(57)【要約】  セメント、低密度骨材、水、界面活性剤、樹脂類、および撹拌機を用いて予め製造された、または水を噴射させることによって生成された発泡体の混合物から成る軽量コンクリートであって、最終的な密度が、２５０ｋｇ／ｍ３から１２００ｋｇ／ｍ３までの間の範囲内であり、低密度骨材が、軽石、火山性材料、または焼成粘土であり、さらに、３００ｋｇ／ｍ３から１１００ｋｇ／ｍ３までの間の密度では、それが、０．９から１４．３ＭＰａの間の圧縮耐性を示すことを特徴とする軽量コンクリート軽量コンクリートは、床材、天井、および壁用のパネルで使用するのに理想的であり、あらゆる型の仕上げに適合し、現場での廃棄物レベルを最小限にし、要素および構造物を運搬すること、および組み立てることの両方が容易であり、優れた耐火性、低い熱伝導性、防水性、および防音性を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント、低密度骨材、水、界面活性剤、樹脂、および撹拌機によって、または空気および水を噴射させることによって生成された発泡体の混合物でできている軽量コンクリートであって、最終的な密度が、２５０ｋｇ／ｍ３から１２００ｋｇ／ｍ３までの間の範囲内であり、前記低密度骨材が、軽石、火山性材料、または焼成粘土であり、３００ｋｇ／ｍ３から１１００ｋｇ／ｍ３までの間の密度では、それが、０．９から１４．３ＭＰａの間の圧縮耐性を示すことを特徴とする、軽量コンクリート。
【請求項２】
６００ｋｇ／ｍ３の密度では、それが、０．８９ＭＰａの曲げ耐性を示すことを特徴とする、請求項１に記載の軽量コンクリート。
【請求項３】
４００ｋｇ／ｍ３の密度では、それが、９０分後６０℃の曲げ耐火性を示すことを特徴とする、請求項１に記載の軽量コンクリート。
【請求項４】
６００ｋｇ／ｍ３の密度では、それが、０．０９３Ｗ／ｍＫの熱伝導性を示すことを特徴とする、請求項１に記載の軽量コンクリート。
【請求項５】
前記セメントが、
−  エーライト：２７．９重量％のケイ酸三カルシウム３ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ３Ｓ）
−  ビーライト：５．８％のケイ酸二カルシウム２ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）
−  ２．６％のアルミン酸三カルシウム３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）
−  シーライト：５２．７％のテトラカルシウムアルミノフェライト４ＣａＯ・Ａｌ２・Ｆ２Ｏ３（Ｃ４ＡＦ）
−  １．２％の酸化マグネシウム
−  ２．８％の硫黄酸化物
−  ７％の割合を占める前記材料の残部
を含むことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の軽量コンクリート。
【請求項６】
−  重い石、軽い石を分け、塵を除去し、前記骨材をすすぐために前記骨材を洗う段階、
−  異なる混合物および密度での使用に応じて、前記材料を０〜２ｍｍ、２〜５ｍｍ、５〜９ｍｍ、９〜２０ｍｍで選り分ける段階、
−  清浄であって、不純物を含んでいてはならず、油、塩基性物質、酸性物質、塩類、糖、有機物質、または塩素を含んでいてはならない水を加える段階、
−  前記界面活性剤を加える段階、
−  前記セメントを加える段階、
−  垂直または水平であってもよい、ドラム撹拌機を使用して、３分から６分の間の期間構成要素の全てを混合する段階、
−  前記撹拌機を使用して予め製造された、または空気および水を包含することで生成された発泡体を生成する段階
を含むことを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載の軽量コンクリートを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の対象は、表題で確定されているように、軽量コンクリート、換言すれば、その構造的な特性を弱めることなく軽いコンクリートの形態であり、さらなる本発明の対象は、上述したコンクリートの製造方法である。
【０００２】
本発明は、製造工程で使用される材料を組み合わせることによって、主として、より低い密度および比重量を備えた骨材材料を、骨材材料を防水性、防音性、および耐火性に加えて、十分な、圧縮、曲げに対する耐性および熱伝導性を有する材料にする他の添加剤と共に使用することによって実現される成果により特徴付けられる。
【０００３】
したがって、本発明は、コンクリートおよびそれらの製造方法の分野に該当する。
【背景技術】
【０００４】
コンクリートは、建設で使用され、本質的には、骨材の粒子または断片、水、および特定の添加剤が加えられた結合剤によって形成される複合材料である。
【０００５】
結合剤は、最も一般的には、水和反応が発生するように、適正な比率で水と混合されたセメント（通常ポルトランドセメント）である。基本的にはそれらの平均径によって決まる骨材の粒子は、乾燥した要素（砂利、玉砂利、および砂として分類される）である。砂および水とセメントだけを混合した（骨材を加えていない）ものは、モルタルと呼ばれる。混合物を作成するためにビチューメンを使用する、アスファルトコンクリートなどの、セメント以外の異なる結合剤で生成されたコンクリートが存在する。
【０００６】
「ポートランド」（登録商標）セメントは、クリンカと名付けられる、石灰岩および粘土の混合物を煮沸して焼結させることで生じる製品を、硬化時間のための調整材料（二水石膏）と一緒に、共に粉砕することによって形成される。
【０００７】
重量コンクリートは、高密度骨材を使用する（放射線に対する防御を利用する）ことに因って３２００ｋｇ／ｍ３を上回る密度を有するものであると考えられ、構造物で使用される標準コンクリートは、２２００ｋｇ／ｍ３の密度を有し、軽量コンクリートは、１８００ｋｇ／ｍ３の密度を有する。
【０００８】
しかしながら、今日知られているようなコンクリートは、ブロック、パネルの製造を可能にし、壁を鋳造するのに適しており、高レベルの耐火性を備えた高品質断熱材でもある、仕上費がより安価で、したがって接着壁およびフロアタイルに役立つコンクリートを発見するための、一連の改良から恩恵をうける可能性があり、このような次第で、本明細書に記載され、第１請求項に正式に記録されているようなコンクリートを開発した。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の対象は、他の軽量コンクリートの密度より低い密度を示し、以下を含む軽量コンクリートである：
−  セメント
−  密度および使用法に応じて異なる大きさの骨材
−  水
−  界面活性剤
−  樹脂
−  撹拌機を使用して予め製造された、または空気を包含することで生成された発泡体
−  水の浸透を回避するための添加剤。
【００１０】
骨材材料は、場合によっては、気体を計数するまたは生成することなく、約０．９ｋｇ／ｄｍ３の比重量、２．２ｋｇ／ｄｍ３の固相密度モード、および約０．２５ｋｇ／ｄｍ３の多孔性レベルを有し、モーススケールで硬度レベル６を示すことができる、軽石または火山性材料から製造されることができる。
【００１１】
混合に使用される水は、清浄で、不純物がないものでなければならず、油、塩基性物質、酸性物質、塩類、糖、有機物質、または塩素を含んでいてはならない。
【００１２】
界面活性剤材料は、二相（例えば２つの相互に溶解しない液体）の間の接触面上の表面張力によって影響を及ぼす物質である。水中での分散の度合い、およびミセルまたはコロイドの安定化の度合いに応じて、界面活性剤は、乳化剤、加湿剤、洗剤、または溶解剤として使用される。
【００１３】
先の要素を組み合わせた結果得られる軽量コンクリートは、使用される骨材材料の密度に応じて、２５０ｋｇ／ｍ３から１２００ｋｇ／ｍ３までの間の密度を有する。骨材材料の密度に基づいて、コンクリートの結果的に得られる密度は、異なり、したがって、コンクリートに付与され得る使用法も異なる。
【００１４】
発明された軽量コンクリートの特性は、以下の通りである：
−  この軽量コンクリートは、より安価な仕上費のおかげで、建設には理想的なコンクリートである（壁は、漆喰処理、単なる充填、および塗装も必要としない）。
−  この軽量コンクリートは、床および壁タイルを固定するときに使いやすい。
−  この軽量コンクリートは、モルタルを用いてブロックを一緒に接合するのに必要ではなく、必要なのは接着剤だけであり、継目は、ほぼ見えなくなる。
−  火山性材料および軽石が入手可能な国では、この軽量コンクリートは、低レベルの密度を有する材料を「製造」しないためにも、理想的骨材である、例えば：「ルカ」、スウェーデンなどのスカンジナビアの国で使用される、高温で焼成された粘土。
−  この軽量コンクリートは、ブロック、パネルを製造するのに、およびポンプ設備を備えた壁を鋳造するのに適している。
−  この軽量コンクリートは、低温の場所、ならびに高温の場所で住宅を建造するのに適した高い断熱レベルを有する。
−  この軽量コンクリートは、高度な耐火性を有しており、軽量コンクリートは、金属の構造体、配管、配線などを保護するのに優れている。
−  混合物の構成要素は、人または環境に有害ではない。
【００１５】
したがって、要約すると、コンクリートが低比重であるため、発明された軽量コンクリートは、床材、天井、および壁用のパネルで使用するのに理想的であり、あらゆる型の仕上げに適合し、現場での廃棄物レベルを最小限にし、要素および構造物を運搬すること、および組み立てることの両方が容易であり、優れた耐火性、低い熱伝導性、防水性、および防音性を有する。
【００１６】
製造方法は、以下の段階を含む：
−  重い石、軽い石を分け、塵を除去し、骨材をすすぐために骨材を洗う段階、
−  異なる混合物および密度での使用に応じて、材料を０〜２ｍｍ、２〜５ｍｍ、５〜９ｍｍ、９〜２０ｍｍで選り分ける段階、
−  清浄であって、不純物を含んでいてはならず、油、塩基性物質、酸性物質、塩類、糖、有機物質、または塩素を含んでいてはならない水を加える段階、
−  界面活性剤を加える段階、
−  セメントを加える段階、
−  垂直または水平であってもよい、ドラム撹拌機を使用して、３分から６分の間の期間構成要素の全てを混合する段階、
−  撹拌機を使用して予め製造された、または空気を包含することで生成された発泡体を生成する段階。
【００１７】
特に指示される場合を除き、本明細書で使用される技術的および科学的要素の全ては、本発明が帰属する当技術の平均的な熟練者であれば普通に理解される意味を有している。本発明が実行される時、本明細書に記載されている方法および材料と類似したまたは同等である方法および材料を、用いることができる。
【００１８】
説明および特許請求の範囲の全体を通じて、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という用語およびその変形例は、他の技術的な特性、添加剤、構成要素、またはステップを排除することを意図していない。当業者であれば、本発明の他の対象、利点、および特性を、本発明の説明および実用的用途の両方から推論されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
発明された軽量コンクリートの１つの好適な実施形態は、セメント、低密度骨材、水、界面活性剤、樹脂類、および撹拌機を使用して予め製造された、または水を噴射させることによって生成された発泡体の混合物でできており、最終的な密度は、２５０ｋｇ／ｍ３から１２００ｋｇ／ｍ３までの間である。
【００２０】
別の可能な実施形態では、骨材材料は、軽石または火山性材料、または高温で焼成された粘土である。
【００２１】
おおよそで、決して制限的ではない、可能な実施形態におけるセメントの組成：
−  エーライト：２７．９重量％のケイ酸三カルシウム３ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ３Ｓ）
−  ビーライト：５．８％のケイ酸二カルシウム２ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）
−  ２．６％のアルミン酸三カルシウム３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）
−  シーライト：５２．７％のテトラカルシウムアルミノフェライト４ＣａＯ・Ａｌ２・Ｆ２Ｏ３（Ｃ４ＡＦ）
−  １．２％の酸化マグネシウム
−  ２．８％の硫黄酸化物
−  ７％の割合を占める材料の残部。
【００２２】
軽石または火山性材料であれば好ましい骨材材料の密度に応じて、軽量コンクリートは、異なる目的で使用され得る、密度のサブレンジを得る可能性を持つ、２５０ｋｇ／ｍ３から１２００ｋｇ／ｍ３まで及ぶ異なる密度を有する。：
−  断熱および防音として、無負荷壁用で、天井の間、床の間に使用される２５０〜６００ｋｇ／ｍ３の密度。
−  ブロックおよび断熱で使用される６００〜８００ｋｇ／ｍ３の密度。
−  非耐力性の予め鋳造された要素で使用される８００〜１０００ｋｇ／ｍ３の密度。
−  耐力性の予め鋳造された要素および床材で使用される１１００〜１２００ｋｇ／ｍ３の密度。
【００２３】
このように製造されたコンクリートは、最終的な密度に応じて以下の機能的および構造的な特性を有する：
−  密度に応じた耐圧縮性は、以下の通りである：
・  密度３００〜８００ｋｇ／ｍ３＝０．９〜４．６ＭＰａ
・  密度８００〜１１００ｋｇ／ｍ３＝４．６〜１４．３ＭＰａ
−  曲げ耐性：密度６００ｋｇ／ｍ３＝０．８９ＭＰａ
−  耐火性：密度４００ｋｇ／ｍ３＝９０分後６０℃。
−  熱伝導性：密度６００ｋｇ／ｍ３＝０．０９３Ｗ／ｍＫ
−  防水性：透水深さ：２５ｍｍ。
−  防音性：厚さが１５ｃｍの建設されたパネルは、外部雑音および／または不動産の中で発生した雑音が外部に発出することを効果的に減らすという音響挙動評価を保証する。
−  耐火性：火山性起源の骨材を備えた軽量コンクリートは、火災への耐性がより優れ、火災に直面するときに品質を保つ特性を有し、よって、従来型のコンクリートと比べて、金属製構造物の保護が保証される。
−  ブロックは、手鋸を使用して切断され得る。
−  製品は、釘着され得る、および木製の接着剤を使用して接着され得る。
−  電気配線のために、製品は、凹所を切削することおよび配管用の溝を外にフライス加工することが容易に可能である。
【００２４】
ここまで、本発明の性質ならびに本発明を実行する方法を十分に説明してきたが、本発明は、本発明の基本的な原則が、改造、変更、または修正されないのであれば、その本質的性質の範囲内で、求められる保護が等しく及ぶ、例証として提示されたものとは細部において異なる他の実施形態によって実行され得ることが留意されなければならない。
【国際調査報告】
2018528920.tif 000002
2018528920.tif 000003
2018528920.tif 000004
2018528920.tif 000005