JP4630446B2 - INORGANIC CURABLE COMPOSITION AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, INORGANIC CURED BODY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, Gypsum-based Cured Body, and Cement-Based Cured Body - Google Patents

INORGANIC CURABLE COMPOSITION AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, INORGANIC CURED BODY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, Gypsum-based Cured Body, and Cement-Based Cured Body Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機質硬化性組成物とその製造方法、無機質硬化体とその製造方法及び石膏系硬化体並びにセメント系硬化体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セメントと水、又は、ＳｉＯ2 ―Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体とアルカリ金属珪酸塩水溶液のような、反応性粉体とこの粉体に反応する液体とを混合した無機質硬化性組成物を硬化させて無機質硬化体を得る方法が一般に知られている。
例えば、無定形の二酸化珪素と酸化アルミニウムとを含有する反応性粉体とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを混合した無機質硬化性組成物を型体に充填し、空気加熱や水蒸気加熱等の熱媒体により型体の周囲から加熱・硬化させることにより、無機質硬化体を製造する方法が、特公平４−４５４７１号公報に開示されている。
上述のように製造される無機質硬化体は必ずしも歩留りが１００％ではないので、製造工場において端材等が発生し、廃棄物として処理されるものがある。そのため、そのリサイクルは資源保護の観点からも、環境保全の観点からも重要な課題となっている。また、上述の無機質硬化体は建材として好適に使用されるが、使用後の建築廃材の処分は重要な社会問題であり、そのリサイクルも同様に重要な課題となっている。
【０００３】
また、価格が安く使い勝手がよいことから、石膏と水とを含む石膏系硬化性組成物を硬化させた石膏系硬化体や、セメントと水とを含むセメント系硬化性組成物を硬化させたセメント系硬化体等が石膏ボードやセメント板として建築分野に多く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、資源の無駄を無くすことのできる無機質硬化性組成物とその製造方法、無機質硬化体とその製造方法及び石膏系硬化体並びにセメント系硬化体を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物は、
原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体が添加されてなる無機質硬化性組成物であって、
前記原料の無機質硬化性組成物は、ＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）と、このＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とが混合されたものであり、
前記無機質粉体は、前記ＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）と、前記アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合した無機質硬化性組成物を硬化させた無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られたものであり、
前記原料の無機質硬化性組成物のＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、前記原料の無機質硬化性組成物のアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部、前記無機質粉体１〜５００重量部を含むことを特徴とする。
【０００６】
ここで、無機質粉体の平均粒径は、特に限定されないが、０．１μｍから５０ｍｍが好ましい。さらに好ましくは、１μｍから１０ｍｍである。また、無機質硬化体を微粉砕したり、無機質硬化体を発泡させたものとすることにより、無機質粉体の比表面積を１０ｍ2 ／ｇ以上とすると、無機質粉体の吸放湿性能を高めることができるので好ましい。
また、無機質硬化性組成物に種々の顔料等を混合することにより、無機質粉体を任意の色とすることができる。
【０００７】
また、無機質粉体は、ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）と、この反応性粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合した無機質硬化性組成物を硬化させた無機質硬化体の廃棄物を粉砕することにより得られる。
【０００８】
ここで、無機質硬化体を粉砕する方法としては、特に限定されないが、コンクリート，セメント板，ＡＬＣ，珪酸カルシウム板等の無機質硬化体を粉砕する機械が好適に使用できる。具体的には、ハンマーシュレッダー等の破砕機やジョークラッシャー，ロールミル，カッターミル，ハンマーミル等の粗砕機やボールミル，ローラーミル，ジェットミル等の微砕機等が挙げられる。
また、必要に応じて、篩や風力等により分級処理をしても構わない。
【００１０】
また、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物は、原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体を添加してなるものである。
【００１１】
本発明においては、無機質硬化性組成物に添加する無機質粉体は一種類である必要はなく、組成や粒度や色等の異なる複数の種類の無機質粉体であっても構わない。
【００１２】
また、請求項１において、前記無機質硬化性組成物がＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部を含むことが好ましい。
【００１３】
ここで、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）が１０重量部より少ないと無機質硬化性組成物の混練が困難であり、３５０重量部より多いと無機質硬化体の耐水性等の品質が不良となる。
また、好ましくは、ＳｉＯ2 ―Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）５０〜２５０重量部を含む無機質硬化性組成物とすると混練性がよくなり、その硬化体の品質が向上する。また、さらに好ましくは、ＳｉＯ2 ―Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１００〜２００重量部とするとよい。
【００１４】
また、前記ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、無機質粉体を１〜５００重量部含むことが好ましい。
【００１５】
ここで、無機質粉体の添加量が１重量部以下であれば無機質粉体の利用率が極端に低くなり、５００重量部以上だと強度や耐水性等の品質が不良になる。
また、好ましくは、無機質粉体の添加量が５〜３００重量部であり、さらに好ましくは１０〜２００重量部である。
【００１７】
また、請求項２記載の発明の無機質硬化体は、無機質硬化性組成物が硬化されてなる無機質硬化体において、前記無機質硬化性組成物が請求項１記載の無機質硬化性組成物であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３記載の発明の無機質硬化性組成物の製造方法は、
ＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）と、このＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合して硬化することにより得られる無機質硬化体の廃棄物を利用して無機質硬化性組成物を製造する方法において、
前記無機質硬化体の廃棄物を粉砕して無機質粉体を得る工程と、
前記ＳｉＯ ２ ―Ａｌ ２ Ｏ ３ 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、前記アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部、前記無機質粉体１〜５００重量部を添加して無機質硬化性組成物を得る工程と
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４記載の発明の無機質硬化体の製造方法は、無機質硬化性組成物を硬化して無機質硬化体を得る無機質硬化体の製造方法において、前記無機質硬化性組成物に、請求項３に記載の無機質硬化性組成物を用いたことを特徴とする。
【００２０】
本発明に使用される反応性粉体（Ａ）としては、ＳｉＯ2 ５〜８５重量％とＡｌ2 Ｏ3 ９０〜１０重量％のものが好適に使用される。このような粉体としては、フライアッシュ、メタカオリン、カオリン、ムライト、コランダム、アルミナ系研磨材を製造する際のダスト、粉砕焼成ボーキサイト等が使用できるが組成と粒度が適当であればこれらに限定されるものではない。尚、容易に入手できるののは、不純物を含有するため、ＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 との合計が１００重量％となっていないが、合成により合計が１００重量％となるようにしてもよい。また、これらの粉体をそのまま用いてもよいが、活性化させるために、溶射処理、粉砕分級、機械的エネルギーの作用等の方法を用いてもよい。
【００２１】
溶射処理する方法としては、セラミックコーティングに適用される溶射技術が応用される。その溶射技術は、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、プラズマ溶射法、高エネルギーガス溶射法、アーク溶射法等が可能である。得られた粉体の比表面積は、０．１〜１００ｍ2 ／ｇが好ましい。
【００２２】
粉砕分級する方法としては公知の任意の方法が採用できる。つまり、粉砕の方法としてはジェットミル、ロールミル、ボールミル等による方法があげられる。また、分級の方法としては篩、比重、風力、湿式沈降等の方法があげられる。これらの手段は併用されてもよい。
【００２３】
機械的エネルギーを作用させる方法としては、ボール媒体ミル、媒体撹拌型ミル、ローラミル等が使用され、作用させる機械的エネルギーは０．５ｋＷｈ／ｋｇ〜３０ｋＷｈ／ｋｇが好ましい。機械的エネルギーが小さいと粉体を活性化しにくく、大きいと装置への負荷が大きい。
【００２４】
フライアッシュは、必要に応じて、焼成されたものでもよい。焼成温度が低すぎるとフライアッシュの黒色が残り、顔料等による着色が困難となり、高すぎるとアルカリ金属珪酸塩との反応性が低くなるので、４００℃〜１０００℃であることが好ましい。
【００２５】
本発明に使用されるアルカリ金属珪酸塩水溶液〔液体（Ｂ）〕のアルカリ金属珪酸塩とは、Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （Ｍ＝Ｋ，Ｎａ，Ｌｉから選ばれる１種以上の金属）で表される塩であって、ｎの値は小さすぎると緻密な無機硬化体が得られず、大きすぎると水溶液の粘度が上昇し混合が困難になるので０．０５〜８が好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５である。
【００２６】
本発明において、無機質硬化体を発泡体とするために、必要に応じて発泡剤が添加されてもよい。発泡剤としては過酸化物（過酸化水素、過酸化ソーダ、過酸化カリ、過ほう酸ソーダ等）、金属粉末（Ｍｇ，Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン）等が用いられる。発泡剤が多すぎると発泡ガスが過剰となり破泡して良好な発泡体が得られず、少なすぎると発泡倍率が小さすぎて発泡体の意味を失うので０．０１〜１０重量部であることが好ましい。過酸化水素を発泡剤として用いるときは、安全性の面や安定した発泡のために水溶液として用いるのが好ましい。金属粉末を用いる場合は、安定した発泡を得るために、粒径が２００μm 以下であることが好ましい。
【００２７】
本発明において、発泡を均一にするために、必要に応じて発泡助剤が添加されてもよい。発泡助剤は発泡を均一に生じさせるものなら特に限定されず、たとえばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミナ粉末等の多孔質粉体などがあげられる。これらは単独で使用されてもよいし、２種類以上のものが併用されてもよい。
発泡助剤の量は多すぎると組成物の粘度が上昇して良好な発泡が得られないので、上記反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。
【００２８】
本発明において、無機質硬化体の強度等を改良するために、必要に応じて無機質充填材が添加されてもよい。無機質充填材は、水に溶解せず、アルカリ金属珪酸塩と反応しないものであれば特に限定されず、例えば珪砂、川砂、ジルコンサンド、結晶質アルミナ、岩石粉末、火山灰、シリカフラワー、シリカヒューム、ベントナイト、高炉スラグ等の混合セメント用混合材、セピオライト、ワラストナイト、マイカ等の天然鉱物、炭酸カルシウム、珪藻土等があげられる。これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
上記無機質充填材は、平均粒径が小さすぎると組成物の粘度が上昇して無機質硬化性組成物の成形性が悪くなり、大きすぎると均一な無機質硬化体が得られないので０．０１〜１０００μｍが好ましい。無機質充填材の量は多すぎると得られる無機質硬化体の強度が低下するので上記反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して７００重量部以下が好ましい。
【００２９】
本発明において、無機質硬化体を補強するために、必要に応じて補強繊維が添加されてもよい。補強繊維は、無機質硬化体に付与したい性能に応じ任意のものが使用できる。例えば、ビニロン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、鋼繊維などが使用できる。
【００３０】
上記補強繊維の繊維径は、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やすくなり、最終的に得られる無機質硬化体の強度は向上しない。また、太すぎたり短かすぎたりすると引張強度向上などの補強効果が小さい。また、長すぎると繊維の分散性及び配向性が低下して無機質硬化体の強度が改善されない。そのため、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜１５ｍｍが好ましい。上記補強繊維の添加量は多くなると繊維の分散性が低下するので、上記反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、１０重量部以下が好ましい。
【００３１】
さらに硬化体の軽量化を図る目的でシリカバルーン、パーライト、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、ガラスバルーン、発泡焼成粘土等の無機質発泡体、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン等の合成樹脂の発泡体、ポリ塩化ビニリデンバルーン、ポリアクリルバルーンなどが添加されてもよい。
これらは単独で添加されてもよいし、２種類以上併用されてもよい。
さらに必要に応じて、アルミナセメント、γ−アルミナ、溶射されたアルミナ、アルミン酸アルカリ金属塩又は水酸化アルミニウムを加えても良い。
【００３２】
また、粉砕される無機質硬化体やマトリックスとなる無機質硬化性組成物には、目的に応じて顔料や染料を添加して着色してもよい。
【００３３】
また、請求項５記載の発明の石膏系硬化体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られた無機質粉体と石膏と水とを含む石膏系硬化性組成物を硬化させたことを特徴とする。ここで、石膏系硬化性組成物は、石膏１００重量部に対して、請求項１記載の無機質粉体を１〜５００重量部含むことが好ましい。無機質粉体が１重量部より少ないと吸放湿性能が極端に低くなり、５００重量部より多いと石膏系硬化体の強度が著しく小さくなる。また、石膏１００重量部に対して請求項１記載の無機質粉体を２〜３００重量部含むことがより好ましく、石膏１００重量部に対して請求項１記載の無機質粉体を３〜２００重量部含むことがさらに好ましい。
【００３４】
また、石膏１００重量部に対して水は３０〜５００重量部含むことが好ましく、石膏１００重量部に対して水を３５〜２００重量部含むことがさらに好ましい。
また、石膏は、無水石膏，半水石膏，二水石膏等が使用できる。
本発明の石膏系硬化体の製造方法としては、例えば、石膏系硬化性組成物を混練後、注型，プレス，押出等の一般的な石膏の成形方法を採用することができる。また、常温で反応硬化させてもよいし、３００℃以下の高温で反応硬化させてもよい。
【００３５】
また、請求項６記載の発明のセメント系硬化体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られた無機質粉体とセメントと水とを含むセメント系硬化性組成物を硬化させたことを特徴とする。ここで、セメント系硬化性組成物は、セメント１００重量部に対して、請求項１記載の無機質粉体を１〜５００重量部含むことが好ましい。無機質粉体が１重量部より少ないと吸放湿性能が極端に低くなり、５００重量部より多いとセメント系硬化体の強度が著しく小さくなる。また、セメント１００重量部に対して、請求項１記載の無機質粉体を２〜３００重量部含むことがより好ましく、セメント１００重量部に対して、請求項１記載の無機質粉体を３〜２００重量部含むことがさらに好ましい。
【００３６】
また、セメント１００重量部に対して水を３０〜５００重量部含むことが好ましく、セメント１００重量部に対して水を３５〜２００重量部含むことがさらに好ましい。
また、セメントは、ポルトランドセメント，アルミナセメント等一般的に使用されるセメントを選ぶことができる。
本発明のセメント系硬化体の製造方法としては、例えば、セメント系硬化性組成物を混練後、注型，プレス，押出等の一般的なセメントの成形方法を採用することができる。また、常温で反応硬化させてもよいし、３００℃以下の高温で反応硬化させてもよい。
【００３７】
【作用】
請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物で使用される無機質粉体は、ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）と、この反応性粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合した第一の無機質硬化性組成物を硬化させた無機質硬化体の粉砕物である。この無機質硬化体は強度が大きいので、その粉砕物である無機質粉体は砂利や砂等の代替品として利用することができる。そのため、無機質硬化体の優れた充填材として利用することができる。また、上記無機質硬化体はアルカリ性であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を含むので、特にコンクリートの充填材として利用するとコンクリートの中性化を防止する効果がある。また、吸放湿性充填材として用いることができる。
【００３８】
また、請求項１記載の無機質粉体は、ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）と、この反応性粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合した無機質硬化性組成物を硬化させた無機質硬化体を粉砕して製造される。従って、製造に際して端材として廃棄される不定形の無機質硬化体や建材等に利用された後、建築廃材となる破壊された無機質硬化体を粉砕して無機質粉体を製造することができる。
【００３９】
また、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物は、原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体を添加してなる。つまり、この無機質硬化性組成物を硬化することにより、品質の優れた無機質硬化体を製造することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、コストの低い無機質硬化体を製造することができる。
【００４０】
また、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物は、原料の無機質硬化性組成物がＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）と、この反応性粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合したものであり、ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部を含む。従って、この無機質硬化性組成物を硬化することにより、製造が容易で品質に優れる無機質硬化体を製造することができる。また、無機質粉体１〜５００重量部を含む。つまり、無機質硬化体の中に性質の近い無機質粉体を添加することになるので、均質で性能の優れた無機質硬化体を製造することができる。
【００４１】
また、請求項２記載の発明の無機質硬化体は、請求項１記載の無機質硬化性組成物を硬化させたものである。つまり、品質の優れた無機質硬化体とすることができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、無機質硬化体のコストを下げることができる。
【００４２】
また、請求項３記載の発明の無機質硬化性組成物の製造方法においては、原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体を添加する。つまり、この無機質硬化性組成物を硬化することにより、品質の優れた無機質硬化体を製造することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、コストの低い無機質硬化体を製造することができる。
【００４３】
また、請求項４記載の発明の無機質硬化体の製造方法は、無機質硬化性組成物がＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）と、この反応性粉体と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合したものであり、ＳｉＯ２ ―Ａｌ２Ｏ３系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部を含む。従って、製造が容易で品質に優れる無機質硬化体を製造することができる。また、請求項１記載の無機質粉体を１〜５００重量部含む。つまり、無機質硬化体の中に性質の近い無機質粉体を添加することになるので、均質で性能の優れた無機質硬化体を得ることができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、無機質硬化体のコストを下げることができる。
【００４４】
また、請求項５記載の発明の石膏系硬化体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られた無機質粉体と石膏と水とを含む石膏系硬化性組成物を硬化させたものである。従って、無機質粉体の吸放湿性能により、吸放湿性能に優れた石膏系硬化体とすることができる。また、石膏系硬化体を板状に成形して、建築物の内装材として使用することにより、調湿性能に優れた建築物を形成することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して得られた無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、石膏系硬化体のコストを下げることができる。
【００４５】
また、請求項６記載の発明のセメント系硬化体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られた無機質粉体とセメントと水とを含むセメント系硬化性組成物を硬化させたものである。従って、無機質粉体の吸放湿性能により、吸放湿性能に優れたセメント系硬化体とすることができる。また、セメント系硬化体を板状に成形して、建築物の内装材として使用することにより、調湿性能に優れた建築物を形成することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して得られた無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、セメント系硬化体のコストを下げることができる。
【００４６】
【表１】

Figure 0004630446
【００４７】
表１において、反応性粉体（Ａ）として、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体であるメタカオリンを使用した。このメタカオリンは、エンゲルハード社製の商品名ＳａｔｉｎｔｏｎｅＳＰ−３３であり、Ａｌ2 Ｏ3 を４４重量％，ＳｉＯ2 を５２重量％，その他４重量％からなる組成で、平均粒径５μのものである。このメタカオリンを、三菱重工業社製ウルトラファインミル（ジルコニアボール直径１０ｍｍ使用、ボール充填率８５％、粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％、エタノール７５％の混合液をメタカオリンの０．６％添加）にて、３．３ｋＷｈ／ｋｇのエネルギーで、３時間処理した。
その他の粉体として無機質充填材と補強繊維とを加えた。
無機質充填材は、珪石粉とワラストナイトとを使用した。珪石粉は、住友セメント社製、ブレーン値５０００ｃｍ2 ／ｇのものであり、ワラストナイトは、土屋カオリン社製の商品名ケモリットＡ−６０を使用した。
補強繊維は、ビニロン繊維であり、クラレ社製の商品名ＲＭ１８２×３を使用した。
アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）は、珪酸カリウム水溶液であり、ＳｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏ＝１．４で濃度４５重量％のものを使用した。
【００４８】
無機質硬化性組成物は、各組成物をそれぞれオムニミキサーに投入して１５分間混合して調製した。
また、無機質硬化体の製造は、図１に示す型体１に無機質硬化性組成物３ａを充填して、蓋体２を型体１の上に載置し、８５℃に温度調節したオーブンに設置し、５時間養生後オーブンから取り出し、無機質硬化体４ａを型体１から脱型し、８５℃で５時間空気乾燥した。
【００４９】
上述の無機質硬化体４ａをジョークラッシャー及びローラーミルにて粉砕後、篩で分級し平均粒径１００μｍの無機質粉体（１）を製造した。
また、上述の無機質硬化体４ａをジョークラッシャーにて粉砕後、篩で分級し平均粒径５ｍｍの無機質粉体（２）を製造した。
【００５０】
次に、表２〜表６に示す無機質硬化性組成物の配合による、本発明の無機質硬化体の実施例１〜５と表７〜表９の無機質硬化性組成物の配合による無機質硬化体の比較例１〜３とを図２，図３を参照して説明する。図２は無機質硬化性組成物を充填した型体と蓋体の断面図であり、図３は図２の無機質硬化性組成物が硬化した状態を示す断面図である。
【００５１】
実施例１〜５と比較例１〜３とにおいては、表１の無機質硬化性組成物に発泡剤と発泡助剤及び本発明の無機質粉体とを加えた。
発泡剤は、アルミニウム粉末であり、ミナルコ（株）製３５０Ｆを使用した。発泡助剤は、ステアリン酸亜鉛であり、堺化学社製ＳＺ−２０００を使用した。
【００５２】
次に、無機質硬化体の製造方法を説明する。
実施例１〜５と比較例１〜３の無機質硬化性組成物は、珪酸カリウム水溶液とアルミニウム粉末以外の各組成物をそれぞれオムニミキサーに投入して３分間混合した後、珪酸カリウム水溶液をオムニミキサーに投入して１０分間混合した。その後、アルミニウム粉末をオムニミキサーに投入して１分間混合して無機質硬化性組成物を調製した。
この無機質硬化性組成物を、図２に示すように型体１に充填し、蓋体２を設置した。この際、無機質硬化性組成物３ｂには、発泡剤が添加してあり、無機質硬化性組成物３ｂは発泡の進行に従って体積を増す。そのため、発泡が完了したときに型体１を満たすようにするため、当初、無機質硬化性組成物３ｂの体積は、型体１の体積より小さくしてある。この無機質硬化性組成物３ｂを１０分間室温に放置して発泡させた。この時、図３に示すように、無機質硬化体４ｂは型体１の内容積を満たしている。その後、８５℃に温度調節したオーブンに設置し、５時間養生した後、オーブンより取り出し、無機質硬化体４ｂを型体１から脱型し、８５℃で５時間空気乾燥した。
ここで、型体１の内寸は、縦３００ｍｍ，横３００ｍｍ，深さ３０ｍｍである。このようにして長さ３００ｍｍ，幅３００ｍｍ，厚さ３０ｍｍの無機質硬化体４ｂを製造した。
【００５３】
次に、無機質硬化性組成物の流動性（フロー値）の測定方法を説明する。このフロー値は、無機質硬化性組成物の成形性の指標として利用でき、フロー値が大きい程成形性がよい。
先ず、水平に保ったアクリル樹脂板上に、直径５０ｍｍ，高さ５０ｍｍのシリンダーを直立状態で設置し、上述のように調整した無機質硬化性組成物をシリンダーを満たすまで注入する。その後、シリンダーを静かに引き上げ、アクリル樹脂板上に広がった無機質硬化性組成物の長径と短径とを測定し、その平均値をフロー値とした。
【００５４】
次に、無機質硬化体の品質の評価試験方法を説明する。評価項目は、曲げ強度試験，沸騰水試験，凍結融解試験である。試験に使用した無機質硬化体は、上述のように製造したものを長さ２００ｍｍ，幅５０ｍｍに切断して試料とした。厚さは３０ｍｍである。
【００５５】
曲げ強度は、ＪＩＳ−Ａ−１１０６に準拠して測定した。
沸騰水試験は、試料を沸騰水中に８時間設置したものを乾燥し、曲げ強度を測定することにより、曲げ強度の維持率を算出した。
凍結融解試験は、ＡＳＴＭのＡ法（水中凍結−水中融解法）に準拠して実施した。
【００５６】
＜実施例１＞
表２に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を１７０重量部と本発明の無機質粉体（１）を４０重量部添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は２００ｍｍと大きく、良好な成形性を示した。
また、曲げ強度は７．８ＭＰａであった。
また、煮沸水試験による外観の変化は無く、曲げ強度維持率は１００％であった。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後の外観の変化は見られなかった。
以上のように、この無機質硬化体の品質は良好であった。
【００５７】
【表２】
Figure 0004630446
【００５８】
＜実施例２＞
表３に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を１７０重量部と本発明の無機質粉体（１）を１００重量部添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は２０５ｍｍと大きく、良好な成形性を示した。
また、曲げ強度は８．０ＭＰａであり、十分な実用強度を有することが確認できた。
また、煮沸水試験による外観の変化は無く、曲げ強度維持率は１００％であった。この結果、十分な耐水性を有することが確認できた。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後の外観の変化は見られなかった。この結果、十分な耐凍害性を有することが確認できた。
以上のように、この無機質硬化体の品質は良好であった。
【００５９】
【表３】
Figure 0004630446
【００６０】
＜実施例３＞
表４に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を１８０重量部と本発明の無機質粉体（１）を２００重量部とを添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は２００ｍｍと大きく、良好な成形性を示した。
また、曲げ強度は８．３ＭＰａであり、十分な実用強度を有することが確認できた。
また、煮沸水試験による外観の変化は無く、曲げ強度維持率は１００％であった。この結果、十分な耐水性を有することが確認できた。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後の外観の変化は見られなかった。この結果、十分な耐凍害性を有することが確認できた。
以上のように、この無機質硬化体の品質は良好であった。
【００６１】
【表４】
Figure 0004630446
【００６２】
＜実施例４＞
表５に示した、フライアッシュ１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を１８０重量部と本発明の無機質粉体（２）を４０重量部添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は２１０ｍｍと大きく、良好な成形性を示した。
また、曲げ強度は８．８ＭＰａであり、十分な実用強度を有することが確認できた。
また、煮沸水試験による外観の変化は無く、曲げ強度維持率は１００％であった。この結果、十分な耐水性を有することが確認できた。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後の外観の変化は見られなかった。この結果、十分な耐凍害性を有することが確認できた。
以上のように、この無機質硬化体の品質は良好であった。
【００６３】
【表５】
Figure 0004630446
【００６４】
＜実施例５＞
表６に示した、フライアッシュ１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を１８０重量部と本発明の無機質粉体（２）を１００重量部とを添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は２１０ｍｍと大きく、良好な成形性を示した。
また、曲げ強度は８．２ＭＰａであり、十分な実用強度を有することが確認できた。
また、煮沸水試験による外観の変化は無く、曲げ強度維持率は１００％であった。この結果、十分な耐水性を有することが確認できた。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後の外観の変化は見られなかった。この結果、十分な耐凍害性を有することが確認できた。
以上のように、この無機質硬化体の品質は良好であった。
【００６５】
【表６】
Figure 0004630446
【００６６】
＜比較例１＞
表７に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を５重量部と本発明の無機質粉体（１）を４０重量部添加した無機質硬化性組成物は、全く流動性がなく、無機質硬化性組成物を型体１に充填することができず、無機質硬化体を製造することができなかった。
【００６７】
【表７】
Figure 0004630446
【００６８】
＜比較例２＞
表８に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を４００重量部と本発明の無機質粉体（１）を４０重量部添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は、３００ｍｍと非常に大きく、良好な成形性を示した。
しかしながら、曲げ強度は０．９８ＭＰａであり、実用強度には達していないものであった。
また、煮沸水試験によってクラックが発生し、曲げ強度維持率は２０％であり、耐水性に劣るものであった。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後は、試料は崩壊しており、耐凍害性のないものであった。
以上のように、この無機質硬化体の品質は不良であった。
【００６９】
【表８】
Figure 0004630446
＜比較例３＞
表９に示した、メタカオリン１００重量部に対して、珪酸カリウム水溶液を３００重量部と本発明の無機質粉体（１）を６００重量部添加した無機質硬化性組成物を上述の方法で硬化し、その無機質硬化体の品質を評価した。
この無機質硬化性組成物のフロー値は、１００ｍｍで成形は可能であった。
しかしながら、曲げ強度は２．９ＭＰａであり、実用強度には達していないものであった。
また、煮沸水試験によってクラックが発生し、曲げ強度維持率は３０％であり、耐水性に劣るものであった。
さらに、１００サイクルの凍結融解試験後は、試料は崩壊しており、耐凍害性のないものであった。
以上のように、この無機質硬化体の品質は不良であった。
【００７０】
【表９】
Figure 0004630446
【００７１】
次に、本発明の石膏系硬化体の実施例を説明する。
【００７２】
＜実施例６＞
石膏／無機質粉体（２）／水の重量比を１００／２０／１００とした石膏系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ１０ｍｍの型体に充填し、１５０℃で３０分反応硬化させて石膏系硬化体を作成した。ここで、無機質粉体（２）は、実施例４で使用したものと同じものを使用した。
【００７３】
＜実施例７＞
石膏／無機質粉体（１）／水の重量比を１００／２０／１００とした石膏系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ１０ｍｍの型体に充填し、１５０℃で３０分反応硬化させて石膏系硬化体を作成した。ここで、無機質粉体（１）は、実施例１で使用したものと同じものを使用した。
＜比較例４＞
石膏／水の重量比を１００／５０とした石膏系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ１０ｍｍの型体に充填し、１５０℃で３０分反応硬化させて石膏の硬化体を作成した。
【００７４】
図４に実施例６，７の石膏系硬化体と比較例４の吸放湿性能を比較したグラフを示す。吸放湿性能は、上述のように作成した硬化体を１週間室内に放置した後、裏面と側面をアルミテープで密封し、温度２５℃，相対湿度５０％の恒温恒湿槽に１２時間保管した後に重量測定し、その硬化体を温度２５℃，相対湿度９５％の恒温恒湿槽に１２時間保管した後に重量測定し、単位表面積当たりの重量変化の大きさで評価した。重量変化は図４に示した３サイクルの平均値として求めた。
【００７５】
図４に示すように、比較例４は約４０ｇ／ｍ2 の重量変化なのに対して実施例６は約６０ｇ／ｍ2 の重量変化が見られた。つまり、無機質粉体（２）を含むことにより吸放湿性能を優れたものとすることができる。また、実施例７の重量変化は約８０ｇ／ｍ2 であり、実施例６よりさらに吸放湿性能が優れたものになる。この差は、実施例６の無機質粉体（２）の平均粒径が５ｍｍなのに対して、実施例７の無機質粉体（１）の平均粒径が１００μｍと小さく、無機質粉体（１）の比表面積が無機質粉体（２）の比表面積より大きいことによる効果である。ここで、無機質粉体（１）の比表面積は６０ｍ2 ／ｇであり、無機質粉体（２）の比表面積は１５ｍ2 ／ｇであった。
【００７６】
＜実施例８＞
石膏／無機質粉体（１）／水の重量比を１００／４０／１００とした石膏系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ１０ｍｍの型体に充填し、１５０℃で３０分反応硬化させて石膏系硬化体を作成した。実施例７と同様に重量変化を３サイクルの平均として求めたところ、２００ｇ／ｍ2 であり、吸放湿性能が大幅に向上した。
【００７７】
＜実施例９＞
石膏／無機質粉体（１）／水の重量比を１００／５／１００とした石膏系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ１０ｍｍの型体に充填し、１５０℃で３０分反応硬化させて石膏系硬化体を作成した。実施例７と同様に重量変化を３サイクルの平均として求めたところ、６０ｇ／ｍ2 であり、少量の無機質粉体（１）の添加であっても吸放湿性能の向上が見られた。
【００７８】
次に、本発明のセメント系硬化体の実施例を説明する。
【００７９】
＜実施例１０＞
ポルトランドセメント／無機質粉体（１）／川砂／水の重量比を１００／４０／６０／１００としたセメント系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ２０ｍｍの型体に充填し、２０℃で７日間反応硬化させてセメント系硬化体を作成した。実施例７と同様に重量変化を３サイクルの平均として求めたところ、１８０ｇ／ｍ2 であり、後で説明する比較例５に比べて吸放湿性能が大幅に向上した。
【００８０】
＜実施例１１＞
ポルトランドセメント／無機質粉体（１）／水の重量比を１００／１００／１００としたセメント系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ２０ｍｍの型体に充填し、２０℃で７日間反応硬化させてセメント系硬化体を作成した。実施例７と同様に重量変化を３サイクルの平均として求めたところ、３００ｇ／ｍ2 であり、実施例１０に比べて吸放湿性能がさらに向上した。
【００８１】
＜比較例５＞
ポルトランドセメント／川砂／水の重量比を１００／１００／１００としたセメント系硬化性組成物をオムニミキサーで混練した後、３００ｍｍ角で深さ２０ｍｍの型体に充填し、２０℃で７日間反応硬化させてセメント系硬化体を作成した。実施例７と同様に重量変化を３サイクルの平均として求めたところ、２０ｇ／ｍ2 であった。
【００８２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明の具体的構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、無機質粉体は、無機質硬化体の製造に際して発生する端材や建材等として使用された後廃棄物として処理されたものから製造してもよい。
また、本発明の無機質粉体を添加した無機質硬化性組成物を硬化した無機質硬化体を粉砕して、無機質粉体を製造し、この無機質粉体を添加した無機質硬化性組成物を硬化して無機質硬化体を製造してもよい。つまり、本発明の無機質硬化体は何度でもリサイクルできる。
また、無機質粉体と無機質硬化体に異なる色の顔料を添加して、単一色でない無機質硬化体とすることもできる。
【００８３】
また、無機質粉体の原料となる無機質硬化体は発泡体であってもよいし、無機質粉体を添加する無機質硬化体は気泡を含まない緻密体であってもよい。
また、セメント組成物の充填材として本発明の無機質粉体を用いて、セメント系の無機質硬化体の建材も製造できる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物で使用される無機質粉体は、砂利や砂等の代替品として利用することができる。そのため、無機質硬化体の優れた充填材として利用することができる。つまり、廃棄される無機質硬化体の有効利用を図ることができる。また、上記無機質硬化体はアルカリ性であるアルカリ金属珪酸塩水溶液を含むので、特にコンクリートの充填材として利用するとコンクリートの中性化を防止する効果がある。つまり、コンクリートの耐久性を向上することができる。また、吸放湿性材料として使用することができる。
【００８５】
また、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物は、無機質硬化体の製造に際して端材として廃棄される不定形の無機質硬化体や建材等に利用された後、建築廃材となる破壊された無機質硬化体を粉砕して製造された無機質粉体を使用する。つまり、廃棄される無機質硬化体を単に粉砕するだけなので、コストをかけずに有効利用することができる。
【００８６】
また、請求項２記載の発明の無機質硬化体は、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物を硬化することにより、品質の優れた無機質硬化体を製造することができる。つまり、品質に優れた建材等を簡単に製造することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、コストの低い建材等を製造することができる。
【００８７】
また、請求項２記載の発明の無機質硬化体は、請求項１記載の発明の無機質硬化性組成物を硬化することにより、品質に優れる無機質硬化体を容易に製造することができるとともに、無機質硬化体の中に性質の近い無機質粉体を添加することになるので、均質で性能の優れた無機質硬化体を製造することができる。
【００８８】
また、請求項２記載の発明の無機質硬化体は、品質の優れた無機質硬化体とすることができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用すれば、資源の無駄を無くし、コストの低い無機質硬化体とすることができる。
【００８９】
また、請求項３記載の発明の無機質硬化性組成物の製造方法においては、原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体を添加する。つまり、この無機質硬化性組成物を硬化することにより、品質の優れた無機質硬化体を製造することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、コストの低い無機質硬化体を製造することができる。
【００９０】
また、請求項４記載の発明の無機質硬化体の製造方法により、品質に優れる無機質硬化体を容易に製造することができる。また、無機質硬化体の中に性質の近い無機質粉体を添加することになるので、均質で性能の優れた無機質硬化体を製造することができる。つまり、大量の無機質粉体を添加することができ、無機質硬化体の廃棄物の量の変動にも容易に対応できる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して製造した無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、無機質硬化体のコストを下げることができる。
【００９１】
また、請求項５記載の発明の石膏系硬化体によれば、吸放湿性能に優れた石膏系硬化体を製造することができる。また、石膏系硬化体を板状に成形して、建築物の内装材として使用することにより、調湿性能に優れた建築物を形成することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して得られた無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、石膏系硬化体のコストを下げることができる。
【００９２】
また、請求項６記載の発明のセメント系硬化体によれば、吸放湿性能に優れたセメント系硬化体を製造することができる。また、セメント系硬化体を板状に成形して、建築物の内装材として使用することにより、調湿性能に優れた建築物を形成することができる。また、不要になった無機質硬化体を粉砕して得られた無機質粉体を使用するので、資源の無駄を無くし、セメント系硬化体のコストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無機質粉体を製造するための無機質硬化性組成物（無機質硬化体）を充填した型体と蓋体の断面図である。
【図２】本発明の他の無機質硬化性組成物を充填した型体と蓋体の断面図である。
【図３】図２の無機質硬化性組成物が硬化した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の石膏系硬化体の吸放湿性能を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 型体
２ 蓋体
３ａ，３ｂ 無機質硬化性組成物
４ａ，４ｂ 無機質硬化体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionInorganic curable composition and method for producing the same,The present invention relates to an inorganic cured body, a production method thereof, a gypsum-based cured body, and a cement-based cured body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, cement and water, or SiO2―Al2OThreeGenerally known is a method for obtaining an inorganic cured product by curing an inorganic curable composition in which a reactive powder and a liquid that reacts with the powder are mixed, such as an aqueous reactive powder and an alkali metal silicate aqueous solution. ing.
For example, an inorganic curable composition obtained by mixing a reactive powder containing amorphous silicon dioxide and aluminum oxide and an aqueous alkali metal silicate solution is filled in a mold, and heated by a heating medium such as air heating or steam heating. Japanese Patent Publication No. 4-45471 discloses a method for producing an inorganic cured body by heating and curing from the periphery of a mold body.
Since the inorganic cured body manufactured as described above does not necessarily have a yield of 100%, there is a case where offcuts and the like are generated in a manufacturing factory and are processed as waste. Therefore, the recycling is an important issue from the viewpoint of resource protection and environmental protection. Moreover, although the above-mentioned inorganic hardened | cured material is used suitably as a building material, disposal of the construction waste material after use is an important social problem, The recycling is also an important subject similarly.
[0003]
  In addition, since it is inexpensive and easy to use, a gypsum-based cured product obtained by curing a gypsum-based curable composition containing gypsum and water, and a cement obtained by curing a cement-based curable composition containing cement and water. Hardened bodies are often used in the construction field as gypsum boards and cement boards.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention has been made in view of the above problems,An object of the present invention is to provide an inorganic curable composition that can eliminate waste of resources and a method for producing the same, an inorganic cured product and a method for producing the same, a gypsum-based cured product, and a cement-based cured product.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is achieved.The inorganic curable composition is
  An inorganic curable composition obtained by adding an inorganic powder to a raw material inorganic curable composition,
  The raw material inorganic curable composition is made of SiO. 2 ―Al 2 O 3 System reactive powder (A) and this SiO 2 ―Al 2 O 3 The system reactive powder (A) and the alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts are mixed,
  The inorganic powder is made of the SiO. 2 ―Al 2 O 3 It is obtained by pulverizing a waste of an inorganic cured body obtained by curing an inorganic curable composition in which a system reactive powder (A) and the alkali metal silicate aqueous solution (B) are mixed,
  SiO of the raw material inorganic curable composition 2 ―Al 2 O 3 10 to 350 parts by weight of the alkali metal silicate aqueous solution (B) of the inorganic curable composition of the raw material and 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A).It is characterized by that.
[0006]
Here, the average particle diameter of the inorganic powder is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm to 50 mm. More preferably, it is 1 μm to 10 mm. Moreover, the specific surface area of the inorganic powder is 10 m by finely pulverizing the inorganic cured body or foaming the inorganic cured body.2/ G or more is preferable because the moisture absorption / release performance of the inorganic powder can be improved.
Moreover, an inorganic powder can be made into arbitrary colors by mixing various pigments etc. with an inorganic curable composition.
[0007]
  Also,Inorganic powderSiO2 ―Al2O3System reactive powder (A) and alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with the reactive powder were mixed.Inorganic curable compositionOf the cured inorganic materialwasteCrushingIs obtained.
[0008]
Here, the method for pulverizing the inorganic hardened body is not particularly limited, but a machine for pulverizing the inorganic hardened body such as concrete, cement board, ALC, calcium silicate board and the like can be suitably used. Specific examples include crushers such as hammer shredders, crushers such as jaw crushers, roll mills, cutter mills, and hammer mills, and fine crushers such as ball mills, roller mills, and jet mills.
Moreover, you may classify with a sieve, a wind force, etc. as needed.
[0010]
  Claims1The inorganic curable composition of the described invention isInorganic powder in raw material inorganic curable compositionIs added.
[0011]
In the present invention, the inorganic powder added to the inorganic curable composition is not necessarily one type, and may be a plurality of types of inorganic powders having different compositions, particle sizes, colors, and the like.
[0012]
  Claims1In the inorganic curable composition is SiO2 ―Al2O3It is preferable that 10-350 weight part of alkali metal silicate aqueous solution (B) is included with respect to 100 weight part of system reactive powder (A).
[0013]
Here, when the amount of the alkali metal silicate aqueous solution (B) is less than 10 parts by weight, it is difficult to knead the inorganic curable composition, and when it is more than 350 parts by weight, the quality of the inorganic cured body such as water resistance becomes poor.
Also preferably, SiO2―Al2OThreeWhen the inorganic curable composition contains 50 to 250 parts by weight of the alkali metal silicate aqueous solution (B) with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A), the kneadability is improved and the quality of the cured body is improved. To do. More preferably, SiO2―Al2OThreeThe alkali metal silicate aqueous solution (B) may be 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A).
[0014]
  In addition, the SiO2 ―Al2O3Based on 100 parts by weight of the system reactive powder (A),Inorganic powderIt is preferable that 1-500 weight part is included.
[0015]
Here, if the addition amount of the inorganic powder is 1 part by weight or less, the utilization rate of the inorganic powder becomes extremely low, and if it is 500 parts by weight or more, the quality such as strength and water resistance becomes poor.
Moreover, Preferably, the addition amount of inorganic powder is 5-300 weight part, More preferably, it is 10-200 weight part.
[0017]
  Claims2The inorganic cured body of the described invention isThe inorganic curable composition obtained by curing the inorganic curable composition, wherein the inorganic curable composition is the inorganic curable composition according to claim 1.It is characterized by that.
[0018]
  Claims3Of the described inventionInorganic curable compositionThe manufacturing method of
  SiO 2 ―Al 2 O 3 System reactive powder (A) and this SiO 2 ―Al 2 O 3 In a method for producing an inorganic curable composition using a waste of an inorganic cured body obtained by mixing and curing an alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with a system reactive powder (A) ,
  Pulverizing the inorganic cured body waste to obtain an inorganic powder;
  SiO 2 ―Al 2 O 3 10 to 350 parts by weight of the alkali metal silicate aqueous solution (B) and 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder are added to 100 parts by weight of the system reactive powder (A) to obtain an inorganic curable composition. Process and
  WithIt is characterized by that.
[0019]
  Claims4The method for producing the inorganic cured body according to the invention described in the above,In the manufacturing method of the inorganic hardening body which hardens an inorganic curable composition and obtains an inorganic hardening body, the inorganic curable composition of Claim 3 was used for the said inorganic curable composition.It is characterized by that.
[0020]
Examples of the reactive powder (A) used in the present invention include SiO.25 to 85% by weight and Al2OThree90 to 10% by weight is preferably used. Examples of such powders include fly ash, metakaolin, kaolin, mullite, corundum, dust when producing alumina abrasives, pulverized calcined bauxite, etc., but are limited to these if the composition and particle size are appropriate. It is not something. In addition, since it contains impurities, it can be easily obtained because it contains SiO.2And Al2OThreeIs not 100% by weight, but the total may be 100% by synthesis. In addition, these powders may be used as they are, but in order to activate them, methods such as thermal spraying treatment, pulverization classification, and action of mechanical energy may be used.
[0021]
As a thermal spraying method, a thermal spraying technique applied to a ceramic coating is applied. The thermal spraying technique is preferably such that the material powder is melted at a temperature of 2000 to 16000 ° C. and sprayed at a speed of 30 to 800 m / second, such as a plasma spraying method, a high energy gas spraying method, and an arc spraying method. Is possible. The specific surface area of the obtained powder is 0.1 to 100 m.2/ G is preferred.
[0022]
Any known method can be adopted as a method for pulverization and classification. That is, examples of the pulverization method include a jet mill, a roll mill, a ball mill, and the like. Examples of the classification method include methods such as sieving, specific gravity, wind force, and wet sedimentation. These means may be used in combination.
[0023]
As a method for applying mechanical energy, a ball medium mill, a medium stirring mill, a roller mill or the like is used, and the mechanical energy to be applied is preferably 0.5 kWh / kg to 30 kWh / kg. When the mechanical energy is small, it is difficult to activate the powder, and when the mechanical energy is large, the load on the apparatus is large.
[0024]
The fly ash may be fired as necessary. If the calcination temperature is too low, black color of fly ash remains and coloring with a pigment or the like becomes difficult, and if it is too high, the reactivity with the alkali metal silicate becomes low, so 400 ° C. to 1000 ° C. is preferable.
[0025]
The alkali metal silicate aqueous solution [liquid (B)] used in the present invention is M2O · nSiO2A salt represented by (one or more metals selected from M = K, Na, Li), and if the value of n is too small, a dense inorganic cured product cannot be obtained. Since it raises and mixing becomes difficult, 0.05-8 are preferable, More preferably, it is 0.5-2.5.
[0026]
In the present invention, a foaming agent may be added as necessary in order to make the inorganic cured body into a foam. As foaming agents, peroxides (hydrogen peroxide, sodium peroxide, potassium peroxide, sodium perborate, etc.), metal powders (Mg, Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Ga) , Sn, Si, ferrosilicon) or the like. If the amount of the foaming agent is too much, the foaming gas becomes excessive and bubbles are broken, and a good foam cannot be obtained. If the amount is too small, the expansion ratio is too small and the meaning of the foam is lost. Is preferred. When hydrogen peroxide is used as a foaming agent, it is preferably used as an aqueous solution for safety and stable foaming. When metal powder is used, the particle size is preferably 200 μm or less in order to obtain stable foaming.
[0027]
In the present invention, a foaming aid may be added as necessary in order to make foaming uniform. The foaming aid is not particularly limited as long as it causes foaming uniformly, and examples thereof include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and zinc palmitate, porous powders such as silica gel, zeolite, activated carbon, and alumina powder. can give. These may be used alone or in combination of two or more.
If the amount of the foaming aid is too large, the viscosity of the composition increases and good foaming cannot be obtained. Therefore, the amount is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the reactive powder (A).
[0028]
In this invention, in order to improve the intensity | strength etc. of an inorganic hardening body, an inorganic filler may be added as needed. The inorganic filler is not particularly limited as long as it does not dissolve in water and does not react with the alkali metal silicate. For example, silica sand, river sand, zircon sand, crystalline alumina, rock powder, volcanic ash, silica flour, silica fume, Examples thereof include mixed cements such as bentonite and blast furnace slag, natural minerals such as sepiolite, wollastonite and mica, calcium carbonate, diatomaceous earth and the like. These may be added alone or in combination of two or more.
If the average particle size is too small, the inorganic filler will increase the viscosity of the composition and deteriorate the moldability of the inorganic curable composition. If it is too large, a uniform inorganic cured product cannot be obtained. 1000 μm is preferred. Since the intensity | strength of the inorganic hardened | cured material obtained will fall when there is too much quantity of an inorganic filler, 700 weight part or less is preferable with respect to 100 weight part of the said reactive powder (A).
[0029]
In the present invention, reinforcing fibers may be added as necessary to reinforce the inorganic cured body. Any reinforcing fiber can be used according to the performance to be imparted to the inorganic cured body. For example, vinylon fiber, polyamide fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, potassium titanate fiber, steel fiber and the like can be used.
[0030]
If the fiber diameter of the reinforcing fiber is too thin, it re-aggregates during mixing, and fiber balls are easily formed by entanglement, and the strength of the finally obtained inorganic cured body does not improve. If it is too thick or too short, the reinforcing effect such as improvement in tensile strength is small. Moreover, when too long, the dispersibility and orientation of a fiber will fall and the intensity | strength of an inorganic hardening body will not be improved. Therefore, a fiber diameter of 1 to 500 μm and a fiber length of 1 to 15 mm are preferable. Since the dispersibility of the fibers decreases as the amount of the reinforcing fibers added increases, the amount is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the reactive powder (A).
[0031]
Furthermore, for the purpose of reducing the weight of the cured product, silica balloons, perlite, fly ash balloons, shirasu balloons, glass balloons, foams of foamed and fired clay, synthetic resin foams such as phenolic resins, urethane resins and polyolefins, poly A vinylidene chloride balloon, a polyacryl balloon, etc. may be added.
These may be added alone or in combination of two or more.
Further, if necessary, alumina cement, γ-alumina, sprayed alumina, alkali metal aluminate or aluminum hydroxide may be added.
[0032]
The inorganic curable composition to be ground or the inorganic curable composition to be a matrix may be colored by adding a pigment or a dye according to the purpose.
[0033]
  Claims5The gypsum-based cured body of the described invention isIt was obtained by pulverizing the waste inorganic cured body according to claim 2.A gypsum-based curable composition containing an inorganic powder, gypsum, and water is cured. Here, the gypsum-based curable composition preferably contains 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of gypsum. When the amount of the inorganic powder is less than 1 part by weight, the moisture absorption / release performance is extremely low. Moreover, it is more preferable to contain 2 to 300 parts by weight of the inorganic powder according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of gypsum, and 3 to 200 parts by weight of the inorganic powder according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of gypsum. It is further preferable to include it.
[0034]
Moreover, it is preferable to contain 30-500 weight part of water with respect to 100 weight part of gypsum, and it is still more preferable to contain 35-200 weight part of water with respect to 100 weight part of gypsum.
As the gypsum, anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, dihydrate gypsum, and the like can be used.
As a method for producing the gypsum-based cured body of the present invention, for example, a general gypsum molding method such as casting, pressing, extrusion, etc. can be adopted after kneading the gypsum-based curable composition. Further, it may be cured at room temperature or may be cured at a high temperature of 300 ° C. or less.
[0035]
  Claims6The cement-based cured body of the described invention isIt was obtained by pulverizing the waste inorganic cured body according to claim 2.A cement-based curable composition containing an inorganic powder, cement, and water is cured. Here, it is preferable that the cementitious curable composition contains 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of cement. When the amount of the inorganic powder is less than 1 part by weight, the moisture absorption / release performance is extremely low, and when the amount is more than 500 parts by weight, the strength of the cement-based cured body is significantly reduced. Moreover, it is more preferable that 2 to 300 parts by weight of the inorganic powder according to claim 1 is included with respect to 100 parts by weight of the cement, and 3 to 200 parts of the inorganic powder according to claim 1 with respect to 100 parts by weight of the cement. It is more preferable to include parts by weight.
[0036]
Moreover, it is preferable to contain 30-500 weight part of water with respect to 100 weight part of cement, and it is still more preferable to contain 35-200 weight part of water with respect to 100 weight part of cement.
As the cement, a commonly used cement such as Portland cement or alumina cement can be selected.
As a method for producing the cement-based cured body of the present invention, for example, a general cement molding method such as casting, pressing, or extrusion can be employed after the cement-based curable composition is kneaded. Further, it may be cured at room temperature or may be cured at a high temperature of 300 ° C. or less.
[0037]
[Action]
  The invention according to claim 1Used in inorganic curable compositionsInorganic powder is SiO2 ―Al2O3It is a pulverized product of an inorganic cured body obtained by curing a first inorganic curable composition in which a system reactive powder (A) and an alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with the reactive powder are mixed. . Since the inorganic cured body has high strength, the pulverized inorganic powder can be used as a substitute for gravel, sand and the like. Therefore, it can be used as an excellent filler for an inorganic cured body. Moreover, since the said inorganic hardening body contains the alkali metal silicate aqueous solution which is alkaline, when it uses as a filler of concrete in particular, there exists an effect which prevents the neutralization of concrete. Moreover, it can be used as a hygroscopic filler.
[0038]
  ClaimsThe inorganic powder according to 1,SiO2 ―Al2O3System reactive powder (A) and alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with the reactive powder were mixed.Inorganic curable compositionCrushing the inorganic hardened body curedManufactured.Therefore, the inorganic powder can be produced by pulverizing the broken inorganic cured body that is used as a building waste after being used for an irregular shaped inorganic cured body or building material that is discarded as a scrap during manufacture.
[0039]
  Claims1The inorganic curable composition of the described invention isInorganic powder in raw material inorganic curable compositionIs added. That is, by curing this inorganic curable composition, an inorganic cured body with excellent quality can be produced. In addition, the inorganic powder produced by crushing the inorganic cured body that is no longer neededBecause we useThe waste of resources can be eliminated, and a low cost inorganic cured body can be produced.
[0040]
  Claims1The inorganic curable composition of the described invention isRaw materialInorganic curable composition is SiO2 ―Al2O3System reactive powder (A) and an alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with the reactive powder, SiO 22 ―Al2O3The alkali metal silicate aqueous solution (B) is contained in 10 to 350 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A). Therefore, by curing this inorganic curable composition, an inorganic cured body that is easy to manufacture and excellent in quality can be manufactured.Moreover, 1-500 weight part of inorganic powder is included.That is, since inorganic powder having similar properties is added to the inorganic cured body, a homogeneous and excellent performance of the inorganic cured body can be produced.
[0041]
  Claims2The inorganic cured body of the described invention isCuring the inorganic curable composition according to claim 1It has been made. That is, it can be set as the inorganic hardening body excellent in quality. In addition, the inorganic powder produced by crushing the inorganic cured body that is no longer neededBecause we useIt is possible to eliminate waste of resources and reduce the cost of the inorganic cured body.
[0042]
  Claims3Of the described inventionIn the manufacturing method of an inorganic curable composition, inorganic powder is added to the raw material inorganic curable composition.That meansBy curing this inorganic curable composition,An inorganic cured body with excellent quality can be produced. In addition, the inorganic powder produced by crushing the inorganic cured body that is no longer neededBecause we useThe waste of resources can be eliminated, and a low cost inorganic cured body can be produced.
[0043]
  Claims4In the method for producing an inorganic cured body according to the invention, the inorganic curable composition is made of SiO.2 ―Al2O3System reactive powder (A) and an alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with the reactive powder, SiO 22 ―Al2O3The alkali metal silicate aqueous solution (B) is contained in 10 to 350 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A). Accordingly, it is possible to manufacture an inorganic cured body that is easy to manufacture and excellent in quality. Moreover, 1-500 weight part of inorganic powder of Claim 1 is included. That is, since an inorganic powder having similar properties is added to the inorganic cured body, a homogeneous and excellent performance of the inorganic cured body can be obtained. Also, grind the inorganic cured body that is no longer neededBecause we use the manufactured inorganic powder,It is possible to eliminate waste of resources and reduce the cost of the inorganic cured body.
[0044]
  Claims5The gypsum-based cured body of the described invention isIt was obtained by pulverizing the waste inorganic cured body according to claim 2.A gypsum-based curable composition containing inorganic powder, gypsum and water is cured. Therefore, the hygroscopic performance of the inorganic powder makes it possible to obtain a gypsum-based cured body having excellent moisture absorption / release performance. Moreover, the building excellent in humidity control performance can be formed by shape | molding a gypsum hardened | cured material in plate shape and using it as an interior material of a building.In addition, since the inorganic powder obtained by pulverizing the inorganic cured body that has become unnecessary is used, waste of resources can be eliminated and the cost of the gypsum-based cured body can be reduced.
[0045]
  Claims6The cement-based cured body of the described invention isIt was obtained by pulverizing the waste inorganic cured body according to claim 2.A cement-based curable composition containing an inorganic powder, cement, and water is cured. Therefore, a cement-based cured body having excellent moisture absorption / release performance can be obtained by the moisture absorption / release performance of the inorganic powder. Moreover, the building excellent in humidity control performance can be formed by shape | molding a cement-type hardened | cured body in plate shape and using it as an interior material of a building.In addition, since the inorganic powder obtained by pulverizing the inorganic cured body that has become unnecessary is used, waste of resources can be eliminated and the cost of the cement-based cured body can be reduced.
[0046]
[Table 1]
Figure 0004630446
[0047]
In Table 1, as reactive powder (A), SiO2-Al2OThreeMetakaolin, a system reactive powder, was used. This metakaolin is trade name Satintone SP-33 manufactured by Engelhard, Inc.2OThree44% by weight, SiO2In which the average particle size is 5 μm. This metakaolin is made into an ultra fine mill manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (using zirconia balls with a diameter of 10 mm, a ball filling rate of 85%, a mixture of 25% triethanolamine and 75% ethanol as a grinding aid, and 0.6% addition of metakaolin) Then, it was treated with an energy of 3.3 kWh / kg for 3 hours.
Inorganic fillers and reinforcing fibers were added as other powders.
As the inorganic filler, quartzite powder and wollastonite were used. Silica stone powder, manufactured by Sumitomo Cement Co., Ltd., Brain value 5000cm2As for Wollastonite, the trade name Chemolit A-60 manufactured by Tsuchiya Kaolin Co., Ltd. was used.
The reinforcing fiber is a vinylon fiber, and a trade name RM182 × 3 manufactured by Kuraray Co., Ltd. was used.
The alkali metal silicate aqueous solution (B) is a potassium silicate aqueous solution, and SiO2/ K2O = 1.4 and a concentration of 45% by weight were used.
[0048]
The inorganic curable composition was prepared by putting each composition into an omni mixer and mixing for 15 minutes.
In addition, the production of the inorganic cured body is carried out in an oven in which the mold body 1 shown in FIG. 1 is filled with the inorganic curable composition 3a, the lid body 2 is placed on the mold body 1, and the temperature is adjusted to 85 ° C. After installing for 5 hours and taking out from the oven, the inorganic cured body 4a was removed from the mold 1 and air dried at 85 ° C. for 5 hours.
[0049]
The inorganic cured body 4a described above was pulverized with a jaw crusher and a roller mill, and then classified with a sieve to produce an inorganic powder (1) having an average particle size of 100 μm.
Moreover, after grind | pulverizing the above-mentioned inorganic hardening body 4a with a jaw crusher, it classified with the sieve and manufactured the inorganic powder (2) with an average particle diameter of 5 mm.
[0050]
Next, the inorganic hardened | cured material by the mixing | blending of the inorganic curable composition of Examples 1-5 of the inorganic hardened | cured material of this invention by the mixing | blending of the inorganic curable composition shown in Table 2-Table 6 and Table 7-Table 9 Comparative Examples 1 to 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold body and a lid filled with an inorganic curable composition, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the inorganic curable composition of FIG. 2 is cured.
[0051]
In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, a foaming agent, a foaming aid, and the inorganic powder of the present invention were added to the inorganic curable composition shown in Table 1.
The foaming agent was aluminum powder, and 350F manufactured by Minalco Co., Ltd. was used. The foaming assistant was zinc stearate, and SZ-2000 manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd. was used.
[0052]
Next, the manufacturing method of an inorganic hardening body is demonstrated.
Inorganic curable compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by adding each composition other than the potassium silicate aqueous solution and the aluminum powder to the omni mixer and mixing for 3 minutes, and then adding the potassium silicate aqueous solution to the omni mixer. And mixed for 10 minutes. Thereafter, the aluminum powder was put into an omni mixer and mixed for 1 minute to prepare an inorganic curable composition.
The inorganic curable composition was filled in the mold 1 as shown in FIG. At this time, a foaming agent is added to the inorganic curable composition 3b, and the volume of the inorganic curable composition 3b increases as the foaming progresses. Therefore, the volume of the inorganic curable composition 3 b is initially smaller than the volume of the mold 1 in order to satisfy the mold 1 when foaming is completed. This inorganic curable composition 3b was allowed to foam at room temperature for 10 minutes. At this time, as shown in FIG. 3, the inorganic cured body 4 b satisfies the inner volume of the mold body 1. Then, after installing in the oven adjusted to 85 degreeC temperature and curing for 5 hours, it took out from the oven, the inorganic hardening body 4b was demolded from the type | mold body 1, and it air-dried at 85 degreeC for 5 hours.
Here, the internal dimensions of the mold 1 are 300 mm long, 300 mm wide, and 30 mm deep. In this way, an inorganic cured body 4b having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 30 mm was produced.
[0053]
Next, a method for measuring the fluidity (flow value) of the inorganic curable composition will be described. This flow value can be used as an index of moldability of the inorganic curable composition, and the larger the flow value, the better the moldability.
First, a cylinder having a diameter of 50 mm and a height of 50 mm is placed upright on an acrylic resin plate kept horizontal, and the inorganic curable composition adjusted as described above is injected until the cylinder is filled. Then, the cylinder was gently pulled up, the major axis and minor axis of the inorganic curable composition spread on the acrylic resin plate were measured, and the average value was taken as the flow value.
[0054]
Next, the quality evaluation test method of the inorganic cured body will be described. Evaluation items are bending strength test, boiling water test, and freeze-thaw test. The inorganic cured body used in the test was prepared by cutting the one manufactured as described above into a length of 200 mm and a width of 50 mm. The thickness is 30 mm.
[0055]
The bending strength was measured according to JIS-A-1106.
In the boiling water test, a sample placed in boiling water for 8 hours was dried and the bending strength was measured to calculate the bending strength maintenance factor.
The freeze-thaw test was performed according to ASTM method A (freezing in water-thawing method in water).
[0056]
<Example 1>
The inorganic curable composition obtained by adding 170 parts by weight of an aqueous potassium silicate solution and 40 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention to 100 parts by weight of metakaolin shown in Table 2 is cured by the method described above. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as large as 200 mm, indicating good moldability.
The bending strength was 7.8 MPa.
Moreover, there was no change of the external appearance by a boiling water test, and the bending strength maintenance factor was 100%.
Furthermore, no change in appearance was observed after 100 cycles of freeze-thaw testing.
As described above, the quality of this inorganic cured body was good.
[0057]
[Table 2]
Figure 0004630446
[0058]
<Example 2>
The inorganic curable composition obtained by adding 170 parts by weight of an aqueous potassium silicate solution and 100 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention to 100 parts by weight of metakaolin shown in Table 3 is cured by the above-described method. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as large as 205 mm, indicating good moldability.
Further, the bending strength was 8.0 MPa, and it was confirmed that it had sufficient practical strength.
Moreover, there was no change of the external appearance by a boiling water test, and the bending strength maintenance factor was 100%. As a result, it was confirmed that the product had sufficient water resistance.
Furthermore, no change in appearance was observed after 100 cycles of freeze-thaw testing. As a result, it was confirmed that the material has sufficient frost resistance.
As described above, the quality of this inorganic cured body was good.
[0059]
[Table 3]
Figure 0004630446
[0060]
<Example 3>
Curing the inorganic curable composition shown in Table 4 by adding 180 parts by weight of a potassium silicate aqueous solution and 200 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention to 100 parts by weight of metakaolin by the above method. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as large as 200 mm, indicating good moldability.
Further, the bending strength was 8.3 MPa, and it was confirmed that the bending strength was sufficient.
Moreover, there was no change of the external appearance by a boiling water test, and the bending strength maintenance factor was 100%. As a result, it was confirmed that the product had sufficient water resistance.
Furthermore, no change in appearance was observed after 100 cycles of freeze-thaw testing. As a result, it was confirmed that the material has sufficient frost resistance.
As described above, the quality of this inorganic cured body was good.
[0061]
[Table 4]
Figure 0004630446
[0062]
<Example 4>
The inorganic curable composition obtained by adding 180 parts by weight of a potassium silicate aqueous solution and 40 parts by weight of the inorganic powder (2) of the present invention to 100 parts by weight of fly ash shown in Table 5 was cured by the above-described method. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as large as 210 mm, indicating good moldability.
Further, the bending strength was 8.8 MPa, and it was confirmed that it had sufficient practical strength.
Moreover, there was no change of the external appearance by a boiling water test, and the bending strength maintenance factor was 100%. As a result, it was confirmed that the product had sufficient water resistance.
Furthermore, no change in appearance was observed after 100 cycles of freeze-thaw testing. As a result, it was confirmed that the material has sufficient frost resistance.
As described above, the quality of this inorganic cured body was good.
[0063]
[Table 5]
Figure 0004630446
[0064]
<Example 5>
The inorganic curable composition obtained by adding 180 parts by weight of a potassium silicate aqueous solution and 100 parts by weight of the inorganic powder (2) of the present invention to 100 parts by weight of fly ash shown in Table 6 by the above-described method. It hardened | cured and the quality of the inorganic hardening body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as large as 210 mm, indicating good moldability.
Further, the bending strength was 8.2 MPa, and it was confirmed that the material had sufficient practical strength.
Moreover, there was no change of the external appearance by a boiling water test, and the bending strength maintenance factor was 100%. As a result, it was confirmed that the product had sufficient water resistance.
Furthermore, no change in appearance was observed after 100 cycles of freeze-thaw testing. As a result, it was confirmed that the material has sufficient frost resistance.
As described above, the quality of this inorganic cured body was good.
[0065]
[Table 6]
Figure 0004630446
[0066]
<Comparative Example 1>
The inorganic curable composition in which 5 parts by weight of an aqueous potassium silicate solution and 40 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention are added to 100 parts by weight of metakaolin shown in Table 7 is not fluid at all. The inorganic curable composition could not be filled in the mold 1 and the inorganic cured body could not be produced.
[0067]
[Table 7]
Figure 0004630446
[0068]
<Comparative example 2>
The inorganic curable composition obtained by adding 400 parts by weight of a potassium silicate aqueous solution and 40 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention to 100 parts by weight of metakaolin shown in Table 8 is cured by the above-described method. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The flow value of this inorganic curable composition was as very large as 300 mm, indicating good moldability.
However, the bending strength was 0.98 MPa, which did not reach the practical strength.
Moreover, the crack generate | occur | produced by the boiling water test, the bending strength maintenance factor is 20%, and it was inferior to water resistance.
Further, after 100 cycles of the freeze-thaw test, the sample had collapsed and was not resistant to frost damage.
As described above, the quality of this inorganic cured body was poor.
[0069]
[Table 8]
Figure 0004630446
<Comparative Example 3>
The inorganic curable composition obtained by adding 300 parts by weight of an aqueous potassium silicate solution and 600 parts by weight of the inorganic powder (1) of the present invention to 100 parts by weight of metakaolin shown in Table 9 is cured by the method described above. The quality of the inorganic cured body was evaluated.
The inorganic curable composition had a flow value of 100 mm and could be molded.
However, the bending strength was 2.9 MPa, which did not reach the practical strength.
Moreover, the crack generate | occur | produced by the boiling water test, the bending strength maintenance factor is 30%, and it was inferior to water resistance.
Further, after 100 cycles of the freeze-thaw test, the sample had collapsed and was not resistant to frost damage.
As described above, the quality of this inorganic cured body was poor.
[0070]
[Table 9]
Figure 0004630446
[0071]
Next, examples of the gypsum-based cured body of the present invention will be described.
[0072]
<Example 6>
A gypsum-based curable composition having a gypsum / inorganic powder (2) / water weight ratio of 100/20/100 was kneaded with an omni mixer, and then filled into a 300 mm square and 10 mm deep mold. For 30 minutes to produce a gypsum-based cured body. Here, the same inorganic powder (2) as that used in Example 4 was used.
[0073]
<Example 7>
A gypsum-based curable composition having a gypsum / inorganic powder (1) / water weight ratio of 100/20/100 was kneaded with an omni mixer, and then filled into a mold body of 300 mm square and 10 mm depth, 150 ° C. For 30 minutes to produce a gypsum-based cured body. Here, the same inorganic powder (1) as that used in Example 1 was used.
<Comparative example 4>
A gypsum-based curable composition having a gypsum / water weight ratio of 100/50 was kneaded with an omni mixer, then filled into a 300 mm square and 10 mm deep mold, reacted and cured at 150 ° C. for 30 minutes, A cured product was created.
[0074]
The graph which compared the moisture absorption / release performance of the gypsum hardened | cured material of Examples 6 and 7 and the comparative example 4 in FIG. 4 is shown. Moisture absorption and desorption performance is as follows. After the cured body prepared as described above is left in the room for one week, the back and sides are sealed with aluminum tape and stored in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C and 50% relative humidity for 12 hours. Thereafter, the weight was measured, and the cured product was stored for 12 hours in a constant temperature and humidity chamber having a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 95%. Then, the weight was measured, and the weight change per unit surface area was evaluated. The change in weight was determined as an average value of the three cycles shown in FIG.
[0075]
As shown in FIG. 4, Comparative Example 4 is about 40 g / m.2Example 6 has a weight change of about 60 g / m.2The weight change was observed. That is, the moisture absorption / release performance can be improved by including the inorganic powder (2). Moreover, the weight change of Example 7 is about 80 g / m.2Thus, the moisture absorption and desorption performance is superior to that of Example 6. This difference is that the average particle size of the inorganic powder (1) of Example 7 is as small as 100 μm, whereas the average particle size of the inorganic powder (2) of Example 6 is 5 mm. This is because the specific surface area is larger than the specific surface area of the inorganic powder (2). Here, the specific surface area of the inorganic powder (1) is 60 m.2/ G, and the specific surface area of the inorganic powder (2) is 15 m.2/ G.
[0076]
<Example 8>
A gypsum-based curable composition having a gypsum / inorganic powder (1) / water weight ratio of 100/40/100 was kneaded with an omni mixer, and then filled into a 300 mm square and 10 mm deep mold. For 30 minutes to produce a gypsum-based cured body. When the weight change was determined as an average of 3 cycles in the same manner as in Example 7, it was 200 g / m.2Thus, the moisture absorption / release performance has been greatly improved.
[0077]
<Example 9>
A gypsum-based curable composition having a gypsum / inorganic powder (1) / water weight ratio of 100/5/100 was kneaded with an omni mixer, and then filled into a mold body of 300 mm square and 10 mm depth, and 150 ° C. For 30 minutes to produce a gypsum-based cured body. When the weight change was determined as an average of 3 cycles in the same manner as in Example 7, it was 60 g / m.2Even when a small amount of the inorganic powder (1) was added, the moisture absorption / release performance was improved.
[0078]
Next, examples of the cement-based cured body of the present invention will be described.
[0079]
<Example 10>
A cement-based curable composition having a weight ratio of Portland cement / inorganic powder (1) / river sand / water of 100/40/60/100 is kneaded with an omni mixer, and then formed into a 300 mm square and 20 mm deep mold. The cement-based cured body was made by filling and reaction-curing at 20 ° C. for 7 days. When the weight change was determined as an average of 3 cycles in the same manner as in Example 7, it was 180 g / m.2As compared with Comparative Example 5 described later, the moisture absorption and desorption performance was significantly improved.
[0080]
<Example 11>
A cement-based curable composition having a weight ratio of Portland cement / inorganic powder (1) / water of 100/100/100 was kneaded with an omni mixer, and then filled into a mold having a size of 300 mm square and a depth of 20 mm. Cement-based cured bodies were prepared by reaction curing at 7 ° C. for 7 days. When the weight change was determined as an average of 3 cycles in the same manner as in Example 7, it was 300 g / m.2As compared with Example 10, the moisture absorption / release performance was further improved.
[0081]
<Comparative Example 5>
Cement-based curable composition with a Portland cement / river sand / water weight ratio of 100/100/100 is kneaded with an omni mixer, then filled into a mold of 300 mm square and 20 mm depth, and reacted at 20 ° C. for 7 days Cement-based cured body was prepared by curing. When the weight change was determined as an average of 3 cycles in the same manner as in Example 7, it was 20 g / m.2Met.
[0082]
As mentioned above, although the Example of this invention was described, the concrete structure of this invention is not restricted to this Example, Even if there exists a change of the range etc. which do not deviate from the summary of this invention, it is contained in this invention.
For example, the inorganic powder may be manufactured from what is processed as waste after being used as a scrap or building material generated in the manufacture of the inorganic cured body.
Moreover, the inorganic cured body which hardened the inorganic curable composition which added the inorganic powder of this invention was grind | pulverized, an inorganic powder was manufactured, and the inorganic curable composition which added this inorganic powder was hardened. An inorganic cured body may be produced. That is, the inorganic cured body of the present invention can be recycled any number of times.
Moreover, the pigment of a different color can be added to an inorganic powder and an inorganic hardened | cured material, and it can also be set as the inorganic hardened | cured material which is not a single color.
[0083]
Further, the inorganic cured body that is the raw material of the inorganic powder may be a foam, and the inorganic cured body to which the inorganic powder is added may be a dense body that does not contain bubbles.
In addition, by using the inorganic powder of the present invention as the filler of the cement composition, a building material of a cement-based inorganic cured body can also be produced.
[0084]
【The invention's effect】
  The invention according to claim 1Used in inorganic curable compositionsThe inorganic powder can be used as a substitute for gravel or sand. Therefore, it can be used as an excellent filler for an inorganic cured body. That is, it is possible to effectively use the discarded inorganic cured body. Moreover, since the said inorganic hardening body contains the alkali metal silicate aqueous solution which is alkaline, when it uses as a filler of concrete in particular, there exists an effect which prevents the neutralization of concrete. That is, the durability of concrete can be improved. Moreover, it can be used as a hygroscopic material.
[0085]
  Also,The inorganic curable composition of the invention according to claim 1 is:After being used for irregularly shaped inorganic cured bodies and building materials that are discarded as scrap materials during the manufacture of inorganic cured bodies, the destroyed inorganic cured bodies that become building waste materials are crushed.The manufactured inorganic powder is used.That is, since the inorganic cured body to be discarded is simply pulverized, it can be effectively used without cost.
[0086]
  Also,The inorganic cured body of the invention according to claim 2 is the same as that of the invention according to claim 1.By curing the inorganic curable composition, an inorganic cured body having excellent quality can be produced. That is, it is possible to easily manufacture a building material having excellent quality. In addition, the inorganic powder produced by crushing the inorganic cured body that is no longer neededBecause we useIn addition, waste of resources can be eliminated, and low-cost building materials can be manufactured.
[0087]
  Also,The inorganic cured body of the invention according to claim 2 is the same as that of the invention according to claim 1.By curing the inorganic curable composition, an inorganic cured body having excellent quality can be easily produced.WithSince inorganic powder having similar properties is added to the inorganic cured body, a homogeneous and excellent inorganic cured body can be produced.
[0088]
  Claims2The inorganic cured body of the described invention can be an inorganic cured body having excellent quality. Moreover, if an inorganic powder produced by pulverizing an inorganic cured body that has become unnecessary is used, waste of resources can be eliminated and a low-cost inorganic cured body can be obtained.
[0089]
  Claims3Of the described inventionIn the manufacturing method of an inorganic curable composition, inorganic powder is added to the raw material inorganic curable composition. In other words, by curing this inorganic curable composition,An inorganic cured body with excellent quality can be produced. Also, use inorganic powder produced by crushing inorganic hardened material that is no longer needed.SoThe waste of resources can be eliminated, and a low cost inorganic cured body can be produced.
[0090]
  Claims4By the manufacturing method of the inorganic cured body of the described invention, an inorganic cured body having excellent quality can be easily manufactured. In addition, since inorganic powder having similar properties is added to the inorganic cured body, a homogeneous and excellent performance of the inorganic cured body can be produced. That is, a large amount of inorganic powder can be added, and it is possible to easily cope with fluctuations in the amount of waste of the inorganic cured body. Also, grind the inorganic cured body that is no longer neededBecause we use the manufactured inorganic powder,It is possible to eliminate waste of resources and reduce the cost of the inorganic cured body.
[0091]
  Claims5According to the gypsum-based cured body of the described invention, a gypsum-based cured body excellent in moisture absorption / release performance can be produced. Moreover, the building excellent in humidity control performance can be formed by shape | molding a gypsum hardened | cured material in plate shape and using it as an interior material of a building.In addition, since the inorganic powder obtained by pulverizing the inorganic cured body that has become unnecessary is used, waste of resources can be eliminated and the cost of the gypsum-based cured body can be reduced.
[0092]
  Claims6According to the cement-based cured body of the described invention, a cement-based cured body excellent in moisture absorption / release performance can be produced. Moreover, the building excellent in humidity control performance can be formed by shape | molding a cement-type hardened | cured body in plate shape and using it as an interior material of a building.In addition, since the inorganic powder obtained by pulverizing the inorganic cured body that has become unnecessary is used, waste of resources can be eliminated and the cost of the cement-based cured body can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a mold body and a lid body filled with an inorganic curable composition (inorganic cured body) for producing the inorganic powder of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a mold body and a lid body filled with another inorganic curable composition of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state where the inorganic curable composition of FIG. 2 is cured.
FIG. 4 is a graph showing moisture absorption / release performance of the gypsum-based cured body of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 type
2 lid
3a, 3b Inorganic curable composition
4a, 4b Inorganic hardened body

Claims (6)

原料の無機質硬化性組成物に無機質粉体が添加されてなる無機質硬化性組成物であって、An inorganic curable composition obtained by adding an inorganic powder to a raw inorganic curable composition,
前記原料の無機質硬化性組成物は、ＳｉＯThe raw material inorganic curable composition is made of SiO. ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）と、このＳｉＯSystem reactive powder (A) and this SiO ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とが混合されたものであり、The system reactive powder (A) and the alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts are mixed,
前記無機質粉体は、前記ＳｉＯThe inorganic powder is made of the SiO. ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）と、前記アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合した無機質硬化性組成物を硬化させた無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られたものであり、It is obtained by pulverizing a waste of an inorganic cured body obtained by curing an inorganic curable composition in which a system reactive powder (A) and the alkali metal silicate aqueous solution (B) are mixed,
前記原料の無機質硬化性組成物のＳｉＯSiO of the raw material inorganic curable composition ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、前記原料の無機質硬化性組成物のアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部、前記無機質粉体１〜５００重量部を含むことを特徴とする無機質硬化性組成物。10 to 350 parts by weight of the alkali metal silicate aqueous solution (B) of the inorganic curable composition of the raw material and 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder with respect to 100 parts by weight of the system reactive powder (A). An inorganic curable composition characterized by the above. 無機質硬化性組成物が硬化されてなる無機質硬化体において、In the inorganic cured body obtained by curing the inorganic curable composition,
前記無機質硬化性組成物が請求項１記載の無機質硬化性組成物であることを特徴とする無機質硬化体。The inorganic curable composition according to claim 1, wherein the inorganic curable composition is the inorganic curable composition according to claim 1. ＳｉＯSiO ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）と、このＳｉＯSystem reactive powder (A) and this SiO ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）と反応するアルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）とを混合して硬化することにより得られる無機質硬化体の廃棄物を利用して無機質硬化性組成物を製造する方法において、In a method for producing an inorganic curable composition using a waste of an inorganic cured body obtained by mixing and curing an alkali metal silicate aqueous solution (B) that reacts with a system reactive powder (A) ,
前記無機質硬化体の廃棄物を粉砕して無機質粉体を得る工程と、Pulverizing the inorganic cured body waste to obtain an inorganic powder;
前記ＳｉＯSiO ２2 ―Ａｌ ―Al ２2 ＯO ３3 系反応性粉体（Ａ）１００重量部に対して、前記アルカリ金属珪酸塩水溶液（Ｂ）１０〜３５０重量部、前記無機質粉体１〜５００重量部を添加して無機質硬化性組成物を得る工程と10 to 350 parts by weight of the alkali metal silicate aqueous solution (B) and 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder are added to 100 parts by weight of the system reactive powder (A) to obtain an inorganic curable composition. Process and
を備えることを特徴とする無機質硬化性組成物の製造方法。A method for producing an inorganic curable composition comprising: 無機質硬化性組成物を硬化して無機質硬化体を得る無機質硬化体の製造方法において、In the method for producing an inorganic cured body to obtain an inorganic cured body by curing the inorganic curable composition, 前記無機質硬化性組成物に、請求項３に記載の無機質硬化性組成物を用いたことを特徴とする無機質硬化体の製造方法。The manufacturing method of the inorganic hardened | cured material characterized by using the inorganic curable composition of Claim 3 for the said inorganic curable composition. 無機質粉体と石膏と水とを含む石膏系硬化性組成物を硬化させてなる石膏系硬化体であって、前記石膏１００重量部に対して、前記無機質粉体を１〜５００重量部、前記水を３０〜５００重量部含み、前記無機質粉体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られたものであることを特徴とする石膏系硬化体。A gypsum-based cured product obtained by curing a gypsum-based curable composition containing an inorganic powder, gypsum and water, wherein 1 to 500 parts by weight of the inorganic powder with respect to 100 parts by weight of the gypsum, A gypsum-based cured body comprising 30 to 500 parts by weight of water, wherein the inorganic powder is obtained by pulverizing a waste of an inorganic cured body according to claim 2. 無機質粉体とセメントと水とを含むセメント系硬化性組成物を硬化させてなるセメント系硬化体であって、前記セメント１００重量部に対して、前記無機質粉体を１〜５００重量部、前記水を３０〜５００重量部含み、前記無機質粉体は、請求項２に記載の無機質硬化体の廃棄物を粉砕して得られたものであることを特徴とするセメント系硬化体。A cement-based cured body obtained by curing a cement-based curable composition containing an inorganic powder, cement, and water, wherein the inorganic powder is added in an amount of 1 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cement. A cement-based cured body comprising 30 to 500 parts by weight of water, wherein the inorganic powder is obtained by pulverizing a waste of an inorganic cured body according to claim 2.
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