JP2002316857A - 粉末組成物および無機成形物 - Google Patents

粉末組成物および無機成形物

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榮治 渕上
Kumao Hoshino
熊夫 星野
Keiichi Tsuruyama
圭一 鶴山
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HOSHINO SANSHO KK
Hoshino Sansho KK
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HOSHINO SANSHO KK
Hoshino Sansho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高強度で耐摩耗性を有し、遮音制振
性、放射線遮蔽性、電磁波遮蔽性や透磁性等の多機能を
備えた無機成形物を提供することを課題とする。 【解決手段】電気炉酸化スラグ粒状物100重量部に対
して水硬性無機粉末15〜60重量部、減水剤0.01
〜3.0重量部を混合し、更にそれに加えて高比重金属
粉末および/または高比重金属酸化物粉末20〜50重
量部を添加した粉末組成物を提供する。該粉末組成物は
無機成形物の製造に使用される他、現場で建築物の床や
壁に直接適用することも出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高強度で遮音制振
性、放射線遮蔽性、電磁波遮蔽性、透磁性を有し、更に
耐摩耗性を有するプレートやスラブ等の無機成形物を与
える粉末組成物および該粉末組成物を使用した無機成形
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、建築物の遮音、制振等に使用され
るプレートやスラブとしては、質量効果を高める目的
で、厚みを増大したコンクリート材料が使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のコンクリー
ト材料では、遮音性や制振性を高めるために厚みを増大
して質量効果を高める必要があり、このような厚みを増
大したプレートやスラブを建築物の床や壁に適用した場
合には室内空間を狭めたり、施工費も割高になると云う
問題点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るための手段として、電気炉酸化スラグ粒状物100重
量部に対して水硬性無機粉末15〜60重量部、減水剤
0.01〜3.0重量部を混合した粉末組成物を提供す
るものである。更に電気炉酸化スラグ粒状物100重量
部に対して水硬性無機粉末15〜60重量部、高比重金
属粉末および/または高比重金属酸化物粉末20〜50
重量部、減水剤および/または増粘剤0.01〜0.1
重量部を混合した粉末組成物を提供するものであり、更
に本発明は上記粉末組成物100重量部に対して水5〜
25重量部を添加混練し、該混練物を型枠中に充填養生
硬化せしめた無機成形物を提供するものである。
【0005】
【作用】本発明の粉末組成物に水を添加して混練し、該
混練物を型枠中に充填して養生硬化せしめる場合、該粉
末組成物中のCaOやSiO2 を含有する電気炉酸化ス
ラグ粒状物は水硬性無機粉末の水和反応による硬化に関
与し、また上記電気炉酸化スラグ粒状物は略球状中空体
であり、その表面には多数の微細な凹凸が存在するの
で、硬化成形体のマトリクスに対するアンカー効果を有
し、その結果得られる無機成形物の強度や耐摩耗性が向
上する。
【0006】更に上記したように該電気炉酸化スラグ粒
状物は略球状中空体であるから、組成物に大量に添加し
ても水と混練した時、混練物は良好な流動性を示し成形
性も阻害されない、したがって組成物に水を過剰に加え
る必要がない。
【0007】該電気炉酸化スラグ粒状物は比重が3.3
〜3.8と高いので成形物に大重量を与える。しかも該
電気炉酸化スラグ粒状物は表面に多数の微細な凹凸を有
するので、成形品に音波が入射した場合、該音波は該電
気炉酸化スラグ粒状物の微細な凹凸表面で乱反射され、
その結果成形物内で音波は減衰し、更に該電気炉酸化ス
ラグ粒状物は前記したように中空体であるから吸音効果
も有する。その結果成形物は厚みを増大させなくても良
好な遮音制振性を有する。
【0008】更に該電気炉酸化スラグ粒状物はフェライ
ト系の鉱物を多量に含むから、成形物は電磁波遮蔽性、
透磁性を合わせ有し、多機能性の成形物となる。
【0009】該電気炉酸化スラグ粒状物は従来は整地材
等の土木用にしか利用されていなかったものであり、安
価に提供出来そして本発明によりこのような電気炉酸化
スラグ粒状物の有効利用が可能になる。
【0010】本発明の粉末組成物はプレート形状、スラ
ブ形状のみならず種々の形状に成形され、上記したよう
な多機能性の成形物を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。 〔水硬性無機粉体〕本発明で使用される水硬性無機粉体
としては、ポルトランドセメント、アルミナセメント、
高炉セメント等のセメント類あるいは高炉急冷スラグ微
粉末、電気炉急冷還元スラグ微粉末、該セメント類にケ
イ砂、ケイ石粉、シリカヒューム、高炉スラグ微粉末、
フライアッシュ、シラスバルーン、パーライト、ベント
ナイト、ケイソウ土等のケイ酸含有物質を添加した混合
粉体等が例示される。
【0012】〔電気炉酸化スラグ粒状物〕本発明に言う
電気炉酸化スラグは、通常Ca O10〜26重量%、S
i O2 8〜22重量%、Mn O4〜7重量%、Mg O2
〜8重量%、Fe O13〜32重量%、Fe23 9〜4
5重量%、Al23 4〜16重量%、Cr23 1〜4重
量%程度含み、更に微量成分としてTi O2 0.25〜
0.70重量%、P2 50.15〜0.50重量%、
S0.005〜0.085重量%程度含み、安定な鉱物
組成を得るためのFe を20〜45重量%程度含むもの
であり、天然骨材成分に含まれる粘土、有機不純物、塩
分を全く含まず、不安定な遊離石灰、遊離マグネシアあ
るいは鉱物も殆ど含まない。
【0013】上記電気炉酸化スラグを粒化して粒状物を
製造するには、該電気炉酸化スラグの溶融物を高速回転
する羽根付きドラムに注入し、該溶融物を該羽根付きド
ラムによって破砕粒状化し、粒状化した該溶融物を水ミ
スト雰囲気中で急冷処理する方法が採られる。該羽根付
きドラムは複数個配置して複数段の破砕粒状化を行なっ
てもよい。このようにして得られる電気炉酸化スラグの
粒状物は通常5mm以下の粒径を有し、粒径2.5mm以下
のものは略球状であり、比重は3.3〜3.8の範囲に
あり、表面にはひび割れ等の欠陥はなく、微細な凹凸を
有しまた中空構造のものからなるかまたは中空構造のも
のを含んでいる。
【0014】〔減水剤〕本発明に使用される減水剤とし
ては、AE減水剤、高性能減水剤等が例示される。
【0015】〔高比重金属粉末〕本発明で使用される高
比重粉末とは、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、モリ
ブデン、銅、鉛、亜鉛、例えばステンレススチール等の
合金の粉末であり、比重は7g/cm3 以上、粒径は50
μm 以下であることが望ましい。
【0016】〔高比重金属酸化物〕本発明に使用される
高比重金属酸化物としては、上記高比重金属の酸化物が
ある。更に本発明においては使用可能な高比重酸化物粉
末としては、鋼材を溶断する際に発生するスケール粉が
ある。このようなスケール粉は略球状でフェライトであ
り、電気炉酸化スラグ粒状物と同じような機能を付加す
ることが出来る。
【0017】〔増粘剤〕本発明においては、粉末組成物
を水と混練した際の粘度を調節するために増粘剤を使用
してもよい。例えば該混練物がブリージング試験でブリ
ージング率3%を越える場合、これを3%以下にするた
めに増粘剤を使用する。上記増粘剤としては、例えばニ
カワ、ゼラチン、カゼイン、澱粉、変性澱粉、酸化澱
粉、デキストリン、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ、
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、
メチルセルロース、ハイドロキシエチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリメタクリル酸ソーダ、ポリア
クリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルメチ
ルエーテル、酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ポリ
アクリル酸エステル部分鹸化物、ポリメタクリル酸エス
テル部分鹸化物等の水溶性高分子がある。
【0018】〔配合、成形〕本発明の粉末組成物におい
ては、電気炉酸化スラグ粒状物100重量部に対して水
硬性無機粉末15〜60重量部、減水剤0.01〜3.
0重量部が混合される。更に本発明の粉末組成物中に高
比重金属粉末および/または高比重金属酸化物粉末を添
加する場合には、電気炉酸化スラグ粒状物100重量部
に対して水硬性無機粉末15〜60重量部、高比重金属
粉末および/または高比重金属酸化物粉末20〜50重
量部、減水剤および/または増粘剤0.01〜0.1重
量部が混合される。
【0019】上記粉末組成物100重量部に対して水5
〜25重量部を添加混練し、該混練物を型枠中に充填
し、常温あるいは所望なれば水中、蒸気および加熱養生
することによって硬化せしめる。成形物の形状プレート
状、スラブ状、ブロック状等種々な形状とされる。更に
上記混練物は型枠に充填されることなく、床上に直接流
し出されたり、あるいは壁表面に直接塗布されてもよ
い。
【0020】
【発明の実施の形態】〔実施例1〕(電気炉スラグ粒状
物の製造) 図1に本発明の電気炉スラグ粒状物(以下スラグ粒状物
と略す)(8) を製造する装置を示す。即ち1500℃前
後の電気炉酸化スラグ溶融物(1) を取鍋(2) からシュー
ター(3) に移し、該シューター(3) から高速回転する羽
根付きドラム(4,5) に注入する。該製鋼スラグ溶融物
(1) は該羽根付きドラム(4,5) によって細破砕されて粒
状化し、該電気炉酸化スラグ溶融物の粒化物(1A)は急冷
チャンバー(6) 内にスプレー装置(7) からスプレーされ
る水ミストによって急冷される。そしてこのようにして
得られたスラグ粒状物(8) は備蓄容器(9) 内に備蓄され
る。該スラグ粒状物(8) は略球状の中空体であり、表面
にはひび割れ等の欠陥はなく、微細な凹凸が有り、高硬
度(ビッカース硬さで755、モース硬さで6程度)を
有し耐摩耗性に優れており、真比重は3.84、絶乾比
重は3.52、耐火度は1100℃で、透磁性、誘電
性、耐酸性、耐アルカリ性等にも優れている。該スラグ
粒状物(8) の粒度分布を図2に示す。
【0021】〔実施例2〕下記の処方の混合物を調製し
た。 電気炉酸化スラグ粒状物(5mm以下) 100重量部 ポルトランドセメント 16 〃 AE減水剤 0.04 〃 上記混合物に水6重量部を加え、ミキサーで3分間混練
し、該混練物を型枠中に流し込み、コテによって表面を
平坦にして常温で1日養生し水和反応により硬化させた
後脱型し、更に27日常温で水和反応させ、厚さ10mm
と20mmの遮音用プレートを成形した。本実施例のプレ
ートは建物の床敷遮音制振プレート、あるいは壁面に張
設して壁面遮音プレートとして有用である。本実施例の
プレートの音波透過失測定結果をを表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1によれば、本実施例のプレートは厚さ
が薄い割には良好な遮音性能を有し、特に一般のコンク
リート材料では性能が出し難い低周波音領域でも遮音性
能が良いことが認められる。なお、このプレートの透磁
率は磁化力(H)1000Oeの時、1.65μであっ
た。このことから床の通路の一部に使用したりして、磁
気センサーとして使用出来ることが認められる。
【0024】〔実施例3〕下記の処方の混合物を調製し
た。 電気炉酸化スラグ粒状物(5mm以下) 100重量部 ポルトランドセメント 25 〃 高性能減水剤 0.25 〃 メチルセルロース(増粘剤) 0.13 〃 上記混合物に水15重量部を加え、ミキサーで3分間混
練した。該混練物を既設2階建物床にポンプ圧送により
40mm厚さで流し、そのまゝ3日常温で放置し、硬化強
度発現後施工前と施工後の騒音の透過損失の差を測定し
た。なお混練物の流動性試験は土木学会基準に準拠した
Jロートによる方法で行なった結果、流動時間は43秒
であった。またこの時採取した試料による28日水中養
生供試体の圧縮強度は35N/mm2 ブリージング率は2
%であった。本実施例の施工前後の音響透過失の測定結
果を表2に示す。
【0025】
【表2】
【0026】表2によれば、本実施例の床の遮音対策
は、良好な遮音性能を有し、施工性も強度も良いことが
認められる。
【0027】
【発明の効果】本発明の粉末組成物は持運びが簡単であ
るから、現場に持込んで成形物を製造したり、あるいは
建築物の床や壁に適用したりすることが極めて簡単に出
来、得られる成形物は高強度、耐摩耗性を有し、更に遮
音制振性に優れかつ放射線、電磁波遮蔽性、透磁性を有
するので、建築物の遮音制振工事や放射線および電磁波
遮蔽工事に極めて便利に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気炉スラグ粒状物製造装置の説明図
【図2】電気炉スラグ粒状物の粒度分布を示すグラフ
【符号の説明】
8 電気炉スラグ粒状物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年6月6日(2001.6.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】上記粉末組成物100重量部に対して水5
〜25重量部を添加混練し、該混練物を型枠中に充填
し、常温あるいは所望なれば水中、蒸気および加熱養生
することによって硬化せしめる。成形物の形状は、プレ
ート状、スラブ状、ブロック状等種々な形状とされる。
更に上記混練物は型枠に充填されることなく、床上に直
接流し出されたり、あるいは壁表面に直接塗布されても
よい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C04B 14:30) C04B 111:52 111:52 111:90 111:90 (72)発明者 鶴山 圭一 愛知県海部郡十四山村大字馬ケ地新田字下 溜62 株式会社星野産商内 Fターム(参考) 2E001 DF02 DF07 DH01 DH03 DH05 FA03 FA11 GA01 GA03 GA12 HA01 JA06 JA12 JA14 JB01 JD02 4G012 PA11 PA13 PA28 PA29 PB29 PB31 PB39 PB40 PC02 PC03 PC08 PC11 PC12 PC14

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気炉酸化スラグ粒状物100重量部に対
    して水硬性無機粉末15〜60重量部、減水剤0.01
    〜3.0重量部を混合したことを特徴とする粉末組成物
  2. 【請求項2】電気炉酸化スラグ粒状物100重量部に対
    して水硬性無機粉末15〜60重量部、高比重金属粉末
    および/または高比重金属酸化物粉末20〜50重量
    部、減水剤および/または増粘剤0.01〜0.1重量
    部を混合したことを特徴とする粉末組成物
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の粉末組成物10
    0重量部に対して水5〜25重量部を添加混練し、該混
    練物を型枠中に充填養生硬化せしめたことを特徴とする
    無機成形物
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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