Method for autoclave curing of lightweight cellular concrete
专利汇可以提供Method for autoclave curing of lightweight cellular concrete专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To cure a concrete at a low cost without causing cracking by increasing the temperature and keeping the concrete at a holding temperature while regulating the difference in the thermal expansion displacement ratio between a specific matrix and reinforcing bars in the matrix.
CONSTITUTION: This method for curing a lightweight cellular concrete is to mix portland cement with quick lime, quartzite powder and water, foam the resultant mixture, then cast the foamed mixture into a mold in which reinforcing bars are arranged, provide a matrix, subsequently increase the temperature to 150°C within 60min and then cure the resultant matrix in an autoclave while slowly increasing the temperature from 150°C to a holding temperature (e.g. 180°C) so as to provide ≤0.12% difference in the thermal expansion displacement ratio between the matrix and the reinforcing bars embedded in the matrix. Thereby, the lightweight cellular concrete is produced.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO，下面是Method for autoclave curing of lightweight cellular concrete专利的具体信息内容。
０℃から保持温度まではマトリックスの熱膨張変位率とマトリックス中に埋設される補強用鉄筋の熱膨張変位率との差が０．１２％以下となるように緩やかに昇温することを特徴とする軽量気泡コンクリートのオートクレーブ養生方法。
０分以内で昇温することを特徴とする請求項１又は２に記載のオートクレーブ養生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は建築物の外壁などに使用される軽量気泡コンクリート（以下ＡＬＣという。）パネルを製造する場合、補強用鉄筋の熱膨張によるパネルのクラックの発生を防ぐためのオートクレーブの養生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＬＣは、軽量で断熱性、寸法安定性に優れた建築材料として広く使用されている。 通常、製品の幅は約６００ｍｍ以下のパネルが主体であったが、近年、製品の幅が２．４ｍまでの大型パネルが生産され、
その意匠性や施工性が良好であることから需要も増加している。 製品の幅が約６００ｍｍ以下の普通パネルは、
オートクレーブ養生する際、パネルの長辺小口を下にして立てた状態で高温高圧の蒸気で養生される。 一方、幅が９００ｍｍ以上の大型パネルではパネルの表面または裏面を下にして平置きの状態で養生される。 どちらもオートクレーブで昇温する際に補強用の鉄筋の熱膨張がマトリックス部よりも大きいため、鉄筋が歪んでクラックを発生させ易い。 とくに幅の広い大型パネルでは平置きで養生するため、パネルの動きが拘束されて内部応力の増大につながり、オートクレーブでの養生中にクラックが発生し易い。 これらのパネル内部応力を軽減するため一般的にはオートクレーブの昇温速度を緩やかにしてクラックの発生を回避している。 このためオートクレーブ昇温時間は６００ｍｍ板では約２時間であり、大型パネルでは約３〜６時間と長時間を要している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クラックの発生による低い製品歩留まりを向上させ、かつ、
オートクレーブ養生時間を短縮することにより生産能力を増加させる方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポルトランドセメントを含む石灰質原料と珪酸質原料を水と撹拌混合して、発泡、成形されるマトリックスを、オートクレーブ養生する軽量気泡コンクリートの製造方法において、
該マトリックスの温度を１５０℃まで昇温した後、１５
０℃から保持温度まではマトリックスの熱膨張変位率とマトリックス中に埋設される補強用鉄筋の熱膨張変位率との差が０．１２％以下となるように緩やかに昇温することを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明はＡＬＣのオートクレーブ養生方法において、マトリックスの温度を１５０℃までに昇温し、その後保持温度までは緩やかに昇温することにより、昇温中にマトリックスにクラックを発生することなく昇温時間を短縮することができることを見出したことにある。
即ち、ＡＬＣはオートクレーブ内で水蒸気により昇温される場合、マトリックスの温度が１５０℃付近までは温度上昇に伴い、鉄筋とほぼ同様の熱膨張変位を示し、１
５０℃から保持温度までの昇温速度を緩やかにすると速い場合に比べて、マトリックスの加熱時の膨張変位は大きくなり、このため鉄筋の熱膨張変位率との差が小さくなる。
【０００６】ＡＬＣはセメント、石灰、珪石等の粉末原料を水と撹拌混合して発泡、成形される。 これをオートクレーブで水熱処理してトバモライト結晶と石英を主要構成物とする製品とする。 オートクレーブ養生前まではセメント、石灰、珪石等の主原料と水との反応により珪酸カルシウム水和物であるＣ−Ｓ−Ｈと呼ばれるゲル状物質を生成する。 マトリックスの温度が約１５０℃になるまではこのＣ−Ｓ−Ｈのゲルが加熱により膨張するため、補強用鉄筋と同程度の高い膨張を示すものと思われる。 １５０℃以上ではトバモライト結晶の生成に伴い、
昇温に伴い膨張するものの、熱膨張変位率は大きく低下して鉄筋との膨張差が大きくなってマトリックスに引っ張り応力を発生し、この引っ張り応力がマトリックスの引っ張り応力を越えるとクラックが発生する。 この１５
０℃以上でのマトリックスの熱膨張変位率低下を抑制する方法を鋭意検討した結果この温度範囲での昇温時間を長くするとマトリックスの熱膨張変位率低下を抑制できることを見いだした。 従って、マトリックスと鉄筋の膨張差が無くなるように１５０℃付近までは急速に昇温し、その後従来と同程度の昇温速度にするとクラックを発生しないで昇温時間を短縮できる。
【０００７】本発明において、製品の幅が約６００ｍｍ
以下の普通パネルでは、マトリックスの温度が１５０℃
までは３０分以下で昇温することが好ましい。 ３０分を超えると昇温時間短縮の効果が少なくなるからである。
そして１５０℃から保持温度（１８０℃）までは、マトリックスの熱膨張変位率と補強用鉄筋の熱膨張変位率との差が０．１２％以下となるように３０分以上かけて昇温することが好ましい。 ３０分未満ではクラックが発生し易くなるからである。 この方法により昇温時間も大幅に短縮することができる。
【０００８】本発明において、製品の幅が約９００ｍｍ
以上の大型パネルでは、マトリックスの温度が１５０℃
までは６０分以下で昇温することが好ましく、１５０℃
から保持温度（１８０℃）までは、補強用鉄筋の熱膨張変位率に対し０．１０％以下となるように４０分以上かけて昇温することが好ましく、普通パネルと同様にクラックの発生防止および昇温時間の短縮が達成できる。
【０００９】
（実施例１）ポルトランドセメント３０重量部、生石灰粉末５重量部、珪石粉末６５重量部と水６７重量部を撹拌混合し、アルミニウム粉末０．０６重量部添加し、発泡させた後補強用鉄筋を配置した幅１５０ｃｍ長さ６０
０ｃｍ深さ６０ｃｍの型枠に鋳込んだ。 半硬化した状態のマトリックスを製品の幅６０ｃｍ長さ３００ｃｍ厚さ１０ｃｍとなるように切断し、３０枚のマトリックスを得た後オートクレーブに挿入した。 オートクレーブ内の昇温スケジュールは表１に示すように、オートクレーブ内の温度が１５０℃までは昇温時間を１０分、２０分、
３０分、１２０分に設定し、１５０℃から保持温度の１
８０℃までは、昇温時間を７０分、６０分、５０分、４
０分、３０分、２０分に設定し蒸気養生した。
【００１０】１８０℃で保持した後、降圧し、オートクレーブから取り出し、３０枚の製品についてクラックの有無を観察した。 クラック有無の判別は、３０枚ともクラックが全く認められない場合をクラック無し、３０枚中一箇所以上クラックが認められる場合をクラック有りとした。 その結果を表１に示す。
【００１１】マトリックスの熱膨張変位率は、前記と同様に原料を配合し、撹拌混合し、発泡させた後、歪ゲージを配設した幅４ｃｍ長さ１６ｃｍ深さ４ｃｍの型枠に鋳込み、半硬化した状態のマトリックスをオートクレーブに挿入し、次いで表１に示すように、オートクレーブ内の温度、昇温時間を設定し、蒸気養生したときのマトリックスの歪値から求めた。 オートクレーブ昇温前の常温（ｔ o ℃）でのマトリックス状態を基準にして、所定の温度（ｔ℃）での歪値Ｅ、歪ゲージの測定長Ｌとするとマトリックスの熱膨張変位率Ｓは次の式から求められる。 Ｓ＝（Ｅ／Ｌ）×１００（％）
【００１２】また、使用した鉄筋の熱膨張率が２０℃から１８０℃まではほぼ一定で１．２６×１０ -5であるので、オートクレーブ昇温前の常温（ｔ o ℃）での補強用鉄筋を基準にして、所定の温度（ｔ℃）での補強用鉄筋の熱膨張変位率Ｆは次の式から求められる。 Ｆ＝１．２６×１０ -5 ×（ｔ−ｔ o ）×１００（％） オートクレーブ内の温度が１５０℃及び１８０℃のときのマトリックスと補強用鉄筋の熱膨張変位率の膨張差（Ｓ−Ｆ）の値を求めた。 その結果を表１に示す。
【００１３】表１より１５０℃から保持温度１８０℃までの昇温時間を３０分未満にするとマトリックスと補強用鉄筋の膨張差が０．１２％を超えるので製品にクラックが発生することが分かる。 また、常温から１５０℃までは昇温時間を３０分以下であってもマトリックスと補強用鉄筋の膨張差が小さく、このため、昇温時間を短縮することができる。
【００１４】（実施例２）ポルトランドセメント２７重量部、生石灰粉末７重量部、珪石粉末６６重量部と水６
７重量部を撹拌混合し、アルミニウム粉末０．０６重量部添加し発泡させた後、補強用鉄筋を配置した幅２４０
ｃｍ長さ４００ｃｍ深さ１２５ｍｍの型枠に鋳込んだ。
同様に実施して１０枚のマトリックスを得た後、オートクレーブに挿入した。 オートクレーブ内の昇温スケジュールは表２に示すようにオートクレーブ内の温度が１５
０℃までは昇温時間を１６０分、１５０分、６０分、５
０分、３０分、２０分、１０分に設定し、１５０℃から保持温度の１８０℃までは昇温時間を６０分、４０分、
３０分に設定し、蒸気養生した。
【００１５】１８０℃で保持した後、降圧し、オートクレーブから取り出し、１０枚の製品について、実施例１
と同様にクラックの有無を観察した。 その結果を表２に示す。
【００１６】また、実施例１と同様にしてマトリックスの熱膨張変位率を測定した。
【００１７】また、使用した鉄筋の熱膨張率が２０℃から１８０℃までで１．２８×１０ -5であること以外は実施例１と同様にして補強用鉄筋の熱膨張変化率及びマトリックスと補強用鉄筋の膨張差の値を求めた。 その結果を表２に示す。
【００１８】表２より１５０℃から保持温度１８０℃までの昇温時間を４０分未満にするとマトリックスと補強用鉄筋の膨張差が０．１０％を超えるので製品にクラックが発生することが分かる。 また、常温から１５０℃までは昇温時間が４０分以下であってもマトリックスと補強用鉄筋の膨張差が小さく、このため昇温時間を短縮することができる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、オートクレーブでの昇温時間を１５０℃までは急速に昇温し、その後緩やかに昇温することにより、昇温中に製品にクラックを発生することなく昇温時間を大幅に短縮できる。 このため、オートクレーブを増設することなく生産量を増加でき、供給能力の増加と生産コストの低減が可能になる。
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