JPH05163081A - 軽量窯業建材製品 - Google Patents
軽量窯業建材製品Info
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- JPH05163081A JPH05163081A JP3325925A JP32592591A JPH05163081A JP H05163081 A JPH05163081 A JP H05163081A JP 3325925 A JP3325925 A JP 3325925A JP 32592591 A JP32592591 A JP 32592591A JP H05163081 A JPH05163081 A JP H05163081A
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- Japan
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- lightweight
- building material
- weight
- ceramic building
- cement
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-
- 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
- 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
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は軽量窯業建材製品、特に軽量屋根瓦
に関し、軽量で、強度が高く、工業製品として生産性を
高めるために成形容易で、しかも窯業製品として釉薬を
施して焼成することのできる製品である。 【構成】 軽量骨材４５〜７５重量％及びバインダー５
５〜２５重量％からなり、バインダーが、ガラス粉０〜
５０重量％、粘土１０〜６５重量％及びセメント２０〜
８５重量％からなる混合物を成形し、焼成してなること
を特徴とする、軽量窯業建材製品が提供される。
に関し、軽量で、強度が高く、工業製品として生産性を
高めるために成形容易で、しかも窯業製品として釉薬を
施して焼成することのできる製品である。 【構成】 軽量骨材４５〜７５重量％及びバインダー５
５〜２５重量％からなり、バインダーが、ガラス粉０〜
５０重量％、粘土１０〜６５重量％及びセメント２０〜
８５重量％からなる混合物を成形し、焼成してなること
を特徴とする、軽量窯業建材製品が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窯業建材製品、特に軽量
の屋根瓦、タイル、レンガ等の建材製品に関するもので
ある。
の屋根瓦、タイル、レンガ等の建材製品に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】窯業製品は、一般に耐久性、耐熱性に優
れており、その特徴を生かして、古来より広く使用さ
れ、近年出現したプラスチック等の有機合成製品に取っ
て変わられる分野が多くある。しかし、上記特徴はなお
も、有機合成製品では得ることのできないものであり、
窯業製品の代替品は現れていない。一方、窯業製品の欠
点はその重さにある。製品の軽量化の努力は長年、多く
の分野でなされているが、材質や形状等の関係で多々困
難な問題を抱えており、特に建築材料などの構造材料に
関しては、未だに十分な軽量化が図られていない。現
在、簡易軽量化工法や高層ビルの普及につれて、屋根
材、壁材等の軽量化の要求が高まってきており、屋根
材、特に瓦に対する軽量化の要求はプレハブ工法の屋根
材について最近その傾向が強い。しかし、なおもそれに
見合う窯業建材製品は開発されていない。金属板、カラ
ーベスト等の新建材と言われる製品が主流となってい
る。従来、軽量化に関する手法には、窯業素地に特定の
鉱物を添加、焼成して高強度素地を得、製品を薄肉にし
て軽量化する方法や、発泡剤を利用して発泡体にする方
法等がある。従来の屋根瓦の軽量化は、せいぜい４０ｋ
ｇ／ｍ2 程度が限界であり、例えば、プレハブ工法の屋
根材として求められている重量、３０ｋｇ／ｍ2 からみ
て満足できるものでなく、実用化されていないのが現状
である。
れており、その特徴を生かして、古来より広く使用さ
れ、近年出現したプラスチック等の有機合成製品に取っ
て変わられる分野が多くある。しかし、上記特徴はなお
も、有機合成製品では得ることのできないものであり、
窯業製品の代替品は現れていない。一方、窯業製品の欠
点はその重さにある。製品の軽量化の努力は長年、多く
の分野でなされているが、材質や形状等の関係で多々困
難な問題を抱えており、特に建築材料などの構造材料に
関しては、未だに十分な軽量化が図られていない。現
在、簡易軽量化工法や高層ビルの普及につれて、屋根
材、壁材等の軽量化の要求が高まってきており、屋根
材、特に瓦に対する軽量化の要求はプレハブ工法の屋根
材について最近その傾向が強い。しかし、なおもそれに
見合う窯業建材製品は開発されていない。金属板、カラ
ーベスト等の新建材と言われる製品が主流となってい
る。従来、軽量化に関する手法には、窯業素地に特定の
鉱物を添加、焼成して高強度素地を得、製品を薄肉にし
て軽量化する方法や、発泡剤を利用して発泡体にする方
法等がある。従来の屋根瓦の軽量化は、せいぜい４０ｋ
ｇ／ｍ2 程度が限界であり、例えば、プレハブ工法の屋
根材として求められている重量、３０ｋｇ／ｍ2 からみ
て満足できるものでなく、実用化されていないのが現状
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上の点から、本発明
の目的は、軽量で、強度が高く、工業製品として生産性
を高めるために成形容易で、しかも窯業製品として釉薬
を施して焼成することのできる、窯業建材製品を提供し
ようとするものである。
の目的は、軽量で、強度が高く、工業製品として生産性
を高めるために成形容易で、しかも窯業製品として釉薬
を施して焼成することのできる、窯業建材製品を提供し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の手法
とは全く異なる独自の発想により、粘土類とセメントを
成形剤とし、これに軽量骨材と焼結助剤としてのガラス
粉を混入し、上記目的を達成した。
とは全く異なる独自の発想により、粘土類とセメントを
成形剤とし、これに軽量骨材と焼結助剤としてのガラス
粉を混入し、上記目的を達成した。
【０００５】セメントは、成形後焼成して成形品を得る
には適していないことは知られている。一方、セメント
の成形が容易であることも知られている。また、粘土類
は成形剤として従来より使用されてきているが、焼成に
より、セメント製品では得られない強度が得られる。本
発明は、セメントと粘土類の両方の性質を利用し、セメ
ントによる成形性に基づく生産性の向上、粘土類による
強度の維持を図り、更に、軽量化のために、従来の軽量
骨材を用いたものである。
には適していないことは知られている。一方、セメント
の成形が容易であることも知られている。また、粘土類
は成形剤として従来より使用されてきているが、焼成に
より、セメント製品では得られない強度が得られる。本
発明は、セメントと粘土類の両方の性質を利用し、セメ
ントによる成形性に基づく生産性の向上、粘土類による
強度の維持を図り、更に、軽量化のために、従来の軽量
骨材を用いたものである。
【０００６】本発明者等は、鋭意研究の結果、セメント
と粘土類のそれぞれの特質を失わず、軽量骨材の効果を
発揮させる各量の適切な範囲が存在することを見い出し
た。しかし、そのためには、ガラス粉を入れるとよいこ
とも見い出した。すなわち、各原料の好ましい組成範囲
は次のとおりである。 (イ) 軽量骨材 ４５〜７５重量％ バインダー ５５〜２５重量％ からなり、 (ロ) バインダーが ガラス粉 ０〜５０重量％ 粘土 １０〜６５重量％ セメント ２０〜８５重量％ からなる混合物である。これらの範囲外では、それぞれ
得ようとする上記特質が失われる。バインダーとしての
ガラス粉、粘土、セメント三者の組成関係と成形性との
関係を図１に示す。図中太い線で囲まれた範囲が本発明
の範囲である。その範囲を外れると成形不良であった
り、強度不足であったり、焼成中熔融してしまったりし
て、不適格であった。
と粘土類のそれぞれの特質を失わず、軽量骨材の効果を
発揮させる各量の適切な範囲が存在することを見い出し
た。しかし、そのためには、ガラス粉を入れるとよいこ
とも見い出した。すなわち、各原料の好ましい組成範囲
は次のとおりである。 (イ) 軽量骨材 ４５〜７５重量％ バインダー ５５〜２５重量％ からなり、 (ロ) バインダーが ガラス粉 ０〜５０重量％ 粘土 １０〜６５重量％ セメント ２０〜８５重量％ からなる混合物である。これらの範囲外では、それぞれ
得ようとする上記特質が失われる。バインダーとしての
ガラス粉、粘土、セメント三者の組成関係と成形性との
関係を図１に示す。図中太い線で囲まれた範囲が本発明
の範囲である。その範囲を外れると成形不良であった
り、強度不足であったり、焼成中熔融してしまったりし
て、不適格であった。
【０００７】本発明で使用される粘土類は、従来窯業建
材製品に使用されているものは全て使用可能である。本
発明で使用されるセメントは、従来セメント瓦に使用さ
れているものは全て使用可能である。軽量骨材は、軽量
コンクリート等に従来から使用されているものは全て使
用可能である。例えば、天然及び人工発泡骨材、陶磁器
シャモット、火山灰、シラス、抗火石等が使用できる。
更に、本発明では、最近開発された都市廃棄物の焼却灰
から得た軽量骨材が適切である。この軽量骨材は特開平
２−１７５２０４号公報に開示されている。軽量骨材の
粒度は、必ずしも特定されないが、セメントに用いる粗
骨材、細骨材の粒度と同程度のものでよく、一般には−
８０ｍｍ、瓦、タイル、レンガの場合は計上から言って
−５ｍｍで良い。ガラス粉として、フリット、釉薬スラ
ッジ、カレット粉、スラグ等が使用できる。ガラス粉の
使用量は製品の目標品質とガラス粉の種類及び焼成温度
の関係によって適宜きめることができ、例えば、軟化温
度の低いガラス粉は少量の添加で効果があり、焼成温度
を下げるにはガラス効果を多く添加する必要がある。
材製品に使用されているものは全て使用可能である。本
発明で使用されるセメントは、従来セメント瓦に使用さ
れているものは全て使用可能である。軽量骨材は、軽量
コンクリート等に従来から使用されているものは全て使
用可能である。例えば、天然及び人工発泡骨材、陶磁器
シャモット、火山灰、シラス、抗火石等が使用できる。
更に、本発明では、最近開発された都市廃棄物の焼却灰
から得た軽量骨材が適切である。この軽量骨材は特開平
２−１７５２０４号公報に開示されている。軽量骨材の
粒度は、必ずしも特定されないが、セメントに用いる粗
骨材、細骨材の粒度と同程度のものでよく、一般には−
８０ｍｍ、瓦、タイル、レンガの場合は計上から言って
−５ｍｍで良い。ガラス粉として、フリット、釉薬スラ
ッジ、カレット粉、スラグ等が使用できる。ガラス粉の
使用量は製品の目標品質とガラス粉の種類及び焼成温度
の関係によって適宜きめることができ、例えば、軟化温
度の低いガラス粉は少量の添加で効果があり、焼成温度
を下げるにはガラス効果を多く添加する必要がある。
【０００８】本発明の窯業建材製品は、粘土、セメン
ト、ガラス粉及び軽量骨材を調合し、混合し、加水混練
し、成形し、乾燥し、必要に応じ施釉し、焼成すること
により製造することができる。各工程で使用する装置、
条件等は特に限定はない。ただし、焼成温度は、９００
〜１２００℃が好ましい。
ト、ガラス粉及び軽量骨材を調合し、混合し、加水混練
し、成形し、乾燥し、必要に応じ施釉し、焼成すること
により製造することができる。各工程で使用する装置、
条件等は特に限定はない。ただし、焼成温度は、９００
〜１２００℃が好ましい。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を比較例とともに示
す。 例１〜１２ 下記の第１表に示した組成に従って調合し、水を加え
て、モルタルミキサーにて混合し、水分約２０％の混合
物を得、加圧脱水成形機にてＪＩＳＡ５４０２平Ｓ型桟
瓦の形に成形した。成形条件は８０〜１１０ｋｇｆ ／
ｃｍ2であった。瓦の寸法は３６４×３３７×１２ｍｍ
であった。次いで、４日間室温で乾燥した。次いで流し
掛けにより施釉し、電気炉にて第２表に記載の温度で焼
成した。原料としては、軽量骨材は都市廃棄物の焼却灰
から得た人工骨材、ガラス粉はホウ珪酸ガラスの粉末、
粘土は瓦用配合粘土、セメントは普通ポルトランドセメ
ントを用いた。
す。 例１〜１２ 下記の第１表に示した組成に従って調合し、水を加え
て、モルタルミキサーにて混合し、水分約２０％の混合
物を得、加圧脱水成形機にてＪＩＳＡ５４０２平Ｓ型桟
瓦の形に成形した。成形条件は８０〜１１０ｋｇｆ ／
ｃｍ2であった。瓦の寸法は３６４×３３７×１２ｍｍ
であった。次いで、４日間室温で乾燥した。次いで流し
掛けにより施釉し、電気炉にて第２表に記載の温度で焼
成した。原料としては、軽量骨材は都市廃棄物の焼却灰
から得た人工骨材、ガラス粉はホウ珪酸ガラスの粉末、
粘土は瓦用配合粘土、セメントは普通ポルトランドセメ
ントを用いた。
【表１】 上記表の原料構成は、重量％で表してある。
【００１０】作成した瓦の、焼成温度、収縮率、吸水
率、曲げ破壊荷重、重量、成形性、透水性を比較例及び
対照例としてのセメント瓦とともに第２表に示す。
率、曲げ破壊荷重、重量、成形性、透水性を比較例及び
対照例としてのセメント瓦とともに第２表に示す。
【表２】 対照例は市販のセメント瓦である。
【００１１】評価方法は次の通りであった。吸水率及び
曲げ破壊荷重はＪＩＳＡ５４０２により求め、重量は瓦
１枚の重量×坪当たりの瓦の葺き枚数から算出、成形性
は成形時の脱水がセメント瓦と同程度に容易にできるも
のを良しとし、透水性はＪＩＳＡ５４２３により求め
た。
曲げ破壊荷重はＪＩＳＡ５４０２により求め、重量は瓦
１枚の重量×坪当たりの瓦の葺き枚数から算出、成形性
は成形時の脱水がセメント瓦と同程度に容易にできるも
のを良しとし、透水性はＪＩＳＡ５４２３により求め
た。
【００１２】第２表から明らかなように、例１〜７が本
発明の実施例で、現在市販品のセメント瓦とほぼ同等あ
るいはそれ以上の強度を有し、かつ軽量である。例３〜
７は強度面では現在市販品より若干劣るもののＪＩＳ規
格は問題はなく、軽量なものとなっている。特に、例１
及び２が好ましい。例８（比較）は粘土が多すぎて成形
ができない例であり、例９（比較）はフリットが多すぎ
て、焼成中、瓦が軟化変形してしまう例であり、例１０
〜１２（比較）は粘土が添加されないと焼成後の強度が
出ず、透水性があり、瓦として不適当なものになるとい
う例である。
発明の実施例で、現在市販品のセメント瓦とほぼ同等あ
るいはそれ以上の強度を有し、かつ軽量である。例３〜
７は強度面では現在市販品より若干劣るもののＪＩＳ規
格は問題はなく、軽量なものとなっている。特に、例１
及び２が好ましい。例８（比較）は粘土が多すぎて成形
ができない例であり、例９（比較）はフリットが多すぎ
て、焼成中、瓦が軟化変形してしまう例であり、例１０
〜１２（比較）は粘土が添加されないと焼成後の強度が
出ず、透水性があり、瓦として不適当なものになるとい
う例である。
【００１３】
【例１３】本例は本発明によるタイルの製造実施例であ
る。軽量骨材として、磁器質シャモット５８％、ガラス
粉として市販の無鉛フリット１０％、木節粘土１５％、
普通ポルトランドセメント１７％を加えて、モルタルミ
キサーにて混合し、水分約２０％の混合物を得、加圧脱
水成形機にて、９０ｋｇｆ／ｃｍ2の成形圧で、３００
×３００×１５ｍｍのタイルの形に成形した。次いで、
２日間室温で乾燥後、１００℃で５時間強制乾燥を行
い、トンネルキルンにて、最高１０７０℃で１９時間焼
成した。得られたタイルの品質と各原料の構成を第３表
に示す。
る。軽量骨材として、磁器質シャモット５８％、ガラス
粉として市販の無鉛フリット１０％、木節粘土１５％、
普通ポルトランドセメント１７％を加えて、モルタルミ
キサーにて混合し、水分約２０％の混合物を得、加圧脱
水成形機にて、９０ｋｇｆ／ｃｍ2の成形圧で、３００
×３００×１５ｍｍのタイルの形に成形した。次いで、
２日間室温で乾燥後、１００℃で５時間強制乾燥を行
い、トンネルキルンにて、最高１０７０℃で１９時間焼
成した。得られたタイルの品質と各原料の構成を第３表
に示す。
【表３】 上記原料構成は、重量％で表してある。ＪＩＳＡ５２０
９により測定され、十分満足のいく範囲であった。吸水
率は１０％以下であり、曲げ破壊荷重は６ｋｇｆ／ｃｍ
以上あり、ともに満足のいくものであった。
９により測定され、十分満足のいく範囲であった。吸水
率は１０％以下であり、曲げ破壊荷重は６ｋｇｆ／ｃｍ
以上あり、ともに満足のいくものであった。
【００１４】
【例１４】本例は本発明により、レンガを製造した実施
例である。軽量骨材として瓦素地シャモット５０％、ガ
ラス粉として板ガラスカレット２０％、レンガ用配合粘
土９％及び普通ポルトランドセメント２１％を加えた調
合物に、水分２２％になるように、水を加えて、モルタ
ルミキサーにて混合し、加圧脱水成形機にて、成形圧１
１０ｋｇｆ／ｃｍ2 で、２１０×１００×６０ｍｍ寸法
のレンガの形に成形した。次いで、４日間室温で乾燥
後、シャットルキルンにて、最高１１２０℃、３６時間
焼成した。得られたレンガの各原料構成と品質を第４表
に示す。
例である。軽量骨材として瓦素地シャモット５０％、ガ
ラス粉として板ガラスカレット２０％、レンガ用配合粘
土９％及び普通ポルトランドセメント２１％を加えた調
合物に、水分２２％になるように、水を加えて、モルタ
ルミキサーにて混合し、加圧脱水成形機にて、成形圧１
１０ｋｇｆ／ｃｍ2 で、２１０×１００×６０ｍｍ寸法
のレンガの形に成形した。次いで、４日間室温で乾燥
後、シャットルキルンにて、最高１１２０℃、３６時間
焼成した。得られたレンガの各原料構成と品質を第４表
に示す。
【表４】 上記原料構成は、重量％で表してある。ＪＩＳＲ１２５
０により測定され、十分満足のいく範囲であった。吸水
率は１０％以下であり、圧縮破壊荷重は３００ｋｇｆ／
ｃｍ以上あり、ともに満足のいくものであった。
０により測定され、十分満足のいく範囲であった。吸水
率は１０％以下であり、圧縮破壊荷重は３００ｋｇｆ／
ｃｍ以上あり、ともに満足のいくものであった。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、軽量で、強度が高く、工
業製品として生産性を高めるために成形容易で、しかも
窯業製品として釉薬を施して焼成することのできる、窯
業建材製品、特に軽量瓦として極めて優れた特性を有す
るものが得られた。
業製品として生産性を高めるために成形容易で、しかも
窯業製品として釉薬を施して焼成することのできる、窯
業建材製品、特に軽量瓦として極めて優れた特性を有す
るものが得られた。
【図１】バインダーとしてのガラス粉、粘土、セメント
三者の組成関係と成形性との関係を示す図である。
三者の組成関係と成形性との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｄ 1/04 Ａ 9025−2Ｅ
Claims (6)
- 【請求項１】 (イ) 軽量骨材 ４５〜７５重量
％ バインダー ５５〜２５重量％ からなり、 (ロ) バインダーが ガラス粉 ０〜５０重量％ 粘土 １０〜６５重量％ セメント ２０〜８５重量％ からなる混合物を成形し、焼成してなることを特徴とす
る、軽量窯業建材製品。 - 【請求項２】 軽量骨材が、天然及び人工発泡骨材、陶
磁器シャモット、火山灰、シラス、抗火石等である、請
求項１に記載の軽量窯業建材製品。 - 【請求項３】 人工発泡骨材が都市廃棄物の焼却灰から
得た軽量骨材である、請求項２に記載の軽量窯業建材製
品。 - 【請求項４】 ガラス粉が、フリット、釉薬スラッジ、
カレット粉、スラグ等からなる、請求項１に記載の軽量
窯業建材製品。 - 【請求項５】 粘土類が、従来窯業建材製品に使用され
ているもの全てである、請求項１に記載の軽量窯業建材
製品。 - 【請求項６】 セメントが、従来セメント瓦に使用され
ているもの全てである、請求項１に記載の軽量窯業建材
製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325925A JP2624592B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 軽量瓦 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3325925A JP2624592B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 軽量瓦 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163081A true JPH05163081A (ja) | 1993-06-29 |
| JP2624592B2 JP2624592B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=18182128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3325925A Expired - Fee Related JP2624592B2 (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 軽量瓦 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624592B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011256523A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Morio Kawamura | 軽量瓦の製造方法及び軽量瓦並びに軽量タイル |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101447914B1 (ko) * | 2014-06-17 | 2014-10-13 | 주식회사 고령기와 | 폐유약슬러지를 이용한 한식형 그을림 기와 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63252932A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-20 | Nippon Funen Kk | 発泡ガラスボ−ドの製造方法 |
| JPH02208260A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Nippon Steel Corp | 特殊精錬取鍋用高アルミナ質流し込み材 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3325925A patent/JP2624592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63252932A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-20 | Nippon Funen Kk | 発泡ガラスボ−ドの製造方法 |
| JPH02208260A (ja) * | 1989-02-06 | 1990-08-17 | Nippon Steel Corp | 特殊精錬取鍋用高アルミナ質流し込み材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011256523A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Morio Kawamura | 軽量瓦の製造方法及び軽量瓦並びに軽量タイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2624592B2 (ja) | 1997-06-25 |
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