(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
網状補強材を埋設した薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法において、型枠内に注入した原料スラリーの凝結段階において、泥漿内移動抵抗値によりスラリー凝結硬化状態を把握し、その凝結硬化状態を前記網状補強材のセット用支持具を抜き取るタイミングの指標として前記支持具を抜き取り、前記支持具の抜取り穴を原料スラリーの自然流動によって中実となすことを特徴とする薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法。
【請求項２】
前記泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下となるスラリーの凝結硬化状態で、前記網状補強材のセット用支持具を抜き取ることを特徴とする請求項１に記載の薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法。
【請求項３】
前記泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下となるスラリーの凝結硬化状態で、前記網状補強材のセット用支持具を抜き取る請求項１に記載の薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、間仕切り壁、外壁、野地板あるいは鉄筋構造の被覆などに使用される薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材の製造方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材は、軽量で断熱性があるとともに、優れた耐火性を有する建材として用いられている。このうち、板厚５０ｍｍ以下の薄板状のものは、木材なみの高い加工性を有するため、住宅や小規模店舗の壁の他、屋根下地材、あるいは梁や柱の耐火被覆材等に使用されている。
【０００３】
その製造方法は、次の通りである。まず、珪石粉末、石灰粉末、セメントおよびアルミニウム粉末等を混合してなる原料混合物に水を添加して泥漿状（スラリー）とする。次に、支持具となるセット棒に網状補強材を挟持させ、その網状補強材を配置した型枠内に前記スラリーを所定量注入する。次いでスラリーがアルミニウムの発泡により、体積を増して半硬化状態に達し、網状補強材を覆う様になる。その後、セット棒を引抜き、次いで更に硬化が進んだ段階で脱型して網状補強材間をピアノ線等により切断し、その後オートクレーブ養生して製造する。
【０００４】
しかし、通常セット棒の抜取り穴は空洞として残るが、オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材が薄板状のものになると、製品に残るこの抜取り穴に水が溜まり雨漏りの原因となる。また、板厚が薄くなるほど抜取り穴跡の空洞の占める体積が周りのマトリックス部分に対して相対的に増加するので、強度的に不均質な建材となる。このように、このセット棒の抜取り穴跡の空洞は薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材にとって特に悪影響を与えるものであるので、この抜取り穴跡の空洞を後からモルタル等を充填して埋めた建材が以前から市販されている。更には、モルタル等を充填する手間を省くため、次のように簡単な操作でこの問題を解決する提案も過去になされている。
【０００５】
すなわち、型枠内に所定量注入されたスラリーの発泡終了後、なお、スラリーが流動性を保持する間に網状補強材を挟持するセット棒を引抜くというものである（特公昭６３−４３２０８号公報参照）。このタイミングでセット棒を引抜くことにより、その後、半硬化状態のスラリーに残った抜取り穴は自然に崩壊して充填され、中実となるという効果が得られるとこの提案は述べている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法を追試してみると、抜取り穴が完全に中実となる場合と、完全には中実とはならない場合がある事が判明した。さらには、抜取り穴が完全に中実となる場合でも、抜取り穴の跡が周りの組織より嵩密度の高い組織となっている場合が多くあることもわかった。この不均一は熱的にも機械的にも好ましいものではない。本発明者らがこの実験結果について検討したところ、凝結硬化は必ずしも発泡と連動するものではなく、いろいろなオートクレーブ養生軽量気泡コンクリート原料の配合や気象条件等によってそれぞれ違った状態で進行することが判明した。
【０００７】
そのため、条件によっては、発泡終了時、又はその後では、支持具抜き取りの時期を既に過ぎていて、抜取り穴を中実に充填し得ないことが多々あることも分かった。以上の事から、本発明者らは、このような発泡を指標としたセット用支持具の抜取りの時期設定は適切ではなく、スラリーの凝結過程を適切に評価する事によりこのような不安定な状態を解消することができ、しかも、網状補強材の偏在などもなく、より健全な薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材を確実に製造する方法を開発するに至ったものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、発明者らは網状補強材を埋設した薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法において、型枠内に注入した原料スラリーの凝結段階において、凝結硬化状態を把握し、その凝結硬化状態を前記網状補強材のセット用支持具を抜き取るタイミングの指標として前記支持具を抜き取り、前記支持具の抜取り穴を原料スラリーの自然流動によって中実となすことを特徴とする薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法を提案する。
【０００９】
発明者らは、前述の従来の技術の矛盾点について鋭意研究した結果、凝結硬化を指標として、セット用支持具の抜取り時期を設定すれば、常に抜取り穴を中実に充填する事ができ、更には、市販の建材にみられる抜取り穴の充填が周りのマトリックス部分の嵩密度と異なる状態を解消することもでき、より健全な薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材を確実に製造することができるとの知見を得た。しかも、このようにして製造した板厚５０ｍｍ以下の薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材は、網状補強材の偏在が極めて少ない事が確認され、本発明に至ったものである。
【００１０】
なお、本発明における網状補強材として、市販の金網またはラス網が使用できる。規格品としては、金網には、ＪＩＳに規定する溶接金網、クリンプ金網、きっ甲金網、織金網、工業用織金網等があり、ラス網としては、同じくＪＩＳに規定するメタルラス、エキスパンドメタル等が使用できる。
【００１１】
また、発明者らは、泥漿内移動抵抗値測定法によりスラリー凝結硬化状態を把握する事を提案する。発明者らはスラリー凝結硬化状態を把握するための値として泥漿内移動抵抗値、すなわちスラリー内の補強材等を移動させる力に対するスラリーの抵抗値を測定する方法を確立した。
【００１２】
発泡中のスラリーに金属棒を静かに沈下させ、その抵抗により硬化状態を把握することは製造現場にてしばしば試みられている。スラリーに金属棒を静かに沈下させた場合、金属棒には、下向きに重力がかかるが、金属棒が沈下するにつれて、金属棒下のスラリーは圧縮され、その圧縮抗力を生ずるようになる。さらに金属棒の側面にスラリーが付着し、その金属棒が埋没するにつれてスラリーの粘性による剪断摩擦抵抗力も増してくる。そして、前記圧縮抗力及び剪断摩擦抵抗力の合計と重力が均衡した時点で金属棒は停止する。この金属棒が停止した時点での金属棒のスラリー上面から突出した部分の長さはスラリー凝結硬化が進むほど長くなるので、この長さの値によりスラリー凝結硬化状態を把握することができる。
【００１３】
この方法を利用して網状補強材の自重に起因する力や、スラリーの発泡に伴って補強材を移動させる力に対する抵抗を直径２．６ｍｍ，長さ８００ｍｍの鋼棒を用いてテストした所、このような条件は、相当に硬化が進行した段階の把握には有効であるが、本件網状補強材の移動に相当する抵抗力の把握は困難であった。鋼棒を順次軽くして測定を試みた所、これにも限界が認められ、さらに軽く、径の大きな金属棒による測定が有効なスラリーの凝結状態における網状補強材の移動に対する抵抗力に対応するとの知見を得た。
【００１４】
泥漿内移動抵抗値測定法；
発泡中の原料スラリー上面より直径４ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、重さ１２ｇの金属棒を静かに沈下させ、自然に停止した場合、その金属棒のスラリー上面から突出した部分の長さを泥漿内移動抵抗値とする。
この測定法によれば、網状補強材のスラリー内移動力に対する抵抗にほぼ対応する抵抗値が得られる。
【００１５】
次に、発明者らは網状補強材を埋設した薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法において、型枠内に注入した原料スラリーの凝結段階において、泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下となるスラリーの凝結硬化状態で、前記網状補強材のセット用支持具を抜き取ることにより、その支持具の抜取り穴を原料スラリーの自然流動によって中実となすことを特徴とする薄板状軽量気泡コンクリート建材の製造方法を提供する。
【００１６】
泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ未満の状態でセット用支持具を抜き取ると、その後、網状補強材は大きく偏在する。ひどい場合には、網状補強材間の切断予定位置に達するまで偏在し、後にピアノ線等による切断が不可能になる。また、泥漿内移動抵抗値が２５０ｍｍを越える状態で前記セット用支持具を抜き取ると、その支持具の抜取り穴を原料スラリーの自然流動によって中実となすことができず、抜取り穴が一部又は完全に残ってしまう。したがって、支持具の抜取り穴が原料スラリーの自然流動によって中実となり、しかも、網状補強材の偏在が少ない、確実に実用に耐え得る製品を製造するためには、泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下となる状態で前記セット用支持具を抜き取る必要がある。
【００１８】
さらに、前記発明において泥漿内移動抵抗値が１９０ｍｍ以下となるスラリーの凝結硬化状態で、前記網状補強材のセット用支持具を抜き取ると、抜取り穴跡部分の組織が周囲の組織に比べ嵩密度の高くない均質健全な薄板状軽量気泡コンクリート建材を得ることができる。この場合も、必ずしも毎回、泥漿内移動抵抗値測定法により測定する必要がないこと等は同様である。
【００１９】
発明者らは、網状補強材が埋設された薄板状軽量気泡コンクリート建材において、網状補強材支持具の抜取り穴跡が中実であり、その抜取り穴跡の嵩密度が０．５５ｇ／ｃｍ3 以下であることを特徴とする薄板状軽量気泡コンクリート建材を提供する。この薄板状軽量気泡コンクリート建材は、型枠内に注入した原料スラリーの凝結段階において、泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上１９０ｍｍ以下となるスラリー凝結硬化状態にて、前記網状補強材のセット用支持具を抜き取ることにより、その支持具の抜取り穴を原料スラリーの自然流動によって中実となす等の製造方法により製造することができる。
【００２０】
この薄板状軽量気泡コンクリート建材は、製品に残るセット棒の抜取り穴に水が溜まり雨漏りの原因となることがなく、強度的に均質な建材となる。また、抜取り穴跡部分の組織の気泡は周りの組織と不連続な模様になっているので区別はつくが、その組織の嵩密度は周囲の組織の嵩密度と変わらないので、強度的にも熱的にも均質な建材となる。
なお、本明細書においてマトリックス部分とは薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材のうち、補強材、埋設金具およびそれらの防錆材を除いた部分であり、通常ケイ酸カルシウムを主体としたマトリックスと気泡とによりオートクレーブ養生気泡コンクリートを形成する部分である。
【００２１】
［実験例］
以上の構成とその結果を実験例により示す。
１５か月に及ぶ種々の実機による実験のうち表１に示すような３例の実験について、発泡高さ（型枠底面からスラリー上面までの距離）と泥漿内移動抵抗値を時間を追って測定した結果を例示する。その実験の内容について説明すると、まず、原料に水を添加混合してスラリーとなし、次に、図１に示すように支持具となる一対の直径５ｍｍの棒状のセット棒１に網状補強材２を挟持させ、さらに、その網状補強材２を配置した型枠３内に前記スラリーを型枠の中ほどまで注入した。
【００２２】
なお、全ての実験例において珪石粉末（秩父産）、ポルトランドセメント（秩父小野田社製）、生石灰粉末（吉沢石灰社製）以外の原料は凝結硬化体原料回収屑を外割で３０％（固形分換算）及び発泡剤として平均粒径３０μｍのアルミニウム粉末（大和アルミ社製）を０．０６％添加し、実験した。また、本実験例では網状補強材として網目の呼寸法が３２ｍｍ×１６ｍｍのメタルラスを使用した。
【００２３】
【表１】
0003909721.tif 000002
【００２４】
上述のように型枠内に注入されたスラリーは、発泡し、型枠上部まで体積増加しスラリー面が上昇する。この高さの測定を併せ、発泡と前後して凝結硬化する状態を、図２に示すような方法で泥漿内移動抵抗値として測定した。
まず、図２（１）のように前記型枠等に鉛直になるように、すなわちその中心線が水平面（Ｈ．Ｐ．）と垂直な方向になるように支持された内面が滑らかな円筒ガイド４に直径４ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、重さ１２ｇの金属棒５を挿入し、スラリー上面６から静かに沈下させ、結果図２（２）のように自然に停止した時点で金属棒５がスラリー上面６から突出している部分の長さ（泥漿内移動抵抗値Ｒ：単位ｍｍ）を測定してスラリーの網状補強材の移動に対する抵抗と対応する凝結硬化状態の指標値とした。
【００２５】
実験例１、実験例２、実験例３のそれぞれの結果について経過時間と泥漿内移動抵抗値及びスラリーの発泡高さの関係について図３のグラフにあらわした。図３においてＲは泥漿内移動抵抗値、Ｈはスラリーの発泡高さである。また、Ｒ１、Ｈ１は実験例１の、Ｒ２、Ｈ２は実験例２の、Ｒ３、Ｈ３は実験例３の泥漿内移動抵抗値及びスラリーの発泡高さである。
【００２６】
次に、図３において、結果を次の様に表示した。すなわち、セット用支持具の抜取り穴が製品に残った場合を◎印で示し、網状補強材の偏在が大きかったり、後に網状補強材の間を切断することが不可能な場合を×印で示した。さらに、抜取り穴跡の組織が周りの組織と同様の発泡組織で、同程度の嵩密度の領域を実線で、抜取り穴跡の組織が周りの組織と異なり嵩密度の高い組織となっている領域を破線で示した。なお、時間の単位は分、泥漿内移動抵抗値及び発泡高さの単位はｍｍである。
【００２７】
図３から、実験例３の配合においては、発泡終了後、すなわち、発泡高さが最高点に達した後にセット用支持具を抜取った場合でも中実とすることができる機会があるが、実験例１および２の配合の条件下ではセット用支持具を発泡終了後、すなわち、発泡高さが最高点に達した後ではすでに抜取り穴を自然流動により完全に中実とすることができないことがわかる。すなわち、前記泥漿内移動抵抗値が５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下となる状態でセット用支持具を抜き取る必要があることがわかる。
【００２８】
さらに実験例１、実験例２において、このスラリー凝結状態がいろいろな泥漿内移動抵抗値を示す時点で前記セット棒を抜き、最後に脱型して網状補強材同士の間をピアノ線により切断した。その後オートクレーブ養生してできた製品の、それぞれのセット棒の抜跡の嵩密度を測定した。この場合、気泡の大きさを考慮し、また、マトリックス部分の組織が採取時に壊れない範囲で測定するために、少なくとも、一辺が３ｍｍの立方体以上の体積を有する試験片が必要である。さらに、セット棒の存在した位置から離れた部分の組織はもはや通常のマトリックス部分と考えられるので、セット棒の存在した位置から少なくとも１ｍｍ以内の部分を採取す必要がある。
【００２９】
本発明では、セット棒の抜跡の嵩密度の測定は、抜取り穴跡のうち、製品の前記発泡高さ方向中央に相当する部分から、直径はセット棒の直径より１ｍｍ大きく、高さが５０ｍｍの円筒状の切取片を採取し、その嵩密度を測定することとする。実験例１、実験例２においても、この方法で嵩密度を測定し、泥漿内移動抵抗値と対照して図４に示した。その単位はｇ／ｃｍ3 である。なお、明らかにピアノ線による切断が不可能な場合、及び切断中にピアノ線が切れた場合は、凝結スラリーの切断はせず、養生後にカッターで網ごと切断して偏在をチェックした。図４において、Ｒは泥漿内移動抵抗値、Ｄは嵩密度であり、Ｄ１は実験例１の、Ｄ２は実験例２の結果における嵩密度である。実線、破線の領域は図３と同様である。
【００３０】
図４によると泥漿内移動抵抗値が５０〜１９０ｍｍの抜き取りにおいては嵩密度が０．５０〜０．５５ｇ／ｃｍ3 の範囲となりほぼ周囲の組織と変わらないのに対し、泥漿内移動抵抗値が１９０ｍｍを越えると抜取り跡の嵩密度も急激に高くなり、０．５５ｇ／ｃｍ3 を越え、０．７０ｇ／ｃｍ3 まで高くなることがわかる。なお、泥漿内移動抵抗値が２５０ｍｍを越えると原料スラリーの自然流動によって中実となすことができず、中空の抜取り穴が残る。
【００３１】
また、図３に示す下向きの矢印は各実験例における、発泡終了時とその時の泥漿内移動抵抗値との対応関係を示している。さらに、表１には発泡終了時の泥漿内移動抵抗値の値を示した。図３及び表１によると、発泡終了時の泥漿内移動抵抗値が各実験例ごとにそれぞれ異なっていることがわかる。すなわち、スラリー凝結硬化の度合いは、原料配合、条件等によってそれぞれ異なることが示されている。
【００３２】
【実施例】
［実施例１］
珪石粉末（秩父産）６０％、ポルトランドセメント（秩父小野田社製）２５％、生石灰粉末（吉沢石灰社製）１１％、凝結硬化体原料回収屑を外割で３０％（固形分換算）及び発泡剤としてアルミニウム粉末（大和アルミ社製）０．０６％を添加してなる原料スラリーを用い、実験例１と同様の条件でスラリーを発泡させた。その後、泥漿内移動抵抗値が１６０ｍｍ（スラリー投入後２７分）の時にセット用支持具を抜いて、更に硬化後脱型して網状補強材間を切断し、オートクレーブ養生して薄板状軽量気泡コンクリート建材を製造した。
結果、支持具の抜取り跡は中実で、しかも抜取り穴跡のマトリックス部分の組織の嵩密度を測定したところ最高０．５３ｇ／ｃｍ3 であり、周りの組織とは区別がつかなかった。しかも、網状補強材の偏在が極めて少なく、健全な状態であった。
【００３３】
［実施例２］
珪石粉末（秩父産）７０％、ポルトランドセメント（秩父小野田社製）１５％、生石灰粉末（吉沢石灰社製）１１％、凝結硬化体原料回収屑を外割で３０％（固形分換算）及び発泡剤としてアルミニウム粉末（大和アルミ社製）を添加してなる原料スラリーを用い、実験例２と同様の条件でスラリーを発泡させた。その後、泥漿内移動抵抗値が２２０ｍｍ（スラリー投入後５５分）の時にセット用支持具を抜いて、更に硬化後脱型して網状補強材間を切断し、オートクレーブ養生して薄板状軽量気泡コンクリート建材を製造した。
結果、支持具の抜き取りあとは中実であり、網状補強材の偏在が極めて少なく、健全な状態であった。しかし、抜取り穴跡のマトリックス部分の組織の嵩密度を測定したところ最高０．６４ｇ／ｃｍ3 であった。
【００３４】
［比較例］
実施例１と同じ原料スラリーの配合条件で泥漿内移動抵抗値が２７０ｍｍ（スラリー投入後３８分）の時にセット用支持具を抜いて、更に硬化後脱型して網状補強材間を切断し、その後オートクレーブ養生して薄板状軽量気泡コンクリート建材を製造した。
結果、網状補強材の偏在は極めて少なく、健全な状態であったが、支持具の抜取り跡には抜取り穴が空洞のまま残っていた。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の製造方法によれば、いろいろな製造条件においても抜取り穴跡が完全に中実となるため、常に強度的に均質であり、しかも、網状補強材の偏在が極めて少ない薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材を得ることができる。さらには、抜取り穴跡部分の組織の嵩密度が周囲の組織の嵩密度と変わらず、熱的にも良好な薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材を得ることもできる。また、本発明の薄板状オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート建材は抜取り穴跡の組織の嵩密度が周囲の組織の嵩密度と変わらないため、強度的にも、熱的にもより良好な建材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造方法を示す図。
【図２】（１）（２）  泥漿内移動抵抗値測定法を示す図。
【図３】時間に対する泥漿内移動抵抗値および発泡高さを示すグラフ。
【図４】泥漿内移動抵抗値と抜取り跡の嵩密度との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１    セット棒
２    網状補強材
３    型枠
４    円筒ガイド
５    金属棒
６    スラリー上面
Ｒ    泥漿内移動抵抗値
【図１】
0003909721.tif 000003
【図２】
0003909721.tif 000004
【図３】
0003909721.tif 000005
【図４】
0003909721.tif 000006