建材用パーライト及びそれを混入したモルタル組成物
【課題】セメントに混入することにより耐凍害性に優れたモルタル組成物になる建材用パーライトを提供する。
【解決手段】本発明の建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とする。単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌであることが好ましく、浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％であることが好ましい。この建材用パーライトを混入したセメントを含むモルタル組成物は、耐凍害性に優れたものになるため、ボードに成型することが好ましい。
【解決手段】本発明の建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とする。単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌであることが好ましく、浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％であることが好ましい。この建材用パーライトを混入したセメントを含むモルタル組成物は、耐凍害性に優れたものになるため、ボードに成型することが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁、ボード等の建材の骨材として用いる建材用パーライト及びそれを混入したモルタル組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、壁、ボード等の建材の軽量化を図るためには、例えば、セメント中にパーライトなどの軽量骨材を混入することが行われていた。
しかし、セメント中にパーライトなどの軽量骨材を混入すると、モルタル中に空隙が多数でき、水分が浸入しやすくなり、耐凍害性が著しく低下する問題が生じていた。
【０００３】
そこで、セメントに、大粒径の中空粒状パーライト及び繊維物質に水を加えて成形し、しかる後養生硬化させることを特徴とする耐凍害性に優れた軽量セメント製品の製造方法が開発されている（下記特許文献１参照）。
また、ガラス粉に所定の添加率で発泡剤を添加して得られた原料混合物を成型し、得られた成型体を７５０℃超乃至８５０℃未満の温度雰囲気下での焼成により発泡させた耐凍害性軽量建材であって、嵩比重が１．０以上２．０以下であることを特徴とする耐凍害性軽量建材が開発されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−８６４７７号公報
【特許文献２】特開２００５−８２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにパーライトなどの軽量骨材を混入したモルタル組成物は、耐凍害性を向上させるべく開発が進められており、本発明者は、鋭意研究した結果、従来と比較して耐凍害性に優れたモルタル組成物を開発した。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、セメントに混入することにより耐凍害性に優れたモルタル組成物にすることができる建材用パーライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の建材用パーライトをセメントに混入したモルタル組成物は、耐凍害性の優れたものになる。
これは、大きい粒子間の空隙に小さな粒子が入り込み、空隙を小さくし、水分がモルタル組成物中に浸入しにくくなるためであると考えられる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態の建材用パーライトを説明する。ただし、本発明の範囲は、この実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の一実施形態の建材用パーライト（以下、本建材用パーライトという。）は、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とするものである。
【００１１】
本建材用パーライトは、真珠岩などの天然ガラスを発泡させたものであり、パーライト原料を粉砕、乾燥、予熱、焼成などして製造することができる。
【００１２】
本建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０、好ましくは８．０〜２１．０である。
粒径比を上記範囲にするには、焼成条件を調整することにより行うことができる。
【００１３】
本建材用パーライトは、単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌ、特に０．１５ｋｇ／Ｌ〜０．２０ｋｇ／Ｌであるのが好ましい。
単位容積重量を上記範囲にするには、温度をかければ発泡して軽くなることなどを考慮して焼成条件を調整することにより行うことができる。
なお、単位容積重量は、ＪＩＳ Ａ５００７に準拠して測定することができる。
【００１４】
本建材用パーライトは、浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％、特に６５ｖｏｌ％〜７５ｖｏｌ％であるのが好ましい。
浮水率を上記範囲にするには、ムラなく焼成することにより浮水率が上がることなどを考慮して焼成条件を調整することにより行うことができる。
なお、浮水率は、例えば、下記実施例に示すように測定することができる。
【００１５】
本建材用パーライトは、平均粒径Ｄ５０（Ｗ）が、５０μｍ〜５００μｍ、特に２５０μｍ〜３５０μｍであるのが好ましい。
平均粒径Ｄ５０（Ｗ）を上記範囲にするには、焼成条件を調整することにより行うことができる。
【００１６】
本建材用パーライトをセメントに混入してモルタル組成物を作製できる。
【００１７】
上記モルタル組成物は、他にパルプなどを含ませることができる。
【００１８】
上記モルタル組成物は、建材として、内壁、外壁などに用いることができ、塗布して用いることやボードに成型して用いることもできる。
ボードにする場合は、プレス圧４６ｋｇ／ｃｍ２〜９５ｋｇ／ｃｍ２にてプレス成型することができる。
より具体的には、例えば、上記モルタル組成物０．１４５ｋｇを、直径１０ｃｍの金型に流し込み、適宜のプレス圧でプレス成型し、この成型体を１０５℃で１２時間オートクレーブ養生することによりボードを作製できる。
このようなプレス圧でボードを作製することにより、耐凍害性に優れたボードになる。
【００１９】
本発明の建材用パーライトをセメントに混入したモルタル組成物は、耐凍害性の優れたものになる。
凍害性は、モルタル組成物の水分吸収量及び空隙の大きさの影響が大きいものと考えられ、大きい空隙の方が水分を吸収しやすく、凍結しやすいものと考えられる。
本発明の建材用パーライトは、粒径比Ｄ９５／Ｄ１０を７．５〜２５．０にしたため、これを混入したモルタル組成物は、大きい空隙に小さな粒子が入り込み、空隙を小さくし、水分がモルタル組成物中に浸入しにくくなるため耐凍害性が向上するものと考えられる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の一実施例を説明する。但し、本発明の範囲は、この実施例に限定されるものではない。
【００２１】
試料１〜１７の建材用パーライトとして、下記表１に示すパーライトを用いた。
試料１〜１７は、原料として真珠岩を用い、これをスーパーサンダーで粉砕し、乾燥機で１００〜２００℃で乾燥させ、３００℃〜８００℃で１〜３分予熱し、８００℃〜１２００℃で焼成して作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
各物性値は、以下のように測定した。
粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）及び平均粒径Ｄ５０（Ｗ）は、目開き２．３８μｍ、１．１９μｍ、０．５９、０μｍ．２９７、０μｍ．１４９、０μｍ．０７４μｍの篩を使用したロータップ篩分機（ヤマト科学社製）で５分間篩過した後のそれぞれの留分から算出した。
【００２４】
単位容積重量（ＬＤ）は、ＪＩＳ Ａ５００７に準拠して測定した。
【００２５】
浮水率（ｖｏｌ％）は、以下の手順１〜５で測定し、以下の式１より算出した。
１．クローシリンダーに水９０ｍｌを入れる。
２．試料１．５ｇを上記クローシリンダーに入れる。
３．撹拌棒で浮水物を右回転２０回、左回転２０回攪拌する。
４．浮水物の上端が１００ｍｌになるように水を追加する。
５．水平な場所で２時間放置し、浮水物と沈殿物の量を目盛り単位で読み取る。
【式１】
【００２６】
【００２７】
上記試料１〜１７をセメントに混入してモルタル組成物１〜１７を作製した。
各モルタル組成物１〜１７は、セメント５９ｇに対して、試料１〜１７の各パーライトを４７ｇ、水を３８ｇ、パルプを０．５ｇ配合して混錬して作製した。
【００２８】
各モルタル組成物１〜１７、０．１４５ｋｇを、φ１０ｃｍの金型に流し込み、下記表２に示すプレス圧でプレス成型し、この成型体を、オートクレーブ養生して厚さ１６ｍｍのボード１〜１７を作製した。オートクレーブ養生は、常温から３時間かけて１６５℃に昇温させ、１２時間その温度で保持し、その後自然放冷した。
【００２９】
上記ボード１〜１７を用いて耐凍害性テストを行った。
耐凍害性テストは、各ボード１〜１７を、−２０℃で２時間気中に放置し、その後、２０℃で１時間水中に放置することを１サイクルとし、１サイクルごとに欠けの発生がないか目視で確認し、最大４００サイクル行った。このテストを各ボードについて２回行った。
【００３０】
このテストの結果から、劣化率を以下の式２で算出した。欠け発生サイクルは、２回の平均値を用いた。
【式２】
【００３１】
【００３２】
上記テストの結果を、下記表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
（結果）
欠け発生サイクルが２回の試験とも３００回以上、かつ、劣化率が０．０４０未満のものを耐凍害性が良好と判定した。
試料１〜８は耐凍害性が良好であり、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０である建材用パーライトを混入したモルタル組成物から作製したボードは、耐凍害性が優れていることが確認できた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁、ボード等の建材の骨材として用いる建材用パーライト及びそれを混入したモルタル組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、壁、ボード等の建材の軽量化を図るためには、例えば、セメント中にパーライトなどの軽量骨材を混入することが行われていた。
しかし、セメント中にパーライトなどの軽量骨材を混入すると、モルタル中に空隙が多数でき、水分が浸入しやすくなり、耐凍害性が著しく低下する問題が生じていた。
【０００３】
そこで、セメントに、大粒径の中空粒状パーライト及び繊維物質に水を加えて成形し、しかる後養生硬化させることを特徴とする耐凍害性に優れた軽量セメント製品の製造方法が開発されている（下記特許文献１参照）。
また、ガラス粉に所定の添加率で発泡剤を添加して得られた原料混合物を成型し、得られた成型体を７５０℃超乃至８５０℃未満の温度雰囲気下での焼成により発泡させた耐凍害性軽量建材であって、嵩比重が１．０以上２．０以下であることを特徴とする耐凍害性軽量建材が開発されている（下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−８６４７７号公報
【特許文献２】特開２００５−８２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにパーライトなどの軽量骨材を混入したモルタル組成物は、耐凍害性を向上させるべく開発が進められており、本発明者は、鋭意研究した結果、従来と比較して耐凍害性に優れたモルタル組成物を開発した。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、セメントに混入することにより耐凍害性に優れたモルタル組成物にすることができる建材用パーライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の建材用パーライトをセメントに混入したモルタル組成物は、耐凍害性の優れたものになる。
これは、大きい粒子間の空隙に小さな粒子が入り込み、空隙を小さくし、水分がモルタル組成物中に浸入しにくくなるためであると考えられる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態の建材用パーライトを説明する。ただし、本発明の範囲は、この実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の一実施形態の建材用パーライト（以下、本建材用パーライトという。）は、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０であることを特徴とするものである。
【００１１】
本建材用パーライトは、真珠岩などの天然ガラスを発泡させたものであり、パーライト原料を粉砕、乾燥、予熱、焼成などして製造することができる。
【００１２】
本建材用パーライトは、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０、好ましくは８．０〜２１．０である。
粒径比を上記範囲にするには、焼成条件を調整することにより行うことができる。
【００１３】
本建材用パーライトは、単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌ、特に０．１５ｋｇ／Ｌ〜０．２０ｋｇ／Ｌであるのが好ましい。
単位容積重量を上記範囲にするには、温度をかければ発泡して軽くなることなどを考慮して焼成条件を調整することにより行うことができる。
なお、単位容積重量は、ＪＩＳ Ａ５００７に準拠して測定することができる。
【００１４】
本建材用パーライトは、浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％、特に６５ｖｏｌ％〜７５ｖｏｌ％であるのが好ましい。
浮水率を上記範囲にするには、ムラなく焼成することにより浮水率が上がることなどを考慮して焼成条件を調整することにより行うことができる。
なお、浮水率は、例えば、下記実施例に示すように測定することができる。
【００１５】
本建材用パーライトは、平均粒径Ｄ５０（Ｗ）が、５０μｍ〜５００μｍ、特に２５０μｍ〜３５０μｍであるのが好ましい。
平均粒径Ｄ５０（Ｗ）を上記範囲にするには、焼成条件を調整することにより行うことができる。
【００１６】
本建材用パーライトをセメントに混入してモルタル組成物を作製できる。
【００１７】
上記モルタル組成物は、他にパルプなどを含ませることができる。
【００１８】
上記モルタル組成物は、建材として、内壁、外壁などに用いることができ、塗布して用いることやボードに成型して用いることもできる。
ボードにする場合は、プレス圧４６ｋｇ／ｃｍ２〜９５ｋｇ／ｃｍ２にてプレス成型することができる。
より具体的には、例えば、上記モルタル組成物０．１４５ｋｇを、直径１０ｃｍの金型に流し込み、適宜のプレス圧でプレス成型し、この成型体を１０５℃で１２時間オートクレーブ養生することによりボードを作製できる。
このようなプレス圧でボードを作製することにより、耐凍害性に優れたボードになる。
【００１９】
本発明の建材用パーライトをセメントに混入したモルタル組成物は、耐凍害性の優れたものになる。
凍害性は、モルタル組成物の水分吸収量及び空隙の大きさの影響が大きいものと考えられ、大きい空隙の方が水分を吸収しやすく、凍結しやすいものと考えられる。
本発明の建材用パーライトは、粒径比Ｄ９５／Ｄ１０を７．５〜２５．０にしたため、これを混入したモルタル組成物は、大きい空隙に小さな粒子が入り込み、空隙を小さくし、水分がモルタル組成物中に浸入しにくくなるため耐凍害性が向上するものと考えられる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の一実施例を説明する。但し、本発明の範囲は、この実施例に限定されるものではない。
【００２１】
試料１〜１７の建材用パーライトとして、下記表１に示すパーライトを用いた。
試料１〜１７は、原料として真珠岩を用い、これをスーパーサンダーで粉砕し、乾燥機で１００〜２００℃で乾燥させ、３００℃〜８００℃で１〜３分予熱し、８００℃〜１２００℃で焼成して作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
各物性値は、以下のように測定した。
粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）及び平均粒径Ｄ５０（Ｗ）は、目開き２．３８μｍ、１．１９μｍ、０．５９、０μｍ．２９７、０μｍ．１４９、０μｍ．０７４μｍの篩を使用したロータップ篩分機（ヤマト科学社製）で５分間篩過した後のそれぞれの留分から算出した。
【００２４】
単位容積重量（ＬＤ）は、ＪＩＳ Ａ５００７に準拠して測定した。
【００２５】
浮水率（ｖｏｌ％）は、以下の手順１〜５で測定し、以下の式１より算出した。
１．クローシリンダーに水９０ｍｌを入れる。
２．試料１．５ｇを上記クローシリンダーに入れる。
３．撹拌棒で浮水物を右回転２０回、左回転２０回攪拌する。
４．浮水物の上端が１００ｍｌになるように水を追加する。
５．水平な場所で２時間放置し、浮水物と沈殿物の量を目盛り単位で読み取る。
【式１】
【００２６】
【００２７】
上記試料１〜１７をセメントに混入してモルタル組成物１〜１７を作製した。
各モルタル組成物１〜１７は、セメント５９ｇに対して、試料１〜１７の各パーライトを４７ｇ、水を３８ｇ、パルプを０．５ｇ配合して混錬して作製した。
【００２８】
各モルタル組成物１〜１７、０．１４５ｋｇを、φ１０ｃｍの金型に流し込み、下記表２に示すプレス圧でプレス成型し、この成型体を、オートクレーブ養生して厚さ１６ｍｍのボード１〜１７を作製した。オートクレーブ養生は、常温から３時間かけて１６５℃に昇温させ、１２時間その温度で保持し、その後自然放冷した。
【００２９】
上記ボード１〜１７を用いて耐凍害性テストを行った。
耐凍害性テストは、各ボード１〜１７を、−２０℃で２時間気中に放置し、その後、２０℃で１時間水中に放置することを１サイクルとし、１サイクルごとに欠けの発生がないか目視で確認し、最大４００サイクル行った。このテストを各ボードについて２回行った。
【００３０】
このテストの結果から、劣化率を以下の式２で算出した。欠け発生サイクルは、２回の平均値を用いた。
【式２】
【００３１】
【００３２】
上記テストの結果を、下記表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】
（結果）
欠け発生サイクルが２回の試験とも３００回以上、かつ、劣化率が０．０４０未満のものを耐凍害性が良好と判定した。
試料１〜８は耐凍害性が良好であり、粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０である建材用パーライトを混入したモルタル組成物から作製したボードは、耐凍害性が優れていることが確認できた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０である建材用パーライト。
【請求項２】
単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌである請求項１に記載の建材用パーライト。
【請求項３】
浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％である請求項１又は２に記載の建材用パーライト。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の建材用パーライトをセメントに混合したモルタル組成物。
【請求項５】
請求項４に記載のモルタル組成物をプレス圧４６ｋｇ／ｃｍ２〜９５ｋｇ／ｃｍ２でプレス成型して作製したボード。
【請求項１】
粒径比（Ｄ９５／Ｄ１０）が７．５〜２５．０である建材用パーライト。
【請求項２】
単位容積重量（ＬＤ）が０．１２ｋｇ／Ｌ〜０．２２ｋｇ／Ｌである請求項１に記載の建材用パーライト。
【請求項３】
浮水率が５０ｖｏｌ％〜９０ｖｏｌ％である請求項１又は２に記載の建材用パーライト。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の建材用パーライトをセメントに混合したモルタル組成物。
【請求項５】
請求項４に記載のモルタル組成物をプレス圧４６ｋｇ／ｃｍ２〜９５ｋｇ／ｃｍ２でプレス成型して作製したボード。
【公開番号】特開２０１１−２３６０９７（Ｐ２０１１−２３６０９７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１０５５５（Ｐ２０１０−１１０５５５）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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