JP3642600B2

JP3642600B2 - Lightweight cellular concrete building material and method for producing the same

Info

Publication number: JP3642600B2
Application number: JP5418695A
Authority: JP
Inventors: 克哉栗盛; 賢明小澤; 進三開田; 有香山田
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd; Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd; Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JPH08253357A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、軽量気泡コンクリート建材及びその製造方法に関し、例えばオートクレーブ養生気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネルに利用できる。
【０００２】
【背景技術】
建物の外壁パネル等として、例えばＡＬＣパネルが用いられている。このＡＬＣパネルは、セメント、石灰等の石灰質原料とケイ砂、ケイ石等のケイ酸質原料を主原料とし、気泡が混入されたコンクリートスラリーを成型用型枠内に打設し、一次的に養生硬化させた後、成形されたパネルをオートクレーブ内で蒸気養生させることにより製造される。
【０００３】
前記セメントとして脱型性を高めるためにアルミナセメントを使用しているが、このアルミナセメントは高価であるため、得られたＡＬＣパネルそしてこのＡＬＣパネルを用いた建物も高価になっていた。
そのため、ＡＬＣパネルの価格を抑えようとして、アルミナセメントの割合を少なくして製造することも試みられているが、この場合には防水性が低下するという問題が生じていた。
【０００４】
そこで、アルミナセメントの割合を少なくした場合の防水性の低下を補うため、従来、熱可塑性ポリマーが使用されている。
しかし、前記熱可塑性ポリマーは、コンクリートスラリー中における分散性が悪く、結果として熱可塑性ポリマーを添加してもアルミナセメントの割合を少なくした場合の防水性の低下を充分に補うことができなかった。
前記熱可塑性ポリマー以外の防水剤として、オレイン酸アンモニウム塩、オレイン酸アミン塩、オレイン酸ナトリウム塩等の使用も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記オレイン酸化合物は、アルミナセメントの割合を少なくした場合でも防水性及び分散性の点では特に問題ないが、パネル製造中における消泡作用が強いため、オレイン酸化合物を添加して得られたＡＬＣパネル中には、気泡孔が所望量形成されていないということがあった。気泡孔の少ないＡＬＣパネルは、所望の軽量さが得られず、また断熱性の劣ったものとなっている。
【０００６】
そこで、本発明は、防水性に優れ、かつ気泡孔が良好に形成された軽量気泡コンクリート建材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明は、石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡孔が形成された軽量気泡コンクリート建材において、防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩を含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２発明は、石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡孔が形成された軽量気泡コンクリート建材において、防水剤としてカプリン酸アミン塩を含有することを特徴とする。
前記カプリン酸アミン塩のうち、カプリン酸トリエタノールアミン塩が好ましい。
【００１１】
前記建材の種類は、パネル、ブロック等任意である。
本発明においては、前記２種類のカプリン酸塩を併用してもよい。
【００１２】
前記第１および第２発明において、カプリン酸塩の添加量は、カプリン酸塩の種類によっても異なるが、軽量気泡コンクリート建材中のカプリン酸塩を除く材料を 100重量部とした場合、0.01〜0.20重量部が好ましく、より好ましくは0.03〜 0.12重量部である。カプリン酸塩の添加量が0.01重量部より少ない場合には防水効果が小さく、逆に添加量が0.20重量部より多い場合には消泡作用が強くなって所定の比重の軽量気泡コンクリート建材が得にくくなる。
【００１３】
本発明の第３発明は、石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡を含むコンクリートスラリーを成形用型枠内に打設して成形する軽量気泡コンクリート建材の製造方法において、前記コンクリートスラリー中に気泡を投入した後、防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩、カプリン酸アミン塩、カプリン酸アルカリ金属塩及びカプリン酸アルカリ土類金属塩より選ばれたカプリン酸塩を添加することを特徴とする。
前記気泡の投入方式は、コンクリートスラリーを成形用型枠内に打設する前にスラリー中に気泡を含む気泡液を混入しておく、いわゆるプレフォーム方式である。
【００１４】
【作用】
本発明に係る防水剤であるカプリン酸塩は、コンクリートスラリー作製時における良好な分散性を有して、建材中に均一に分散しているため、建材全体として良好な防水性が得られるようになる。
【００１５】
また、本発明係る防水剤であるカプリン酸塩は、オレイン酸塩と比べてパネル製造中における消泡作用が極めて低いことに加えて、コンクリートスラリー中に気泡を含有させた後、カプリン酸塩を添加するようにしているため、気泡との接触時間が短くなって防水剤による消泡を可及的に少なくできるようになる。
【００１６】
【実施例】
実施例１
本発明の一実施例である軽量気泡コンクリートパネルをその製造方法と共に説明する。
先ず、原料であるアルミナセメント4.0重量部、ケイ砂48.0重量部、ポルトランドセメント39.0重量部及び混和剤として石膏4.5 重量部と消石灰4.5重量部をミキサーに投入し、ミキサー中でこれらの原料を攪拌してコンクリートスラリーを作製した。
【００１７】
そして、このミキサー内での原料の攪拌中、気泡を含む気泡液をスラリー中に投入した後、軽量気泡コンクリートパネル中のカプリン酸塩を除く材料100重量部に対して、防水剤であるカプリン酸アンモニウム塩0.03重量部をスラリー中に添加した。このカプリン酸塩の添加は、原料の混合終了間近に添加するのがよい。但し、防水剤が略均一に分散されるような攪拌時間は確保する必要がある。
【００１８】
次に、この気泡が混入したコンクリートスラリーを成型用型枠内に打設し、一次的に養生硬化させた後、成形されたパネルをオートクレーブ内に入れ、180℃、10kg/cm²、６時間の条件で蒸気養生させることにより本実施例の軽量気泡コンクリートパネルを製造した。
【００１９】
実施例２，３
実施例１において、カプリン酸アンモニウム塩の添加量のみを変え、その他は同様にして各実施例の軽量気泡コンクリートパネルを製造した。
即ち、実施例２では0.06重量部、実施例３では0.12重量部とした。
【００２０】
実施例４〜６
実施例１において、カプリン酸アンモニウム塩の代わりにカプリン酸エタノールアミン塩を使用し、添加量を実施例４では0.03重量部、実施例５では0.06重量部、実施例６では0.12重量部とした。
【００２１】
実施例７〜９
実施例１において、カプリン酸アンモニウム塩の代わりにカプリン酸ナトリウム塩を使用し、添加量を実施例７では0.03重量部、実施例８では0.06重量部、実施例９では0.12重量部とした。
【００２２】
実施例 10 〜 12
実施例１において、カプリン酸アンモニウム塩の代わりにカプリン酸カルシウム塩を使用し、添加量を実施例10では0.03重量部、実施例11では0.06重量部、実施例12では0.12重量部とした。
【００２３】
比較例１〜５
実施例１において、防水剤の種類と添加量を下記の通りとした。
即ち、比較例１では、熱可塑性ポリマーを使用し、添加量を1.0重量部とした。比較例２では、オレイン酸アンモニウム塩を使用し、添加量を0.03重量部とした。比較例３では、オレイン酸トリエタノールアミン塩を使用し、添加量を0.03重量部とした。比較例４では、オレイン酸ナトリウム塩を使用し、添加量を0.03重量部とした。
なお、比較例５として、防水剤が添加されていない軽量気泡コンクリートパネルを製造した。
【００２４】
〔絶乾比重と吸水率の測定と評価〕
上記実施例と比較例の各軽量気泡コンクリートパネルについて絶乾比重と吸水率の測定と評価を行った。それらの結果を表１に示す。
【００２５】
前記絶乾比重の測定には、10×10×10(cm)のテストピースを使用し、このテストピースを105℃で３日間乾燥させた後の比重を測定した。評価基準は次の通りである。
○…絶乾比重が0.54で良好、△…絶乾比重が0.55を普通、×…絶乾比重が0.56で不良。
【００２６】
前記吸水率の測定には、10×10×10(cm)のテストピースを使用し、このテストピースを水面下３cmに10分間沈めておき、全面吸水させた後の吸水率を測定した。評価基準は次の通りである。
○…目標の25wt％を達成していて、良好な防水性を有しているもの、△…目標の25wt％には達していないが、防水性が認められるもの、×…目標の25wt％を大きく超えて、防水性が認められないもの。
【００２７】
また、総合評価は次の通りである。
○…絶乾比重及び吸水率のいずれも○である、△…絶乾比重及び吸水率のいずれも一方が○で他方が△である、×…絶乾比重及び吸水率の少なくとも１つが×である。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表より、本実施例に係る軽量気泡コンクリートパネルによれば、防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩、カプリン酸アミン塩、カプリン酸アルカリ金属塩及びカプリン酸アルカリ土類金属塩のいずれかを含有しているため、吸収率が示すように、防水性についての改善効果が得られることがわかる。
【００３０】
そして、本発明に係る防水剤の添加量を増すことにより、防水性についての改善効果がより顕著になる。一方、防水剤の添加量を増すと消泡作用が強まるが、本発明に係る防水剤によれば、0.12重量部でも絶乾比重の大きな増大が見られず、消泡作用が弱いこともわかる。また、軽量気泡コンクリートパネルの製造において、防水剤の添加タイミングを泡投入後としていることも消泡作用の抑制に役立ち、結果として所望量の気泡孔が形成された軽量気泡コンクリートパネルが得られる。
【００３１】
これに対して、比較例１によれば、防水剤が熱可塑性ポリマーであるため、消泡作用については特に問題はないが、吸収率が50wt％と高く、防水性については問題がある。
【００３２】
比較例２〜４によれば、防水剤がオレイン酸化合物であるため、防水性については問題がないが、絶乾比重が大きく、消泡作用が強い。しかも、防水剤の添加量が0.03重量部と少なく、実施例と同様に防水剤の添加タイミングを泡投入後としても絶乾比重が大きいことは、消泡作用が本発明に係る防水剤と比べて著しく高いことを示している。従って、得られた軽量気泡コンクリートパネルは、気泡孔による所望の軽量さを有していないものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩、カプリン酸アミン塩、カプリン酸アルカリ金属塩及びカプリン酸アルカリ土類金属塩より選ばれたカプリン酸塩を含有しているため、防水性が優れ、かつ気泡孔が良好に形成された軽量気泡コンクリート建材が得られる。
また、軽量気泡コンクリート建材の製造において、防水剤の添加タイミングを泡投入後としていることも消泡作用の抑制に役立っている。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a lightweight cellular concrete building material and a method for producing the same, and can be used for, for example, an autoclave cured cellular concrete (ALC) panel.
[0002]
[Background]
For example, an ALC panel is used as an outer wall panel of a building. This ALC panel is mainly composed of calcareous raw materials such as cement and lime, and siliceous raw materials such as silica sand and silica, and concrete slurry mixed with air bubbles is cast into the mold for molding. After curing and curing, the molded panel is produced by steam curing in an autoclave.
[0003]
Alumina cement is used as the cement to enhance the demoldability. However, since this alumina cement is expensive, the resulting ALC panel and the building using the ALC panel are also expensive.
For this reason, attempts have been made to reduce the proportion of alumina cement in an attempt to reduce the price of the ALC panel. However, in this case, there has been a problem that the waterproof property is lowered.
[0004]
Therefore, a thermoplastic polymer has been conventionally used to compensate for the decrease in waterproofness when the proportion of alumina cement is reduced.
However, the thermoplastic polymer has poor dispersibility in the concrete slurry, and as a result, even when the thermoplastic polymer is added, the decrease in waterproofness when the proportion of alumina cement is reduced cannot be sufficiently compensated.
As waterproofing agents other than the thermoplastic polymer, use of ammonium oleate, amine oleate, sodium oleate, etc. has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The oleic acid compound is not particularly problematic in terms of waterproofness and dispersibility even when the proportion of alumina cement is reduced. However, since the defoaming action is strong during panel production, the ALC obtained by adding the oleic acid compound In some cases, a desired amount of bubble holes was not formed in the panel. An ALC panel with few bubble holes cannot obtain a desired light weight and has poor heat insulation.
[0006]
Then, an object of this invention is to provide the lightweight cellular concrete building material which was excellent in waterproofness, and in which the bubble hole was formed favorably, and its manufacturing method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first invention of the present invention is characterized in that a light-weight cellular concrete building material in which a calcareous raw material and a siliceous raw material are used as main raw materials and in which bubble holes are formed, contains ammonium caprate as a waterproofing agent.
[0008]
The second invention of the present invention is characterized in that a light-weight cellular concrete building material having a pore hole formed using a calcareous raw material and a siliceous raw material as a main raw material, contains a capric acid amine salt as a waterproofing agent.
Among the capric acid amine salts, capric acid triethanolamine salt is preferable.
[0011]
The type of building material is arbitrary such as a panel or a block.
In the present invention, it may be used in combination of the two kinds of capric acid salts.
[0012]
In the first and second inventions, the amount of caprate added varies depending on the type of caprate, but 0.01 to 0.20 when the material excluding caprate in the lightweight cellular concrete building material is 100 parts by weight. Part by weight is preferable, and 0.03 to 0.12 part by weight is more preferable. When the amount of caprate added is less than 0.01 parts by weight, the waterproofing effect is small. Conversely, when the amount added is more than 0.20 parts by weight, the defoaming action becomes stronger, and a lightweight cellular concrete building material with a predetermined specific gravity is obtained. It becomes difficult.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a lightweight cellular concrete building material in which a calcareous raw material and a siliceous raw material are used as main raw materials, and a concrete slurry containing air bubbles is placed in a molding mold and molded. After introducing air bubbles into the inside, a caprate selected from ammonium caprate, amine caprate, alkali metal caprate and alkaline earth metal caprate is added as a waterproofing agent.
The bubble charging method is a so-called preform method in which a bubble liquid containing bubbles is mixed into the slurry before the concrete slurry is placed in the molding mold.
[0014]
[Action]
The caprate that is the waterproofing agent according to the present invention has good dispersibility at the time of concrete slurry preparation, and is uniformly dispersed in the building material, so that good waterproofing can be obtained as a whole building material. Become.
[0015]
In addition, the caprate which is the waterproofing agent according to the present invention has a very low defoaming action during panel manufacture compared to oleate, and after adding bubbles in the concrete slurry, caprate is added. Since it is added, the contact time with the bubbles is shortened, and the defoaming by the waterproofing agent can be reduced as much as possible.
[0016]
【Example】
Example 1
The lightweight cellular concrete panel which is one Example of this invention is demonstrated with the manufacturing method.
First, 4.0 parts by weight of alumina cement as raw materials, 48.0 parts by weight of silica sand, 39.0 parts by weight of Portland cement, and 4.5 parts by weight of gypsum and 4.5 parts by weight of slaked lime as an admixture are put into a mixer, and these raw materials are stirred in the mixer. A concrete slurry was prepared.
[0017]
And during the stirring of the raw material in this mixer, after introducing the bubble liquid containing bubbles into the slurry, 100 parts by weight of the material excluding caprate in the lightweight cellular concrete panel, capric acid which is a waterproofing agent 0.03 part by weight of ammonium salt was added to the slurry. The caprate is preferably added soon after the raw materials are mixed. However, it is necessary to ensure a stirring time in which the waterproofing agent is dispersed substantially uniformly.
[0018]
Next, the concrete slurry mixed with air bubbles is placed in a mold for molding, and after being cured and cured temporarily, the molded panel is placed in an autoclave, 180 ° C., 10 kg / cm ² , 6 hours. The lightweight cellular concrete panel of this example was manufactured by steam curing under the conditions of:
[0019]
Examples 2 and 3
In Example 1, the lightweight cellular concrete panel of each Example was manufactured in the same manner except that only the amount of ammonium caprate was added.
That is, 0.06 parts by weight in Example 2 and 0.12 parts by weight in Example 3.
[0020]
Examples 4-6
In Example 1, capric acid ethanolamine salt was used instead of capric acid ammonium salt, and the amount added was 0.03 parts by weight in Example 4, 0.06 parts by weight in Example 5, and 0.12 parts by weight in Example 6.
[0021]
Examples 7-9
In Example 1, sodium caprate was used instead of ammonium caprate, and the amount added was 0.03 parts by weight in Example 7, 0.06 parts by weight in Example 8, and 0.12 parts by weight in Example 9.
[0022]
Examples 10-12
In Example 1, calcium caprate was used in place of ammonium caprate, and the amount added was 0.03 parts by weight in Example 10, 0.06 parts by weight in Example 11, and 0.12 parts by weight in Example 12.
[0023]
Comparative Examples 1-5
In Example 1, the type and amount of the waterproofing agent were as follows.
That is, in Comparative Example 1, a thermoplastic polymer was used and the addition amount was 1.0 part by weight. In Comparative Example 2, ammonium oleate was used, and the amount added was 0.03 parts by weight. In Comparative Example 3, oleic acid triethanolamine salt was used, and the addition amount was 0.03 parts by weight. In Comparative Example 4, oleic acid sodium salt was used, and the addition amount was 0.03 parts by weight.
In addition, as Comparative Example 5, a lightweight cellular concrete panel to which a waterproofing agent was not added was manufactured.
[0024]
[Measurement and evaluation of absolute dry specific gravity and water absorption]
Measurement and evaluation of absolute dry specific gravity and water absorption were performed for each of the lightweight cellular concrete panels of Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1.
[0025]
For the measurement of the absolute dry specific gravity, a 10 × 10 × 10 (cm) test piece was used, and the specific gravity after the test piece was dried at 105 ° C. for 3 days was measured. The evaluation criteria are as follows.
○… Absolute dry gravity is good at 0.54, △… Absolute dry gravity is normal 0.55, ×… Absolute dry gravity is 0.56, poor.
[0026]
For measuring the water absorption rate, a 10 × 10 × 10 (cm) test piece was used. The test piece was submerged in 3 cm below the water surface for 10 minutes, and the water absorption rate was measured after the entire surface was absorbed. The evaluation criteria are as follows.
○… Achieving the target 25wt% and having good water resistance, △… Not reaching the target 25wt%, but water resistance is recognized, ×… 25wt% of the target It is far beyond water resistance.
[0027]
The overall evaluation is as follows.
○: Both the absolute dry density and the water absorption rate are ○, Δ: Both the absolute dry density and the water absorption rate are one and the other is Δ, ×: At least one of the absolute dry density and the water absorption rate is × is there.
[0028]
[Table 1]

[0029]
From the table, according to the lightweight cellular concrete panel according to the present embodiment, it contains any one of ammonium caprate, amine caprate, alkali metal caprate and alkaline earth metal caprate as a waterproofing agent. Therefore, it can be seen that an improvement effect on waterproofness can be obtained as indicated by the absorption rate.
[0030]
And the improvement effect about waterproofing becomes more remarkable by increasing the addition amount of the waterproofing agent which concerns on this invention. On the other hand, the defoaming effect increases as the addition amount of the waterproofing agent is increased. However, according to the waterproofing agent according to the present invention, no significant increase in absolute dry gravity is observed even at 0.12 parts by weight, and it is also understood that the defoaming effect is weak. . Moreover, in the manufacture of lightweight cellular concrete panels, the timing of adding the waterproofing agent after foaming is also useful for suppressing the defoaming action, and as a result, a lightweight cellular concrete panel having a desired amount of cellular pores is obtained.
[0031]
On the other hand, according to Comparative Example 1, since the waterproofing agent is a thermoplastic polymer, there is no particular problem with respect to the defoaming action, but the absorption rate is as high as 50 wt%, and there is a problem with waterproofing.
[0032]
According to Comparative Examples 2 to 4, since the waterproofing agent is an oleic acid compound, there is no problem with waterproofness, but the absolute dry specific gravity is large and the defoaming action is strong. Moreover, the addition amount of the waterproofing agent is as small as 0.03 parts by weight, and the absolute dry specific gravity is large even after the foaming is performed at the timing of adding the waterproofing agent as in the case of the antifoaming action compared to the waterproofing agent according to the present invention. It is extremely high. Therefore, the obtained lightweight cellular concrete panel does not have the desired lightweight due to the pores.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the capric acid ammonium salt, capric acid amine salt, capric acid alkali metal salt and capric acid alkaline earth metal salt are contained as the waterproofing agent, the waterproof property is excellent. And the lightweight cellular concrete building material in which the bubble hole was formed favorably is obtained.
Moreover, in the manufacture of lightweight cellular concrete building materials, the addition timing of the waterproofing agent is after foaming, which helps to suppress the defoaming action.

Claims

石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡孔が形成された軽量気泡コンクリート建材において、
防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩を含有することを特徴とする軽量気泡コンクリート建材。In the lightweight cellular concrete building material in which the pores are formed using the calcareous raw material and the siliceous raw material as the main raw materials,
A lightweight cellular concrete building material comprising ammonium caprate as a waterproofing agent.

石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡孔が形成された軽量気泡コンクリート建材において、
防水剤としてカプリン酸アミン塩を含有することを特徴とする軽量気泡コンクリート建材。In the lightweight cellular concrete building material in which the pores are formed using the calcareous raw material and the siliceous raw material as the main raw materials,
A lightweight cellular concrete building material containing capric acid amine salt as a waterproofing agent.

石灰質原料とケイ酸質原料を主原料とし、気泡を含むコンクリートスラリーを成形用型枠内に打設して成形する軽量気泡コンクリート建材の製造方法において、
前記コンクリートスラリー中に気泡を投入した後、防水剤としてカプリン酸アンモニウム塩、カプリン酸アミン塩、カプリン酸アルカリ金属塩及びカプリン酸アルカリ土類金属塩より選ばれたカプリン酸塩を添加することを特徴とする軽量気泡コンクリート建材の製造方法。In the manufacturing method of lightweight aerated concrete building material in which a calcareous raw material and a siliceous raw material are used as main raw materials and a concrete slurry containing air bubbles is placed in a molding mold and formed.
After introducing bubbles into the concrete slurry, a caprate selected from ammonium caprate, amine caprate, alkali metal caprate and alkaline earth metal caprate is added as a waterproofing agent. A manufacturing method of lightweight cellular concrete building material.