(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硅酸質原料粉末、石灰質原料粉末、セメント、水を主原料とし、発泡剤としてアルミニウム粉末を添加し水蒸気養生するＡＬＣパネルの製造方法において、該アルミニウム粉末を乾式粉砕して、比表面積が５〜６ｍ2／ｇ、かつ９０μｍふるい残分が１０重量％以下で、４５μｍふるい残分が５０〜５５重量％にして、水素ガス発生開始時間がアルミニウム粉末の添加から１〜５分とすることにより、ＡＬＣパネルの補強鉄筋の上部における空洞状のクラックの発生を防止することを特徴とするＡＬＣパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強鉄筋の上部に空洞状のクラックがないＡＬＣ（軽量コンクリート）パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＬＣの製造は、硅酸質原料粉末、石灰質原料粉末、セメント、水などの原料を混合攪拌し原料スラリーとし、これに発泡剤としてアルミニウム粉末を加えて混合攪拌し、これを補強鉄筋を配した型枠に流し込み、アルミニウム粉末と原料スラリーの化学反応で生成する水素ガスにより発泡させる。発泡後、ケーキ状半硬化体とし、ピアノ線で所定の大きさに切断したあと、オートクレーブで水蒸気養生して製造される。
【０００３】
ＡＬＣパネルには、補強鉄筋の上部と下部に空洞状のクラックが発生する問題がある。
【０００４】
補強鉄筋の下部に発生する空洞状のクラックは、発泡が終わった時点で原料スラリーに流動性があることに起因し、このクラックの発生をなくすＡＬＣパネルの製造方法は「特開平８−２７７１７７号」公報に記載されている。ところが、この方法では、図２〜３に示すような補強鉄筋の上部に発生する空洞状のクラックに関しては解決されていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＡＬＣ製造の発泡剤として、従来のアルミニウム粉末を使用した場合、その化学反応による水素ガスの発生による発泡で補強鉄筋の上部に空洞状のクラックが発生し、不良品となる欠点をなくし、補強鉄筋の上部に発生する空洞状のクラックがないＡＬＣパネルの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、硅酸質原料粉末、石灰質原料粉末、セメント、水を主原料とする原料スラリーに、発泡剤としてアルミニウム粉末を添加し水蒸気養生するＡＬＣパネルの製造方法において、該アルミニウム粉末を乾式粉砕して、比表面積が５〜６ｍ2 ／ｇ、かつ９０μｍふるい残分が１０重量％以下で、４５μｍふるい残分が５５重量％以下となるように作製し、化学反応による水素ガス発生開始時間がアルミニウム粉末の添加から１〜５分である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ＡＬＣパネルの補強鉄筋の上部に発生するクラックの発生原因について研究した結果、次のことがわかった。すなわち、型枠に流し込まれる原料スラリーは、アルミニウム粉末の化学反応による水素ガスの発生により型枠内で発泡する。しかし、この発泡が終了する時間が遅い場合、型枠内で原料スラリーの流動性が低下していくにもかかわらず、発泡は続いている。
【０００８】
そして、原料スラリーの温度上昇により気泡内の内部圧力が上がっていくことで、原料スラリーのかさ高も上昇する。その際、補強鉄筋の下部の原料スラリーは、鉄筋の抵抗により、かさ高の上昇が困難となり、補強鉄筋の上部の部分と分離し、補強鉄筋上部で空洞状のクラックとなる。このように、ＡＬＣパネルの補強鉄筋の上部の空洞状クラックの発生は、発泡終了時間と内部圧力の上昇が関係し、発泡終了時間が遅いと多いことがわかった。
【０００９】
すなわち、図３に示すようにＡＬＣパネル１の内部には、主筋２と横筋３が設置されており、発泡終了時間が遅いと、主筋２の上部に空洞状クラック４が発生する。このクラックは、図２に示されるように外面に露出する。本発明において、空洞状クラックとは幅１ｍｍ以上、長さ１０ｃｍ以上のクラックをいう。
【００１０】
そこで以上のような知見に基づき、原料スラリーのかさ高の上昇不良と発泡剤すなわちアルミニウム粉末の特性との関係について検討した結果、粉砕方法、水素ガス発生開始時間、比表面積、９０μｍふるい残分、４５μｍふるい残分が関係することがわかった。
【００１１】
前述のようなクラックを防止するためには、アルミニウム粉末の粉砕方法が乾式粉砕で、比表面積が５〜６ｍ2 ／ｇであり、９０μｍふるい残分が１０％以下で、４５μｍふるい残分が５５％以下であるアルミニウム粉を使用し、水素ガス発生開始時間が１〜５分とする。
【００１２】
アルミニウム粉末の粉砕方法が湿式粉砕で、かつ水素ガス発生開始時間が１分未満であるか、比表面積が５ｍ2 ／ｇ未満または６ｍ2 ／ｇを超えたり、９０μｍふるい残分が１０％を超えたり、４５μｍふるい残分が５５％を超えると、補強鉄筋の上部にクラックが発生しやすくなる。
【００１３】
本発明におけるアルミニウム粉末の乾式粉砕は、炭酸ガス、窒素ガスなどの不活性ガス中でアルミニウムを粉砕する方法である。
【００１４】
アルミニウム粉末は、以下のようにして製造される。アルミ箔をクラッシャーによりシュレッダー加工して平均粒径２〜３ｍｍのチップ状に切り刻み、粉砕助剤を混合して粉砕機で粉砕し、熱処理し、アルミニウムと粉砕助剤とを分離して、アルミニウム粉末を完成させる。
【００１５】
このアルミニウム粉末の製造の粉砕機による粉砕において、塗料用の工業ガソリンであるミネラルスピリット中で粉砕を行うと「湿式粉砕」であり、窒素ガス中で粉砕を行うことが本発明における「乾式粉砕」である。「湿式粉砕」を行ったアルミニウム粉末は粒子の表面形状が滑らかであるのに対し、「乾式粉砕」を行ったアルミニウム粉末は粒子の表面に多くのひだが認められる。
【００１６】
本発明における化学反応とは、アルミニウム粉末がＡＬＣ原料スラリーなどのアルカリ性物質と反応し、水素ガスを発生することをいう。
【００１７】
本発明における「水素ガス発生開始時間」、「比表面積」、「９０μｍふるい残分」、および「４５μｍふるい残分」は次の方法によって測定する。
【００１８】
「水素ガス発生開始時間」：水酸化物カルシウム飽和溶液中にアルミニウム粉末を投入してから、化学反応による水素ガスの発生が開始するまでの時間を測定した。
【００１９】
「比表面積」：単位量の粉体中に含まれる粒子の表面積の総和を湯浅アイオニクス（株）製モノソーブＭＳ−１２にて測定した。
【００２０】
「９０μｍふるい残分」：予備寸法９０μｍの標準ふるいを使用し、ふるい上をＪＩＳ  Ｋ−５９０６により測定する。
【００２１】
「４５μｍふるい残分」：予備寸法４５μｍの標準ふるいを使用し、ふるい上をＪＩＳ  Ｋ−５９０６により測定する。このふるい残分が５５重量％としたとき、粒度分布がガウス分布になっているとした場合、４５μｍよりやや粗いところに中央値があるといえる。従って、本発明のアルミニウム粉末は、中央値が約５０μｍ前後で、９０％が９０μｍより細粒である母集団が、使用可能な最も粗い母集団と考えられる。
【００２２】
「発泡終了時間」：レーザー変位計の測定で、原料スラリーが最高の高さとなる時間を測定した。望ましい発泡終了時間は６０分から９０分である。
【００２３】
「補強鉄筋の上部の空洞状のクラック発生率」：ＡＬＣパネルを目視することにより外部に露出するクラックを判定した。
【００２４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例および比較例について説明する。５２重量％の硅酸質原料粉末、６重量％の石灰質原料粉末、８重量％の石膏粉末、３４重量％のセメント、全固形分に対して外割で６０重量％の水を十分に混合して原料スラリーとし、これに全固形分に対して外割で０．０８重量％のアルミニウム粉末を添加して十分に混合して、型枠に注入し、水蒸気養生してＡＬＣパネルを製造し、その各々について各性状を調べた。その結果を表１に示す。なお、実施例では、アルミニウム粉末の添加から４０分後の粘度は、９０〜１００Ｐａ・ｓであったが、比較例の粘度は１３０〜１４０Ｐａ・ｓであった。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
実施例では発泡終了時間が６０〜９０分があるのに対し、比較例は９０分以上である。
【００２７】
実施例では補強鉄筋の上部において空洞状のクラックの発生は皆無であったが、比較例では補強鉄筋の上部における空洞状のクラックの発生率が高い。
【００２８】
図１に、アルミニウム粉末を添加した原料スラリーを型枠へ注入した後の発泡による原料スラリーのかさ高の変化を示す。実験Ｎｏ．１（実施例）では、速やかにかさ高が上昇し、粘度が９０〜１００Ｐａ・ｓの状態で上昇がほぼ終了しているのに対し、実験例Ｎｏ．８（比較例）では、粘度が１３０〜１４０Ｐａ・ｓになった後もかさ高の上昇が続いている。すなわち、本実施例では、原料スラリーの流動性が低下してはいるが、鉄筋によるかさ高上昇の抵抗が問題とならない程度に粘度が制御されているといえる。これに対して、比較例では、鉄筋による抵抗によりかさ高上昇が止まってしまうほどの粘度になっているといえる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、ＡＬＣパネルの製造方法において、補強鉄筋の上部に発生しやすい空洞状のクラックを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  型枠に流し込んだ時点から発泡終了までの時間に対し発泡高さを示すグラフである。
【図２】  パネル内の空洞状のクラックの発生を示す概略斜視図である。
【図３】  図１のパネルの縦断面図である。
【符号の説明】
１  パネル
２  主筋
３  横筋
４  空洞状クラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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