JP2002531368A - 無機セメント質物質 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 新しいタイプのセメント（以下では、コンク−クリート（Ｃｏｎｃｈ−ｋｒｅｔｅ）と呼ぶ）の製造方法。Ｃｏｎｃｈ−ｋｒｅｔｅは、炭酸ナトリウム（ソーダ灰、ナトロン等としても知られる）と、炭酸カルシウム類（アラゴナイト、石灰石、方解石、大理石、ドロマイト等を包含する）からの１種類以上の無機物とを加え、このミックスに水を添加し、このミックスが硬化して、セメント様物質になることによって、生成される。炭酸ナトリウムと炭酸カルシウムとの組み合わせは層状であることも、混合状態であることも可能である。水の添加後に発熱反応が開始する。Ｃｏｎｃｈ−ｋｒｅｔｅの組成は２０％炭酸ナトリウムと８０％炭酸カルシウムから、８０％炭酸ナトリウムと２０％炭酸カルシウムまで変動することができる。Ｃｏｎｃｈ−ｋｒｅｔｅは、れんが、内部建築、テーブル又はカウンタートップ、装飾を形成する、損傷したセメント製品、注型物を修復することが総てではない多様な用途並びに上記以外の他の用途に用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） １．発明の分野 本発明は、骨材(aggregate)の結合剤としての有用性を見出す、新規な形態の
無機セメント質物質(cementitious material)に関する。本発明はまた、無機物
質に淡水又は海水のいずれかを混合し、発熱反応を生じさせ、それによって無機
物質が硬化することによる、セメント質物質の形成方法にも関する。場合によっ
ては、水の添加前に、水の添加後に、又は水の添加と同時に骨材を加えて、コン
クリート様物質を形成する。

【０００２】 ２．関連技術の説明 水硬セメントは知られており、無機物質を一般的にはキルン中で高温において
熱処理して、セメントを活性化させるポルトランドセメントが最も広く見られる
。その後に、水と混合すると、このセメントは硬化する。セメントに骨材を加え
る場合には、これはコンクリートとして一般に知られる。

【０００３】 本発明は、ポルトランドセメントに関連した高温熱処理を必要としない、無機
物質から形成される、新規なタイプのセメント質物質に関する。 古代エジプト人はブロック又は泥れんがを用いて、例えばエジプトのＳｈｅｉ
ｋｈ ａｂｄ ｅｌ−Ｑｕｒｎａ地方におけるＲｅｈｋｍｉｒｅ墓の数箇所のれ
んが造りのような、多くの構造物を建造することを述べている。構造物製造又は
注型成形(casting)の他の処方もエジプト、Ｓｅｈｅｌ島に存在するＦａｍｉｎ
ｅ Ｓｔｅｌｅに詳述されている。

【０００４】 しかし、この先行技術が、炭酸ナトリウム（ソーダ灰、ナトロン等としても知
られる）と、炭酸カルシウム類（アラゴナイト、石灰石、方解石、大理石、ドロ
マイト等を包含する）としての１種類以上の物質とを加えることによって生成さ
れ、水を混合したときに硬化するセメント質物質の使用を述べているならば、こ
のプロセスを放棄することは適切であると考えられる。本出願人はこの新しいタ
イプのセメントをコンク−クリート（Ｃｏｎｃｈ−Ｋｒｅｔｅ）と呼んでいる。

【０００５】 このプロセスの生成物の強度と最終硬化とは、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウ
ム及び水の組み合わせに依存する。長期間持続する硬化を達成するためには、生
成物が初期硬化後に水を吸収し、これが硬化の時間を長びかせるので、初期硬化
後に生成物に付加的な水が利用可能であることが必要である。

【０００６】 （発明の概要） したがって、水の添加時に硬化する、新しいタイプの無機セメント質物質を提
供することが、本発明の目的である。

【０００７】 この新しいセメント質物質を、れんが、ブロック、模造石細工(cast stonewor
k)、カルチャードマーブル(cultured marble)、擁壁(retaining walls)、パイプ
、グラウト(grout)、モルタル、ガンナイト(gunnite)、スタッコ及び同様な又は
他の製品を製造するための骨材の結合剤として用いるための方法を提供すること
が、本発明の他の目的である。

【０００８】 本発明のこれらの及び他の目的は、本発明の実施態様の詳細な説明に関連して
さらに十分に理解されるであろう。

【０００９】 （好ましい実施態様の説明） 一つの実施態様では、炭酸ナトリウム供給源に炭酸カルシウム物質を混合し、
水を加え、発熱反応を誘発して、セメントを硬化させることによって、セメント
質物質が形成される。成分量は有効成分としての、２０〜８０重量％の炭酸ナト
リウム対８０〜２０重量％の炭酸カルシウムの範囲内で変動しうる。

【００１０】 炭酸ナトリウムは炭酸ナトリウムの形態で、又は炭酸ナトリウム１０水和物(s
odium carbonate decohydrate)、炭酸ナトリウム無水物等としてでありうる。

【００１１】 炭酸ナトリウム供給源としては、天然ソーダ灰、ナトロン等でありうる。炭酸
カルシウム供給源は炭酸カルシウム、若しくは既知形態の１つとしてを包含する
、又はアラゴナイト、石灰石、方解石、大理石、ドロマイト等としての供給源を
包含する。

【００１２】 無機物質の混合物に水を加えると、一般に硬化が迅速に開始する。 炭酸カルシウム成分及び炭酸ナトリウム成分の細かさと粒度は最終生成物の総
合外観に影響を与えるのみでなく、その強度にも影響を与える。

【００１３】 本発明に用いる炭酸カルシウム及び炭酸ナトリウムの粒度は、粉末、一般的な
砂の粒度からダスト、チップ又は比較的大きい塊状物(larger chunk of materia
l)の粒度まで変動可能である。粒度は通常、最終生成物において達成されるべき
効果に関して選択され、複数の粒度の混合物を組み合わせて用いることができる
。

【００１４】 本発明のセメント質物質の成分を混合する時点で、得られる生成物の最終の色
に影響を与えて、セメント質生成物の最終外観を個別に調節することを可能にす
る着色剤又は染料を混入することができる。

【００１５】 セメント混合物に加えられることができ（セメントの５重量％以下）、最終生
成物を強化する無機物及び化合物を以下に列挙する：ハロゲン化物、塩化ナトリ
ウム、ボレート、酸化物、ホスフェート、シリケート、スルフェート、スルフィ
ド、フライアッシュ、シリカヒューム(silica fume)、砂、ポッツォラン(pozzol
onas)、マスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性エラストマー、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン、ポリスルフィド、シリコーン、ポリスルフィドコールタール(polys
ulfide coal tars)、熱硬化性シーラント、ネオプレン、ブチルゴム、鉛、ゴム
、アスファルト、ゴムコールタール(rubber coal tar)、アクリル樹脂、ビニル
樹脂、含油樹脂、ポリブテン、アスファルト、炭素鋼、ステンレス鋼、鋼、銅、
フルオロシリケート、遊離石灰、消石灰、塩化ゴム、ベントナイト、微細シリカ
(micro-silicas)、メタハオリン(metahaolin)、キュプロビバンテ(cuprovivante
)、珪灰石、炭酸マグネシウム、二酸化ケイ素、アスファルト、銅塩、鉄、酸化
鉄、炭酸カリ(potash)、炭酸カリウム、超可塑剤(superplasticizers)、ビチュ
ーメン、合成繊維、わら、スラグ、ガラス繊維、亜鉛めっき鋼板、セルロースエ
ーテル、スルホン化コポリマー、アルミニウム、アルミニウム塩、炭素、硫酸、
マグネシウム、マグネシウム塩、チオシアン酸、アルカノールアミン、ロダン化
物(rhodanides)（チオシアネート）、尿素、アルデヒド、モノメチロール尿素、
トリイソプロパノールアミン、金属硝酸塩、金属チオシアン酸塩、チオスルフェ
ート、トリエタノールアミン、グルコン酸、リグノスルホン酸、亜硝酸ナトリウ
ム、カルシウムホーメート(calcium fomate)、安息香酸ナトリウム、ホルムアル
デヒド、シリコアルミネート、ゲオポリマー結合剤(geopolymeric binder)、ゼ
オライト、ポリアクリレート、ゲオポリマー(geopolymer)、アンモニウム塩、酸
化カルシウム、ホウ砂、水酸化カリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、ク
エン酸、カルボン酸、リグノスルフェート、セッコウ脱水物、セッコウ半水和物
、無水セッコウ、炭酸水素ナトリウム、過酸化水素、ホウ酸、リチウム、炭酸リ
チウム、硫酸カルシウム、アルカリ炭酸水素塩、スルホン化リグニン、リグノス
ルホネート、フッ化物、ケイ酸三カルシウム、アルミン酸三カルシウム、酸化ク
ロム、木材、天然繊維、合成紡織繊維、硬セッコウ(anhydrite)、チタン、砂岩
、流紋岩、火山灰、ドロマイト、チオシアネート、亜硝酸カルシウム及び空気閉
じ込め混合物(air-entraining admixtures)、硫化水素、硫化鉄、硫化第一鉄、
硫黄、ケイ酸マグネシウム。

【００１６】 上述したように、得られるセメント質物質は充填材、グラウト、モルタル、ガ
ンナイト、メーソンリー、れんが又はブロック、装飾効果、建築用又は模造石細
工、装飾用大理石又はカルチャードマーブル又は花崗岩、擁壁、ウォールクラッ
ディング(wall claddings)、鏡板(paneling)、カウンターパネル(counter panel
)、屋根用又は床用タイル、舗石(paver)、プレキャストストーン(precast stone
)、ぐり石及び集塊岩(agglomerated stones)、パイプ、プレストレスト(prestre
ssed)を含めた強化コンクリート製品、押出物及び成形品、並びに複合体として
用いることができる。これは絶縁外装(insulated sheathing)、断熱材、パッキ
ング材料として並びに家庭用品及び電気器具中に用いることができる。これはカ
ヌー、ボート、カヤック、一時的注型物(temporary casts)、テーブル又はカウ
ンタートップ、バイオアブソーバブル(bioabsorbable)デバイス等の構成要素と
して単独で又は他の物質と共に用いることができる。これはさらに、一時的充填
物、仮道路、仮設備、一時的支柱、一時的バリヤー、暫定的サポート、一時的足
場、仮仕切り壁、一時的ドック等としての有用性を見出す。

【００１７】 セメント中に含めることができる骨材は、基岩、トラップ、石英、石英岩、花
崗岩、珪孔雀石(chyrscolla)、マラカイト、黒雲母及び長石を包含する。 これは混合された均質材料から形成されることも、層状ミックスの形態をとる
こともできる。

【００１８】 特許請求の要旨及び範囲から逸脱せずに、変更及び改良を本発明に加えること
ができることを理解すべきである。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１２月５日（２０００．１２．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ， ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，Ｒ Ｕ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｄ Ｅ，ＧＢ，ＪＰ，ＫＥ，ＬＵ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＲＵ ，ＳＥ，ＳＧ，ＴＭ，ＴＲ，ＺＡ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭酸ナトリウム供給源と炭酸カルシウム供給源との非か焼混
   合物と、水とから形成されるセメント質生成物。
2. 【請求項２】 炭酸カルシウム供給源が炭酸カルシウム、アラゴナイト、石
   灰石、方解石、大理石、ドロマイト等から成る群から選択される少なくとも１種
   類の物質を包含する、請求項１記載のセメント質生成物。
3. 【請求項３】 骨材をさらに包含する、請求項１記載のセメント質生成物。
4. 【請求項４】 硬化剤の存在下又は不存在下において水の添加時に発熱反応
   を生じる、請求項３記載のセメント質生成物。
5. 【請求項５】 着色剤又は染料をさらに含む、請求項１記載のセメント質生
   成物。
6. 【請求項６】 炭酸カルシウム供給源が粉末、ダスト、砂、凝集塊、比較的
   大きい塊状物又はこれらの組み合わせから成る群から選択される物質の形態で存
   在する、請求項１記載のセメント質生成物。
7. 【請求項７】 セメント質生成物の形成方法であって、 非か焼形での、炭酸カルシウム供給源と炭酸ナトリウム供給源との混合物を生
   成する工程と；生じる混合物中での発熱反応を含めて、骨材の存在下又は不存在
   下で水を混合する工程と；硬化した生成物を回収する工程とを含む前記方法。
8. 【請求項８】 混合物を硬化させる前に、混合物を造形する工程をさらに包
   含する、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 硬化剤の存在下又は不存在下で発熱反応が誘発される、請求
   項７記載の方法。
10. 【請求項１０】 生成物が充填材、グラウト、モルタル、ガンナイト、スタ
    ッコ、メーソンリー、装飾用又は建築用石細工、れんが、ブロック、屋根用又は
    床用タイル、ぐり石及び舗石から成る群から選択される、請求項７記載の方法。
11. 【請求項１１】 生成物がカルチャードマーブル、鏡板、擁壁、ウォールク
    ラッディング、カウンターパネル、フロアリングメーソンリー、パイプ及び鉄筋
    コンクリート又はプレストレストコンクリートから選択される、請求項７記載の
    方法。
12. 【請求項１２】 水が淡水又は海水である、請求項７記載の方法。
13. 【請求項１３】 混合物が合成樹脂又は他の石油に基づく残渣を加えること
    をさらに包含する、請求項７記載の方法。
14. 【請求項１４】 混合物が混合物に少なくとも１種類の無機添加剤を加える
    ことをさらに包含する、請求項７記載の方法。