JP2674915B2 - セメント系建材の押出成形方法 - Google Patents
セメント系建材の押出成形方法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions 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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Description
成形方法に関する。
に広く製造されかつ使用されている。この繊維補強セメ
ント建材は強度、形状などに関し同一品質のものが大量
生産可能であり安価に提供でき、さらには木材のような
天然資源を全く使用しないので資源保護の点からも好ま
しいといった数多くの利点を有する。また、繊維補強セ
メント建材の製造方法として押出成形法が知られてお
り、上記セメント配合材料に水を加えて20%前後のスラ
リーとし該混練物を賦形して製品とすることが行われ
る。
強繊維としては石綿が伝統的に使用されてきたが、石綿
は公害の原因となることより使用の制限ないしは全廃が
強く要請され、その代替繊維が種々模索されている。代
替繊維としてパルプ繊維をはじめ合成繊維などが種々試
みられているが、いずれも保水性、耐熱性、耐薬品性、
セメントマトリックスに対する付着性さらには押出成形
にあっては押出性能の付与などに一長一短があり石綿繊
維に匹敵する性能のものは未だ得られていない。そこ
で、セメントマトリックスの結合強度を高め、添加され
る補強繊維との協同によって建材全体の強度を向上させ
ることが着目され、例えば、添加水量を減水し、かつ減
水剤を併用してマトリックスの密度を上げることや、粒
度の細かいシリカヒュームなどの微粉珪砂を使用するこ
と、さらにはこれら二者の併用によって製品強度を向上
させることが提案されている(例えば特開平2-289456
号、同2-307852号など) 。
繊維とセメントマトリックスの結合強度を向上させるこ
ととの協同によって製品強度はかなり改善されたもの
の、製品は高密充填の状態となるので比重が高くなり、
どうしても重量が嵩む製品となる問題があった。特に押
出成形の場合は成形ダイ部分で材料が圧縮されるのでこ
の問題は著しい。さらに、製品組織は高密度充填となる
結果、組織が緻密化され鋸切断性、釘打性能などの加工
性が悪くなり使用に際しての扱いが困難となる問題があ
った。
には混練物の含水量を20%以上に増加し、流動性を付与
することが行われるが、このように添加水量を増加する
と成形品の密度が低下する傾向にあり比重が低下すると
共に強度が低下し、一方強度を上げるため添加水量を、
例えば18%程度まで減ずると、混練物の流動性が低下し
押出成形そのものが困難となり、また押出された製品表
面が肌荒れの状態となって表面状態が悪くなる。これを
解消するため、減水剤を使用してワーカビリティを改善
することもあるが、このようにした場合は成形ダイ部分
で混練物が強く圧縮されるので、添加水量が少ないこと
と相まって組織が緻密化されやすく製品比重の増加、加
工性低下などの欠点がさらに助長される問題がある。
に鑑み、水の使用量を減水することなく、押出性能を十
分に維持し得るスラリー濃度を維持しつつしかも製品比
重を上げずに強度向上が図れるセメント系建材の押出成
形方法を得ることを目的としてなされたものである。
ト系建材の押出成形方法は、セメントと、該セメントと
略同量のシリカ粉と必要量の補強繊維、軽量骨材等から
なるセメント配合に押出助剤を添加してなるセメント系
押出成形用配合物において、該配合物に対し、前記配合
物の固形分換算で0.5 〜3重量%のナフタリンスルフォ
ン酸・ホルマリン高縮合物塩を加えた水を添加混合し、
フェファコーン(Pfefferkorn) 式硬度測定法で変形量 3
〜15mmとなる混練物とし、該混練物を押出成形すること
を特徴とするものである。
料は、従来使用されているものと同じであり、例えばセ
メント35〜65重量%、珪砂35〜65重量%、パルプ等の補
強繊維 1〜7 重量%からなる配合系100 重量%に対し、
必要に応じ外割でパーライト、発泡スチレン粒子などの
軽量化骨材を 0.5〜20重量%( 5〜50容積%)を添加し
たもの、さらには増量剤的に砂、不良品の破砕物等を 0
〜20重量%添加したもの等が使用される。さらに水の添
加量等も従来と同様外割で20〜55重量%前後とされ、押
出助剤としてメチルセルロースなどが使用される。
を添加し混練する際に、添加される水にセメント配合物
の固形分換算で0.5 〜3重量%のナフタリンスルフォン
酸・ホルマリン高縮合物塩を加える。このナフタリンス
ルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩は界面活性剤として
の作用を営み、セメント粒子とシリカ分粒子との均一分
散性を高め、得られたセメント混練物を増粘させ製品表
面平滑性を付与する。この結果、シリカ粒子が少々大き
いものであってもセメント粒子との分散性が改良され、
また粉体凝集している粒子も分散し反応率が高くマトリ
ックスの結合強度の高い、表面状態の良い製品が得られ
るのである。上記ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン
高縮合物塩は減水剤として公知であるが、その用法は従
来では水の添加量を減らした際のスラリーの流動性付与
にある。本発明においては水の添加量を減らすことなく
増粘させスラリーの均一混合化を目的とする点で従来と
用法が異なる。
ルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩を添加するのはセメ
ント配合物に対する水の添加量を減らすことなく、しか
も添加水量を減らした場合と同等な強度と優れた加工性
を発揮させるためである。その添加量をセメント配合物
の固形分換算で0.5 〜5重量%とするのは、本発明らの
実験により見いだされた臨界効果によるもので0.3 重量
%より少ないと添加の効果が得られず、また5重量%よ
り多くすると減水効果の発現により押出抵抗の増加、比
重の増加、製品の加工性低下などのなどの弊害が現れる
ため適当でない。
ン高縮合物塩を添加した水とセメント配合物との混練物
を得る場合に、その混練物の物性をフェファコーン(Pfe
fferkorn) 式硬度測定法で規定するのは、配合系がセメ
ント粉、シリカ粉などの微細粒子のみからなる場合と、
軽量骨材などの粗大粒子も含む場合とでは押出成形に適
した粘度の混練物とするには添加水量に差が生じるから
であり、添加水量で規定するのは困難だからである。そ
して、このフェファコーン(Pfefferkorn) 式硬度測定法
による変形量を 3〜15mmとするのは、 3mmより少ないと
混練物が固くなり過ぎて押出が困難となり、また15mmよ
り大きいと混練物が柔らか過ぎて押出直後の成形品が自
重により変形する恐れがあるからである。ここに、フェ
ファコーン(Pfefferkorn) 式硬度測定法とは、混練物に
より直径30mm、高さ50mmの円柱を成形し、立てた円柱の
上端より5cm の高さから1kg の円板条重りを自由落下さ
せ、その時の変形量によって混練物の物性を特定する方
法を言う。
合を用意した。表1において、配合例1及び2はシリカ
分として通常の珪砂(ブレーン値3500cm2/g)を使用した
ものであり、配合例1は軽量骨材無し、配合例2は軽量
骨材として発泡ポリスチレン粒子を使用したものであ
る。
ン高縮合物塩の添加量の影響についての実施例を説明す
る。 〔実施例1〕ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮
合物塩(花王株式会社製:商品名「マイティー150 」)
を表1の配合例1に示す配合物に0から20重量%となる
ように計量し、外割で22.5重量%の水に添加した後、セ
メント配合物に対し外割りで1重量%のメチルセルロー
スを加えて混練し、フェファコーン(Pfefferkorn) 式硬
度測定法で 5〜7mm となる混練物とした。次いで、この
セメント混練物を押出成形し厚さ11mm、巾105mm 、長さ
200mm の板状体を得、30℃で15時間の一時養生後、圧力
6.7kg/cm2 の条件で8時間オートクレーブ養生を行っ
た。なお、上記押出成形の際押出性能及び押出製品の表
面状態を観察したところいずれも良好であった。実施例
1で得た養生硬化試験板の曲げ強度を測定したところ、
図1に示すグラフの結果となった。図1より明らかなよ
うに、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩
の添加量が1〜5%の添加量付近でピークが現れ、20%
付近でやや強度が回復するものの前記強度までは至らな
いことが確認された。
さと、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩
の添加と無添加の差についての実施例を説明する。 〔実施例2〕実施例1で補強硬化の優れることが判明し
た1〜5%のナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮
合物塩の添加量を参照して、配合例1における珪砂(ブ
レーン値3,500cm2/g)(2-1)に対し比較例として同11,1
00cm2/g の珪砂(2-2) をそれぞれ使用し、それらにナフ
タリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩を0〜3%
添加し、実施例1と同様にして養生硬化試験板を得た。
これらの養生硬化試験板の曲げ強度を測定したところ、
図2に示すグラフの結果となった。図2から明らかなよ
うに、粒度の大きいシリカ(図2の(2-1))を使用した場
合と、粒度の小さいシリカ(図2の(2-2))を使用した場
合の強度は、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮
合物塩の無添加の場合は明らかに粒度の小さいシリカ
(図2の(2-2))の方が強度が優れるが、1〜3%の添加
の範囲では強度の逆転現象が見られ、粒度の大きいシリ
カ(図2の(2-1))の方がかえって高強度となることが確
認された。なお同時に比重も測定したところ図3の結果
となり、粒度の小さいシリカ(図3の(2-2))より小さい
ことが判明した。
い珪砂と同24,000cm2/g のシリカヒュームとを 100〜7
0:0 〜30の比率で混合して配合例1と同じ配合とし実
施例1と同様に養生硬化試験板を得、強度を測定したと
ころ図4の結果となり、ブレーン値3,500cm2/gの粒度の
大きい珪砂とシリカヒュームとの混合比が80:20 で最強
強度を示すことが確認された。また、ナフタリンスルフ
ォン酸・ホルマリン高縮合物塩 (マイティー150)添加の
有無を見るとナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮
合物塩添加の効果がシリカヒュームの添加より大きい。
このことから、珪砂の粒度を小さくしなくても強度向上
が達成されることが確認された。なお図4中、点線で示
すグラフはナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合
物塩の添加無しで成形したものの強度の変遷を示す。
す実施例を説明する。 〔実施例3〕実施例1で使用したナフタリンスルフォン
酸・ホルマリン高縮合物塩(花王株式会社製:商品名
「マイティー150 」) に代え、同じく減水剤であるメラ
ミン系減水剤(花王株式会社製:商品名「マイティー15
0 V2」比較例3−1)) 及びリグニン粉末(三京化成株
式会社製比較例3−2)を使用し、実施例1と同様に養
生硬化試験板を得、強度を測定したところ図5の結果と
なった。図5の結果より明らかなように、本発明の実施
例の強度が優れることが判明した。また、押出性能を対
比するため混練水比(対配合物添加水量)及び押出され
た製品の長さ 150mmのタレ量で測定したところ、図6に
示す結果となった。図6より明らかなようにナフタリン
スルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩のものは添加量を
増加しても水比は殆ど変化せず、またタレ量は減水効果
の大きい(3-1) と比較しても大差なく、添加量2%で10
mmと非常に少ない値を示し、押出性能に変化がないこと
が確認された。なお、メラミン系減水剤の場合は減水効
果による水比の低下が著しく、添加増と共に粘りが無く
なって押出が困難となり、リグニン粉末の場合は添加量
2%で押出不能となった。
る。 〔実施例4〕表1の配合例2を使用し、添加水量を48外
割重量%とした他は実施例1と全く同様にしてフェファ
コーン(Pfefferkorn)式硬度測定法で 7〜15mmの混練物
を得、この混練物より得た試験板について、コーナ部の
15mm×15mm、及び20mm×20mmの部分に釘を打ち込み、端
部の割れ、欠け状態を見る釘打限界試験を実施したとこ
ろ、表2の結果となった。表2より明らかなように無添
加の場合に比し、15mm×15mmの部分での効果が著しく、
釘打ち性能が改善されていることが判明した。
品の総数を示す)
ば、ナフタリンスルフォン酸・ホルマリン高縮合物塩を
使用することにより使用する水の量を減水することなく
押出成形性を良くし、同時に製品の強度、加工性及び比
重を著しく改善することが出来、押出成形であるにも関
わらず、低比重、高強度及び加工性に優れるセメント系
建材を製造することが可能となるのである。
塩の添加量と強度の相関を示すグラフである。
ある。
ある。
影響を示すグラフである。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 セメントと、該セメントに対して 0.7〜
1.3 倍量のシリカ粉と必要量の補強繊維、軽量骨材等か
らなるセメント配合に押出助剤を添加してなるセメント
系押出成形用配合物において、該配合物に対し、前記配
合物の固形分換算で0.5 〜5重量%のナフタリンスルフ
ォン酸・ホルマリン高縮合物塩を加えた水を添加混合
し、フェファコーン(Pfefferkorn) 式硬度測定法で変形
量 3〜15mmとなる混練物とし、該混練物を押出成形する
ことを特徴とするセメント系建材の押出成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3319882A JP2674915B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | セメント系建材の押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3319882A JP2674915B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | セメント系建材の押出成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05132348A JPH05132348A (ja) | 1993-05-28 |
JP2674915B2 true JP2674915B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=18115293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3319882A Expired - Lifetime JP2674915B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | セメント系建材の押出成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2674915B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2506208B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1996-06-12 | 株式会社アスク | 無石綿無機質硬化体及びその製造方法 |
JPH0660044B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1994-08-10 | 大建工業株式会社 | 無機板状体の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3319882A patent/JP2674915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05132348A (ja) | 1993-05-28 |
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