JP3361046B2 - 大気浄化用セメント製品 - Google Patents
大気浄化用セメント製品Info
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Description
ト製品に関するものであり、更に詳しくは本発明は、エ
フロレッセンスが防止され、かつ耐酸性が良好で、優れ
た大気浄化機能が保持される大気浄化用セメント製品に
関するものである。
て大気中の有害物質(例えば、NOx、SOx、HC
(ハイドロカーボン)等)を除去する大気浄化用製品が
開発されている。これらの製品は、主としてセメント、
二酸化チタン粉末及び砂からなり、外壁用セメントタイ
ル、ブロック、セメント板あるいは舗装用ブロック等で
ある。これらの中でセメントとしては、経済性、大気浄
化効率等を考慮して、通常、ポルトランドセメントが用
いられている。
如きセメントは、安価で経済的である点で好ましいもの
であるが、このようなセメントを使用して製造した製品
は、セメントの水和反応に伴ってセメントの水和反応成
分(消石灰、炭酸カルシウムなど)が溶出し、いわゆる
エフロレッセンスが生じ、製品の表面に存在している酸
化チタンの表面を被覆する。その結果酸化チタンに十分
な紫外線光が当たらなくなると共に酸化チタン表面に大
気中の有害物質が接触できなくなるので、十分な光触媒
反応が進まなくなり、ひいてはこのような大気浄化用製
品は、有害物質の除去効率が経年によって低下してくる
という欠点を有するものであった。
応にともなって生成するエフロレッセンスを防止すると
いう観点並びにエフロレッセンスの発生の要因である水
の進入の抑制という観点から種々検討したところ、アル
ミナセメントは、モノカルシウムアルミネート(CA)
を主要な構成鉱物としているので、水和反応によって水
酸化カルシウムを生成しない点を利用することを見出
し、更に水の進入を防止する防水材料と組み合わせるこ
とによりいっそう優れたエフロレッセンス防止効果が得
られることを見出し、その結果、有害物質の除去効率が
優れているばかりでなく有害物質の除去効率が経年によ
って低下することのない大気浄化用セメント製品を得る
に至った。
題は、有害物質の除去効率が優れ、かつ有害物質の除去
効率が経年によって低下することのない優れた大気浄化
用アルミナセメント製品を提供することにある。
下の各発明によってそれぞれ達成される。
触媒用酸化チタン5重量部〜50重量部、骨材100重
量部〜700重量部及び水20〜200重量部を含む混
練物100重量部に対して防水材料が0.1〜5重量部
添加混合されていることからなることを特徴とする大気
浄化用セメント製品。(2) 防水材料がシリコーン化合物であることを特徴と
する前記第1項に記載の大気浄化用セメント製品。
ミナセメント100重量部、光触媒用酸化チタン5重量
部〜50重量部、骨材100重量部〜700重量部及び
水20〜200重量部を含む混練物100重量部に対し
て防水材料が0.1〜5重量部添加混合されていること
からなり、特にアルミナセメントを用いることにより大
気浄化性能が向上し、かつ経年によって大気浄化性能が
保持される優れた大気浄化用セメント製品が得られる。
また本発明において、アルミナセメント100重量部に
ポゾラン物質10〜200重量部が添加されているが、
ポゾラン物質の添加によっても結合材としての性能は保
持されかつ大気浄化性能が低下することはない。更に本
発明では、混練物に防水材料を含有していることにより
エフロレッセンスが防止され、その結果、大気浄化性能
がいっそう向上すると共に経年による大気浄化性能の保
持が優れている。またこの混練物を成形等によって製品
とした場合、その表面に防水材料を塗布してもよい。特
に防水材料がシリコーン化合物である場合に経年による
大気浄化性能の保持が優れている。
明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
ミナセメント100重量部、光触媒用酸化チタン5重量
部〜50重量部及び骨材100重量部〜700重量部を
含む混練物100重量部に対して防水材料が0.1〜5
重量部添加混合されていることからなるが、アルミナセ
メントは、ボーキサイトやバン土頁岩などのアルミナ質
原料と石灰石を、溶融または凝結して製造される特殊セ
メントの一種である。このアルミナセメントは、モノカ
ルシウムアルミネート(CA)を主成分とするので、水
和反応によって水酸化カルシウムを生成しないばかりで
なく、超早強性を有し、数時間で実用に耐えうる強度を
発現し、一日で硬化する特徴を有し、セメント製品の養
生期間の短縮に寄与する優れた特性を有している。また
アルミナセメントは、硫酸塩などの低pH値(pH4程
度)までの酸に対する化学抵抗性が高く、酸性雨などに
よる劣化がない点で大気浄化性能の持続性に寄与してい
る。また本発明では、後述の如くアルミナセメントにポ
ゾラン物質を加えてもよく、好ましいポゾラン物質とし
ては、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカ微粉末等が
上げられる。アルミナセメントに添加されるポゾラン物
質の量は、アルミナセメント100重量部に対して、1
0〜200重量部が好ましい。
しては、特に二酸化チタンが好ましく、ルチル、及びア
ナターゼのどちらの結晶形態を持つものでも良いが、活
性の高いアナターゼ型二酸化チタンが好ましい。またこ
れらの二酸化チタンは、二酸化チタンを主成分とし、更
に少量の酸化チタンが含有されていてもよい。またメタ
チタン酸を用いる場合も好ましい。以下これらを含め一
括して酸化チタンという。更に好ましくは酸化チタンの
表面に化学結合水又は/及び親水性のOHイオン又は/
及び硫酸イオンが存在しているものであって、この二酸
化チタンの表面積は、100〜300m2 /gである。
この比表面積が100m2 /gより小さいと、NOxの
吸収性能が悪く、したがって浄化性能が悪い。またこの
比表面積が300m2 /gを越えると、セメントに対す
る分散性が悪化し、その結果浄化性能が悪くなる。
が好ましく、細骨材としては、天然砂、人工砂等いずれ
の砂を用いてもよい。この他、砂にかえて御影石、珪
石、軽量骨材、ガラス粒あるいは珪砂から1つ以上を選
択することもできる。これらのものの粒径は、1.2〜
5mmが好ましい。しかしながら、本発明においては、
紫外線光をブロックの表層の奥まで入れ、浄化、吸収効
率を高めるために、砂の一部は、光透過性の良い骨材
(以下、光透過性骨材ともいう。)に置き換えられ、こ
の光透過性骨材としては、ガラスビーズ、ガラス粉末、
珪砂等が使用でき、ガラスビーズ、ガラス粉末、珪砂の
粒径は直径1〜6mmが望ましく、これらの光透過性骨
材の粒径がこれより大きいとセメントの存在しない部分
が大きくなり強度が低下する。また前記光透過性骨材の
粒径がこれより小さいと光の透過が悪くなる。
珪砂等の光透過性骨材で置換する場合、これらの量は全
骨材量の10〜50重量%が望ましく、更に好ましくは
15〜50重量%であり、20〜50重量%がいっそう
好ましい。前記光透過性骨材の量が10重量%より少な
いと光透過の効果が現れず、50重量%より多いと砂の
量が減少し、製品の強度低下が起こる。
ていることを特徴とするもので、本願特許請求の範囲で
「混練物に防水材料を有している」とは、大気浄化用ア
ルミナセメント製品を製造する原料である混練物中に防
水材料が添加混合されている場合と、該大気浄化用セメ
ント製品の表面に被覆又は含浸等によって存在している
場合を含むものである。本発明に用いられる防水材料と
しては、大気浄化性能に悪影響を与えるものでなけれ
ば、特に限定されるものではないが、具体的には、油脂
系、天然樹脂系又は合成樹脂系防水材料等が挙げられ
る。合成樹脂系防水材料としては、アクリル系、エステ
ル系、ウレタン系、エポシキ系、シリコーン系、これら
の混合系等の各防水材料であって、水系、溶剤系のいず
れでも好ましく、更に好ましくは、シリコーン系防水材
料である。このシリコーン系防水材料としては、シラン
系、シロキサンオリゴマー系、変性アルコキシシロキサ
ン系、ポリシロキサン系、シリコネート系の防水材料が
挙げられる。
系防水材料は、ポレンシー(PoLenC、信越化学
(株))、TSW870(東芝シリコーン(株))等が
挙げられる。シラン系(モノマー、オリゴマー)防水材
料には、エナシール(アース商会)、アクアシール20
0S(住友精化社)、トスバリア100、トスバリア2
00(東芝シリコーン社)等が挙げられる。シリコーン
樹脂系防水材料には、TSW810(東芝シリコーン
社)、PolonA(信越化学社)、ドライシールL
(東レ・ダウコーニングシリコーン社)、アクアシール
30E(住友精化社)等が挙げられる。その他、アクリ
ル樹脂系防水材料には、コンシールCM−R(藤倉化成
社)等が挙げられ、またその他の有機樹脂系防水材料に
は、PolonMF−40(信越化学社)、ウォーター
シール#101(日本特殊塗料社)、パイドロサーム
(日本ケミックス社)等が挙げられる。
中に添加される防水材料の量は、該混練物100重量部
に対して、0.1重量部〜5.0重量部であり、好まし
くは0.5重量部〜2重量部である。この防水材料の添
加量が、0.1重量部未満であるときは、防水効果はも
ちろんのこと、大気浄化性能の向上に寄与しない。また
防水材料の添加量が、5.0重量部を越えるとアルミナ
セメントの水和反応が阻害され十分な硬化が得られな
い。
を製造する際、混練物中に混和材を添加することがで
き、この混和材としては、通常ポゾラン物質が使用さ
れ、例えば、高炉スラグ、フライアッシュ、シリカ微粉
末、天然ポゾラン、シリカシューム等を挙げられ、この
添加量はアルミナセメントが結合材としての性能を失わ
ない量、即ちアルミナセメント100重量に対して、ポ
ゾラン物質10〜200重量部が好ましく、この範囲の
添加量であれば、結合材としての性能が失われることが
なく、大気浄化性能にも影響しない。この他活性炭など
の吸着性物質を加えることもできる。本発明の大気浄化
用セメント製品には、建材用のタイル、ブロック、セメ
ント板、舗装用のタイル、ブロック、舗装用コンクリー
ト、河川や護岸用のブロック、防波用ブロック等が好ま
しい。
は、アルミナセメントを使用するので、エフロレッセン
スが生じることがなく、しかも、早強性であり、耐酸性
に優れているという特性を有し、したがって、大気浄化
性能の向上とその経年による保持に優れている。
施例を挙げて説明するが、本発明は、これらに限定され
るものではない。
ォンジュ(商品名)、旭硝子社製)100重量部、酸化
チタン(光触媒用、アナターゼ型、比表面積170m2
/g)20重量部、骨材(細骨材、茨城県産、山砂、粗
粒率1.90)320重量部及び水30重量部を混合
し、モルタル組成の混練物を作製した。ついで、このモ
ルタル組成の混練物を用いて、10×10×0.5(厚
み)cmのモルタル成形体を1層加圧成形法により作製
した。成形圧力は100kg/cm2 で行った。2週の
湿空養生後、60℃で24時間乾燥した後、NOx浄化
性能測定装置によりNOx浄化性能を測定した。測定
後、試験体を屋外に暴露し、暴露時間1ヶ月、3ヶ月、
6ヶ月及び1年後のそれぞれのNOx浄化性能を測定し
た。得られた結果を表1に示す。
組成の混練物に防水材料(シリコーン系撥水剤;BY1
6−601、東レダウコーニング社製)をセメント10
0重量部に対して1.0重量部を添加して混合した後、
実施例1と同様に試験体を作製し、同様にしてNOx浄
化性能を測定した。得られた結果を表1に示す。
たモルタル組成の混練物を用いて、参考例1と同様に試
験体を作製した。この試験体の表面に実施例1で用いた
防水材料を被覆し、同様にしてNOx浄化性能を測定し
た。得られた結果を表1に示す。
ント100重量部の半量を高炉スラグ微粉末(三菱マテ
リアル株式会社製、粉末度4500cm2 /g)、フラ
イアッシュ(電発工業製)、シリカ微粉末(粉末度48
80cm2 /g、藤阪珪砂製)でそれぞれ置換し、3種
類のモルタル組成の混練物を作製した。参考例1と同様
にして試験体を作製し、同様にしてNOx浄化性能を測
定した。得られた結果を表1に示す。
に代えて普通ポルトランドセメントを用いた以外は、参
考例1と同様にして試験体を作製した。得られた試験体
の試験を参考例1で用いた方法で行ない、NOx浄化性
能を測定した。得られた結果を表1に示す。
に代えて白色セメントを用いた以外は、参考例1と同様
にして試験体を作製した。得られた試験体の試験を参考
例1で用いた方法で行ない、NOx浄化性能を測定し
た。得られた結果を表1に示す。
に代えて白色セメントを用いた以外は、参考例1と同様
にして試験体を作製した。得られた試験体の試験を参考
例1で用いた方法で行ない、NOx浄化性能を測定し
た。得られた結果を表1に示す。
たモルタル組成の混練物のアルミナセメントに代えて白
色セメントを用いて、参考例1と同様に試験体を作製し
た。この試験体の表面に実施例1で用いた防水材料を被
覆し、同様にしてNOx浄化性能を測定した。得られた
結果を表1に示す。
ルミナセメント100重量部、酸化チタン5重量部〜5
0重量部及び骨材100重量部〜700重量部を含む混
練物からなり、特にアルミナセメントを用いることによ
り大気浄化性能が向上し、かつ経年によって大気浄化性
能が保持される優れた大気浄化用セメント製品が得られ
る。また本発明に用いられる混練物に防水材料を含有し
ていることにより、大気浄化性能がいっそう向上すると
共に経年による大気浄化性能の保持が優れている。特に
防水材料がシリコーン化合物である場合に経年による大
気浄化性能の保持が優れている。
Claims (2)
- 【請求項1】アルミナセメント100重量部、光触媒用
酸化チタン5重量部〜50重量部、骨材100重量部〜
700重量部及び水20〜200重量部を含む混練物1
00重量部に対して防水材料が0.1〜5重量部添加混
合されていることからなることを特徴とする大気浄化用
セメント製品。 - 【請求項2】防水材料がシリコーン化合物であることを
特徴とする請求項1に記載の大気浄化用セメント製品。
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