JPH03228882A - ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法 - Google Patents
ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法Info
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Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
主に用いられるゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和
物成形体の製造方法に関する。
物成形体は、ゾノトライトの最も大きな特徴である耐熱
性を生かすと共に、高温で利用される場合の保温材、断
熱材、耐火被覆材として、主に建築業界で利用されてい
る。
ム水和物の成形体を製造する方法の主な手段としては、
以下に示す様な方法が採られていた。
加される繊維質物質等の添加材からなるスラリーを型に
流し込んで成形した後、オートクレーブ中でこれを水熱
反応させて成形体を得る方法。
加される繊維質物質等の添加材からなるスラリ−を温水
中で予備反応させる事により、ゲルを生成させ、次いで
、そのゲルを圧縮成形した後、オートクレーブ中でこれ
を水熱反応させて成形体を得る方法。
加される繊維質物質等の添加材からなるスラリーをオー
トクレーブ中で攪拌しながらゾノトライトを水熱合成し
、その後、加圧成形と乾燥により成形体を得る方法。(
特公昭45−25771)二)珪酸質原料、石灰質原料
、水、及び必要に応じて添加される繊維質物質等の添加
材からなる混合粉末に水を加える事の無いまま型枠内に
充填し、加圧せずに成形したものをオートクレーブ中で
水熱反応させて成形体を得る方法。(特公昭6l−25
672) がこれである。
る珪酸カルシウム成形体の製造に際しては、従来、生ケ
ーキの成形性が問題となって来る事から、軽量発泡コン
クリート(ALC)と同様の製造方法でこれを製造する
事は行われて居なかった。
方法に於いて、イ)及び口)に示した製造方法では、嵩
比重の高い成形体のみしか得られず、又、得られた成形
体を高温で加熱した場合の収縮率が従来の他の製造方法
によって得られたゾノトライト系の珪酸カルシウム成形
体よりも大きくなると共に、この成形体の大きな特徴で
ある耐熱性が低下してしまう為好ましくない。
いと壁材や床材の様な用途を目的とした建材としては利
用する事が出来ず、一方、強度を上げる為には多量の繊
維質物質を混入する必要があって、製品の価格や製品の
耐火性といった面がら問題を投げ掛けると共に、更に、
鉄筋等による補強策を採用した場合にはゾノトライト系
の珪酸カルシウム成形体自体の重量が増大して来る事に
なるので好ましくない。
成したゾノトライト結晶の集合体が嵩高なものである為
に、嵩比重0.2程度の成形体しか得られず、繊維質物
質や鉄筋で補強したとしても壁材や床材として使用する
には強度が不足してしまう事から、建築用の材料として
は不向きである。
率を高める為に、長時間の養生処理を施さなければなら
ず、エネルギーコストの面から見て、決して有利な製造
方法であるとはいえず、又、原料をそれ程緻密に成形す
る事が出来ない為、十分な強度を得る事は困難であり、
先に述べたように緻密質物質や鉄筋を用いて補強をすれ
ば、総重量が重くなるばかりでなく、建築構造物に使用
する場合に於いては鉄筋の使用量が増加するので、製品
価格の上昇を招くと共に、施工性にも難点を生じる事に
なる。
、建築用の壁材や床材等に要求される材料強度を保持し
なからゾノトライトの生成率を高める事によって、耐熱
性の一段と優れたゾノトライト系軽量珪酸カルシウム成
形体を経済的にも有利に入手する事を目的とするもので
ある。
石膏とを主原料とし、原料のCa O/ SiO2モル
比が0.8〜1.1であり、石膏が珪酸質原料と生石灰
の合計重量に対して外割で2〜10重量%添加され、生
石灰と、石膏とを生石灰の60〜75%が消化される状
態まで前水和処理した後、原料の全てを混合し、水を加
えてスラリー状とし、更に、金属アルミニウム粉を添加
して後型枠に鋳込み、発泡硬化させた後、室温40゜C
以上、相対湿度50%以下の状態で5〜15時間の乾燥
処理を施し、更に、190〜240℃の温度域にて水蒸
気養生する事により、ゾノトライト系軽量珪酸カルシウ
ム水和物成形体を製造する事を開示するものである。
物成形体の製造は上記の如くして行われるが、本発明に
於いて、珪酸カルシウム原料スラリーを蒸気処理する事
によって得られるゾノトライト系軽量珪酸カルシウムは
、生石灰及び消石灰よりなる石灰質原料と、珪石、珪砂
等の珪酸質原料をオートクレーブ中で水熱反応させる事
によって生成されるものであって、ゾノトライト結晶、
トバモライト結晶、及び、C8Hゲルと呼ばれる非晶質
物質によって構成されている。
トバモライト結晶、及び、C3Hゲルが夫々占める全体
への存在比率によって変化して来るものであって、特に
、耐熱性が要求される場合には、成形体中に占めるゾノ
トライト結晶の存在比率が35%以上である事が肝要と
なる。
Cab/5in2モル比を0.8〜1゜1の範囲に規定
したのは、モル比が0.8未満では蒸気養生を高温度で
長時間処理してもゾノトライトの生成率が全体量の35
%以上に達しないし、モル比が1.1を超えても、目標
とする生成率でのゾノトライト結晶を得る事が出来なく
なる為である。
ない場合には水相処理に伴う発熱現象により、生ケーキ
が崩壊してしまう恐れがある為である。
める際の水相反応速度を遅くして、生石灰の消化率調整
を容易にする為であり、石膏の添加量を2〜10%に規
定したのは、石膏の添加量が2%未満であると、石膏の
添加による効果が十分に発揮されず、また、石膏の添加
量が10%を超えると、生ケーキの硬化性に悪影響を及
ぼす為である。
、生石灰の消化率が60〜75%の範囲を外れると、生
ケーキの成形性に支障を来す為である。
施すが、この場合の生ケーキを保持する乾燥室の室温を
400C以上としたのは、40゜C未満では十分な生ケ
ーキの乾燥が出来ない為であり、相対湿度を50%以下
と規定したのは、相対湿度が50%を超えると、生ケー
キの乾燥速度が遅くなって、製品の生産性を阻害する様
になる為である。
は、乾燥保持時間が5時間未満の場合にはケーキの硬化
度が不十分であり、15時間を超えた場合にはケーキの
表面に亀裂や剥離等の現象が認められる様になると共に
、処理時間が長くなって不経済になる為である。
リートの製造等で一般的に行われて来た様に、原料の混
合されたスラリーを型枠内に鋳込むに際して、スラリー
中にアルミニウム粉末を発泡剤として添加する事によっ
て、型枠内に鋳込んだ後にスラリーに発泡作用を与え、
成形体の嵩比重を0.3〜0.8の範囲に収めて、製品
の軽量化を図る事が出来る。
にて施す様に規定しているが、水蒸気養生処理温度が1
90℃未満になると養生時間が悪戯に長くなって、生産
性の面から問題を生じると共に、240℃を超えた温度
での養生処理ではオートクレーブ内の圧力が高くなり過
ぎてしまう為、設備面での所用経費に問題を生じる一方
、養生時間も極端に短縮する必要性がなく、投資効率が
かえって低くなってしまう為である。
ルシウム水和物成形体に於いて、ゾノトライトの生成率
はゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体全量
の35%以上となる様になっている事が好ましい。
バモライトやC3Hの生成依存量が多くなり過ぎて、目
的とする750℃以上の高温処理に耐える事の出来る製
品を入手する事が困難になって来る為である。
0mgの試料を採取し、室温から1000℃迄を、20
℃/minの昇温速度で加熱しながら試料の減量状態を
測定し、以下に示す数式によりゾノトライトの生成率を
測定した。
迄の加熱減量をAmg、750’Cから800℃に於け
る加熱減量(ゾノトライトの分解による減量)をBmg
とすると、ゾノトライトの生成率Y%は以下の数式にて
示される。
して、SiO2を94.5重量%とAl2O3を1.3
重量%含有する珪石と、CaOを96.9重量%含有す
る生石灰と、純度97.0%の石膏を使用し、これらの
原料を第1表に示した夫々の混合割合で混合し、更に、
固体重量比にして70%の水を加えてスラリーとした後
、原料乾量にして0.07重量%のアルミニウム粉末を
添加したスラリーを、幅400mm、長さ400mm、
高さ150mmの鋳型に流し込み、9時間の発泡硬化処
理を施して得られた生ケーキに対して、220℃にて2
4時間に亘る蒸気養生を施して得た製品のゾノトライト
生成率を測定した結果は、第1表に示した如くであって
、本発明の実施による試料No1〜2は何れもゾノトラ
イトの生成率45%以上を示したのに対し、Ca O/
SiO2のモル比が規定を外れた0、7と1.2を示
した試料No7と試料No3は、夫々、ゾノトライトの
生成率が30%と16%を示すに過ぎず、何れも耐熱性
を満足させるに至らなかった。
を満たして居るものの、消石灰の消化率が55%と本発
明の規定より小さい試料No3は発熱反応の影響により
崩壊したし、逆に、消石灰の消化率が80%と本発明の
規定より大きい試料No6は十分な硬さが得られなかっ
た。
い試料No4も、十分な硬さが得られ無かった。
ケーキを用い、乾燥条件を各種変化させて得た場合の生
ケーキ乾燥硬化後の硬さと、乾燥硬化後の生ケーキを2
20℃にて24時間に亘って蒸気養生して得た後の製品
強度についてを測定した結果は第2表に示された如くで
あり、本発明によった試料No8〜10については、材
料強度が47〜52Kg/Cm”であって、十分な製品
強度が得られたが、相対湿度が57%と規定値を超えた
試料No13と、相対湿度が60%と規定値を超えた試
料No14については、材料強度が32〜38 K g
/ Cm 2であって、十分な製品強度が得られてい
ない。
ーキを用い、乾燥条件を各種変化させて得た場合の生ケ
ーキ乾燥硬化後の硬さと、乾燥硬化後の生ケーキを22
0’Cにて24時間に亘って蒸気養生して得た後の製品
強度についてを測定した結果は第2表に示された如くで
あり、本発明によった試料No11〜12については、
十分な製品強度が得られた。
建築用材として利用される、ゾノトライト系軽重珪酸カ
ルシウム水和物の成形体を容易に製造する事が出来る様
になった。
を施している石灰に対して、アセトンを用いて水和処理
を停止し、水和物を吸引濾過の後、110℃にて1〜2
時間乾燥し、30mgの試料を採取した後、理学型1!
!(株)製の重量分析装置を用い、室温から500℃迄
を20’C/分の昇温速度で加熱し、測定された試料の
減量から、以下の数式にもとすいて算定した。
イトの生成率を大幅に向上させる事が可能となり、材料
強度と耐火度の何れもが高く、嵩比重も0.3〜0.8
と軽量であるにも拘らず、製品の圧縮強度が高く、耐熱
性としても7500Cでの表面加熱処理に耐えられると
共に、取扱いにも優れた建築用材料を安定して供給する
ことが可能になり、建築業界に寄与するところ大なるも
のがある。
Claims (1)
- 珪石、珪砂等の珪酸質原料と、生石灰と、石膏とを主原
料とし、原料のCaO/SiO_2モル比が0.8〜1
.1であり、石膏が珪酸質原料と生石灰の合計重量に対
して外割で2〜10重量%添加され、生石灰と、石膏と
を生石灰の60〜75%が消化される状態まで前水和処
理した後、原料の全てを混合し、水を加えてスラリー状
とし、更に、金属アルミニウム粉を添加して後型枠に鋳
込み、発泡硬化させた後、室温40℃以上、相対湿度5
0%以下の状態で5〜15時間の乾燥処理を施し、更に
、190〜240℃の温度域にて水蒸気養生する事を特
徴とするゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形
体の製造方法。
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JP (1) | JP2875839B2 (ja) |
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- 1990-01-31 JP JP2325190A patent/JP2875839B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN115142116A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-04 | 郑州大学 | 一种纳米硬硅钙石纤维的制备方法 |
CN115142116B (zh) * | 2022-07-12 | 2023-10-20 | 郑州大学 | 一种纳米硬硅钙石纤维的制备方法 |
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