JPS6126547A

JPS6126547A - セメント質板の製造法

Info

Publication number: JPS6126547A
Application number: JP59144492A
Authority: JP
Inventors: 山口　喜代則; 増山　久男
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1986-02-05
Also published as: JPH021108B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、補強用繊維としてアスベストを使用せずに、
高い曲げ強度を有するセメント質板を製造する方法に関
するものである。

従来の技術建築材料として使われるセメント質板のうち、床板のよ
うに大きな荷重が加えられるものの場合は、強度、特に
曲げ強度が、なるべく大きいことが望まれる。曲げ強度
は、鉄筋コンクリート建築物における床のように建築物
躯体部分と一体の平板部分の場合は、鉄筋を用い且つ板
厚を適宜大きくすることにより必要な水準まで高めるこ
とができるが、根太その他の支持手段によって支持して
使うパネル状の床板材の場合は、施工、改造、あるいは
一時的な取外し等に当り取扱いが容易なよう、なるべく
薄く軽い板でしかも必要な強度を備えたものでなければ
ならない。床板以外の板材についても、同様の課題があ
ることはいうまでもない。このような要求に答えうる高
強度セメント質板を製造しようとする場合、従来ふつう
に採用された手段は、セメントにアスベストを補強材と
して配合し抄造法により成形する方法であったが、環境
衛生上の理由からアスベストの使用が困難になるにつれ
て、アスベストを使用しないセメント質板の製法が検討
されるようになった。その結果提案されるに至った有力
な方法は、成形原料にシリカを混入し、ポルトランドセ
メントの水和反応により生成する水酸化カルシウムをシ
リカと反応させ（ポゾラン反応）、それによって形成さ
れる硬化体も強度発現に役立たせようとするものである
。たとえば米国特許第４＋３７７＋４１５号明細書には
、ポルトランドセメント　４ｏ−９ｏｍｆｆｉ％、ウォ
ラストナイトお上びシリカ（合計量で）１０〜６０重量
％、補強用繊、＠Ｉへ１５重量％の組成を有する原料を
抄造法により成形する方法が記載されており、また、特
開昭５８−２２５３号公報には、４０〜６０％のセメン
ト、３０〜４０％のシリカおよび５〜１５％のセルロー
ス繊維を抄造成形する方法が記載されている。しかしな
がら、これらの方法において使われるシリカは、結晶質
のシリカたとえばケイ石の粉砕物であり、粒径もかなり
太軽なものであるから（上記米国特許の場合８０〜３２
５メツシユ、特開昭５８−２２５３の場合は粒径の記載
がないが比表面積が２００〜１５００ｍ”／ｋｇ程度と
されている）、ポゾラン反応を確実に生起させるために
はオートクレーブ中で蒸熱養生しなければならないとい
う問題があり、また、蒸熱養生しても、製品の強度はシ
リカ無添加品に比べてそれほど高いものではない。また
蒸熱養生は、補強用金属板を積層する場合に該金属板の
さびを誘発し易く、好ましくない処理である。

一方、コンクリートの強度上昇の手段として、ポルトラ
ンドセメントにシリカヒユームを混合して硬化させる方
法が知られている。しかしながら、シリカヒユームは粒
径が０．１μ程度のごく微細な粒子であるから、型枠に
生コンクリートを流し込む建設工事では利用できても、
抄造またはプレス成形による成形体の製造にこれを利用
することは至難である。

また、シリカヒユームの添加は強度を増加させる反面、
収縮ひび割れの増加を招くという問題もある。　したが
って、シリカヒユームが抄造法等によるセメント質板の
製造に利用された例は見当らない。

発明が解決しようとする問題点本発明の目的は、床板としても使用可能な高強度のセメ
ント質板を、補強材としてアスベストを使用することな
しに製造する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、シリカを配合して行うセメント質
板の製造における記述のような問題点を解決することに
ある。

問題点を解状４ｊ弓Ｐ〜ケ毛稼本発明の製法につきまずその概要を述べると、本発明の
第一による製法は、ポルトランドセメント　４０〜６６
重量％、粒径１／ノ以下の非晶質シリカ微粉末１５〜４
５重量％、ウォラストナイト　７〜２５重量％、パルプ
３〜１０重量％の組成を有する抄造原料を多量の水と混
合してスラリー状にし、形成されたスラリーに凝集剤を
加えたものをシート状に抄造し、得られた抄造物を所望
の厚さの板を得るのに必要な枚数だけ重ね合わせて圧縮
し一体化することにより厚板状にし、次いで常温におい
て養生し硬化させることを特徴とするものである。また
、本発明の第二による製法は、上記第一の発明の製法に
おいて得られた抄造物の厚板状加圧成形物を、その硬化
前に、補強用の爪立て金属板と積層することを特徴とす
るものである。

以下、本発明の製法について詳細に説明する。

抄造原料としては粒径１μ以下の非晶質シリカ微粉末が
特殊なものであるが、その好ましい具体例は、前記シリ
カヒユームすなわち７エロシリコンまたはシリコンの製
造工程で発生する排気から捕集されるシリカ微粉末（７
エロシリコンダストまたはシリコンダストともいう）お
よびホワイトカーボンである。シリカヒユームは平均粒
径が０．１μ程度の極微粒子のものであり、２０〜２３
Ｔｔ１２／８という大きな比表面積を持つ。ウォラスト
ナイトとしては、米国インターペース社のＮＹＡＲＤ−
Ｇ　（１５：　１ないし２０：１という高いアスペクト
比を有するもの）が適当であるが、これに限られるわけ
ではない。補強用のパルプは、針葉樹または広葉樹から
作られた漂白パルプまたは未漂白パルプ、故紙パルプ等
、任意のものを使用することができ、これらの２種以上
を併用してもよい。

これらの原料を用いる抄造成形は、従来のセメント質板
の抄造成形と同様にして行うことができる。すなわち、
抄造原料を適宜の順序で約８〜３０倍量（重量比）の水
と混合してスラリー状にしてから抄造する。この場合、
スラリーに、は硫酸アルミニウム、ポリアクリルアミド
およびその変性物等の凝集剤を添加して粉体原料を凝集
させ、シリカヒユーム、セメン１等の微粉末が抄網から
もれるのを防止する。このほかにも、スラリーには凝集
体を大きくかつ安定にさせるためのものとして、水ガラ
ス、ベンＦナイ）などを添加してもよい。

′抄造するシートの厚さは、用いる装置および原料スラ
リーの特性に応じて、無理なく抄造可能な範囲で決定す
ればよいが、通常、３〜１０ＩＩＩＩ１１のシートの抄
造が可能である。

抄造されたシートは、所定の寸法に裁断したのち、所望
の厚さの板を得るのに必要な枚数だけ重ね合わせて圧縮
する。

なお重ね合わせる際は、隣接する２層におけるシートの
抄造方向が互に直交するように配置することが、強度を
高める上で有効である。圧縮は、加圧面に対して約４０
　Ｋｇ／ｃｍ”以上、望ましくは約Ｓ　ＯＫｇ／ｃｍ”
の荷重が加わるように行う。これによりシート群は完全
に一体化して厚板状になる。

得られた厚板状成形物は、第一の発明ではそのまま常温
で養生し硬化させるが、第二の発明では、補強用の爪立
て金属板と積層してから硬化させる。積層は、第１図ま
たは第２図に示したような爪立て金属板を、その爪１，
２がある面を内側にして、上記厚板状成形物と重ね合わ
せて押圧することにより行う。

作用・効果本発明の製法で用いるシリカは、非晶質で、しかもごく
微細で表面積・の大きいものであるから、ケイ石粉砕物
に比べると著し４反応性が大であり、したがって、ポル
トランドセメント粒子間の隙間を埋めたのちセメントの
水利反応により生成する水酸化カルシウムとの間のポゾ
ラン反応を常温においでも確実に生起して硬化体を形成
し、製品め強度上昇に貢献する。結晶質シリカ微粉末を
用いたり、非晶質シリカ微粉末でも粒径が１μをこえる
ようなものを用いた場合は、オートクレーブを用いる蒸
熱養生を行わない限り、ポゾラン反応による強度上昇は
期待できない。いうまでもなく非晶質シリカ微粉末の配
合率１こは好適値（通常３０〜４０重量％程度）があり
、それ以上高率で配合しても、曲げ強度はかえって低下
し始めるが、これはポゾラン反応に関与せずに単なる細
骨材的な混入物となるシリカが増えるためと思われる。

またウォラストナイトは、抄造工程における濾水性をよ
くする作用があり、これを混合することによって、非晶
質シリカ微粉末を多量に含有する原料スラリーも効率よ
く抄造することができる。但し、あまり多量に使用する
と製品の鴨度低下を招くので、多くても２５重１％、望
ましくは２０重量％以下とする。

パルプも濾水性向上に有効−二作用し、また硬化前の抄
造物を補強して取扱を容易にするとともに最終製品の強
度をも増大させる作用がある。

したがって、適量のつオラスＹナイＹとパルプとを組合
わせて使用することにより、抄造工程以降における能率
と歩留りが向上し、あわせて製品の強度が増大する。

爪立て金属板はセメント等から形成された厚板と完全に
一体化して補強の役をするが、厚板との積層を厚板の硬
化前に行うため積層は容易であり、また、積層後に行わ
れる養生が常温養生であること、および硬化過程で収縮
を生じ難い原料配合であることにより、硬化するさい厚
板に反りやクランクを生したり爪立て金属板にさびを生
しることもない。

したがって、本発明によればアスベストを使用した場合
とほとんど変りのない作業性と歩留りをもって、また低
コストで、床板としても使用可能な高強度セメント質板
を容易に製造することができる。

還１廻実施例　１ポルトランドセメント　６０重量％、シリカヒユーム２
３重量％、ウオラストナイト　１１．５重量％、パルプ
５．５重量％の原料混合物を、これらに対して０．３３
重量％の凝集剤（ポリアクリル７ミド）とともに固形分
濃度８％の水性スラリーにし、丸網式抄造機により抄造
後裁断して４４ｏｏｘ１３００Ｘ６ｍｍのシートを２枚
製遺した。抄造は円滑に行われ、抄造歩留りは８２％で
あった。次いでこれらのシートを１４５０Ｘ１３００＋
＋＋ｍのシート６枚に裁断したのち抄造方向が１枚おき
に直交するように重ね合わせ、面圧５　、ＯＫｇ／ａｍ
２で圧縮した。圧縮後の厚さは３０ＬＩＩＩＩｌであっ
た。得られた厚板状成形物をビニール袋に包んで室内で
−・週間養生し、その後ビニール袋をはずして更に一週
間養生した。

硬化した成形物は反りやクラックの発生もなく、また層
間接着も完全であった。その物性をＪＩＳ　Ａ１４０８
に準じて試験したところ、嵩密度１　、５３　ｇ／ｃｍ
”、曲げ強度３１０Ｋｇ７’ｃ＋＋＋２であった（６０
℃で恒量乾燥後３号試験体に裁断したものについて測定
）。

比較のため、ウォラストナイトを用いずにその分ポルト
ランドセメントを増やしたほかは上記と同様にしだ例（
比較例１）、シリカヒユームのかわりに同量のケイ石粉
末（平均粒径９／Ｊ）を用いたほかは上記と同様にした
例（比較例２）およびシリカヒユームを用いずその分ポ
ルトランドセメントを増やしたほかは上記と同様にした
例（比較例３）の結果は次のとおりであった。

比較例１　　比較例２　比較例λ 抄造歩留り（％）　　　　　４６　　　　８３、　　８
７曲げ強度（Ｋｇ／ｃｍ７）　　　２００　　　１６０
　　　　”Ｊ　６５実施例　２実施例１と同様にして厚板状成形物を成形し、成形後た
だちに＠１図に示したような爪立て金属板（厚さ０．５
ｍｍの亜鉛鉄板、爪の高さ３ｍｍ＋爪の数３０８６個／
１１２）と積層し、以後、実施例１と同様にして養生し
硬化させた。

硬化した成形物に反りやクランクはなく、成形物−爪立
て金属板間接着も完全であった。また、爪立て金属板に
さびの発生は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第二による製法で使用す
る爪立て金属板の例を示す斜視図である。１．２：爪

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポルトランドセメント４０〜６６重量％、粒径１
μ以下の非晶質シリカ微粉末１５〜４５重量％、ウォラ
ストナイト７〜２５重量％、パルプ３〜１０重量％の組
成を有する抄造原料を多量の水と混合してスラリー状に
し、形成されたスラリーに凝集剤を加えたものをシート
状に抄造し、得られた抄造物を所望の厚さの板を得るの
に必要な枚数だけ重ね合わせて圧縮し一体化することに
より厚板状にし、次いで常温において養生し硬化させる
ことを特徴とするセメント質板の製造法。
（２）ポルトランドセメント４０〜６６重量％、粒径１
μ以下の非晶質シリカ微粉末１５〜４５重量％、ウォラ
ストナイト７〜２５重量％、パルプ３〜１０重量％の組
成を有する抄造原料を多量の水と混合してスラリー状に
し、形成されたスラリーに凝集剤を加えたものをシート
状に抄造し、得られた抄造物を所望の厚さの板を得るの
に必要な枚数だけ重ね合わせて圧縮し一体化することに
より厚板状にし、次いで補強用の爪立て金属板と積層し
たのち常温において養生し硬化させることを特徴とする
セメント質板の製造法。