具优异的抗弯强度和抗压强度的水泥类捏练成型制品及其制造方法技术

一种具有高抗弯强度的水泥硬化制品，该水泥硬化制品系由水硬性粉末原料和潜在水硬性微粉、水及必要时的细集料作实质性的捏练而成的成型硬化制品，其特征在于，在产生于该成型硬化制品的结构中的硅酸钙水合物中，形成三聚物以上的硅酸阴离子，所述制品的抗压强度一般在１０００ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］以上，同时，其抗弯强度在１５０ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］以上。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由具优异的抗弯强度和抗压强度的水泥类捏练物形成的成型制品及其制造方法，本专利技术在于提供一种新颖制品的用途开发及可用于形成便利的建筑物或构筑物等的砂浆或泥浆及混凝土制品及其较佳的制造技术，所述成型制品在具有优异的抗压强度的同时，也显示了优异的抗弯强度的特性，从而，由该制造技术可由较薄、且重量较轻的水泥类成形制品形成所需的构件。用水泥类捏炼物成型的水泥浆或砂浆及混凝土制品，今日已被广泛用于各种土木建筑目的。也即，作为这种土木建筑用的材料，虽然使用金属、木材或合成树脂及玻璃等多种材料，但在这些材料中，由上述砂浆或混凝土成型的制品占主要地位，它在各方面的使用是不可缺少的。即，这种水泥浆或灰浆及混凝土成型的水泥类制品具有优异的抗压强度，也具有优异的耐腐蚀性能等，因而广泛被用于基础施工、外墙施工或屋面施工等，发挥着在其它材料中所无法得到的特性。特别是，该水泥类制品中的水泥与其它金属或合成树脂等相比，成本低得多，且可由天然出产的砂、石子和水而方便地制得。该水泥类制品即因其成本低廉而具有决定性的优点。如上所述的砂浆或混凝土成型的水泥类制品虽然具有成本低和抗压强度优异的优点，这在其它的金属类材料上是无法得到的，但其抗弯强度或抗拉强度却很低，即，其砂浆或水泥浆制品的抗弯强度通常低至100kgf/cm2以下，从而使该水泥类制品的应用不能不受到很大的限制。因此，为了提高如上所述的水泥浆，砂浆或混凝土所形成的水泥类制品的强度，已有人作了各种研究。近期有代表性的方法正如特公昭63—13956号公报上所载的方法。根据该公报记载，混合水泥粉料，使附着于细集料上的液体含量(一次水)限于极小范围内，在细集料粒子表面形成致密的水泥粉料的光泽状态，再对该混合料添加捏练水(二次水)进行捏练，由此得到经捏练后的流动成型性，被细集料粒显眼的水泥粉料因遇捏练水而成为具优异滑动性的粒子，以大致紧密的粘接状态成型，由此得到相应的成型后的强度。然而，用上述方法所得到的抗压强度的最大值如该说明书中表8所示，充其量为800kgf/cm2。至于其抗弯强度，则在该文中并未指示任何可提高其强度的技术措施，如同在上述抗压强度的表中同时表明的那样，实际抗弯强度为70一115kgf/cm2，并没有超出以往的一般技术水平。另外，据报导，为了提高水泥类制品的抗弯强度，使用了混合进合成树脂的方法，得到了所谓“树脂混凝土”(レジンコクリ-ト)，其抗弯强度达到1000kgf/cm2或1000kgf/cm2以上。然而，在该方法中，提高抗弯强度主要依靠掺进去的合成树脂的质量及用量，这是理所当然的。这样的制品与通常的水泥制品有着根本的不同。而且，掺进去合成树脂的产品成本昂贵，失去了水泥制品的基本特性。另外，这种掺进合成树脂的捏练物，其流动成型性能差，很难获得如通常水泥制品所能达到的理想的水泥类制品。此外，对于上述水泥类制品，采用了各种高压釜进行养护。该高压釜养护系用超过100℃的高温高压饱和蒸汽进行的养护，即通常在180～200℃(压力为10—15kgf/cm2)的温度(其压力条件)范围内进行养护。高压釜养护的制品须以水泥、石灰及适量的二氧化硅质材料为其主要材料。将由这些材料组成的水硬性捏炼物如在高压釜100—200℃中，以10—15kgf/cm2的高压养护，则相应于石灰(CaO)和二氧化硅材料的摩尔比之大小，可得到的生成物与在常压下湿润养护的水合物不同。如CHS(1)的微晶凝胶体，雪硅钙石、二钙硅酸盐的水合物(C2SH)，αC2SH，Ca(OH)2等。由上述高压釜养护所得的生成物根据石灰(CaO)和二氧化硅(SiO2)的摩尔比不同，或是共存，或是单独存在，并可作如下推测。①如CaO为SiO2的1～2倍以上，因CaO多于SiO2，则石灰过剩，αC2SH与Ca(OH)2或雪硅钙石分别共存，强度降低。②如CaO在SiO2的0.7倍之下，则二氧化硅过剩，虽然也生成了稳定的雪硅钙石，但是，未反应的二氧化硅作为集料按原样残留下来。③如CaO在SiO2的0.7—1倍的范围内，则只生成雪硅钙石，此为最理想的状态。然而，根据本专利技术者等人的研究，可以确认，这种用高压釜养护的水泥制品，如对通常使用波特兰水泥的混凝土的高压釜养护的场合，大致相当于上述①的情况，由于其中αC2SH及Ca(OH)2增多，雪硅钙石生成较少，因而无法期待其抗压强度及抗弯强度的增加，有时反而减少。另外，在这类水泥制品中，因抗弯强度较低，如前所述，铁条、钢筋、焊接的线材网状物、铁丝网、钢丝网及其它增强材料的同时掺用便成为必不可少，特别是，常常组合使用如上所述的增强材料。这些增强材料的组合使用等又使制造的工时数增加，当然也使材料成本上升，最终又大大损害了作为水泥类制品所特有的成本低廉的优点。也有在捏练物自身中掺用钢纤维，其它增强用纤维材料或树脂类的其它增强材料，但这样也同样导致成本上升，工时增加，特别是组合使用上述的增强材料二层、三层或三层以上，这样就将不得不牺牲低成本这一基本优点，而且也不可避免制品的成型性和致密性等有恶化的倾向。如上所述的水泥类制品不得不做成又厚又重，其耐腐蚀性和低成本性具有卓越的优势，这点已为人所共知。然而，该水泥类制品的实际适用范围受到限制，尽管有如上的突出优点，也有无法在大范围内广泛利用的缺点。为了获得一定的抗弯强度，所需截面积须作得很大，必然耗用大量材料，使构件重量不得不增大并大型化。因此，又必须要对该水泥类制品构件配合以或掺用一定量的钢筋或增强用的线材以及增强用的纤维材料，以提高其原来的较低的抗弯强度。这样一来，如此相当数量的钢筋及增强线材的配周或增强纤维材料的掺用自然提高了工时及材料费用；另外，使捏练调节困难，同时也损害了制品的成型性和填充性，进而，使该水泥类制品作为其重要特性的低成本性大量丧失。再者，为了工业生产上述水泥类制品，用于建造混凝土建筑物，众所周知，必须使用模板(架)，而使用如层板那样的混凝土模板是不可缺少的。近年来，随着林业资源的枯竭，从节省资源、缩短工时，省力化等任一方面考虑，可以说，使用上述层板也是不利的。即，在确实必须采用这种模板(架)时，用砂浆或混凝土制的模板(架)取代层板模，则只要在其中灌入混凝土等即可成为构筑物，至少，无需技术熟练的操作工进行脱模作业，这是理想的，且是显而易见的。但是，用以往技术制成砂浆模板(架)时，往往把模板架不得不制得既厚，且具相当重量，事实上，模板(架)使用是不适合的。另外，如上述砂浆或混凝土的水泥类制品在遇到高热时，其强度性能大幅度降低。特别是，其抗弯强度减低至一半甚至三分之一，其抗压强度和弹性模量也会减低一半左右。例如，虽然涂复色釉能提供优异美观的制品，然而，仍不能批量化地生产该制品，这也是众所周知的。因此，本专利技术的目的是，确切解决如上所述的水泥类制品中存在的课题。本专利技术者们为克服上述水泥类成型制品的抗弯强度低的缺点，进行了多次的深入研究。结果得知，在水泥水合生成物中，对于和硬化体的强度显现特别有较深关系的硅酸钙水合物的性质及生成时期添加二氧化硅微粉，并进行养护，由此方法可得到具高抗弯强度的水泥硬化制品，从而完成了本专利技术。下面，本专利技术中的抗压强度及抗弯强度皆为1—4周(星期)(使用期限、材料使用龄期、龄期)的强度，有时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：园田博己，加贺规矩男，仁田龙雄，远山雅一，大泽清八，加藤和已，
申请(专利权)人：三智商事株式会社，
类型：发明
国别省市：