(57)【要約】【課題】  異種材料との複合化によらず、従来と同じ製造設備と製造方法を用いて、従来よりも遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルを製造する方法を提供する。【解決手段】  珪酸質原料と石灰質原料を含む原料に水を加えたスラリーを発泡半硬化させた後、高温高圧下で水蒸気養生して軽量気泡コンクリートパネルを製造する際に、石灰質原料に対して珪酸質原料である珪石を増量し、硬化体２中の空隙３に囲まれた残留珪石１の量を従来よりも多くする。得られる軽量気泡コンクリートパネルは、従来と同程度の嵩密度であっても遮音性能が改善向上する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪酸質原料と石灰質原料を含む原料に水を加えたスラリーを発泡半硬化させた後、高温高圧下にて水蒸気養生する軽量気泡コンクリートパネルの製造方法であって、石灰質原料に対して珪酸質原料の珪石を増量することを特徴とする遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項２】
前記石灰質原料に対する珪石の重量比を２.０〜３.０の範囲とすることを特徴とする、請求項１に記載の遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法により得られた軽量気泡コンクリートパネルであって、嵩密度が５００〜５５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の壁、床などに使用される軽量気泡コンクリートパネル、特に遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量気泡コンクリートは、珪石や珪砂などの珪酸質原料と、石灰石やセメントなどの石灰質原料とを主原料とし、これらに水を加えたスラリーを発泡半硬化させた後、オートクレーブに入れて高温高圧で水蒸気養生することによって製造されている。
【０００３】
このようにして得られる軽量気泡コンクリートは、珪酸カルシウム水和物を主成分とする硬化体からなり、断熱性や軽量性が一般のコンクリートに対して優れ、またある程度の遮音性能も有している。そのため、軽量気泡コンクリートパネル（以下、ＡＬＣパネルとも称する）は、建築物の壁や床などの材料として広く用いられている。
【０００４】
近年、快適な居住性能への要求が高まり、特にマンションやビル等における戸境壁や床において、より高い遮音性能が要求されている。しかし、従来のＡＬＣパネルでは遮音性能が不十分であるため、パネル表面にモルタル層を設けたり、複数枚サンドイッチ状に配置したパネルの間に遮音性に優れるグラスウール等の材料を充填したり、あるいはパネル表面に木質ボードや金属板を張り合わせるなどの複合化により、遮音性を補う方法が一般的に採られている。
【０００５】
しかしながら、これらの複合化による遮音性の向上にも限界があるうえ、複合化によりコストが上昇し、更にはパネルが厚くなるため壁等の厚みが増し、室内空間も犠牲になるという問題点があった。また、一層高い遮音性能を追求する場合には、複合化による方法では更に複合材料と組み合わせる必要があるため、上記の問題点が一層顕著になる。
【０００６】
例えば、特開平９−２２１８５０号公報には、連続気泡を有すると共に、密度が０.２５〜０.４０である無機質多孔質吸音材を、ＡＬＣパネルに接合する方法が提案されている。しかしながら、この方法ではＡＬＣと無機質多孔質吸音材を樹脂モルタルで接着して複合化するため、上記の問題点が解消されないうえ、ＡＬＣの持つ生産性、即ちピアノ線切断により一度に多数のパネルを生産できるという利点が損なわれる。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２１８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、異種材料との複合化によらず、従来と同じ製造設備と製造方法を用いて、従来よりも遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルを製造する方法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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明が提供する遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルの製造方法は、珪酸質原料と石灰質原料を含む原料に水を加えたスラリーを発泡半硬化させた後、高温高圧下にて水蒸気養生する軽量気泡コンクリートパネルの製造方法であって、石灰質原料に対して珪酸質原料の珪石を増量することを特徴とするものである。また、上記本発明方法においては、前記石灰質原料に対する珪石の重量比を２.０〜３.０の範囲とすることが好ましい。ここで、石灰質原料に対する珪石の重量比は、セメントの約６５％が石灰質原料であることを考慮して、珪石重量／（生石灰重量＋セメント重量×０.６５）の計算式により求めるものとする。
【００１０】
本発明は、また、上記方法により得られた軽量気泡コンクリートパネルであって、嵩密度が５００〜５５０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルを提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、異種材料との複合化によらず、しかも従来と同じ製造設備と製造方法を用いて、遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルを製造することができる。従って、生産性、経済性、施工性に優れ、建築物の壁や床等として好適な遮音性能に優れた軽量気泡コンクリートパネルを、安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
軽量気泡コンクリートパネル（ＡＬＣパネル）を製造するには、まず、珪石や珪砂等からなる珪酸質原料と、セメントや石灰等からなる石灰質原料、必要に応じて石膏及び工程繰り返し原料を、水と混合してスラリーとする。このスラリーにアルミニウム粉末を添加して、予め鉄筋を配置したモールドに鋳込み、発泡半硬化させた後、ピアノ線により所定の寸法に切断する。これをオートクレーブに入れ、高温高圧下で水蒸気養生することによりＡＬＣパネルが得られる。
【００１３】
このようにして製造された従来のＡＬＣパネルの嵩密度は、４５０〜５５０ｋｇ／ｍ３の範囲にある。この範囲内でＡＬＣパネルの嵩密度を上昇させる場合、従来は、一般に気泡剤であるアルミニウム粉末の量を減らすことによって達成していた。即ち、主原料である珪酸質原料と石灰質原料、及び添加材である石膏や工程繰返し原料等の合計量、並びにそれらの混合比率を変えることなく増量する一方で、その増量分に見合った量だけアルミニウム粉末を減らしていた。
【００１４】
一般にＡＬＣパネルの嵩密度を高めれば、質量則とコインシデンス効果によって遮音性能が向上することが知られている。しかし、ＡＬＣパネルの嵩密度を高くすると、嵩密度の上昇に従って気泡量の減少が大きくなり、パネル重量が重くなるため、従来は５５０ｋｇ／ｍ３を超えて嵩密度を高くすることは行なわれていなかった。また、一般に遮音性能は入射する音の周波数にも依存し、周波数が低い方が音響透過損失は小さくなる、即ち遮音性能が低下する。そのため、特に低周波数側の音響透過損失は、嵩密度を上昇させても著しい改善が見られないことが多い。
【００１５】
発明者は、嵩密度を５５０ｋｇ／ｍ３を超えて大幅に高めることなく、ＡＬＣパネルの遮音性能を改善することについて検討を重ねた結果、ＡＬＣ中に残留する珪石量を多くすることによって、同じ嵩密度でも遮音性能が著しく向上することを見出し、本発明に至ったものである。即ち、本発明方法では、従来に比べて珪酸質原料である珪石を石灰質原料に対して増量する、好ましくは石灰質原料に対する珪石（珪石／石灰質原料）の重量比を２.０〜３.０の範囲とする。この重量比が２.０未満では本発明の効果が得られず、３.０を超えると珪石に対する石灰質原料が少なくなるため後述のトバモライトの生成量が減少し、ＡＬＣとしての強度が損なわれる恐れがある。
【００１６】
ＡＬＣの硬化体としての強度の発現は、珪酸質原料と石灰質原料がオートクレーブ中で水熱反応を起こし、トバモライト（化学式：５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・５Ｈ２Ｏ）とよばれる鉱物に結晶化することによる。その際、珪酸質原料である珪石の一部、従来一般的な配合では約半分の重量の珪石が石灰質原料と反応する。そして、図１に模式的に示すように、反応せずに残った残留珪石１は周囲がトバモライトのＳｉＯ２源として溶解しているため、トバモライト結晶からなる硬化体２との間に空隙３が存在し、その空隙３には針状に成長したトバモライト結晶４が存在している。
【００１７】
本発明においては、石灰質原料に対する珪石粉末の量を従来よりも増やすことによって、図１で示す空隙３に囲まれた残留珪石１が従来よりも多く存在することとなる。そのため、入射した音が硬化体２中を振動エネルギーとして伝播する際に、この残留珪石１が空隙３内で振動し、振動エネルギーを運動エネルギーとして吸収することによって、質量則を超える遮音効果をもたらすものと推測される。また、遮音性能に影響を及ぼすコインシデンス効果も、この残留珪石１により振動エネルギーとして吸収することで軽減されるものと考えられる。
【００１８】
また、石灰質原料に対する珪石粉末の量を増やすと同時に、質量則とコインシデンス効果による遮音性能の向上を得るため、気泡剤であるアルミニウム粉末の添加量を減らして、ＡＬＣパネルの嵩密度を上昇させることが好ましい。しかしながら、嵩密度が高くなるとＡＬＣパネルの重量が増えて取り扱いが不便となるので、５００〜５５０ｋｇ／ｍ３の範囲とすることが望ましい。
【００１９】
上記した本発明方法により得られるＡＬＣパネルは、従来のＡＬＣパネルと同程度又は若干高い嵩密度でありながら、硬化体の空隙中に反応せずに残った残留珪石の量が従来よりも増加しているため、従来よりも優れた遮音性能を達成することができる。
【実施例】
【００２０】
従来の代表的なＡＬＣパネル（従来例）と、この従来例に対して全原料を増量し且つアルミニウム粉末量を減少させて製造したＡＬＣパネル（比較例）、及び珪石粉末とルミニウム粉末を減少させて製造したＡＬＣパネル（実施例）を、それぞれ製造した。
【００２１】
即ち、下記表１に示す配合比に従って各原料を予め計量しておき、珪石粉、セメント、生石灰、石膏を水と混合し、４０℃に調整した。このスラリーにアルミニウム粉末を添加し、予め鉄筋を配置したモールド（幅１５００ｍｍ、長さ６０００ｍｍ、高さ６５０ｍｍ）に鋳込み、発泡半硬化させた後、ピアノ線により幅６００ｍｍ、長さ３０００ｍｍ、厚さ１００ｍｍに切断した。その後、このパネルをオートクレーブに入れ、高温高圧下にて水蒸気養生することによりＡＬＣパネルを得た。尚、下記表１における珪石／石灰質原料（重量比）は、珪石重量／（生石灰重量＋セメント重量×０.６５）の計算式により求めた。
【００２２】
【表１】
2006001761.tif 000003
【００２３】
得られた各ＡＬＣパネルの嵩密度は、従来例が４９０ｋｇ／ｍ３、比較例及び実施例が５４７ｋｇ／ｍ３であった。また、これらのＡＬＣパネルについて、ＪＩＳ  Ａ  １４１６の「実験室における音響透過損失測定方法」に準じて音響透過損失を測定し、その結果を図２に示した。
【００２４】
図２から分るように、従来例と比較したとき、比較例では１２５０Ｈｚ以上の高周波数領域では音響透過損失が若干改善しているが、低周波数側では全く改善が見られない。一方、珪石を増量して嵩密度を高めた実施例では、従来例及び比較例に比べ、全周波数で透過損失が高くなり、嵩密度が同一の比較例に対しても特に低周波数側で大幅な改善が認められる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるＡＬＣパネル中の残留珪石を模式的に示す断面図である。
【図２】配合の異なる３種のＡＬＣパネルにおける音響透過損失を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２６】
１      残留珪石
２      硬化体
３      空隙
４      トバモライト結晶
【図１】
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【図２】
2006001761.tif 000005