JPH0131468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建築用不燃材として用いられるスラグ
せつこう系不燃板の製造法に関するものである。 近年、ポルトランドセメント、珪酸カルシウム
などを硬化成分とした無機不燃板と並んで、スラ
グおよびせつこうを硬化成分としたスラグせつこ
う系不燃板が建築用不燃材として多く使用される
ようになつた。 しかしながらスラグせつこう系不燃板は、一般
に初期強度が低くて実用上問題が多く、この対策
として配合原料中に硫酸アルミニウム、アルミン
酸三カルシウムなどの硬化促進剤を混合する方
法、または成形体の高温蒸気養生法などが提案さ
れている。 本発明は、従来公知の方法とは異なる新しい方
法により初期強度の向上を図つたスラグせつこう
系不燃板の製造法を提供することを目的としたも
のである。 すなわち本発明は、スラグ、せつこうおよび水
を主成分とするスラリーより得られる板状体を養
生硬化させるスラグせつこう系不燃板の製造法に
おいて、該スラリーにカルシウムアルミネートト
リサルフエートハイドレート（3CaO・Al₂O₃・
3CaSO₄・31〜32H₂O、以下これをTSHと略す）
をスラグとせつこうの合計量に対して１〜20重量
％の範囲で添加することを要旨とするものであ
る。 一般にスラグせつこう系不燃板は、スラグ、せ
つこうおよび水を主成分とし、これにアルカリ刺
激剤、補強繊維および軽量材などを混合したスラ
リーより製造されるが、本発明はこのようなスラ
リーにスラグせつこう系硬化体中の主要水和物の
一つであるTSHを添加するものである。 本発明で使用されるTSHの合成法には種々の
方法があり限定されるものではないが、例えば次
の方法などがある。 (1) CaSO₄飽和水溶液にCaOを配合し、CO₂の無
い雰囲気で70℃前後に加温撹拌しながらこれに
TSH組成となるようにAl₂（SO₄）₃水溶液を
CaO6モルに対してAl₂（SO₄）₃1モルの割合で
徐々に添加する。 (2) アーウイン系クリンカーを使用し、TSH組
成となるようにアーウイン（3CaO・3Al₂O₃・
CaSO₄）１モルに対しCaO6モル、CaSO₄8モル
の割合で混合し、脱炭酸水中でCO₂の無い雰囲
気で反応させる。 (3) デンカCSA（電気化学工業株式会社市販品、
カルシウムサルホアルミネート系膨張材）に３
〜10倍重量の水を加え、70℃前後に加温撹拌し
水和させる。 これらの方法によつて得られたTSHは、スラ
リー状のまま使用しても良く、また乾燥粉砕して
微粉状で使用しても良い。TSHはスラリー中の
スラグとせつこうの合計量に対して１〜20重量％
の範囲で、好ましくは５〜10重量％の範囲で添加
することが必要である。添加量が１重量％未満で
は効果が少なく、また20重量％を超えるともはや
添加効果が現れない。 一般にポルトランドセメントにおけるTSHは、
急結性化合物である3CaO・Al₂O₃（以下、C₃Aと
略す）と急結を防ぐために配合されるせつこうと
の反応によつて生成する初期水和物であり、せつ
こうの消費とともにモノサルフエートハイドレー
トに変化する。この反応でTSHは、C₃A表面を
覆うためC₃Aの水和速度が大きく抑制され、また
硬化体の短期強度を高め乾燥収縮を減じ、化学的
抵抗性を向上するなどの効果が知られている。ま
たTSHは従来セメントバチルスなどと呼ばれ、
ポルトランドセメント硬化体が可溶性硫酸塩溶液
にさらされると硬化体中のCa（OH）₂やカルシウ
ムシリケート水和物が分解され硫酸塩と反応して
せつこうとなり、未水和のC₃Aやその水和物の
3CaO・Al₂O₃・6H₂O、TSH以外のカルシウムア
ルミネート水和物などと反応してTSHが生成し、
その生長圧により水和物層間が押し広げられて膨
張し崩壊に至るといわれている。このようにポル
トランドセメントにおけるTSHの生成はC₃Aの
功罪とともに語られることが多く、スラグせつこ
う系セメントでの役割とは大きく違う。 スラグせつこう系セメントにおけるTSHは、
ガラス状スラグに溶けこんでいるCaO、Al₂O₃な
どの溶出に伴つて生成され、スラグ粒子がSiO₂
リツチなゲル層に覆われるのを防ぎカルシウムシ
リケート水和物の生成を可能にするといわれてい
る。スラグせつこう系セメントの硬化の主要な担
い手はこのカルシウムシリケート水和物である
が、TSHの生成量も多いためその繊維状結晶の
からみで曲げ強度を大きくするといわれている。
従来公知の硬化促進剤は、このTSHの役割に着
目してスラグせつこう系セメントに配合され、ス
ラグの反応に先立つて硬化促進剤の反応によつて
TSHが生成し、相乗的にスラグからのCaO、
Al₂O₃などの溶出を促進してTSHの生長を促すも
のであり、TSHを液相反応、固相−液相反応に
より生成させるものが選ばれている。 本発明は、これらの方法とは添加剤の添加方法
およびその作用を異にするものである。 すなわち本発明は、原料スラリー中にあらかじ
め合成したTSHが添加することを特徴とするが、
添加されたTSHが結晶核となつてスラグより溶
出したCaO、Al₂O₃とCaSO₄の反応によるTSH結
晶の生長を容易ならしめ、またそれに伴う液相中
のCaO、Al₂O₃の濃度低下によつてスラグの反応
が相乗的に促進され、水和がより速やかに進むこ
とによる硬化促進効果があるものと考えられる。 本発明の不燃板を構成する主原料はスラグとせ
つこうであるが、スラグ高炉水砕スラグで3000
cm²／ｇ以上の比表面積を有しガラス率の高いもの
が好ましい。せつこうは二水せつこう、半水せつ
こう、不溶性無水せつこうのいづれでも良く、工
業的には排煙脱硫せつこう、リン酸せつこう、そ
の他副産せつこう、および天然せつこうなどが使
用できる。スラリー中のスラグとせつこうの割合
は重量比として５：５ないし９：１、好ましくは
７：３ないし８：２の範囲で選ぶことが望まし
い。アルカリ刺激剤としては、Ca（OH）₂、セメ
ント類、NaOH、KOHなどが使用され、その添
加量は主原料に対して0.5〜５重量％である。補
強繊維としては、パルプ、麻、ビニロン繊維、ポ
リプロピレン繊維、カーボン繊維などの有機質繊
維、石綿、ガラス繊維、ロツクウールなどの無機
質繊維が使用され、添加量は主原料に対して５〜
30重量％、好ましくは５〜20重量％である。また
軽量材としては、発泡スチレン、発泡ウレタンな
どの有機質軽量材、パーライト、ラジオライト、
シラスバルーンなどの無機質軽量材が使用され、
添加量は主原料に対して１〜25重量％、好ましく
は４〜15重量％である。 TSHを添加されたスラリーは、一体成形、押
出成形、抄造成形など公知の成形方法によつて所
望の板状体に成形され、養生硬化される。養生法
としては自然養生、湿潤加温養生、蒸気養生など
があるが、湿潤加温養生が最も有効である。 かくして得られたスラグせつこう系不燃板は、
原料スラリーに添加したTSHの作用により初期
強度に優れ、建築用不燃材として極めて有用であ
る。 次に、本発明を実施例、比較例により具体的に
説明するが、以下における部および％表示はすべ
て重量基準による。 実施例 １〜３ 高炉水砕スラグ50部、二水せつこう50部、消石
灰１部、石綿５部、パルプ５部、パーライト５部
よりなる混合物に水を加えてスラリーとした。こ
のスラリーに対し合成したTSHを次表に示す量
だけそれぞれ添加し、得られたスラリー（固形分
濃度20％）をシートマシンによつて成形し板状体
とした。板状体を湿潤加温養生後乾燥して厚み６
mmの不燃板を得た。 比較例 １ TSHの添加を止め、その他は実施例１〜３と
同様にして同厚みの不燃板を得た。 実施例 ４〜６ 高炉水砕スラグ80部、二水せつこう20部、その
他成分の配合を実施例１〜３と同じとしたスラリ
ーに対して合成TSHを次表に示す量だけそれぞ
れ添加し、同様の方法で厚み６mmの不燃板を得
た。 比較例 ２ TSHの添加を止め、その他は実施例４〜６と
同様にして同厚みの不燃板を得た。 以上の実施例および比較例で得られた不燃板に
ついて、乾燥後直ちに曲げ強度試験（JIS
A1408、５号試験体）を行い、その結果を次表に
併せて示した。表より明らかなように、実施例で
得られた不燃板は何れも曲げ強度が優れている。 【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スラグ、せつこうおよび水を主成分とするス
   ラリーより得られる板状体を養生硬化させるスラ
   グせつこう系不燃板の製造法において、該スラリ
   ーにカルシウムアルミネートトリサルフエートハ
   イドレートをスラグとせつこうの合計量に対して
   １〜20重量％の範囲で添加することを特徴とする
   スラグせつこう系不燃板の製造法。