中島・原田・江木：石州瓦坏土および瓦製品の品質調査 (2006年〜2010年)

資料

石州瓦坏土および瓦製品の品質調査 (2006年〜2010年)
中島

１. 目剛＊・原田

達也＊＊・江木俊雄＊には規定されていない瓦重量と瓦中央部分の厚さの測定も的おこなった.

石州瓦坏土および製品の品質動向を把握し, 瓦坏土品質以上の測定値について, 測定時期ごとに平均値と標準偏の安定化と製品の品質管理に寄与するため, 瓦坏土の特性差を算出した. ただし, 耐火度と焼成温度は測定値がSK試験と桟瓦製品の品質調査を1983年度以来, 定期的に実施

番号で表示されるため, ℃単位の温度に換算して計算した.

してきた. 既報１)で2005年６月までの結果を報告している.

また, 桟瓦製品についての結果は, 石州瓦の主流の大きさ

本報ではそれ以後の坏土並びに製品の品質とその推移につである53B形のみを対象として計算し, 56形および53A形いて報告する.の各１社分ずつの測定値は除外した.

２. 方法

３. 結果

島根県大田市から浜田市にかけて集積しているトンネル各物性値の測定結果を図１〜14に示した. いずれの図も窯によるＪ形 (和形) 桟瓦および熨斗瓦製造工場全社を対実線は平均値を示し, 破線は平均値±２σ (標準偏差×２)

象として調査を実施した. 今回報告分の対象企業数は７〜の値を表す. 従って対象試料の約95％が破線内の値をとる13社である. このうち１社を除いて全てトンネル窯での製と推定される. また, 既報１)で報告した1999年〜2005年の造であった. また, 2009年からは７社のうち１社は２工場データを平均したものも示した.

を調査したので, 調査対象は８工場であった. 試料採取は

3.1

年１回, 各工場で生産中の瓦坏土および瓦製品を３〜５枚

3.1.1 粒度組成

坏土の特性および焼成温度粒度組成の変化を図１〜３に示した. 図では粒子径75採取した. あわせてゼーゲル錘を用いた瓦焼成炉の焼成温μm以上の粒子を砂分, ２〜75μmの粒子をシルト分, ２度調査を実施した.
２)採取した瓦坏土について, 既報 の方法により耐火度,μm以下の粒子を粘土分として示した. 全体の変化をみる

粒度分布の測定と化学組成の分析をおこなった. また, 桟と, 砂分は僅かに増加している. シルト分は2007年を最大瓦製品については, JIS A 5208：1996の方法により寸法値にとり2009年に最小値をむかえる変化を示す. 逆に粘土測定 (長さ, 幅, 働き長さ, 働き幅, 谷深さ), 吸水率測分は2007年が最も少なく, 2009年が最も多い. また, 2009

定, 曲げ破壊荷重の測定をおこなった. さらに, JIS規格年以降標準偏差が小さいことが特徴である.

図１

瓦坏土の粒度組成(砂分：75μm以上)

図２

瓦坏土の粒度組成(シルト分：２μm〜75μm)＊

無機材料・資源グループ, ＊＊材料技術グループ― 39 ―図３

瓦坏土の粒度組成(粘土分：２μm以下)

島根県産業技術センター研究報告

図４第48号(2012)

図５

瓦坏土の耐火度換算温度

砂分の僅かな増加は変動の範囲内といえる. シルト分と粘土分の相補的な関係は, 前回の調査期間以前からみられ２)る . これは良質な粘土分の低下に伴う現象として20年以工場の焼成温度換算温度同等かそれ以下の低い傾向である. 坏土の耐火度と対照的な結果となった.
3.1.4 化学組成

３)

上前から指摘されている . 但し, 2009年の36mass％とい

表１に各調査時期における坏土の化学組成分析結果 (平う粘土分の値は1990年代後半のレベルの高い数値であっ均値) を示した. 1999年〜2005年は７年間の平均値を示し

た１). この年は特異的に高い可能性はあるものの, 翌年もた. 焼成素地の赤色の呈色に影響を及ぼすFe２O３含有量の34％と比較的高い値であることから近年の減少傾向に歯止増加は, 蛍光X線による化学組成の結果が報告されて以降

１)めがかかっていることが推測される. 既報 で指摘されて常に指摘されてきた２). 本調査においても2007年まで同様いるように, 粘土分は瓦製品を製造する上で重要な役割をの傾向が確認され, 最大で2007年の3.18mass％を示した.

果たし, それの減少は成形および乾燥工程での不良を誘発

しかしながら2008年以降減少に転じ, 直近の３年間ではする可能性がある. 歩留まりを落とさないためにも現状維2.8〜2.9mass％で安定した結果であった. SiO２は2000年以持を期待したい.

降の減少傾向１)を反映し70〜71mass％台の範囲を推移して3.1.2 耐火度いる. 逆にAl２O３は16mass％台と比較的高い値となった.

今回の調査期間において, 瓦坏土の耐火度の平均値はまた, 2009年は近年では突出して粘土分が多くシルト分が2009年を除いてすべてSK18であり, 安定した値で推移し少ないが, 化学組成からはその影響は認められない. 揮発た. これは図４の耐火度換算温度のグラフで確認される.

性物質の存在度に左右される強熱減量の値は, 粘土分の変＋SK19 を示した2009年の耐火度は1996年以来の高い値となっ動割合とあまり良い相関は得られなかった.

た. これは粒度分布で確認された高い粘土分を反映するも3.2のと考えられる. 前回までの調査期間で報告された耐火度

3.2.1 瓦寸法の低下傾向はおさまった.

桟瓦製品の品質

瓦製品の長さ, 働き長さ, 幅, 働き幅の変化を図６〜９3.1.3 焼成温度に示した. JIS規格における53B形桟瓦の基準値は, それ瓦を焼き締める重要な工程となる焼成温度の変化を図５＋−

ぞれ295㎜, 225㎜, 315㎜, 275㎜であり, 全て±４㎜の許に示した. 焼成温度は５a から６a の範囲で, 2008年が最容差が認められている. 図より, 前回の調査期間では長さ,も低い雁行状の変動であった. この最低値は前回の報告と働き長さ及び幅について, 平均値±２σの値がJISで定め

表１

蛍光X線分析法による瓦坏土の化学分析値 (mass％)＊LOI. 強熱減量
― 40 ―

中島・原田・江木：石州瓦坏土および瓦製品の品質調査 (2006年〜2010年)られた±４㎜の許容差を僅かに超えた. 今回の調査期間で吸水率のJIS規格は12％以下と規定されており, 今回のは2006年の働き長さ及び2007年の幅の値がJISの許容差を調査期間においてもそれを大きく下回った. また, 上述の僅かに超えた. それに対し, 2008年以降ではどの寸法も平ように多少変動があるものの４％台を維持した. 吸水率は均値±２σの値がこの許容差を超えることはなかった. 各

焼成温度の影響を受ける. 焼成温度がV字状の変動を示す

瓦会社が品質管理に一層の努力を図られた結果だと推測さのに対し, 吸水率は2008年近傍において丁度逆の対応関係れる.となっている. つまり焼成温度が低いと吸水率が増加し,次に, 谷深さの変化を図10に示した. JIS規格では, 35焼成温度の上昇により吸水率は低下する. 石州瓦の特長で㎜以上と規定されている. 結果は標準偏差約１㎜でばらつある低い吸水率は, 高い焼成温度により支えられている.

きは小さいが, 平均値が若干増加しているように見受けら

3.2.3 曲げ破壊荷重れる (2006年37.2㎜, 2010年37.8㎜).

図12に曲げ破壊荷重の変化を示した. 今回の調査期間に3.2.2 吸水率

おいて曲げ破壊荷重の平均値は2770〜3070Nの間で安定し吸水率の変化を図11に示した. 本調査期間では2008年のて推移しており, 標準偏差は160〜360Nであった. 前回の平均値5.05％を最大値とし, 最小で2006年に4.20％を示し

報告では平均値と標準偏差の推移がそれぞれ2600〜3000N,た. 2009年の標準偏差がその他の年と比べて高かった.

150〜400Nであったので, 品質がより安定している. JIS

図６ 瓦製品の長さ(規格値295±４㎜)

図７ 瓦製品の働き長さ(規格値225±４㎜)

図９ 瓦製品の働き幅(規格値275±４㎜)

図10 瓦製品の谷深さ(規格値35㎜以上)

図12

瓦製品の曲げ破壊荷重 (規格値1500N以上)

図13

瓦製品の重量― 41 ―

図８ 瓦製品の幅(規格値315±４㎜)

図11 瓦製品の吸水率(規格値12％以下)

図14

瓦製品の厚さ島根県産業技術センター研究報告
規格では1500N以上の強度を求められており, 十分に達成

第48号(2012)

同時に標準偏差も減少し品質の安定化が図られた.

している.

瓦の強度や耐久性の強さを表す指標となる曲げ破壊荷重

3.2.4 瓦重量および厚さおよび吸水率について, いずれも安定して良好な結果であっ瓦重量の変化を図13に, 厚さの変化を図14に示した. 厚た. 焼成温度が少しずつ低下している点が気になるが, こさは13.8〜14.1㎜の範囲で安定的に推移している. 重量もれらの項目は良質な石州瓦の品質をアピールする重要な特１)2800g台前半の値で微増している. 既報 で報告されたよ

長となるので, 今後も高い水準で維持されることが期待さ

うな瓦製品の軽量・薄形化の傾向はみられない. また2008

れる.

年以降の標準偏差の減少は, 長さ・幅の寸法精度向上によ

全体としての特長は2008年以降各品質のばらつきが小さるものと考えられる.

くなったことである. これには様々な要因があろうが, 各

3.3

瓦会社の品質管理に対する努力の賜物である点は間違いな坏土特性および製品品質の総合的評価

本資料で報告した５年間の変化傾向をまとめると, 瓦坏い. 今後もエネルギー事情, 原料事情, その他種々の要因

土では, 砂分の漸増は依然認められるものの, シルト分はによる社会的な向かい風が想定される中, 石州瓦の優れた減少に転じ, 逆に粘土分は増加傾向で推移した. 特に2009

品質を長く継続的に維持されることが望まれる.

年は36.0mass％という1990年代後半のレベルの高い値となっ文た. さらにFe２O３濃度の増加傾向もおさまった. 耐火度に献ついても2009年のSK19＋に代表される安定した値を示した.

１) 原田達也, 若槻和郎. 石州瓦坏土および瓦製品の品質調査

2009年以降, 各物性値のデータのばらつきが小さくなる傾(1999年〜2005年). 島根県産業技術センター研究報告. 2006,42, p.31-34.

向がみられた. 原料事情が大幅に改善したとは考えにくいが, この５年間においてはこれまでに見られた品質低下の

２) 塩村隆信, 川谷芳弘. 石州瓦坏土および瓦製品の品質調査(平成２年度〜平成５年度). 島根県立工業技術センター研究傾向に歯止めがかかっている.

報告. 1993, 30, p.53-57.

瓦製品の品質について, 瓦寸法に関しては, JIS規格で３) 塩村隆信, 長野和秀. 石州瓦坏土の基本特性 (昭和62年度〜

定められた基準値及び許容差に対し, 2008年以降どの寸法

平成２年度). 島根県立工業技術センター研究報告. 1990, 27,も平均値±２σの値がこの許容差を超えることはなかった.

p.75-77.

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