JP3025130B2 - 無機質粉体及び硬化性無機質組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築材料等の無機質硬
化体を成形する原料として好適に使用することができる
無機質粉体及び硬化性無機質組成物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所から排出されたフライアッシ
ュはセメントに混合することにより、ポゾラン反応によ
ってコンクリートの化学抵抗性、水密性を増大する効果
があり、又、フライアッシュ粒子の大部分が滑らかなガ
ラス球状であるため、硬化以前のワーカビリティを改善
し、ブリージングを減少させることが知られている。し
かし、近年の窒素、硫黄酸化物発生防止を目的とした公
害規制の強化により、フライアッシュを低温焼成させる
ため、未燃カーボンが相当量残存する等、フライアッシ
ュの特性が低下する原因となっていた。

【０００３】即ち、このようなフライアッシュをセメン
ト用充填材として用いたフライアッシュセメントは、セ
メントが黒色化し、又、コンクリートの強度が低下する
ために、そのままの状態では使用することができないと
いう問題点があった。

【０００４】又、その他のフライアッシュの利用方法と
して、アルカリの存在下で熱により硬化する無機成形体
組成物について幾つかの提案がされている。例えば、特
開平４−５９６４８号公報に記載の如く、アルカリ金属
珪酸塩水溶液とメタカオリン、コランダムあるいはムラ
イトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシュ
等の無機固体成分、及び、充填材や有機ベントナイト等
の混和材を混入することにより建築資材に有用な無機成
形体を製造することが提案され、特開平４−５９６４８
号公報及び特開平４−６１３８号公報に記載されている
ように、フライアッシュをアルカリ金属珪酸塩水溶液と
混合し加熱硬化させることにより無機質硬化体とするこ
とが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アルカリ反応
性固体成分のうち、比較的容易且つ安定供給可能なメタ
カオリン及びフライアッシュについて検討したところ、
メタカオリンの場合には、注型可能な混練物粘度に対応
させるために多量のアルカリ金属珪酸塩水溶液を必要と
するため、強度、耐久性の面で、十分な無機質硬化体が
得られないという問題点があった。又、フライアッシュ
の場合には、熱的処理を施さないフライアッシュは結晶
性が高く、アルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性に乏し
く、加熱硬化させる時に長時間を要し、又、得られる無
機質硬化体の強度が低いという問題点があった。又、セ
メントに添加した場合と同様に得られた無機質硬化体の
色が黒くて外観が劣るという問題点があった。

【０００６】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、硬化反応性に優れ、硬化時間が短かく、強度に優
れ、色が白くて外観の優れた建築材料等の無機質硬化体
を成形する原料として好適に使用することができる、無
機質粉体及び硬化性無機質組成物を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明１は、溶融された
フライアッシュが気体中に噴霧されて得られた、比表面
積５〜１００ｍ² ／ｇである無機質粉体（以下、適宜無
機質粉体ｆという）。本発明において、フライアッシュ
とは、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定されるものをいい、
化学的組成として、ＳｉＯ₂ ４５〜７０重量％、Ａｌ₂
Ｏ₃ １５〜３５重量％を主成分として含有し、Ｆｅ2 Ｏ
₃ やＣａＯ等を副成分として含有するものが好適に使用
される。

【０００８】本発明１において用いられる無機質粉体ｆ
は、フライアッシュが加熱溶融され、表面張力により球
状化されたものが、気体中に噴霧されることにより得ら
れたものである。その一手段として、セラミックコーテ
ィングに適用される熔射技術が応用される。その熔射技
術は、好ましくは、材料粉末が２０００〜１６０００℃
の温度で溶融され、３０〜８００ｍ／秒の速度で噴霧さ
れるものであり、プラズマ熔射法、高エネルギーガス熔
射法、アーク熔射法等が可能である。フライアッシュは
常温の空気中等に噴霧され、本発明１において用いられ
る無機質粉体ｆが得られる。

【０００９】本発明１は、上記無機質粉体ｆ１００重量
部と、水溶液濃度が１％以上のアルカリ金属水酸化物水
溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重
量部からなる硬化性無機質組成物である。アルカリ金属
水酸化物水溶液としては、一般式ＭＯＨ（ＭはＬｉ，
Ｋ，Ｎａ又はこれらの混合物を示す）で表されるものが
使用でき、その濃度は１％以上である必要がある。

【００１０】アルカリ金属珪酸塩水溶液としては、一般
式Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ₂ （ＭはＬｉ，Ｋ，Ｎａ又はこれら
の混合物を示し、ｎは８以下を示す）で表されるものが
使用できる。その水溶液濃度は１％以上である必要があ
る。ｎが８を超えた場合、アルカリ金属珪酸塩水溶液が
ゲル化をおこし易く粘度が急激に上昇するため、粉体と
の混合が困難になる。

【００１１】アルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアル
カリ金属珪酸塩水溶液の添加量は、上記無機質粉体ｆ１
００重量部に対して、１０〜３００重量部である必要が
ある。添加量が１０重量部未満の場合には、上記無機質
粉体ｆと混練するのが難しくなり、逆に、３００重量部
を超える場合には、得られる無機質硬化体の機械的強度
が低下する。

【００１２】本発明１の硬化性無機質組成物には、必要
に応じて無機質充填材が添加されてもよい。無機質充填
材としては、例えば、珪砂、フライアッシュ、アルミ
ナ、タルク、マイカ、岩石粉末、玄武岩、長石、粘土、
ボーキサイト、繊維材料等、各種鉱物等が使用可能であ
る。これらの無機質充填材は、無機質硬化体の用途に応
じて適宜選択され、単独で使用されてもよいし、併用さ
れてもよい。無機質充填材の添加量は、無機質粉体１０
０重量部に対して、７００重量部以下が好適であり、１
００〜５００重量部が更に好ましい。添加量が７００重
量部を越える場合には、得られる無機質硬化体の機械的
強度が低下する傾向がある。

【００１３】本発明１の硬化性無機質組成物には、必要
に応じて材料の軽量化を目的として、有機質発泡体や無
機質発泡体が添加されてもよい。有機質発泡体として
は、例えば、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、ユリア
樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン等の
合成樹脂の粒状発泡体等が挙げられる。

【００１４】無機質発泡体としては、例えば、ガラスバ
ルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シ
リカバルーン、パーライト、ヒル石、粒状発泡シリカ等
の粒状発泡体等が挙げられる。これらの発泡体は単独で
使用されてもよいし、又、併用されてもよい。

【００１５】これらの発泡体の比重は、０．０１〜１が
好適であり、０．０３〜０．７が更に好ましい。比重が
０．０１未満の場合には、得られる無機質硬化体の機械
的強度が低下する傾向があり、逆に、１を超える場合に
は、得られる無機質硬化体の軽量化の効果が得られない
傾向がある。

【００１６】これらの発泡体の添加量は、無機質粉体１
００重量部に対して、１０〜１００重量部が好ましく、
３０〜８０重量部が更に好ましい。添加量が１０重量部
未満の場合には、得られる無機質硬化体の軽量化の効果
が得られず、逆に、１００重量部を超える場合には、得
られる無機質硬化体の機械的強度が低下する傾向があ
る。

【００１７】本発明１の硬化性無機質組成物には、必要
に応じて発泡剤や発泡助剤が添加され、発泡工程を経
て、無機質硬化体全体を発泡させるようにしてもよい。
発泡剤としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓ
ｉ、フェロシリコン等の金属粉末、過酸化水素、過酸化
曹達、過酸化カリ、過ほう酸曹達等の過酸化物等が挙げ
らる。このうち、コスト、安全性、入手の容易さ等よ
り、Ａｌの金属粉末や過酸化水素が好適に使用される。

【００１８】金属粉末からなる発泡剤としては、平均粒
径１〜２００μｍのものが好適に使用される。平均粒径
が１μｍより小さいと、無機質組成物への分散性が低下
し、反応性が高くなり発泡が速くなり過ぎ、逆に、２０
０μｍより大きいと、反応性が低下する傾向がある。金
属粉末からなる発泡剤の添加量は、無機硬化性物質１０
０重量部に対して、５重量部以下が好ましい。添加量が
５重量部より多いと、発泡ガスが過剰となり、破泡する
傾向がある。

【００１９】過酸化物からなる発泡剤としては、水溶液
濃度が０．１〜３５％のものが好適に使用される。水溶
液濃度が０．１％より薄いと、粘度が低下し発泡が安定
せず、逆に、３５％よりも濃いと、発泡が速くなり過
ぎ、安定して発泡することができなくなる傾向がある。
過酸化物からなる発泡剤の添加量としては、無機硬化性
物質１００重量部に対して、４重量部以下が好ましい。
添加量が４重量部より多いと、発泡ガスが過剰となり、
破泡する傾向がある。

【００２０】発泡助剤は、発泡の安定化のために添加さ
れ、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミ
ナゲル等の多孔質粉体、ステアリン酸金属塩、パルミチ
ン酸金属塩等の金属石ケンなどが挙げられる。発泡助剤
の添加量は、無機硬化性物質１００重量部に対して、５
重量部以下が好ましい。添加量が５重量部よりも多い
と、破泡等発泡に悪影響を及ぼす傾向がある。

【００２１】本発明１の硬化性無機質組成物には、必要
に応じて補強繊維が添加されてもよい。補強繊維は、得
られる無機質硬化体に付与したい性能に応じて任意のも
のが使用でき、例えば、ビニロン、ポリアミド、ポリエ
ステル、ポリプロピレン、カーボン、アラミド、アクリ
ル、レーヨン、ガラス、チタン酸カリウム、鋼等の材料
からなる補強繊維等が使用できる。

【００２２】補強繊維は、繊維径１〜５００μｍ、繊維
長１〜１５ｍｍのものが好ましい。補強繊維の太さは、
細すぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボ
ールが形成され易く、得られる無機質硬化体の強度はそ
れ以上改善されない傾向があり、太過ぎるか短か過ぎる
と引張り強度向上等の補強効果が小さい傾向があり、長
過ぎると補強繊維の分散性及び配向性が低下する傾向が
ある。

【００２３】補強繊維の添加量は、無機質粉体１００重
量部に対して、１０重量部以下が好ましい。添加量が１
０重量部を超える場合には、補強繊維の分散性が低下す
る傾向がある。

【００２４】本発明１の無機質組成物から無機質成形体
を成形する方法としては、上記無機質粉体ｆと、アルカ
リ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶
液と、必要に応じて、無機質充填材、有機質発泡体もし
くは無機質発泡体、補強繊維とを混練して得られた混合
物を原料として、注型法、プレス法、押出成形法等の従
来公知の方法により、成形する方法が採用できる。硬化
性無機質成形体は常温で硬化させてもよいが、５０〜２
００℃の温度で加熱硬化させるのが好ましい。

【００２５】本発明２は、水硬性無機物質１００重量部
と、水１５〜１００重量部と、上記無機質粉体ｆ３〜２
００重量部と、補強繊維とからなる硬化性無機質組成物
である。本発明２において、水硬性無機物質としては、
水と練ったときに硬化性を示す無機物質ならば特に限定
されることなく使用することができ、例えば、普通ポマ
トランドセメント、特殊ポルトランドセメント、アルミ
ナセメント、ローマンセメント等の単味セメント、耐酸
性セメント、耐火セメント、水ガラスセメント等の特殊
セメント、石膏、石灰、マグネシアセメント等の気硬性
セメント等が挙げられ、特に、強度、耐水性の点で、ポ
ルトランドセメント、アルミナセメントが挙げられる。

【００２６】本発明２において、無機質粉体としては、
本発明１において用いられる無機質粉体ｆが使用され
る。無機質粉体の添加量は、水硬性無機物質１００重量
部に対して、３〜２００重量部に限定される。添加量が
３重量部未満の場合には、得られる無機質硬化体が収縮
し、逆に、２００重量部を超える場合には、得られる無
機質硬化体の機械的強度が低下する。

【００２７】本発明２において、水の添加量は、水硬性
無機物質１００重量部に対して、１５〜１００重量部に
限定され、２０〜６０重量部が好ましい。添加量が１５
重量部未満の場合には、水硬性無機物質の硬化が十分に
なされず、又、補強繊維が添加された場合には、補強繊
維の分散性が低下し、逆に、１００重量部を超える場合
には、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下する。

【００２８】本発明２においては、更に、補強繊維が用
いられる。本発明２においては、必要に応じて上記無機
質充填材、有機質発泡体もしくは無機質発泡体、発泡剤
等が添加されてもよい。又、本発明２においては、必要
に応じて水溶性高分子物質が添加されてもよい。水溶性
高分子物質は、水に溶解して粘性を付与し、水硬性無機
質組成物ペーストの流動性と賦形性を良好なものとし
て、又、無機質硬化体の過剰な水分を吸収し、水硬性無
機物質粒子間の空隙を埋める接着剤となり得る高分子物
質ならば特に限定されずに使用することができ、例え
ば、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロ
ースエーテル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル
酸、リグニンスルホン酸等が挙げられる。

【００２９】水溶性高分子物質の添加量は、水硬性無機
物質１００重量部に対して、５重量部以下が好ましい。
添加量が５重量部を超える場合には、得られる無機質硬
化体の耐水性が低下する傾向がある。

【００３０】本発明２の硬化性無機質組成物から無機質
成形体を成形する方法としては、水硬性無機物質と、水
と、本発明１において用いる無機質粉体ｆと、必要に応
じて、無機質充填材、補強繊維、水溶性高分子物質とを
混練して得られた混合物を原料として、注型法、プレス
法、押出成形法等の従来公知の方法により、成形する方
法が採用できる。硬化性無機質成形体の養生方法として
は、従来公知の任意の方法を使用することができ、例え
ば、水中養生、蒸気養生、オートクレーブ養生を行って
もよいし、又、成形中、例えば、押出成形の際に加熱す
ることにより、成形と同時に硬化させてもよい。

【００３１】本発明３は、化学成分として、ＳｉＯ₂ ５
〜８５重量％、及びＡｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％を含有
し、溶融された粘土が気体中に噴霧されて得られた、比
表面積５〜１００ｍ² ／ｇの無機質粉体である。本発明
３において、無機質粉体用の原料としては、化学成分と
して、ＳｉＯ₂５〜８５重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０
重量％を含有する粘土が使用される。この範囲を外れた
粘土が熔射されたものは、アルカリと反応性が低く、高
強度の無機質硬化体を得ることができない。

【００３２】このような粘土の具体例としては、カオリ
ナイト、ディッカナイト、ナクライト、ハロイサイト等
のカオリン鉱物、白雲母、イライト、フェンジャイト、
海緑石、セラドナイト、パラゴナイト、ブランマライト
等の雲母粘土鉱物、モンモリナイト、バイデライト、ノ
ントロナイト、サボナイト、ソーコナイト等のスメクタ
イト、緑泥岩、パイロフィライト、タルク、バーミキュ
ライト、ろう石、ばん土頁岩等が挙げられる。

【００３３】本発明３の無機質粉体は、これらの粘土が
熔射されてなるものである。即ち、これらの粘土が加熱
溶融され、液体微粒子として、常温の大気や不活性ガス
中に噴霧されて得られたものである。これらの原料の粘
土は、そのままではアルカリ金属水酸化物水溶液もしく
はアルカリ金属珪酸塩水溶液と混合しても、反応性がな
いかもしくは反応性が低く、又、注型法等による成形時
の流動性が悪いものであるが、その原因はこれらの粘土
の結晶性の高さ及び板状の粉体形状にあるものと判断さ
れる。これらの粘土変性の手段として、金属・セラミッ
クス・プラスチック等の表面被覆の手段としての熔射技
術が適用される。

【００３４】その加熱溶融温度は、５００〜１６０００
℃が好ましい。加熱溶融温度が５００℃未満の場合に
は、粉体の結晶化度が依然として高いため、アルカリと
の反応性が高く、逆に、１６０００℃を超える場合に
は、熔射法での実現が困難である。又、熔射速度は、３
０〜８００ｍ／秒が好ましい。この範囲を外れる場合に
は、熔射法では実現が困難である。熱源としては、プラ
ズマ、ガス、爆発、アーク等、一般に表面被覆等で使用
されている手段が適宜採用できる。

【００３５】本発明４の硬化性無機質組成物は、本発明
３の無機質粉体１００重量部と、水溶液濃度が１％以上
のアルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪
酸塩水溶液１０〜３００重量部からなる。

【００３６】本発明４において、無機質粉体としては、
本発明３の無機質粉体が使用される。本発明４におい
て、アルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属
珪酸塩水溶液としては、本発明１において用いられるア
ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液が使用される。

【００３７】アルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアル
カリ金属珪酸塩水溶液の添加量は、本発明３の無機質粉
体１００重量部に対して、１０〜３００重量部である必
要がある。添加量が１０重量部未満の場合には、反応に
必要な硬化剤の量が少な過ぎるために、無機質成形体の
成形が困難となり、逆に、３００重量部を超える場合に
は、硬化剤が多量となるため、無機質硬化体の耐久性に
問題が生じる。

【００３８】本発明４においては、必要に応じて本発明
１において用いられる無機質充填材、有機質発泡体もし
くは無機質発泡体、発泡剤、補強繊維等が添加されても
よい。

【００３９】本発明４の硬化性無機質組成物から無機質
成形体を成形する方法としては、本発明３の無機質粉体
と、アルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属
珪酸塩水溶液と、必要に応じて、無機質充填材、有機質
発泡体もしくは無機質発泡体、補強繊維とを混練して得
られた混合物を原料として、注型法、プレス法、押出成
形法等の従来公知の方法により、成形する方法が採用で
きる。硬化性無機質成形体は常温で硬化させてもよい
が、５０〜２００℃の温度で加熱硬化させるのが好まし
い。

【００４０】本発明５は、粒径１０μｍ以下の粉体を８
０重量％以上含有するフライアッシュ１００重量部と、
水溶液濃度が１％以上のアルカリ金属水酸化物水溶液も
しくはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部か
らなる硬化性無機質組成物である。

【００４１】一般のフライアッシュは、火力発電所の高
炉灰を主成分とし、化学成分として、ＳｉＯ₂ ４５〜７
５重量％、及びＡｌ₂ Ｏ₃ １５〜４０重量％を主成分と
して含有し、Ｆｅ2 Ｏ₃ 、ＭｇＯやＣａＯ等を副成分と
して含有する、結晶質物質と非晶質物質の混合物であ
り、粒度分布は数ｎｍ〜数１００μｍの広い分布を持っ
たものである。フライアッシュは、各粒度により、粒子
形、組成、構造等が異なる特異な特性を有している。

【００４２】この中で、本発明５において使用されるフ
ライアッシュは、粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％
以上含有するものである。粒径が１０μｍ以下の粒径の
粉体を８０重量部以上含まない場合には、反応性が低
く、良好な無機質硬化体を成形することができない。

【００４３】又、フライアッシュは粒径１０μｍ以下の
粉体を８０重量％以上含有するものとされる手段として
は、湿式分級、風力分級、比重により通常行われている
分級技術が適宜採用される。

【００４４】本発明５において、アルカリ金属水酸化物
水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液としては、本
発明４と同様のものが使用される。アルカリ金属水酸化
物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量
は、無機質粉体１００重量部に対して、１０〜３００重
量部である必要がある。添加量が１０重量部未満の場合
には、反応に必要な硬化剤の量が少な過ぎるために、無
機質成形体の成形が困難となり、逆に、３００重量部を
超える場合には、硬化剤が多量となるため、無機質硬化
体の耐久性に問題が生じる。

【００４５】本発明５においては、必要に応じて、本発
明１において用いられる無機質充填材、有機質発泡体も
しくは無機質発泡体、発泡剤、補強繊維等が添加されて
もよい。

【００４６】本発明５の硬化性無機質組成物から無機質
成形体を成形する方法としては、フライアッシュと、ア
ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液と、必要に応じて、無機質充填材、有機質発泡体
もしくは無機質発泡体、補強繊維とを混練して得られた
混合物を原料とする、注型法、プレス法、押出成形法等
の従来公知の方法が使用できる。硬化性無機質成形体は
常温で硬化させてもよいが、５０〜２００℃の温度で加
熱硬化させるのが好ましい。

【００４７】

【作用】本発明１において用いられる無機質粉体ｆは、
溶融されたフライアッシュが気体中に噴霧されて得られ
た、比表面積５〜１００ｍ² ／ｇであることにより、原
料粉のフライアッシュの粒径に関係なく、微細な粒径を
有する粉体であって、比表面積が増大されており、又、
実質的に完全非晶質化されており、且つ、未燃カーボン
が完全に除去されていて、白色度が高く、着色が容易で
あるので、これらの優れた性質を利用して、建築材料等
の無機質硬化体の成形用原料として好適に使用すること
ができる。

【００４８】本発明１の硬化性無機質組成物は、上記無
機質粉体ｆ１００重量部と、水溶液濃度が１％以上のア
ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液１０〜３００重量部からなるものであり、上記無
機質粉体ｆは、微細な粒径を有する粉体であって、比表
面積が増大されており、且つ、実質的に完全非晶質化さ
れているため、組成物中のアルカリ性水溶液及びアルカ
リ金属珪酸塩水溶液との反応性が従来のフライアッシュ
に比べて高くて、硬化時間を著しく短縮化することがで
き、無機質硬化体の強度も高くすることができる。

【００４９】本発明２の硬化性無機質組成物は、水硬性
無機物質１００重量部と、水１５〜１００重量部と、上
記無機質粉体ｆ３〜２００重量部からなるものであり、
上記無機質粉体ｆは、微細な粒径を有する粉体であっ
て、比表面積が増大されており、且つ、実質的に完全非
晶質化されているので、組成物中の水硬性無機物質と結
合したときにも、球状且つ微細な粒径を保ち、細密充填
されて構造が緻密な無機質硬化体を成形することがで
き、且つ、非晶質シリカの増分によりポゾラン効果も期
待できる。又、無機質粉体ｆは高温度で処理されてお
り、未燃カーボンが完全に除去されているので、白色粉
体であって顔料による着色が容易であり、且つ、セメン
トと混合したとき、淡灰色のセメントモルタルが得ら
れ、これまで充填剤の色に大きな制約を受けていた白色
セメントとして有効に利用することができる。

【００５０】本発明３の無機質粉体は、化学成分とし
て、ＳｉＯ₂ ５〜８５重量％とＡｌ₂Ｏ₃ ９０〜１０重
量％を含有し、溶融された粘土が気体中に噴霧されて得
られた、比表面積５〜１００ｍ² ／ｇであることによ
り、原料の粘土の粒径に関係なく、微細な粒径を有する
粉体であって、実質的に完全非晶質化されているので、
これらの優れた性質を利用して、建築材料等の無機質硬
化体の成形用原料として好適に使用することができる。

【００５１】本発明４の硬化性無機質組成物は、本発明
３の無機質粉体１００重量部と、水溶液濃度が１％以上
のアルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪
酸塩水溶液１０〜３００重量部からなることにより、本
発明３の無機質粉体は、微細な粒径を有する粉体であっ
て、比表面積が増大されており、且つ、実質的に完全非
晶質化されているため、組成物中のアルカリ性水溶液及
びアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が高くて、硬化
時間を著しく短縮化することができ、無機質硬化体の強
度も高くすることができる。

【００５２】本発明５の硬化性無機質組成物は、粒径１
０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッ
シュ１００重量部と、水溶液濃度が１％以上のアルカリ
金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液
１０〜３００重量部からなることにより、１０μｍ以下
の粒径を８０重量％以上含有するフライアッシュは、微
細な粒径を有する粉体であって、比表面積が増大されて
いるため、組成物中のアルカリ性水溶液及びアルカリ金
属珪酸塩水溶液との反応性が従来のフライアッシュに比
べて高くて、硬化時間を著しく短縮化することができ、
無機質硬化体の強度も高くすることができる。

【００５３】

【実施例】（参考例：実施例２〜１７において用いた無
機質粉体の調製） フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比
重面積１．８ｍ² ／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相等品）
を３０００℃で溶融後、８０ｍ／秒の速度で大気中に粉
霧して、無機質粉体を回収した。得られた無機質粉体
は、平均粒径５μｍ、比表面積９．５ｍ² ／ｇであり、
Ｘ線回折分析により結晶性のピークは確認されず、実質
的に完全非晶質体であった。

【００５４】（実施例２、比較例１）参考例 で得られた無機質粉体又はその原料であるフライ
アッシュ１００重量部と、Ｋ₂ Ｏ１モルに対してＳｉＯ
₂ １．６モル含有する水溶液濃度５０％のアルカリ金属
珪酸塩水溶液４５重量部をミキサーにて５分間混合し
た。その混合物を幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１
０ｍｍの型枠内に注入し、オーブン内で８５℃の温度
で、それぞれ、０．５時間、１時間又は５時間硬化させ
て無機質硬化体の成形を試みた。その時の脱型性の状態
を観察することにより、無機質成形体の硬化状態を判断
した。その結果を表１及び表２に併せて示した。尚、表
１及び表２中、○印は成形体が破断せずに脱型できる程
度に硬化したもの、×印は脱型の際に破断したものであ
ることを示す。

【００５５】５時間硬化させて得られた無機質硬化体に
ついて、曲げ強度、熱水試験、色の評価を行った。その
結果を表１及び表２に併せて示した。

【００５６】尚、評価方法は次の通りである。 曲げ強度 上記試験片を、硬化後５時間乾燥させた後、気乾状態で
２４時間放置した後、ＪＩＳ Ａ １４０８の方法に準
じて曲げ強度を測定した。

【００５７】熱水試験 上記試験片を、９８℃以上の熱水中に８時間放置し、割
れ、クラックの発生の有無を確認した。 無機質硬化体の色 無機質硬化体の色を目視により評価した。

【００５８】（実施例３〜９、比較例２，３）参考例 で得られた無機質粉体又はその原料であるフライ
アッシュ及び珪砂（住友セメント社製、ブレーン値５０
００ｃｍ² ／ｇ）の表１及び表２に示した各所定量と、
表１及び表２に示したモル比及び水溶液濃度のアルカリ
金属珪酸塩水溶液の表１及び表２に示した各溶液量を、
ミキサーにて５分間混合した。得られた混合物を幅１５
０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの型枠内に注入
し、オーブン内で８５℃の温度で実施例２と同様の時間
硬化させて、無機質硬化体を成形を試みた。この時の無
機質成形体の硬化状態を判断するとともに、５時間硬化
させて得られた無機質硬化体について、実施例２と同様
にして、曲げ強度、熱水試験、色の評価を行った。その
評価結果を表１及び表２に併せて示した。

【００５９】（実施例１０，１１、比較例４）参考例 で得られた無機質粉体又はその原料であるフライ
アッシュ、珪砂（住友セメント社製、ブレーン値５００
０ｃｍ² ／ｇ）及びビニロン繊維（太さ１．８デニー
ル、長さ６ｍｍ）の各所定量と、表１及び表２に示した
モル比、水溶液濃度のアルカリ金属珪酸塩水溶液の表１
及び表２に示した各溶液量を、オムニミキサーにて５分
間混合した。

【００６０】得られた混合物を、幅５０ｍｍ、長さ１５
０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの型枠を１１０℃に加熱した振動
プレス成形機（アサヒエンジニアリング社製、商品名：
「ＳＡ−５０」）の型枠に注入し、成形圧力６０ｋｇ／
ｃｍ² 、振動数１０００Ｈｚ、振幅１０μｍで振動をか
けながらプレス成形し、実施例２と同様の時間硬化させ
て無機質硬化体の成形を試みた。この時の無機質成形体
の硬化状態を判断するとともに、５時間硬化させて得ら
れた無機質硬化体について、実施例２と同様にして、曲
げ強度、熱水試験、色の評価を行った。その評価結果を
表１及び表２に併せて示した。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】表１及び表２から明らかな如く、実施例３
〜１１の場合には、いずれも、硬化時間０．５時間以上
硬化させた無機質硬化体は、脱型性が良好で完全に硬化
しており、曲げ強度が高く、熱水試験の結果は異常がな
く、且つ、淡灰色を呈しているだけである。これに対し
て、比較例１〜４の場合には、いずれも、硬化時間０．
５時間硬化させただけでは脱型性が悪く完全に硬化して
おらず、５時間硬化させて得られた無機質硬化体も、熱
水試験で割れてしまい、且つ黒色に着色してしまった。

【００６４】（実施例１２，１３、比較例５，６） 普通ポルトランドセメント、参考例で得られた無機質粉
体又はその原料であるフライアッシュ、ビニロン繊維
（太さ１．８デニール、長さ６ｍｍ）、ヒドロキシメチ
ルセルロース（２０℃における２１％水溶液の粘度が１
５，０００ｃｐｓのもの）及び水の表３に示した各所定
量を、ミキサーに入れて混合し、この混合物を用いて脱
水プレス成形を行った。

【００６５】得られた水硬性無機質成形体を、６０℃、
９０％ＲＨの条件下にて６時間養生して、無機質硬化体
を得た。この無機質硬化体から、実施例２と同様の試験
片を作製し、気乾状態で２８日間放置したこと以外は実
施例２と同様にして曲げ強度及び色の評価を行った。そ
の結果を表３に併せて示した。

【００６６】（実施例１４〜１６，比較例７，８） 普通ポルトランドセメント、参考例で得られた無機質粉
体又はその原料であるフライアッシュ、ビニロン繊維
（太さ１．８デニール、長さ６ｍｍ）又はポリプロピレ
ン繊維（太さ１．８デニール、長さ６ｍｍ）、ヒドロキ
シメチルセルロース（２０℃における２１％水溶液の粘
度が１５，０００ｃｐｓのもの）及び水の表３に示した
各所定量を、ミキサーに入れて混合し、得られた混合物
をスクリュー径１００ｍｍの押出機で金型内に押し出
し、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ６ｍｍの板状
の水硬性無機質成形体を得た。

【００６７】得られた水硬性無機質成形体を、６０℃、
９０％ＲＨの条件下で６時間養生して、無機質硬化体を
得た。この無機質硬化体について、実施例１２，１３と
同様にして曲げ強度及び色の評価を行った。その結果を
表３に併せて示した。

【００６８】

【表３】

【００６９】表３からも明らかな如く、脱水プレスによ
り成形した実施例１２，１３の場合には、同様に脱水プ
レスにより成形した比較例５，６の場合と比較して、曲
げ強度が高く、且つ、無機質硬化体の色も、淡灰色を呈
しているだけで良好であった。又、押出成形した実施例
１４〜１６の場合には、同様に押出成形した比較例７，
８の場合と比較して、曲げ強度が高く、且つ、無機質硬
化体の色も、淡灰色を呈しているだけで良好であった。

【００７０】（実施例１７、比較例９） 白色ポルトランドセメント、参考例で得られた無機質粉
体又はフライアッシュ、ビニロン繊維（太さ１．８デニ
ール、長さ６ｍｍ）及び水の表４に示した各所定量を、
ミキサーに入れて混合し、得られた混合物を幅５０ｍ
ｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの型枠内に注入し、
常温で２４時間養生させた。得られた水硬性無機質成形
体を、６０℃、９０％ＲＨの条件下で６時間養生させて
無機質硬化体を得た。得られた無機質硬化体について、
実施例１２，１３と同様にして曲げ強度及び色の評価を
行った。その結果を表４に併せて示した。

【００７１】

【表４】

【００７２】表４からも明らかな如く、実施例１７の場
合には、比較例９の場合と比較して、曲げ強度が高く、
且つ、無機質硬化体の色も白色をしており良好であっ
た。

【００７３】（実施例１８） 表５に示した組成、平均粒径、ＢＥＴ比表面積、結晶構
造、粉体形状の各原料粉を燃焼温度２５００℃、噴霧粒
子速度５０ｍ／秒で噴霧して、それぞれ、活性無機質粉
体を得た。得られた各無機質粉体の組成、平均粒径、Ｂ
ＥＴ比表面積、結晶構造、粉体形状を表５に併せて示し
た。

【００７４】尚、ＢＥＴ比表面積については、窒素吸着
装置を用いて測定した。粉体の形状については、走査型
電子顕微鏡により観察した。又、結晶構造の有無につい
ては、粉体Ｘ線回折による結果より判断した。

【００７５】

【表５】

【００７６】表５から明らかな如く、実施例１８にて得
られた活性無機質粉体は、原料粉に比べて、平均粒径が
小さく、ＢＥＴ比表面積が大きく、非晶質化されてい
る。又、粉体形状は原料粉の場合には板状を呈している
のに対して、実施例１８の場合には球状となっている。

【００７７】（実施例１９〜２３） 実施例１８で得られた活性無機質粉体Ａ及び８号珪砂の
表６に示した各所定量をライカイ機で５分間混合後、表
６に示したモル比、水溶液濃度のアルカリ金属珪酸塩水
溶液の表６に示した溶液量を添加し、５分間混合した。
この混合物を幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１５ｍ
ｍの型枠中に流し込み、これを９０℃のオーブン中に６
時間放置した後、脱型して無機質硬化体を得た。

【００７８】得られた無機質硬化体を、５酸化リンが乾
燥剤として使用されているデシケーター中に入れて４時
間乾燥させた。乾燥後の無機質硬化体について、外観、
曲げ強度及び熱水試験を行った。その結果を表６に示し
た。

【００７９】尚、外観の評価については、無機質硬化体
を目視により、クラックやチョーキングの有無を観察す
ることにより評価した。曲げ強度については、オートグ
ラフ（島津製作所社製）を用いて、荷重速度１ｍｍ／
分、スパン間距離１２０ｍｍの条件にて測定した。又、
熱水試験については、１００℃の沸騰水に１０時間浸漬
後、重量変化及び形状保持状態、クラックやチョーキン
グの有無等の外観変化を観察することより評価した。

【００８０】（実施例２４） 実施例１８で得られた活性無機質粉体Ｂ１００重量部、
８号珪砂１００重量部及びビニロン繊維（太さ１．８デ
ニール、長さ６ｍｍ）２重量部をライカイ機で５分間混
合後、Ｋ₂ Ｏ１モルに対してＳｉＯ₂ を１．５モル含有
する水溶液濃度５０％のアルカリ珪酸塩水溶液６５重量
部を添加し、５分間混合した混合物を用いたこと以外は
実施例１９〜２３と同様にして、無機質硬化体を得た。
乾燥後の無機質硬化体について、実施例１９〜２３と同
様にして、外観、曲げ強度及び熱水試験を行った。その
結果を表６に示した。

【００８１】（実施例２５、２６） 実施例１８で得られた活性無機質粉体Ａ又はＤ、８号珪
砂及びビニロン繊維（太さ１．８デニール、長さ６ｍ
ｍ）の表６に示した各所定量を、オムニミキサーにて５
分間混合後、表６に示すモル比及び水溶液濃度のアルカ
リ金属珪酸塩水溶液の表６に示した各溶液量を添加し
て、更に５分間混合した。この混合物を、プレス成形機
上に設置された幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１５
ｍｍの型枠中に充填後、温度１１０℃、圧力６０ｋｇｆ
／ｃｍ² の条件にてプレスし、脱型して無機質硬化体を
得た。得られた無機質硬化体を、５０℃のオーブン中で
４時間乾燥させた。乾燥した無機質硬化体について、実
施例１９〜２３と同様にして、外観、曲げ強度、熱水試
験の評価を行った。その評価結果を表６に併せて示し
た。

【００８２】（実施例２７） 実施例１８で得られた活性無機質粉体Ｅ１００重量部、
８号珪砂１００重量部及びビニロン繊維（太さ１．８デ
ニール、長さ６ｍｍ）２重量部を、オムニミキサーにて
５分間混合後、Ｋ₂ Ｏ１モルに対してＳｉＯ₂ を１．５
モル含有する水溶液濃度５０％のアルカリ珪酸塩水溶液
３５重量部を添加して、更に５分間混合した。この混合
物を振動プレス成形機（アサヒエンジニアリング社製、
商品名「ＳＡ｜５０」）の幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの型枠内に注入し、成形圧力６０ｋｇ
／ｃｍ² 、振動数１０００Ｈｚ、振幅１０μｍで振動を
かけながらプレス成形を行い、同時硬化させて無機質硬
化体を得た。得られた無機質硬化体について、実施例１
９〜２３と同様にして、外観、曲げ強度、熱水試験の評
価を行った。その評価結果を表６に併せて示した。

【００８３】（比較例１０） 活性無機質粉体Ａの代わりにカオリンを用いたこと以外
は、実施例１９と同様にして、無機質硬化体の成形を試
みたが、硬化せず、無機質硬化体を得ることができなか
った。その結果を表７に示した。

【００８４】（比較例１１） 活性無機質粉体Ｂの代わりにメタカオリンを用いたこと
以外は、実施例２４と同様にして、無機質硬化体の成形
を試みたが、成形不能で、無機質硬化体を得ることがで
きなかった。その結果を表７に併せて示した。

【００８５】（比較例１２） アルカリ珪酸塩水溶液の溶液量を１５０重量部としたこ
と以外は比較例１１と同様にして、無機質硬化体の成形
を試み、一応無機質硬化体を得た。得られた無機質硬化
体について、実施例１９〜２３と同様にして、外観、曲
げ強度、熱水試験の評価を行った。その評価結果を表７
に併せて示した。

【００８６】（比較例１３〜１５） 表７に示したモル比及び水溶液濃度のアルカリ珪酸塩水
溶液を表７に示した溶液量用いたこと以外は実施例１９
と同様にして、無機質硬化体の成形を試みた。その結果
を表７に併せて示した。

【００８７】

【表６】

【００８８】

【表７】

【００８９】表６，７から明らかな如く、実施例１９〜
２７の場合には、いずれも、得られた無機質硬化体の外
観が良好であり、曲げ強度が高く、熱水試験の結果も良
好であった。これに対して、比較例１０〜１５の場合に
は、流動性が悪くて成形不能であるか、未硬化の状態に
あるか、又は一応無機質硬化体が得られても、クラック
が発生しており外観が悪く、又、熱水試験の結果も悪か
った。

【００９０】（実施例２８） フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ）を
分級機（日清エンジニアリング社製、商品名：「ＴＣ−
１５」）を用いて１０μｍ以下のフライアッシュを作製
した。このフライアッシュについて、粒度分析装置（レ
ーザー回析式粒度分析計、セイシン企業社製：商品名
「ＰＲＯ−７０００Ｓ」）を用いて、粒度分布を測定し
た結果、１０μｍ以下のフライアッシュが１００重量％
であった。

【００９１】この１０μｍ以下１００重量％のフライア
ッシュ１００重量部、８号珪砂３００重量部を、オムニ
ミキサーにて５分間混合後、Ｋ₂ Ｏ１モルに対してＳｉ
Ｏ₂を１．４モル含有する水溶液濃度４０％のアルカリ
珪酸塩水溶液１４０量部を添加し、更に混合した。

【００９２】この混合物を、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍ
ｍ、厚さ１５ｍｍの型枠中に流し込み、これを９０℃の
オーブン中で、それぞれ、０．５時間、１時間又は６時
間放置した後脱型して、無機質硬化体を得た。その時の
脱型性の状態を観察することにより、無機質成形体の硬
化状態を判断した。その結果を表８に併せて示した。
尚、表８中、○印は硬化、×印は未硬化であることを示
す。６時間硬化させて得られた無機質硬化体を、５０℃
のオーブン中で４時間乾燥させた。乾燥した無機質硬化
体について、実施例１９〜２３と同様にして、曲げ強度
及び熱水試験の評価を行った。その評価結果を表８に示
した。

【００９３】（実施例２９） １０μｍ以下１００重量％のフライアッシュの代わり
に、実施例２８で得た１０μｍ以下１００重量％のフラ
イアッシュと、１０μｍを超えるフライアッシュとを、
重量比で９：１の割合で混合したて得られた、１０μｍ
以下９０重量％のフライアッシュを用いたこと以外は、
実施例２８と同様にして、無機質硬化体を得た。得られ
た無機質硬化体を、５０℃のオーブン中で４時間乾燥さ
せた。乾燥した無機質硬化体について、実施例１９〜２
３と同様にして、曲げ強度及び熱水試験の評価を行っ
た。その評価結果を表８に示した。

【００９４】（実施例３０） １０μｍ以下１００重量％のフライアッシュの代わり
に、実施例２８で得た１０μｍ以下１００重量％のフラ
イアッシュと、１０μｍを超えるフライアッシュとを、
重量比で８１：１９の割合で混合して得られた、１０μ
ｍ以下８１重量％のフライアッシュを用いたこと以外
は、実施例２８と同様にして、無機質硬化体を得た。得
られた無機質硬化体を、５０℃のオーブン中で４時間乾
燥させた。乾燥した無機質硬化体について、実施例１９
〜２３と同様にして、曲げ強度及び熱水試験の評価を行
った。その評価結果を表８に示した。

【００９５】（実施例３１、３２） 珪砂の添加量を３５０重量部とし、表８に示したモル比
及び水溶液濃度のアルカリ性珪酸塩水溶液を表８に示し
た溶液量用いたこと以外は、実施例２８と同様にして、
無機質硬化体を得た。得られた無機質硬化体を、５０℃
のオーブン中で４時間乾燥させた。乾燥した無機質硬化
体について、実施例１９〜２３と同様にして、曲げ強度
及び熱水試験の評価を行った。その評価結果を表８に示
した。

【００９６】（実施例３３） 珪砂の添加量を１００重量部とし、更に、ビニロン繊維
（クラレ社製、商品名「ＲＭ１８２」）２重量部を添加
し、水溶液濃度３％の水酸化カリウム水溶液６５を用い
たこと以外は、実施例２８と同様にして、無機質硬化体
を得た。得られた無機質硬化体を、５０℃のオーブン中
で４時間乾燥させた。乾燥した無機質硬化体について、
実施例１９〜２３と同様にして、曲げ強度及び熱水試験
の評価を行った。その評価結果を表８に示した。

【００９７】（実施例３４） １０μｍ以下１００重量％のフライアッシュの代わり
に、実施例２８で得た１０μｍ以下１００重量％のフラ
イアッシュと、１０μｍを超えるフライアッシュとを、
重量比で９５：５の割合で混合して得られた、１０μｍ
以下９５重量％のフライアッシュを用い、珪砂の添加量
を１５０重量部とし、更に、ビニロン繊維（クラレ社
製、商品名「ＲＭ１８２」）２重量部を添加し、Ｋ₂ Ｏ
１モルに対してＳｉＯ₂ を１．５モル含有する水溶液濃
度５０％の珪酸カリウム水溶液６５重量部を用いたこと
以外は、実施例２８と同様にして、無機質硬化体を得
た。得られた無機質硬化体を、５０℃のオーブン中で４
時間乾燥させた。乾燥した無機質硬化体について、実施
例１９〜２３と同様にして、曲げ強度及び熱水試験の評
価を行った。その評価結果を表８に示した。

【００９８】（実施例３５） 実施例２９で用いたと同様の１０μｍ以下９０重量％の
フライアッシュ１００重量部、８号珪砂１００重量部及
びビニロン繊維（クラレ社製、商品名「ＲＭ１８２」）
を、オムニミキサーにて５分間混合後、Ｋ₂ Ｏ１モルに
対してＳｉＯ₂を１．５モル含有する水溶液濃度５０％
のアルカリ珪酸塩水溶液３５量部を添加し、更に混合し
た。この混合物を、プレス成形機上に設置された幅４０
ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの型枠中に充填
後、温度１１０℃、圧力６０ｋｇｆ／ｃｍ² の条件にて
プレスし、脱型して無機質硬化体を得た。得られた無機
質硬化体を、５０℃のオーブン中で４時間乾燥させた。
乾燥した無機質硬化体について、実施例１９〜２３と同
様にして、曲げ強度及び熱水試験の評価を行った。その
評価結果を表８に併せて示した。

【００９９】（実施例３６） 実施例２９で用いたと同様の１０μｍ以下９０重量％の
フライアッシュ１００重量部、８号珪砂１５０重量部及
びビニロン繊維（クラレ社製、商品名：「ＲＭ１８
２」）２重量部を、オムニミキサーで５分間混合後、Ｋ
₂ Ｏ１モルに対してＳｉＯ₂ を１．５モル含有するアル
カリ性珪酸塩水溶液３５重量部を添加して、更に混合し
た。この混合物を、振動プレス成形機（アサヒエンジニ
アリング社製、商品名：「ＳＡ−５０」）の幅４０ｍ
ｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの型枠に注入し、成
形圧力６０ｋｇ／ｃｍ² 、振動数１０００Ｈｚ、振幅１
０μｍで振動をかけながらプレス成形し、同時硬化させ
て無機質硬化体を得た。得られた無機質硬化体につい
て、実施例１９〜２３と同様にして、曲げ強度及び熱水
試験の評価を行った。その評価結果を表８に併せて示し
た。

【０１００】（比較例１６） １０μｍ以下１００重量％のフライアッシュの代わり
に、実施例２８で得た１０μｍ以下１００重量％のフラ
イアッシュと、１０μｍを超えるフライアッシュとを、
重量比で４：６の割合で混合して得られた、１０μｍ以
下４０重量％のフライアッシュを用い、水溶液濃度５０
％の水酸化カリウム水溶液６５重量部を用いたこと以外
は、実施例３３と同様にして、無機質硬化体を得た。得
られた無機質硬化体を、５０℃のオーブン中で４時間乾
燥させた。乾燥した無機質硬化体について、実施例１９
〜２３と同様にして、曲げ強度、熱水試験の評価を行っ
た。その評価結果を表９に示した。

【０１０１】（比較例１７） １０μｍ以下１００重量％のフライアッシュの代わり
に、実施例２８で得た１０μｍ以下１００重量％のフラ
イアッシュと、１０μｍを超えるフライアッシュとを、
重量比で７：３の割合で混合した、１０μｍ以下７０重
量％のフライアッシュを用いたこと以外は、実施例３４
と同様にして、無機質硬化体を得た。得られた無機質硬
化体を、５０℃のオーブン中で４時間乾燥させた。乾燥
した無機質硬化体について、実施例１９〜２３と同様に
して、曲げ強度及び熱水試験の評価を行った。その評価
結果を表９に示した。

【０１０２】（比較例１８〜２０） アルカリ性珪酸塩水溶液として、表９に示したモル比及
び水溶液濃度の珪酸カリウム水溶液を表９に示した各溶
液量用いたこと以外は、実施例３３と同様にして無機質
硬化体の成形を試みたが、いずれも、成形不能か未硬化
状態のままであった。その結果を表９に併せて示した。

【０１０３】

【表８】

【０１０４】

【表９】 表８及び表９からも明らかな如く、実施例２８〜３６の
場合には、いずれも、得られた無機質硬化体の外観が良
好であり、曲げ強度が高く、熱水試験の結果も良好であ
った。これに対して、比較例１６〜２０の場合には、流
動性が悪くて成形不能であるか、未硬化の状態にある
か、又は一応無機質硬化体が得られても、クラックが発
生しており外観が悪く、又、熱水試験の結果も悪かっ
た。

【０１０６】

【発明の効果】 本発明１のアルカリ硬化性無機質組成物
は、上記の如き構成とされており、無機質粉体は、微細
な平均粒径を有する粉体であって、比表面積がに増大さ
れており、又、実質的に完全非晶質化されているので、
組成物中のアルカリ性水溶液及びアルカリ金属珪酸塩水
溶液との反応性が従来のフライアッシュに比べて高く
て、硬化時間を著しく短縮化することができ、無機質硬
化体の強度も高くすることができる。

【０１０７】本発明２の水硬化性無機質組成物は、上記
の如き構成とされており、無機質粉体は、微細な平均粒
径を有する粉体であって、比表面積がに増大されてお
り、又、実質的に完全非晶質化されているので、組成物
中の水硬性無機物質と結合したときにも、球状且つ微細
な粒径を保ち、細密充填されて構造が緻密な無機質硬化
体を成形することができ、且つ、非晶質シリカの増分に
よりポラゾン効果も期待できる。又、白色粉体であって
顔料による着色が容易であり、且つ、セメントと混合し
たとき、淡灰色のセメントモルタルが得られ、これまで
充填剤の色に大きな制約を受けていた白色セメントとし
て有効に利用することができる。

【０１０８】本発明３の活性無機質粉体は、上記の如き
構成とされており、微細な粒径を有する粉体であって、
比表面積が増大されており、且つ、実質的に完全非晶質
化されているので、これらの優れた性質を利用して、建
築材料等の無機質硬化体の成形用原料として好適に使用
することができる。

【０１０９】本発明４のアルカリ硬化性無機質組成物
は、上記の如き構成とされており、無機質粉体は、組成
物中のアルカリ性水溶液及びアルカリ金属珪酸塩水溶液
との反応性が高いので、硬化時間を著しく短縮化するこ
とができ、無機質硬化体の強度も高くすることができ
る。

【０１１０】本発明５のアルカリ硬化性無機質組成物
は、上記の如き構成とされており、無機質粉体は、組成
物中のアルカリ性水溶液及びアルカリ金属珪酸塩水溶液
との反応性が従来のフライアッシュに比べて高いので、
硬化時間を著しく短縮化することができ、無機質硬化体
の強度も高くすることができる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−186251（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−59648（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6138（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−294687（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105490（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−4850（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01B 33/00 - 39/54 C01J 2/02 C04B 7/00 - 40/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融されたフライアッシュが気体中に噴
   霧されて得られた、比表面積５〜１００ｍ² ／ｇである
   無機質粉体１００重量部と、水溶液濃度が１％以上のア
   ルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
   水溶液１０〜３００重量部からなることを特徴とする硬
   化性無機質組成物。
2. 【請求項２】 水硬性無機物質１００重量部と、水１５
   〜１００重量部と、溶融されたフライアッシュが気体中
   に噴霧されて得られた、比表面積５〜１００ｍ ² ／ｇで
   ある無機質粉体３〜２００重量部と、補強繊維とからな
   ることを特徴とする硬化性無機質組成物。
3. 【請求項３】 化学成分として、ＳｉＯ₂ ５〜８５重量
   ％とＡｌ₂ Ｏ₃ ９０〜１０重量％を含有し、溶融された
   粘土が気体中に噴霧されて得られた、比表面積５〜１０
   ０ｍ² ／ｇであることを特徴とする無機質粉体。
4. 【請求項４】 請求項３の無機質粉体１００重量部と、
   水溶液濃度が１％以上のアルカリ金属水酸化物水溶液も
   しくはアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部か
   らなることを特徴とする硬化性無機質組成物。
5. 【請求項５】 粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以
   上含有するフライアッシュ１００重量部と、水溶液濃度
   が１％以上のアルカリ金属水酸化物水溶液もしくはアル
   カリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部からなること
   を特徴とする硬化性無機質組成物。