(57)【要約】【課題】  原料スラリーのより安定した体積膨張を確立し、その結果として、最上部の補強鉄筋の下側において発生するＡＬＣパネル表面にまで到達する亀裂を、さらに低減させるＡＬＣパネル製造用普通セメント、およびそれを用いたＡＬＣパネルの製造方法を提供する。【解決手段】  主に珪酸質原料と生石灰およびセメントとからなる粉体原料に水およびアルミニウム粉末を添加した水性原料スラリーが、該アルミニウムの発泡による体積膨張して半硬化状態となった後に、その半硬化体をオートクレーブ養生することにより得られるＡＬＣパネルの製造方法において、セメント原料中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４であるとともに、そのＳＯ3成分が前記粉体原料中の１．５重量％以上であるＡＬＣパネルの製造方法とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＬＣパネルの製造用普通セメントであって、前記普通セメント中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４であることを特徴とするＡＬＣパネルの製造用普通セメント。
【請求項２】
主に珪酸質原料と生石灰およびセメントとからなる粉体原料に水およびアルミニウム粉末を添加した水性原料スラリーが、該アルミニウムの発泡による体積膨張して半硬化状態となった後に、その半硬化体をオートクレーブ養生することにより得られるＡＬＣパネルの製造方法において、
前記セメント原料中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４であるとともに、そのＳＯ3成分が前記粉体原料中の１．５重量％以上であることを特徴とするＡＬＣパネルの製造方法。
【請求項３】
前記粉体原料中の生石灰重量％とセメント重量％との比率が１：０．２５〜１．５である請求項２記載のＡＬＣパネルの製造方法。
【請求項４】
前記生石灰は、全粉体原料中の１０重量％以上配合されている請求項２または３記載のＡＬＣ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、ＡＬＣパネルの製造用普通セメントおよび、それを用いたＡＬＣパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パネルは、一般的に図１に示すように、ＡＬＣパネル１の長さ方向に埋設される主筋１１と、幅方向に埋設される副筋１２とを格子状に連結した補強鉄筋１０が埋設されている。そして、前記ＡＬＣパネル１は、次のように製造される。
すなわち、珪酸質原料として珪石粉末、および石灰質原料としてポルトランドセメント（以下、単にセメントという。）および生石灰粉末、そして、水、金属アルミニウム粉などの発泡剤、さらに、必要に応じて石膏、気泡安定剤等の界面活性剤などを混合した原料スラリーを、補強鉄筋１０の副筋１２が型枠底面と垂直となるように予め配置した型枠内に注入し、発泡・硬化させ半硬化体を得る。
そして、前記半硬化体をピアノ線で適宜所望の寸法に切断したのち、高温・高圧の水蒸気を用いて本硬化させてＡＬＣパネルとする。
【０００３】
前記発泡・硬化の過程において、原料スラリー内の生石灰粉末の水和による消化・発熱により、原料スラリー中の金属アルミニウム粉による発泡が促進されるとともにスラリーの体積膨張も促進される。そして、セメント及び生石灰の水和反応により原料スラリーは半硬化体となる。
【０００４】
この時、図1に示すように、補強鉄筋１０のうち最上部の主筋１１ａの下側において、ＡＬＣパネル表面２（壁面）にまで到達する亀裂２０が半硬化体に発生することがある。
その結果、ＡＬＣパネルの曲げ強度や引張り強度などの物性の低下や、外観商品性の低下などの品質不良を招いていた。
【０００５】
この亀裂２０の発生原因は、以下のように推察される。
前記半硬化体の製造工程において、スラリーの体積膨張及び硬化発現はセメント及び生石灰の水和反応による消化・発熱速度の影響を受ける。
つまり、消化・発熱の速度が速い生石灰粉末を用いると、金属アルミニウム発泡剤による気泡発生が急激な消化・発熱により促進され、それに伴い急激な気泡発生が起こり、原料スラリーの急激な体積膨張を引き起こす。
この状態で原料スラリーが急速に最高高さまで体積膨張すると、生石灰の凝結による硬化が追随できなく、原料スラリー自身がその自重を支えるだけの強度を保持していないため、原料スラリー（半硬化体）が下方へ次第に沈降してしまう現象が発生する。
そして、この沈降現象が最上部の主筋１１ａの下側に発生することにより、その主筋１１ａを境にした原料スラリーの上下で分断を起こり、ＡＬＣパネル表面２にまで到達する亀裂２０が発生すると推察される。
【０００６】
特許文献１には、ＡＬＣパネルの製造用生石灰の単位容積質量を１．２〜１．６ｋｇ／リットルの範囲とすることにより、原料スラリー内の生石灰の水和による消化・発熱に伴って良好な体積膨張を行うことができるようになり、安定した気泡形成が気泡の合一や破泡を抑制して、補強鉄筋の上部に発生する空洞部（図示せず）や下側に発生する亀裂２０を減少させる方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１１１４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、この特許文献１に開示されている生石灰の単位容積質量をコントロールしても、ＡＬＣパネル表面に亀裂２０が発生する場合があった。
これについて、本発明者はスラリーの体積膨張について、さらに、鋭意研究をした結果、使用するセメントに起因して体積膨張の速度及び発泡時の凝固発現にばらつきが発生するとともに、さらに安定した体積膨張を得るためには特定のセメントを使用することによりこの課題が解決できることを発見した。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決して原料スラリーのさらに安定した体積膨張を確立し、その結果として、最上部の補強鉄筋（主筋１１ａ）の下側において発生するＡＬＣパネル表面２（壁面）にまで到達する亀裂２０を、さらに低減させるＡＬＣパネル製造用普通セメント、およびそれを用いたＡＬＣパネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために、
第１発明を、ＡＬＣパネルの製造用普通セメントであって、普通セメント中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４であるＡＬＣパネルの製造用普通セメントとした。
また、第２発明を、主に珪酸質原料と生石灰およびセメントとからなる粉体原料に水およびアルミニウム粉末を添加した水性原料スラリーが、該アルミニウムの発泡による体積膨張して半硬化状態となった後に、その半硬化体をオートクレーブ養生することにより得られるＡＬＣパネルの製造方法において、
前記セメント原料中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４であるとともに、そのＳＯ3成分が前記粉体原料中の１．５重量％以上であるＡＬＣパネルの製造方法とした。
そして、
１）前記粉体原料中の生石灰重量％とセメント重量％との比率が１：０．２５〜  １．５であること、
および、
２）前記生石灰は、全粉体原料中の１０重量％以上配合されていることを、前記  ＡＬＣパネルの製造方法において、好ましい条件とした。
なお、本発明における普通セメントとは、ポルトランドセメントの種類において、普通セメントと通常呼ばれるセメントのことである。
また、本明細書におけるＳＯ3、Ａｌ2Ｏ3およびＦｅ2Ｏ3は、ＪＩＳ  Ｒ５２０２およびＪＩＳ  Ｒ５２０４の分析方法により求め、そして、それを用いてＣ3Ａを次のボーグ式より求めた。
計算式 ： Ｃ3Ａ＝２．６５×Ａｌ2Ｏ3（％）−１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（％）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スラリーの安定した体積膨張が常に得られるようになり、スラリーの体積膨張過程において発生していた最上部の補強鉄筋の下側に発生する亀裂を、さらに抑制する効果を奏する。
そして、セメント／生石灰の重量比が１．５以下で配合された粉体原料を使用した場合に、その効果が一層発揮される。
その結果、品質の安定したＡＬＣパネルを得ることができるとともに生産性の向上がより図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図１（ＡＬＣパネル１に発生する亀裂２０を説明する斜視図）に基づいて説明する。
本発明では、ＡＬＣパネル１の製造用普通セメントをそのセメント中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４、好ましくは０．２２〜０．２４%とした。
すなわち、普通セメント中のＳＯ3（三酸化硫黄）／Ｃ3Ａ（アルミネート相）の重量比を、従来から使用されている普通セメント（０．１５〜０．３６の範囲で値にばらつきがあった。）に対して、本発明では０．１８〜０．２４とその範囲を限定したことに特徴がある。
【００１２】
主に珪酸質原料と生石灰およびセメントとからなる粉体原料に水およびアルミニウム粉末を添加した水性原料スラリーが、アルミニウムの発泡による体積膨張して半硬化状態となった後に、その半硬化体をオートクレーブ養生することにより得られるＡＬＣパネルの製造過程において、その水性原料スラリーに配合されたセメント中のＳＯ3は、通常、同セメント中のＣ3Ａの偽凝結抑止に優先して消費されたのち、その残り分が生石灰の凝結速度を遅延させるように作用する。
そのため、従来からの普通セメントを使用すると、Ｃ3Ａに比べてＳＯ3成分が多く配合されている場合が多いとともに、そのバラツキの状況から、生石灰の凝結速度の遅延が多発したり、あるいは、まれに発生しない場合があった。
その結果、生石灰の凝結速度の遅延が発生した場合は、原料スラリーの体積膨張に対して生石灰の凝結による硬化が追随できなくなって、原料スラリー（半硬化体）が下方へ沈降する現象が起こりパネル壁面に亀裂を発生していた。
【００１３】
そこで、このＡＬＣパネル製造に使用する普通セメント中のＳＯ3／Ｃ3Ａの重量比を０．１８〜０．２４として、Ｃ3Ａに対するＳＯ3の量を予め少なめに設定しておくことにより、生石灰の凝結速度の遅延に対して作用するＳＯ3量が少なくなり、スラリーの体積膨張に対する安定した硬化が常に得られるようになる。
その結果、普通セメント中のＳＯ3／Ｃ3Ａの重量比のばらつきに起因して発生していたセメントの凝結速度のばらつきがなくなり、スラリーの非常に安定した体積膨張過程が得られるようになり、その過程における最上部の補強鉄筋の下側に発生する亀裂の発生をさらに抑制できるようになる。
【００１４】
上述したように、主に珪酸質原料と生石灰およびセメントとからなる粉体原料に水およびアルミニウム粉末を添加した水性原料スラリーが、該アルミニウムの発泡による体積膨張して半硬化状態となった後に、その半硬化体をオートクレーブ養生することにより得られるＡＬＣパネルの製造方法において、
セメント原料中の成分重量比においてＳＯ3／Ｃ3Ａ＝０．１８〜０．２４として、さらに、そのＳＯ3成分を粉体原料中の１．５重量％以上とすることにより、ＡＬＣパネルの製造に必要なＳＯ3成分が粉体原料中に配合されるとともに、スラリーの非常に安定した体積膨張過程が得られるようになる。
【００１５】
また、粉体原料中の生石灰重量％とセメント重量％との比率が１：０．２５〜１．５であるＡＬＣパネルの製造方法に本発明を適用すると、セメントに比べて生石灰が多量に配合されて約２０分程度の短時間で体積膨張が終了する原料スラリーであっても、その凝結速度の遅延に影響を与えるＳＯ3量が少ないため、スラリーの常に安定した体積膨張が得られる。
生石灰重量％に対するセメント重量％の比率が０．２５未満であると生石灰凝結速度が極端に速くなり、また１．５を超えると逆に生石灰の凝結速度が極端に遅くなる。従って、この比率を０．２５〜１．５とすることにより、体積膨張速度と凝結速度の好適な条件が得られて好ましい。
なお、セメント／生石灰の重量比が１．５以上を超える配合条件の場合は、スラリーの体積膨張は約４０分程度で終了する。
【００１６】
さらに、  生石灰が全粉体原料中の１０重量％以上配合されたＡＬＣパネルの製造方法であると、前述同様に本発明の効果を一層発揮する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
珪酸質原料として珪石粉末４５重量部、石灰質原料として普通ポルトランドセメント１０重量部および生石灰粉末１５重量部、半硬化体切断時に発生する切断屑２０重量部、ＡＬＣパネルの破砕粉末１０重量部、これらの固形分に対して外割で水を６０重量部、粉末アルミニウム０．０６重量部を混合し原料スラリーとし、この原料スラリーを３０枚の補強筋を配した型枠に注入した。
【００１８】
次に、この原料スラリーを発泡・硬化させて半硬化体を得た。そして、脱型し半硬化体をピアノ線を用いて所定の寸法に切断したのち、高温・高圧蒸気養生をして本硬化したＡＬＣパネル１（厚さ×幅×長さ＝１００ｍｍ×６００ｍｍ×３０００ｍｍ）３０枚を得た。
このとき、表１に示すように、ＳＯ3とＣ3Ａとの配合比を変えたセメントを使用して、実施例１〜６および比較例１〜５となるＡＬＣパネル１を製造した。
実施例および比較例で得られたＡＬＣパネル１において、それらのＡＬＣパネル表面（壁面）２に発生した亀裂２０を目視にて観察し、以下の判定基準により評価を行った。その評価結果も表１に示す。
［亀裂の判定基準］
壁面２に露出した亀裂（図１において亀裂２０）の有無により判定。
○ ： 亀裂無し。        × ： 亀裂有り。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１ の評価結果より、実施例１〜６のＡＬＣパネルにおいて、パネル壁面２に亀裂２０は発生していなかった。
比較例１ではパネル壁面２に亀裂は発生していなかったが、半硬化体の硬度が２０Ｎ未満と不足しており、所定の時間でピアノ線切断ができなかった。なお、硬度はアイコーエンジニアリングのプッシュプルゲージで測定した。
なお、本発明において、適切な切断硬度は２０〜２５Ｎとした。
さらに、比較例２〜５では、いずれのＡＬＣパネル１においても、パネル壁面２に亀裂２０の発生が確認された。
【００２１】
上記の結果から、本発明の普通セメントまたはＡＬＣパネルの製造方法を採用すると、ＡＬＣパネル壁面の亀裂の発生がなくなり、安定した品質のＡＬＣパネルを得ることが可能となる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明してきたが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のＡＬＣ製造用セメントおよびそれを用いたＡＬＣパネルの製造方法は、その内部に補強筋を埋設するＡＬＣパネルの製造方法に適用することにより、外観商品性および物性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＡＬＣパネルに発生する亀裂を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１   ＡＬＣパネル
２   ＡＬＣパネル表面（壁面）
１０   補強鉄筋１
１１   主筋
１１ａ 最上部の主筋
１２   副筋
２０   亀裂
【図１】
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