多孔体、其制造方法和用于该制造的发泡装置 发明所属领域
本发明涉及含有粉煤灰的多孔体、其制造方法和用于制造的发泡装置。
背景技术
在日本，从火力发电站产生的大量煤灰等粉煤灰约60％可以再利用，但是，剩下的约40％无法再利用，只能填埋处理。这是因为，使用的煤的产地造成化学成分或粒度分布不同，并且，由于发电时的电力输出，粉煤灰的品质(比表面积(粒度)和未燃烧成分量(碳量)等)分散。也就是说，在以海外煤炭为主的目前，以粉体原料形式使用，性质的偏差大，难以满足制造稳定产品的条件。
而且，在再利用的粉煤灰中，大半作为粘土替代的水泥和陶瓷工业的原料，能够作为JIS规定的混凝土混合剂使用的部分仅是其中的一点，无法大量使用。今后，随着燃煤发电站的增加，可以设想到粉煤灰的产生量进一步增加，粉煤灰填埋处理的形势更加严峻，并且进一步提高粉煤灰的再利用率非常重要。
为此，正在研究将粉煤灰用于ALC(热压处理的轻质混凝土)建材，但是，由于随着煤炭的种类和发电输出等，粉煤灰的粉体特性变化很大，因此，难以大量利用，只能使用到替代极少一部分原料的程度，还没有使用到再利用大量产生的粉煤灰的足够高的程度。
另外，还正在研究将粉煤灰用作路基材料和粗骨材的原料，但是，由于相对于天然资源的成本高，如果用在需要运输的远离地，存在经济方面的困难，限制了粉煤灰再利用率的提高。
因此，作为能够进一步有效利用粉煤灰的手段，例如，在下面的专利文献1等中提出，采用在气泡混凝土和加气砂浆中一般进行的预发泡和混合发泡(ミツクスフォ-ム)法，将混合粉煤灰和水泥生成的原料进行多孔质成形，并采用热压将其固化的方法。
该方法是将粉煤灰、水泥、水、发泡剂、增粘剂混合的粉煤灰浆料用发泡剂发泡，用另外的发泡装置做成的细微泡混入，形成给定比重的发泡浆料，在进行了将该发泡浆料的泡固定的第一段低温(30～50℃)的前养护和第二段高温(50～80℃)的前养护之后，采用通常的热压养护进行固化的方法。采用该方法，可以制造粉煤灰65％、水泥35％的粉煤灰高混合率的吸音材料和ALC等。
采用通常的ALC制造方法，将发泡浆料在60℃左右的温度下进行前养护之后进行热压养护，在以煤灰等粉煤灰作为主要成分的发泡浆料中，即使混入水泥，如果在60℃左右的温度下进行前养护，泡也不固定，发生破裂，因此存在无法得到足够强度和固化体比重的问题。
专利文献1，特开平10-291872号公报
但是，在采用上述专利文献1等中记载的方法制造的上述制品中，不能达到通常的ALC特性(风干密度：0.6g/cm
3以下，压缩强度：30kg/cm
2以上)，也仅能得到其一半程度的弯曲强度。
其原因可认为是因为在形成粉煤灰浆料之后加入的泡中难以完全均一化。特别是据推测，使用压缩空气的泡，如果长时间与粉煤灰浆料混合，就会破泡，因此，只能用短时间进行混练。这样，难以开发以粉煤灰为主要成分的附加值高的产品。
由煤产生的粉煤灰与从垃圾焚烧炉等产生的粉煤灰相比，是在高温燃烧环境下处理的，具有相同的效果，是安全的。即使作为水泥混合材料，据认为最大可代替30％，因此，也证明了安全性。但是，作为原料利用是困难的，这是因为性质变化大。
性质变化主要因煤的产地不同而引起。作为水泥混合材料最适合的国内煤的特征是Ca0成分约10％，但是，现在，国内煤炭使用量很少，大部分是国外煤。外国煤的产地也是世界各国多样化，各种煤产生地粉煤灰成分和煤热量不同，品质差异大。进而，由于作为一个锅炉燃料使用的煤种类就在十种以上，即使找出了对某一种煤灰的制造条件，也无法用于其它煤灰。
这就是造成制造以粉煤灰为主要成分的制品的困难的很重要的原因。
本发明鉴于上述情况，目的在于提供即使以煤灰的粉煤灰为主要成分，也能够呈现足够强度的多孔体的制造方法，该制造使用的发泡装置。
【发明内容】
为了解决上述课题，本发明多孔体的制造方法的特征在于进行：将粉煤灰、水泥的主原料和水混合制造主原料浆料的主原料浆料制造工序，通过将上述主原料与发泡的蛋白质系发泡剂混合、制造在该主原料浆料中具有气泡的发泡浆料的发泡浆料制造工序，和将上述发泡浆料养护并固化的多孔体成形工序。
优选将上述主原料与上述水混合，以使上述主原料浆料的粘度为200～1200cP。
上述主原料中上述粉煤灰的比例优选为60～80重量％，上述主原料中上述水泥的比例优选为20～40重量％。多使用水泥的必要性如上所述是因为粉煤灰中的Ca0(钙)成分少的缘故。为此，也可以改变增加高价的水泥的做法，将其部分或者全部用石灰、石膏、消石灰、碳酸钙等钙质原料置换。这些成分是作为水泥原料的一种而使用的，粉煤灰中含有水泥反应所必要的其他成分氧化硅(SiO
2)和氧化铝(Al
2O
3)。因此，水泥化反应进行平稳的时候在本发明中进行热压处理的时候，可以将其全部替代。发明人确认，将水泥的上限设为30重量％，其余10％用石灰(CaO)、石膏(CaSO
4)＝8∶2进行置换，与水泥40％者相比也毫不逊色。另外，完全不使用水泥，用石灰(CaO)、石膏(CaSO
4)＝8∶2进行置换的时候，虽然固化速度低，强度也降低，但是也可以制成制品。
上述粉煤灰也可以在500～700℃的温度下进行热处理。
优选将上述主原料浆料和发泡的上述蛋白质系发泡剂混合，以使上述发泡浆料的密度为0.7～1.5g/cm
3。
上述蛋白质系发泡剂优选是水解角蛋白。
在采用水解角蛋白作为上述蛋白质系发泡剂时，优选使用浓度为3～10重量％，更优选约7重量％的水解角蛋白水溶液。
本发明发泡装置的特征在于：具有混合蛋白质系发泡剂和空气并输送的混合输送手段，和通过网孔体将混合的上述蛋白质系发泡剂和上述空气喷射的喷射手段。
上述网孔体的网孔孔径优选为1～2mm。
上述蛋白质系发泡剂优选是水解角蛋白。
本发明多孔体的特征在于：将混合粉煤灰、水泥和水形成的主原料浆料与发泡的蛋白质系发泡剂混合形成的、具有气泡的发泡浆料固化。
在上述粉煤灰含量和上述水泥含量的总量中，优选上述粉煤灰的比例为60～80重量％，上述水泥的比例为20～40重量％。
上述粉煤灰也可以是在500～700℃的温度下进行了热处理者。
本发明多孔体的平均气孔孔径优选为0.1～0.5mm。
本发明的多孔体优选密度为0.3～1.0g/cm
3。
上述蛋白质系发泡剂优选水解角蛋白。
附图的简单说明
图1是用于实施本发明多孔体制造方法的第一种实施方案的多孔体制造装置的整体构成简图。
图2是图1发泡装置的构成简图。
图3是图2网孔体的构成简图。
图4是用于实施本发明多孔体制造方法的第二种实施方案的多孔体制造装置的整体构成简图。
图5是用于说明用于进行定型模板弯曲强度试验的定型模板的斜视图。
图6是表示本发明多孔体制造方法中发泡剂的添加剂与发泡浆料密度和多孔体密度之间关系的曲线。
符号说明
1粉煤灰，2水泥，3水，4主原料浆料，5蛋白质系发泡剂，6发泡浆料，7空气，8成形体，9多孔体，10主原料浆料制造装置，11搅拌机，12粉煤灰供给器，13水泥供给器，14水供给器，20发泡浆料制造装置，21搅拌机，22主原料浆料供给器，30发泡装置，31混合输送器，31a发泡罐，31b空气压缩机，31c压力容器，31d～31l阀门，32发泡筒，33网孔体，33a网孔，40多孔体成形装置，41模板，42养护装置，50主原料浆料制造装置，52粉煤灰供给器，55粉煤灰储存库，56热处理器。
发明的实施方案
本发明多孔体的制造方法和其制造使用的发泡装置的实施方案采用附图进行以下说明，但是本发明并不限于以下的实施方案。
[第一种实施方案]
本发明多孔体的制造方法和该制造使用的发泡装置的第一种实施方案采用图1～3进行说明。图1是多孔体制造装置的整体构成简图，图2是发泡装置的构成简图，图3是网孔体的构成简图。
<制造装置>
如图1所示，本实施方案的多孔体制造装置具有：将粉煤灰1和水泥2的主原料与水3混合制造主原料浆料4的主原料浆料制造装置10，通过混合上述主原料浆料4和发泡的蛋白质系发泡剂5制造主原料浆料4中具有气泡的发泡浆料6的发泡浆料制造装置20，养护发泡浆料6并将其固化的多孔体成形装置40。
上述主原料浆料制造装置10具有：将粉煤灰1和水泥2的主原料与水3混合的搅拌机11，将粉煤灰1计量并供给到搅拌机11中的粉煤灰供给器12，将水泥2计量并供给到搅拌机11中的水泥供给器13，将水3计量并供给到搅拌机11中的水供给器14。
上述发泡浆料制造装置20具有：将主原料浆料4与发泡的蛋白质系发泡剂5混合的搅拌机21，将主原料浆料4计量并供给到搅拌机21中的主原料浆料供给器22，将蛋白质系发泡剂5发泡并供给到搅拌机21中的发泡装置30。
如图2所示，上述发泡装置30具有：将蛋白质系发泡剂5和空气7混合并输送的混合输送器31，作为将混合的蛋白质系发泡剂5和空气7通过网孔体33喷射的喷射装置的发泡筒32。
如图3所示，上述网孔体33是具有网孔33a的以平盘状成形的烧结金属，上述网孔33a的孔径为1～2mm(优选1.5mm)，在发泡筒32的内部顶端侧重叠安装数枚(5枚左右)。
图2中，31a是发泡剂罐，31b是空气压缩机，31c是压力容器，31d～31l是阀门。
即，上述发泡装置30是通过关闭阀门31a～31l，打开阀门31d～31f，使发泡剂罐31a内的蛋白质系发泡剂5流入到压力容器31c中后，打开阀门31g～31l，关闭阀门31d～31f，同时，启动空气压缩机31b，送出空气7，就从压力容器31c内挤出蛋白质系发泡剂5，与空气7混合，同时，输送到发泡筒32，通过上述网孔体33的网孔33a，以从该发泡筒32喷射具有均一气泡状态的发泡的蛋白质系发泡剂5。
这里，如果代替上述网孔体33使用例如玻璃珠等，难以生成均一大小的气泡，因此不好。
而且，如果网孔体33的网孔33a的大小超过了2mm，发泡倍率降低，同时气泡容易破裂，如果不到1mm，气泡变得过细，难以与原料浆料4混合，浮在表面上，容易破裂，因此不好。
上述多孔体成形装置40具有：成形发泡浆料6的模板41，和振动模板41、未图示的励振器，养护发泡浆料6的热压等的养护装置42。
<制造方法>
如下说明使用这种多孔体制造装置的本实施方案的多孔体的制造方法。
《主原料浆料制造工序》
在上述主原料浆料制造装置10中，从粉煤灰供给器12、水泥供给器13、水供给器14分别计量粉煤灰1、水泥2、和水3，供给到搅拌机11中，在搅拌机11内进行搅拌混合，制造主原料浆料4。
这时，以主原料中粉煤灰1的比例为60～80重量％(优选为70重量％)，主原料中水泥2的比例为20～40重量％(优选30重量％)，将这些粉煤灰1和水泥2从各自的供给器12、13供给到搅拌机11中，从水供给器14将水3供给到搅拌机11中，以使主原料浆料4的粘度为200～1200cP(优选300～1000cP)。
具体地，在粉煤灰1和水泥2为上述比例的主原料的情况下，相对于主原料加入40～60重量％的水3。该水3的添加量通过试验预先求出。
这里，如果原料浆料4的粘度不足200cP，在后述的发泡浆料制造工序中，即使将发泡的蛋白质系发泡剂5与原料浆料4混合，原料浆料4与气泡也容易发生分离，发泡浆料6中的气泡分布无法变得均一，有可能引起制造的多孔体的物性降低，因此不好，如果原料浆料4的粘度超过了1200cP，在后述的发泡浆料制造工序中，发泡的蛋白质系发泡剂5与原料浆料4混合时，气泡发生破裂，发泡浆料6中的气泡非常少，有可能引起制造的多孔体的物性降低，因此不好。
而且，如果粉煤灰1的上述比例超过了80重量％，制造的多孔体的耐水性降低，容易在水中溶出，如果粉煤灰1的上述比例不到60重量％，粉煤灰1的使用量过少，因此不好。
《发泡浆料的制造工序》
将上述制造的主原料浆料4从上述搅拌机11转移到上述发泡浆料制造装置20的主原料浆料供给器22中，从该主原料浆料供给器22计量主原料浆料4，并供给到搅拌机21中，同时，如前面说明的，从发泡装置30将发泡的蛋白质系发泡剂5(以体积比计约20倍)供给到搅拌机2 1内，用通过在搅拌机21内搅拌混合，制造在主原料浆料4中具有气泡的发泡浆料6。
这时，从上述发泡装置30向搅拌机21中供给发泡的蛋白质系发泡剂5，以使发泡浆料6的密度为0.7～1.5g/cm
3。
具体地，相对于上述组成的主原料浆料4，加入50～150体积％的发泡的蛋白质系发泡剂5。该发泡的蛋白质系发泡剂5的添加量基于制造的多孔体的目的而适当设定，根据试验预先求出。
这里，代替蛋白质系发泡剂5，如果采用例如聚乙烯醇(PVA)，难以形成均一大小的气泡，如果采用阴离子表面活性剂，虽然能够形成均一大小的气泡，但是，气泡容易破损，即，容易形成“疙瘩(ダマ)”，因此不好。而且，如果使用蛋白质系发泡剂5，容易形成均一大小的气泡，并且气泡不容易破损，并且不产生“疙瘩”，因此可以获得非常好的结果。作为蛋白质系发泡剂5，可以举出水解角蛋白的水溶液等。
《多孔体成形工序》
将上述制造的发泡浆料6从上述搅拌机21流入到多孔体成形装置40的模板41内进行浇铸成形。这时，模板41内根据需要插入钢筋等，而且，通过用励振器(未图示)振动模板41同时将发泡浆料6流入模板41内，能够很容易使模板41内的发泡浆料6平坦化并且稳定。
接着，预备蒸汽养护，从模板41脱模，通过钢琴丝等将脱模的成形体8切成给定的大小后，通过在养护装置42中进行养护，可以制成多孔体9。
而且，制成给定大小的方法可以通过在流入发泡浆料之前的模具中以给定壁厚的间隔插入挡板来实现。
这样制造的多孔体9是在内部均一生成平均气孔孔径为0.1～0.5mm的气泡的多孔体(密度0.3～1.0g/cm
3，更优选0.45～0.9g/cm
3)。这里，如果使密度为0.45～0.6g/cm
3(低密度品)，可以作为ALC建材材料使用，如果使密度为0.6～0.9g/cm
3(高密度品)，可以作为混凝土和木材的代替品使用。
这里，本说明书中的多孔体的气孔孔径是切断多孔体，用实体显微镜观察截面时测定的值，气孔孔径的平均值是选择多个在一定视野内观察的气孔中的平均大小的气孔，平均它们直径的测定值得到的值。
多孔体的密度是将由从多孔体上切下100mm×100mm×100mm大小的立方体制成的试验片在105℃下干燥3天后，由其质量和体积求出密度的值，平均3个以上试验片的密度得到的值，而且，以其干燥时的重量减少度作为含水率。
至于上述多孔体9，具有足够的强度(压缩应力2.94～8.82MPa)，与不使用粉煤灰1而只使用水泥2的多孔体相比，能够具有毫不逊色的强度。
本说明书中的压缩应力是指，将由从多孔体上切下100mm×100mm×100mm大小的立方体制成的试验片在105℃下干燥3天后，将该试验片在高度方向上压缩，发生破裂，对3个以上的试验片测量相对于高度方向垂直的单位截面积(10000mm
2)断裂时的应力，计算其平均值得到的值。
因此，根据本实施方案，即使是以粉煤灰1为主成分的多孔体9，由于能够实现足够的强度，可以达到扩大利用粉煤灰1的目的，可以提高粉煤灰1的再利用性。
在养护发泡浆料时，可以采用热压等加热手段进行加热，但是，在本发明中，用于固化发泡浆料的加热不是必需的，即使在常温下放置发泡浆料，也能够进行固化，由此，可以制成本发明的多孔体。
[第二种实施方案]
本发明的多孔体、其制造方法和该制造使用的发泡装置的第二种实施方案采用图4进行说明。图4是多孔体制造装置整体构成简图。但是，对于与上述第1个实施方案的情况相同的部分，由于使用与上述第一种实施方案的说明中使用的符号相同的符号，省略其重复说明。
<制造装置>
如图4所示，本实施方案多孔体的制造装置具有：将粉煤灰1和水泥2的主原料与水3混合制造主原料浆料4的主原料浆料制造装置50，通过将上述主原料计量4和发泡的蛋白质系发泡剂5混合制造在主原料浆料4中具有气泡的发泡浆料6的发泡浆料制造装置20，养护发泡浆料6并进行固化的多孔体成形装置40。
上述主原料浆料制造装置50具有：将粉煤灰1和水泥2的主原料与水3混合的搅拌机11，计量水泥2并供给到搅拌机11中的水泥供给器13，计量水3并供给到搅拌机11中的水供给器14，储存粉煤灰1的粉煤灰储存库55，加热处理粉煤灰1的管状炉等热处理器56，计量热处理过的粉煤灰1并供给到搅拌机11中的粉煤灰供给器52。
其它装置构成与上述第一种实施方案相同。
<制造装置>
要使用上述多孔体的制造装置来制造多孔体，在上述主原料浆料制造装置50中，将粉煤灰1从粉煤灰储存库55输送到热处理器56，对该粉煤灰1进行热处理(500～700℃)后，将该粉煤灰1供给到粉煤灰供给器52中，从粉煤灰供给器52计量热处理过的粉煤灰1，供给到搅拌机11中，同时从水泥供给器13、水供给器14分别计量水泥2、水3，供给到搅拌机11中，通过在搅拌机11内进行搅拌混合，制造主原料浆料4。
以下，与上述第一种实施方案的情况同样，制造多孔体9。
即，在上述第一种实施方案中，直接使用粉煤灰1，在本实施方案中，可以在加热处理(500～700℃)粉煤灰1之后使用。
其原因在于，粉煤灰1含有极少的未燃烧的碳成分，根据其未燃烧碳成分的含量，从灰色到黑色色调不同，因此，通过在上述温度下对粉煤灰1进行热处理，粉煤灰1中的未燃烧碳成分完全燃烧，将粉煤灰1白色化，调整成均一的色调。
由此，制造的多孔体9色调为一定的淡色系，因此，即使在涂饰表面的情况下，也不发生颜色不均等。
而且，根据本实施方案，当然能够获得与上述第一种实施方案的情况相同的效果，还能够调整多孔体9的颜色，因此，能够达到扩大多孔体9用途的目的，并能够进一步提高粉煤灰1的再利用性。
如果粉煤灰1的热处理温度不到500℃，不能充分燃烧上述未燃烧碳，如果超过了700℃，粉煤灰1中所含的铁成分被氧化，粉煤灰1变成红色系，因此不好。
【实施例】
为了确认本发明的效果，基于上述第一种实施方案，在下面的条件下制造多孔体(试验体1～4)，进行改变了主原料浆料浓度的比较试验(比较体1、2)、改变了发泡剂的比较试验(比较体3、4)、和针对市售ALC的比较试验(比较体5)。
在制造试验体1～4和比较体3、4时，在固化发泡浆料的工序中，在180℃的温度条件下进行热压养护、
<试验体1(低粘度低密度体)>
《主原料浆料》
·主原料中粉煤灰的比例：70重量％
·主原料中水泥的比例：30重量％
·主原料浆料粘度：350～400cP
《发泡浆料》
·网孔体的网孔孔径：1.5mm
·发泡剂：水解角蛋白
·发泡倍率：18～20倍
·发泡浆料密度：0.79～0.81g/cm
3 <试验体2(高粘度低密度体)>
《主原料浆料》
·主原料浆料粘度：950～1000cP
·其它与试验体1相同
《发泡浆料》
·与试验体1相同
<试验体3(低粘度高密度体)>
《主原料浆料》
·与试验体1相同
《发泡浆料》
·发泡浆料密度：1.11～1.15g/cm
3 ·其它与试验体1相同
<试验体4(高粘度高密度体)>
《主原料浆料》
·与试验体2相同
《发泡浆料》
·与试验体3相同
<比较体1(不足粘度下限值)>
《主原料浆料》
·主原料浆料粘度：100cP
·其它与试验体1相同
《发泡浆料》
·与试验体1相同
<比较体2(超过粘度上限值)>
《主原料浆料》
·主原料浆料粘度：1300cP
·其它与试验体1相同
《发泡浆料》
·与试验体1相同
<比较体3(使用阴离子表面活性剂)>
《主原料浆料》
·与试验体1相同
《发泡浆料》
·发泡剂：阴离子表面活性剂
·其它与试验体1相同
<比较体4(使用PVA)>
《主原料浆料》
·与试验体1相同
《发泡浆料》
·发泡剂：聚乙烯醇
·其它与试验体1相同
<比较体5(市售品)>
·使用市售的ALC(商品名：ヘ-ベル，旭化成建材公司)
分别测定基于上述条件制造的试验体1～4和比较体1～5的密度、气孔孔径的平均值、压缩应力，结果在表1表示。
表1
No.密度(g/cm3)气泡径(mm)应力(kg/cm2)
试1试2试3试4 0.54 0.55 0.76 0.78 0.3 0.3 0.4 0.4 34.0 36.0 61.0 65.0
比1比2比3比4比5 0.45 0.65 0.65 0.55 0.58 0.5 0.2 0.2 2.0 1.0 12.5 23.6 18.5 21.5 39.6
由表1可见，试验体1～4都优于比较例1～4，即使与比较5(市售ALC)相比，也毫不逊色。
为了研究根据本发明制造的多孔体和市售ALC的特性差异，对基于上述第一种实施方案在下面条件下制造得到的多孔体(试验体5)和市售的ALC(比较体6)如下测定特性。
<试验体5>
《主原料浆料》
·主原料中粉煤灰的比例：70重量％
·主原料中水泥的比例：30重量％
·水的混合比例：以粉煤灰和水泥的合计为100重量份时水的混合比例为50重量份
·主原料浆料的粘度：700cP
《发泡浆料》
·网孔体的网孔孔径：1.5mm
·发泡剂：水解角蛋白
·发泡剂的混合比例：以粉煤灰和水泥的合计为100重量份时发泡剂的混合比例为4重量份
·发泡倍率：18～20倍
·发泡浆料密度：0.79～0.81g/cm
3 《发泡浆料的固化条件》
·180℃下2个小时的热压养护
《密度、气孔孔径、压缩应力》
得到的试验体5的密度为0.55g/cm
3，气孔孔径最大为1.0mm，平均为0.5mm，压缩应力为3.62MPa。
《冻结融解》
对得到的试验体5，通过基于土木学会基准(JSCE-G 501-1999)的试验方法进行冻结融解试验。
结果，经过循环数55次，相对动弹性系数才下降为土木学会规定的基准值即60％以下。
《定型模板弯曲强度》
对得到的试验体5，研究作为埋入了钢筋的定型模板时的弯曲强度。即。在固化发泡浆料时，成形为如图5所示的埋入了4根一组的钢筋(线径6mm)60的四方柱状定型模板61。对得到的定型模板61采用弯曲试验装置(叉头型(クロスヘツドタイブ)AM-70-2，赤司电机公司制)进行三点弯曲试验。
结果，在支点间距离400mm的条件下弯曲定型模板时的断裂应力为2.25MPa。
《800℃的加热变形》
从得到的试验体5上切下由3mm×4mm×19mm长方体构成的试验片，对该试验片采用线膨胀试验装置(热分析系统WS002，马克科学(マツクサイエンス)公司制)研究施以从5℃升温到800℃后随即降温到5℃的温度变化时的线膨胀系数的变化。升温速度和降温速度为5℃/分钟。
结果，随着温度上升，试验片发生膨胀，然后，随着温度下降，试验片收缩，在改变温度之前和进行升温、降温之后，试验片的尺寸没有变化，可以认为相对于温度变化具有良好的尺寸稳定性。
《耐骤热性》
从得到的试验体5上切下100mm×100mm×100mm的立方体构成的试验片，将该试验片在含水率20重量％的含水状态下放入105℃的干燥炉中。从将10块试验片放入干燥炉中开始72个小时后，试验片的含水率降低至2重量％，没有破裂的试验片。
<比较体6(市售品)>
·对市售的ALC(商品名：ヘ-ベル，旭化成建材公司制)与上述试验体5同样试验各种特性。
《密度、气孔孔径、压缩应力》
得到的试验体6的密度为0.55g/cm
3，气孔孔径最大为3.0mm，平均为1.5mm，压缩应力为3.43MPa。
《冻结融解》
经过循环数5次，相对动弹性系数就下降到40％以下，大大低于土木学会规定的基准值即60％。
《定型模板弯曲强度》
采用由比较体6制成的、如图5所示埋入了4根一组的钢筋60的四方柱状定型模板61，研究弯曲强度，断裂应力为1.47MPa。
《800℃的加热变形》
在改变温度之前和进行升温、降温之后，试验片的尺寸收缩了20微米。
《耐骤热性》
在将含水率20重量％的试验片10根放入干燥炉中后，在105℃下60分钟后，所有试验片都有裂纹。
<试验体6>
在上述试验体5中，除了将发泡浆料的固化条件改变为110℃下2个小时的热压养护之外，同样制造多孔体。
得到的试验体6的密度和气孔孔径与试验体5相同，压缩应力3.13MPa。
<试验体7>
在上述试验体5中，除了将发泡浆料的固化条件改变为在常温下放置90天之外，同样制造多孔体。
得到的试验体7的密度和气孔孔径与试验体5相同，压缩应力为3.04MPa。
<发泡剂的添加量和多孔体的密度的相关关系>
为了研究在本发明的制造方法中，发泡剂的添加量和得到的多孔体的密度的关系，在改变发泡剂的添加量的同时，制造多孔体。即，以与第一种实施方案同样的顺序，在下面的条件下制造多孔体。
《主原料浆料》
·主原料中粉煤灰的比例：70重量％
·主原料中水泥的比例：30重量％
·水的混合比例：以粉煤灰和水泥的合计为100重量份时水的混合比例为43重量份
·主原料浆料的粘度：700cP
《发泡浆料》
·网孔体的网孔孔径：1.5mm
·发泡剂：水解角蛋白
·发泡剂的混合比例：使以粉煤灰和水泥的合计为100重量份时发泡剂的混合比例如下面的表2所示在从0.0到6.0重量份的范围内改变
《发泡浆料的固化条件》
·180℃下2个小时的热压养护
测定加入并混合发泡剂得到的发泡浆料的密度和进行热压养护得到的多孔体的绝干密度。结果在下面的表2表示，发泡剂的添加量与浆料密度和多孔体的绝干密度的关系在图6的曲线中表示。
这里，所谓多孔体的绝干密度是将多孔体在调整到105℃的干燥机中干燥3天的干燥体密度。
表2
发泡剂的配合量(质量份)发泡浆料密度(g/cm3) 多孔体的绝干密度(g/cm3)
0.0 1.72 1.20
1.6 1.36 0.94
3.3 1.10 0.75
6.0 0.79 0.53
由表2和图6的结果可知，发泡剂的添加量与浆料密度和多孔体的绝干密度之间存在相关关系，随着发泡剂添加量的增加，浆料密度和多孔体的绝干密度基本上成直线减少。由此可以认为，通过控制发泡剂的添加量，可以很容易并且自如地控制多孔体的产品密度。
发明效果
由于本发明多孔体的制造方法进行了将粉煤灰、水泥的主原料和水混合制造主原料浆料的主原料浆料制造工序，通过将上述主原料与发泡的蛋白质系发泡剂混合制造在该主原料浆料中具有气泡的发泡浆料的发泡浆料制造工序，和将上述发泡浆料养护并固化的多孔体成形工序，因此能够制造具有足够强度，并且能够实现与不使用粉煤灰而使用硅石份或者石灰粉等现有粉体的多孔体相比毫不逊色的性能的多孔体。因此，即使是以粉煤灰为主要成分的多孔体，也可以呈现足够的强度，因此，能够达到扩大利用粉煤灰的目的，并且能够提高粉煤灰的再利用性。
在本发明多孔体的制造方法中，优选将上述主原料与上述水混合，以使上述主原料浆料的粘度为200～1200cP，由此，可以很容易地将气泡适当地导入到主原料浆料中，能够制造最佳的多孔体。
在本发明的多孔体制造方法中，优选上述主原料中的上述粉煤灰的比例为60～80重量％，上述主原料中的上述水泥的比例为20～40重量％，由此，能够不降低多孔体的物性值而充分使用了粉煤灰。
在本发明多孔体的制造方法中，上述粉煤灰可以在500～700℃的温度下进行热处理，由此能够改变制造的多孔体的色调，达到扩大多孔体用途的目的，提高粉煤灰的再利用性。
在本发明多孔体的制造方法中，优选将上述主原料浆料和发泡的上述蛋白质系发泡剂混合，以使上述发泡浆料的密度为0.7～1.5g/cm
3，由此，能够很容易地使制造的多孔体的密度为0.3～1.0g/cm
3。
在本发明多孔体的制造方法中，上述蛋白质系发泡剂优选是水解角蛋白，由此，能够确保获得通过上述本发明多孔体的制造方法得到的各种效果。
由于本发明的发泡装置具有：混合蛋白质系发泡剂和空气并输送的混合输送手段，和通过网孔体将混合的上述蛋白质系发泡剂和上述空气喷射的喷射手段，因此，能够很容易地使生成的气泡大小均一化。
在本发明的发泡装置中，上述网孔体的网孔孔径优选为1～2mm，由此能够生成优选大小的气泡。
在本发明的发泡装置中，上述蛋白质系发泡剂优选是水解角蛋白，由此，在制造以粉煤灰为主要成分的多孔体时能够制造最优选的气泡。
本发明的多孔体是将混合粉煤灰、水泥和水形成的主原料浆料与发泡的蛋白质系发泡剂混合形成的、具有气泡的发泡浆料固化得到的，因此，与不使用粉煤灰而使用硅石粉和石灰粉等现有粉体的多孔体相比具有毫不逊色的足够强度。而且，冻结融解、定型模板弯曲强度、800℃加热变形和耐骤热性各特性方面优良，作为建材的实用性高。
在本发明的多孔体中，上述粉煤灰含量和上述水泥含量的总量中，优选上述粉煤灰的比例为60～80重量％，上述水泥的比例为20～40重量％，由此，在提高粉煤灰的利用率的同时能够获得物性值良好的多孔体。
在本发明的多孔体中，上述粉煤灰可以在500～700℃的温度下进行热处理，由此能够使多孔体的色调为淡色系，还可以控制色调不均。
在本发明的多孔体中，平均气孔孔径优选为0.1～0.5mm，由此能够获得致密的、冻结融解等性能优良的多孔体。
在本发明的多孔体中，优选密度为0.3～1.0g/cm
3，由此能够得到可以用作轻量建材的替代品或者木材替代品的多孔体。
在本发明的多孔体中，上述蛋白质系发泡剂优选水解角蛋白，由此，能够确保获得通过上述本发明多孔体得到的各种效果。