JPH03501720A

JPH03501720A - 結合剤のための活性無機添加剤

Info

Publication number: JPH03501720A
Application number: JP1500475A
Authority: JP
Inventors: レルケ，パベル　パフロビチ; パリムベトフ，ベルキムバイ; ベルネル，フラディミル　フェドロビチ; シナイデル，バレリ　バシリエビチ; バイドゥイセノフ，シャハイダル　セイルベコビチ; ボロジン，レオニード　マトベエビチ; リゾフ，ボリス　グリゴリエビチ; マルコフ，ニコライ　イバノビチ
Original assignee: ガザフスキ　ヒミコ‐テフノロギチェスキ　インスティチュト
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1991-04-18
Also published as: WO1990003344A1; EP0397862A4; EP0397862A1; US5030288A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】明　細　書結合剤のための活性無機添加剤発明の分野本発明は結合剤の製造に関し、そしてより詳しくは、それは結合剤のための活性無機添加剤に関する。

技術的背景ボルトランドセメントタリンカー及び石膏とは別に、活性無機添加剤（この重量画分は５〜６０質量％の割合を占める）の追加の使用を包含するセメントの製造法は、当業界において既知である。セメント中への活性無機添加剤の導入は、その価格の切り下げ及び多くの場合、セメントの構成及び工学的性質（たとえば、セメント硬化動力学、発熱、硬化期間、スルフェートに対する耐性）の改良を可能にする。

人工的及び天然の無機添加剤の両者が、セメント製造において活性無機添加剤として使用され得る。天然の無機添加剤は、珪藻土、トリポリ土、オポカ、メリライト大理石凝集体を包含する。人工の無機添加剤は、高炉スラッジ及びリン酸塩スラッジを包含する。

天然の無機添加物は、ポルトランドセメントの白色度及びその構成及び工学的性質に悪影響を与える低い白色度及び低い水硬性活性を有する。

リン酸塩スラッジ（９２〜９９質量％）及び硫酸ナトリウム（１〜８質量％）の熱処理された混合物（１３５０°〜１４５０℃）である活性無機添加剤は当業界で既知である（ＳＵ、　Ａ、　８９３９２５）。

絶対的なスケールによれば、そのような活性無機添加剤の白色度係数は、天然の無機添加剤の白色度係数よりも相当に高く、そして８９〜９３％に達し、そして１５回の滴定において添加剤により吸収される石灰の量により決定されるこの添加剤の水硬性活性は２２．９〜２３．３ｍｇである。

リン酸塩スラッジ、硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物である、１３５０〜１４５０℃で溶融にゆだねられる活性無機添加剤もまた当業界において既知である。

そのような無機添加剤の使用は、セメントの白色度及び水硬性活性を相当に高めることはできない。

発明の開示本発明は、本発明の活性添加剤に基づいて製造されるセメントの高い白色度及び水硬性活性を確保するであろう、そのような無機活性添加剤を、その構造を改良することによって供給する問題に基づかれている。

本発明を実施するための最良の態様この目的は、本発明に従って粒状リン酸塩スラッジ及びス　′ルフェート含有成分を含んで成る、結合剤のための活性無機添加剤が、前記スルフェート含有成分として、硫酸ナトリウム４７．２〜５７．６質量％、硫酸マグネシウム４０．５〜５１．１質量％、ナトリウムロードナイト１．７０〜１．９０質量％の混合物を含んで成り、そして前記無機添加剤の成分の割合が次の通りであることを特徴とするニリン酸塩スラッグー９４〜９８質量％スルフェート含有混合物−２〜６質量％。

本発明によれば、絶対的スケールによって決定される活性無機添加剤の白色度係数は９６〜１００％であり、そして１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ　（Ｏｆｆ）−の吸収により決定されるその水硬性活性は２４．１４〜２４．９７ｍｇである。

本発明の追加の目的及び利点は、活性無機添加物及びその製造及び使用の例の次の詳細な説明から理解されるであろう。

本発明のセメントのための活性無機添加剤は、粒状リン酸塩スラッジ９４〜９８質量％及びスルフェート含有混合物２〜６質量％の混合物であり、ここで前記スルフェート含有混合物は硫酸ナトリウム（４７，２〜５７．６質量％）、硫酸マグネシウム（４０，５〜５１．１質量％）及びナトリウムロードナイト（１，７〜１．９質量％）を含んで成る。

９２〜９６質量％の量で含まれる無機添加剤の基本成分であるリン酸塩スラッジは、黄色リン光物質の電気熱的生成による生成物であると思われる。

化学組成において、リン酸塩スラッジは通常、酸化珪素３８〜４５質量％、酸化アルミニウム２〜５質量％、酸化鉄０．１〜０．５質量％、酸化カルシウム３８〜５２質量％、酸化マグネシウム２〜５質量％、酸化リン０．５〜３．０質量％、弗素１〜３質量％、酸化マンガン０．１〜０．３質量％、リン化カルシウム、鉄及びマンガン３．０〜５．０質量％から成る。

鉱物学的組成において、粒状スラッジは、ウオラストナイト組成物のガラス相８０〜９５質量％、ウオラストナイト７〜１０質量％、メリライト５〜７質量％、及びオケルマナイト３〜５質量％から成る。結晶化された状態において、リン酸塩スラッジは、ウオラストナイト６０〜７０質量％、メリライト２０〜３０質量％、オケルマナイト１０〜１５質量％及びカスペジン（ｃｕｓｐｅｄ　１ｎｅ）　１０〜２０質量％から成る。

本発明の活性無機添加剤中のスフ１／フ工−ト含有成分は、硫酸ナトリウム４７．２〜５７．６質量％、硫酸マグネシウム４０．５〜５１．１質量％及びナトリウムロードナイト　１．７〜１．９質量％から成る。

活性無機添加剤のために適切な指摘された組成物におけるスルフェート含有成分は、その指摘された成分をブレンドし、モしてニトロン生成からの流出液の中和することによって生成され得る。

本発明で請求される、結合剤のための活性無機添加剤は、溶融されたリン酸塩スラッジ中に前記示されたスルフェート含有成分を導入し、続いてその得られた組成物を混合し、そして水中１２それを導入することによって、又は添加剤の示された成分を混合し、１４００〜１７００℃でその得られた組成物を溶融し、そして続いて、水中にその生成された溶融物を注ぐことによって生成され得る。

スルフェート含有成分に含まれる硫酸ナトリウム及びマグネシウムは、リン酸塩スラッジに存在する硫化鉄及びマンガン及びリン化鉄及びマンガンと反応し、わずかに着色された又は無色の化合物を形成し、それによってスラッジの白色度を高める。

指摘されたレベル以下でのスルフェート含有成分中の硫酸マグネシウム及びナトリウムの低められた含有量に関しては、リン酸塩スラッジ中の上記硫化物及びリン化物との完全な化学反応が生ぜず、それによって所望する効果が得られない。

指摘されたレベル以上でのスルフェート含有成分中の硫酸マグネシウム及びナトリウムの含有量の上昇は、これが白色度係数の上昇を付与しないので、不適切である。

リン酸塩スラッジ中の金属硫化物と反応する、スルフェート含有成分に存在するナトリウムロードナイトは、揮発性のわずかに着色された化合物、すなわち鉄及びマンガンロードナイトを容易に形成する。このスラッジは、わずかに着色された鉄及びマンガンロードナイトの形成によるのみならず、また１４００〜１７００℃の温度で硫酸ナトリウム及びマグネシウムとスラッジ硫化物との反応を触媒するナトリウムロードナイトの能力により一層白色になる。

本発明の活性無機添加剤の水硬性活性の上昇は、ナ）　ＩＪウムロードナイト　アニオンがリン酸塩スラッジにおける珪素−酸素複合体、−３ｉ−０−３ｉ−の分散を引き起こし、それによって、その促進された水和化を導ひく事実により説明される。

６質量％以上の量でのスルフェート含有混合物の使用は、添加物の白色度の追加の上昇が生ぜず、同時に、そのスルフェート含有混合物が得られる添加物の色彩安定性に影響を及ぼすので、不適切であることが実験的に見出された。

スルフェート含有混合物が２質量％以下の量で使用される場合、金属硫化物の十分な酸化は生じない。これとは別に、２質量％以下の量でのスルフェート含有成分の使用は、少量の揮発性で且つわずかに着色された化合物−金属ロードナイトの形成を導びき、それによって、無機添加剤の白色度の足下をもたらす。

本発明によれば、絶対的スケールにより決定された活性無機添加剤の白色度係数は９６〜１００％に達し、そして１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ（叶）２の吸収により決定されたその水硬性活性は２４．１４〜２４．９７ｍｇである。

本発明の活性無機添加剤は、白色の結合剤の品質の上昇及びそれらの製造の費用の足下を可能にする。

例本発明をより理解するために、本発明の特定の例が下記に例示的に与えられる。

例１９８ｋｇの量での粒状リン酸塩スラッグ、及び硫酸す）　ＩＪウム４７．２質量％、硫酸マグネシウム５１．１質量％及びナトリウムロードナイト１．７質量％の混合物であるスルフェート含有成分２ｋｇをブレンドし、そして１４００〜１４７０℃で溶融する。

その得られた溶融物を３０分間放置し、そしてその後、水中に注ぐ。

その結果として得られた活性無機添加剤は、９６％の白色度係数を有した。１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ　（ＯＨ）　２の吸収により決定されたその得られた添加剤の水硬性活性は２４．６■である。

得られた活性無機添加剤（１０質量％）、石膏（５質量％）及び白色ボルトランドセメントタリン力−（８５質量％）に基づいて、結合剤が上記成分の二次粉砕により製造され、そしてそれは９７５　ｋｇｆ／ｃｎｆの圧縮強さを有する（７日間の硬化の後）。

例２例１に記載される条件に類似する条件下で、活性無機添加剤を、粒状リン酸塩スラッグ９６．７８ｋｇ、及び硫酸ナトリウム５７．６質量％、硫酸マグネシウム４０゜５質量％及びすトリウムロードナイト１．９質量％の混合物であるスルフェート含有成分３．２２ｋｇから製造する。その得られた添加物の白色度係数は９６％である。１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ　（ＤＨ）−の吸収により決定されたその製造された添加剤の水硬性活性は２４、７ｒｎｇである。

得られた活性無機添加剤（２０質量％）、白色ボルトランドセメントタリンカー（７５質量％）及び石膏（５質量％）に基づいて、結合剤がそれらの示された成分の二次粉砕により製造され、そしてそれは、９５ｋｇｆ／ｃｏｆの圧縮強さを有する（７日間の硬化の後）。

例３例１に記載される条件に類似する条件下で、活性無機添加剤を、粒状リン酸塩スラッグ９５゜４３ｋｇ　、及び硫酸ナト＋Ｊウム５１．３質量％、硫酸マグネシウム４６．９質量％及びナトリウムロードナイト１．８質量％の混合物であるスルフェート含有成分４゜５７ｋｇから製造する。その得られた添加物の白色度係数は９９％である。１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ（叶）２の吸収により決定されたその製造された添加剤の水硬性活性は２４、９７ｒｎｇである。

得られた活性無機添加剤（３０質量％）、白色ボルトランドセメントタリンカー（６５質量％）及び石膏（５質量％）に基づいて、結合剤がそれらの示された成分の二次粉砕により製造され、そしてそれは、８３０ｋｇｆ／−の圧縮強さを有する（７日間の硬化の後）。

例４例１に記載される混合物に類似する混合物であるスルフェート含有成分５．３１ｋｇを、１４００〜１４７０℃の温度でリン酸塩スラッグ９４．６９ｋｇの溶融物に添加する。

その溶融物を均質化し、そして５〜１０分間放置する。その後、その溶融物を水中に注ぐ。

その得られた添加物の白色度係数は９９％である。１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ　（０）１）　２の吸収により決定されたその製造された添加剤の水硬性活性は２４．９＋ｎｇである。

得られた活性無機添加剤（４０質量％）、白色ボルトランドセメントタリン力− （５５質量％）及び石膏（５質量％）に基づいて、結合剤がそれらの示された成分の二次粉砕により製造され、そしてそれは、７１３ｋｇｆ／ｃｎｆの圧縮強さを有する（７日間の硬化の後）。

例５例１に記載される条件に類似する条件下で、活性無機添加剤を、粒状リン酸塩スラッグ９４ｋｇ及び硫酸ナトリウム５７．６質量％、硫酸マグネシウム４０．５質量％及びすトリウムロードナイト１．９質量％の混合物であるスルフェート含有成分６ｋｇから製造する。

その得られた添加物の白色度係数は１００％である。１５回の滴定の後、石灰溶液からのＣａ　（Ｏ）ｌ）　２の吸収により決定されたその製造された添加剤の水硬性活性は２４．１４ｍｇである。

例３に示される条件に類似する条件下で製造された結合剤の圧縮強さは、８３０ｋｇｆ／ｃｉに達する（７日間の硬化の後）。

産業上の適用性本発明は、セメント、特に、漁礁及び種々の構造物のために使用される白色及び着色されたポルトランドセメント、無機添加剤を有するポルトランドセメント、ポルトランド高炉セメント及び改良された特性を有するスラッグ結合剤の製造に適用されるであろう。

この他に、本発明は、セラミック製品及び特定の特性を有するガラス結晶材料の製造に適用されるであろう。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．粒状ワン酸塩スラッグ及びスルフェート含有成分を含んで成る、結合剤のための活性無機添加剤であって、前記添加剤の示されたスルフェート含有成分が硫酸ナトリウム４７．２〜５７．６質量％、硫酸マグネシウム４０．５〜５１．１質量％、ナトリウムロードナイト１．７０〜１．９０質量％から成る混合物であり、前記無機添加剤の成分の割合が次の通りである：リン酸塩スラッグ　　　９４〜９８質量％スルフェート含有混合物　　　２〜６質量％ことを特徴とする活性無機添加剤。