(57)【要約】【課題】廃瓦の有効利用を図ると共に、強度を十分に確保し、しかも、凍害を有効に防止する。【解決手段】屋根瓦１を、それぞれ所定比率の瓦屑と石粉とセメント系固化材とから成る混合物を加水混練し、高圧プレスにより加圧成形した後、所定時間乾燥させてから、１１５０℃の温度で焼結させる事により造る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０〜４５重量％の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物をプレスにより加圧成形し、１１５０℃以上の温度で焼結させて成る、廃瓦を利用した窯業製品。
【請求項２】
瓦屑が、粘土系瓦を破砕する事により得たものである、請求項１に記載した廃瓦を利用した窯業製品。
【請求項３】
セメント系固化材がセメント系路盤改良材である、請求項１又は請求項２に記載した廃瓦を利用した窯業製品。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した廃瓦を利用した窯業製品の製造方法であって、２０〜４５重量％の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物をプレスにより加圧成形した後、１１５０℃以上の温度で焼結させる、廃瓦を利用した窯業製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、屋根瓦の廃棄品である廃瓦を利用した、屋根瓦、タイル等の建材製品及び歩道板等の窯業製品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、屋根瓦、タイル等の建材製品及び歩道板として、窯業製品が使用される場合がある。この窯業製品は、一般的に、耐熱性及び耐久性に優れている。但し、この窯業製品は、廃棄された製品の有効利用を図る事が難しい。例えば、この窯業製品のうちの粘土系屋根瓦（陶器瓦）の廃棄品である廃瓦は、約３％を粘土に再生できるのに過ぎず、この廃瓦の大部分は無駄に廃棄される。この為、近年、この廃瓦の処理場所及び処理方法が大きな問題となっているが、従来から、この廃瓦の有効利用を図れる、性能の良い窯業製品は存在していない。
【０００３】
一方、窯業製品は、合成樹脂等から成る製品等に比べて重量が嵩む。この為、近年は、この窯業製品の強度を確保しつつ、軽量化を図る事が望まれている。この様な要望に応える為に、例えば、窯業建材製品である粘土系屋根瓦を、０〜５０重量％のガラス粉と、１０〜６５重量％の粘土と、２０〜８５重量％のセメントとから成る混合物を加圧成形し、１１００℃以下の温度で焼成する事により造る事が考えられている。この様にして造った屋根瓦の場合には、強度を確保しつつ、軽量化を図り易くなる。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１が存在する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１６３０８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上述の様に、１１００℃以下の温度で焼成する事により造った粘土系屋根瓦の場合には、冬期等の寒冷時に使用した場合に、この粘土系屋根瓦の内部で水分が凍結し、この屋根瓦に割れが発生すると言った、所謂凍害が起き易くなる。この為、上記混合物を成形し、焼成する事により造った屋根瓦の場合には、この凍害が起き易い。この様な事情に鑑みて、上記ガラス粉と粘土とセメントとから成る混合物を、１１５０℃等、１１００℃を越える高温で焼成する事により造る事も考えられているが、この様な混合物を１１００℃を越える高温で焼成した場合には、強度が著しく低下するだけでなく、成形性が悪化し、完成品の見栄えも悪くなる。
又、上述の様に、ガラス粉と粘土とセメントとから成る混合物を成形し、所定温度で焼成する事により造った屋根瓦は、廃瓦の有効利用を図れない。
【０００６】
本発明は、この様な事情に鑑みて、廃瓦の有効利用を図れると共に、軽量で、且つ、強度を十分に確保でき、しかも、凍害を有効に防止できる窯業製品を得るべく発明したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の廃瓦を利用した窯業製品及びその製造方法のうち、請求項１に記載した廃瓦を利用した窯業製品は、２０〜４５重量％の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物をプレスにより加圧成形し、必要に応じて釉薬を施し、１１５０℃以上の温度で焼結させて成る。又、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記瓦屑を、粘土系瓦を破砕する事により得たものとする。更に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記セメント系固化材を、セメント系路盤改良材とする。
【０００８】
又、請求項４に記載した廃瓦を利用した窯業製品は、請求項１〜３に記載した廃瓦を利用した窯業製品の製造方法であって、２０〜４５重量％の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物をプレスにより加圧成形した後、必要に応じて釉薬を施し、１１５０℃以上の温度で焼結させる。
【０００９】
【作用】
上述の様に構成する本発明の廃瓦を利用した窯業製品及びその製造方法により得た窯業製品によれば、次の▲１▼〜▲５▼の作用・効果を得られる。
▲１▼  １１５０℃以上の高温で焼結させるのにも拘らず、得られた窯業製品の強度を十分に確保できると共に、成形性及び完成後の形状精度を良好にできる。この為、強度を十分に確保できると共に良好な形状を有する窯業製品で、凍害を有効に防止できる。
▲２▼  得られた窯業製品の収縮率を十分に小さく抑える事ができ、寸法精度を良好に確保できる。
▲３▼  ２０〜４５重量％の瓦屑を含んだ混合物を加圧成形した後、焼結する事により造っている為、廃瓦の完全リサイクルによる、この廃瓦の有効利用を図れる。
▲４▼  釉薬を施さないで得た窯業製品の透水性を高く（透水し易く）できる為、歩道板に使用した場合に、この歩道板上の歩行者の歩行を快適にできる。
▲５▼  請求項２に記載した廃瓦を利用した窯業製品の場合には、粘土系瓦の瓦屑が軽量骨材の如き役目を果たす為、得られた窯業製品の軽量化を図れる。
尚、窯業製品を構成する混合物中の瓦屑と石粉とセメント系固化材との配分比率が、本発明の範囲から外れた場合には、得られる窯業製品の強度が低下する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の第１例の窯業製品である、屋根瓦１を示している。この屋根瓦１は、二山タイプ洋瓦で、２０〜４５重量％の粘土系瓦の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉（ダスト）と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物を特殊ミキサーにより加水混練し、高圧プレスにより加圧成形した素材を、所定時間乾燥させた後、釉薬を施し、１１５０℃の温度で焼結させる事により造っている。このうちの瓦屑は、約０．１〜３ｍｍの大きさの粒から成るもので、粘土系屋根瓦の廃瓦を破砕する事により造っている。
【００１１】
又、上記セメント系固化材として、例えば、太平洋セメント株式会社製のジオセット１０等のジオセット、住友大阪セメント株式会社製のタフロック（ＴＬ−３）等のタフロックの如きセメント系路盤改良材を好ましく使用できる。このうちのジオセット１０は、約１９．５重量％のＳｉＯ２  と、約４．６重量％のＡｌ２  Ｏ３  と、約２．７重量％のＦｅ２  Ｏ３  と、約６２．１重量％のＣａＯと、約１．３重量％のＭｇＯと、約６．４重量％のＳＯ３  とを含むものである。又、タフロック（ＴＬ−３）は、約１９．４重量％のＳｉＯ２  と、約４．８重量％のＡｌ２  Ｏ３  と、約２．７重量％のＦｅ２  Ｏ３  と、約６１．３重量％のＣａＯと、約２．６重量％のＭｇＯと、約６．２重量％のＳＯ３  とを含むものである。又、上記石粉としては、砕石場で岩石、砕石廃材を破砕したものを、好ましく使用できる。
【００１２】
上述の様に構成する本発明の廃瓦を利用した窯業製品の製造方法により得た窯業製品によれば、次の▲１▼〜▲４▼の作用・効果を得られる。
▲１▼  １１５０℃の高温で焼結させるのにも拘らず、得られた屋根瓦１の強度を十分に確保できると共に、成形性及び完成後の形状精度を良好にできる。この為、強度を十分に確保できると共に良好な形状を有する屋根瓦１で、凍害を有効に防止できる。
▲２▼  得られた屋根瓦１の収縮率を十分に小さく抑える事ができ、寸法精度を良好に確保できる。
▲３▼  屋根瓦１を、粘土系瓦の瓦屑を含んだ混合物を加圧成形した後、焼結する事により造っている為、粘土系の廃瓦の完全リサイクルによる、この廃瓦の有効利用を図れる。
▲４▼  粘土系瓦の瓦屑が軽量骨材の如き役目を果たす為、屋根瓦１の軽量化を図れる。
尚、本発明の製造方法により製造する窯業製品の１例である屋根瓦が、図示の例の様な二山タイプ洋瓦の形状に限定されるものではなく、本発明があらゆる形状の屋根瓦に適用可能である事は勿論である。
【００１３】
次に、図２は、本発明の実施の形態の第２例の窯業製品である、歩道板２を示している。この歩道板２は、２０〜４５重量％の粘土系瓦の瓦屑と、２０〜４５重量％の石粉と、１０〜２０重量％のセメント系固化材とから成る混合物を特殊ミキサーにより加水混練し、高圧プレスにより加圧成形した素材を、所定時間乾燥させた後、釉薬を施さない状態で１１５０℃の温度で焼結させる事により、厚さが約３０ｍｍで、縦幅及び横幅が約３００ｍｍである薄板状に造っている。又、上記歩道板２は、基板３の上面に複数の突部４、４を間隔をあけて形成している。この様な歩道板２は、コンクリートや、土等の地盤の上に複数枚を敷き詰める事により設置する。尚、この歩道板２が、上記寸法や上記形状を有するものに限られるものでない事は勿論である。
【００１４】
上述の様な釉薬を施さずに造った、本例の窯業建材製品である歩道板２の場合には、透水性が高く（透水し易く）なる。この為、降雨時等にこの歩道板２上にかかった雨水を、歩道板２の内部を通じて地中にしみこませる事ができ、この歩道板２上の歩行者の歩行を快適にできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明の技術的範囲に属する実施例１〜４の屋根瓦と、本発明の範囲から外れる比較例１〜３の屋根瓦とを用いて、収縮率と、吸水率と、曲げ破壊荷重と、重量と、成形性と、透水性とを比較した結果を説明する。これら実施例１〜４及び比較例１〜３の屋根瓦は、前述の図１に示した屋根瓦と同様の形状に造った。具体的には、ユーロベストの二山タイプ洋瓦で、幅が３６０ｍｍで、長さが４１０ｍｍで、厚さが１０ｍｍである寸法に造っている。又、実施例１〜４及び比較例１〜３の屋根瓦は、それぞれ表１に示す所定量の成分から成る混合物を特殊ミキサーにより加水混練し、９８０×１０４  Ｐａの高圧プレスにより加圧成形した素材を、３日間乾燥させた後、釉薬を施し、１０５０〜１１５０℃の範囲の何れかの温度で焼結させる事により造った。即ち、実施例１〜４は、それぞれ表１に示す所定量ずつの瓦屑と、石粉と、セメント系路盤改良材とを混合して成る混合物から造った。又、比較例１〜３は、それぞれ所定量ずつの粘土と、瓦用セメントと、ガラス粉とを混合して成る混合物から造った。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
そして、上述の様な実施例１〜４と比較例１〜３とを用いて、収縮率と、吸水率と、曲げ破壊荷重と、重量と、成形性と、透水性とを求めた。この様な実施例１〜４及び比較例１〜３の比較結果を、表２に示している。尚、この表２では、実施例１〜４のうち、実施例１、２の混合物を用いて、１１５０℃よりも低い温度である、１０５０℃又は１１００℃の焼成温度で焼成した場合を、参考例１、２として示している。尚、表２中、「成形性」の欄では、成形時の脱水がセメント瓦と同程度に容易にできるものを「良」とし、それ以外のものを「不良」とした。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
この表２に示した比較結果から明らかな様に、本発明の範囲に属する実施例１〜４の場合には、軽量な構造で、収縮率及び吸水率を小さくでき、しかも曲げ破壊荷重（強度）を十分に大きくでき、且つ、良好な成形性を有し、透水性がない、高性能な屋根瓦を得られる事を確認できた。更に、実施例１〜４は、見栄え及び形状精度が良好であった。これに対して、比較例１、２の場合には、曲げ破壊荷重を大きくできると共に、成形性を良好にできたが、焼成温度が１０５０℃又は１１００℃と低い為、凍害性を有効に防止できない事が分かった。又、比較例３の場合には、焼成温度を１１５０℃と高くできたが、曲げ破壊荷重が実施例１〜４に比べて著しく低下した。又、上記比較例３の場合には、成形性が悪化し、製品の見栄え及び形状精度も悪化した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、廃瓦の有効利用を図れると共に、強度を十分に確保でき、しかも、凍害を有効に防止できる窯業製品を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す正面図。
【図２】同第２例を示す斜視図。
【符号の説明】
１    屋根瓦
２    歩道板
３    基板
２    突部
【図１】
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【図２】
2004315245.tif 000006