JPH0138067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火性建築材料等として種々の用途に
用いられる石炭灰硬化体製ボードの製造方法に関
するものである。 火力発電所等において排出される石炭灰の有効
利用を目的として、石炭灰を生石灰または消石灰
と混合して用いることにより、建築材料としての
硬化物を造る試みが従来行われたが、従来法によ
る場合、実用上充分な強度及び耐火性（難燃性）
を有する硬化物が得られなかつた。 本発明者らは、石炭灰を主原料として、より実
用性の高い土木建築材料を得るべく種々検討した
結果、石炭灰を先ず硫酸で処理し、次いで更に炭
酸カルシウムで処理した後、水硬性物質及び水を
混合し、この混合物を成形し養生させると、土木
建築材料として充分な強度及び耐火性（難燃性）
を有する硬化体が得られることを知見し、本発明
に到達した。 即ち、本発明は、石炭灰100重量部に硫酸又は
（及び）塩酸を加え反応させた後これに更に炭酸
カルシウム１〜10重量部を加えて反応させ、この
ようにして得られる反応物質に、セメント、スラ
グ、石膏、消石灰、生石灰等の水硬性物質10〜
100重量部及び水100〜3000重量部を混合し、しか
る後この混合物を成形し養生することを特徴とす
る石炭灰硬化体製ボードの製造方法を提供するも
のである。 以下、本発明の石炭灰硬化体の製造方法を、そ
の実施態様に基づいて詳述する。 本発明の実施に際しては、先ず石炭灰に硫酸又
は（及び）塩酸、好ましくは硫酸を加えそれらを
反応させる。この反応は、石炭灰と硫酸又は（及
び）塩酸を、室温又は70〜90℃の加温下に10〜20
分間撹拌混合して行うのが好ましい。 硫酸を用いる場合には、濃度５〜50％ものが好
ましく、その好ましい使用量は、濃度20％のもの
として石炭灰100重量部に対して５〜50重量部で
ある。この反応により、石炭灰は分解され、成分
中の一酸化珪素、酸化アルミニウム等が活性化す
ると同時に、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウ
ム、硫酸カリウム、塩化カルシウム、塩化アルミ
ニウム、塩化カリウム等が生成する。 次に、石炭灰に硫酸又は（及び）塩酸を反応さ
せて得られる反応物質に炭酸カルシウムを加えて
それらを反応させる。この炭酸カルシウムの好ま
しい混合量は耐火性建築材料として充分な強度を
得る上で石炭灰100重量部に対して１〜10重量部
であり、炭酸カルシウムの混合は、室温又は70〜
90℃の加温下に10分〜20分間撹拌混合して行うの
が好ましい。 次に、上述の如き工程を経て得られる反応物質
に、水硬性物質及び水を混合する。この混合は、
上記反応物質と水硬性物質と水とが均一に混合す
るまで行う。混合する水硬性物質としては、セメ
ント、スラグ、石膏、消石灰、生石灰等が挙げら
れる。又、水硬性物質及び水の好ましい混合量
は、それぞれ石炭灰100重量部に対して10〜100重
量部及び100〜3000重量部である。 上述の如く、石炭灰に硫酸又は（及び）塩酸を
加え反応させた後これに炭酸カルシウムを加えて
反応させて得られる反応物質に、水硬性物質とし
て例えばスラグを混合すると、石炭灰中の二酸化
珪素、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、スラ
グ中の酸化カルシウムとが反応し、エトリンジヤ
イト結晶が生成すると共にトバモライト結晶が生
成し、著しく強度が発現する。 尚、炭酸カルシウムを加えて反応させて得られ
る反応物質、水硬性物質及び水を混合するに際し
ては、パルプ、石綿、合成繊維、無機質繊維、軽
量骨材（パーライト、バルーン等）を石炭灰100
重量部に対して、１〜10重量部加えることができ
る。又、砂、砂利等を混合しても良く、その好ま
しい混合量は石炭灰100重量部に対して500〜2000
重量部である。更に又、無機系又は有機系の起泡
剤を適宜混合しても良い。 また、炭酸カルシウムを加えて反応させて得ら
れる反応物質は、そのまま水硬性物質及び水と混
合する他に、この混合に先立つて、乾燥により水
分を発散させた後、150メツシユ前後に粉砕し粉
砕物としてから、混合することもできる。更に、
上記反応物質にスラグを加えて更に反応させた
後、該反応物質を、上記と同様にして粉砕物とし
たものを用いることにより一層硬度の高い硬化体
を得ることができる。この場合のスラグの使用量
は、石炭灰100重量部に対して１〜20重量部程度
が好ましい。 このように、混合前に粉砕物とすることによ
り、本発明の方法を連続的に行わずに、予め粉砕
物のみを造つて置き、この粉砕物を、成形時に水
硬性物質及び水と混合することが可能となる。 本発明においては、上述の如くして得られる混
合物を、次いで、成形し養生して石炭灰硬化体製
ボードを得る。 混合物のボードへの成形は、長網及び丸網式抄
造方法、押し出し成形方法、プレス加圧成形方
法、流し込み成形方法等の任意の成形方法により
実施すれば良い。 又、成形したボードの養生は、常温養生又は常
圧蒸気養生、高圧蒸気養生により実施する。養生
時間は、65〜70℃で12時間前後である。 叙上の如く、本発明の石炭灰硬化体製ボードの
製造方法は、石炭灰を、硫酸又は（及び）塩酸で
処理し更に炭酸カルシウムで処理した後、水硬性
物質及び水を混合し成形して養生することによ
り、石炭灰硬化体製ボードを得るものである。こ
のようにして得られた本発明による石炭灰硬化体
製ボードは、石炭灰を硫酸又は塩酸と反応させる
ことにより、石炭灰中のアルミナ、シリカが溶出
し、更に炭酸カルシウムと反応させることによ
り、エトリンジヤイト（ettrun−gite）が生成
し、このエトリンジヤイトが、セメント、スラグ
等の水硬性物質との混合によつて生成するトバモ
ライト結晶中の空隙間埋めるため、強度が向上
し、且つ耐火性も（難燃性）向上したもので土木
建築材料として種々の用途に用いることができ
る。 尚、本発明において、上記の如く、石炭灰を硫
酸又は塩酸で処理しない場合には、目的とする強
度及び耐火性を有する石炭灰硬化体製ボードは得
られず、また、上記処理の後に更に炭酸カルシウ
ムによる処理をしない場合にも目的とする石炭灰
硬化体製ボードは得られない。 以下に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 石炭灰100重量部に硫酸５重量部を加え20℃下
に20分間撹拌混合した後、更に炭酸カルシウム３
重量部を加えて20℃下に20分間撹拌混合し、この
ようにして得られる反応物質に、水2000重量部、
水硬性物質としてスラグ50重量部、及び繊維質と
して石綿10重量部、パルプ５重量部を充分に撹拌
混合し、しかる後この混合物を丸網式抄造機によ
り成形し、60℃で15時間蒸気養生して910mm×
1820mm×５mmの本発明に係る石炭灰硬化体製ボー
ドを得た。 実施例 ２ 実施例１において、硫酸の使用量を４重量部と
し、水硬性物質及びその使用量をスラグ40重量部
とした以外は、実施例１と同様にして本発明に係
る石炭灰硬化体製ボードを得た。 実施例 ３ 実施例１において、水硬性物質及びその使用量
をスラグ12重量部、セメント20重量部とした以外
は、実施例１と同様にして本発明に係る石炭灰硬
化体製ボードを得た。 実施例 ４ 実施例１において、水硬性物質及びその使用量
を消石灰５重量部とした以外は、実施例１と同様
にして本発明に係る石炭灰硬化体製ボードを得
た。 実施例 ５ 実施例１において、水硬性物質及びその使用量
を消石灰15重量部を用いた以外は、実施例１と同
様にして本発明に係る石炭灰硬化体製ボードを得
た。 実施例 ６ 石炭灰100重量部に硫酸５重量部を加え20℃下
に20分間撹拌混合した後、更に炭酸カルシウム３
重量部を加えて20℃下に20分間撹拌混合し、この
ようにして得られる反応物質に、水2000重量部及
び水硬性物質としてスラグ50重量部を充分に撹拌
混合し、しかる後この混合物を成形し、60℃で15
時間蒸気養生して910×1820×５mmの本発明に係
る石炭灰硬化体製ボードを得た。 上記実施例１〜６で得られた石炭灰硬化体製ボ
ードの圧縮強度（Kg／cm²）及び曲げ強さ（Kg／
cm²）は下表の通りであつた。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭灰100重量部に硫酸又は（及び）塩酸を
   加え反応させた後これに更に炭酸カルシウム１〜
   10重量部を加えて反応させ、このようにして得ら
   れる反応物質に、セメント、スラグ、石膏、消石
   灰、生石灰等の水硬性物質10〜100重量部及び水
   100〜3000重量部を混合し、しかる後この混合物
   を成形し養生することを特徴とする石炭灰硬化体
   製ボードの製造方法。 ２ 上記反応物質が、スラグを加えられ更に反応
   させて得られることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の石炭灰硬化体製ボードの製造方法。 ３ 上記水硬性物質及び上記水を混合するに先立
   つて、上記反応物質を、乾燥、粉砕することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   石炭灰硬化体製ボードの製造方法。