JP6285835B2 - Method for producing silicate polymer molded body and silicate polymer molded body - Google Patents
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Description
本発明は、シリケートポリマー成形体の製造方法及びシリケートポリマー成形体に関する。 The present invention relates to a method for producing a silicate polymer molded body and a silicate polymer molded body.
セメントを含む窯業系サイディング材は、外壁などに用いられる際に、カット時の切粉、端材などの廃材が発生してしまう。このような廃材を利用する技術として、例えば、特開２００６−１７６３６１号公報（特許文献１）、特開２００６−４４９９１号公報（特許文献２）、特開平９−１９３１１７号公報（特許文献３）などが挙げられる。 When ceramic-based siding materials containing cement are used for an outer wall or the like, waste materials such as chips and scraps are generated at the time of cutting. As a technique using such a waste material, for example, JP 2006-176361 A (Patent Document 1), JP 2006-44991 A (Patent Document 2), JP 9-193117 A (Patent Document 3). Etc.
特許文献１には、廃材を粉砕した後、この粉砕物をＣａ（カルシウム）リッチ材とＳｉ（珪素）リッチ材とに分離し、Ｃａリッチ材にＣａ化合物を添加すると共にこれを焼成することにより、リサイクルセメントを製造する方法が開示されている。 In Patent Document 1, after pulverizing the waste material, this pulverized product is separated into a Ca (calcium) rich material and a Si (silicon) rich material, and a Ca compound is added to the Ca rich material and fired. A method for producing recycled cement is disclosed.
特許文献２には、窯業系建材の廃材を主原料として製造したリサイクルセメントにシリカ系材料を添加することによって、再度窯業系建材を製造する方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a ceramic building material again by adding a silica-based material to recycled cement manufactured using a waste material of the ceramic building material as a main raw material.
特許文献３には、セメント板廃材を粒径３００μｍ以下に粉砕し、この粉砕物をマットにフォーミングして１５０ｋｇ／ｃｍ２以上の高圧でプレスした上でオートクレーブ養生を行うことによりセメント板を製造する方法が開示されている。 In Patent Document 3, a cement board is manufactured by pulverizing a cement board waste material to a particle size of 300 μm or less, forming the crushed material on a mat, pressing it at a high pressure of 150 kg / cm 2 or more, and performing autoclave curing. A method is disclosed.
窯業系サイディング材の廃材（窯業系サイディング廃材）は、産業廃棄物として処理されるので、利用されることが望まれている。そこで、本発明者は、上記特許文献１〜３の用途の他に、環境負荷を低減するために、窯業系サイディング材の廃材を利用する技術を鋭意研究した結果、本発明を完成させた。 Ceramic waste siding waste (ceramic waste siding waste) is treated as industrial waste, and is therefore desired to be used. Therefore, the present inventor has completed the present invention as a result of earnestly researching a technique of using the waste material of the ceramic siding material in order to reduce the environmental load in addition to the uses of Patent Documents 1 to 3 described above.
本発明は、環境負荷を低減するシリケートポリマー成形体の製造方法及びシリケートポリマー成形体を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of a silicate polymer molded object which reduces environmental impact, and a silicate polymer molded object.
本発明者が、環境負荷を低減することを目的として、窯業系サイディング廃材を利用する手段を鋭意研究した結果、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを含むポリマーに、骨材として窯業系サイディング廃材を所定の混合比で混合することにより、シリケートポリマー成形体を実現できることを見出した。 As a result of earnestly researching the means of using ceramics siding waste for the purpose of reducing the environmental load, the inventor has made a ceramic containing aluminosilicate and an alkali silica solution, and aggregated ceramics siding waste as an aggregate. It was found that a silicate polymer molded body can be realized by mixing at a predetermined mixing ratio.
すなわち、本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法は、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する工程と、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程と、混合物を成形する工程とを備えている。生成する工程では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合する。 That is, in the method for producing a silicate polymer molded body of the present invention, a step of preparing an aggregate containing ceramic siding waste, an aggregate, an aluminosilicate, and an alkali silica solution are mixed to produce a mixture. And a step of forming a mixture. In the production step, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5): (1 .3 to 1.0): Mix at a mass ratio of 1.0.
本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、上記生成する工程では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合する。 In the method for producing a silicate polymer molded body of the present invention, preferably, in the above-mentioned production step, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5) : 1.0, (1.8 to 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0 to 1.7): (1.3 to 0.7): 1 0.0 and (0.3 to 0.5): (1.3 to 1.0): Mix at a mass ratio of 1.0.
本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、上記準備する工程は、窯業系サイディング廃材を粉砕する工程を含む。 Preferably, in the method for producing a silicate polymer molded body of the present invention, the step of preparing includes a step of pulverizing a ceramic siding waste material.
本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、上記準備する工程では、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する。 In the method for producing a silicate polymer molded body of the present invention, preferably, in the preparing step, an aggregate containing ceramic siding waste materials having different particle sizes is prepared.
本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、生成する工程では、撥水剤をさらに混合する。 Preferably, in the method for producing a silicate polymer molded article of the present invention, a water repellent is further mixed in the step of producing.
本発明のシリケートポリマー成形体は、窯業系サイディング廃材を含む骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とが、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合され、混合物が成形されてなる。 The silicate polymer molded body of the present invention is composed of an aggregate containing ceramic siding waste, an aluminosilicate, and an alkali silica solution. Aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8) : (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): ( 1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5) :( 1.3 to 1.0): 1.0 are mixed at a mass ratio of 1.0, and the mixture is mixed. Molded.
本発明のシリケートポリマー成形体において好ましくは、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されてなる。 In the silicate polymer molded article of the present invention, preferably, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8 To 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0 to 1.7): (1.3 to 0.7): 1.0 and (0.3 to 0) .5): (1.3 to 1.0): mixed at a mass ratio of 1.0.
本発明のシリケートポリマー成形体において好ましくは、上記骨材は、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含む。 In the silicate polymer molded article of the present invention, preferably, the aggregate contains ceramic siding waste materials having different particle sizes.
本発明のシリケートポリマー成形体において好ましくは、撥水剤がさらに混合され、混合物が成形されてなる。 In the silicate polymer molded article of the present invention, preferably, a water repellent is further mixed to form a mixture.
本発明のシリケートポリマー成形体の製造方法及びシリケートポリマー成形体によれば、窯業系サイディング廃材の再資源化を可能とし、環境負荷を低減することができる。 According to the method for producing a silicate polymer molded body and the silicate polymer molded body of the present invention, it is possible to recycle the ceramic siding waste material and reduce the environmental load.
以下、本発明の実施の形態におけるシリケートポリマー成形体を説明する。本実施の形態におけるシリケートポリマー成形体は、窯業系サイディング廃材を含む骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とが混合され、混合物が成形されてなる。 Hereinafter, the silicate polymer molding in the embodiment of the present invention will be described. The silicate polymer molded body in the present embodiment is formed by mixing an aggregate containing ceramic siding waste, an aluminosilicate, and an alkali silica solution, and molding the mixture.
骨材は、嵩を増す役割であり、窯業系サイディング廃材を含んでいれば特に限定されず、他の材料を含んでいてもよく、窯業系サイディング廃材からなっていてもよい。他の材料は、特に限定されないが、例えば、陶器、瓦、珪酸カルシウム製品、コンクリート製品、木材、砂、砂利、粘土などを用いることができ、廃材であることが好ましい。 The aggregate has a role of increasing the bulk, and is not particularly limited as long as it contains ceramic siding waste, and may contain other materials or may be made of ceramic siding waste. Other materials are not particularly limited, and for example, ceramics, tiles, calcium silicate products, concrete products, wood, sand, gravel, clay and the like can be used, and waste materials are preferable.
骨材は、粒径の異なる材料を含んでいることが好ましい。骨材が窯業系サイディング廃材からなる場合には、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含む。骨材が窯業系サイディング廃材と、他の材料とを含んでいる場合には、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含んでいてもよく、窯業系材料の粒径と他の材料の粒径とが異なっていてもよい。また、骨材は、３種類以上の異なる粒径の材料を含んでいることがより好ましい。 The aggregate preferably includes materials having different particle sizes. When the aggregate is made of ceramic siding waste, it includes ceramic siding waste having different particle sizes. When the aggregate contains ceramic siding waste and other materials, it may contain ceramic siding waste with different particle sizes. May be different. Further, it is more preferable that the aggregate includes materials having three or more different particle sizes.
ここで、「粒径が異なる」とは、意図的に異なる粒径を有するように形成されたものであって、例えば、互いに骨材の最大粒径は、成形体の厚さの１／２以下であり、粒径１μｍから上記最大粒径以下の範囲で差を有していればよい。また、粒径とは、最大の長さを意味する。 Here, “different particle sizes” are intentionally formed to have different particle sizes. For example, the maximum particle size of the aggregate is ½ of the thickness of the molded body. What is necessary is just to have a difference in the range from 1 μm to the maximum particle size. The particle size means the maximum length.
アルミノ珪酸塩及びアルカリシリカ溶液は、ポリマーの構成物質であり、結合材の役割を果たす。 Aluminosilicate and alkali silica solutions are constituents of the polymer and act as binders.
アルミノ珪酸塩は、特に限定されないが、例えば、カオリナイト、ベントナイトなどを用いることができ、陶土（カオリン）を半焼成したメタカオリンなど、反応性の高い半焼成状態であることが好ましい。 Although aluminosilicate is not specifically limited, For example, kaolinite, bentonite, etc. can be used, It is preferable that it is a semi-baked state with high reactivity, such as metakaolin which carried out the semi-baking of the clay (kaolin).
アルカリシリカ溶液は、特に限定されないが、珪酸アルカリ溶液であり、例えば、珪酸ナトリウム、珪酸酸カリウム、珪酸リチウムなどを用いることができる。 The alkali silica solution is not particularly limited, and is an alkali silicate solution. For example, sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, or the like can be used.
シリケートポリマー成形体は、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合で混合されてなり、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されてなることが好ましい。骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されると、シリケートポリマー成形体を成形できる。骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されると、シリケートポリマー成形体の強度を向上できる。骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０及び（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されると、シリケートポリマー成形体の高い強度を維持しつつ、製造コストを低減できる。 The silicate polymer molded body is aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8). : (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5): ( 1.3 to 1.0): mixed at any mass ratio of 1.0, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8-2.6): (1.2-0.4): 1.0, (1.0-1.7): (1.3-0. 7): 1.0 and (0.3-0.5): (1.3-1.0): It is preferable to mix in the ratio of any mass ratio of 1.0. Aggregate: Aluminosilicate: Alkaline silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0-2.2) :( 1.3-0.2): 1.0 and (0.3-0.5) :( 1.3-1. When mixed at a mass ratio of 0): 1.0, a silicate polymer molded body can be molded. Aggregate: Aluminosilicate: Alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8 to 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0-1.7): (1.3-0.7): 1.0 and (0.3-0.5): (1.3-1. 0): When mixed at a mass ratio of 1.0, the strength of the silicate polymer molded product can be improved. Aggregate: Aluminosilicate: Alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8 to 2.6): (1.2 to When mixed at a mass ratio of 0.4): 1.0 and (1.0-1.7) :( 1.3-0.7): 1.0, the silicate polymer molded body The manufacturing cost can be reduced while maintaining a high strength.
また、本実施の形態のシリケートポリマー成形体は、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．２以上１．３以下である。本実施の形態のシリケートポリマー成形体において好ましくは、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．４以上１．３以下である。 Further, in the silicate polymer molded body of the present embodiment, when the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4 0.0 or less, and the mass ratio of the aluminosilicate is 0.2 or more and 1.3 or less. Preferably, in the silicate polymer molded body of the present embodiment, when the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4 0.0 or less, and the mass ratio of the aluminosilicate is 0.4 or more and 1.3 or less.
このようなシリケートポリマー成形体は、Ｓｉ元素を含み、アルミノ珪酸塩とアルカリシリカ溶液とをアルカリ条件下で重合反応させて生成されるケイ素高分子体が成形された成形体である。シリケートポリマー成形体は、Ａｌ（アルミニウム）元素と、Ｓｉ元素と、Ｏ（酸素）元素とを含み、各元素が化学的に結合している。 Such a silicate polymer molded body is a molded body in which a silicon polymer containing a Si element and produced by a polymerization reaction of an aluminosilicate and an alkali silica solution under alkaline conditions is molded. The silicate polymer molded body contains an Al (aluminum) element, an Si element, and an O (oxygen) element, and each element is chemically bonded.
シリケートポリマー成形体は、２４．０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有することが好ましく、４２．０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有することがより好ましい。窯業系サイディング廃材を骨材として用いた場合、５８．３Ｎ／ｍｍ２を上限とする圧縮強度を有する。 Silicate polymer moldings preferably has a 24.0N / mm 2 or more compression strength, and more preferably has a 42.0N / mm 2 or more compression strength. When a ceramic siding waste is used as an aggregate, it has a compressive strength with an upper limit of 58.3 N / mm 2 .
本実施の形態におけるシリケートポリマー成形体は、撥水剤がさらに混合され、混合物が成形されてなってもよい。つまり、本実施の形態におけるシリケートポリマー成形体は、骨材、アルミノ珪酸塩、アルカリシリカ溶液及び撥水剤が混合され、混合物が成形されてもよい。撥水剤は、水をはじく性質を有している。撥水剤は、粉体であっても液体であってもよい。 The silicate polymer molded body in the present embodiment may be formed by further mixing a water repellent and molding the mixture. That is, the silicate polymer molded body in the present embodiment may be formed by mixing an aggregate, an aluminosilicate, an alkali silica solution, and a water repellent. The water repellent has a property of repelling water. The water repellent may be a powder or a liquid.
撥水剤は、骨材、アルミノ珪酸塩及びアルカリシリカ溶液の合計の質量（混合物全体）に対して、０．４％以上２．０％以下含有されていることが好ましい。撥水剤が０．４％以上含有されると、表面に白色結晶が析出することを効果的に抑制できる。撥水剤が２．０％以下含有されても、撥水剤によるシリケートポリマー成形体の強度は低下しない。 The water repellent is preferably contained in an amount of 0.4% or more and 2.0% or less with respect to the total mass (total mixture) of the aggregate, the aluminosilicate, and the alkali silica solution. When the water repellent is contained in an amount of 0.4% or more, it is possible to effectively suppress the precipitation of white crystals on the surface. Even if the water repellent is contained in an amount of 2.0% or less, the strength of the silicate polymer molded product by the water repellent does not decrease.
続いて、図１を参照して、本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法について説明する。 Then, with reference to FIG. 1, the manufacturing method of the silicate polymer molded object of this Embodiment is demonstrated.
図１に示すように、まず、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する（ステップＳ１）。準備する骨材は、窯業系サイディング廃材を含んでいれば特に限定されず、他の材料を含んでいてもよく、窯業系サイディング廃材からなっていてもよい。他の材料は、特に限定されないが、陶器、瓦、珪酸カルシウム製品、コンクリート製品、木材、砂、砂利、粘土などを用いることができ、環境負荷低減の観点から廃材であることが好ましい。また、他の材料として、一般的なコンクリートに使用される種々の骨材を選択してもよい。 As shown in FIG. 1, first, an aggregate containing ceramics-based siding waste is prepared (step S1). The aggregate to be prepared is not particularly limited as long as it contains ceramic siding waste, and may contain other materials, or may be made of ceramic siding waste. Other materials are not particularly limited, and ceramics, tiles, calcium silicate products, concrete products, wood, sand, gravel, clay, and the like can be used, and waste materials are preferable from the viewpoint of reducing environmental burden. Moreover, you may select the various aggregate used for general concrete as another material.
この工程（ステップＳ１）では、骨材を構成する材料を粉砕してもよい。骨材は窯業系サイディング廃材を含んでいるので、少なくとも窯業系サイディング廃材を粉砕することが好ましい。なお、窯業系サイディング廃材が切粉である場合には、粉砕する工程を省略してもよい。また、骨材が他の材料を含んでいる場合には、窯業系サイディング廃材及び他の材料を粉砕することが好ましい。骨材を構成する材料の粒径が成形体の厚さの１／２を超えている場合には、骨材を構成する材料を好ましくは成形体の厚さの１／２以下、より好ましくは５ｍｍ以下の粒径になるまで粉砕することが好ましい。 In this step (step S1), the material constituting the aggregate may be pulverized. Since the aggregate contains ceramic siding waste, it is preferable to grind at least the ceramic siding waste. In addition, when the ceramic siding waste material is chips, the pulverizing step may be omitted. Moreover, when the aggregate contains other materials, it is preferable to grind the ceramic siding waste materials and other materials. When the particle size of the material constituting the aggregate exceeds 1/2 of the thickness of the molded body, the material constituting the aggregate is preferably 1/2 or less of the thickness of the molded body, more preferably It is preferable to grind until the particle diameter becomes 5 mm or less.
また、この工程（ステップＳ１）では、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備することが好ましい。具体的には、この工程（ステップＳ１）では、骨材を構成する材料を異なる粒径に粉砕することが好ましい。骨材が窯業系サイディング廃材からなる場合には、窯業系サイディング廃材を異なる粒径に粉砕する。骨材が窯業系サイディング廃材と、他の材料とを含む場合には、窯業系サイディング廃材を異なる粒径に粉砕してもよく、窯業系サイディング廃材の粒径と他の材料の粒径とが異なるように粉砕してもよい。 Moreover, in this process (step S1), it is preferable to prepare an aggregate containing ceramic siding waste materials having different particle sizes. Specifically, in this step (step S1), it is preferable to pulverize materials constituting the aggregate into different particle sizes. When the aggregate is made of ceramic siding waste, the ceramic siding waste is pulverized into different particle sizes. When the aggregate contains ceramic siding waste and other materials, the ceramic siding waste may be pulverized into different particle sizes, and the particle size of the ceramic siding waste and the particle size of other materials You may grind | pulverize differently.
次に、上記骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する（ステップＳ２）。この工程（ステップＳ２）では、例えば、骨材とアルミノ珪酸塩とを混合した後、アルカリシリカ溶液を加えて混合する。混合する方法は特に限定されないが、例えば、混練ミキサーを用いて混合する。 Next, the aggregate, the aluminosilicate, and the alkali silica solution are mixed to generate a mixture (step S2). In this step (step S2), for example, aggregate and aluminosilicate are mixed, and then an alkali silica solution is added and mixed. Although the method to mix is not specifically limited, For example, it mixes using a kneading mixer.
この工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合し、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合することが好ましい。 In this step (step S2), aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2. 8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5) : (1.3 to 1.0): mixed at a ratio of any mass ratio of 1.0, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1. 0 to 0.5): 1.0, (1.8 to 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0 to 1.7): (1.3 to It is preferable to mix at a mass ratio of 0.7): 1.0 and (0.3-0.5) :( 1.3-1.0): 1.0.
また、この工程（ステップＳ２）では、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．２以上１．３以下であるように混合し、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．４以上１．３以下であるように混合することが好ましい。 In this step (step S2), when the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4.0 or less. And the ratio of the mass ratio of the aluminosilicate is 0.2 or more and 1.3 or less, and when the ratio of the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the aggregate and the aluminosilicate It is preferable to mix so that the sum of the ratio of the mass ratio with the salt is 1.5 or more and 4.0 or less, and the ratio of the mass ratio of the aluminosilicate is 0.4 or more and 1.3 or less.
また、この工程（ステップＳ２)では、撥水剤をさらに混合して、混合物を生成することが好ましい。この場合、混合物（骨材とアルミノ珪酸塩とアルカリシリカ溶液との合計）に対して０．４％以上２．０％以下の質量割合の撥水剤を混合することが好ましい。つまり、骨材、アルミノ珪酸塩及びアルカリシリカ溶液の合計の質量に対して、０．４％以上２．０％以下の撥水剤を混合することが好ましい。 In this step (step S2), it is preferable to further mix a water repellent to produce a mixture. In this case, it is preferable to mix a water repellent at a mass ratio of 0.4% or more and 2.0% or less with respect to the mixture (total of aggregate, aluminosilicate, and alkali silica solution). That is, it is preferable to mix 0.4% or more and 2.0% or less of the water repellent with respect to the total mass of the aggregate, the aluminosilicate, and the alkali silica solution.
次に、混合物を成形する（ステップＳ３）。この工程では、混合物を型枠に投入し、シリケートポリマー成形体を製造する。この工程では、例えば、以下のように成形する。 Next, a mixture is shape | molded (step S3). In this step, the mixture is put into a mold to produce a silicate polymer molded body. In this step, for example, molding is performed as follows.
具体的には、混合物を型枠に投入し、振動台を用いて加振する。これにより、混合物中の塊が振動によりゲル状に軟化し、型枠の隅々まで混練物を充填することができる。そして、養生した後、脱型する。養生時間（脱型するための養生時間）は、例えば３０分以上６時間以内である。樹脂製の型枠を用いる場合には、シリケートポリマーと樹脂とは離反しやすいので、離型剤を用いずに、脱型できる。 Specifically, the mixture is put into a mold and vibrated using a shaking table. Thereby, the lump in the mixture is softened into a gel by vibration, and the kneaded material can be filled to every corner of the mold. Then, after curing, demold. The curing time (curing time for demolding) is, for example, 30 minutes or more and 6 hours or less. When a resin mold is used, the silicate polymer and the resin are easily separated from each other, so that the mold can be removed without using a mold release agent.
なお、混練時間が長いほど、成形時における混練物の固さは増すが、１週間養生した後の強度には大きな差は見られない。そのため、成形性を考慮すれば、混練物が一体となった時点で混練を終了することが望ましい。 In addition, as the kneading time is longer, the hardness of the kneaded product at the time of molding increases, but there is no significant difference in strength after curing for one week. Therefore, in consideration of moldability, it is desirable to end the kneading when the kneaded material is integrated.
また、混合物を生成する工程（ステップＳ３）において、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合する場合には、アルミノ珪酸塩及びアルカリシリカ溶液の量を低減しているので、高圧プレスによる成形が可能である。高圧プレス成形の場合には、シリケートポリマー成形体を量産する際に有利である。 Moreover, in the process (step S3) which produces | generates a mixture, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0-3.8) :( 1.0-0.3): 1.0, (1 .8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 -0.5): (1.3-1.0): When mixing at a mass ratio of 1.0, the amount of aluminosilicate and alkali silica solution is reduced, so Molding by high-pressure press is possible. In the case of high-pressure press molding, it is advantageous when mass-producing silicate polymer moldings.
このように、本実施の形態では、シリケートポリマー成形体を高圧プレスによらず成形することと、高圧プレスによって成形することとの両方が可能である。このため、任意の方法によって、シリケートポリマー成形体を成形することができる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to both form the silicate polymer molded body without using the high-pressure press and to form with the high-pressure press. For this reason, a silicate polymer molding can be shape | molded by arbitrary methods.
以上の工程（ステップＳ１〜ステップＳ３）を実施することにより、シリケートポリマー成形体を製造することができる。このように製造されたシリケートポリマー成形体は、早強性があり、かつ高い強度を有している。 A silicate polymer molding can be manufactured by performing the above process (step S1-step S3). The silicate polymer molded body produced in this way has high strength and high strength.
以上説明したように、本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法は、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する工程（ステップＳ１）と、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程（ステップＳ２）と、混合物を成形する工程（ステップＳ３）とを備える。生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合する。 As described above, the method for manufacturing a silicate polymer molded body according to the present embodiment includes a step of preparing an aggregate containing ceramic siding waste (step S1), an aggregate, an aluminosilicate, and an alkali silica solution. And a step of generating a mixture (step S2) and a step of forming the mixture (step S3). In the production | generation process (step S2), aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0-3.8) :( 1.0-0.3): 1.0, (1.8-2) .8): (1.2-0.2): 1.0, (1.0-2.2): (1.3-0.2): 1.0 and (0.3-0.5) ): (1.3 to 1.0): Mix at a mass ratio of 1.0.
また、本実施の形態のシリケートポリマー成形体は、窯業系サイディング廃材を含む骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とが混合され、その混合物が成形されてなる。シリケートポリマー成形体は、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されてなる。 The silicate polymer molded body of the present embodiment is formed by mixing an aggregate containing ceramic siding waste, an aluminosilicate, and an alkali silica solution, and molding the mixture. The silicate polymer molded body is aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8). : (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5): ( 1.3 to 1.0): mixed at a mass ratio of 1.0.
本実施の形態におけるシリケートポリマー成形体及びその製造方法によれば、窯業系サイディング廃材を、アルミノ珪酸塩とアルカリシリカ溶液とで形成されるポリマーの骨材として利用できる。これにより、廃棄物として廃棄される窯業系サイディング廃材をシリケートポリマー成形体として再利用できるので、環境負荷を低減することができる。 According to the silicate polymer molded body and the manufacturing method thereof in the present embodiment, the ceramic siding waste can be used as a polymer aggregate formed of an aluminosilicate and an alkali silica solution. Thereby, the ceramic siding waste material discarded as a waste can be reused as a silicate polymer molded product, so that the environmental load can be reduced.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合する。 In the manufacturing method of the silicate polymer molded body of the present embodiment, preferably, in the step of generating (step S2), aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 -0.5): 1.0, (1.8-2.6) :( 1.2-0.4): 1.0, (1.0-1.7) :( 1.3-0 .7): 1.0 and (0.3 to 0.5): (1.3 to 1.0): Mix at a mass ratio of 1.0.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体において好ましくは、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されてなる。 In the silicate polymer molded body of the present embodiment, preferably, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1 .8 to 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0 to 1.7): (1.3 to 0.7): 1.0 and (0.3 ˜0.5): (1.3 to 1.0): mixed at a mass ratio of 1.0.
骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されると、シリケートポリマー成形体の強度を向上できる。 Aggregate: Aluminosilicate: Alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8 to 2.6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0-1.7): (1.3-0.7): 1.0 and (0.3-0.5): (1.3-1. 0): When mixed at a mass ratio of 1.0, the strength of the silicate polymer molded product can be improved.
また、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液の比を上記範囲内にすることによって、窯業系サイディング廃材を含む骨材を質量基準で３０％以上６５％以下含有し、かつ強度を向上したシリケートポリマー成形体を実現することができる。このように、窯業系サイディング廃材を混入する比率を非常に高くしても、強度の高いシリケートポリマー成形体を実現できるので、窯業系サイディング廃材の利用率を高めることができる。 Also, by setting the ratio of aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution within the above range, silicate containing 30% to 65% of aggregate containing ceramic siding waste on a mass basis and having improved strength A polymer molded body can be realized. Thus, even if the ratio of mixing ceramic-based siding waste is very high, a high-strength silicate polymer molding can be realized, so that the utilization rate of ceramic-based siding waste can be increased.
また、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液の比が上記範囲内で混合されてなるシリケートポリマー成形体は、非常に強度が高いので、例えば、床材、構造材、内装材、外装材、舗装材、外構建材などに用いられる。また、凍結融解の繰り返しによる凍害への耐性が非常に高いので、寒冷地域においても問題なく使用することができる。 In addition, since the silicate polymer molded body in which the ratio of aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution is mixed within the above range is very high in strength, for example, flooring, structural material, interior material, exterior material, Used for paving materials and exterior building materials. Moreover, since the tolerance to frost damage due to repeated freezing and thawing is very high, it can be used without any problem even in cold regions.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、準備する工程（ステップＳ１）は、窯業系サイディング廃材を粉砕する工程を含む。 Preferably, in the method for manufacturing a silicate polymer molded body of the present embodiment, the preparing step (Step S1) includes a step of pulverizing the ceramic siding waste material.
これにより、骨材としての効果を高める粒径に窯業系サイディング廃材を粉砕することができる。また、シリケートポリマー成形体の成形性を高めることができる。 Thereby, the ceramic siding waste material can be pulverized to a particle size that enhances the effect as an aggregate. Moreover, the moldability of a silicate polymer molded object can be improved.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、準備する工程（ステップＳ１）では、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する。 In the method for manufacturing a silicate polymer molded body of the present embodiment, preferably, in the preparing step (step S1), an aggregate including ceramic siding waste materials having different particle sizes is prepared.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体において好ましくは、骨材は、粒径の異なる窯業系サイディングを含む。 Preferably, in the silicate polymer molded body of the present embodiment, the aggregate includes ceramic siding having different particle sizes.
これにより、骨材と、アルカリシリカ溶液及びアルミノ珪酸塩とを容易に混合できる。また、シリケートポリマー成形体の強度を向上できる。 Thereby, an aggregate, an alkali silica solution, and an aluminosilicate can be mixed easily. Moreover, the strength of the silicate polymer molded body can be improved.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法において、準備する工程（ステップＳ１）では、陶器、瓦、珪酸カルシウム製品、コンクリート製品、木材の廃材、砂、砂利、及び粘土の少なくとも一種をさらに含む骨材を準備してもよい。 In the method for producing a silicate polymer molded body according to the present embodiment, the step of preparing (step S1) further includes at least one of earthenware, roof tile, calcium silicate product, concrete product, wood waste, sand, gravel, and clay. Aggregates may be prepared.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体において、陶器、瓦、珪酸カルシウム製品、コンクリート製品、木材の廃材、砂、砂利、及び粘土の少なくとも一種をさらに含んでもよい。 The silicate polymer molded body of the present embodiment may further include at least one of earthenware, roof tile, calcium silicate product, concrete product, wood waste, sand, gravel, and clay.
このように、本実施の形態では、窯業系サイディング廃材と併せて、窯業系サイディング廃材以外の廃材を、再利用することもできる。 Thus, in this Embodiment, waste materials other than ceramic siding waste can also be reused together with ceramic siding waste.
本実施の形態のシリケートポリマー成形体の製造方法において好ましくは、生成する工程（ステップＳ２）では、撥水剤をさらに混合する。また、本実施の形態のシリケートポリマー成形体において好ましくは、撥水剤がさらに混合され、混合物が成形されてなる。 Preferably, in the method for producing a silicate polymer molded body of the present embodiment, a water repellent is further mixed in the generating step (step S2). In the silicate polymer molded body of the present embodiment, preferably, a water repellent is further mixed to form a mixture.
アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液と、窯業系サイディング廃材を含む骨材とを混合してなるシリケートポリマー成形体に、水が浸透した際には、骨材及びアルミノ珪酸塩に含まれる硫酸イオン、及び／または、シリケートポリマーの設置箇所において接触する土壌中の硫酸イオンと、アルカリシリカ溶液に含まれるナトリウムイオンなどのアルカリ金属イオンとが水に溶出し、シリケートポリマー成形体の表面に吸い上げられた後、水分が蒸発することによって、シリケートポリマー成形体の表面に硫酸ナトリウムなどの硫酸塩の結晶、つまり白色結晶が残ることを本発明者は見出した。これは、シリケートポリマー成形体は、表面には細孔が広く分布しているため、水分を吸収及び放散する性質を有しているためである。このような新規な課題に対して、本発明者は、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液と、撥水剤とを混合して、生成される混合物を成形することによって、表面に浮き出る白色結晶を効果的に抑制できることを見出した。したがって、撥水剤がさらに混合されたシリケートポリマー成形体は、意匠性の低下を抑制することができる。 When water penetrates into a silicate polymer molded body obtained by mixing aluminosilicate, alkali silica solution, and aggregate containing ceramic siding waste, sulfate ions contained in aggregate and aluminosilicate, And / or after the sulfate ions in the soil that come into contact with the place where the silicate polymer is installed and the alkali metal ions such as sodium ions contained in the alkali silica solution are eluted into the water and sucked up on the surface of the silicate polymer molding The present inventors have found that when water evaporates, crystals of sulfate such as sodium sulfate, that is, white crystals, remain on the surface of the silicate polymer molded body. This is because the silicate polymer molded article has a property of absorbing and releasing moisture because pores are widely distributed on the surface. In response to such a new problem, the inventor mixes aggregate, aluminosilicate, alkaline silica solution, and water repellent, and forms the resulting mixture on the surface. It has been found that white crystals that emerge can be effectively suppressed. Therefore, the silicate polymer molded body in which the water repellent is further mixed can suppress a decrease in design properties.
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
＜実施例１＞
（実験例１〜３６）
上述した本発明の実施の形態にしたがって、実験例１〜３６のシリケートポリマー成形体を製造した。
<Example 1>
(Experimental Examples 1-36)
According to the embodiment of the present invention described above, the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 1 to 36 were manufactured.
具体的には、まず、窯業系サイディング廃材からなる骨材を準備した（ステップＳ１）。実験例１〜３６では、粒径の異なる窯業系サイディング廃材を、下記の表１に記載の質量をそれぞれ準備した。骨材の粒径は１０μｍから５ｍｍであった。なお、骨材の粒径は、レーザー回折法で測定して得られた数値であった。 Specifically, first, an aggregate made of ceramic siding waste was prepared (step S1). In Experimental Examples 1 to 36, the masses shown in Table 1 below were prepared for ceramic siding wastes having different particle sizes. The particle size of the aggregate was 10 μm to 5 mm. The particle size of the aggregate was a numerical value obtained by measurement by a laser diffraction method.
次に、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合し、混合物を生成した（ステップＳ２）。 Next, the aggregate, the aluminosilicate, and the alkali silica solution were mixed to produce a mixture (step S2).
具体的には、まず、骨材と、アルミノ珪酸塩としてのメタカオリン（ＢＡＳＦ社製の商品名「Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ ＳＰ−３３」）とを混練ミキサーに投入し、均一に混ざるまで空練りした。実験例１〜３６において、投入したメタカオリンの質量割合の比を下記の表１に記載する。 Specifically, the aggregate and metakaolin (trade name “Satintone SP-33” manufactured by BASF) as an aluminosilicate were first put into a kneading mixer and kneaded until they were uniformly mixed. In Experimental Examples 1 to 36, the ratio of the mass ratio of metakaolin charged is shown in Table 1 below.
その後、骨材とメタカオリンとの混合物に、アルカリシリカ溶液としての珪酸ナトリウム水溶液（富士化学株式会社製の商品名「１号珪酸ソーダ」）を加えて、混練した。実験例１〜３６において投入した珪酸ナトリウム水溶液の質量割合の比を下記の表１に記載する。 Thereafter, an aqueous sodium silicate solution (trade name “No. 1 sodium silicate” manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) as an alkali silica solution was added to the mixture of aggregate and metakaolin and kneaded. The ratio of the mass ratio of the sodium silicate aqueous solution introduced in Experimental Examples 1 to 36 is shown in Table 1 below.
骨材とメタカオリンと珪酸ナトリウム水溶液とを混合すると、メタカオリンと珪酸ナトリウムとの重合反応がすぐに開始され、各物質が均一に分散し、一体となった時点で、混練を完了とした。 When the aggregate, metakaolin and sodium silicate aqueous solution were mixed, the polymerization reaction of metakaolin and sodium silicate started immediately, and when the respective materials were uniformly dispersed and integrated, kneading was completed.
次に、混合物を成形した（ステップＳ３）。具体的には、得られた混練物（混合物）を樹脂性の型枠に入れ、振動台上で加振した。これにより、硬化中の混合物が振動によりゲル状に軟化し、型枠の隅々まで混練物を充填することができた。その後、気温２０℃、湿度６０％の環境下で一週間養生し、脱型した。本実施例では、ポリマーと離反しやすい樹脂製の型枠を用いたので、離型剤を用いることなく、脱型できた。以上の工程を実施することにより、実験例１〜３６のシリケートポリマー成形体を製造した。 Next, the mixture was molded (step S3). Specifically, the obtained kneaded material (mixture) was placed in a resinous mold and vibrated on a vibration table. Thereby, the mixture under curing softened into a gel shape by vibration, and the kneaded material could be filled to every corner of the mold. Thereafter, it was cured for one week in an environment of an air temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%, and demolded. In this example, since a resin mold that easily separated from the polymer was used, the mold could be removed without using a mold release agent. By carrying out the above steps, the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 1 to 36 were manufactured.
（評価方法）
実験例１６〜１８、２３〜２６、３０〜３６のシリケートポリマー成形体について、ＪＩＳ Ａ １１０８及びＪＩＳ Ａ １１３２に基づいて、圧縮強度試験を行った。具体的には、図２に示すように、実験例１６〜１８、２３〜２６、３０〜３６のシリケートポリマー成形体について、直径５０ｍｍで、高さが１００ｍｍの円柱状の試験体を作製し、試験体を試験機に載置し、一様な速度（圧縮応力度の増加が毎秒０．６±０．４Ｎ／ｍｍ２）で試験体に荷重を加え、試験体が破壊するまでに試験機が示す最大荷重を測定した。この試験を３回実施し、その平均値を実験例１６〜１８、２３〜２６、３０〜３６のシリケートポリマー成形体の圧縮強度とした。この結果を下記の表１に記載する。
(Evaluation method)
Compressive strength tests were performed on the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 16 to 18, 23 to 26, and 30 to 36 based on JIS A 1108 and JIS A 1132. Specifically, as shown in FIG. 2, for the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 16-18, 23-26, and 30-36, a cylindrical test body having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm was prepared. Place the test body on the test machine, apply a load to the test body at a uniform speed (increase in compressive stress is 0.6 ± 0.4 N / mm 2 / sec), and until the test body breaks Was measured. This test was performed three times, and the average value was defined as the compressive strength of the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 16-18, 23-26, and 30-36. The results are listed in Table 1 below.
また、実験例２４のシリケートポリマー成形体について、ＪＩＳ Ａ １１１６に基づいて、曲げ強度試験を行った。具体的には、図３に示すように、幅が４０ｍｍで、長さが１６０ｍｍで、高さが４０ｍｍの直方体状の試験体を作製し、試験体を試験機に載置し、中央（端から長さが８０ｍｍ）の位置に、試験機の上部載荷装置を接触させて、一様な速度（ふち応力度の増加が毎秒０．０６±０．０４Ｎ／ｍｍ２）で荷重を加え、試験体が破壊するまでに試験機が示す最大荷重を測定した。この試験を５回実施し、その平均値を実験例２４のシリケートポリマー成形体の曲げ強度とした。 Moreover, the bending strength test was done about the silicate polymer molded object of Experimental example 24 based on JISA1116. Specifically, as shown in FIG. 3, a rectangular parallelepiped test body having a width of 40 mm, a length of 160 mm, and a height of 40 mm is prepared, and the test body is placed on a testing machine, and the center (end) The test load is applied at a uniform speed (the increase in edge stress is 0.06 ± 0.04 N / mm 2 ) by contacting the upper loading device of the testing machine at a position of 80 mm from the length of the test machine. The maximum load exhibited by the testing machine was measured before the body broke. This test was performed 5 times, and the average value was defined as the bending strength of the silicate polymer molded body of Experimental Example 24.
なお、表１において、質量割合（％）の比とは、シリケートポリマー成形体における骨材、メタカオリン及び珪酸ナトリウム水溶液の質量割合（％）を、珪酸ナトリウム水溶液を１．０とした時の骨材及びメタカオリンの比を意味する。例えば、実験例１６における質量割合は、骨材６０％、メタカオリン２０％、珪酸ナトリウム２０％である。 In Table 1, the mass ratio (%) ratio means the aggregate when the mass ratio (%) of the aggregate, metakaolin, and sodium silicate aqueous solution in the silicate polymer molded body is 1.0. And the ratio of metakaolin. For example, the mass ratio in Experimental Example 16 is 60% aggregate, 20% metakaolin, and 20% sodium silicate.
（評価結果）
表１に示すように、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する工程（ステップＳ１）と、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程（ステップＳ２）と、混合物を成形する工程（ステップＳ３）とを備え、生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合した実験例１６〜１８、２３〜２６、３０〜３６では、シリケートポリマー成形体を製造することができた。具体的には、実験例１６〜１８の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、実験例２３〜２６の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、実験例３０〜３４の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０、実験例３５及び３６の生成する工程（ステップＳ２）では、（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０の質量割合の比で混合したので、２．９Ｎ/ｍｍ２以上の圧縮強度を有するシリケートポリマー成形体を製造することができた。このことから、所定の比で混合することにより、廃材である窯業系サイディング廃材をシリケートポリマー成形体の製造に骨材として利用できることがわかった。
(Evaluation results)
As shown in Table 1, the step of preparing an aggregate containing ceramic siding waste (step S1), the step of mixing the aggregate, the aluminosilicate, and the alkali silica solution to produce a mixture (step) S2) and a step of forming the mixture (step S3). In the step of generating (step S2), aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1. 0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5) :( 1.3 to 1.0): Experimental examples 16 to 18 and 23 mixed at a mass ratio of 1.0 In ˜26 and 30 to 36, silicate polymer molded bodies could be produced. Specifically, in the step (step S2) generated by Experimental Examples 16 to 18, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3) : 1.0, in the step (step S2) in which Experimental Examples 23 to 26 are generated, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2) : 1.0, in the step (step S2) generated in Experimental Examples 30 to 34, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (1.0 to 2.2): (1.3 to 0.2) : 1.0, in the step (Step S2) generated by Experimental Examples 35 and 36, mixing is performed at a mass ratio of (0.3 to 0.5): (1.3 to 1.0): 1.0. Therefore, a silicate polymer molded body having a compressive strength of 2.9 N / mm 2 or more could be produced. From this, it was found that by mixing at a predetermined ratio, the ceramic siding waste material, which is a waste material, can be used as an aggregate in the manufacture of a silicate polymer molded body.
なお、表１の圧縮強度において「×」とは、シリケートポリマー成形体として成形できたが、全量を一体化できなかったことを意味する。 In the compression strength of Table 1, “x” means that the silicate polymer molded body could be molded, but the total amount could not be integrated.
また、骨材：アルミノ珪酸塩（メタカオリン）：アルカリシリカ溶液（珪酸ナトリウム）＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合で混合した実験例１６、１７、２３〜２５、３０〜３２、３５及び３６のシリケートポリマー成形体は、２４．０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有していた。具体的には、実験例１６及び１７の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．５）：（１．０〜０．５）：１．０、実験例２３〜２５の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（１．８〜２．６）：（１．２〜０．４）：１．０、実験例３０〜３２の生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（１．０〜１．７）：（１．３〜０．７）：１．０、実験例３５及び３６の生成する工程（ステップＳ２）では、（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０の質量割合の比で混合したので、圧縮強度が２４．０Ｎ／ｍｍ２以上であった。ＪＩＳ Ａ ５３７１に規定される、コンクリート製のインターロッキングブロックに求められる圧縮強度性能は、歩道使用において１７Ｎ／ｍｍ２以上であるので、実験例１６、１７、２３〜２５、３０〜３２、３５、３６のシリケートポリマー成形体の圧縮強度は、非常に高い強度を有していることがわかった。 Further, aggregate: aluminosilicate (metakaolin): alkali silica solution (sodium silicate) = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5): 1.0, (1.8 to 2) .6): (1.2 to 0.4): 1.0, (1.0 to 1.7): (1.3 to 0.7): 1.0 and (0.3 to 0.5) ): (1.3 to 1.0): The silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 16, 17, 23 to 25, 30 to 32, 35 and 36 mixed at any mass ratio of 1.0 are 24. It had a compressive strength of 0 N / mm 2 or more. Specifically, in the step (step S2) generated by Experimental Examples 16 and 17, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.5): (1.0 to 0.5) : 1.0, in the step (step S2) of producing Experimental Examples 23 to 25, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (1.8 to 2.6): (1.2 to 0.4) : 1.0, in the step (step S2) of producing Experimental Examples 30 to 32, aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (1.0 to 1.7): (1.3 to 0.7) : 1.0, in the step (Step S2) generated by Experimental Examples 35 and 36, mixing is performed at a mass ratio of (0.3 to 0.5): (1.3 to 1.0): 1.0. Therefore, the compressive strength was 24.0 N / mm 2 or more. Compressive strength performance required for a concrete interlocking block as defined in JIS A 5371 is 17 N / mm 2 or more in sidewalk use, so Experimental Examples 16, 17, 23-25, 30-32, 35, It was found that the compression strength of 36 silicate polymer moldings had very high strength.
また、本実施例において、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する工程（ステップＳ１）と、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程（ステップＳ２）と、混合物を成形する工程（ステップＳ３）とを備え、生成する工程（ステップＳ２）では、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．２以上１．３以下である混合した実験例１６〜１８、２３〜２６、３０〜３６のシリケートポリマー成形体は、一体化した成形体となり、２．９Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有していた。また、本実施例において、アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、骨材とアルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつアルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．４以上１．３以下で混合した実験例１６、１７、２３〜２５、３０〜３２、３５及び３６のシリケートポリマー成形体は、２４．０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を有していた。 Moreover, in a present Example, the process (step S1) which prepares the aggregate containing ceramics siding waste material, the process of mixing an aggregate, an aluminosilicate, and an alkali silica solution (step) (step) S2) and a step of forming the mixture (step S3), and in the step of generating (step S2), when the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the aggregate and the aluminosilicate The total of the ratios of the mass ratios of 1.5 to 4.0 and the ratios of the mass ratios of the aluminosilicates of 0.2 to 1.3 were mixed. The silicate polymer moldings 30 to 36 were integrated moldings and had a compressive strength of 2.9 N / mm 2 or more. Further, in this example, when the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4.0 or less, And the silicate polymer moldings of Experimental Examples 16, 17, 23-25, 30-32, 35 and 36 mixed at a mass ratio of aluminosilicate of 0.4 to 1.3 are 24.0 N / mm. It had a compressive strength of 2 or more.
また、実験例２４について、ＪＩＳ Ａ １１１６に基づいて、曲げ強度試験を行った結果、実験例２４のシリケートポリマー成形体は、１１．２Ｎ／ｍｍ２の曲げ強度を有していた。ＪＩＳ Ａ ５３７１に規定されるコンクリート製のインターロッキングブロックに求められる曲げ強度性能は、歩道使用において５Ｎ／ｍｍ２であるので、実験例２４のシリケートポリマー成形体の曲げ強度は、非常に高い強度を有していることがわかった。 Further, as a result of conducting a bending strength test on Experimental Example 24 based on JIS A 1116, the silicate polymer molded body of Experimental Example 24 had a bending strength of 11.2 N / mm 2 . The bending strength performance required for the interlocking block made of concrete specified in JIS A 5371 is 5 N / mm 2 in the sidewalk use, so the bending strength of the silicate polymer molded body of Experimental Example 24 is very high. I found it.
また、実験例２４のシリケートポリマー成形体の５体の試験体のそれぞれの曲げ強度のバラツキ（最大値−最小値）は１．３Ｎ／ｍｍ２であり、バラツキが小さかった。このことから、安定して高い強度を有するシリケートポリマー成形体を実現できることがわかった。 In addition, the bending strength variation (maximum value−minimum value) of each of the five specimens of the silicate polymer molded body of Experimental Example 24 was 1.3 N / mm 2 , and the variation was small. From this, it was found that a silicate polymer molded body having high strength can be realized stably.
ここで、本実施例では、骨材として、窯業系サイディング廃材を用いた。本発明者は、一部の窯業系サイディング廃材の代わりに、同じ粒径の珪酸カルシウム板廃材、陶器片、瓦廃材、砂、砂利、及び粘土の少なくとも一種を用いても、同様の効果を有するという知見を得ている。すなわち、骨材として、異なる粒径の窯業系サイディング廃材以外の材料を含む場合にも、骨材：アルミノ珪酸塩（メタカオリン）：アルカリシリカ溶液（珪酸ナトリウム）＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されることにより、シリケートポリマー成形体を成形できる。また、骨材が窯業系サイディング廃材からなる場合であって、同じ粒径であっても、骨材：アルミノ珪酸塩（メタカオリン）：アルカリシリカ溶液（珪酸ナトリウム）＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合されることにより、シリケートポリマー成形体を成形できる。 Here, in this example, ceramic siding waste was used as the aggregate. The present inventor has the same effect even when using at least one of calcium silicate plate waste, ceramic pieces, tile waste, sand, gravel, and clay having the same particle size instead of some ceramic siding waste. I have obtained the knowledge. That is, even when a material other than ceramic siding wastes having different particle sizes is included as an aggregate, aggregate: aluminosilicate (metakaolin): alkali silica solution (sodium silicate) = (3.0 to 3.8) : (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2.8): (1.2 to 0.2): 1.0, (1.0 to 2.2): ( By mixing at a mass ratio of any of 1.3 to 0.2): 1.0 and (0.3 to 0.5) :( 1.3 to 1.0): 1.0 A silicate polymer molded body can be molded. Moreover, even when the aggregate is made of ceramic siding waste, and the same particle size, aggregate: aluminosilicate (metakaolin): alkali silica solution (sodium silicate) = (3.0 to 3.8) ): (1.0-0.3): 1.0, (1.8-2.8): (1.2-0.2): 1.0, (1.0-2.2): (1.3-0.2): 1.0 and (0.3-0.5) :( 1.3-1.0): Being mixed in the ratio of any mass ratio of 1.0. Thus, a silicate polymer molded body can be molded.
＜実施例２＞
（実験例３７）
実験例３７は、メタカオリン及び珪酸ナトリウム水溶液の質量割合の比を下記の表２に記載のようにして、上述した実験例１〜３６と同様にシリケートポリマー成形体を製造した。
<Example 2>
(Experimental example 37)
In Experimental Example 37, a silicate polymer molded body was produced in the same manner as in Experimental Examples 1 to 36 described above, with the ratio of the mass ratio of metakaolin and sodium silicate aqueous solution as shown in Table 2 below.
（実験例３８〜４０）
実験例３８〜４０は、基本的には実験例３７と同様に製造したが、混合物を生成する工程において、撥水剤をさらに混合した点において異なっていた。
(Experimental Examples 38 to 40)
Experimental Examples 38 to 40 were basically produced in the same manner as Experimental Example 37, but differed in that a water repellent was further mixed in the step of producing the mixture.
具体的には、骨材とメタカオリンとを混合する際に、撥水剤を併せて混合した。撥水剤は、混合物に対して（骨材、メタカオリン及び珪酸ナトリウム水溶液の合計を１００％としたときに）、０．５％の質量割合で混合した。実験例３８〜４０の撥水剤はそれぞれ、Ｅｖｏｎｉｋ社製の製品名「Ｓｉｔｒｅｎ Ｐ ７５０（登録商標）」、三商株式会社製の製品名「サンアクアウト」、三商株式会社製の製品名「サンエフロック」であった。 Specifically, when the aggregate and metakaolin were mixed, a water repellent was also mixed. The water repellent was mixed at a mass ratio of 0.5% with respect to the mixture (when the total of aggregate, metakaolin and sodium silicate aqueous solution was 100%). The water repellents of Experimental Examples 38 to 40 are the product name “Sitren P 750 (registered trademark)” manufactured by Evonik, the product name “Sun Aquat” manufactured by Sansho Co., Ltd. It was “San Flock”.
（評価方法）
実験例３７〜４０のシリケートポリマー成形体の下半分を１ヶ月間水に浸漬し、水から露出している上側の表面に、白色結晶が析出するかについて、試験を行った。その結果を下記の表２及び図４に示す。表２において、白色結晶がやや発生したものを「△」、白色結晶がほとんど発生しなかったものを「○」、白色結晶が発生しなかったものを「◎」とした。
(Evaluation method)
The lower half of the silicate polymer molded bodies of Experimental Examples 37 to 40 were immersed in water for 1 month, and a test was performed to determine whether white crystals were deposited on the upper surface exposed from the water. The results are shown in Table 2 below and FIG. In Table 2, “△” indicates that white crystals are slightly generated, “◯” indicates that white crystals are hardly generated, and “◎” indicates that white crystals are not generated.
なお、表２において、質量割合（％）の比とは、シリケートポリマー成形体における骨材、メタカオリン及び珪酸ナトリウム水溶液の質量割合（％）を、珪酸ナトリウム水溶液を１．０とした時の骨材及びメタカオリンの比を意味する。例えば、実験例３８における質量割合は、骨材６７％、メタカオリン１５％、珪酸ナトリウム１８％であり、骨材とメタカオリンと珪酸ナトリウムとの合計１００％に対して撥水剤が０．５％である。 In Table 2, the mass ratio (%) ratio means the aggregate when the mass ratio (%) of the aggregate, metakaolin and sodium silicate aqueous solution in the silicate polymer molded body is 1.0. And the ratio of metakaolin. For example, the mass ratio in Experimental Example 38 is 67% aggregate, 15% metakaolin, and 18% sodium silicate, and the water repellent is 0.5% with respect to a total of 100% of aggregate, metakaolin, and sodium silicate. is there.
（評価結果）
表２及び図４に示すように、窯業系サイディング廃材を含む骨材を準備する工程（ステップＳ１）と、骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程（ステップＳ２）と、混合物を成形する工程（ステップＳ３）とを備え、生成する工程（ステップＳ２）では、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０とした実験例３７〜４０は、シリケートポリマーの表面に白色結晶が発生することを抑制できた。特に、生成する工程（ステップＳ２)で撥水剤をさらに混合した実験例３８〜４０は、白色結晶がほとんど発生しなかったか、全く発生しないシリケートポリマー成形体を製造でき、意匠性の低下を抑制できることがわかった。
(Evaluation results)
As shown in Table 2 and FIG. 4, a step of preparing an aggregate containing ceramic siding waste (step S1), an aggregate, an aluminosilicate, and an alkali silica solution are mixed to produce a mixture. In the process (Step S2), which includes the process (Step S2) and the process of forming the mixture (Step S3), aggregate: aluminosilicate: alkaline silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): In Experimental Examples 37 to 40 with 1.0, generation of white crystals on the surface of the silicate polymer could be suppressed. In particular, Experimental Examples 38 to 40, in which a water repellent was further mixed in the generating step (Step S2), can produce a silicate polymer molded body in which white crystals are hardly generated or not generated at all, and suppresses deterioration in design properties. I knew it was possible.
ここで、本実施例では、生成する工程（ステップＳ２）において、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０の質量割合の比で混合された混合物を成形したシリケートポリマー成形体について調べたが、骨材：アルミノ珪酸塩：アルカリシリカ溶液＝（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で、骨材とアルミノ珪酸塩とアルカリシリカ溶液と撥水剤とを混合する場合にも、表面に浮き出る白色結晶を抑制できるという知見を本発明者は得ている。 Here, in a present Example, in the production | generation process (step S2), aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0-3.8) :( 1.0-0.3): 1. A silicate polymer molded body obtained by molding a mixture mixed at a mass ratio of 0 was examined. Aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (1.8 to 2.8): (1.2 to 0 .2): 1.0, (1.0-2.2): (1.3-0.2): 1.0 and (0.3-0.5): (1.3-1.0 ): The present invention is based on the knowledge that even when the aggregate, aluminosilicate, alkali silica solution and water repellent are mixed at a mass ratio of 1.0, white crystals floating on the surface can be suppressed. Is gaining.
今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態及び実施例ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is shown not by the embodiments and examples described above but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
Claims (8)
前記骨材と、アルミノ珪酸塩と、アルカリシリカ溶液とを混合して、混合物を生成する工程と、
前記混合物を成形する工程とを備え、
前記生成する工程では、前記骨材：前記アルミノ珪酸塩：前記アルカリシリカ溶液＝（３．０〜３．８）：（１．０〜０．３）：１．０、（１．８〜２．８）：（１．２〜０．２）：１．０、（１．０〜２．２）：（１．３〜０．２）：１．０及び（０．３〜０．５）：（１．３〜１．０）：１．０のいずれかの質量割合の比で混合し、
前記アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、前記骨材と前記アルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつ前記アルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．４以上１．３以下で混合し、
前記アルカリシリカ溶液の質量割合の比を１．０としたときに、前記骨材と前記アルミノ珪酸塩との質量割合の比の合計が１．５以上４．０以下であり、かつ前記アルミノ珪酸塩の質量割合の比が０．４以上１．３以下で混合し、
前記アルカリシリカ溶液として、珪酸ナトリウム水溶液の１号珪酸ソーダを含み、
前記混合物を生成する工程では、撥水剤をさらに混合し、前記混合物に対して０．４％以上２．０％以下の質量割合の前記撥水剤を混合する、シリケートポリマー成形体の製造方法。 Preparing an aggregate containing ceramic siding waste,
Mixing the aggregate, aluminosilicate, and alkali silica solution to produce a mixture;
Forming the mixture,
In the generating step, the aggregate: the aluminosilicate: the alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8 to 2 .8): (1.2-0.2): 1.0, (1.0-2.2): (1.3-0.2): 1.0 and (0.3-0.5) ) :( 1.3 to 1.0): 1.0 were mixed with either the mass percentage ratio of,
When the ratio of the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4.0 or less, and the aluminosilicate The ratio of the salt mass ratio is 0.4 to 1.3 ,
When the ratio of the mass ratio of the alkali silica solution is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4.0 or less, and the aluminosilicate The ratio of the salt mass ratio is 0.4 to 1.3,
As the alkali silica solution, containing sodium silicate No. 1 sodium silicate aqueous solution,
In the step of producing the mixture, a water-repellent agent is further mixed, and the water-repellent agent is mixed at a mass ratio of 0.4% or more and 2.0% or less with respect to the mixture. .
前記アルカリシリカ溶液として、珪酸ナトリウム水溶液の１号珪酸ソーダを含み、
前記混合物は、混合物に対して０．４％以上２．０％以下の質量割合の撥水剤を含む、シリケートポリマー成形体。 Aggregates containing ceramic siding waste, aluminosilicate, and alkali silica solution are: aggregate: aluminosilicate: alkali silica solution = (3.0 to 3.8): (1.0 to 0.3): 1.0, (1.8-2.8): (1.2-0.2): 1.0, (1.0-2.2): (1.3-0. 2): 1.0 and (0.3-0.5): (1.3-1.0): mixed at a ratio of any mass ratio of 1.0, and the mass ratio of the alkali silica solution When the ratio is 1.0, the total mass ratio of the aggregate and the aluminosilicate is 1.5 or more and 4.0 or less, and the mass ratio of the aluminosilicate is 0. is mixed with .4 to 1.3, Ri Na mixture is molded,
As the alkali silica solution, containing sodium silicate No. 1 sodium silicate aqueous solution,
The said mixture is a silicate polymer molded object containing the water repellent of the mass ratio of 0.4% or more and 2.0% or less with respect to a mixture .
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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