図面 (/)

技術 軽量気泡コンクリート

出願人 旭化成建材株式会社
発明者 菅野克彦山本光夫
出願日 2014年3月7日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2014-045105
公開日 2015年9月28日 (5年2ヶ月経過) 公開番号 2015-168604
状態 特許登録済
技術分野 多孔質人造石または多孔質セラミック製品
主要キーワード デザイン模様 不溶残分 補強金網 珪酸成分 粒度曲線 防錆材 物質情報 加工回数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年9月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

従来と同等の高い結晶性トバモライトを有しつつ、切断、切削面取り加工時における欠損ひび割れを抑制する軽量気泡コンクリートを提供する。

解決手段

珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤と、を含有する軽量気泡コンクリートであって、当該軽量気泡コンクリート中の不溶残分粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、不溶残分における粗粒の含有率は、0.1〜40質量%であり、中粒に対する微粒の質量比は、0.01〜0.7である軽量気泡コンクリート。

概要

背景

一般に、軽量気泡コンクリート(以下、「ALC」と略す場合がある)は、かさ比重が0.45〜0.55と軽量でありながら、建築材料として必要な強度を有し、長期の耐候性耐火性及び耐不朽性に優れる。また、軽量であって加工性に優れるため、施工が容易であり、建築物外壁材床材屋根材内壁材などとして広く利用されている。
通常、ALCは、珪石珪砂などの珪酸質原料と、石灰セメントなどの石灰質原料主原料とし、必要に応じて石膏などを加え、水を添加してスラリー状とし、大気圧下でアルミニウム粉末などの発泡剤を加え、補強筋を配した型枠注入して成型し、発泡予備硬化予備養生)後、半硬化状のALCブロックを切断したものをオートクレーブ養生することにより、製造されている。

上述のALCの優れた性能を発現させている成分として、トバモライトが挙げられる。トバモライトは、高温高圧などの水蒸気養生において、石灰やセメントなどを含む石灰質原料が水和して生成した低結晶性珪酸カルシウム水和物(CSHゲル)と、珪石や珪砂を含む珪酸質原料から供給される珪酸成分とが反応し、結晶化したものである。

一般に、トバモライトの生成過程では、珪石や珪砂を含む珪酸質原料の溶解が反応を律速することが知られており、珪石や珪砂を含む珪酸質原料の粒度石英単結晶粒径、SiO2純度不純物の種類と含有量などが、トバモライトの生成に影響を及ぼすことが知られている。しかし、その作用メカニズム等は明らかではない。また、珪石・珪砂等の粒度とALCのマトリックス組織構造、ALCの諸物性の関係は、更に複雑であり、不明な点が多い。

そのため、従来から、珪酸質原料としての珪石や珪砂等の粒度や石英の単結晶粒径などについて、多くの検討がなされている。例えば、特許文献1には、耐凍害性の向上には、珪石及び珪砂の質量平均径を15μm以下とすべきことが記載されている。また、特許文献2には、水分や炭酸ガス等による収縮を低減する目的として、比表面積2000〜2500cm2/g及び6000〜12000cm2/gにそれぞれ粒度分布ピークを有する珪砂を使用することが記載されている。また、特許文献3には、乾燥収縮の低減、圧縮強度弾性係数の向上を目的として、石英の単結晶粒径10〜100μmの珪酸質原料を使用することが記載されている。さらに、特許文献4には、乾燥収縮を低減させ、ひび割れの発生を抑制する目的で、石英の単結晶粒径が10μm未満の珪石と10〜500μmの珪石を混合し、この混合珪石における石英の平均単結晶粒径を15〜300μmとすると共に、10μm未満の珪石の混合割合を60質量%以下にした混合珪石を使用することが記載されている。

概要

従来と同等の高い結晶性のトバモライトを有しつつ、切断、切削面取り加工時における欠損やひび割れを抑制する軽量気泡コンクリートを提供する。珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤と、を含有する軽量気泡コンクリートであって、当該軽量気泡コンクリート中の不溶残分粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、不溶残分における粗粒の含有率は、0.1〜40質量%であり、中粒に対する微粒の質量比は、0.01〜0.7である軽量気泡コンクリート。なし

目的

本発明は、このような従来の事情に鑑み、従来と同等の高い結晶性のトバモライトを有しつつ、ALCの切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れ発生が少ないALCを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤と、を含有する軽量気泡コンクリートであって、当該軽量気泡コンクリート中の不溶残分粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、上記不溶残分における上記粗粒の含有率は、0.1〜40質量%であり、上記中粒に対する上記微粒の質量比は、0.01〜0.7である軽量気泡コンクリート。

請求項2

珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤と、を含むスラリー発泡及び半硬化させ、得られる半硬化体水蒸気養生する、請求項1に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法であって、上記珪石及び珪砂の粉砕後の粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、当該珪石及び珪砂における当該粗粒の含有率は、1〜25質量%であり、当該中粒に対する当該微粒の質量比は、0.1〜0.7である、製造方法。

請求項3

上記スラリーが石膏を更に含む、請求項2に記載の製造方法。

請求項4

上記珪石及び珪砂の粒度分布は、粒径0.1〜200μmの範囲に少なくとも3つ以上のピークを有する、請求項2又は3記載の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、軽量気泡コンクリートに関する。

背景技術

0002

一般に、軽量気泡コンクリート(以下、「ALC」と略す場合がある)は、かさ比重が0.45〜0.55と軽量でありながら、建築材料として必要な強度を有し、長期の耐候性耐火性及び耐不朽性に優れる。また、軽量であって加工性に優れるため、施工が容易であり、建築物外壁材床材屋根材内壁材などとして広く利用されている。
通常、ALCは、珪石珪砂などの珪酸質原料と、石灰セメントなどの石灰質原料主原料とし、必要に応じて石膏などを加え、水を添加してスラリー状とし、大気圧下でアルミニウム粉末などの発泡剤を加え、補強筋を配した型枠注入して成型し、発泡予備硬化予備養生)後、半硬化状のALCブロックを切断したものをオートクレーブ養生することにより、製造されている。

0003

上述のALCの優れた性能を発現させている成分として、トバモライトが挙げられる。トバモライトは、高温高圧などの水蒸気養生において、石灰やセメントなどを含む石灰質原料が水和して生成した低結晶性珪酸カルシウム水和物(CSHゲル)と、珪石や珪砂を含む珪酸質原料から供給される珪酸成分とが反応し、結晶化したものである。

0004

一般に、トバモライトの生成過程では、珪石や珪砂を含む珪酸質原料の溶解が反応を律速することが知られており、珪石や珪砂を含む珪酸質原料の粒度石英単結晶粒径、SiO2純度不純物の種類と含有量などが、トバモライトの生成に影響を及ぼすことが知られている。しかし、その作用メカニズム等は明らかではない。また、珪石・珪砂等の粒度とALCのマトリックス組織構造、ALCの諸物性の関係は、更に複雑であり、不明な点が多い。

0005

そのため、従来から、珪酸質原料としての珪石や珪砂等の粒度や石英の単結晶粒径などについて、多くの検討がなされている。例えば、特許文献1には、耐凍害性の向上には、珪石及び珪砂の質量平均径を15μm以下とすべきことが記載されている。また、特許文献2には、水分や炭酸ガス等による収縮を低減する目的として、比表面積2000〜2500cm2/g及び6000〜12000cm2/gにそれぞれ粒度分布ピークを有する珪砂を使用することが記載されている。また、特許文献3には、乾燥収縮の低減、圧縮強度弾性係数の向上を目的として、石英の単結晶粒径10〜100μmの珪酸質原料を使用することが記載されている。さらに、特許文献4には、乾燥収縮を低減させ、ひび割れの発生を抑制する目的で、石英の単結晶粒径が10μm未満の珪石と10〜500μmの珪石を混合し、この混合珪石における石英の平均単結晶粒径を15〜300μmとすると共に、10μm未満の珪石の混合割合を60質量%以下にした混合珪石を使用することが記載されている。

先行技術

0006

特開昭59−128254号公報
特公平8−25820号公報
特公昭56−7994号公報
特開2001−19571号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ALCは、上述したように、かさ比重が0.45〜0.55と軽量でありながら、建築材料として必要な強度を有し、長期の耐候性、耐火性及び耐不朽性に優れる。また、軽量であって加工性に優れるため、施工が容易であり、建築物の外壁材、床材、屋根材や内壁材などとして広く利用されており、例えば、建築物の設計仕様に基づいて各種寸法に切断したり、長辺小口面に溝を切削加工したり、縁部の面取り加工等を施したりする場合がある。さらに、近年においては、ALCの表面に複雑なデザイン模様を切削加工により施し、高付加価値化等を図る場合もある。

0008

ここで、ALCの切断や切削、面取り加工時において、欠損やひび割れが生じる場合がある。しかしながら、ALCの欠損やひび割れを抑制する目的で、珪石や珪砂の粒度やALC中の不溶残分の粒度を検討したものはない。

0009

本発明は、このような従来の事情に鑑み、従来と同等の高い結晶性のトバモライトを有しつつ、ALCの切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れ発生が少ないALCを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0010

本発明者らは、上記目的を達成するため、珪石及び珪砂の粒度とALC中の不溶残分の粒度に着目し、ALCの諸物性と切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れの発生程度関係性を詳細に検討した。

0011

その結果、粉砕後の珪石及び珪砂の粒径が10μm未満である微粒には、ある一定量まではトバモライトの生成を促す性質があるが(一定量より多くなると逆にトバモライトの生成を阻害する性質がある)、その反面、ALC中の不溶残分が微粒になり、ALCの加工時における欠損やひび割れの発生を増大させる性質があることがわかった。当該粒径が10μm以上100μm未満である中粒には、トバモライトの生成を促す性質があると共に、ALC中の不溶残分も適度な粒径となることにより、ALCの加工時における欠損やひび割れの発生を抑制できることがわかった。また、当該粒径が100μm以上である粗粒には、微粒(ある一定量まで)及び中粒ほど、トバモライトの生成を促す性質はないが、ALC中の不溶残分が粗粒になるため、ALCの加工時における欠損やひび割れの発生を大きく抑制できることが分かった。そして、粉砕後の珪石・珪砂中の微粒、中粒、粗粒の配合割合を調整することで、トバモライトの生成と切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れの抑制を両立できることを見出すことができ、本発明をなすに至った。

0012

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[4]に関する。
[1]珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤とを含有する軽量気泡コンクリートであって、
当該軽量気泡コンクリート中の不溶残分の粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、上記不溶残分における上記粗粒の含有率は、0.1〜40質量%であり、上記中粒に対する上記微粒の質量比は、0.01〜0.7である軽量気泡コンクリート。

0013

[2]珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料と、石灰質原料と、水と、発泡剤と、を含むスラリーを発泡及び半硬化させ、得られる半硬化体を水蒸気養生する、[1]に記載の軽量気泡コンクリートの製造方法であって、
上記珪石及び珪砂の粉砕後の粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、当該珪石及び珪砂における当該粗粒の含有率は、1〜25質量%であり、当該中粒に対する当該微粒の質量比は、0.1〜0.7である、製造方法。

0014

[3]上記スラリーが石膏を更に含む、[2]に記載の製造方法。

0015

[4]上記珪石及び珪砂の粒度分布が、粒径0.1〜200μmの範囲に少なくとも3つ以上のピークを有する、[2]又は[3]に記載の製造方法。

発明の効果

0016

本発明によれば、従来と同等の高い結晶性のトバモライトを有しつつ、ALCの切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れ発生の少ないALCが生産可能である。これにより、製品収率の向上が図れると共に、今まで加工できなかった複雑なデザインも、製品収率を損なうことなく施すことができ、差別化、個性化、高付加価値化等の近年の建築市場ニーズに対応することが可能となる。

図面の簡単な説明

0017

実施例1の珪石及び珪砂の粒度分布とピーク分離結果を示すグラフである。
実施例2の珪石及び珪砂の粒度分布とピーク分離結果を示すグラフである。
実施例3の珪石及び珪砂の粒度分布とピーク分離結果を示すグラフである。
実施例4の珪石及び珪砂の粒度分布とピーク分離結果を示すグラフである。
実施例5の珪石及び珪砂の粒度分布とピーク分離結果を示すグラフである。

実施例

0018

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。

0019

以下、本実施形態に係るALCの製造に当たって用いられる原材料及び、ALC中の不溶残分について説明する。

0020

(珪酸質原料)
本実施形態に用いられる珪酸質原料は、珪石及び珪砂を主成分とするものであり、珪石及び珪砂の粒径及び配合割合が下記の特定の条件を満たすものであれば、産地等も含め、特に制限されず、例えば、結晶質の珪石、珪砂及び石英を含むものが好ましく、これらの含有率の高い岩石等も好ましく用いることができる。また、SiO2含有率が85質量%以上のものも好ましい。なお、ここでいう結晶質とは、粉末X線回折での石英5重線(CuKα 2θ=67.7°、67.9°、68.1°、68.3°、68.5°)のピークが5本に分離できるものをいう。

0021

珪石及び珪砂の粉砕後の粒径は、10μm未満であるものを微粒、10μm以上100μm未満であるものを中粒、100μm以上であるものを粗粒とした場合に、粗粒の含有率は、珪石及び珪砂の全質量の1〜25質量%である。粗粒の含有率が1質量%未満であるとALCの加工時における欠損やひび割れの発生を抑制できず、25質量%より大きいとトバモライト結晶の生成状態が十分ではなくなる。粗粒の上記含有率は、より好ましくは3〜25質量%であり、特に好ましくは5〜25質量%の範囲である。また、上記微粒の含有率は、珪石及び珪砂の全質量の5〜35質量%であり、より好ましくは10〜30質量%であり、特に好ましくは15〜30質量%での範囲である。

0022

上記中粒に対する上記微粒の質量比は、0.1〜0.7である。当該質量比が0.1未満又は0.7より大きいとALCにおける欠損やひび割れの発生を抑制できず、トバモライト結晶の生成状態も十分ではなくなる。中粒に対する微粒の上記質量比は、より好ましくは0.15〜0.7であり、特に好ましくは0.2〜0.7の範囲である。また、上記中粒と上記粗粒の和に対する上記微粒の質量比は、0.1〜0.6であり、より好ましくは0.15〜0.55であり、特に好ましくは0.2〜0.5の範囲である。

0023

本実施形態における粉砕後の珪石及び珪砂の粒度及び粒度分布は、レーザー光回折散乱式の粒度分布計を用いて測定することができる。測定の形式は特に限定されないが、例えば湿式測定であってもよい。また、測定範囲も適宜設定することができ、例えば0.12μm〜704μmに設定することができる。

0024

また、本実施形態の珪石及び珪砂の粉砕後の粒度分布においては、粒径0.1〜200μmの間に、粒度に関係なく3つ以上のピークを有することが好ましい。この珪石・珪砂の粒度分布において、粒径0.1〜200μmの間に粒度に関係なく少なくとも3つ以上のピークを有する珪石及び珪砂を使用することにより、従来と同等の高い結晶性のトバモライトを有しながら、ALCの切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れを抑制しやすくなる。ピークの数は3つ以上であればよい。なお、粒度分布におけるピークとは、明瞭な凸状だけではなく、ショルダー状(変曲点)も含まれるため、ピーク数や位置を明確化するために、数学的にピーク分離をすることが好ましい。ピーク分離の方法としては、特に限定されないが、例えばGauss関数等がある。

0025

微粒(ある一定量以下)と中粒が、トバモライトの生成を促す理由は、粗粒に比べ比表面積が大きく、例えばオートクレーブによる高温高圧水蒸気養生中において、珪酸成分が多く溶解するためであり、微粒の量が上記ある一定量より多くなると珪酸成分が多く溶解しすぎるため、トバモライトの前駆体である低結晶性の珪酸カルシウム水和物(CSHゲル)が生成した状態で反応が安定化し、逆にトバモライトの生成が阻害されるからであると推察している。また、微粒により、切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れの発生が増大する理由は、中粒及び粗粒に比べ、ALC中の不溶残分の粒度が細かくなりすぎるため、ALCのマトリックスの組織構造が緻密になり、ALCの加工時における刃物抵抗が大きくなるためと推察している。

0026

また、粉砕後の珪石及び珪砂試料の粒度分布において、粒径0.1〜200μmの間に粒度に関係なく少なくとも3つ以上のピークが存在すると上述のような効果が発揮される理由についての詳細は明らかでないが、粒径0.1〜200μmの間に粒度に関係なく少なくとも3つ以上の主たる粒子径を有することが、トバモライトの生成及びALCのマトリックスの組織構造に影響していると推察している。

0027

(石灰質原料)
本実施形態において、石灰質原料は石灰質原料であれば特に制限されず、石灰やセメントを含んでもよい。石灰とは、生石灰消石灰等である。また、セメントは特に限定されるものではなく、普通ポルトランドセメント早強ポルトランドセメント等のカルシウム成分珪酸質成分主体とするものが好ましい。

0028

(水)
本実施形態において、水は、特に制限されず、蒸留水でもよく、精製水でもよく、水道水でもよい。

0029

(発泡剤)
本実施形態において、発泡剤は、珪酸質原料、石灰質原料及び水を含むスラリーを発泡できるものであれば特に限定されることなく用いることができ、例えば、金属アルミニウム粉末などを用いることができる。

0030

(石膏)
本実施形態のALC原材料には、必要に応じて石膏を加えてもよい。石膏を加えることによって、上記スラリーをより硬化させやすくなる。石膏としては、二水石膏半水石膏無水石膏などを用いることができる。

0031

(ALC中の不溶残分)
次にALC中の不溶残分について説明する。

0032

本実施形態において、ALC中の不溶残分とは、主として珪酸質原料として使用した珪石及び珪砂が予備硬化(予備養生)からオートクレーブ養生までの段階で溶解した際に、溶け残った珪石及び珪砂の残渣である。不溶残分の粒度は、珪酸質原料として使用した珪石及び珪砂の粒度の影響を大きく受けるものの、上記溶解によって粒度が変化するため、珪石及び珪砂の当初の粒度と同一にはならない。

0033

不溶残分の抽出方法は、JIS R5202のポルトランドセメント化学分析方法に記載の塩酸炭酸ナトリウム方法による不溶残分の定量方法準拠した方法である。しかし、この定量方法における処理のうち、不溶残分の粒度に影響を与える処理については、不溶残分の粒度への影響を低減する又は実質的に除去するように変更することができる。例えば、JIS R5202の上記定量方法に規定されているろ紙による不溶残分とろ液の分離は、遠心分離法等による分離に変更することができる。ろ紙中に不溶残分の一部が残ってしまい、不溶残分の粒度が正しく評価できない場合があるためである。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている温水による不溶残分の洗浄についても、遠心分離法等による洗浄に変更することができる。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている電気炉での950±25℃×30分間の強熱処理については、当該強熱処理により、不溶残分の粒度が変化しないように温度と時間を変更することができる。その場合、温度は、80〜110℃が好ましく、90〜110℃がより好ましく、105〜110℃が特に好ましい。また、時間は、24〜48時間が好ましく、36〜48時間がより好ましく、40〜48時間が特に好ましい。上記強熱処理により、不溶残分の粒度が変化し、正しく粒度の評価ができない場合があるためである。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている水浴上での加熱処理については、塩酸や炭酸ナトリウムによる溶解を妨げない範囲でその温度条件を変更することができる。この場合、温度は60〜85℃が好ましく、70〜85℃がより好ましく、80〜85℃が特に好ましい。

0034

ALC中の不溶残分の粒径が10μm未満のものを微粒、10μm以上100μm未満のものを中粒、100μm以上のものを粗粒とした場合に、この不溶残分における粗粒の含有率は0.1〜40質量%である。粗粒の上記含有率が0.1質量%未満であると、ALCの加工時においる欠損やひび割れの発生を抑制できず、40質量%より大きいとトバモライト結晶の生成状態が十分ではなくなる。粗粒の上記含有率は、より好ましくは、0.1〜35質量%、特に好ましくは、0.1〜30質量%の範囲である。また、上記不溶残分における上記微粒の含有率は、1〜40質量%であり、より好ましくは1〜35質量%であり、特に好ましくは1〜30質量%の範囲である。

0035

上記中粒に対する上記微粒の質量比は、0.01〜0.7である。当該質量比が、0.01未満又は0.7より大きいと加工時における欠損やひび割れの発生を抑制できず、トバモライト結晶の生成状態も十分ではなくなる。中粒に対する微粒の上記質量比は、より好ましくは0.01〜0.6であり、特に好ましくは0.01〜0.5である。また、上記中粒と上記粗粒の和に対する上記微粒の質量比は、0.01〜0.7であり、より好ましくは0.01〜0.6であり、特に好ましくは0.01〜0.5の範囲である。

0036

本実施形態におけるALC中の不溶残分の粒度及び粒度分布は、レーザー光回折・散乱式の粒度分布計を用いて測定することができる。測定の形式は特に限定されないが、例えば湿式測定であってもよい。また、測定範囲も適宜設定することができ、例えば0.12〜704μmに設定することができる。

0037

本実施形態のALCの原材料には、必要に応じて撥水性物質を0.1〜3.0質量%含有させてもよい。撥水性物質とは、特に限定されるものではなく、シロキサン化合物アルコキシシラン化合物脂肪酸脂肪酸塩エポキシ系樹脂ウレタン系樹脂シリコーン系樹脂酢酸ビニル系樹脂アクリル系樹脂スチレンブタジエン系樹脂等の樹脂エマルジョン等であり、このうち一種または二種以上の混合物を用いることもできる。

0038

また、上記以外の原料であっても、本実施形態のALC製造に影響を与えない範囲で各種材料を適宜用いてもよい。例えば、メチルセルロース等の界面活性剤ポリアクリル酸ポリビニルアルコール等の増粘剤減水剤高性能減水剤等のセメント系材料において一般に用いられる分散剤炭酸カルシウムドロマイト等の炭酸塩化合物珪酸ナトリウム等の硬化促進剤リグニンスルホン酸グルコン酸塩等のセメント系材料において一般に用いられる硬化遅延剤リン酸塩等の発泡遅延剤が挙げられる。

0039

本実施形態の軽量気泡コンクリートの製造方法においては、珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料として上述の特定の粒径分布を有する原料を用いることを特徴とし、この珪石及び珪砂を主成分とする珪酸質原料を、石灰質原料、水及び発泡剤を含むスラリーとして発泡及び半硬化させ、得られる半硬化体を水蒸気養生する方法については公知の製造方法を適用することができる。なお、本製造方法において、半硬化とは完全に硬化する前の段階(状態)をいい、半硬化体における硬化の程度は、例えば運搬できうる程度の硬度である。

0040

本実施形態のALCの製造方法においては、従来のALCと同様に補強鉄筋または補強金網をALC内に埋設させるように成型してもよい。ここで、補強鉄筋とは、鉄筋を所望の形状に配列し、交差接点溶接加工したものである。また、補強金網とは、鉄を網状に加工したもので、例えばラス網等がその代表例である。補強鉄筋または補強金網の形状、寸法、鉄筋の太さ、金網の目の大きさ、さらにALC内に埋設する際の位置等、配筋仕方については、限定されるものではなく、ALC板の大きさ、用途等によって適宜選択されることが好ましい。これら補強鉄筋または補強金網は、耐久性上有効な防錆材処理が施されていることが好ましい。防錆材としては、合成樹脂系等、公知のものを使用できる。

0041

本実施形態のALCの比重は、特に限定されるものではないが、0.1以上1.0以下であることが好ましい。

0042

(実施例)
以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

0043

実施例及び比較例で用いた原料は下記の通りである。

0044

珪酸質原料として、国内外7箇所の鉱山から産出する珪石及び珪砂(A〜I)を用いた。使用した珪石・珪砂それぞれの石英の単結晶粒径は、下記表1に示すように5〜300μmの範囲である。なお、石英の単結晶粒径の測定は、珪石及び珪砂の薄片を3枚作製し、偏光顕微鏡製品名:ECLIPSE LV100POL、ニコン社製)により、50〜400倍の写真撮影し、その最大径を直径とし、実質的な粒径範囲を求めた。

0045

珪石及び珪砂(A〜I)を、単独又は混合し、ボールミルにて同一条件で粉砕することで、粒度の異なる珪石・珪砂試料を準備した。単独又は混合粉砕時における珪石・珪砂試料の混合比率を表2に示す。表2に示す通り、試料は、1〜7の7種類であり、実施例1〜5はそれぞれ試料1〜5を、比較例1〜2はそれぞれ試料6〜7を用いた。

0046

粉砕後の珪石・珪砂試料の粒度分布を表3に示す。なお、珪石・珪砂の粒度分布測定は、レーザー光回折・散乱式の粒度分布計(製品名:マイクロトラック9320 HRA X100、日機装社製)を用い、下記の条件で湿式にて測定した。
粒度測定範囲:0.12〜704μm
流速:60ml/sec
超音波分散:25watts×60sec
物質情報屈折率=1.54、物質=珪石(非球形粒子
溶媒情報:屈折率=1.33、溶媒=水
ゼロ点調整時間:30sec
測定条件:60sec×2回
測定結果:測定2回の平均値

0047

また、図1〜5に、実施例1〜5の粉砕後の珪石・珪砂試料の粒度曲線実線)とそれから得られたピーク分離結果(破線)を示す。なお、この時のピーク分離方法は、横軸対数粒径、縦軸質量頻度プロットした粒度曲線において、以下に示す条件でピーク分離(ピーク数:3〜4、ピーク位置:各ピーク近傍で指定)した。
モデル:Gauss
モデル式:y=y0+A/(W*sqrt(PI/2))*exp(−2*((x−xc)^2/W^2))

0048

粒度分布図1〜5に示す通り、実施例1〜5の粉砕後の珪石・珪砂試料は、粒径0.1〜200μmの間に、粒度に関係なく少なくとも3つ以上のピークを有していた。

0049

ALC中の不溶残分の粒度分布を表4に示す。なお、不溶残分の抽出方法は、JIS R5202のポルトランドセメントの化学分析方法に記載の塩酸−炭酸ナトリウム方法による不溶残分の定量方法に準拠した方法により行ったが、この定量方法における処理のうち、不溶残分の粒度に影響を与える処理については処理内容を変更した。具体的には、JIS R5202に規定されているろ紙による不溶残分とろ液の分離を遠心分離機(製品名:インバータテーブルトップ遠心機形式8400 久保田製作所社製)による分離に変更した。遠心分離条件は、3000rpm×10分間とした。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている温水による不溶残分の洗浄は、温水量を50mlとし、上記遠心分離機による洗浄に変更した。遠心分離条件は、3000rpm×10分間とし、洗浄回数を5回とした。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている電気炉での950±25℃×30分間の強熱処理を、乾燥機による110℃×48時間の処理に変更した。また、JIS R5202の上記定量方法に規定されている水浴上での加熱処理について、その温度条件を80℃に変更した。

0050

また、不溶残分の粒度分布測定は、レーザー光回折・散乱式の粒度分布計(製品名:マイクロトラック9320 HRA X100、日機装社製)を用い、下記の条件で湿式にて測定した。
粒度測定範囲:0.12〜704μm
流速:60ml/sec
超音波分散:25watts×60sec
物質情報:屈折率=1.54、物質=珪石(非球形粒子)
溶媒情報:屈折率=1.33、溶媒=水
ゼロ点調整時間:30sec
測定条件:60sec×2回
測定結果:測定2回の平均値

0051

上記表2〜3に示す実施例1〜5及び比較例1〜2の珪石・珪砂試料60.8質量%、セメント29.2質量%、生石灰7.5質量%、及び、二水石膏2.5質量%からなる固形原料をそれぞれ作製した。これら固形原料の合計100質量%に対し、水72質量%を添加し、混合撹拌した。混合攪拌後、アルミニウム粉末を固形原料の合計100質量%に対し0.06質量%の割合で添加し、スラリーを得た。添加後、型枠内に当該スラリーを注入し、60℃にて3時間発泡及び硬化させた。運搬できうる硬度に達した半硬化体であるモルタルブロックを、オートクレーブにて180℃で6時間養生し、比重0.5の軽量気泡コンクリートを得た。

0052

得られた軽量気泡コンクリート中のトバモライト結晶の生成状態は、下記の条件で粉末X線回折法を用い、トバモライト5強線(CuKα 2θ=7.8°、16.2°、29.0°、30.0°、31.8°)回折ピーク高さの合計により測定した。なお、この測定法における判定目安として、2500CPS以上であればトバモライト結晶の生成状態が良好とした。
装置:モノクロメーター付粉末X線回折装置(製品名:X‘pert PRO、パナリティカル社製)
測定角度:2θ=5〜45°
テップサンプリング:0.02°
スキャンスピード:2.5°/min
電圧:45kV
電流:40mA
測定ポイント:CPS

0053

切断、切削、面取り加工時における、軽量気泡コンクリートの欠損やひび割れの発生程度は、電気ルータ加工機を用い、長さ0.6mの切削溝を20回加工し、この際の欠損やひび割れの発生率により評価した。なお、発生率は、切削溝加工回数(20回)に対する欠損やひび割れの発生回数百分率で示したものである。電気ルーターによる加工条件を以下に示す。
装置:電気ルーター加工機(22000rpm、製品名:日立電気ルーターTR−12、日立工機社製)
切削溝:幅10mm×深さ10mm
切削速度:0.3m/sec

0054

上記測定により、トバモライト結晶の生成状態が良好であり、かつ、欠損やひび割れの発生程度が5%以下のものを優良(A)とし、そうでないものを不良(B)と判定した。結果を表5に示す。

0055

表5に示す通り、実施例1〜5は、トバモライトの5強線合計値が、全て判定目安の2500CPS以上を満たし、ALCの切断、切削、面取り加工時における欠損やひび割れの発生もなかった。

0056

一方、ALC中の不溶残分において、微粒/中粒の質量比が0.7を超えた比較例1は、トバモライトの5強線回折ピーク高さの合計が判定目安を満たしておらず、切断、切削面取り加工時の欠損やひび割れも発生した。また、ALC中の不溶残分において、粗粒の含有率が40質量%を超えた比較例2も、トバモライトの5強線回折ピーク高さの合計が、判定目安を満たしていなかった。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ