JP2004075462A - High strength calcium silicate hardened body - Google Patents

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Akihiro Ogawa
小川 晃博
Hiroyoshi Matsuyama
松山 博圭
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a calcium silicate hardened body suitable for a building material and improved in bending strength, compressive strength and elastic modulus. <P>SOLUTION: The calcium silicate hardened body contains crystalline calcium silicate hydrate and a phenol resin and has the bulk specific gravity of ≥0.05 to ≤ 1.0. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結晶性珪酸カルシウム水和物およびフェノール樹脂を含む珪酸カルシウム硬化体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、建築物の軽量化への要望から、不燃性かつ軽量な建築材料が求められている。これらの建築材料として、軽量気泡コンクリート(ALC)および繊維補強珪酸カルシウム板(ケイカル板)が知られており、これらの建材はトバモライトやゾノトライトといった結晶性の珪酸カルシウム水和物を含んでいる。これらの珪酸カルシウム水和物は長期の耐候性、耐火性、耐不朽性に優れ、建築物の外壁材、床材、内壁材として広く利用されている。
通常使用されている軽量気泡コンクリートの弾性率は、1700〜2500N/mmの範囲にあり、圧縮強度は、4〜5N/mmの範囲にある。また、面材として重要な物性である曲げ強度は、素材の強度としては1N/mm程度と低い。このことから、支持部材間隔が長い部位には使用できない、自重によるたわみに絶えられず薄板化ができない、等の問題が生じていた。
【0003】
軽量気泡コンクリートの物性を改善する方法として、気泡径分布を制御する、独立気泡の比率を高める、トバモライトの結晶性を高める、等の方法も試みられている。例えば、軽量気泡コンクリートの表面や内部に存在する気泡が見掛け上、亀裂として作用するために、強度を著しく低下させているとの観点から研究がなされ、WO99/42418号には、気泡を用いずに軽量化したALCに関する技術が開示され、例えば比重0.52で圧縮強度10N/mmの建材が報告されている。鉄筋を配した外壁や床板等の構造部材として、板の長尺化による支持部材間隔の長大化を求められている近年では、構造設計上、通常の軽量気泡コンクリートの3倍の強度を有する材料が求められている。しかし、WO99/42418号に開示されている技術による建材では水銀圧入法で測定される微分細孔分布における最大値の1/4の高さにおける対数分布幅が1を越えているために、同じ比重で比較した場合の曲げ強度や圧縮強度が通常の軽量気泡コンクリートの倍が限界であった。
【0004】
板の薄板化を目指すには、さらなる曲げ強度の向上が求められていた。
特開平8−12466号公報にポリイソシアネート、そのオリゴマー、およびそれらの変性物(ポリイソシアネート化合物)を含浸させた珪酸カルシウム成形体が開示され、該珪酸カルシウム成形体の表面脆さが改善されると共に圧縮強度または曲げ強度が向上したことが記載されている。また、該公報の実施例に記載の珪酸カルシウム成形体は全て補強繊維を3wt%含有するいわゆる繊維補強珪酸カルシウム板であり、厚み30mm以下のものである。
【0005】
該公報に記載のポリイソシアネート化合物を含浸させた珪酸カルシウム成形体は、ポリイソシアネート化合物を有機溶媒に溶解した溶液に珪酸カルシウム成形体を浸漬して製造していることから、該成形体表面はポリイソシアネート化合物で被覆されている。該ポリイソシアネート化合物は可燃性であり、建築材料として用いる珪酸カルシウム成形体を可燃性の樹脂で被覆することは建築材料に要求される不燃性の点で問題がある。また、浸漬して含浸させる方法は、繊維補強珪酸カルシウム板に比して空孔の小さい、且つ通常50mm〜200mmもの厚みで使用する軽量気泡コンクリートには適用できない。さらに、含浸には塩化メチレンやトルエンなどの有機溶媒を用いることから製造コストがかかると言う問題もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、建築材料として好適な、曲げ強度、圧縮強度および弾性率が向上した珪酸カルシウム硬化体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究を行った結果、結晶性珪酸カルシウム水和物を含む珪酸カルシウム硬化体中にフェノール樹脂を含有させることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【0008】
即ち、本発明は、
[1] 結晶性珪酸カルシウム水和物およびフェノール樹脂を含み、且つ、かさ比重が0.05以上、1.0以下であることを特徴とする珪酸カルシウム硬化体、
[2] 結晶性珪酸カルシウム水和物を主体とし、フェノール樹脂を0.1wt%以上10wt%以下含むことを特徴とする[1]に記載の珪酸カルシウム硬化体、
[3] 結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトであることを特徴とする[1]または[2]に記載の珪酸カルシウム硬化体、
[4] 粉末X線回折におけるトバモライトの(220)面の回折ピーク強度Ibがトバモライトの(220)面と(222)面の2本の回折ピークに挟まれた角度領域における回折強度の最低値Iaとの間に、Ib/Iaが3.0以上となる関係を持つことを特徴とする[3]に記載の珪酸カルシウム硬化体、
[5] 水銀圧入法で測定される微分細孔分布の最大値の1/4の高さにおける対数分布幅が、かさ比重が0.14以上1.0以下である場合、0.4以上1.2以下であり、かさ比重が0.05以上0.14未満の場合、0.4以上2.0以下であることを特徴とする[3]または[4]に記載の珪酸カルシウム硬化体、
[6] フェノール樹脂がレゾール系フェノール樹脂であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかに記載の珪酸カルシウム硬化体、
[7] 少なくとも珪酸質原料と石灰質原料とフェノール樹脂の前駆体と水からなるスラリーを型枠に注入し、予備硬化した後に、オートクレーブで養生することを特徴とする珪酸カルシウム硬化体の製造方法、
である。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明において珪酸カルシウム硬化体とは、一般に珪酸カルシウム水和物を主成分とする軽量気泡コンクリートおよび珪酸カルシウム板等を指す。
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、結晶性珪酸カルシウム水和物を含むことが必要である。本発明において、結晶性珪酸カルシウム水和物とはトバモライト(5CaO・6SiO・5H2 O)やゾノトライト(6CaO・6SiO・H2 O)などの安定な結晶相をもつ珪酸カルシウム水和物を指す。トバモライトは、軽量気泡コンクリート(ALC)などの組織中に通常見られ、板状あるいは短冊状の形態をとる。一方、ゾノトライトは針状あるいは棒状の形態をとる。本発明においては、含有する結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライト(5CaO・6SiO・5H2 O)、ゾノトライト(6CaO・6SiO・H2 O)またはこれらの混合物であることが好ましく、トバモライト(5CaO・6SiO・5H2 O)であることがより好ましい。
【0010】
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、フェノール樹脂を含むことが必要である。フェノール樹脂には、前駆体としてレゾールを用いるレゾール型フェノール樹脂と、前駆体としてノボラックを用いるノボラック型樹脂とがあり、必要に応じてどちらも用いることができる。例えば、後述する本発明の珪酸カルシウム硬化体の製造方法において、珪酸質原料とセメントと石灰質原料を含むアルカリ性のスラリーに添加する場合には、レゾールが好ましく使用され、酸性のスラリーに添加する場合はノボラックが好ましく使用される。
【0011】
該フェノール樹脂を含有すると、珪酸カルシウム硬化体の圧縮強度、弾性率、取り分け曲げ強度が向上する理由は分からないが、フェノール樹脂は、前駆体であるレゾールまたはノボラックが三次元的な架橋構造を形成する際に、気泡あるいは細孔の内表面上に接着し、強固な結合を形成することができるためと推測している。
【0012】
また、フェノール樹脂は耐熱性、難燃性に優れていることから、珪酸カルシウム硬化体中に含有しても珪酸カルシウム硬化体の不燃性を殆ど損なうこともない。本発明の珪酸カルシウム硬化体は不燃性を要求される建材等では好適である。本発明の珪酸カルシウム硬化体は、フェノール樹脂を含有することが必須である。該樹脂の含有量は0.1wt%以上、10wt%以下が好ましく、より好ましくは1wt%以上、10wt%以下、特に好ましくは5wt%以上、10wt%以下である。強度向上の点から0.1wt%以上含むことが好ましく、不燃性の点から含有量は10wt%以下が好ましい。
【0013】
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、かさ比重が0.05以上1.0以下であり、好ましくは0.08以上0.7以下であり、より好ましくは0.2以上0.7以下である。
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、結晶性珪酸カルシウム水和物が主体であることが好ましく、結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトであることがより好ましい。
珪酸カルシウム硬化体において、結晶性珪酸カルシウム水和物が主体であるか否かは、珪酸カルシウム硬化体の破断面の走査型電子顕微鏡観察と粉末X線観察を併用することにより判断する。
【0014】
結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトの場合、粉末X線回折において、トバモライトの最強線(220)を越える他の回折ピークが存在しないことである。ただしトバモライトとともに、結晶質シリカ、炭酸カルシウム、石膏が共存する場合、トバモライトが主体であっても、これら共存物質の高い結晶性のために、これらの物質の最強線がトバモライトの最強線を超える場合があるが、この様な場合は走査型電子顕微鏡観察下において、その構造が板状あるいは短冊状の粒子が主体であると判断できれば、主としてトバモライトからなるとする。しかし、このような場合でも、粉末X線回折において、トバモライトの(220)面の回折ピーク強度Ibに対するトバモライト以外の高結晶性の共存物質、すなわち結晶質シリカ、炭酸カルシウム、石膏の最強線の回折強度Icの比(Ic/Ib)が3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましい。ここで板状あるいは短冊状の粒子とは、1つの粒子において、互いにほぼ平行な2つの表面間の距離がその粒子の最小長さに相当し、その粒子の最大長さが最小長さ(以後厚みと称する。)の5倍以上である粒子とする。もちろん、ここで言う最大長さ、厚みは二次元への投影長さである。これらトバモライトの粒子の大きさは特に規定はしないが、最大長さが数μm〜10μmであることが好ましい。
【0015】
トバモライトは、低結晶性ケイ酸カルシウム水和物( これ以後、CSH と略記する。)と共存する場合があるが、CSHは様々な粒子形態をとることが知られており、通常、繊維状、粒状、塊状の粒子形態をとるために電子顕微鏡下でトバモライト粒子と区別できる。この様なCSHは、トバモライトの基本骨格を崩さない範囲で含有できる。ここで、CSHは強度、耐候性、耐久性など建材としての様々な必要性能を低下させることがあるので、可能な限り含有しないことが好ましい。
【0016】
結晶性珪酸カルシウムがゾノトライトの場合も、トバモライトと同様に粉末X線において、ゾノトライトの最強線(320)を越える他の回折ピークが存在しないことである。但し、結晶質シリカ、炭酸カルシウム、石膏が共存する場合、ゾノトライトが主体であっても、これら共存物質の高い結晶性のために、これらの物質の最強線がゾノトライトの最強線を超える場合があるが、この様な場合は、走査型電子顕微鏡観察下において、その構造が針状あるいは棒状が主体であると判断できれば、主としてゾノトライトからなるとする。しかし、このような場合でも、粉末X線回折において、ゾノトライトの(320)面の回折ピーク強度Idに対するゾノトライト以外の高結晶性の共存物質、すなわち結晶質シリカ、炭酸カルシウム、石膏の最強線の回折強度Icの比(Ic/Id)が3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましい。
【0017】
本発明の珪酸カルシウム硬化体において、結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトである場合、粉末X線回折において観察される、2つのトバモライトの回折線(220)、(022)に挟まれた角度領域における回折強度の最低値Iaに対するトバモライトの(220)回折ピーク強度Ibの比(Ib/Ia)が3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。通常トバモライトは、CSHと共存することが多い。CSHは強度、耐候性、耐久性など建材としての様々な必要性能を低下させることがある。例えば、珪酸カルシウム硬化体中にCSHが多量に存在すると、雨などによる吸水とその後の乾燥などにより寸法安定性が低下したり、長期間大気中に放置された時に大気中に含まれる二酸化炭素と反応して、炭酸カルシウムと非晶質珪酸に分解する炭酸化反応を起こし、それによる体積収縮により亀裂や組織劣化が発生したりすることがある。従って、X線回折並びに電子顕微鏡観察で、主としてトバモライトからなると判定された場合でも、CSHを可能な限り含有しないことが好ましい。
【0018】
上述のように繊維状、粒状、塊状の様々な粒子形態をとるCSHは電子顕微鏡下、トバモライトで無いことは容易に判断される。しかし、CSHが様々な粒子形態をとるために、他の微量共存物質例えば繊維状の石膏、粒子状の炭酸カルシウム等と電子顕微鏡観察で明確に区別できない場合があるため、電子顕微鏡でCSH含有割合を決定することは難しい。トバモライトとCSHが共存する硬化体について、粉末X線回折を行うと、トバモライトの(220)回折ピークと(222)回折ピークに挟まれた領域に、ブロードなCSHの回折ピークが認められる。このCSHの回折ピークは通常29.1〜29.4°(2θ)付近に出現する。CSHがトバモライトに比べて少ない場合、CSHの回折ピークは、トバモライトの回折線に吸収された形になり、通常CSHの回折強度の測定は不可能となる。ところがCSHが多量に存在する場合、トバモライトの(220)回折ピークと(222)回折ピークに挟まれた領域におけるX線の回折強度は、ベースラインに比べて高い値となることから、CSHが多量に存在するか否かを判定することができる。珪酸カルシウム硬化体がCSHを全く含まず、かつ高結晶性のトバモライトを主体とする場合、同領域におけるX線強度の最低値はバックグランド強度と一致する。
【0019】
一方、たとえCSHが存在しない場合でも、トバモライトの結晶性が低い場合には、Ib/Iaは小さくなる。これは(220)と(222)が近接しているために、ピークのすそのが重なり合うためである。トバモライトの結晶性が低下すると、珪酸カルシウム硬化体の強度劣化、および耐候性の低下が起こる。
従って、2つのトバモライトの回折線、(220)と(222)に挟まれた角度領域における回折強度の最低値Iaに対するトバモライトの(220)面の回折ピーク強度Ibの比(Ib/Ia)が大きい程、珪酸カルシウム硬化体中に含有されるCSHが少ない、もしくはトバモライトの結晶性が高い。なお、ここでの強度IaおよびIbは、バックグランド強度を含めた値であり、Ia、Ibの算出方法を図1に示す。なお、トバモライトの結晶性が高く、CSHがほとんど存在しない場合においても、Ib/Iaの値は通常、20程度である。
【0020】
本発明の珪酸カルシウム硬化体において、結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトである場合、水銀圧入法で測定される微分細孔分布曲線における最大値の1/4の高さにおける対数分布幅は、かさ比重が0.14以上1.0以下の範囲では、0.4以上1.2以下であることが好ましく、0.4以上1.1以下がより好ましく、0.4以上1.0以下であることが特に好ましい。かさ比重が0.05以上0.14未満の範囲では、0.4以上2.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.4以上1.95以下、特に好ましくは0.4以上1.9以下である。
【0021】
ここで、水銀圧入法とは、硬化体内部へ水銀を圧入させて、その時の圧力と侵入量の関係から細孔径の分布を測定するものであり、細孔の形状が円筒形であると仮定して計算されたものである。水銀圧入法により細孔径の測定可能範囲は6nm〜360μmであるが、この値は実際の細孔の直径を表すものではなく、構成物質間の間隙の大きさの指標として使用され、硬化体の細孔構造を記述する際には有効な解析手段である。水銀圧入法で測定された微分細孔分布は、測定された細孔径に対する細孔量の積算曲線を1次微分して得られる。通常、かさ比重が0.05以上、1.0以下の珪酸カルシウム硬化体の場合には、その測定範囲内の細孔径6nm〜50μmの間に微分細孔分布が存在する。
【0022】
微分細孔分布曲線における最大値の1/4の高さにおける対数分布幅(以下、対数1/4値幅と略称する。)とは、細孔径分布の広がりを表す1つの指標であり、微分細孔分布曲線における最大値の1/4の高さにおける細孔分布の幅を対数にて表示したものである。その算出方法を図2に示すが、水銀圧入法により測定された細孔径に対する細孔量の積算曲線を1次微分して得られる微分細孔分布曲線における最大値の1/4の高さを与える細孔径が2つである場合(図2)、大きい順にA、Aとすると、対数1/4値幅はA、Aそれぞれの常用対数の差となる。なお、微分細孔分布曲線における最大値の1/4の高さを与える細孔径が2つより多い場合は、それらのうち最大の細孔径Aの常用対数と最小の細孔径Aの常用対数の差となる。対数1/4値幅が大きくなると、構成物質間の空隙が大きくなり、細孔径が50μm以下の細孔領域における細孔径分布は広い分布を持つことになり、応力を担う骨格を形成する部分(以下「マトリックス」という。)の間隙の均一性が低いことを示す。そのため、局所的な応力集中が生じやすくなり、曲げ強度や圧縮強度が低下する。該対数分布幅は小さい方が強度が高くなる傾向にあるが、0.4未満の対数分布幅を得ることは難しい。
【0023】
ところで、一般にCSHは繊維状、粒状、塊状等の粒子形態をとり、結晶質のトバモライトより微細であることに加えて、ゲル細孔と呼ばれる0.1μm以下の細孔を多量に含有している。そのため、珪酸カルシウム硬化体中にCSHが多量に存在する場合にも対数1/4値幅が非常に小さくなることがある。このように、CSHを多量に含有している場合には対数1/4値幅が小さい場合であっても、該対数1/4値幅は小さい方が強度が高くなる傾向にあるという上記効果は発現しない。
【0024】
以下、本発明の珪酸カルシウム硬化体の製造方法について説明する。
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、(1)少なくとも珪酸質原料と石灰質原料とフェノール樹脂の前駆体と水を用い、混合攪拌しスラリーとし、該スラリーを型枠に注入し、予備硬化した後に、脱水処理をせずにオートクレーブで養生する方法、(2)少なくとも珪酸質原料と石灰質原料と補強繊維とフェノール樹脂の前駆体と水を用い、混合攪拌しスラリーとし、該スラリーを型枠に注入し、加圧脱水後、オートクレーブで養生する方法、(3)少なくとも珪酸質原料と石灰質原料と水を加熱下で反応させて高結晶珪酸カルシウム水和物を含むスラリーを得、該スラリーに少なくとも補強繊維とフェノール樹脂の前駆体を添加し型枠に注入し、加圧脱水後、オートクレーブで養生する方法、などにより得られるが、(1)および(2)の方法が好ましく用いられる。
【0025】
以下、本発明の珪酸カルシウム硬化体の好ましい例であるトバモライトを主体とする珪酸カルシウム硬化体の代表的な製造方法である上記(1)について詳細に説明する。
原料として、少なくとも珪酸質原料と石灰質原料とフェノール樹脂の前駆体であるレゾールもしくはノボラックと水を用い、これらを混合した後に、該スラリーを型枠に注入し、予備硬化した後に加圧脱水することなくオートクレーブで養生することにより、本発明の珪酸カルシウム硬化体が得られる。
【0026】
ここで、珪酸質原料とは、SiOの含有量が70wt%以上の原料を言う。たとえば、結晶質の珪石、珪砂、石英およびそれらの含有率の高い岩石、並びに非晶質の珪藻土、シリカヒューム、フライアッシュ、天然の粘土鉱物およびそれらの焼成物等である。これらのうちで結晶質の珪酸質原料とは、珪石、珪砂、石英およびそれらの含有率の高い岩石であり、粉末X線回折においてα−石英あるいはクリストバライト等のシャープな回折ピークを呈するものをいう。また、非晶質珪酸原料とは、珪藻土、シリカヒューム、フライアッシュ等の粉末X線回折において固有の明瞭な回折ピークを示さないものを言う。
石灰質原料とは酸化物換算でCaOを50wt%以上含む原料であり、生石灰あるいは消石灰等を言う。
【0027】
フェノール樹脂の前駆体とは、レゾールやノボラックを言う。スラリー中にセメントや石灰質原料を含む場合、スラリーはアルカリ性を示すのでレゾールを用いることが好ましい。レゾールは、通常、液状で水を含むが、そのままスラリーに添加しても構わない(但し、この水の量はスラリーの水分量として計算することが必要である。)。
フェノール樹脂の前駆体の添加量は、本発明の珪酸カルシウム硬化体を製造する際の固体原料の総重量に対して、0.1wt%以上、10wt%以下が好ましく、より好ましくは1wt%以上、10wt%以下、特に好ましくは5wt%以上、10wt%以下である。
【0028】
本発明における製造法において、予備硬化を早めることができることからセメントを使用することが好ましい。セメントとは普通ポルトラントセメント、早強ポルトラントセメント、ビーライトセメント等の珪酸成分とカルシウム成分を主体とするセメントを言う。
【0029】
上記の原料の他に硫酸アルミもしくはその含水物、あるいはその他の硫酸化合物を用いることは好ましい態様である。
硫酸アルミニウムもしくはその含水物における硫酸アルミニウムとは、化学式(Al(SO )からなる物質を言い、その含水物とはたとえば化学式(Al(SO ・18HO )で示されるような結晶水を含む化合物を言う。いずれの場合でも結晶水を除いた状態でAl(SOとして80wt%以上含有するものを用いる。さらに原料形態としては粉末、スラリーいずれでも構わない。硫酸アルミニウムもしくはその含水物の添加量は、本発明の珪酸カルシウム硬化体を製造する際の固体原料の総重量に対して酸化物換算(Al)で0.09wt%以上10wt%以下であることが好ましい。
【0030】
その他の硫酸化合物は特に限定されるものではなく、SOないしはSOを含有する化合物であれば良い。例えば、亜硫酸、硫酸、無水石膏(CaSO)、二水石膏(CaSO・HO )、半水石膏(CaSO・1/2HO )、硫酸マグネシウムなどのアルカリ土類金属の硫酸塩、硫酸ナトリウムなどのアルカリ金属の硫酸塩、硫酸銅や硫酸銀などの金属硫酸塩等であり、これらを単独で用いても、複数同時に用いてもよい。これらその他の硫酸化合物のうち、その構成元素が通常珪酸カルシウム硬化体に含まれ、かつ高結晶性のトバモライトをより多量に生成させ、細孔の微細化かつ細孔分布の均一化を実現させるために、二水石膏が好ましく用いられる。
【0031】
その他の硫酸化合物の添加量は上記硫酸アルミニウムもしくはその含水物を含めて、SO換算で、固体原料の総重量に対して0.15wt%以上15wt%以下であり、好ましくは0.2wt%以上10wt%以下である。
ここで、固体原料とは、珪酸質原料、石灰質原料、セメント、フェノール樹脂の前駆体、硫酸アルミもしくはその含水物およびその他の硫酸化合物を指す。固体原料の総重量には結晶水、水和水および原料に含まれる水は含まれない。例えば、二水石膏の場合、結晶水を除いたCaSOの部分の重量で計算する。Al(SO ・18HOの場合は、Al(SOの部分の重量で計算する。レゾールの場合、その固形分のみの重量で計算する。
【0032】
固体原料の総重量に対する使用した水の重量比(以下、水/固体比と称す。)は、0.67以上5.5以下である。発泡剤や起泡剤を用いない場合は、水/固体原料(水/個体と略称する。)比が0.77以上5.0以下であることが好ましく、より好ましくは0.9以上4.0以下で、さらに好ましくは1.2以上3.0以下である。
発泡剤や起泡剤を用いる場合には、水/固体比が0.67以上3.5以下、好ましくは0.85以上3.3以下、より好ましくは0.96以上2.7以下になるようにスラリー状態で混合された後に、気泡剤としてアルミニウム粉もしくはそのスラリーまたはペーストを固体アルミニウム換算で固体原料の総重量に対して0.003wt%以上0.95wt%以下混合した後に型枠に注入する方法が好ましく用いられる。気泡を含有させる方法は、金属アルミニウム粉による発泡に限定されるものでなく、例えば従来用いられているプレフォーム法、すなわち、気泡剤水溶液に空気を送り込んでフォームを形成し、そのフォームを本発明のスラリーに混合させる方法、気泡剤をスラリーに混合した後に起泡機によってフォームを形成させる方法などが好ましく用いられる。
【0033】
使用されるすべての原料は、CaO/SiO2 モル比が0.5以上1.5以下、好ましくは0.6以上1.3以下、より好ましくは0.65以上1.1以下となるようにスラリー状態で混合される。この値が1.5を超えると、トバモライト形成に必要な珪酸質成分が不足するためにトバモライトの生成量が著しく低下するだけでなく高結晶性のトバモライトが生成しない。また0.5未満では、珪酸質成分は十分であるが、未反応の珪酸原料が多量に残留するためにトバモライトの生成量も低下する。
【0034】
珪酸質原料、セメント、石灰質原料、硫酸化合物原料等とフェノール樹脂の前駆体であるレゾールもしくはノボラックと水からなるスラリーを混合する温度について特に規定はないが、該混合により型枠注入前にセメントの初期水和を進め、かつ珪酸質原料と石灰質原料を反応させることによって、型枠注入後の予備硬化を早める効果がある。従って、混合温度が低すぎると、反応が進まず、その後の予備硬化を遅らせることになる。混合直後の温度で40℃以上、100℃以下が好ましく、50℃以上100℃以下がより好ましい。
【0035】
スラリーを混合する時間も特に規定はないが、短すぎると各固体原料の分散が不十分で均一なスラリーが得られずかつセメントの初期水和ならびに珪酸質原料と石灰質原料との反応が進まない。また、長すぎるとその反応やセメントの水和が進みすぎてかえって予備硬化を遅らせる。従って、1分以上5時間未満が好ましく、30分以上3時間未満がより好ましい。
【0036】
用いられる石灰質原料の全部を珪酸質原料およびセメントと同時に混合すると、石灰質原料がセメントの初期水和を遅らせる場合もある。従って、予備硬化を早めたい場合には、石灰質原料以外の固体原料と水を40℃以上で、スラリー状態で10分以上混合する第一工程を行った後に、石灰質原料の一部または全部を加えて、さらに40℃以上で30秒以上混合する第二工程を経てから型枠に注入して予備硬化させる方法も好ましく用いられる。ここで原料の投入にあたり、最初の第一工程におけるスラリーへの添加を一次投入、後の第二工程におけるスラリーへの添加を二次投入と、以後称する。
【0037】
フェノール樹脂の前駆体の添加方法については、特に制限はないが、フェノール樹脂の前駆体以外の固体原料の一次投入直後に添加する方法が好ましい。添加後、攪拌することにより、フェノール樹脂の前駆体はスラリー中で均一に分散することが可能となる。
この様にして混合されたスラリーに、必要に応じて撥水性物質あるいは補強繊維が混合され、そのまま型枠に流しこまれ成形される。この時、必要に応じて補強鉄筋あるいは補強金網が配置された型枠に流し込まれ成形される。この時、補強鉄筋あるいは補強金網は防錆処理が施されていることが好ましい。
【0038】
型枠に注入されたスラリーは、自己発熱あるいは外部加熱等により、好ましくは40〜100℃の間で1時間以上かけて予備硬化される。予備硬化は、蒸気養生室等の水分が蒸発を抑制した環境下で行うことが好ましい。得られた予備硬化体は、必要に応じて任意の形状に切断された後に、オートクレーブを用いて高温高圧養生される。切断は軽量気泡コンクリートの製造に一般に用いられるワイヤーによる切断法も使用できる。オートクレーブの条件としては160℃(ゲージ圧力:約0.53MPa)以上、220℃(ゲージ圧力:約2.3MPa)以下が好ましい。得られた硬化体は乾燥され、本発明の珪酸カルシウム成型体が得られる。
【0039】
撥水性物質は、型枠に注入する前のスラリー、あるいは予備硬化体、あるいはオートクレーブ後の硬化体、いずれの工程においても添加することが可能であり、好ましくは0.1〜3wt%、さらに好ましくは0.5〜2wt%添加される。ここで、スラリーに添加される場合は、そのままで、予備硬化体、オートクレーブ後の硬化体に添加する場合は噴霧等の手法とその後の乾燥等の熱処理を併用することが好ましい。硬化体内部までの撥水性を実現するためには、スラリーに添加することが好ましい。
【0040】
補強繊維は、耐アルカリガラス繊維、カーボン繊維、ステンレス繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維等の無機繊維、セルロース繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機繊維などをいい、型枠に注入する前のスラリーに添加される。添加量は、固体原料の総重量に対して0.5wt%以上20wt%以下であり、好ましくは1wt%以上10wt%以下である。
このように製造される本発明の珪酸カルシウム硬化体は曲げ強度、圧縮強度、弾性率が高く、耐火性に優れ、加工性にも優れることから、各種外壁材、内壁材、等に好適である。特に、支持部材間隔が長い部位に必要な長尺のパネル、薄板化パネルとして利用可能である。
【0041】
以下に実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明において使用される各種の測定方法は以下の通りである。
[曲げ強度、圧縮強度]
JIS  R  5201の曲げ強さおよび圧縮強さの測定に準じて測定した。すなわち、曲げ強度測定に用いた供試体寸法は、40mm×40mm×160mmであり、スパン幅は100mmである。圧縮強度は曲げ試験で割れた半分の試料において、加圧面40mm×40mmで最大荷重を測定した。なお試験体の乾燥条件は、20℃、相対湿度60%の恒温恒湿槽中にオートクレーブ後の硬化体を置き、該硬化体の絶乾状態を基準とした含水量が、10±2%になった時点で測定試料とした。
【0042】
[弾性率]
JIS A−1127の共鳴振動によるコンクリートの動弾性係数の試験方法に準じて測定を行った。測定には、PCオートスキャン型動ヤング率測定器((株)マルイ製MODEL MIN−011−0−08)を用いた。曲げ強度の測定に用いたものと同一形状、同一乾燥条件の試料を用い、縦振動測定を行った。縦振動の一次共鳴周波数から動弾性係数を算出し、その値を弾性率とした。
【0043】
[かさ比重]
曲げ試験に用いたのと同じ寸法のオートクレーブ後の硬化体を、105℃にて24時間乾燥させた時の重量と寸法から算出した。
【0044】
[粉末X線回折:Ia,Ibの測定]
強度測定に用いた試料を乳鉢中で粉砕した後に、理学電気(株)製RINT2000において、CuのKα線を用いて測定した。測定条件は、加速電圧40kV、加速電流200mA、受光スリット幅0.15mm、走査速度4゜/分、サンプリング0.02゜である。なお回折線はグラファイトのモノクロメーターにより単色化されてカウントされた。2つのトバモライト回折線(220),(222)に挟まれた角度領域におけるバックグランドを含めた回折強度の最低値をIa、およびバックグランドを含めたトバモライト回折線(220)の最大強度をIbとする。なおこれら2つの回折線はそれぞれ29.0゜、30.0゜(2θ)付近に見られる回折線に対応する。図1に算出方法の模式図を示す。
【0045】
[水銀圧入法:対数分布幅、細孔量割合の算出]
オートクレーブ後の硬化体を粉砕した後に分級して得た2〜4mm部分を、105℃にて24時間乾燥させて測定用試料とした。これら試料を、Micrometritics社製、Pore  Sizer  9320を用いて細孔径分布を測定した。この時、水銀と硬化体の接触角は130度、水銀の表面張力は484dyn/cmとして計算を行った。測定された細孔径に対する細孔量の積算曲線を1次微分して得られる微分細孔分布の最大値の1/4の高さを与える細孔径が二つ場合、大きい順にA、Aとすると、対数分布幅は、A、Aそれぞれの常用対数の差となる。微分細孔分布の最大値の1/4の高さを与える細孔径が二つ場合の算出方法を図2に示す。微分細孔分布の最大値の1/4の高さを与える細孔径が二つより多い場合は最大値を与える細孔径の常用対数と最小値を与える細孔径の常用対数の差となる。細孔径が0.1μm以下の細孔量の割合は、細孔径が6nmから360μmの範囲で測定された全細孔量を100%とした時の、それぞれの細孔径範囲の細孔量の体積分率である。
【0046】
[鋸引き性]
木工用鋸を用いて硬化体を切断し、切断しやすさ、切断面の状況から評価した。
【0047】
【実施例1〜3】
表1に示す原料配合比にて、攪拌機を用いて混合を行った。混合は、60℃に加温した水にフェノール樹脂の前駆体を含む固体原料を一次投入し(フェノール樹脂前駆体を最後に投入した。)、混合槽を60℃に加温しながら、2時間攪拌を行い、次いで、60℃に加温しながら二次投入を行い、1分間攪拌を行なった。ここで、石灰質原料の投入については一次投入および二次投入で行った。硫酸化合物については実施例1では一次投入、実施例2および3では二次投入で行った。混合後のスラリーを型枠に流し込み、60℃にて予備硬化させた。これらを脱型してオートクレーブにて190℃で4時間、高温高圧養生を行った後に乾燥して珪酸カルシウム硬化体を得た。なおここで珪酸質原料は、珪石粉砕粉(秩父鉱業(株)製:ブレーン比表面積11000cm/g)およびシリカフューム(EFACO社製:EFACO SILICA)を用いた。また石灰質原料としては生石灰(河合石灰工業(株)製)を、セメントは普通ポルトランドセメント(OPC)を用いた。硫酸化合物は二水石膏(純度97%以上)を用いた。フェノール樹脂の前駆体としてレゾール(旭有機材工業(株)製:AVライトレジン、固形分濃度80wt%)を用いた。表1の重量部は、水を含まない固形分で表記した。すなわち、二水石膏の場合、CaSOとして、硫酸アルミニウムの18水和物の場合、Al(SO3 として、レゾールの場合、固形分としての重量部である。これら得られた珪酸カルシウム硬化体の各種物性を表3に示す。実施例1の珪酸カルシウム硬化体の粉末X線回折の結果を図1に示す。トバモライトの(220)が最強線であった。実施例1の珪酸カルシウム硬化体の水銀圧入法による細孔分布曲線を図2に示した。また、これら珪酸カルシウム硬化体の破断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察を行った結果、その構造は、いずれの硬化体においても、トバモライトの板状粒子と、少量の繊維状粒子から構成されていた。
【0048】
【比較例1】
レゾールを含まないこと以外は実施例1と同様に行なった。硬化体の各種物性を表3に示す。
【0049】
【比較例2】
レゾールを含まないこと以外は実施例2と同様に行なった。硬化体の各種物性を表3に示す。
【0050】
【表1】

Figure 2004075462
【0051】
【表2】
Figure 2004075462
【0052】
【表3】
Figure 2004075462
【0053】
【発明の効果】
本発明の珪酸カルシウム硬化体は、軽量でありながら高い曲げ強度、高い圧縮強度、高い弾性率を有し、耐火性に優れ、加工性にも優れることから、各種外壁材、内壁材、等に好適である。具体的には、耐火間仕切り板、クロス直仕上げ用壁材、防火軒天、耐火被覆板、ビル用外壁、住宅床板、耐火野地板、等に使用でき、特に、支持部材間隔が長い部位に必要な長尺のパネル、薄板化パネルとして利用可能であり、数倍の物性を有する建材の提供を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた珪酸カルシウム硬化体の粉末X線回折図である。また、粉末X線回折図におけるに対するIa、Ibの算出方法の説明図でもある。
【図2】実施例1で得られた珪酸カルシウム硬化体の水銀圧入法における微分細孔分布図である。また、水銀圧入法における微分細孔分布の対数半値幅算出方法の説明図でもある。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cured calcium silicate containing crystalline calcium silicate hydrate and a phenol resin.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for nonflammable and lightweight building materials due to a demand for a lightweight building. As these building materials, lightweight cellular concrete (ALC) and fiber-reinforced calcium silicate boards (silical boards) are known, and these building materials contain crystalline calcium silicate hydrates such as tobermorite and zonotolite. These calcium silicate hydrates have excellent long-term weather resistance, fire resistance, and indestructibility, and are widely used as outer wall materials, floor materials, and inner wall materials of buildings.
The elastic modulus of the lightweight cellular concrete that is usually used is 1700 to 2500 N / mm. 2 And the compressive strength is 4-5 N / mm 2 In the range. The bending strength, which is an important physical property as a face material, is 1 N / mm as the strength of the material. 2 Degree and low. For this reason, there have been problems such as being unable to be used at a portion where the distance between the support members is long, and being unable to be continuously thinned due to deflection due to its own weight.
[0003]
As methods for improving the physical properties of lightweight cellular concrete, methods of controlling the cell diameter distribution, increasing the ratio of closed cells, and increasing the crystallinity of tobermorite have been attempted. For example, studies have been conducted from the viewpoint that air bubbles existing on the surface and inside of lightweight cellular concrete apparently act as cracks and thus significantly reduce the strength. WO99 / 42418 does not use air bubbles. A technique related to ALC with reduced weight is disclosed, for example, with a specific gravity of 0.52 and a compressive strength of 10 N / mm. 2 Building materials have been reported. In recent years, as a structural member such as an outer wall or a floor plate provided with a reinforcing bar, it is required to increase a distance between support members by elongating the plate. In recent years, a material having three times the strength of ordinary lightweight cellular concrete due to its structural design. Is required. However, in the case of the building material according to the technology disclosed in WO 99/42418, the logarithmic distribution width at a height of 1/4 of the maximum value in the differential pore distribution measured by the mercury intrusion method exceeds 1, so the same. When compared with specific gravity, the bending strength and compressive strength were limited to twice those of ordinary lightweight cellular concrete.
[0004]
In order to reduce the thickness of the plate, further improvement in bending strength was required.
JP-A-8-12466 discloses a calcium silicate molded article impregnated with a polyisocyanate, an oligomer thereof, and a modified product thereof (polyisocyanate compound), and the surface fragility of the calcium silicate molded article is improved and It describes that the compressive strength or the bending strength is improved. All of the calcium silicate compacts described in the examples of the publication are so-called fiber reinforced calcium silicate plates containing 3 wt% of reinforcing fibers and have a thickness of 30 mm or less.
[0005]
The calcium silicate molded body impregnated with the polyisocyanate compound described in the publication is manufactured by immersing the calcium silicate molded body in a solution in which the polyisocyanate compound is dissolved in an organic solvent. It is coated with an isocyanate compound. The polyisocyanate compound is flammable, and there is a problem in coating a calcium silicate molding used as a building material with a flammable resin in view of the nonflammability required for the building material. Also, the method of immersion and impregnation is not applicable to lightweight cellular concrete having pores smaller than that of a fiber-reinforced calcium silicate plate and usually used with a thickness of 50 mm to 200 mm. Furthermore, there is a problem that the production cost is high because an organic solvent such as methylene chloride or toluene is used for the impregnation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a hardened calcium silicate having improved flexural strength, compressive strength and elastic modulus, which is suitable as a building material.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by adding a phenol resin to a cured calcium silicate containing crystalline calcium silicate hydrate, and have reached the present invention.
[0008]
That is, the present invention
[1] A hardened calcium silicate comprising crystalline calcium silicate hydrate and a phenolic resin, and having a bulk specific gravity of 0.05 or more and 1.0 or less,
[2] The cured calcium silicate according to [1], which is mainly composed of crystalline calcium silicate hydrate and contains a phenol resin in an amount of 0.1 wt% to 10 wt%.
[3] The cured calcium silicate according to [1] or [2], wherein the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite.
[4] In X-ray powder diffraction, the diffraction peak intensity Ib of the (220) plane of tobermorite is the lowest value Ia of the diffraction intensity in the angle region between the two diffraction peaks of the (220) plane and the (222) plane of tobermorite. And a cured product of calcium silicate according to [3], wherein Ib / Ia is not less than 3.0.
[5] The logarithmic distribution width at a height of 1/4 of the maximum value of the differential pore distribution measured by the mercury intrusion method is 0.4 to 1 when the bulk specific gravity is 0.14 to 1.0. 0.2 or less, and when the bulk specific gravity is 0.05 or more and less than 0.14, it is 0.4 or more and 2.0 or less, and the cured product of calcium silicate according to [3] or [4],
[6] The cured calcium silicate according to any one of [1] to [5], wherein the phenol resin is a resol-based phenol resin;
[7] A method for producing a cured calcium silicate, which comprises injecting a slurry comprising at least a siliceous raw material, a calcareous raw material, a precursor of a phenolic resin and water into a mold, pre-curing, and curing in an autoclave,
It is.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, the hardened calcium silicate generally refers to lightweight cellular concrete, calcium silicate plate, and the like mainly containing calcium silicate hydrate.
It is necessary that the hardened calcium silicate of the present invention contains crystalline calcium silicate hydrate. In the present invention, crystalline calcium silicate hydrate refers to tobermorite (5CaO.6SiO 2 ・ 5H 2 O) and zonotrite (6CaO.6SiO) 2 ・ H 2 O) refers to calcium silicate hydrate having a stable crystalline phase. Tobermorite is commonly found in tissues such as lightweight cellular concrete (ALC) and takes the form of plates or strips. On the other hand, zonotolite takes the form of a needle or a rod. In the present invention, the crystalline calcium silicate hydrate contained is tobermorite (5CaO · 6SiO). 2 ・ 5H 2 O), Zonotorite (6CaO.6SiO) 2 ・ H 2 O) or a mixture thereof, tobermorite (5CaO.6SiO 2 ・ 5H 2 O) is more preferable.
[0010]
The calcium silicate cured product of the present invention needs to contain a phenol resin. The phenolic resin includes a resol type phenol resin using resol as a precursor and a novolak type resin using novolak as a precursor, and both can be used as necessary. For example, in the method for producing a hardened calcium silicate of the present invention described below, when added to an alkaline slurry containing a siliceous raw material, cement and calcareous raw material, resole is preferably used, and when added to an acidic slurry, Novolak is preferably used.
[0011]
When the phenolic resin is contained, the reason why the compressive strength, elastic modulus, and especially the bending strength of the cured calcium silicate are improved is unknown, but the phenolic resin forms a three-dimensional crosslinked structure in which the precursor resol or novolak is formed. It is presumed that when bonding is performed, it is possible to adhere to the inner surfaces of the bubbles or pores and form a strong bond.
[0012]
Further, since the phenol resin is excellent in heat resistance and flame retardancy, even if it is contained in the cured calcium silicate, it hardly impairs the incombustibility of the cured calcium silicate. The cured product of calcium silicate of the present invention is suitable for building materials and the like that require nonflammability. It is essential that the calcium silicate cured product of the present invention contains a phenol resin. The content of the resin is preferably 0.1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less, and particularly preferably 5 wt% or more and 10 wt% or less. The content is preferably 0.1 wt% or more from the viewpoint of improving strength, and the content is preferably 10 wt% or less from the viewpoint of nonflammability.
[0013]
The hardened calcium silicate of the present invention has a bulk specific gravity of 0.05 or more and 1.0 or less, preferably 0.08 or more and 0.7 or less, and more preferably 0.2 or more and 0.7 or less.
The cured calcium silicate of the present invention is preferably mainly composed of crystalline calcium silicate hydrate, and more preferably the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite.
Whether or not crystalline calcium silicate hydrate is the main component in the cured calcium silicate is determined by using both a scanning electron microscope observation and a powder X-ray observation of the fracture surface of the cured calcium silicate.
[0014]
When the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite, there is no other diffraction peak exceeding the strongest line (220) of tobermorite in powder X-ray diffraction. However, when crystalline silica, calcium carbonate, and gypsum coexist with tobermorite, even if tobermorite is the main component, due to the high crystallinity of these coexisting substances, when the strongest line of these substances exceeds the strongest line of tobermorite However, in such a case, if it can be determined under scanning electron microscope observation that the structure is mainly composed of plate-like or strip-like particles, it is assumed that the material mainly consists of tobermorite. However, even in such a case, in the powder X-ray diffraction, diffraction of the strongest line of a highly crystalline coexisting substance other than tobermorite, that is, crystalline silica, calcium carbonate, and gypsum with respect to the diffraction peak intensity Ib of the (220) plane of tobermorite. The strength Ic ratio (Ic / Ib) is preferably 3 or less, more preferably 2 or less. Here, a plate-shaped or strip-shaped particle means that in one particle, the distance between two surfaces substantially parallel to each other corresponds to the minimum length of the particle, and the maximum length of the particle is the minimum length (hereinafter referred to as the minimum length). (Hereinafter referred to as “thickness”). Of course, the maximum length and thickness here are the projection lengths in two dimensions. Although the size of these tobermorite particles is not particularly limited, the maximum length is preferably several μm to 10 μm.
[0015]
Tobermorite may coexist with low-crystalline calcium silicate hydrate (hereinafter abbreviated as CSH), but CSH is known to take various particle forms, and usually, fibrous, It can be distinguished from tobermorite particles under an electron microscope because of its granular and massive particle morphology. Such CSH can be contained within a range that does not destroy the basic skeleton of tobermorite. Here, CSH may decrease various necessary performances as a building material such as strength, weather resistance, and durability, and therefore it is preferable that CSH is not contained as much as possible.
[0016]
When the crystalline calcium silicate is zonotolite, similarly to tobermorite, there is no other diffraction peak exceeding the strongest line (320) of zonotolite in the powder X-ray. However, when crystalline silica, calcium carbonate, and gypsum coexist, the strongest line of these materials may exceed the strongest line of zonotrite because of the high crystallinity of these coexisting materials, even if zonotrite is the main component. However, in such a case, if it can be determined under scanning electron microscope observation that the structure is mainly a needle-like or rod-like structure, it is assumed that the structure mainly consists of zonotolite. However, even in such a case, in the powder X-ray diffraction, the diffraction peak intensity Id of the (320) plane of the zonotolite, the diffraction of the strongest line of the co-existing material other than zonotolite, ie, crystalline silica, calcium carbonate, and gypsum The ratio of the intensity Ic (Ic / Id) is preferably 3 or less, more preferably 2 or less.
[0017]
In the cured calcium silicate of the present invention, when the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite, an angle region between two diffraction lines (220) and (022) of tobermorite observed in powder X-ray diffraction. , The ratio (Ib / Ia) of the (220) diffraction peak intensity Ib of tobermorite to the minimum value Ia of the diffraction intensity is preferably 3 or more, more preferably 4 or more. Usually, tobermorite often coexists with CSH. CSH may reduce various necessary performances as building materials, such as strength, weather resistance, and durability. For example, when a large amount of CSH is present in the cured calcium silicate, dimensional stability is reduced due to water absorption due to rain or the like and subsequent drying, or carbon dioxide contained in the air when left in the air for a long time. The reaction causes a carbonation reaction that decomposes into calcium carbonate and amorphous silicic acid, which may cause cracks and structural deterioration due to volume shrinkage. Therefore, even when it is determined by X-ray diffraction and electron microscopic observation that the substance mainly consists of tobermorite, it is preferable that CSH is not contained as much as possible.
[0018]
As described above, it is easily determined that CSH having various particle forms such as fibrous, granular, and massive is not tobermorite under an electron microscope. However, since CSH takes various particle forms, it may not be clearly distinguishable from other trace coexisting substances, such as fibrous gypsum and particulate calcium carbonate, by electron microscope observation. It is difficult to determine. When powder X-ray diffraction is performed on the cured product in which tobermorite and CSH coexist, broad CSH diffraction peaks are observed in the region between the (220) diffraction peak and the (222) diffraction peak of tobermorite. The CSH diffraction peak usually appears around 29.1 to 29.4 ° (2θ). When the amount of CSH is smaller than that of tobermorite, the diffraction peak of CSH becomes a form absorbed by the diffraction line of tobermorite, and it is usually impossible to measure the diffraction intensity of CSH. However, when a large amount of CSH is present, the X-ray diffraction intensity in the region between the (220) diffraction peak and the (222) diffraction peak of tobermorite has a higher value than the baseline. Can be determined. When the hardened calcium silicate does not contain CSH at all and is mainly composed of high crystalline tobermorite, the minimum value of the X-ray intensity in the same region coincides with the background intensity.
[0019]
On the other hand, even when CSH does not exist, if the crystallinity of tobermorite is low, Ib / Ia becomes small. This is because (220) and (222) are close to each other, so that the peaks of the peaks overlap. When the crystallinity of tobermorite decreases, the strength of the cured calcium silicate deteriorates and the weather resistance decreases.
Therefore, the ratio (Ib / Ia) of the diffraction peak intensity Ib of the (220) plane of the tobermorite to the minimum value Ia of the diffraction intensity in the angle region between the diffraction lines of the two tobermorites (220) and (222) is large. The less CSH contained in the cured calcium silicate, or the higher the crystallinity of tobermorite. Here, the intensities Ia and Ib are values including the background intensity, and a method of calculating Ia and Ib is shown in FIG. Note that the value of Ib / Ia is usually about 20 even when tobermorite has high crystallinity and almost no CSH is present.
[0020]
In the cured calcium silicate of the present invention, when the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite, the logarithmic distribution width at a height of 1/4 of the maximum value in the differential pore distribution curve measured by the mercury intrusion method is: When the bulk specific gravity is in the range of 0.14 or more and 1.0 or less, it is preferably 0.4 or more and 1.2 or less, more preferably 0.4 or more and 1.1 or less, and 0.4 or more and 1.0 or less. It is particularly preferred that there is. When the bulk specific gravity is in the range of 0.05 to less than 0.14, it is preferably 0.4 to 2.0, more preferably 0.4 to 1.95, and particularly preferably 0.4 to 1.95. 9 or less.
[0021]
Here, the mercury intrusion method is to inject mercury into the inside of the cured product and measure the distribution of the pore diameter from the relationship between the pressure and the amount of penetration at that time, assuming that the pore shape is cylindrical. It is calculated. The measurable range of the pore diameter by the mercury intrusion method is 6 nm to 360 μm, but this value does not represent the actual diameter of the pore, but is used as an index of the size of the gap between the constituent materials, and This is an effective analysis tool when describing the pore structure. The differential pore distribution measured by the mercury intrusion method is obtained by first-order differentiation of an integrated curve of the pore amount with respect to the measured pore diameter. Normally, in the case of a cured calcium silicate having a bulk specific gravity of 0.05 or more and 1.0 or less, a differential pore distribution exists between pore diameters of 6 nm to 50 μm within the measurement range.
[0022]
The logarithmic distribution width at a height of 1/4 of the maximum value in the differential pore distribution curve (hereinafter, abbreviated as "logarithmic 1/4 value width") is one index indicating the spread of the pore diameter distribution, The width of the pore distribution at a height of 1/4 of the maximum value in the pore distribution curve is represented by a logarithm. The calculation method is shown in FIG. 2. The height of the maximum value of 1/4 of the maximum value in the differential pore distribution curve obtained by first-order differentiation of the integrated curve of the pore volume with respect to the pore size measured by the mercury intrusion method is shown. When two pore diameters are given (FIG. 2), A 2 , A 1 Then, the logarithmic quarter value width is A 2 , A 1 It is the difference of each common logarithm. In the case where there are more than two pore diameters giving a height of 1/4 of the maximum value in the differential pore distribution curve, the largest pore diameter A among them is used. 2 Logarithm and minimum pore diameter A of 1 Is the difference of the common logarithm. When the logarithmic 1/4 value width increases, the gap between the constituent materials increases, and the pore size distribution in the pore region having a pore size of 50 μm or less has a wide distribution, and a portion that forms a skeleton that bears stress (hereinafter, referred to as a portion) The matrix has low uniformity. Therefore, local stress concentration is likely to occur, and the bending strength and the compressive strength decrease. The smaller the log distribution width, the higher the strength tends to be, but it is difficult to obtain a log distribution width of less than 0.4.
[0023]
By the way, in general, CSH takes a particle form such as fibrous, granular, or lump, and in addition to being finer than crystalline tobermorite, contains a large amount of 0.1 μm or less pores called gel pores. . Therefore, even when a large amount of CSH is present in the cured calcium silicate, the logarithmic 1/4 width may be extremely small. As described above, when the CSH is contained in a large amount, even when the logarithmic 1/4 value width is small, the above effect that the smaller the logarithmic 1/4 value width tends to increase the strength, is exhibited. do not do.
[0024]
Hereinafter, the method for producing the cured calcium silicate of the present invention will be described.
The calcium silicate cured product of the present invention comprises (1) a slurry obtained by mixing and stirring at least a siliceous raw material, a calcareous raw material, a precursor of a phenol resin and water, injecting the slurry into a mold, and pre-curing. A method of curing in an autoclave without dehydration treatment, (2) mixing and stirring into a slurry using at least a siliceous raw material, a calcareous raw material, a reinforcing fiber, a phenol resin precursor and water, and injecting the slurry into a mold; (3) reacting at least a siliceous raw material, a calcareous raw material and water under heating to obtain a slurry containing highly crystalline calcium silicate hydrate, and adding at least a reinforcing fiber to the slurry. And a phenolic resin precursor are added, poured into a mold, dehydrated under pressure, and then cured in an autoclave. It is preferably used.
[0025]
Hereinafter, the above-mentioned (1) which is a typical method for producing a cured calcium silicate mainly composed of tobermorite, which is a preferred example of the cured calcium silicate of the present invention, will be described in detail.
As a raw material, at least a silicic raw material, a calcareous raw material, a resol or a novolak which is a precursor of a phenolic resin, and water are used, and after mixing these, the slurry is poured into a mold, pre-cured, and then subjected to pressure dehydration. Without curing in an autoclave, the cured product of calcium silicate of the present invention can be obtained.
[0026]
Here, the siliceous raw material is Si 2 A material having an O content of 70% by weight or more. For example, crystalline silica stone, silica sand, quartz and rocks having a high content thereof, as well as amorphous diatomaceous earth, silica fume, fly ash, natural clay minerals and fired products thereof, and the like. Among these, the crystalline siliceous raw materials are silica stone, silica sand, quartz and rocks having a high content thereof and exhibit a sharp diffraction peak such as α-quartz or cristobalite in powder X-ray diffraction. . In addition, the amorphous silicic acid raw material means diatomaceous earth, silica fume, fly ash, etc., which do not show a distinctive diffraction peak peculiar to powder X-ray diffraction.
The calcareous raw material is a raw material containing 50% by weight or more of CaO in terms of oxide, such as quicklime or slaked lime.
[0027]
The phenol resin precursor refers to resol or novolak. When a cement or calcareous raw material is contained in the slurry, it is preferable to use a resol because the slurry shows alkalinity. The resole usually contains water in a liquid state, but may be added to the slurry as it is (however, the amount of this water needs to be calculated as the water content of the slurry).
The amount of the phenol resin precursor added is preferably 0.1 wt% or more and 10 wt% or less, more preferably 1 wt% or more, based on the total weight of the solid raw material when producing the cured calcium silicate of the present invention. 10 wt% or less, particularly preferably 5 wt% or more and 10 wt% or less.
[0028]
In the production method of the present invention, it is preferable to use cement because pre-curing can be accelerated. The cement refers to a cement mainly composed of a silicate component and a calcium component such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, and belite cement.
[0029]
It is a preferred embodiment to use aluminum sulfate or its hydrate or other sulfate compounds in addition to the above-mentioned raw materials.
Aluminum sulfate in aluminum sulfate or its hydrate is defined by the chemical formula (Al 2 (SO 4 ) 3 ), And its hydrate includes, for example, the chemical formula (Al 2 (SO 4 ) 3 ・ 18H 2 O) refers to a compound containing water of crystallization as shown. In any case, Al 2 (SO 4 ) 3 Containing 80 wt% or more. Further, the raw material form may be either powder or slurry. The addition amount of aluminum sulfate or its hydrate is calculated as oxide (Al) with respect to the total weight of the solid raw material when producing the cured calcium silicate of the present invention. 2 O 3 ) Is preferably 0.09 wt% or more and 10 wt% or less.
[0030]
The other sulfuric acid compounds are not particularly limited. 3 Or SO 4 Any compound containing For example, sulfurous acid, sulfuric acid, anhydrite (CaSO 4 ), Gypsum (CaSO 4 ・ H 2 O 2), hemihydrate gypsum (CaSO 4 ・ 1 / 2H 2 O 2), sulfates of alkaline earth metals such as magnesium sulfate, sulfates of alkali metals such as sodium sulfate, and metal sulfates such as copper sulfate and silver sulfate. These may be used alone or in combination. You may. Among these other sulfate compounds, the constituent elements are usually contained in the cured calcium silicate, and to produce a large amount of highly crystalline tobermorite, to achieve finer pores and uniform pore distribution. Gypsum is preferably used.
[0031]
The addition amount of the other sulfuric acid compounds, including the above-mentioned aluminum sulfate or its hydrate, is SO 3 In terms of conversion, it is 0.15 wt% or more and 15 wt% or less, preferably 0.2 wt% or more and 10 wt% or less based on the total weight of the solid raw material.
Here, the solid raw material refers to a siliceous raw material, a calcareous raw material, cement, a precursor of a phenol resin, aluminum sulfate or its hydrate, and other sulfate compounds. The total weight of the solid raw material does not include water of crystallization, water of hydration, and water contained in the raw material. For example, in the case of gypsum dihydrate, CaSO 4 Calculate with the weight of the part. Al 2 (SO 4 ) 3 ・ 18H 2 In the case of O, Al 2 (SO 4 ) 3 Calculate with the weight of the part. In the case of resole, it is calculated by the weight of only the solid content.
[0032]
The weight ratio of the used water to the total weight of the solid raw materials (hereinafter referred to as water / solid ratio) is 0.67 or more and 5.5 or less. When no foaming agent or foaming agent is used, the ratio of water / solid raw material (abbreviated as water / solid) is preferably 0.77 or more and 5.0 or less, more preferably 0.9 or more and 4.0 or less. 0 or less, and more preferably 1.2 or more and 3.0 or less.
When a foaming agent or a foaming agent is used, the water / solid ratio becomes 0.67 or more and 3.5 or less, preferably 0.85 or more and 3.3 or less, more preferably 0.96 or more and 2.7 or less. After mixing in a slurry state, aluminum powder or a slurry or paste thereof as a foaming agent is mixed in an amount of 0.003 wt% or more and 0.95 wt% or less based on the total weight of the solid material in terms of solid aluminum, and then injected into a mold. Is preferably used. The method for containing bubbles is not limited to foaming with metallic aluminum powder. For example, a conventionally used preform method, that is, a foam is formed by sending air into an aqueous solution of a foaming agent, and the foam is formed according to the present invention. And a method of mixing a foaming agent with the slurry and then forming a foam with a foaming machine.
[0033]
All raw materials used are CaO / SiO 2 The slurry is mixed in a slurry state so that the molar ratio is 0.5 or more and 1.5 or less, preferably 0.6 or more and 1.3 or less, and more preferably 0.65 or more and 1.1 or less. If this value exceeds 1.5, the amount of tobermorite produced will be significantly reduced due to the lack of siliceous components required for tobermorite formation, and highly crystalline tobermorite will not be produced. If it is less than 0.5, the siliceous component is sufficient, but a large amount of unreacted silicic acid raw material remains, so that the amount of tobermorite produced also decreases.
[0034]
There is no particular limitation on the temperature at which the slurry of the siliceous raw material, cement, calcareous raw material, sulfate compound raw material, etc. and the phenol resin precursor resol or novolak and water are mixed, By promoting the initial hydration and reacting the siliceous raw material with the calcareous raw material, there is an effect of hastening the preliminary hardening after the injection of the mold. Therefore, if the mixing temperature is too low, the reaction does not proceed, and the subsequent pre-curing is delayed. The temperature immediately after mixing is preferably from 40 ° C to 100 ° C, more preferably from 50 ° C to 100 ° C.
[0035]
The mixing time of the slurry is not particularly limited, but if it is too short, the dispersion of each solid raw material is insufficient and a uniform slurry cannot be obtained, and the initial hydration of the cement and the reaction between the siliceous raw material and the calcareous raw material do not proceed. . On the other hand, if it is too long, the reaction or hydration of the cement proceeds too much, and the preliminary hardening is rather delayed. Therefore, the time is preferably 1 minute or more and less than 5 hours, more preferably 30 minutes or more and less than 3 hours.
[0036]
If all of the calcareous material used is mixed with the siliceous material and the cement, the calcareous material may delay the initial hydration of the cement. Therefore, when it is desired to accelerate pre-curing, after performing the first step of mixing a solid raw material other than the calcareous raw material and water at 40 ° C. or more in a slurry state for 10 minutes or more, a part or all of the calcareous raw material is added. Further, a method in which the mixture is further subjected to a second step of mixing at 40 ° C. or more for 30 seconds or more and then injected into a mold and pre-cured is preferably used. Here, when the raw materials are charged, the addition to the slurry in the first first step is hereinafter referred to as primary charging, and the addition to the slurry in the subsequent second step is hereinafter referred to as secondary charging.
[0037]
The method for adding the phenol resin precursor is not particularly limited, but a method in which the solid material other than the phenol resin precursor is added immediately after the primary charge is preferably used. By stirring after the addition, the phenol resin precursor can be uniformly dispersed in the slurry.
The slurry thus mixed is mixed with a water-repellent substance or a reinforcing fiber, if necessary, and poured into a mold as it is to be molded. At this time, if necessary, it is poured into a mold in which a reinforcing steel bar or a reinforcing wire mesh is arranged, and is formed. At this time, it is preferable that the reinforcing steel bar or the reinforcing wire mesh has been subjected to a rust-proof treatment.
[0038]
The slurry injected into the mold is pre-cured by self-heating or external heating, preferably at 40 to 100 ° C. for 1 hour or more. The pre-curing is preferably performed in an environment in which moisture is suppressed from evaporating, such as a steam curing room. The obtained pre-cured body is cut into an arbitrary shape as required, and then cured using an autoclave at a high temperature and a high pressure. For cutting, a wire cutting method generally used in the production of lightweight cellular concrete can also be used. The conditions for the autoclave are preferably 160 ° C. (gauge pressure: about 0.53 MPa) or more and 220 ° C. (gauge pressure: about 2.3 MPa) or less. The obtained cured product is dried to obtain the calcium silicate molded product of the present invention.
[0039]
The water-repellent substance can be added in any step of the slurry before being poured into the mold, the pre-cured body, or the cured body after autoclaving, and is preferably 0.1 to 3 wt%, more preferably. Is added in an amount of 0.5 to 2% by weight. Here, when it is added to a slurry, it is preferable to use a technique such as spraying and a subsequent heat treatment such as drying in combination with a precured body or a cured body after autoclaving as it is. In order to achieve water repellency up to the inside of the cured product, it is preferable to add the slurry to the slurry.
[0040]
Reinforcing fibers refer to inorganic fibers such as alkali-resistant glass fibers, carbon fibers, stainless fibers, ceramic fibers, and asbestos fibers, and organic fibers such as cellulose fibers, aramid fibers, vinylon fibers, and polypropylene fibers. Is added to the slurry. The addition amount is 0.5 wt% or more and 20 wt% or less, preferably 1 wt% or more and 10 wt% or less based on the total weight of the solid raw material.
The cured product of calcium silicate of the present invention produced in this way has high bending strength, compressive strength, elastic modulus, excellent fire resistance, and excellent workability, and is suitable for various outer wall materials, inner wall materials, and the like. . In particular, it can be used as a long panel or a thin panel required for a portion where the support member interval is long.
[0041]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples. The various measuring methods used in the present invention are as follows.
[Bending strength, compressive strength]
The flexural strength and the compressive strength of JIS R5201 were measured. That is, the specimen size used for the bending strength measurement is 40 mm × 40 mm × 160 mm, and the span width is 100 mm. For the compressive strength, the maximum load was measured on a pressed surface of 40 mm × 40 mm in a half sample cracked in the bending test. The test specimen was dried under the following conditions: the cured product after autoclaving was placed in a thermo-hygrostat at 20 ° C. and a relative humidity of 60%, and the moisture content of the cured product was 10 ± 2% based on the absolute dry state. When it became, it was used as a measurement sample.
[0042]
[Elastic modulus]
The measurement was performed in accordance with the method for testing the dynamic elastic modulus of concrete by resonance vibration according to JIS A-1127. For the measurement, a PC auto-scan dynamic Young's modulus meter (Model MIN-011-1-0-08 manufactured by Marui Co., Ltd.) was used. The longitudinal vibration was measured using a sample having the same shape and the same drying conditions as those used for the measurement of the bending strength. The dynamic elastic coefficient was calculated from the primary resonance frequency of the longitudinal vibration, and the value was used as the elastic modulus.
[0043]
[Bulk specific gravity]
The cured product after the autoclave having the same size as that used in the bending test was calculated from the weight and size when dried at 105 ° C. for 24 hours.
[0044]
[X-ray powder diffraction: measurement of Ia and Ib]
After the sample used for the strength measurement was pulverized in a mortar, the measurement was performed using RINT2000 manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. using Kα ray of Cu. The measurement conditions are an acceleration voltage of 40 kV, an acceleration current of 200 mA, a light receiving slit width of 0.15 mm, a scanning speed of 4 ° / min, and a sampling of 0.02 °. The diffraction lines were monochromatized by a graphite monochromator and counted. In the angle region between the two tobermorite diffraction lines (220) and (222), the minimum value of the diffraction intensity including the background is Ia, and the maximum intensity of the tobermorite diffraction line (220) including the background is Ib. I do. Note that these two diffraction lines correspond to diffraction lines seen near 29.0 ° and 30.0 ° (2θ), respectively. FIG. 1 shows a schematic diagram of the calculation method.
[0045]
[Mercury intrusion method: Calculation of logarithmic distribution width and pore volume ratio]
A 2 to 4 mm portion obtained by crushing and classifying the cured product after autoclaving was dried at 105 ° C. for 24 hours to obtain a measurement sample. The pore size distribution of these samples was measured using Pore Sizer 9320 manufactured by Micrometrics. At this time, the calculation was performed on the assumption that the contact angle between mercury and the cured product was 130 degrees, and the surface tension of mercury was 484 dyn / cm. If there are two pore diameters giving a height of 1/4 of the maximum value of the differential pore distribution obtained by first-order differentiation of the pore volume integration curve with respect to the measured pore diameter, A 1 , A 2 Then, the logarithmic distribution width is A 1 , A 2 It is the difference of each common logarithm. FIG. 2 shows a calculation method in the case where there are two pore diameters giving a height of 1/4 of the maximum value of the differential pore distribution. When there are more than two pore diameters giving a height of 1/4 of the maximum value of the differential pore distribution, there is a difference between the common logarithm of the pore diameter giving the maximum value and the common logarithm of the pore diameter giving the minimum value. The ratio of the amount of the pores having a pore diameter of 0.1 μm or less is defined as the volume of the pores in the respective pore diameter ranges when the total pore amount measured in the range of the pore diameter from 6 nm to 360 μm is 100%. Fraction.
[0046]
[Sawability]
The cured product was cut using a woodworking saw, and evaluated from the ease of cutting and the condition of the cut surface.
[0047]
Embodiments 1 to 3
Mixing was performed using a stirrer at the raw material mixing ratio shown in Table 1. For mixing, a solid raw material containing a phenolic resin precursor was primarily charged into water heated to 60 ° C (the phenolic resin precursor was charged last), and the mixing tank was heated to 60 ° C for 2 hours. Stirring was performed, and then a second charge was performed while heating to 60 ° C., and stirring was performed for 1 minute. Here, the calcareous raw material was charged by primary charging and secondary charging. For the sulfuric acid compound, the primary charging was performed in Example 1, and the secondary charging was performed in Examples 2 and 3. The mixed slurry was poured into a mold and pre-cured at 60 ° C. These were removed from the mold, cured at 190 ° C. for 4 hours under high temperature and high pressure in an autoclave, and dried to obtain a cured calcium silicate. Here, the siliceous raw material is silica ground powder (manufactured by Chichibu Mining Co., Ltd .: Blaine specific surface area 11000 cm) 2 / G) and silica fume (manufactured by EFACO: EFACO SILICA). Also, quicklime (manufactured by Kawai Lime Industry Co., Ltd.) was used as the calcareous raw material, and ordinary Portland cement (OPC) was used as the cement. As the sulfate compound, gypsum dihydrate (purity 97% or more) was used. As a phenol resin precursor, a resol (AV light resin, solid content concentration: 80 wt%, manufactured by Asahi Organic Materials Co., Ltd.) was used. Parts by weight in Table 1 are represented by solids not containing water. That is, in the case of gypsum, CaSO 4 In the case of aluminum sulfate 18 hydrate, Al 2 (SO 4 ) 3 In the case of a resol, it is a part by weight as a solid content. Table 3 shows various physical properties of the obtained cured product of calcium silicate. FIG. 1 shows the result of powder X-ray diffraction of the cured product of calcium silicate of Example 1. (220) of tobermorite was the strongest line. FIG. 2 shows a pore distribution curve of the cured calcium silicate of Example 1 by a mercury intrusion method. In addition, as a result of observing the fractured surfaces of these cured calcium silicates using a scanning electron microscope, the structure was found to consist of plate-like particles of tobermorite and a small amount of fibrous particles in each cured product. I was
[0048]
[Comparative Example 1]
The procedure was performed in the same manner as in Example 1 except that no resol was contained. Table 3 shows various physical properties of the cured product.
[0049]
[Comparative Example 2]
The procedure was performed in the same manner as in Example 2 except that no resol was contained. Table 3 shows various physical properties of the cured product.
[0050]
[Table 1]
Figure 2004075462
[0051]
[Table 2]
Figure 2004075462
[0052]
[Table 3]
Figure 2004075462
[0053]
【The invention's effect】
The calcium silicate cured product of the present invention has high flexural strength, high compressive strength, high elastic modulus while being lightweight, and has excellent fire resistance and excellent workability, so that it can be used for various outer wall materials, inner wall materials, etc. It is suitable. Specifically, it can be used for fire-resistant partition boards, wall materials for cross-direct finishing, fire-proof eaves, fire-resistant covering boards, building exterior walls, house floor boards, fire-resistant ground boards, etc. It can be used as a long panel or a thin panel, and can provide a building material having several times the physical properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a powder X-ray diffraction diagram of a cured product of calcium silicate obtained in Example 1. It is also an explanatory diagram of a method of calculating Ia and Ib in the powder X-ray diffraction diagram.
FIG. 2 is a differential pore distribution diagram of a cured product of calcium silicate obtained in Example 1 in a mercury intrusion method. It is also an explanatory diagram of a method for calculating the log half width of the differential pore distribution in the mercury intrusion method.

Claims (7)

結晶性珪酸カルシウム水和物およびフェノール樹脂を含み、且つ、かさ比重が0.05以上、1.0以下であることを特徴とする珪酸カルシウム硬化体。A hardened calcium silicate comprising crystalline calcium silicate hydrate and a phenol resin, and having a bulk specific gravity of 0.05 or more and 1.0 or less. 結晶性珪酸カルシウム水和物を主体とし、フェノール樹脂を0.1wt%以上10wt%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の珪酸カルシウム硬化体。The hardened calcium silicate according to claim 1, wherein the hardened calcium silicate is mainly composed of crystalline calcium silicate hydrate, and contains 0.1% by weight or more and 10% by weight or less of a phenol resin. 結晶性珪酸カルシウム水和物がトバモライトであることを特徴とする請求項1または2に記載の珪酸カルシウム硬化体。3. The cured calcium silicate according to claim 1, wherein the crystalline calcium silicate hydrate is tobermorite. 粉末X線回折におけるトバモライトの(220)面の回折ピーク強度Ibがトバモライトの(220)面と(222)面の2本の回折ピークに挟まれた角度領域における回折強度の最低値Iaとの間に、Ib/Iaが3.0以上となる関係を持つことを特徴とする請求項3に記載の珪酸カルシウム硬化体。The diffraction peak intensity Ib of the (220) plane of tobermorite in powder X-ray diffraction is between the minimum value Ia of the diffraction intensity in the angle region between the two diffraction peaks of the (220) plane and the (222) plane of tobermorite. 4. The hardened calcium silicate according to claim 3, wherein Ib / Ia has a relationship of not less than 3.0. 水銀圧入法で測定される微分細孔分布の最大値の1/4の高さにおける対数分布幅が、かさ比重が0.14以上1.0以下である場合、0.4以上1.2以下であり、かさ比重が0.05以上0.14未満の場合、0.4以上2.0以下であることを特徴とする請求項3または4に記載の珪酸カルシウム硬化体。The logarithmic distribution width at a height of 1/4 of the maximum value of the differential pore distribution measured by the mercury intrusion method is 0.4 to 1.2 when the bulk specific gravity is 0.14 to 1.0. The cured calcium silicate according to claim 3 or 4, wherein when the bulk specific gravity is 0.05 or more and less than 0.14, it is 0.4 or more and 2.0 or less. フェノール樹脂がレゾール系フェノール樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の珪酸カルシウム硬化体。The cured calcium silicate according to any one of claims 1 to 5, wherein the phenol resin is a resol-based phenol resin. 少なくとも珪酸質原料と石灰質原料とフェノール樹脂の前駆体と水からなるスラリーを型枠に注入し、予備硬化した後に、オートクレーブで養生することを特徴とする珪酸カルシウム硬化体の製造方法。A method for producing a hardened calcium silicate, which comprises injecting a slurry comprising at least a siliceous raw material, a calcareous raw material, a precursor of a phenolic resin, and water into a mold, pre-curing, and curing in an autoclave.
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