JP6302435B2 - 湿式吹付材用急結剤、その製造方法、それを含む湿式吹付材及び湿式吹付材の施工方法 - Google Patents
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Description
多量の塩化カルシウムを用いることなく良好な硬化性が得られることを見出した。
水酸化カルシウムスラリーは、例えば、石灰石を焼成して得られる生石灰(酸化カルシウム)に水を反応させることにより、調製することができる。例えば、石灰石をキルン内において約1000℃で焼成して、生石灰を生成し、この生石灰に約10倍量の熱水を投入し、30分間攪拌させることにより、水酸化カルシウムスラリーを調製することができる。
本発明におけるシュウ酸反応性は、5質量%の濃度に調製され、25±1℃に保たれた水酸化カルシウムスラリー50gに、25±1℃に保たれた0.5モル/リットルの濃度のシュウ酸水溶液40gを一気に添加し、添加後pH7.0になるまでの時間(分)を測定して求めることができる。シュウ酸反応性は、さらに好ましくは、30分以下であり、さらに好ましくは20分以下である。シュウ酸反応性の値が大きくなると、優れた急結性及び硬化性が得られにくくなる。
本発明における沈降容積は、2質量%の濃度に調製された水酸化カルシウムスラリーを100mlのメスシリンダーに入れ、室温で放置し1時間経過した後に測定される沈降容積である。
本発明における水酸化カルシウムスラリーを8質量%に調製し、B形粘度計で測定したときの粘度は、200mPa・S未満であり、さらに好ましくは100mPa・s以下であり、特に好ましくは80mPa・s以下である。粘度が高くなると、ポンプによる搬送性が悪くなり、作業性が低下する場合がある。
本発明の水酸化カルシウムスラリーのBET比表面積は、5m2/g以上であることが好ましく、さらに好ましくは8m2/g以上であり、特に好ましくは6〜10m2/gの範囲内である。BET比表面積は、水酸化カルシウムスラリーを乾燥し、粉末化した水酸化カルシウムについてBET比表面積を測定することにより求めることができる。BET比表面積が低くなりすぎると、優れた急結性及び硬化性が得られにくくなる場合がある。
本発明における水酸化カルシウムスラリーは、上述のように、水酸化カルシウムスラリーに対して摩砕処理を施すことにより調製することができる。また、摩砕処理後の水酸化カルシウムスラリーを乾燥して粉末化し、粉末化した水酸化カルシウムスラリーに水を添加して再び水酸化カルシウムスラリーとすることにより、調製することもできる。粉末化した水酸化カルシウムを用いることにより、輸送費等のコストを低減することができ、取扱い等も容易にすることができる。
本発明の急結剤は、上記水酸化カルシウムスラリーに、必要に応じて塩化カルシウムを添加することにより調製される。急結剤中の水酸化カルシウム及び塩化カルシウムの含有量の合計は、46質量%未満であり、さらに好ましくは40質量%以下であり、特に好ましくは35質量%以下である。急結剤中の水酸化カルシウム及び塩化カルシウムの含有量の合計が高すぎると、粘性が高くなるので、急結材供給管内付着による閉塞が生じ、ポンプでの搬送性が低下する。また、急結作用が強く、不定形耐火物が被施工面に到着する前に固化してしまい、リバウンドロスが多くなる。更に、ノズル内での固化が起きるために、ノズル閉塞を起こし、吹き付け不能となりやすくなる。
本発明の湿式吹付材は、耐火性粉体とアルミナセメントと上記本発明の急結剤とを含んでいる。
(実施例1)
固形分濃度16.0質量%、BET比表面積6.0m2/gの水酸化カルシウムスラリーをビーズミル(ウィリー・エ・バッコーフェン社製ダイノーミルKDL−PILOT型)により流量15kg/hで湿式摩砕処理を施し、BET比表面積11.4m2/g、2質量%濃度での沈降容積54ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を20kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積10.5m2/g、2質量%濃度での沈降容積42ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を25kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積9.7m2/g、2質量%濃度での沈降容積35ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を35kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積9.6m2/g、2質量%濃度での沈降容積30ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を45kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積9.2m2/g、2質量%濃度での沈降容積28ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を70kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積8.9m2/g、2質量%濃度での沈降容積25ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を100kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積7.7m2/g、2質量%濃度での沈降容積18ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を200kg/hとする以外は、実施例1と同様にして、BET比表面積6.5m2/g、2質量%濃度での沈降容積10ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
固形分濃度16.0質量%、BET比表面積6.5m2/gの水酸化カルシウムスラリーをビーズミル(ウィリー・エ・バッコーフェン社製ダイノーミルKDL−PILOT型)により流量3kg/hで湿式摩砕処理を施し、BET比表面積17.5m2/g、2質量%濃度での沈降容積98ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
湿式摩砕処理での流量を10kg/hとする以外は、比較例1と同様にして、BET比表面積9.0m2/g、2質量%濃度での沈降容積62ml/60minの水酸化カルシウムスラリーを調製した。得られた水酸化カルシウムスラリーのシュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
BET比表面積20.3m2/gの水酸化カルシウムスラリーを調製し、これを湿式摩砕処理せずに用いた。水酸化カルシウムスラリーの2質量%濃度での沈降容積、シュウ酸反応性、粘度を測定し、測定結果を表1に示した。
実施例1〜8及び比較例1〜3においては、水酸化カルシウム:塩化カルシウムの質量比を100:0とし、水酸化カルシウムスラリーのみを用いて急結剤を調製した。
[粘度の測定]
調製した各急結剤について、粘度を測定した。粘度は、B型粘度計(東京計器製)を用いて測定した。具体的には、水酸化カルシウムスラリーのみ又は水酸化カルシウムスラリーに塩化カルシウムを溶解させてから1分後の粘度値を測定した。
上記実施例及び比較例の急結剤を使用して、湿式吹付材の施工における凝集性、硬化性、リバウンドロスを評価した。
水と湿式吹付材との混練物500g中に急結剤を2質量%添加した場合において、手ですばやく混練したときの凝集性を評価した。具体的には、材料がダマになったときの時間を目視で評価し、ダマになった時間が10秒以内あれば○、8秒以内であれば◎、10秒超であれば×とした。
硬化性は、吹付けを行って得た施工体に対し、先端6mmφの貫入硬度計を用いた貫入抵抗の測定を行い、貫入抵抗が約3.5MPaに達するまでの時間によって評価した。
リバウンドロスは、不定形耐火物の全体の混練量に対し、吹き付け後、被施工面に付着せずにリバウンドで落下した量が20質量%以上の場合を多い(×)、20%質量未満の場合を少ない(○)とした。
00:0の範囲内にすることにより、良好な硬化性が得られ、リバウンドロスを少なくできることがわかる。
Claims (6)
- 水酸化カルシウムスラリーから調製されるか、または水酸化カルシウムスラリーに塩化カルシウムを添加して調製される、不定形耐火物の湿式吹付材用急結剤であって、
前記水酸化カルシウムスラリーの以下に定義されるシュウ酸反応性、沈降容積、及び粘度がそれぞれ、シュウ酸反応性:40分以下、沈降容積:60ml未満、及び粘度:200mPa・S未満であり、
急結剤中の水酸化カルシウム及び塩化カルシウムの含有量の合計が46質量%未満であり、水酸化カルシウム:塩化カルシウムの含有割合が、50:50〜100:0の範囲内である、湿式吹付材用急結剤。
シュウ酸反応性:5質量%の濃度に調製され、25±1℃に保たれた水酸化カルシウムスラリー50gに、25±1℃に保たれた0.5モル/リットルの濃度のシュウ酸水溶液40gを一気に添加し、添加後pH7.0になるまでの時間(分)
沈降容積:2質量%の濃度に調製された水酸化カルシウムスラリーを100mlのメスシリンダーに入れ、室温で放置し1時間経過した後に測定される沈降容積
粘度:8質量%の濃度に調製された水酸化カルシウムスラリーをB形粘度計で測定したときの粘度 - シュウ酸反応性が、20分以下である、請求項1に記載の湿式吹付材用急結剤。
- 水酸化カルシウムのBET比表面積が、5m2/g以上である、請求項1または2に記載の湿式吹付材用急結剤。
- 水酸化カルシウムスラリーに対して摩砕処理を施す工程と、
摩砕処理後の水酸化カルシウムスラリーを乾燥して、水酸化カルシウムを粉末化する工程と、
粉末化した水酸化カルシウムに水を添加して水酸化カルシウムスラリーを調製し、請求項1〜3のいずれか1項に記載の急結剤を調製する工程とを備える、湿式吹付材用急結剤の製造方法。 - 耐火性粉体と、アルミナセメントと、請求項1〜3のいずれか1項に記載の急結剤とを含む、湿式吹付材。
- 耐火性粉体及びアルミナセメントを含む不定形耐火物に水を加え混練して泥しょう物とし、この泥しょう物に、請求項1〜3のいずれか1項に記載の急結剤を添加した湿式吹付材を吹付けて施工する、湿式吹付材の施工方法。
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