(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量気泡コンクリートスラリーが所望の硬度を有する軽量気泡コンクリートケーキとなるまでの半硬化時間及び同軽量気泡コンクリートケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、任意の時間に調整可能な軽量気泡コンクリートスラリーを、簡易な調合処理によって得ることができる軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法の提供。【解決手段】軽量気泡コンクリートスラリーの生石灰の配合量を一定の値に保持したまま、生石灰の配合量に応じてセメントの配合量を変動させることによって、軽量気泡コンクリートスラリーの型枠への注入から軽量気泡コンクリートスラリーがピアノ線による切断加工が可能な軽量気泡コンクリートケーキとなるまでの半硬化時間と、軽量気泡コンクリートケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、調整する軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと生石灰とを含んでなる石灰質原料と、珪酸質原料と、水と、を適量比で調合することにより軽量気泡コンクリートパネルの製造用のＡＬＣスラリーを得る軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法であって、
前記軽量気泡コンクリートスラリーの生石灰の配合量を一定の値に保持したまま、該生石灰の配合量に応じて前記セメントの配合量を変動させることによって、
前記軽量気泡コンクリートスラリーの型枠への注入から該軽量気泡コンクリートスラリーがピアノ線による切断加工が可能な軽量気泡コンクリートケーキとなるまでの半硬化時間と、前記軽量気泡コンクリートケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、調整する軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【請求項２】
前記軽量気泡コンクリートスラリー中の生石灰の配合量が２０ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下の範囲の一定の値であり、
前記軽量気泡コンクリートスラリー中のセメントの配合量が１１０ｋｇ／ｍ３以上１３０ｋｇ／ｍ３以下の範囲内において、前記セメントの配合量と、前記半硬化時間の長さの間に示される負の相関に基づいて調整された値であり、
前記切断可能時間が、前記軽量気泡コンクリートスラリーの型枠への注入後８時間以上の範囲に調整されている請求項１に記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【請求項３】
前記セメントが早強ポルトランドセメントである請求項１又は２に記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法によって軽量気泡コンクリートスラリーを得るスラリー調合工程と、
前記軽量気泡コンクリートスラリーを型枠内で半硬化させて軽量気泡コンクリートケーキを得るケーキ化工程と、
前記軽量気泡コンクリートケーキをピアノ線によって所望のサイズに切断する切断工程と、
前記切断後に、高温高圧水蒸気養生を行う養生工程と、
を備える軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量気泡コンクリートパネル（ＡＬＣパネル）の原材料である軽量気泡コンクリートスラリー（ＡＬＣスラリー）の調合方法、及び同方法によって得ることができるＡＬＣスラリーを用いた軽量気泡コンクリートパネルの製造方法に関する。詳しくは、本発明は、ＡＬＣパネルの製造工程において、ＡＬＣスラリーがピアノ線で切断可能な半硬化体であるＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間及び切断可能な状態である切断可能時間とを、任意に調整することができるＡＬＣスラリーの調合方法と、同方法によって得ることができるＡＬＣスラリーを用いたＡＬＣパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネルは珪石等の珪酸質原料とセメントや生石灰等の石灰質原料を主原料とするＡＬＣスラリーを、予め補強鉄筋が並べられた型枠に注入して半硬化体である軽量気泡コンクリートケーキ（ＡＬＣケーキ）とし、これをピアノ線等で任意のサイズに切断する工程、及び切断後のＡＬＣケーキに、更に高温高圧水蒸気養生を経て製造される。
【０００３】
ここで、近年、ＡＬＣパネル等の建築材料は、受注量の変動が極めて激しくなっており、このような変動に対応するために、単位時間当りの生産量を柔軟に調整することができる生産体制の構築が求められている。このような要求に対応するためには、ＡＬＣパネル製造工程における生産速度の調整が必要であり、そのような調整を具体的に実現するには、とりわけ、ＡＬＣスラリーがピアノ線で切断可能なＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間や、半硬化体であるＡＬＣケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、柔軟に制御することができる製造技術が必要となる。
【０００４】
このような要求に対して、例えば、ＡＬＣスラリーが上記の半硬化体たるＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間を任意に調整することができ、生産量の増減への対応が可能なＡＬＣパネルの製造方法が提案されている（特許文献１参照）。このＡＬＣパネルの製造方法は、セメントに早強ポルトランドセメントを使用し、当該早強ポルトランドセメントの使用量を全固体原料の２０〜３０重量％の範囲で増減させることにより、上記の半硬化時間を調整する方法である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているＡＬＣパネルの製造方法は、早強ポルトランドセメントを使用したことにより、型枠に注入した原料スラリーが切断に適した硬度の半硬化体であるＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間を任意に調整することは可能であるが、当該ＡＬＣケーキの半硬化時間の調整範囲は３〜５時間であり、近年のＡＬＣパネルの受注量の大きな変動に対応するには不十分であった。
【０００６】
又、より柔軟なＡＬＣパネルの生産体制を構築するためには、上記の半硬化時間の調整とともに、石灰質原料の水和反応により硬化した半硬化体であるＡＬＣケーキが、ピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間を、適切に制御する製造技術も求められていた。
【０００７】
このような要求に応えることを企図した製造方法として、早強ポルトランドセメントの使用量をより適正化するとともに、その早強ポルトランドセメントの使用量に応じて生石灰の使用量をも厳密に調整することにより、上記の切断可能時間を、６時間から１２時間の範囲において調整可能としたＡＬＣパネルの製造方法も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３２８８７６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５９１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の製造方法によれば、より柔軟な製造速度の調整が可能となる。しかしながら、この製造方法においては、セメントと生石灰の配合量をそれぞれ最適化する調合方法であるため配合比の調整が煩雑であり調合の最適化が難しかった。ＡＬＣパネルの製造現場においては、これらの点について、更なる改善が求められていた。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、受注量の変動等にも柔軟に対応することができるＡＬＣパネルの生産体制を構築するためになされたものである。即ち、本発明は、簡易な調合により、ＡＬＣスラリーが所望の硬度を有するＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間及び同ＡＬＣケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、任意の時間に調整可能なＡＬＣスラリーを、簡易な調合処理によって得ることができるＡＬＣスラリーの調合方法、及び、同方法によって調合されたＡＬＣスラリーを用いたＡＬＣパネルの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記のＡＬＣスラリーの半硬化時間及びＡＬＣケーキの切断可能時間との調整を、他の材料の配合比を一定に保持したまま、セメントの配合量のみを調整することによって行えることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【００１２】
（１）  セメントと生石灰とを含んでなる石灰質原料と、珪酸質原料と、水と、を適量比で調合することにより軽量気泡コンクリートパネルの製造用の軽量気泡コンクリートスラリーを得る軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法であって、前記軽量気泡コンクリートスラリーの生石灰の配合量を一定の値に保持したまま、該生石灰の配合量に応じて前記セメントの配合量を変動させることによって、前記軽量気泡コンクリートスラリーの型枠への注入から該軽量気泡コンクリートスラリーがピアノ線による切断加工が可能な軽量気泡コンクリートケーキとなるまでの半硬化時間と、前記軽量気泡コンクリートケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、調整する軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【００１３】
（１）の発明によれば、セメント使用量の調整のみからなる簡易な配合調整によって、ＡＬＣスラリーが、ピアノ線によって切断可能な半硬化体であるＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間と、ＡＬＣケーキが切断可能な状態にある切断可能時間とを、所望の時間に調整することができる。
【００１４】
（２）  前記軽量気泡コンクリートスラリー中の生石灰の配合量が２０ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下の範囲の一定の値であり、前記軽量気泡コンクリートスラリー中のセメントの配合量が１１０ｋｇ／ｍ３以上１３０ｋｇ／ｍ３以下の範囲内において、前記セメントの配合量と、前記半硬化時間の長さの間に示される負の相関に基づいて調整された値であり、前記切断可能時間が、前記軽量気泡コンクリートスラリーの型枠への注入後８時間以上の範囲に調整されている（１）に記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【００１５】
（２）の発明によれば、（１）に記載の半硬化時間とＡＬＣケーキが切断可能な状態にある切断可能時間について従来の一般的な半硬化時間よりも長い時間に延長することができ、又、幅広い切断可能時間の範囲において工程の進行の速度を調整することができる。
【００１６】
（３）  前記セメントが早強ポルトランドセメントである（１）又は（２）に記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法。
【００１７】
（３）の発明によれば、硬化性能に優れるのみならず、品質のばらつきが少ない早強ポルトランドセメントを用いることにより、（１）又は（２）に記載の発明の効果をより好ましい態様で確実に享受することができる。これによりＡＬＣパネルの製造において、コストパフォーマンスの向上に寄与することができる。
【００１８】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載の軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法によって軽量気泡コンクリートスラリーを得るスラリー調合工程と、前記軽量気泡コンクリートスラリーを型枠内で半硬化させて軽量気泡コンクリートケーキを得るケーキ化工程と、前記軽量気泡コンクリートケーキをピアノ線によって所望のサイズに切断する切断工程と、前記切断後に、高温高圧水蒸気養生を行う養生工程と、を備える軽量気泡コンクリートパネルの製造方法。
【００１９】
（４）の発明によれば、ＡＬＣパネルの製造工程において、半硬化体であるＡＬＣケーキが得られるまでの半硬化時間と、ＡＬＣケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間が任意の長さに調整可能となり、単位期間当りに必要な製造量の変動にも柔軟に対応することできるＡＬＣパネルの生産体制を構築することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、簡易な調合により、ＡＬＣスラリーが所望の硬度を有するＡＬＣケーキとなるまでの半硬化時間及び同ＡＬＣケーキがピアノ線によって切断可能な状態にある切断可能時間とを、任意の時間に調整可能なＡＬＣスラリーを、簡易な調合処理によって得ることができるＡＬＣスラリーの調合方法、及び、同方法によって調合されたＡＬＣスラリーを用いたＡＬＣパネルの製造方法を提供することができる。これにより、受注量の変動等にも柔軟に対応することができるＡＬＣパネルの生産体制を構築することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施態様について説明する。尚、本発明は以下の実施態様に限定されない。
【００２２】
＜軽量気泡コンクリートパネルの製造方法＞
従来行われている一般的なＡＬＣパネルの製造方法は、以下の通りである。ＡＬＣパネルの製造においては、先ず、珪石等の珪酸質原料と、セメント、生石灰等の石灰質原料を主原料とするＡＬＣスラリーを作成する。そして、これを型枠内で硬化させて半硬化体であるＡＬＣケーキを形成する。次に、このＡＬＣケーキをピアノ線で所定の寸法にカットし、更にカットされたＡＬＣケーキを、オートクレーブに装入して、高温高圧で水蒸気養生し、更に硬化を促進する。これらの過程を経ることにより所定形状のＡＬＣパネルが製造される。
【００２３】
本発明のＡＬＣパネルの製造方法は、以下に詳細を説明する本発明のＡＬＣスラリーの調合方法によって得ることができるＡＬＣスラリー（以下、単に、「本発明のＡＬＣスラリー」とも言う）を用いて行う製造方法である。このＡＬＣスラリーは、主原料である石灰質原料のうち、生石灰の配合量比を一定の値に保持したまま、セメントの配合量比のみを調整する本発明特有の調合方法によって得ることができる。
【００２４】
本発明のＡＬＣパネルの製造方法は、上記のＡＬＣスラリーを得るスラリー調合工程と、同ＡＬＣスラリーを型枠内で半硬化させてＡＬＣケーキを得るケーキ化工程と、同ＡＬＣケーキをピアノ線によって所望のサイズに切断する切断工程と、当該切断後に、高温高圧水蒸気養生を行う養生工程と、を備える製造方法である。
【００２５】
本発明のＡＬＣパネルの製造方法は、上述の通り、本発明独自の調合方法により調合されたＡＬＣスラリーを用いることを特徴とする。このＡＬＣスラリーを用いることにより、ＡＬＣスラリーからＡＬＣケーキへの半硬化時間、及び同ＡＬＣケーキの切断可能時間を所望の長さに調整することができる。尚、本明細書における上記の「半硬化時間」とは、ＡＬＣパネルの製造において、ＡＬＣスラリーの型枠への注入から、当該ＡＬＣスラリーがピアノ線による切断加工が可能なＡＬＣケーキとなるまでの時間のことを言うものとする。又、上記の「切断可能時間」とは、上記の半硬化時間経過後、ＡＬＣケーキがピアノ線によって切断可能な状態、即ち切断可能な硬度範囲にある時間のことを言うものとする。
【００２６】
＜軽量気泡コンクリートスラリーの調合方法＞
一般に、ＡＬＣパネルの製造に用いるＡＬＣスラリーは、主原料である上記の珪酸質原料及び石灰質原料の他、ＡＬＣ屑材を粉砕した工程繰り返し原料、発泡剤としてのアルミニウム粉末、界面活性剤等の添加物、及び温水を加えて混練することによって得ることができる。本発明のＡＬＣスラリーも、上記同様にセメントと生石灰とを含んでなる石灰質原料を用いるものである。
【００２７】
上述した通り、従来、ＡＬＣスラリーの半硬化時間及び切断可能時間を調整するための調合方法として、複数の材料の配合をそれぞれ調整する複雑な調合や、早強ポルトランドセメント等の特殊なセメント材料を配合する調合方法が知られている。これに対し、本発明のＡＬＣスラリーの調合方法は、石灰質原料のうち、一般的な範囲に固定された生石灰の配合量に応じて、セメントの配合量のみを最適範囲に調整することにより、上記の半硬化時間及び切断可能時間の所望範囲への調整を可能とする新規な調合方法である。
【００２８】
本発明のＡＬＣスラリーの石灰質原料を構成するセメントとしては、特段の限定なく、従来公知の各種セメント材料を用いることができる。具体的には、早強ポルトランドセメント、普通ポルトランドセメント等のポルトランドセメント以外に高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等を挙げることができる。これらを、ＡＬＣパネルの使用用途により適宜使い分けることができる。本発明の調合方法は、普通ポルトランドセメントに比較して硬化性能に優れるのみならず、品質のばらつきが少ない早強ポルトランドセメントを用いた場合において、特に十分な製造時間の調整効果を享受することができる。
【００２９】
ＡＬＣスラリー中の生石灰の配合量は、２０ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下の範囲の一定の値であることが好ましい。又、ＡＬＣスラリー中のセメントの配合量は、１１０ｋｇ／ｍ３以上１３０ｋｇ／ｍ３の範囲内において調整された値であることが好ましい。このセメントの配合量の調整は、ＡＬＣスラリーの上記の半硬化時間の長さが、ＡＬＣスラリー中の各成分のうち、特にセメントの配合量との相関が高いこと、そして、その相関は負の相関であること、という本発明者らの独自知見に基づいて行われる。そして、適宜、望ましい半硬化時間や切断可能時間の条件に応じて具体的に調整される。好ましい配合比の具体例は後に実施例において示す。本発明のＡＬＣスラリーの調合方法によれば、上記の切断可能時間を、ＡＬＣスラリーの型枠への注入後８時間以上とすることができ、少なくとも１３時間以下の範囲までは切断可能時間を保持するように調整することができる。
【００３０】
尚、ＡＬＣスラリーのその他の材料の配合比については特段限定されない。用途を考慮して適宜必要な剤を添加することができる。例えば、一般的なＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤等の混和剤を適量添加することができる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明のＡＬＣパネルの製造方法について、実施例を挙げて詳細に説明する。尚、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
【００３２】
早強ポルトランドセメント（表１中「セメント」と記載）と生石灰、及び硅酸質原料としての珪石、石膏、繰り返し原料、水を、それぞれ表１に示す配合量で配合した。これらの原料に、更に、少量のアルミニウム粉末及び界面活性剤を加えた後に混練し、各実施例、比較例、及び参考例のＡＬＣスラリーを調合した。表１には、１モールド（７ｍ×１．５ｍ×０．６ｍ＝６．３ｍ３）当りの配合量（ｋｇ／モールド）と、１ｍ３当りの配合量（ｋｇ／ｍ３）を併記した。
【００３３】
【表１】
2017039613.tif 000002
【００３４】
（ボールテスト）
上記各例のＡＬＣスラリーが、アルミニウム粉末の反応により気泡が生成して膨張し、石灰質原料の水和により硬化した後、１８０℃、１０気圧のオートクレーブにおいて６時間高温高圧水蒸気養生を施し更に硬化を促進させた。そして、当該硬化の過程において、硬化状態をボールテストにて測定した。ボールテストとは、直径５０ｍｍのステンレス製の球を５０ｍｍの高さよりＡＬＣケーキ上に落下させて、窪みを形成させ、その窪みの直径を測定してこれをボールテスト値とした。上記各例のＡＬＣスラリーの型枠への注入後
経過時間後経過時間毎のボールテスト値は、表２及び表３に記載の通りであった。
【００３５】
【表２】
2017039613.tif 000003
【００３６】
【表３】
2017039613.tif 000004
【００３７】
このボールテスト値については、同値が２２ｍｍ〜２５ｍｍである状態を、ＡＬＣスラリーの半硬化体であるＡＬＣケーキが、ピアノ線による切断に適した状態であるものと判断する基準とした。ボールテスト値が２５ｍｍよりも大きい、即ち、半硬化体の硬化が不十分である場合には、型枠からの脱型後の搬送の際に半硬化体が変形したり、ピアノ線による切断時に発生するパネル表面の毛羽立ちが激しくなったりする等、外観上好ましくない問題が発生しやすくなること、他方、ボールテスト値が２２ｍｍよりも小さい、即ち、ＡＬＣケーキの硬化が過剰に進みすぎた場合には、ピアノ線による切断時にその抵抗によりピアノ線が断線し、ＡＬＣケーキを切断できない可能性が高くなる場合が多いことが、分かっているからである。
【００３８】
以上を前提に、各例のＡＬＣスラリーの型枠への注入後、ボールテスト値が２５ｍｍ以下となったことが観察されるにまでに要した時間を、「半硬化時間」とし、その後、ボールテスト値が２２ｍｍ以上の状態を保持している時間を「切断可能時間」とし、それぞれ表１に記載した。
【００３９】
上記の各例のうち、生石灰量が１５０ｋｇ／モールド（２３．８ｋｇ／ｍ３）である比較例２が、一般的なＡＬＣスラリーの配合比の一例でもある。先ずは、これを基準配合として本発明の効果を検証した。比較例１、実施例３、２、１は、比較例２の配合に対して、生石灰の配合量は固定したまま、モールド当りのセメント量のみを５０ｋｇずつ順次減らしていった配合である。表１に示す通り、比較例１及び２は、型枠への注入後経過時間が８時間に達する以前に切断不可能となってしまうのに対し、セメント量を適切に減らした実施例１〜３は、型枠への注入後経過時間が８時間経過以降において切断可能となっている。
【００４０】
一方、セメント量を固定して、生石灰の量を変化させた場合の硬化速度の変動についても確認した。表４に示す通り、各例のＡＬＣスラリーにおいて、石灰量の違いは、硬化速度に影響を及ぼす結果とはなっていない。又、水量が、ＡＬＣスラリーの硬化速度に与える影響もほとんどない事が、表５から分かる。
【００４１】
【表４】
2017039613.tif 000005
【００４２】
【表５】
2017039613.tif 000006
【００４３】
以上より、ＡＬＣスラリーの硬化速度に、主として影響を与えるのはセメントの配合量であり、例えば、ＡＬＣスラリー中のセメントの配合量が１１０ｋｇ／ｍ３以上１３０ｋｇ／ｍ３以下の範囲内において、前記セメントの配合量と、前記半硬化時間の長さの間に示される負の相関に基づいて調整することによって、型枠への注入後８時間経過以降、少なくとも１３時間経過以前までにおいては、良好な態様でピアノ線による切断が可能であることが確認された。