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JPH0811700B2 - Method for producing a hardened cemented plate having a dense surface and having gloss and light reflectivity - Google Patents
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JPH0811700B2 - Method for producing a hardened cemented plate having a dense surface and having gloss and light reflectivity - Google Patents

Method for producing a hardened cemented plate having a dense surface and having gloss and light reflectivity

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JPH0811700B2
JPH0811700B2 JP30371391A JP30371391A JPH0811700B2 JP H0811700 B2 JPH0811700 B2 JP H0811700B2 JP 30371391 A JP30371391 A JP 30371391A JP 30371391 A JP30371391 A JP 30371391A JP H0811700 B2 JPH0811700 B2 JP H0811700B2
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fine powder
frp
hardened
water
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本出願の発明は、繊維強化プラス
チック(以下FRPという)を微粉末にし、それを骨材
として利用した板状セメント硬化体の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention of the present application relates to a method for producing a plate-like cement hardened body using fiber-reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) as fine powder and using it as an aggregate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガラス繊維などの強化材で補強されたF
RPは、優れた性質を有していることから、多くの分野
で用いられており、その使用量及び生産量は今後益々増
加する傾向にある。FRPは、高強度と高耐久性を有す
るので、不用となった場合に、破砕の困難性や難分解性
が問題になる。そして廃棄された船艇やボート、ヨット
などの大型成形物、あるいは自動車や民生用成形物、あ
るいは製作段階に発生したトリミングカスや不良品など
は、FRPが優れた難破壊性を有することから、破砕や
分解に困難をともない、その廃棄処理に苦慮しているの
が現状である。特に、漁船やボートなどの大型の漁業廃
棄物は、それらがしばしば放置されるために、環境破壊
を引き起こし、社会問題になっている。このような現状
に鑑み、環境破壊や公害防止の点からも、FRP廃棄物
を資源として再利用することが考えられるが、FRP廃
棄物を資源として有効に利用するためには、まず切断、
粉砕などによって粒状、粉末状または微粉末状にするこ
とが必要である。しかし、現在の先端技術をもってして
も、FRPを微粉末にすることは極めて困難であった
が、本発明者の一人は、鋭意努力の結果、平均粒径数μ
m程度の微粉末を1時間当たり100kgも製造できる
装置の開発に成功した。(特願平3−126957号)
この装置によって作られた、FRPの平均粒径がミクロ
ン単位で1桁の数値の微粉末(以下FRP微粉末とい
う)を、走査電子顕微鏡で観察すると、一部には30μ
m程度の比較的大きな粉末もあったが、大部分は4〜5
μm程度であったさらに電子顕微鏡の倍率を高くして観
察すると、1μm程度あるいはそれ以下のものも多数認
められた。微粉末中のガラス繊維も、大部分は微粉末に
なっているが、一部に繊維の形態を保持しているものも
認められた。ガラス繊維の切断面を走査電子顕微鏡で観
察したところ、極めて鋭利な刃物で瞬時に切断されたこ
とを示していた。微粉末状になったFRPのリサイクル
に関しては、本発明者らによって数々の研究が行われ、
その一つとして、FRP微粉末を、大量に使用できるの
は土木・建築関係であるので、セメントやコンクリート
系材料の骨材としてのリサイクルを研究した。その結
果、本発明者はそれら材料の骨材である砂、軽量砂、軽
石の一部を、FRPの微粉末に置き換えてセメント系材
料の作成を検討したところ、セメント二次製品、コンク
リートブロック、ALCなどの骨材としてFRP微粉末
を使用できることがわかった。(特願平2−61080
号)
2. Description of the Related Art F reinforced with a reinforcing material such as glass fiber
Since RP has excellent properties, it is used in many fields, and its usage and production tend to increase more and more in the future. Since FRP has high strength and high durability, the difficulty of crushing and the difficulty of decomposing become problems when it is not used. Since large-sized molded products such as discarded ships, boats, and yachts, automobiles and consumer-use molded products, and trimming scraps and defective products generated in the manufacturing stage, FRP has excellent destructibility, At present, it is difficult to crush and disassemble, and it is difficult to dispose of it. In particular, large-scale fishery wastes such as fishing boats and boats are often left unattended, causing environmental damage and becoming a social problem. In view of such a current situation, it may be possible to reuse FRP waste as a resource from the viewpoints of environmental destruction and pollution prevention. However, in order to effectively use FRP waste as a resource, first, disconnection,
It is necessary to pulverize it into particles, powder or fine powder. However, even with the current advanced technology, it was extremely difficult to make FRP into a fine powder, but one of the inventors of the present invention, as a result of diligent efforts, has an average particle size of several μm.
We have succeeded in developing a device that can produce 100 kg of fine powder of about 100 m per hour. (Japanese Patent Application No. 3-126957)
The average particle size of FRP produced by this device is micro
Fine powder with a single-digit number in units (hereinafter referred to as FRP fine powder)
The U), when observed by a scanning electron microscope, in part 30μ
There were some relatively large powders of about m, but most of them were 4-5.
When the electron microscope was observed at a higher magnification of about 1 μm, a large number of particles of about 1 μm or less were observed. As for the glass fibers in the fine powder, most of them were fine powders, but some of them retained the morphology of the fibers. Observation of the cut surface of the glass fiber with a scanning electron microscope showed that it was instantaneously cut with a very sharp blade. A number of studies have been carried out by the present inventors on the recycling of fine powder FRP,
As one of them, a large amount of FRP fine powder can be used for civil engineering and construction, so I studied recycling of cement and concrete materials as aggregate. As a result, the present inventor examined the production of cement-based materials by replacing sand, lightweight sand, and a part of pumice, which are aggregates of those materials, with fine powder of FRP, and a secondary cement product, a concrete block, It has been found that FRP fine powder can be used as an aggregate for ALC and the like. (Japanese Patent Application No. 2-61080
issue)

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本出願の発明は、セメ
ント系材料の骨材としてのFRP微粉末の利用を検討し
た結果、光沢を有する平滑平面をもつセメント系材料の
製造に成功したものである。セメント系材料は、優れた
機械的特性をもつことから、建築構造物用の素材として
古くから使用されている。さらに、建材として利用され
る場合には、機械的強度だけでなく外観的にも美麗であ
ることが要求される。また、建材の表面は、着色できる
ことや、凹凸などの模様のつけられることなどが必要で
ある。これらの点に対処するために、高分子系塗料を、
塗布あるいは吹きつけたり、また焼成したタイルを貼付
けしたり、模様をもつ型枠を押しつけたりしている。本
発明者は、これらの建築材料と同程度あるいはそれ以上
の機械的特性並びに表面性状をもつものが、FRPのリ
サイクルによって製作できるかを研究した結果この開発
に成功したのである。特に、焼成したタイルに匹敵する
表面性状を有するセメント凝結板、即ち板状セメント硬
化体を開発したのである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention of the present application has succeeded in producing a cement-based material having a glossy smooth flat surface as a result of studying the use of FRP fine powder as an aggregate of the cement-based material. is there. Cement-based materials have long been used as materials for building structures because they have excellent mechanical properties. Further, when it is used as a building material, it is required to have beautiful appearance as well as mechanical strength. In addition, the surface of the building material needs to be colored and have a pattern such as unevenness. In order to deal with these points, polymer-based paint,
It is applied or sprayed, pasted with fired tiles, and pressed with a formwork having a pattern. The present inventor succeeded in this development as a result of researching whether or not those having mechanical properties and surface properties equivalent to or higher than these building materials can be produced by recycling FRP. In particular, a cement setting board having a surface texture comparable to that of fired tiles, that is, a cemented board cement has been developed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本出願の表面が緻密で、
光沢と光反射性を有する板状セメント硬化体の製造方法
は、セメントに、対セメント重量比で5〜70%のFR
の平均粒径がミクロン単位で1桁の数値の微粉末と、
塩化カルシウムを主とした混和剤を添加した水とを加え
て混練し、硬化させるものである。
[Means for Solving the Problems] The surface of the present application is dense,
The method for producing a hardened cemented plate having gloss and light reflectivity is as follows.
Fine powder with an average particle size of P of one digit in micron units ,
The water is added with water containing an admixture mainly containing calcium chloride, and the mixture is kneaded and cured .

【0005】[0005]

【作用】本出願の板状セメント硬化体の製造方法によれ
ば、セメントに対セメント重量比で5〜70%のFRP
微粉末と、塩化カルシウムを主とした混和剤を添加した
水とを加えて混練し、硬化させるため、焼成処理を全く
施すことなく、表面が緻密で、光沢と光反射性を有し、
撥水性をもった、タイル等として広く利用できる板状セ
メント硬化体を容易に製造することができる。
According to the production process of the working of the present application has a plate-like hardened cement, 5 to 70% against cement weight cement FRP
Fine powder and admixture mainly consisting of calcium chloride were added
Since it is kneaded by adding water and cured , the surface is dense, has gloss and light reflectivity without any baking treatment.
It is possible to easily manufacture a plate-like cement hardened body having water repellency and widely used as a tile or the like.

【0006】[0006]

【実施例】本出願の発明の一実施例について説明する。
まず、対セメント重量比で前記所定範囲のFRP微粉末
と白セメントとを混合し、その中に所定量の水を加えて
セメントペーストを作り、それを型枠中に流し込んで凝
結させる。使用する型枠表面は、できるだけ鏡面研磨し
た表面をもつことが必要である。また、加える水の中に
は、セメントペーストの流動性を高めることや、凝結速
度を調節するための各種混和剤(無機系、有機系)を添
加しておくことも重要な要素となる。そのための混和剤
には、各種混和剤(急結剤、高性能減水剤など)を用い
る。混和剤を用いなくても平滑な表面は作れるが、上記
の混和剤を用いることによって、セメント硬化体の表面
は、より光沢をもつようになる。セメント硬化体の表面
を更に高密度にするには、セメントペーストを型枠中に
流し込み、真空ポンプで脱気することも重要である。型
枠に流し込み、脱型した後には、水中で養生する。場合
によっては、型枠のまま気中で養生する。特に光沢のあ
る緻密な表面を形成するためには、1〜10℃程度の低
温下の気中に保持することが望ましい。養生期間は、1
日〜14日、望ましくは2日〜7日である。この方法で
製造したFRP微粉末含有セメント硬化体の表面は、平
滑で光反射性を有し、また、おぼろげながらではある
が、鏡のように周囲の状況を写すこともできた。この表
面に、油性インクで字あるいは絵などを描いても容易に
拭き取ることが可能であった。さらに、このFRP微粉
末含有セメント硬化体の表面上に水を滴下してもしみ込
むこともなく、球形をした水滴のままであった。その際
のセメント硬化体表面と水との接触角は、120〜14
0°であった。従来のセメント硬化体の場合、滴下した
水滴は瞬時にしてセメント硬化体の中に吸収されること
と比べれば、極めて緻密になっていることがわかる。こ
のような表面状態をもつFRP含有セメント硬化体の表
面状況を、走査電子顕微鏡で観察したところ、平滑、緻
密で、顕微鏡の焦点を合わせるのが困難な程であった。
通常のセメント硬化体の場合には、20〜30μm程度
の大きな結晶が生成していたが、本発明によって製造し
たFRP微粉末含有セメント硬化体はサブμm以下の微
粒子の集合した態様を示した。また、緻密な表面状態を
もつFRP含有セメント硬化体のX線回折分析を行った
が、混和剤の有無、製造条件に関わらず、いずれの場合
も同一であった。作られた板状のFRP微粉末含有セメ
ント硬化体の強度は、(1)水―セメント比、(2)F
RP含有率によって大きく影響された。水―セメント比
は、製造時の作業性に大きく作用し、それが小さい場合
には両者の混練ができない。それが大きな場合には作ら
れたFRP微粉末含有セメント硬化体の強度が低くな
る。そして、後者のFRP微粉末含有量は、強度と作業
性の両方に作用する。従ってセメント硬化体の強度をど
の程度必要とするかによって、FRP微粉末含有量及び
水の使用量は、決定されることになる。低温度の気中で
養生させたセメント硬化体の機械的強度は、常温の水中
で養生した場合よりも低くなる。その点を改善するに
は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ビニロン繊
維、その他の各種繊維で補強することである。これらの
繊維で補強することは、FRP微粉末含有セメント硬化
体表面の光沢や緻密さを低下させることにはならない。
また、繊維で強化したセメント材料の破壊形態は、セメ
ント系材料に一般的に見られる最大荷重から一気に破壊
する脆性的な破壊ではなく、タフネスをもつように改善
された。そして、破壊形態の制御は、使用する繊維の形
態(例えば、チョップドストランド、ミルドフアイバ
ー、フエルト、マット、ストランド、メッシュ、織物な
ど)あるいは繊維の種類や添加量などで可能である。炭
素繊維不織布で強化したFRP微粉末含有セメント硬化
体の一例では、19MPaの曲げ強度を示した。一般
に、焼成したタイルは、目的に応じて種々の物があり、
嵩密度は3g/cm程度、曲げ強度は25〜50MP
a程度である。従って、FRP微粉末含有セメント硬化
体でも炭素繊維などの繊維含有量を増やすことや、メッ
シュなどの繊維を用いることによって、焼成したタイル
と同程度あるいはそれ以上の強度を実現することは、そ
れほど困難なことではない。また、セメントペースト中
に顔料を添加して、FRP微粉末含有セメント硬化体を
着色することも可能である。更に、FRP微粉末は見か
け比重が0.5程度であるので、製造される板状セメン
ト硬化体は、FRP微粉末の含有率を高めることによっ
て軽量化をはかることが可能である。
EXAMPLE An example of the invention of the present application will be described.
First, the FRP fine powder and white cement in the above-mentioned predetermined range with respect to the weight ratio of cement and white cement are mixed, and a predetermined amount of water is added thereto to make a cement paste, which is poured into a mold to be set. The formwork surface used should have a mirror-polished surface as much as possible. It is also an important factor to add various admixtures (inorganic or organic) for increasing the fluidity of the cement paste and adjusting the setting rate to the water to be added. As the admixture for that purpose, various admixtures (quick-setting agents, high-performance water reducing agents, etc.) are used. Although a smooth surface can be produced without using an admixture, the surface of the hardened cement product becomes more glossy by using the above-mentioned admixture. In order to further increase the density of the surface of the hardened cement product, it is also important to pour the cement paste into the mold and degas it with a vacuum pump. After pouring into the mold and demolding, cure in water. Depending on the case, the formwork is cured in the air. In order to form a particularly glossy and dense surface, it is desirable to keep it in the air at a low temperature of about 1 to 10 ° C. Curing period is 1
Days to 14 days, preferably 2 to 7 days. The surface of the hardened cement containing FRP fine powder produced by this method had a smooth and light-reflecting surface, and although it was vague, it was possible to take a picture of the surrounding environment like a mirror. Even if a character or a picture was drawn on this surface with oil-based ink, it could be easily wiped off. Further, even if water was dropped onto the surface of the hardened cement containing FRP fine powder, it did not soak into the surface, and remained as spherical water drops. The contact angle between the surface of the hardened cement and water at that time is 120 to 14
It was 0 °. It can be seen that, in the case of the conventional cement hardened body, compared to the fact that the dropped water droplets are instantly absorbed in the cement hardened body, it is extremely dense. When the surface condition of the FRP-containing cement hardened product having such a surface condition was observed with a scanning electron microscope, it was smooth and dense, and it was difficult to focus the microscope.
In the case of an ordinary cement hardened product, large crystals of about 20 to 30 μm were formed, but the FRP fine powder-containing cement hardened product produced according to the present invention showed a mode in which fine particles of sub-μm or less were aggregated. Further, an X-ray diffraction analysis of a hardened FRP-containing cement having a dense surface condition was performed, and it was the same in all cases regardless of the presence or absence of the admixture and the production conditions. The strength of the plate-shaped hardened cement containing FRP fine powder is (1) water-cement ratio, (2) F
It was greatly affected by the RP content. The water-cement ratio has a great effect on workability during production, and if it is small, the two cannot be mixed. When it is large, the strength of the hardened cement containing FRP fine powder is low. And the latter FRP fine powder content acts on both strength and workability. Therefore, the FRP fine powder content and the amount of water used will be determined depending on how much strength of the hardened cement is required. The mechanical strength of the hardened cement body cured in the air at a low temperature is lower than that when cured in water at room temperature. In order to improve that point, it is necessary to reinforce with carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, vinylon fiber and other various fibers. Reinforcing with these fibers does not reduce the gloss and the denseness of the surface of the hardened cement containing FRP fine powder.
Moreover, the fracture morphology of the fiber-reinforced cement material was improved to have toughness rather than the brittle fracture that bursts from the maximum load generally found in cementitious materials. The control of the fracture mode is possible by the form of the fiber to be used (for example, chopped strand, milled fiber, felt, mat, strand, mesh, woven fabric, etc.) or the type and addition amount of the fiber. An example of a hardened cement containing FRP fine powder reinforced with a carbon fiber nonwoven fabric showed a bending strength of 19 MPa. Generally, there are various types of fired tiles depending on the purpose,
Bulk density is about 3 g / cm 3 , bending strength is 25-50MP
It is about a. Therefore, it is not so difficult to achieve the same or higher strength as the fired tile by increasing the fiber content such as carbon fiber and using the fiber such as mesh even in the hardened cement containing FRP fine powder. Not really. It is also possible to add a pigment to the cement paste to color the FRP fine powder-containing cement hardened product. Furthermore, since the apparent specific gravity of FRP fine powder is about 0.5, the manufactured plate-like cement hardened product can be made lightweight by increasing the content of FRP fine powder.

【0007】次に、本出願の発明を具体的な実施例によ
って詳細に説明する。
Next, the invention of the present application will be described in detail with reference to specific examples.

【第1実施例】白色ポルトランドセメントに所定量のF
RP微粉末を加え、両者を充分に混合した。この場合の
FRP添加量は、セメント重量1.0部の0.2部,
0.4部,0.6部,0.8部及び1.0部であった。
この混合物に、混練可能な最小量の水を加えて充分に攪
拌し、セメントペーストを作った。使用した水量は、夫
々セメント重量の0.7部,0.9部,1.3部,1.
5部及び1.7部であった。添加した水の中に、所定量
の無機系の塩化カルシウムを主とした混和剤をあらかじ
め添加しておいた。この場合の水/混和剤は15であっ
た。このセメントペーストを型枠(3.6cm×6.6
cm×0.5cm)中に流し込み硬化させた。1日後に
脱型し、2週間水中養生してFRP微粉末含有セメント
硬化体を作った。比較のために、混和剤を添加しないF
RP微粉末含有セメント硬化体も同時に作製した。セメ
ント板の表面状況は、目視による光沢・緻密度の判定、
水の滴下による浸透速度試験などによって評価した。水
浸透試験は、駒込ピペットから、水を一滴(0.05c
c)落とし、全てしみ込むまでの時間を測った。水がし
み込まなかった場合は、「なし」と評価した。それらの
結果を表1に示す。作られたFRP微粉末含有セメント
硬化体の表面は、混和剤を使用することによって光沢を
示すようになった。また、使用した水の量が増えると、
表面の緻密度は低下した。水の浸透速度は、混和剤の有
無によって大きな違いがあった。混和剤を加えたセメン
ト硬化体では、水が全くしみ込まなかったのに、混和剤
を入れない通常のセメント系材料の場合には、すぐにし
み込んだ。水の浸透速度は、硬化体表面に存在する細孔
量に関係しているので、混和剤を添加した場合のFRP
微粉末含有セメント硬化体の表面が、より緻密な構造を
形成していることがわかる。
[First Embodiment] White Portland cement with a predetermined amount of F
RP fine powder was added, and both were thoroughly mixed. In this case, the amount of FRP added is 0.2 parts of the cement weight of 1.0 part,
It was 0.4 part, 0.6 part, 0.8 part, and 1.0 part.
A minimum amount of water that can be kneaded was added to this mixture, and the mixture was sufficiently stirred to prepare a cement paste. The amount of water used was 0.7 parts, 0.9 parts, 1.3 parts, 1.
5 parts and 1.7 parts. A predetermined amount of an inorganic calcium chloride-based admixture was added in advance to the added water. The water / admixture in this case was 15. Apply this cement paste to the formwork (3.6 cm x 6.6
(cm x 0.5 cm), and cured. After 1 day, it was demolded and cured in water for 2 weeks to prepare a hardened cement containing FRP fine powder. For comparison, F without addition of admixture
A cement hardened product containing RP fine powder was also prepared at the same time. The surface condition of the cement board can be visually evaluated for gloss and density,
It was evaluated by a permeation rate test by dropping water. For water penetration test, use a drop of water (0.05c
c) It was dropped, and the time until it soaked in everything was measured. When the water did not soak, it was evaluated as “none”. The results are shown in Table 1. The surface of the prepared hardened cement containing FRP fine powder became glossy by using the admixture. Also, as the amount of water used increases,
The surface density was reduced. The water permeation rate varied greatly depending on the presence or absence of the admixture. Water did not soak into the hardened cement mixture containing the admixture, but in the case of a normal cement-based material containing no admixture, it did so. Since the water permeation rate is related to the amount of pores present on the surface of the cured product, the FRP when an admixture is added
It can be seen that the surface of the hardened cement containing fine powder forms a more dense structure.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】[0009]

【第2実施例】白色ポルトランドセメントにFRP微粉
末及び混練可能な最小量の水を加え、両者を充分に混合
して、セメントペーストを作った。この場合のFRP添
加量及び使用した水量は、表2に示した。添加した水の
中には所定量の無機系の塩化カルシウムを主とした混和
剤をあらかじめ添加しておいた。(水/混和剤 15)
このセメントペーストを型枠(3.6cm×6.6cm
×0.5cm)中に流し込み、1日後に脱型し、2週間
水中養生してセメント硬化板を作った。比較のために、
混和剤を添加しないFRP微粉末含有セメント硬化板も
同時に作製した。作られたFRP微粉末含有セメント硬
化板の嵩密度、曲げ強度、ヤング率及び比強度を測定
し、その結果を表2に示す。FRP微粉末の含有量が増
すに従って、嵩密度及び曲げ強度は低下する傾向を示し
た。これは添加する水の量が増えたことによるものであ
る。また、混和剤を添加しても機械的特性には、違いは
見られなかった。しかし、FRP微粉末をセメント重量
の20%加えても、その曲げ強度は15MPaを示し
た。この場合の比強度(曲げ強度/嵩密度)は、FRP
微粉末を添加しない場合に比べて20%も向上した。
Second Example FRP fine powder and a minimum amount of water that can be kneaded were added to white Portland cement, and both were thoroughly mixed to prepare a cement paste. The amount of FRP added and the amount of water used in this case are shown in Table 2. A predetermined amount of an inorganic calcium chloride-based admixture was added in advance to the added water. (Water / Admixture 15)
Form this cement paste into a mold (3.6 cm x 6.6 cm
× 0.5 cm), and after 1 day, it was demolded and cured in water for 2 weeks to prepare a cement-hardened board. For comparison,
A cement hardened board containing FRP fine powder without adding an admixture was also prepared at the same time. The bulk density, bending strength, Young's modulus, and specific strength of the produced FRP fine powder-containing cement hardened plate were measured, and the results are shown in Table 2. The bulk density and bending strength tended to decrease as the content of the FRP fine powder increased. This is because the amount of added water increased. Further, no difference was observed in mechanical properties even when the admixture was added. However, even when 20% of the cement weight was added with FRP fine powder, the bending strength thereof was 15 MPa. The specific strength (flexural strength / bulk density) in this case is FRP.
It was improved by 20% as compared with the case where no fine powder was added.

【0010】[0010]

【表2】 [Table 2]

【0011】[0011]

【第3実施例】FRP微粉末含有セメント凝結物の内部
構造をより緻密にするには、セメントペーストを真空脱
気し、ペースト中の気泡を除去することが必要であるの
で、この点について検討した。白色ポルトランドセメン
トにFRP微粉末及び混練可能な最小量の水を加え 、
両者を充分に混合してセメントペーストを作った。この
場合のFRP添加量及び使用した水量は、セメント重量
の0.05部と0.4部であった。添加した水の中には
所定量の無機系の塩化カルシウムを主とした混和剤をあ
らかじめ添加しておいた。この場合の水/混和剤比は1
5であった。このセメントペーストを型枠(3.6cm
×6.6cm×0.5cm)中に流し込んだ後、真空デ
シケーター中に入れ、真空ポンプで5分間吸引してセメ
ントペーストを脱気し、硬化させた。1日後に脱型し、
2週間水中養生してセメント硬化体を作った。比較のた
めに、混和剤を添加しないFRP微粉末含有セメント硬
化体も同時に作製した。作られたFRP微粉末含有セメ
ント硬化体の嵩密度及び機械的特性を表3に示す。真空
脱気処理を行っても、FRP微粉末含有セメント硬化体
の嵩密度及び曲げ強度にあまり違いは見られなかった
が、表面の光沢度、緻密度、光反射性は、より向上し
た。また、FRP微粉末を添加した硬化体の方が、表面
硬さは向上した。しかし、焼成したタイルに比べると光
の反射性はやや欠けていたので、更に緻密にするために
次の第4実施例に示す実験を行った。
[Third Example] In order to make the internal structure of the FRP fine powder-containing cement condensate more dense, it is necessary to vacuum deaerate the cement paste and remove the air bubbles in the paste. did. Add FRP fine powder and the minimum amount of water that can be mixed to white Portland cement,
Both were thoroughly mixed to make a cement paste. In this case, the amount of FRP added and the amount of water used were 0.05 parts and 0.4 parts by weight of the cement. A predetermined amount of an inorganic calcium chloride-based admixture was added in advance to the added water. The water / admixture ratio in this case is 1
It was 5. Form this cement paste into a mold (3.6 cm
(× 6.6 cm × 0.5 cm), the mixture was placed in a vacuum desiccator, and the cement paste was sucked for 5 minutes by a vacuum pump to deaerate and harden the cement paste. I removed the mold one day later,
It was cured in water for 2 weeks to prepare a hardened cement. For comparison, an FRP fine powder-containing cement hardened product containing no admixture was also prepared at the same time. Table 3 shows the bulk density and mechanical properties of the prepared hardened cement containing FRP fine powder. Even when the vacuum deaeration treatment was performed, no significant difference was observed in the bulk density and bending strength of the FRP fine powder-containing cement hardened product, but the surface glossiness, compactness, and light reflectivity were further improved. Further, the surface hardness was improved in the cured product to which the FRP fine powder was added. However, since the light reflectivity was slightly lacking as compared with the fired tile, the experiment shown in the following fourth example was conducted in order to make it more dense.

【0012】[0012]

【表3】 [Table 3]

【0013】[0013]

【第4実施例】FRP/セメントを0.1及び0.2、
水/セメント(W/C)を0.4、水/混和剤比を10
としてセメントペーストを作り、充分に攪拌してから型
枠中に流し込んだ。これらセメント硬化体を水中(15
℃、50℃)あるいは気中(5℃、15℃)で養生し
て、セメント硬化体を作った。作製したFRP微粉末含
有セメント硬化体の表面状態は、FRP微粉末の含有量
に関わらず、水中養生した場合よりも気中養生したもの
の方が、15℃の気中で養生したものよりも5℃の冷蔵
庫中で養生したものの方が、夫々より緻密な表面状態を
示した。作られたセメント硬化体の表面状態を走査電子
顕微鏡で観察したところ、平滑・緻密で、混和剤無添加
の場合に見られる大きな結晶は、全く見当たらず、サブ
μm以下の微粒子の集合した様子であった。これらセメ
ント硬化体のX線回折分析を行ったところ、混和剤の有
無、製造条件に関わらず、いずれの場合も同一であっ
た。しかし、上記の条件で作製したタイル調の表画をも
つFRP微粉末含有セメント硬化体は、低温での気中養
生のために、その曲げ強度は8MPaと低いので、この
点を改善するために各種繊維による強化をはかった。
[Fourth Embodiment] 0.1 and 0.2 of FRP / cement,
Water / cement (W / C) 0.4, water / admixture ratio 10
As a cement paste, the mixture was thoroughly stirred and then poured into a mold. These cement hardened bodies are treated in water (15
C., 50.degree. C.) or air (5.degree. C., 15.degree. C.) for curing to prepare a hardened cement. The surface condition of the hardened cement containing FRP fine powder produced was 5 in the air-cured one than in the water-cured one, regardless of the content of the FRP fine powder. The ones that were aged in a refrigerator at ℃ showed a denser surface condition. When observing the surface condition of the hardened cement product with a scanning electron microscope, no large crystals were found that were smooth and dense, and no admixture was added. there were. When X-ray diffraction analysis was performed on these cement hardened products, they were the same in all cases regardless of the presence or absence of the admixture and the production conditions. However, the FRP fine powder-containing cement hardened product having the tile-like surface image produced under the above conditions has a low bending strength of 8 MPa because it is cured in air at a low temperature. Therefore, in order to improve this point, It was reinforced with various fibers.

【0014】[0014]

【第5実施例】FRP/セメントを0.1、水/セメン
ト(W/C)を0.4、水/混和剤比を10としてセメ
ントペーストを作った。この中に炭素繊維不織布(厚さ
0.3mm,目付33g/m、PAN系)6枚をつけ
こみ、充分にしみ込ませてから型枠(3.6cm×6.
6cm×0.5cm)中に積層した。真空デシケーター
中に入れて脱気した後、これらのFRP微粉末含有セメ
ント硬化体を冷蔵庫気中(5℃)で養生した。比較のた
めに炭素繊維を入れないFRP微粉末含有セメント硬化
体も、同条件で作製した。作製したFRP微粉末含有セ
メント硬化体の嵩密度及び機械的特性を表4に示す作ら
れたFRP微粉末含有セメント硬化体中の炭素繊維含有
量は、約2%であった。炭素繊維不織布を添加しても、
作られたFRP微粉末含有セメント硬化体の表面状態は
変わることなく、焼成したタイル相当の緻密さ、光沢、
光反射性、無吸水性を示した。そして、炭素繊維で補強
することによりFRP微粉末含有セメント硬化体の曲げ
強度は、19MPaになり、無添加の2.4倍にも達し
た。また、FRP微粉末含有セメント硬化体の破壊形態
は、炭素繊維を配置することによって著しく異なった。
炭素繊維不織布を入れない場合には、典型的な脆性破壊
であったが、炭素繊維不織布を入れることによって、F
RP微粉末含有セメント硬化体は二つに分断されること
なく高いタフネスを示した。
[Fifth Embodiment] A cement paste was prepared with FRP / cement at 0.1, water / cement (W / C) at 0.4, and water / admixture ratio of 10. Six carbon fiber non-woven fabrics (thickness 0.3 mm, basis weight 33 g / m 2 , PAN system) were put in this, and after sufficiently impregnating, a form (3.6 cm × 6.
6 cm × 0.5 cm). After being placed in a vacuum desiccator and deaerated, these FRP fine powder-containing cement hardened bodies were cured in a refrigerator air (5 ° C.). For comparison, a hardened cement containing FRP fine powder containing no carbon fiber was also prepared under the same conditions. The bulk density and mechanical properties of the prepared hardened cement of FRP fine powder containing cement are shown in Table 4. The carbon fiber content in the hardened cement of FRP fine powder containing cement was about 2%. Even if carbon fiber nonwoven fabric is added,
The surface condition of the hardened cement containing FRP fine powder does not change, and the denseness, luster, and equivalent to that of fired tiles.
It showed light reflectivity and no water absorption. The reinforcing strength of the FRP fine powder-containing cement hardened body became 19 MPa by reinforcing with the carbon fiber, which was 2.4 times that of the additive-free bending strength. Further, the fracture mode of the hardened cement containing FRP fine powder was remarkably different depending on the arrangement of the carbon fibers.
When the carbon fiber non-woven fabric was not added, the brittle fracture was typical.
The cement hardened product containing RP fine powder showed high toughness without being divided into two parts.

【0015】[0015]

【表4】 [Table 4]

【0016】[0016]

【発明の効果】以上のように、本出願はFRP廃棄物を
資源として再利用し、表面が緻密で、光沢と光反射性を
有する板状セメント硬化体、いわゆる焼成したタイルと
同様の表面性状を有する新材料を開発したものである。
本発明によって作られた光沢平面をもつセメント硬化体
は、硬度が高く緻密で細孔のない撥水性をもった表面を
有している。このような表面をもつものは、セメント硬
化体の内部への水の浸透が避けられるので、厳寒地で頻
繁に発生する、浸透した水が凍結し、それが膨張してセ
メント構造物を破壊する凍結融解現象の防止に役立つ。
また、酸性雨による社会的問題が多数発生し始めている
がこの問題の一つに、セメント構造物の内部にしみ込ん
だ酸性雨水が、セメント硬化体を浸食し、構造物の強度
を低下させることがある。しかし、本発明によれば、水
がしみ込み難いことや、骨材となっているFRP微粉末
が耐薬品性に富むことから、従来のセメント系建材より
も、酸性雨に対して強固になる。更にFRP微粉末の見
かけ比重が0.5程度であるので、FRP微粉末の含有
率を高めることによって、軽量なセメント系建材を提供
することができる。一方、凍結融解や酸性雨に対して強
い建材であるタイルは、粘土とその他の添加物とを混練
し、その表面に釉薬をかけ、それを1300℃の高温下
で30時間から70時間もかけて焼成し、ガラス層を形
成した物である。従って、それに要するエネルギー経費
は莫大なものになり、コスト高になることは避けられな
い。それに対し、FRPのリサイクルを目指した本発明
のFRP微粉末含有セメント硬化体は、セメント系材料
の表面性状を、硬く緻密で光沢をもち、光を反射できる
ようになすとともに、無焼成であることから製造時にエ
ネルギーが不用であり、省エネルギーに貢献し、極めて
低コストで製造することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present application reuses FRP waste as a resource, has a dense surface, and has a surface texture similar to that of a so-called fired tile, which is a hardened plate cement having gloss and light reflectivity. It is a new material developed with.
The cement hardened product having a glossy flat surface made by the present invention has a surface having a high hardness, a dense, and pore-free water-repellent property. For those with such a surface, penetration of water into the interior of the hardened cement is avoided, which frequently occurs in extremely cold regions. The penetrated water freezes and it expands and destroys the cement structure. Helps prevent freeze-thaw phenomenon.
In addition, many social problems due to acid rain have begun to occur.One of the problems is that acid rainwater that has infiltrated inside the cement structure erodes the hardened cement and reduces the strength of the structure. is there. However, according to the present invention, since it is difficult for water to permeate and the FRP fine powder that is an aggregate has a high chemical resistance, it is stronger against acid rain than conventional cement-based building materials. . Further, since the apparent specific gravity of the FRP fine powder is about 0.5, it is possible to provide a lightweight cement-based building material by increasing the content of the FRP fine powder. On the other hand, tile, which is a building material that is strong against freeze-thaw and acid rain, is made by kneading clay and other additives, applying glaze to the surface, and applying it at a high temperature of 1300 ° C for 30 to 70 hours. It is a product in which a glass layer is formed by firing. Therefore, the energy cost required for it is enormous, and the cost is inevitably high. On the other hand, the FRP fine powder-containing cement hardened material of the present invention aiming at the recycling of FRP has a surface property of the cement-based material that is hard, dense and glossy, capable of reflecting light, and is not fired. Since energy is not required during manufacturing, it contributes to energy saving and can be manufactured at extremely low cost.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 22:12) Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display area C04B 22:12)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セメントに、対セメント重量比で5〜7
0%の繊維強化プラスチックの平均粒径がミクロン単位
で1桁の数値の微粉末と、塩化カルシウムを主とした
和剤を添加した水とを加えて混練し、硬化させることを
特徴とする表面が緻密で、光沢と光反射性を有する板状
セメント硬化体の製造方法
1. The weight ratio of cement to cement is 5 to 7.
The average particle size of 0% fiber reinforced plastic is in microns
And fine powders of single digit in and kneaded with water added with the main and the mixed <br/> dispersible calcium chloride, dense surface, characterized in that curing, gloss and light reflection For producing a hardened cemented plate-like cement
JP30371391A 1991-09-06 1991-09-06 Method for producing a hardened cemented plate having a dense surface and having gloss and light reflectivity Expired - Lifetime JPH0811700B2 (en)

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