(57)【要約】【課題】養生硬化前に生ずる不良材料を再利用したり、加水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈殿捕集して再利用したりして強度等の優れた無機硬化体を製造する。【解決手段】セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造するに際して、養生硬化前に生ずる不良材料（５）を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時（Ａ）に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、養生硬化前に生ずる不良材料を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法。
【請求項２】
セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法。
【請求項３】
セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、養生硬化前に生ずる不良材料を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制すると共に、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法。
【請求項４】
スラリーの固形分濃度が、３５〜６５％である請求項１ないし３いずれかに記載の無機硬化体の製造方法。
【請求項５】
遅延剤が、オキシカルボン酸系の超遅延剤である請求項１ないし４いずれかに記載の無機硬化体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、無機硬化体の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、養生硬化前に生ずる不良材料を再利用したり、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して再利用したりして強度等の優れた無機硬化体を製造することができる無機硬化体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根材、外壁材等の外装材や、天井材等の内装材や、門パネル、塀パネル等の外構部材や、配管部材等として無機硬化体が汎用されている。
【０００３】
また、上記無機硬化体を製造する場合には、セメントを主成分とするスラリーを、脱水・成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無機硬化体の製造に際しては、養生硬化前に所定サイズにトリミングした時に、切断屑等の不要材料を生じたり、養生硬化前の製造工程中に、ミスシート等のミス材料を生じたりする。
【０００５】
また、脱水・成形時に、洗浄水、シール水等の低濃度排水（セメント等の固形分濃度の低い排水）を生ずる。
【０００６】
そこで、上記養生硬化前に生ずる不要材料、ミス材料等の不良材料をスラリーに戻して再利用したり、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用したりすることについて種々研究がなされている。
【０００７】
しかしながら、上記不良材料や固形分は、セメントの反応が開始、進行しているため、使用可能時間や、再利用可能な量的限界等から再利用できずに廃棄せざるを得ない不良材料や固形分が発生するという問題があった。
【０００８】
他方、無機硬化体の製造に際して、スラリーにセメントの反応を遅らせる遅延剤を添加し、所定の温度・時間以上にてオートクレーブ養生して強度等を発現させる技術が知られている（例えば、特許文献：特開２００２−２５５６７１）。
【０００９】
しかしながら、上記遅延剤を添加する技術は、無機硬化体の強度等の低下を惹起し易い前述の不良材料や固形分をスラリーに戻して再利用して無機硬化体を製造する場合には、使用されていないのが現状である。
【００１０】
【特許文献】
特開２００２−２５５６７１号公報
【００１１】
この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みて為されたものであり、不良材料や固形分に応じて、特定のタイミングで遅延剤を添加することによって、上記の問題点を解消し、養生硬化前に生ずる不良材料を再利用したり、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して再利用したりして強度等の優れた無機硬化体を製造することができる無機硬化体の製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するために為されたものであって、第１の発明は、セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、養生硬化前に生ずる不良材料を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法を提供する。
【００１３】
また、第２の発明は、セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法を、第３の発明は、セメントを主成分とするスラリーを、脱水、成形した後、養生硬化させて無機硬化体を製造する無機硬化体の製造方法において、養生硬化前に生ずる不良材料を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制すると共に、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とする無機硬化体の製造方法を、第４の発明は、スラリーの固形分濃度が、３５〜６５％である前記いずれかの無機硬化体の製造方法を、第５の発明は、遅延剤が、オキシカルボン酸系の超遅延剤である前記いずれかの無機硬化体の製造方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記の通りの特徴をもつものであるが、以下、その実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、この出願の発明の無機硬化体の製造方法を例示した製造工程図である。
【００１６】
図１に例示したように、この出願の発明の無機硬化体の製造方法は、配合・混合工程（１）にて、セメントを主成分とし、必要に応じて、パルプ、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の補強繊維や、シリカ（珪石粉、シリカヒューム、フライアッシュ等）、シラスバルーン等の骨材等を添加し、所要量の水と混合して所定の固形分濃度になるように調整したスラリーを、脱水・成形工程（２）にて、抄造、押し出し、サクション等を行って脱水した後、所望の形状にプレス成形し、次いで、養生・硬化工程（３）にて、自然養生、湿熱養生、オートクレーブ養生等を行って硬化させて無機硬化体を形成して製品（４）を製造する。この無機硬化体の製造方法において、前述した通り養生硬化前の脱水・成形工程（２）にて生ずる不要材料・ミス材料等の不良材料（５）を、加水・粉砕（加水・破砕）（６）して配合・混合工程（１）におけるスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時（Ａ）に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制することを特徴とするものである。
【００１７】
上記の通り、この出願の発明の無機硬化体の製造方法においては、養生硬化前に生ずる不良材料（５）を、加水・粉砕してスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時（Ａ）に遅延剤を添加することによって、反応が開始、進行している不良材料（５）の加水・粉砕物の反応を抑制し、不良材料（５）の再利用による無機硬化体の強度等の低下を防止し、強度等の優れた無機硬化体を製造することができる。
【００１８】
また、この出願の発明の無機硬化体の製造方法は、上記無機硬化体の製造方法において、前述した通り脱水・成形工程（２）において、脱水・成形時に生ずる低濃度排水（７）を沈澱槽に投入して、低濃度排水（７）から固形分を沈澱捕集（８）して、配合・混合工程（１）におけるスラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時（Ｂ）である沈澱槽投入時に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とするものである。
【００１９】
上記の通り、この出願の発明の無機硬化体の製造方法においては、脱水・成形時に生ずる低濃度排水（７）から固形分を沈澱捕集して、スラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時に（Ｂ）に遅延剤を添加することによって、反応が開始、進行している低濃度排水（７）の固形分の反応を抑制し、低濃度排水（７）の固形分の再利用による無機硬化体の強度等の低下を防止し、強度等の優れた無機硬化体を製造することができる。
【００２０】
また、この出願の発明の無機硬化体の製造方法は、上記無機硬化体の製造方法において、前記養生硬化前に生ずる不良材料（５）および低濃度排水（７）の両者を再利用するために、前記の通り養生硬化前の脱水・成形工程（２）にて生ずる不良材料（５）を、加水・粉砕（６）して配合・混合工程（１）におけるスラリーに戻して再利用するに際して、加水・粉砕時（Ａ）に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制すると共に、脱水・成形工程（２）において、脱水・成形時に生ずる低濃度排水（７）から固形分を沈澱捕集して、配合・混合工程（１）におけるスラリーに戻して再利用するに際して、沈澱捕集時（Ｂ）に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制することを特徴とするものである。
【００２１】
上記の通り、この出願の発明の無機硬化体の製造方法においては、前述した加水・粉砕時（Ａ）に遅延剤を添加して加水・粉砕物の反応を抑制した場合の作用効果、および沈澱捕集時（Ｂ）に遅延剤を添加して固形分の反応を抑制した場合の作用効果の両作用効果が悉く発揮され、不良材料（５）および低濃度排水（７）の再利用率を高めることができる。
【００２２】
また、この出願の発明の無機硬化体の製造方法において、固形分濃度（固形分乾燥重量／スラリー重量）が３５〜６５％である高濃度スラリーを使用した場合には、遅延作用が向上して遅延剤が効率的に作用して遅延剤の効果が発揮され易いので、最適である。
【００２３】
また、遅延剤としては、通常汎用されている公知の遅延剤を使用することができるが、オキシカルボン酸、その他のオキシカルボン酸系の超遅延剤を使用した場合には、少量で効率的かつ安定した遅延効果が発揮されるので、最適である。
【００２４】
また、遅延剤の添加量は、セメント含有量、所望する遅延時間等に応じて適宜選択、決定すれば良い。例えば、オキシカルボン酸系の超遅延剤を添加する場合には、再利用材料に対して、対固形分比で０．１５〜１．００％、好ましくは、０．２〜０．５％程度添加するのが最適であり、０．１５％未満の場合には、遅延効果が小さく、再利用できずに廃棄する材料が生ずると共に、無機硬化体の強度等も低下することがあり、また、１．００％を超えた場合には、遅延効果が大きくなり過ぎて硬化に悪影響を及ぼし、無機硬化体の強度が低下することがある。
【００２５】
また、遅延剤の添加時期は、遅延効果を効果的に発揮させるために、反応（水和反応）が極力進んでいない時期に遅延剤を添加する必要があり、前述した通り不良材料（５）の加水・粉砕時（Ａ）、および低濃度排水（７）の沈澱捕集時（Ｂ）に遅延剤を添加する必要がある。
【００２６】
なお、遅延剤の遅延作用が崩れた（終了した）際には、通常のセメントと同様の反応が再開される。
【００２７】
以下、この出願の発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明する。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）
材料配合
セメント：普通ポルトランドセメント　５０％
補強繊維：パルプ（ＮＢＫＰ）　　　　　５％
シリカ▲１▼：珪石粉　　　　　　　　　　４０％
シリカ▲２▼：シリカヒューム　　　　　　　５％
上記材料配合物１００に対して水１００を添加してスラリー（固形分濃度５０％、温度３３〜３７℃）を製造した。
【００２９】
図１に示す不良材料（５）の加水・粉砕時（Ａ）に、不良材料（５）が１００ｋｇ計量される毎に、オキシカルボン酸系の超遅延剤（グレースケミカルズ株式会社製、商品名リカバー）２００ｇを自動的に添加（超遅延剤添加量０．２％）して加水・粉砕し、加水・粉砕物の反応を抑制することによって、上記スラリーに戻して再利用し、以下、常法に従って、サクションにて含水率（水分量／全重量）３０％まで脱水し、続いて、１０ＭＰａにて１０秒間プレス成形して含水率２０％まで脱水・成形した後、６０℃にて２４時間湿熱養生し、さらに１７０℃にて５時間オートクレーブ養生を行って硬化させ、厚み５ｍｍの無機硬化体を製造した。
【００３０】
この無機硬化体について、スパン１５０ｍｍにて曲げ強度を、アルキメデス法による絶乾比重にて比重を測定した。
【００３１】
また、スラリーの温度が製造工程内で３７℃を超えた場合には、品質確保が困難になり、かつスラリー送液ポンプ等が詰まるおそれがあるので、上記３７℃を超えた場合には、不良材料（５）を廃棄し、材料廃棄率（％）を算出した。
【００３２】
以上の結果を表１に示すと共に、上記結果の総合評価を行った結果についても併記した。
【００３３】
（実施例２）
実施例１においてスラリーの固形分濃度を１５％、超遅延剤添加量を０．５％とし、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表１に示した。
【００３４】
（実施例３）
実施例１において、図１に示す低濃度排水（７）の沈殿捕集時（Ｂ）に超遅延剤を添加量し、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表１に示した。
【００３５】
（実施例４）
実施例１において、図１に示す不良材料（５）の加水・粉砕時（Ａ）および低濃度排水（７）の沈殿捕集時（Ｂ）に超遅延剤を各０．２％添加し、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
（比較例１）
比較のため、従来と同様、超遅延剤を添加せず、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表２に示した。
【００３８】
（参考例１）
参考のため、実施例１において、超遅延剤添加量を少量の０．１％とし、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表２に示した。
【００３９】
（参考例２）
参考のため、実施例１において、超遅延剤添加量を多量の１．２％とし、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表２に示した。
【００４０】
（参考例３）
参考のため、実施例１において、超遅延剤を不良材料（５）の加水・粉砕後に添加し、他は実施例１に準じて無機硬化体を製造し、曲げ強度、比重、材料廃棄率を調べ、総合評価を行った結果を表２に示した。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
上記結果から明らかなように、この出願の発明の実施例１〜４においては、表１に示す通り、曲げ強度の優れた無機硬化体が得られ、かつ無機硬化体の製造に際して、再利用材料を廃棄することなくすべて再利用できたのに対して、表２に示す通り、従来例を示す比較例１および超遅延剤添加量が少量である参考例１においては、超遅延剤の遅延効果が発揮されず、廃棄材料が発生し、無機硬化体の曲げ強度もやや低下し、超遅延剤添加量が多量である参考例２においては、超遅延剤の遅延効果が大きくなり過ぎて反応が円滑に進行せず、無機硬化体の曲げ強度が著しく低下し、超遅延剤の添加時期が遅い参考例３においては、超遅延剤の遅延効果が減退し、無機硬化体の曲げ強度もやや低下した。
【００４３】
なお、この出願の発明は、以上の実施形態、実施例に限定されるものではなく、スラリーの配合、脱水・成形条件、養生硬化条件、加水・粉砕条件、沈殿捕集条件等、詳細については、目的、用途等に応じて、適宜選択、決定すれば良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この出願の発明によって、養生硬化前に生ずる不良材料を再利用したり、脱水・成形時に生ずる低濃度排水から固形分を沈殿捕集して再利用したりして強度等の優れた無機硬化体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の無機硬化体の製造方法を例示した製造工程図である。
【符号の説明】
１　配合・混合工程
２　脱水・成形工程
３　養生・硬化工程
４　製品
５　不良材料
６　加水・粉砕
７　低濃度排水
８　固形分を沈殿捕集
Ａ　加水・粉砕時
Ｂ　沈殿捕集時
【図１】
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