道水・減水剤：ナフタレンスルホン酸系減水剤・急結剤：アルカリ金属炭酸塩系・消石灰：工業用消石灰（古手川産業（株）製）・ケイ石：工業用ケイ石・フライアッシュ・メチルセルロース：ハイメトローズ（信越化学（株）
製）・ガラス繊維：耐アルカリガラス１２ｍｍチョップドス
トランド・泡剤：Ｄ３Ｄエマール（花王（株）製）

【００３２】実施例１〜１０および比較例１〜４実施例１〜４は、本発明の気泡混入無機質硬化体であ
る。またその比較例として、比較例１〜４にポルトラン
ドセメントおよび早強セメントを使用したものについて
併記する。実施例１、２の硬化体は、セメント４０重量
部、急結剤０.５重量部、フィラー材としてフライアッ
シュ５５重量部、ガラス繊維０.５重量部、メチルセル
ロース０.１重量部をそれぞれ予備混合した後、さらに
５０重量部の水および０.５重量部の減水剤と混練しス
ラリー組成物を得た。このスラリー組成物に、目標比重
となるよう泡末（Ｄ３Ｄエマール１重量％水溶液から予
め発泡させたもの）を加えた後、所定サイズの型枠に流
し込み成形硬化させた。硬化後、オートクレーブにて１
４０℃、３時間養生を行い試作した。実施例３、５〜７
および比較例１、２の硬化体は、急結剤を添加しない以
外は実施例１、２同様の配合・製造方法で試作を行っ
た。また実施例４、８〜１０および比較例３、４の硬化
体は、セメント３０重量部、珪石５５重量部、消石灰１
５重量部を予備混合した後、実施例１〜３同様の方法に
て流し込み成形し硬化させた。硬化後オートクレーブに
て１８０℃、６時間養生を行い試作した。各試験例で得
られた硬化体は各試験用に切断した。結果を表２に示
す。

【００３３】

【表２】

【００３４】表２の結果からわかるように、実施例１、
２はポルトランドセメント、早強セメントに急結剤を使
用して硬化時間を短縮した例である。これらを含むスラ
リー組成物の終結時間は２００分以内であり、この結果
混入された気泡を制御し、２０〜１００μｍの気泡を５
０％以上含有した気泡混入無機質硬化体を試作すること
ができた。また実施例３、４はポルトランドセメント、
早強セメントを微粉砕して、反応性を高めて硬化時間を
短縮した例であるが、実施例１、２同様、終結時間が２
００分以内であり、この結果実施例１、２同様、混入さ
れた気泡を制御し、２０〜１００μｍの気泡を５０％以
上含有した気泡混入無機質硬化体を試作することができ
た。実施例５〜１０は本発明で好適な水硬性組成物を使
用した例であるが、スラリー組成物の終結時間は全て６
０分以内であり、実施例１〜４に比べ短時間で硬化する
ことから、混入された気泡を容易に制御し、２０〜１０
０μｍの気泡を６０％以上含有している気泡無機質混入
硬化体を試作することができた。これらに比べ、市販の
ポルトランドセメントあるいは早強セメントを使用した
比較例１〜４では、終結時間が２００分を超えており、
混入した気泡を制御することができず、２０〜１００μ
ｍの直径の気孔容積が５０％未満であることが確認され
た。また２０〜１００μｍの気泡含有量を５０％以上で
ある実施例１〜１０は、比較例１〜４よりも高強度であ
ることが確認できた。

【００３５】実施例１１〜１４および比較例５〜７実施例１１〜１４に本発明で好適な水硬性組成物を使用
して連続流し込み成形法によって製造した本発明の気泡
混入無機質硬化体を示す。その比較として、比較例５〜
７に早強セメント、本発明で好適な水硬性組成物を使用
し、連続流し込み成形によって製造したものを併記す
る。実施例１１、１２および比較例５の硬化体は、実施
例３同様セメント４０重量部、フィラー材としてフライ
アッシュ５５重量部、ガラス繊維０.５重量部、メチル
セルロース０.１重量部をそれぞれ予備混合した後、さ
らに５０重量部の水および０.５重量部の減水剤と混練
しスラリー組成物を得た。このスラリー組成物を先に記
したように連続流し込み成形により、コンベア上に型枠
にて成形硬化させた後、オートクレーブ１４０℃、３時
間養生を行い製造した。また実施例１３、１４の硬化体
は、セメント３０重量部、珪石５５重量部、消石灰１５
重量部を予備混合した後、実施例１１同様にコンベア上
の型枠に流し込み成形硬化させた後、オートクレーブに
て１８０℃、６時間養生を行い製造した。比較例６、７
の硬化体は、実施例１１同様の配合条件でスラリー組成
物を作製し、所望の型枠に流し込み、先に記したプレス
成形法に準じて製造を行った。各試験例で得られた硬化
体は各試験用に切断した。結果を表３に示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３からわかるように、実施例１１〜１４
は、本発明で好適な水硬性組成物を使用し、連続流し込
み成形法で製造したものである。これらは実験室で試作
したもの同様、スラリー組成物の終結時間が６０分以内
で硬化し、２０〜１００μｍの気泡を５０％以上含有し
ており、同様の方法で早強セメントを使用して製造した
比較例５よりも高強度であることが確認できた。また比
較例６、７は、早強セメント、本発明で好適な水硬性組
成物を使用して、プレス成形法にて製造したものである
が、スラリーのプレスによって気泡がつぶれ消泡してし
まい、軽量化を図ることができなかった。

【００３８】実施例１５〜１８実施例１５〜１８に本発明で好適な水硬性組成物を使用
し、さらに温水あるいはコンベア上にて加温し、連続流
し込み成形を用いて得られる気泡混入無機質硬化体を示
す。各試験例の硬化体は、セメント３０重量部、珪石５
５重量部、消石灰１５重量部を予備混合し、さらに１重
量部の減水剤を加えた５０重量部の水（温水：４５℃）
で混練した（混練後スラリー温度は３４℃であった）
後、目的とする比重となるように泡末（Ｄ３Ｄエマール
１重量％水溶液で予め起泡させたもの）をさらに加え、
先に記したように連続流し込み成形により、コンベア上
の型枠にて流し込み成形を行った。成形後コンベア上に
てさらに加熱を行い、スラリーの硬化を促進させた。硬
化後オートクレーブにて１８０℃、６時間で養生し製造
を行った。結果を表４に示す

【００３９】

【表４】

【００４０】表４の結果からわかるように、実施例１５
〜１８では加温による凝結促進効果により、スラリー組
成物の終結時間が短縮されていることがわかる。また、
硬化時間の短縮により、硬化相が気泡の成長を抑制する
事ができたため、２０〜１００μｍの気泡を５０％以上
含む硬化体を製造することが可能となった。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、強度特性、表面平滑性
に優れ、低コストで製造することができ、しかも所望の
軽量化を達成することのできる気泡混入無機質硬化体お
よびその製造方法が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セメント、水、および必要に応じてその
他の添加材（剤）を含むスラリー組成物に気泡を混入さ
せ、この混入体を硬化させてなる気泡混入無機質硬化体
であって、前記硬化体には、直径２０μｍ〜１００μｍ
の気泡が、気孔容積の５０％以上存在し、かつ前記スラ
リー組成物の終結時間がＪＩＳＲ５２０１に基づくビ
ガー針試験において２００分以内であることを特徴とす
る気泡混入無機質硬化体。
【請求項２】セメント、水、および必要に応じてその
他の添加材（剤）を含むスラリー組成物に気泡を混入さ
せ、この混入体を硬化させてなる気泡混入無機質硬化体
であって、前記セメントは、都市ゴミ焼却灰および下水汚泥焼却灰
からなる群から選択された１種以上を含み、Ｃ₁₁Ａ₇Ｃ
ａＣｌ₂を１０〜４０重量％含み、かつＣ₂ＳおよびＣ₃
Ｓからなる群から選択された１種以上を含む焼成物と、
石膏と、を含む水硬性組成物であり；前記硬化体には、
直径２０μｍ〜１００μｍの気泡が、気孔容積の５０％
以上存在することを特徴とする気泡混入無機質硬化体。
【請求項３】請求項１または２に記載のスラリー組成
物に気泡を混入させ、この混入体を移動している所望の
形状の成形型枠に流し込んだ後に硬化させ、得られた硬
化体には、直径２０μｍ〜１００μｍの気泡が、気孔容
積の５０％以上存在することを特徴とする気泡混入無機
質硬化体の製造方法。
【請求項４】混入体が加温に施されて硬化する請求項
３に記載の気泡混入無機質硬化体の製造方法。