JP2006265043A

JP2006265043A - 軽量ガラス建材

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Publication number: JP2006265043A
Application number: JP2005086010A
Authority: JP
Inventors: Noriyasu Akaishi; 典康赤石
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: JP4631491B2

Abstract

【課題】耐凍害性に優れた軽量ガラス建材を提供する。
【解決手段】ドロマイト乾燥微粉をガラス片に添加したものに、粉砕助剤としてエ
チルアルコールとして加えて微粉砕し、これに水ガラスを加えたものを原料Ｙとし、この
原料Ｙを造粒、乾燥させた後粉砕し、その後ＡＬＣ粉末を添加して混合し、篩にかけて微
粉として作成した軽量化材の造粒体と、粗粉ＧにＡＬＣ粉末を添加した原料Ｘとから、軽
量ガラス建材の原料を作成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、軽量ガラス建材に関し、特に、耐凍害性に優れた軽量ガラス建材に関する。

従来より、単体の板ガラスのようなソーダ石灰系ガラスを微粉砕したものに、発泡材と
してドロマイト（ＭｇＣＯ_３・ＣａＣＯ_３）粉末を配合することにより製造される泡ガラ
スが知られており（例えば、特許文献１参照）、また、この泡ガラスを利用した断熱軽量
外装材として、発泡層（嵩密度０．３〜０．６）、中間層（嵩密度１．０〜１．７）及び
緻密ガラス層を積層成型し、加圧下で一体焼成した積層泡ガラスが知られている（例えば
、特許文献２参照）。

さらに、上記積層泡ガラスを寒冷地で使用すると凍害問題、即ち、低温放置するとガラ
ス中の発泡材を中心としてガラスが破損するという問題を解消すべく、予め発泡させたガ
ラス発泡粒の周りを粘土及びガラスから成るコーティング材で被覆した後、加圧乾式成形
して焼成した軽量焼成体（例えば、特許文献３参照）や、ガラス粉末を原料とした発泡ガ
ラスにおいて、結晶化防止剤としての水ガラス系混和剤や、凍害防止剤としての珪酸カル
シューム系材料（ＡＬＣ等）を添加した耐凍害性軽量断熱建材（例えば、特許文献４参照
）が知られている。
特公昭６１−００２６１８号公報特公平６−０９９１６０号公報特開平１１−７９８６６号公報特開２００２−１７９４７６号公報

しかしながら、特許文献３記載の軽量焼成体は、焼成温度が８００〜１０００℃と比較
的高温で処理する必要があり、また、凍害問題が依然として生じるという問題がある。

また、特許文献４の耐凍害性軽量断熱建材は、凍害問題は生じないが、嵩比重０．２程
度の発泡ガラスであるため、強度確保のため嵩比重１．０〜２．０程度は要する壁・床材
用のガラスとして用いることができないという問題がある。

本発明の目的は、耐凍害性に優れた軽量ガラス建材を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の軽量ガラス建材は、ガラス粉、軽量化材の
造粒体を原料とする軽量ガラス建材であって、ＡＬＣ粉末が添加されていることを特徴と
する。

請求項２記載の軽量ガラス建材は、請求項１記載の軽量ガラス建材において、前記軽量
化材の造粒体は、５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含むことを特徴と
する。

請求項３記載の軽量ガラス建材は、請求項１又は２記載の軽量ガラス建材において、前
記ＡＬＣ粉末は、５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含み、７４μｍ以
下の粒度のものを３０質量％以下含むことを特徴とする。

請求項４記載の軽量ガラス建材は、請求項３記載の軽量ガラス建材において、前記ＡＬ
Ｃ粉末は、前記軽量化材の造粒体以外の原料中に配合されていることを特徴とする。

請求項５記載の軽量ガラス建材は、請求項４記載の軽量ガラス建材において、前記軽量
化材の造粒体以外の原料中に配合されているＡＬＣ粉末は、前記軽量ガラス建材の全配合
原料の総重量に対して２〜１０質量％配合されていることを特徴とする。

請求項６記載の軽量ガラス建材は、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の軽量ガラス
建材において、前記ＡＬＣ粉末は、更に前記軽量化材の造粒体中に配合されていることを
特徴とする。

請求項７記載の軽量ガラス建材は、請求項６記載の軽量ガラス建材において、前記軽量
化材の造粒体は、炭酸塩、ガラス微粉、及びＡＬＣ粉末からなる粉末に水ガラスが添加さ
れたものであって、当該ＡＬＣ粉末は、前記軽量化材の造粒体の総重量に対して０．２〜
１２質量％配合されていることを特徴とする。

請求項８記載の軽量ガラス建材は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の軽量ガラス
建材において、前記軽量化材の造粒体は、前記軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対
して１〜２０質量％配合されていることを特徴とする。

請求項９記載の軽量ガラス建材は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の軽量ガラス
建材において、建築廃材ＡＬＣやＡＬＣ製造ロス品をその原料として用いることを特徴と
する。

請求項１０の軽量ガラス建材は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の軽量ガラス建
材において、前記軽量ガラス建材の焼成温度は７５０〜８５０℃であることを特徴とする
。

請求項１記載の軽量ガラス建材によれば、ガラス粉、軽量化材の造粒体を原料とする軽
量ガラス建材であって、ＡＬＣ粉末が添加されているので、耐凍害性に優れた軽量ガラス
建材を提供することができる。

請求項２記載の軽量ガラス建材によれば、軽量化材の造粒体は、５００μｍ〜７４μｍ
の粒度のものを７０質量％以上含むので、耐凍害性、焼成時の発泡性を良くすることがで
きる。

請求項３記載の軽量ガラス建材によれば、軽量ガラス建材に添加されるＡＬＣ粉末は、
５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含み、７４μｍ以下の粒度のものを
３０質量％以下含むので、焼成時の発泡性が阻害されるのを防止できる。

請求項４記載の軽量ガラス建材によれば、ＡＬＣ粉末は、軽量化材の造粒体以外の原料
中に配合されているので、確実に耐凍害性を発揮する軽量ガラス建材を提供することがで
きる。

請求項５記載の軽量ガラス建材によれば、軽量化材の造粒体以外の原料中に配合されて
いるＡＬＣ粉末は、軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対して２質量％以上配合され
ているので、得られる軽量ガラス建材は耐凍害性を有し、また、１０質量％以下配合され
ているので、発泡性が抑制されることなく軽量化ができ、また吸水性を抑えることができ
る。

請求項６記載の軽量ガラス建材によれば、ＡＬＣ粉末は、更に軽量化材の造粒体中に配
合されているので、より優れた耐凍害性を有する軽量ガラス建材を提供することができる
。

請求項７記載の軽量ガラス建材によれば、軽量化材の造粒体は、炭酸塩、ガラス微粉、
及びＡＬＣ粉末からなる粉末に水ガラスが添加されたものであって、このＡＬＣ粉末は、
軽量化材の造粒体の総重量に対して０.２質量％以上配合されているので、確実に優れた
耐凍害性を有する軽量ガラス建材を提供することができ、１２質量％以下配合されている
ので、焼成時の発泡性が抑制されることなく軽量化ができ、また吸水性を抑えることがで
きる。

請求項８記載の軽量ガラス建材によれば、軽量化材の造粒体は、軽量ガラス建材の全配
合原料の総重量に対して１質量％以上配合されているので、焼成時の発泡により十分に軽
量化ができ、また、２０質量％以下配合されているので、発泡が過剰となるのを防止し、
得られた軽量ガラス建材に内外壁材等に用いるのに十分な強度を与えることができ、また
吸水性を抑えることができる。

請求項１０記載の軽量ガラス建材によれば、軽量ガラス建材の焼成温度は７５０〜８５
０℃であるので、低温焼成により確実に軽量ガラス建材を提供することができる。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ガラス粉、軽量化材の造粒
体を原料とする軽量ガラス建材であって、ＡＬＣ粉末が添加されていると、耐凍害性に優
れた軽量ガラス建材を提供することができることを見出した。

また、本発明者は、軽量化材の造粒体は、５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質
量％以上含むと、耐凍害性、焼成時の発泡性を良くすることができることを見出した。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る軽量ガラス建材製造処理の手順を示すフローチャー
トである。

図１において、まず、廃ガラスを準備する（ステップＳ１）。この準備される廃ガラス
は、板ガラス（フロートガラス、型板ガラス、網入りガラス、Ｌｏｗ−Ｅガラス、鏡等）
、ビンガラス（色ガラスを含む）及び蛍光灯ガラス等のソーダ石灰系ガラスであればよい
。また、建築解体廃ガラス、市中流通廃ガラス及び工場循環カレット等若干の不純物を含
むものであってもよい。

次に、ステップＳ１で準備された廃ガラスの一部からハンマクラッシャーを用いてガラ
ス片を作成し（ステップＳ２）、破砕された廃ガラス材（ガラス粉）から夾雑物を除去し
、ガラス粉の粒度調製を行って粗粉Ｇを取得する（ステップＳ３）。ここで粒度調整は、
分級機によってガラス原料中３３５０μｍ〜１６５μｍが７０〜５０質量％、１６５μｍ
以下が３０〜５０質量％（合計で１００質量％ガラス）となるように行われる。これは、
成形性（ダレ）や焼成亀裂防止のためである。

ステップＳ３で得られた粗粉Ｇにオートクレーブ軽量コンクリート（以下「ＡＬＣ」と
いう。）粉末を添加した原料Ｘを作成する（ステップＳ４）。原料Ｘ中のＡＬＣ粉末は、
５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含み、７４μｍ以下の粒度のものを
３０質量％以下含むように粒度調整されたものであるのが好ましい。５００μｍ〜７４μ
ｍの粒度のものが７０質量％以下であると、得られる軽量ガラス建材は耐凍害性を有しな
いためであり、７４μｍ以下の粒度のものを３０質量％以上含むと、焼成時の発泡性の阻
害原因となるからである。

また、原料Ｘ中のＡＬＣ粉末の配合量ｍは、得られる軽量ガラス建材の全配合原料の総
重量に対して２〜１０質量％、好ましくは３〜５質量％配合されたものであるのが好まし
い。２質量％未満の場合、得られる軽量ガラス建材は耐凍害性を有しないためであり、１
０質量％を超えた場合、焼成時の発泡性が抑制され軽量化ができず、また吸水性が大きす
ぎるからである。このＡＬＣ粉末の原料には、若干の不純物が入っていてもよく、例えば
、建築廃材ＡＬＣやＡＬＣ製造ロス品を原料として用いてもよい。

尚、ＡＬＣ粉末の代わりに、モルタル粉やウォラストナイト（ＣａＯ・ＳｉＯ_２）等を
使用してもよいが、ＡＬＣ粉末を配合した場合、最も耐凍害性に優れた軽量ガラス建材を
得ることができる。

一方、ステップＳ１で回収された廃ガラスの一部から水平ローラクラッシャを用いてガ
ラス片を作成し（ステップＳ５）、これに発泡剤であるドロマイトと粉砕助剤としてのエ
チルアルコールを添加し、ボールミル又は振動ミルにて１０μｍ以下の粒度を５０質量％
以上含むように微粉砕した後（ステップＳ６）、上記粒径（粒度５００μｍ〜７４μｍの
ものが７０質量％以上）のＡＬＣ粉末を添加して混合し（ステップＳ７）、これを軽量化
材の造粒体原料とする。

この軽量化材の造粒体は発泡ガラス原料の作成方法と同様の方法で作成される。具体的
には、まず、発泡材である炭酸塩としてドロマイト（ＭｇＣＯ_３・ＣａＣＯ_３）乾燥微粉
を用意し、これにガラス片を添加した後、粉砕助剤としてエチルアルコールを加えて微粉
砕し、これに得られた微粉（ガラス＋ドロマイト）にＡＬＣ粉末を所定量加えてこれ以上
粉砕がされないよう（ＡＬＣが微粉化するのを阻止するため）にミキサ（セメントミキサ
等）で軽く混合する。これに造粒体中の結合剤及び結晶化防止剤としての役割を果たす水
ガラスを加えたものを原料Ｙとする。原料Ｙ中のＡＬＣ粉末は、５００μｍ〜７４μｍの
粒度のものを７０質量％以上含み、７４μｍ以下の粒度のものを３０質量％以下含むよう
に粒度調整されたものであるのが好ましい。５００μｍ以上の粗粒を多く含むと、得られ
る軽量ガラス建材は耐凍害性を有しないためであり、７４μｍ以下の粒度のものを３０質
量％以上含むと、焼成時の発泡性の阻害原因となるからである。

また、原料Ｙ中のＡＬＣ粉末の配合量ｎは、原料Ｙの総重量に対して０．２〜１２質量
％、好ましくは、２〜５質量％配合されたものであるのが好ましい。１２質量％を超えた
場合、焼成時の発泡性が抑制され軽量化ができず、また吸水性が大きすぎるからである。
一方、ＡＬＣ粉末が原料Ｘに配合されているだけでなく、０.２質量％以上原料ＹにもＡ
ＬＣ粉末が配合されていると、より優れた耐凍害性を有する軽量ガラス建材が得られるか
らである。このＡＬＣ粉末の原料には、若干の不純物が入っていてもよく、例えば、建築
廃材ＡＬＣやＡＬＣ製造ロス品を原料として用いてもよい。

原料Ｙを造粒し（ステップＳ１０）、得られた造粒体を、乾燥させた後粉砕し、篩にか
けて、軽量化材の造粒体を作成する。ここで、得られた造粒体は、５００μｍ〜７４μｍ
の粒度のものを７０質量％以上含むことが好ましい。５００μｍより大きい粒度のものの
割合が多いと、得られる軽量ガラス建材の耐凍害性を阻害し、また意匠的に目立ちすぎる
からであり、７４μｍ未満の粒度のものの割合が多いと、焼成時の発泡性が悪くなるから
である。

次に、ステップＳ４で作成された原料ＸとステップＳ７で作成された軽量化材の造粒体
とから、軽量ガラス建材の原料を作成する（ステップＳ８）。ここで作成された軽量ガラ
ス建材の原料の基本配合は、Ｇ・Ａｍ・[ｇ・Ｄ・Ａｎ]ｐ（Ｇ：原料Ｘ中のガラスの粗粉
，Ａ：ＡＬＣ粉末，ｇ：原料Ｙ中のガラスの微粉，Ｄ：ドロマイト，[ｇ・Ｄ・Ａｎ]：軽
量化材の造粒体，ｍ：全配合原料の総重量に対する配合量，ｎ：原料Ｙの総重量に対する
配合量，ｐ：全配合原料の総重量に対する配合量）となる。

軽量化材の造粒体の配合量ｐは、得られる軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対し
て１〜２０質量％、好ましくは３〜１２質量％配合されたものであるのが好ましい。１質
量％未満しか配合されていない場合、焼成時の発泡が不十分で十分な軽量化ができないか
らであり、２０質量％より多く配合されている場合、発泡が過剰で嵩比重が１未満となり
、得られた軽量ガラス建材に内外壁材等に用いるのに十分な強度を与えることができず、
また吸水性が大きすぎるからである。

この軽量ガラス建材の原料全体の粒度範囲は、１０μｍ以下のものを３〜２０質量％、
好ましくは５〜１０質量％の範囲で含むことが望ましい。１０μｍ以下の粒度のものを３
質量％以上、好ましくは５質量％以上含むとき、後述するステップＳ１１において焼成し
て得られる軽量ガラス建材が成型体形状を保持しやすくなり、２０質量％以下、好ましく
は１０質量％以下であるとき、搬送亀裂や焼結収縮亀裂の発生を低く抑えることができる
からである。また、粗粒側の粒度については特に条件付けしないが、成型のしやすかから
粒度は粒径５ｍｍ以下とするのが好ましい。但し、意匠的な配慮からそれ以上のガラスカ
レットを配置することも出来る。この軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対して３０
質量％以上、好ましくは５０質量％配合される。３０質量％未満しか配合されていない場
合、建材（内外壁材・床材）としての基本性能（強度・硬度・耐汚染性等）を満たすこと
ができないからである。

その後、ステップＳ８で作成された軽量ガラス建材の原料をプレス成型する（ステップ
Ｓ９）。プレス成型により、原料混合物を脱型時における型崩れを防止することができる
。

成型された原料（成型体）を焼成することにより発泡させて、軽量ガラス建材を製造し
（ステップＳ１１）、本処理を終了する。ステップＳ１１の焼成時間は約３０分、焼成温
度は約７５０℃〜８５０℃、好ましくは７６０℃〜８２０℃であることが好ましい。７５
０℃より低いと、発泡が不十分で軽量化不足となり、発色不十分で色調がくすんでみえ、
ガラスの軟化不足で表面が滑らかでないからである。一方、８５０℃より高いと、発泡が
過剰で耐凍害性が低下し、また、焼成寸法や形状に異常が生じ、さらに、焼成炉中の棚板
、枠、メッシュベルト等を構成する耐熱金属の耐久性が低下し、炉の寿命が短くなるから
である。但し、軽量化材の添加量を多くすれば、より低温での焼成を行っても十分に発泡
をさせることができる。

図１の処理により、ドロマイト乾燥微粉をガラス片（カレット）に添加したものに、粉
砕助剤としてエチルアルコールとして加えて微粉砕した原料Ｙに水ガラスを加えて造粒し
、乾燥させた後粉砕し、篩にかけて作成した軽量化材の造粒体（ステップＳ４）と、粗粉
ＧにＡＬＣ粉末を添加した原料Ｘ（ステップＳ７）とから、軽量ガラス建材の原料を作成
し（ステップＳ８）、この原料の成型体を約７５０℃〜８５０℃の低温焼成すると（ステ
ップＳ１１）、耐凍害性に優れた軽量ガラス建材を製造することができる。

上記処理により製造された軽量ガラス建材の耐凍害性のメカニズムについて説明する。

ここで、建材の耐凍害性とは、寒冷地に置くと、建材の表面がボロボロなってシャーベ
ット状となったり、建材表面に亀裂が生じて割れたりする凍結融解による破壊の起こりに
くさを示す指標をいう。

一般に、建材の吸水率が高いほど、建材中に水が多く吸水されるため、この吸水された
水が凝固したときの建材を圧迫する力が大きくなり、凍結融解による破壊が生じやすくな
るとされている。しかしながら、上述したように、軽量ガラス建材の吸水率を若干高くす
るＡＬＣ粉末を軽量ガラス建材の原料に配合した方が軽量ガラス建材は耐凍害性に優れた
ものとなる。

そこで、ＡＬＣ粉末が原料に含まれる軽量ガラス建材の表面を電子顕微鏡で拡大して観
察すると、その気孔の壁面の一部には微小の穴が生じていることがわかった。これに対し
、ＡＬＣ粉末が原料に含まれない軽量ガラス建材の表面を顕微鏡で拡大観察してみると、
その気孔の壁面に穴が生じるということはほとんどないことがわかった。

この結果より、ＡＬＣ粉末が原料に含まれないため吸水率が小さい軽量ガラス建材であ
っても、開口部が小さい逆Ω型の気孔がその表面に形成される場合、表面の吸着水がその
気孔に入って氷となると、気孔中の氷には逃げがなく、その体積が増えた分軽量ガラス建
材を圧迫し、凍結融解による破壊が生じやすいと考えられる。

これに対し、ＡＬＣ粉末が原料に含まれるため吸水率が高い軽量ガラス建材であっても
、軽量ガラス建材表面の気孔に吸着した水がその後氷になった場合、その体積が増えた分
は気孔の壁面に生じている穴に入り込むため、凍結融解による破壊が生じにくいと考えら
れる。

尚、本発明の実施の形態に係る軽量ガラス建材の主な用途は建築物の内外装壁材・床材
等であるため、意匠的な観点から以下に示すようなガラスとすることもできる。

（１）無機顔料添加による着色ガラス
（２）上記（１）の組合せにより表面層を模様化したガラス
（３）表面層にガラスの粗粒や他材料を配合したガラス
（４）表面を型によるプレスをしてレリーフ化したガラス

次に、本発明の実施例について説明する。

まず、建築解体現場からサッシごと窓ガラスを外してきて、窓ガラスとサッシを分離し
た後に、窓ガラスの一部を水平式ローラクラッシャーを用いて破砕してガラス片を作成す
る。

また、建築廃材ＡＬＣをハンマーで予め破砕し、鉄筋を取り除いてからロールクラッシ
ャー破砕したものをボールミルで粉砕した。

その後、発泡材である炭酸塩としてドロマイト（ＭｇＣＯ_３・ＣａＣＯ_３）を用意し、
これを湿式ボールミルを用いて微粉砕してドロマイト乾燥微粉を得る。次いで、ドロマイ
ト乾燥微粉にガラス片を添加した後、粉砕助剤としてエチルアルコールを加えたボールミ
ルにて７２時間かけて１０μｍ以下の粒度を５０質量％以上含むように微粉砕したものに
、ＡＬＣ粉末を混合し、造粒体中の結合剤及び結晶化防止剤としての役割を果たす水ガラ
ス（日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ１４０８に準拠する３号）を粉末比１７質量％となるよう
に調整した水ガラス水溶液３４％を加えたものを原料Ｙとする。ここで、ドロマイト乾燥
微粉の配合量は原料Ｙの総重量に対して５質量％とし、ＡＬＣ粉末の配合量ｎは、原料Ｙ
の総重量に対して表１に示す割合で配合される。

次に原料Ｙを直径５００ｍｍのパン型造粒器を用いて造粒する。上記水ガラスは、この
造粒中に散布しながら加えられる。得られた造粒体を乾燥させ、縦型のロールクラッシャ
ーを用いて粉砕し、篩にかけることにより表１に示す粒度の軽量化材の造粒体を作成する
。ここで、表１に示される粒度は、作業粒度（篩の目のあらさ）を示すものであって、実
際の粒度分布は表２に示す粒度のものが作成される。

一方、上記窓ガラスの残りをハンマクラッシャーを用いて破砕し、破砕されたガラス片
から夾雑物を除去し、ガラス片の粒度調製を行って最大粒度３３５０μｍ以下とする粗粉
Ｇを取得し、この粗粉Ｇに原料Ｙに含まれるものと同じＡＬＣ粉末を添加して原料Ｘを作
成する。原料Ｘ中のＡＬＣ粉末の配合量ｍは、得られる軽量ガラス建材の全配合原料の総
重量に対して表１に示す割合で配合される。

次に、上記原料Ｘ及び上記軽量化材の造粒体をミキサにて軽く混合し、この混合材料を
ムライト・コージェライト製の棚板（１１００ｍｍ×１４００ｍｍ）上にセットされた成
型用金型内に散布することにより充填する。該棚板は、微粉状のアルミナなどの離型剤に
より予めコートされる。金型は、例えば厚さ１．５ｍｍの鉄板により１区画が２０３ｍｍ
角となるように仕切られている。金型に充填した原料を均した後に上から０．２ｋｇ／ｃ
ｍ^２程度の圧力でプレス成型し、充填むらや空隙がないようにした。

成型された原料（成型体）を脱型後、ローラーハース炉（焼成炉）内へ搬送して焼成し
た。焼成条件は、毎分１６℃で昇温して、最高焼成温度８００度で約３０分間維持し、そ
の後、毎分８℃で降温（除冷）する。

得られた焼成体を切断した後、評価のための試験体を得、下記の方法で曲げ強度、常態
吸水率、凍結融解性（耐凍害性）を調べ、結果を表１に示した。
＜曲げ強度＞島津社製オートグラフを用い、荷重速度（クロスヘッドスピード）２ｍｍ／
ｍｉｎで行った。
＜常態吸水率＞水深３００ｍｍのところに試験体を４８時間浸漬して重量変化を測定した
。
＜凍結融解性＞マルイ社製凍結融解試験機を用いＪＩＳＡ５４２２７．９気中凍結水
中融解に準じて、試験体１００×２００ｍｍを清水中に４８時間浸漬した後、試験装置の
槽内に設置し、−２０℃±３℃の気中で２時間凍結（２時間のうち降温に要する時間は１
５分とする）、＋２０℃±３℃の水中で１時間融解するという１サイクル３時間の試験を
行った。時々観察し、破壊に至るまでのサイクル数を記録し、６００サイクルで中止した
。

表１において、耐凍結融解性試験の評価は、３００サイクル未満で中止したサンプルを
不良、３００サイクル以上〜６００サイクル未満で中止したサンプルを良、６００サイク
ル以上で中止したサンプルを合格とし、不良のサンプルを比較例１〜１１とし、良又は合
格のサンプルを実施例１〜１３とした。

また、焼成により得られた焼結体の密度及び曲げ強度を測定し、結果を表１に示した。
実施例１〜１３及び比較例１〜１１は、全て嵩密度が１.０〜２.０の範囲である良好な発
泡体であり、また、曲げ強度もいずれも１ＭＰ以上を有している点で良好であった。

次に、耐凍結融解性試験については、表１に示すような結果が得られた。

具体的には、原料ＸにＡＬＣ粉末が一定量配合されていることが、軽量ガラス建材が耐
凍害性を有する必要条件であり、原料Ｘ中のＡＬＣ粉末の配合量ｍが、得られる軽量ガラ
ス建材の全配合原料の総重量に対して３質量％或いは５質量％であるときは（実施例１〜
８）、軽量ガラス建材が耐凍害性を有し、０質量％或いは１質量％であるときは（比較例
１〜８）、耐凍害性を有しないことがわかった。また、表１には記載していないが、原料
Ｘ中のＡＬＣ粉末の配合量ｍは、得られる軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対して
２質量％未満の場合、得られる軽量ガラス建材は耐凍害性を有しないことがわかった。ま
た、１０質量％を超えた場合、焼成時の発泡性が抑制され軽量化ができず、また吸水性が
大きすぎることがわかった。

すなわち、原料Ｘ中のＡＬＣ粉末の配合量ｍが、得られる軽量ガラス建材の全配合原料
の総重量に対して２〜１０質量％、好ましくは３〜５質量％配合されていると、得られる
軽量ガラス建材が耐凍害性を有するようになることがわかった。

但し、原料ＸにＡＬＣ粉末が一定量配合されていても、軽量化材の造粒体の作業粒度が
１２５μｍの場合（表２より、５００μｍ〜７４μｍの粒度：約１５質量％）、得られる
軽量ガラス建材（比較例９〜１１）は耐凍害性を有しないのに対し、軽量ガラス建材は耐
凍害性を有さず、軽量化材の造粒体の作業粒度が２６０μｍ（表２より、５００μｍ〜７
４μｍの粒度：約６６質量％）（実施例１〜４）又は軽量化材の造粒体の作業粒度が５０
０μｍ〜１２５ｍμｍ（表２より、５００μｍ〜７４μｍの粒度：約７９質量％）の場合
、得られる軽量ガラス建材（実施例４〜８）は耐凍害性を有する。すなわち、原料ＸにＡ
ＬＣ粉末が一定量配合されていることに加えて、軽量化材の造粒体の５００μｍ〜７４μ
ｍの粒度７０質量％より多いとき、軽量ガラス建材が耐凍害性を確実に有することがわか
った。

さらに、原料ＸにＡＬＣ粉末を一定量配合し、耐凍害性を有する軽量ガラス建材であっ
ても、原料ＹにはＡＬＣ粉末が配合されていない場合（実施例１，５）より、原料Ｙにも
ＡＬＣ粉末が一定量配合されている場合（実施例２〜４，６〜８）の方が耐凍害性に優れ
ている。すなわち、原料Ｘのみならず、原料ＹにもＡＬＣ粉末が一定量配合されていると
き、具体的には、原料Ｙ中のＡＬＣ粉末の配合量ｎが、原料Ｙの総重量に対して２〜６質
量％であるときに、軽量ガラス建材の耐凍害性はより優れたものとなることがわかった。
また、表１には記載していないが、原料Ｙ中のＡＬＣ粉末の配合量ｎが、原料Ｙの総重量
に対して少なくとも０.２質量％以上配合されていれば、上記耐凍害性をより優れたもの
とすることができることがわかった。また、原料Ｙの総重量に対して１２質量％を超える
と、焼成時の発泡性が抑制されて軽量化ができず、また吸水性が大きすぎることがわかっ
た。

また、原料Ｘのみならず、原料ＹにもＡＬＣ粉末が一定量配合されている場合であって
も、軽量化材の造粒体の作業粒度が１２５μｍのときは、軽量ガラス建材の耐凍害性は半
減することがわかった（実施例１３、比較例９〜１１）。

次に、常態吸水率については、表１に示すような結果が得られた。

一般に軽量ガラス建材が耐凍害性を備えるために望ましいとされる常態吸水率は１〜２
％であるが、耐凍結融解性試験で良以上であったもののうち、実施例３，４の２つのサン
プルしかこの範囲の常態吸水率を有しておらず、残りの実施例のサンプルはこの範囲の常
態吸水率を有していなかった。一方、耐凍結融解性試験で不良であったものであっても、
比較例９に示すように、この範囲の常態吸水率を満たすサンプルがあった。

以上の結果より、軽量ガラス建材の耐凍害性に、常態吸水率は影響しないと考えられる
。

本発明の実施の形態に係る軽量ガラス建材製造処理の手順を示すフローチャートである。

Claims

ガラス粉、軽量化材の造粒体を原料とする軽量ガラス建材であって、ＡＬＣ粉末が添加
されていることを特徴とする軽量ガラス建材。
前記軽量化材の造粒体は、５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含むこ
とを特徴とする請求項１記載の軽量ガラス建材。
前記ＡＬＣ粉末は、５００μｍ〜７４μｍの粒度のものを７０質量％以上含み、７４μ
ｍ以下の粒度のものを３０質量％以下含むことを特徴とする請求項１又は２記載の軽量ガ
ラス建材。
前記ＡＬＣ粉末は、前記軽量化材の造粒体以外の原料中に配合されていることを特徴と
する請求項３記載の軽量ガラス建材。
前記軽量化材の造粒体以外の原料中に配合されているＡＬＣ粉末は、前記軽量ガラス建
材の全配合原料の総重量に対して２〜１０質量％配合されていることを特徴とする請求項
４記載の軽量ガラス建材。
前記ＡＬＣ粉末は、更に前記軽量化材の造粒体中に配合されていることを特徴とする請
求項３乃至５のいずれか１項に記載の軽量ガラス建材。
前記軽量化材の造粒体は、炭酸塩、ガラス微粉、及びＡＬＣ粉末からなる粉末に水ガラ
スが添加されたものであって、当該ＡＬＣ粉末は、前記軽量化材の造粒体の総重量に対し
て０．２〜１２質量％配合されていることを特徴とする請求項６記載の軽量ガラス建材。
前記軽量化材の造粒体は、前記軽量ガラス建材の全配合原料の総重量に対して１〜２０
質量％配合されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の軽量ガラ
ス建材。
前記ＡＬＣ粉末は、建築廃材ＡＬＣやＡＬＣ製造ロス品をその原料として用いることを
特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の軽量ガラス建材。
前記軽量ガラス建材の焼成温度は７５０〜８５０℃であることを特徴とする請求項１乃
至９のいずれか１項に記載の軽量ガラス建材。