JP3855283B2

JP3855283B2 - ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ２系固化体

Info

Publication number: JP3855283B2
Application number: JP25243195A
Authority: JP
Inventors: 秀輝石田; 真樹神; 剛之山本; 洋輝前浪
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0987000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ₂ 系固化体に係り、特に強度が高いＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ₂ 系固化体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
珪砂等のＳｉＯ₂ 系物質にＣａＯ，Ｃａ（ＯＨ）₂ 等のＣａＯ系物質を混合してオートクレーブ処理することにより固化体が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このＳｉＯ₂ −ＣａＯ系固化体の曲げ強度高めることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ_２系固化体は、ＣａＯ系物質と、ＭｇＯ系物質と、ＳｉＯ_２系物質とを含む混合物をオートクレーブ処理して固化させた固化体であって、固化原料中のＣａＯ系物質、ＭｇＯ系物質及びＳｉＯ_２系物質をそれぞれＣａＯ，ＭｇＯ及びＳｉＯ_２で換算した３者の重量含有量の合計を１００％とし、この３者の合計１００％中に占めるＣａＯの重量割合をＣ％とし、ＭｇＯの重量割合をＭ％とした場合、（Ｃ＋Ｍ）が３．７〜１５％であり、Ｃ／（Ｃ＋Ｍ）比が０．３以上であることを特徴とするものである。
【０００５】
本発明は、ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系固化体のＣａＯ分の一部をＭｇＯによって置換することにより固化体の強度とくに曲げ強度が高まることを知見し、完成したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において、ＳｉＯ₂ 系物質としては、非晶質ＳｉＯ₂ ，結晶質ＳｉＯ₂ の他、ケイ砂、キラ微砂、ケイ藻土、粘土、長石、シリカヒューム、ホワイトカーボン、タイル屑、ガラス屑、レンガ屑、スラグ、セメント・コンクリート廃材、石炭灰、汚泥、釉汚泥、汚泥焼却灰、Ｃａ分を抽出後の産業廃棄物（例えばセメント・コンクリート廃材、スラグ、釉汚泥、石炭灰、汚泥焼却灰、ガラス屑のＣａ分を抽出したもの）等の１種又は２種以上を用いることができる。これらのＳｉＯ₂ 系物質とＣａＯ及び／又はＭｇＯ系物質とが反応することにより、得られる固化体中に（ＣａＯ及び／又はＭｇＯ）−ＳｉＯ₂ −Ｈ₂ Ｏ系固形物質が効率的に生成し、固化体の強度を高めることができる。
【０００７】
ＣａＯ系物質、ＭｇＯ系物質としては、ＣａＯ，Ｃａ（ＯＨ）₂ ，ＭｇＯ，Ｍｇ（ＯＨ）₂ ，スラグ及びコンクリート廃材の１種又は２種以上が用いられる。この中でも、ＣａＯ系物質としては、ＣａＯ，Ｃａ（ＯＨ）₂ が好適であり、ＭｇＯ系物質としてはＭｇ（ＯＨ）₂ が好ましい。なお、スラグやコンクリート廃材は、ＳｉＯ₂ 系物質としても作用する。
【０００８】
固化原料中のＣａＯ系物質、ＭｇＯ系物質及びＳｉＯ _２系物質をそれぞれＣａＯ，ＭｇＯ，ＳｉＯ_２で換算した３者の含有量（重量）の合計を１００％とし、この３者の合計１００％中におけるＣａＯ，ＭｇＯ，ＳｉＯ_２の重量割合をＣ％，Ｍ％，Ｓ％（Ｃ＋Ｍ＋Ｓ＝１００）とする。
【０００９】
本発明では、ＣとＭとの和（Ｃ＋Ｍ）、Ｃと（Ｃ＋Ｍ）との比Ｃ／（Ｃ＋Ｍ）をそれぞれ次の通りとする。
【００１０】
（Ｃ＋Ｍ）は３．７〜１５％とする。
【００１１】
Ｃ／（Ｃ＋Ｍ）は０．３以上とし、好ましくは０．７以上とし、最も好ましくは０．８〜０．９９５とする。
【００１２】
なお、ＳｉＯ₂ 系物質はＣａＯ系物質やＭｇＯ系物質よりも安価であるため、ＳｉＯ₂ 系物質の量をなるべく多くするのが好ましい。
【００１３】
本発明では、ＳｉＯ₂ 系物質、ＣａＯ系物質及びＭｇＯ系物質以外の物質を含んでいても良い。
【００１４】
本発明の固化体を製造するには、原料物質を混合し、プレス成形、鋳込成形、押出成形、流し込み成形等の成形法により所望の形状に成形した後、オートクレーブ処理する。なお、固化原料は特に成形を行なわず、そのままオートクレーブ処理しした後、成形し、さらにオートクレーブ処理しても良い。
【００１５】
オートクレーブ処理は、１００〜２５０℃、特に１５０〜２００℃程度の飽和蒸気圧（１６ｋｇｆ／ｃｍ² 以下）下という比較的緩やかな条件で行なうことができ、その処理時間は通常の場合、２〜２０時間、特に５〜１０時間程度とされる。
【００１６】
得られた固化体は、必要に応じて適当な条件で乾燥した後、各種建設・土木材料等として利用される。この固化体は、特にインターロッキングブロックとして用いるのに好適である。
【００１７】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下の実験において、ＳｉＯ₂ 系物質としては石英又は非晶質シリカを用い、ＣａＯ系物質としては試薬特級ＣａＣＯ₃ を１０００℃、５時間仮焼したものを用い、ＭｇＯ系物質としては試薬一級Ｍｇ（ＯＨ）₂ を用いた。
【００１８】
また、各試料の曲げ強度の測定は、スパン間距離３０ｍｍ，クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／ｍｉｎの３点曲げ強度測定条件で行なった。
【００１９】
表１，２に示す配合にて原料を乳鉢で乾式混合し、３００ｋｇｆ／ｃｍ² で加圧成形して４０ｍｍ×１０ｍｍ×約１０ｍｍ厚さの成形体を得た。
【００２０】
各成形体をオートクレーブに入れ、２００℃、１０時間処理して固化させた。なお、オートクレーブの容器（２０００ｃｃ容量）中には蒸留水を３００ｃｃ入れて飽和蒸気圧にて処理した。
【００２１】
得られた固化体を６０℃で乾燥した後、曲げ強度の測定を行ない結果を表１，２に示した。なお、各成形体のＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯ組成比を図１に図示した。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
表１，２及び図１より、次のことが明らかである。
即ち、（Ｃ＋Ｍ）が４０％よりも多くなると、未反応のＣａ（ＯＨ）_２、Ｍｇ（ＯＨ）_２が増加し、強度が低下する。また（Ｃ＋Ｍ）が３．７％よりも少なくなっても強度が低下する。Ｃ／（Ｃ＋Ｍ）が０．３より小さくなると強度が低下する。
【００２５】
なお、表１，２において、No.１，６，１１，１５，２２，２９，３６はＭｇＯ系物質を添加していない。No.１〜５，６〜１０，１１〜１４，１５〜２１，２２〜２８，２９〜３５，３６〜４１はそれぞれ（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ＳｉＯ _２のモル比を等しくしたシリーズである。各シリーズにおいて、ＭｇＯを添加していないNo.１，６，１１，１５，２２，２９，３６よりも曲げ強度が増加しており、且つ４．９ＭＰａ以上のものを○と判定した。なお、４．９ＭＰａという曲げ強度は、インターロッキングブロック協会にて「普通インターロッキングブロック」の規準値として定めた５０ｋｇｆ／ｃｍ²以上に対応した値である。No.２７については、ＭｇＯ添加によりNo.２２よりも強度が低下しているが、５ＭＰａ以上であるので△と判定した。
【００２６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ₂ 系固化体は、ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系オートクレーブ処理固化体中のＣａＯの一部をＭｇＯに置換したものであり、このようにすることにより高い曲げ強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯの組成図である。

Claims

ＣａＯ系物質と、ＭｇＯ系物質と、ＳｉＯ_２系物質とを含む混合物をオートクレーブ処理して固化させた固化体であって、
固化原料中のＣａＯ系物質、ＭｇＯ系物質及びＳｉＯ_２系物質をそれぞれＣａＯ，ＭｇＯ及びＳｉＯ_２で換算した３者の重量含有量の合計を１００％とし、この３者の合計１００％中に占めるＣａＯの重量割合をＣ％とし、ＭｇＯの重量割合をＭ％とした場合、
（Ｃ＋Ｍ）が３．７〜１５％であり、Ｃ／（Ｃ＋Ｍ）比が０．３以上であることを特徴とするＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ_２系固化体。