JP2943844B2 - 木質セメント板 - Google Patents
木質セメント板Info
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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- C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は木質補強材によって補強
されたセメント板に関するものである。
されたセメント板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来はセメント板の補強材としては石綿
が使用されていたが、石綿微粉末の飛散によって環境汚
染が問題となり、石綿に代わる補強材として木片や木質
繊維が用いられるようになった。
が使用されていたが、石綿微粉末の飛散によって環境汚
染が問題となり、石綿に代わる補強材として木片や木質
繊維が用いられるようになった。
【0003】しかしながら木質補強材で補強したセメン
ト板は寸法安定性に劣り、乾燥吸湿によって伸縮し亀裂
やそり等が起り易いと云う欠点がある。このような欠点
を改良するためには該セメント板を高温高圧にてオート
クレーブ養生してセメントの硬化反応を出来るだけ完全
に行なわせることが必要であるが、このような高温高圧
下では木質補強材が劣化して補強効果が損なわれる。
ト板は寸法安定性に劣り、乾燥吸湿によって伸縮し亀裂
やそり等が起り易いと云う欠点がある。このような欠点
を改良するためには該セメント板を高温高圧にてオート
クレーブ養生してセメントの硬化反応を出来るだけ完全
に行なわせることが必要であるが、このような高温高圧
下では木質補強材が劣化して補強効果が損なわれる。
【0004】上記欠点を高温高圧のオートクレーブ養生
を行なうことなく改良する方法として、木質補強材とセ
メントの混合物にマイカを添加することが提案されてい
る(例えば特公昭57−42580号、特開昭60−2
26439号、特開平2−141446号)。マイカは
高弾性率を有し5〜30重量%程度の添加によって木質
セメント板の寸法安定性および切断性、釘打ち性等を大
巾に改良するものである。
を行なうことなく改良する方法として、木質補強材とセ
メントの混合物にマイカを添加することが提案されてい
る(例えば特公昭57−42580号、特開昭60−2
26439号、特開平2−141446号)。マイカは
高弾性率を有し5〜30重量%程度の添加によって木質
セメント板の寸法安定性および切断性、釘打ち性等を大
巾に改良するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術にあっては、木質補強材とセメントとの混合物に多
量のマイカを混合すると、得られる木質セメント板の曲
げ強度が低下すること、および木質セメント板の表面に
多量のマイカが存在し、この場合には塗装を施した時に
マイカには浸液性がないので塗料が木質セメント板表面
から内部に均一に浸透することが出来ず、マイカが露出
した所の塗膜の密着性が悪くなると云う問題点があっ
た。
技術にあっては、木質補強材とセメントとの混合物に多
量のマイカを混合すると、得られる木質セメント板の曲
げ強度が低下すること、および木質セメント板の表面に
多量のマイカが存在し、この場合には塗装を施した時に
マイカには浸液性がないので塗料が木質セメント板表面
から内部に均一に浸透することが出来ず、マイカが露出
した所の塗膜の密着性が悪くなると云う問題点があっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するための手段として、セメントと木質補強材と
を主体とし、マイカを3重量%以下およびウォラストナ
イトを5〜20重量%の範囲で添加した混合物の硬化物
からなる表層部と、セメントと木質補強材とを主体と
し、マイカを5〜15重量%およびウォラストナイトを
5〜20重量%の範囲で添加した混合物の硬化物からな
る芯層部とからなる木質セメント板を提供するものであ
り、該木質セメント板は全体としてセメントが50重量
%以上、マイカとウォラストナイトの合計量が10〜3
0重量%の範囲で含まれていることが望ましい。
を解決するための手段として、セメントと木質補強材と
を主体とし、マイカを3重量%以下およびウォラストナ
イトを5〜20重量%の範囲で添加した混合物の硬化物
からなる表層部と、セメントと木質補強材とを主体と
し、マイカを5〜15重量%およびウォラストナイトを
5〜20重量%の範囲で添加した混合物の硬化物からな
る芯層部とからなる木質セメント板を提供するものであ
り、該木質セメント板は全体としてセメントが50重量
%以上、マイカとウォラストナイトの合計量が10〜3
0重量%の範囲で含まれていることが望ましい。
【0007】本発明において用いられる木質補強材とし
ては木片、木毛、木質パルプ等、従来の木質セメント板
に用いられる木質補強材と同様なものがある。望ましい
木質補強材としては巾0.5〜2mm、長さ1〜20mm、
アスペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片がある。
ては木片、木毛、木質パルプ等、従来の木質セメント板
に用いられる木質補強材と同様なものがある。望ましい
木質補強材としては巾0.5〜2mm、長さ1〜20mm、
アスペクト比(長さ/厚み)20〜30の木片がある。
【0008】本発明において用いられるセメントとして
は、ポルトランドセメント、高炉スラグセメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメン
ト等が例示される。
は、ポルトランドセメント、高炉スラグセメント、シリ
カセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメン
ト等が例示される。
【0009】本発明において用いられるマイカは、望ま
しくは径が100〜1100μm 、アスペクト比が80
〜90のフレーク状のものである。
しくは径が100〜1100μm 、アスペクト比が80
〜90のフレーク状のものである。
【0010】本発明において用いられるウォラストナイ
トは一般に長さ150〜200μm、アスペクト比7〜
13の繊維状であり、Ca O,Si O2 ,Al2O3 ,F
e2O3 ,Ti O2 ,Mg O,Na2Oを成分として含む。
ウォラストナイトはマイカとともに木質セメント板を補
強して寸法安定性や形状安定性を付与する。
トは一般に長さ150〜200μm、アスペクト比7〜
13の繊維状であり、Ca O,Si O2 ,Al2O3 ,F
e2O3 ,Ti O2 ,Mg O,Na2Oを成分として含む。
ウォラストナイトはマイカとともに木質セメント板を補
強して寸法安定性や形状安定性を付与する。
【0011】上記原料の他に更にセメントの一部をケイ
砂、ケイ石粉、シリカヒューム、シラスバルーン、パー
ライト、ベントナイト、ケイソウ土等の充填剤で置換し
てもよいし、あるいは塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ソーダ、水ガラス等
のセメント硬化促進剤やワックス、パラフィン、シリコ
ン等の撥水剤等を添加してもよい。
砂、ケイ石粉、シリカヒューム、シラスバルーン、パー
ライト、ベントナイト、ケイソウ土等の充填剤で置換し
てもよいし、あるいは塩化カルシウム、塩化マグネシウ
ム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ソーダ、水ガラス等
のセメント硬化促進剤やワックス、パラフィン、シリコ
ン等の撥水剤等を添加してもよい。
【0012】本発明の木質セメント板は芯層部の表面に
表層部を積層した二層構造あるいは芯層部の表裏面に表
層部を積層した三層構造とする。
表層部を積層した二層構造あるいは芯層部の表裏面に表
層部を積層した三層構造とする。
【0013】本発明の木質セメント板においては、表層
部の原料混合物Aの組成は通常セメント50〜67重量
%、木質補強材25〜34重量%、マイカ3重量%以
下、およびウォラストナイト5〜20重量%であり、芯
層部の原料混合物Bの組成は通常セメント50〜65重
量%、木質補強材25〜34重量%、マイカ5〜15重
量%、およびウォラストナイト5〜20重量%である。
即ち本発明の木質セメント板にあっては、表層部では塗
膜の密着性が損なわれないようマイカの添加量を3重量
%以下に制限し、その分芯層部ではマイカの添加量を5
〜15重量%の範囲で増加する。そしてマイカとウォラ
ストナイトによる木質セメント板の補強効果を顕著なら
しめるには、木質セメント板全体としてセメントが50
重量%以上、マイカとウォラストナイトの合計量が10
〜30重量%の範囲であることが望ましい。
部の原料混合物Aの組成は通常セメント50〜67重量
%、木質補強材25〜34重量%、マイカ3重量%以
下、およびウォラストナイト5〜20重量%であり、芯
層部の原料混合物Bの組成は通常セメント50〜65重
量%、木質補強材25〜34重量%、マイカ5〜15重
量%、およびウォラストナイト5〜20重量%である。
即ち本発明の木質セメント板にあっては、表層部では塗
膜の密着性が損なわれないようマイカの添加量を3重量
%以下に制限し、その分芯層部ではマイカの添加量を5
〜15重量%の範囲で増加する。そしてマイカとウォラ
ストナイトによる木質セメント板の補強効果を顕著なら
しめるには、木質セメント板全体としてセメントが50
重量%以上、マイカとウォラストナイトの合計量が10
〜30重量%の範囲であることが望ましい。
【0014】本発明の木質セメント板を製造するには、
上記原料混合物に水を添加して混練したスラリーをネッ
ト上に抄造脱水してシートとし、該シートを加圧硬化さ
せ更に所望ならばオートクレーブ養生する湿式法、ある
いは上記原料混合物に30〜45重量%程度の水を添加
混合して加水混合物とし、上記混合物を型板上に散布し
てマットをフォーミングし、このようにしてフォーミン
グされたマットを圧締硬化させ、更に所望ならばオート
クレーブ養生する半乾式法が適用される。本発明の木質
セメント板は二層または三層構造を有するので上記湿式
法の場合には、上記原料混合物Aで表層部となるシート
Aを抄造し、更に上記原料混合物Bで芯層部となるシー
トBを抄造し、シートAをシートBの表側および/また
は裏側に積層し、該積層シートを加圧硬化させ、更に所
望ならばオートクレーブ養生する。上記半乾式法の場合
には上記原料混合物Aを加水して型板上に散布してマッ
トA’をフォーミングし、その上に上記原料混合物Bを
加水して該マットA’上に散布してマットB’をフォー
ミングし、三層構造の場合には更に原料混合物Aを加水
して該マットB’上に散布してマットA’をフォーミン
グし、このようにしてフォーミングされた積層マットを
圧締硬化させ、更に所望ならばオートクレーブ養生する
半乾式法が適用される。このようにして本発明の木質セ
メント板が製造されるが、本発明の木質セメント板にお
いては、表層部の厚みは通常1〜5mm程度、芯層部の厚
みは通常5〜15mm程度とされる。
上記原料混合物に水を添加して混練したスラリーをネッ
ト上に抄造脱水してシートとし、該シートを加圧硬化さ
せ更に所望ならばオートクレーブ養生する湿式法、ある
いは上記原料混合物に30〜45重量%程度の水を添加
混合して加水混合物とし、上記混合物を型板上に散布し
てマットをフォーミングし、このようにしてフォーミン
グされたマットを圧締硬化させ、更に所望ならばオート
クレーブ養生する半乾式法が適用される。本発明の木質
セメント板は二層または三層構造を有するので上記湿式
法の場合には、上記原料混合物Aで表層部となるシート
Aを抄造し、更に上記原料混合物Bで芯層部となるシー
トBを抄造し、シートAをシートBの表側および/また
は裏側に積層し、該積層シートを加圧硬化させ、更に所
望ならばオートクレーブ養生する。上記半乾式法の場合
には上記原料混合物Aを加水して型板上に散布してマッ
トA’をフォーミングし、その上に上記原料混合物Bを
加水して該マットA’上に散布してマットB’をフォー
ミングし、三層構造の場合には更に原料混合物Aを加水
して該マットB’上に散布してマットA’をフォーミン
グし、このようにしてフォーミングされた積層マットを
圧締硬化させ、更に所望ならばオートクレーブ養生する
半乾式法が適用される。このようにして本発明の木質セ
メント板が製造されるが、本発明の木質セメント板にお
いては、表層部の厚みは通常1〜5mm程度、芯層部の厚
みは通常5〜15mm程度とされる。
【0015】
【作用】本発明の木質セメント板においては、環境を汚
染しない木質補強材によってセメント硬化層が補強され
ているが、木質補強材による補強は寸法安定性に劣る。
したがって本発明は更にマイカを添加するが、マイカは
吸湿性がなく剛性高弾性体であり、木質セメント板の寸
法安定性を大巾に改良する。しかし多量のマイカを添加
した場合には木質セメント板の曲げ強度が低下するし、
更に木質セメント板表面に多量のマイカが存在し、マイ
カには浸液性がないので塗装塗膜の密着性が低くなる。
上記マイカの欠点を改良するために本発明ではウォラス
トナイトを添加する。ウォラストナイトは繊維状である
から曲げ強度を向上させかつ寸法安定性を改善し、その
結果としてマイカの使用量を減らすことが出来る。本発
明では塗装される木質セメント板表面に位置する表層部
ではマイカの添加量を3重量%以下に限定して塗装塗膜
の密着性を確保し、芯層部ではその分マイカの添加量を
5〜15重量%の範囲で増加させて製品の寸法安定性や
凍結融解性、そして可撓性を確保している。そしてウォ
ラストナイトを表層部と芯層部とに5〜20重量%の範
囲で添加して、マイカの使用量を減らしても製品の寸法
安定性を確保し、更に曲げ強度を向上させている。ウォ
ラストナイトの添加量が20重量%を越えるとセメント
の絶対量が不足して製品の充分な強度が確保されなくな
る。
染しない木質補強材によってセメント硬化層が補強され
ているが、木質補強材による補強は寸法安定性に劣る。
したがって本発明は更にマイカを添加するが、マイカは
吸湿性がなく剛性高弾性体であり、木質セメント板の寸
法安定性を大巾に改良する。しかし多量のマイカを添加
した場合には木質セメント板の曲げ強度が低下するし、
更に木質セメント板表面に多量のマイカが存在し、マイ
カには浸液性がないので塗装塗膜の密着性が低くなる。
上記マイカの欠点を改良するために本発明ではウォラス
トナイトを添加する。ウォラストナイトは繊維状である
から曲げ強度を向上させかつ寸法安定性を改善し、その
結果としてマイカの使用量を減らすことが出来る。本発
明では塗装される木質セメント板表面に位置する表層部
ではマイカの添加量を3重量%以下に限定して塗装塗膜
の密着性を確保し、芯層部ではその分マイカの添加量を
5〜15重量%の範囲で増加させて製品の寸法安定性や
凍結融解性、そして可撓性を確保している。そしてウォ
ラストナイトを表層部と芯層部とに5〜20重量%の範
囲で添加して、マイカの使用量を減らしても製品の寸法
安定性を確保し、更に曲げ強度を向上させている。ウォ
ラストナイトの添加量が20重量%を越えるとセメント
の絶対量が不足して製品の充分な強度が確保されなくな
る。
【0016】
【実施例】表1に示す組成の混合物を使用して表裏層部
と芯層部とを有する三層構造の木質セメント板である本
発明の試料1,2,3および比較試料1,2,3,4,
5を作成した。セメントは普通ポルトランドセメント
(住友セメント社製)を使用し、木片はチップをフレー
カー(パールマン社製)で細片化して平均巾1.3mm、
平均長さ12mm、平均アスペクト比24としたものを使
用し、マイカはクラライトマイカ(クラレ社製)、平均
粒径280μm、平均アスペクト比85のものを使用
し、ウォラストナイト(ハットリ社製)は平均粒径17
2μm、平均アスペクト比10のものを使用し、セメン
ト硬化促進剤は表1の組成に対して1重量%の塩化カル
シウムを使用した。
と芯層部とを有する三層構造の木質セメント板である本
発明の試料1,2,3および比較試料1,2,3,4,
5を作成した。セメントは普通ポルトランドセメント
(住友セメント社製)を使用し、木片はチップをフレー
カー(パールマン社製)で細片化して平均巾1.3mm、
平均長さ12mm、平均アスペクト比24としたものを使
用し、マイカはクラライトマイカ(クラレ社製)、平均
粒径280μm、平均アスペクト比85のものを使用
し、ウォラストナイト(ハットリ社製)は平均粒径17
2μm、平均アスペクト比10のものを使用し、セメン
ト硬化促進剤は表1の組成に対して1重量%の塩化カル
シウムを使用した。
【0017】試料および比較試料は、下型板上に表1に
示す表層部組成の混合物を所定量散布して表層部マット
をフォーミングし、その上に表1に示す芯層部組成の混
合物を所定量散布して芯層部マットをフォーミングし、
更にその上から上記表層部組成の混合物を所定量散布し
て裏層マットをフォーミングし、その上から上型板を当
接し、圧力20kgf /cm2 で圧締し温度60〜80℃、
相対湿度60%以上の雰囲気中で24時間養生すること
により三層構造の木質セメント板とした。このようにし
て得られた各試料の比重および曲げ強度、吸水長さ変化
率、凍結融解性能、塗膜密着性の各試験を行なった結果
は表1に示される。なお上記各試験方法は次のようであ
る。 曲げ強度:JISA−1408号,3号試験片について
行なった。 吸水長さ変化率:JISA−5422にもとづいて行な
った。 凍結融解性能:ASTM−B法にもとづいて行なった。
200サイクル後の厚み膨潤率(%)。 塗膜密着性:JISK−5400碁盤目試験後の欠損部
の面積。
示す表層部組成の混合物を所定量散布して表層部マット
をフォーミングし、その上に表1に示す芯層部組成の混
合物を所定量散布して芯層部マットをフォーミングし、
更にその上から上記表層部組成の混合物を所定量散布し
て裏層マットをフォーミングし、その上から上型板を当
接し、圧力20kgf /cm2 で圧締し温度60〜80℃、
相対湿度60%以上の雰囲気中で24時間養生すること
により三層構造の木質セメント板とした。このようにし
て得られた各試料の比重および曲げ強度、吸水長さ変化
率、凍結融解性能、塗膜密着性の各試験を行なった結果
は表1に示される。なお上記各試験方法は次のようであ
る。 曲げ強度:JISA−1408号,3号試験片について
行なった。 吸水長さ変化率:JISA−5422にもとづいて行な
った。 凍結融解性能:ASTM−B法にもとづいて行なった。
200サイクル後の厚み膨潤率(%)。 塗膜密着性:JISK−5400碁盤目試験後の欠損部
の面積。
【0018】
【表1】
【0019】表1を参照すると、マイカ、ウォラストナ
イトが添加されていない比較試料1は寸法安定性に劣
り、また凍結融解性能も低い。また表裏層にマイカを3
重量%を越えて4重量%含む比較試料2は塗膜密着性に
劣る。更にウォラストナイトが表裏層および芯層に5重
量%未満で4重量%しか添加されていない比較試料3は
曲げ強度に劣る。更にウォラストナイトが表裏層および
芯層に20重量%を越えて21重量%含む比較試料4は
セメントの絶対量が不足して曲げ強度に劣る。またマイ
カが芯層に15重量%を越えて16重量%添加されてい
る比較試料5はマイカを過剰に含むために曲げ強度が低
下している。一方本発明の限定範囲内でマイカおよびウ
ォラストナイトが添加されている試料1,2,3は曲げ
強度、寸法安定性、凍結融解性能、塗膜密着性の何れに
も優れている。
イトが添加されていない比較試料1は寸法安定性に劣
り、また凍結融解性能も低い。また表裏層にマイカを3
重量%を越えて4重量%含む比較試料2は塗膜密着性に
劣る。更にウォラストナイトが表裏層および芯層に5重
量%未満で4重量%しか添加されていない比較試料3は
曲げ強度に劣る。更にウォラストナイトが表裏層および
芯層に20重量%を越えて21重量%含む比較試料4は
セメントの絶対量が不足して曲げ強度に劣る。またマイ
カが芯層に15重量%を越えて16重量%添加されてい
る比較試料5はマイカを過剰に含むために曲げ強度が低
下している。一方本発明の限定範囲内でマイカおよびウ
ォラストナイトが添加されている試料1,2,3は曲げ
強度、寸法安定性、凍結融解性能、塗膜密着性の何れに
も優れている。
【0020】
【発明の効果】したがって、本発明においては強度が大
きくかつ寸法安定性や凍結融解性能に優れ、その上塗装
性が良好な木質セメント板が得られる。
きくかつ寸法安定性や凍結融解性能に優れ、その上塗装
性が良好な木質セメント板が得られる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 32/02 C04B 32/02 E // C04B 111:12 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 28/02 C04B 14/20 C04B 14/38 C04B 18/26 C04B 32/02
Claims (2)
- 【請求項1】セメントと木質補強材とを主体とし、マイ
カを3重量%以下およびウォラストナイトを5〜20重
量%の範囲で添加した混合物の硬化物からなる表層部
と、セメントと木質補強材とを主体とし、マイカを5〜
15重量%およびウォラストナイトを5〜20重量%の
範囲で添加した混合物の硬化物からなる芯層部とからな
ることを特徴とする木質セメント板 - 【請求項2】全体としてセメントが50重量%以上、マ
イカとウォラストナイトの合計量が10〜30重量%の
範囲で含まれている請求項1に記載の木質セメント板
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22721894A JP2943844B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 木質セメント板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22721894A JP2943844B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 木質セメント板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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