JPH04214059A - Production of hardened body of cement - Google Patents

Production of hardened body of cement

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JPH04214059A
JPH04214059A JP3019591A JP3019591A JPH04214059A JP H04214059 A JPH04214059 A JP H04214059A JP 3019591 A JP3019591 A JP 3019591A JP 3019591 A JP3019591 A JP 3019591A JP H04214059 A JPH04214059 A JP H04214059A
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water
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powder
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高木 茂栄
Norio Yokota
横田 紀男
Shohei Sato
昌平 佐藤
Toshihiro Nishi
西 寿比呂
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Sumitomo Cement Co Ltd
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Sumitomo Cement Co Ltd
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

PURPOSE:To offer a precast concrete having high bending strength and excellent in flame resistance, water resistance, etc. CONSTITUTION:Fine aggregate, filler, etc., are arbitrarily added in addition to 1-20 pts.wt. of water dispersive polymer and 5-25 pts.wt. of water, to 100 pts.wt. of powder prepared by arbitrarily mixing hydraulic compound with gamma-C2S, then these are kneaded, and the resulting cement composition is molded and is the treated at 40-180 deg.C at 20-70% relative humidity and/or under 5-15atm to undergo hardening, by which a precast concrete is produced. If the above- mentioned kneaded cement composition is hermetically sealed in this stage, it can be preserved in a state without losing its plasticity over several months.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はセメント硬化体の製造方
法に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a hardened cement body.

【0002】0002

【従来の技術】セメント組成物を硬化して得られるセメ
ント製品の曲げ強度は必ずしも高くない。慣用的な粒子
寸法および水/セメント比の水硬性セメント組成物を硬
化して得られる製品の曲げ強度は5〜10MPa 程度
である。セメント組成物に繊維物質を含ませることによ
ってセメント製品の曲げ強度を高めうることが知られて
いるが、その曲げ強度が 40MPaを越えることは稀
であり、しかもセメント組成物の成形性が悪くなる。そ
のほか、セメント製品の気孔の寸法および割合を規定し
たり、セメント組成物の粘性条件を規定するなどによっ
てセメント製品の曲げ強度を高めることが提案されてい
る。しかしながら、これらの提案に係る曲げ強度を改善
したセメント製品は耐燃性(耐熱性、耐火性)、耐水性
等において難点があり、実用化には問題がある。又、こ
れらのセメント製品は主としてポルトランドセメントそ
の他の水硬性セメントを用いているために製品が灰色を
しており、外観上の問題もある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Cement products obtained by curing cement compositions do not necessarily have high bending strength. The flexural strength of products obtained by curing hydraulic cement compositions of conventional particle sizes and water/cement ratios is on the order of 5-10 MPa. It is known that the flexural strength of cement products can be increased by including fibrous substances in cement compositions, but the flexural strength rarely exceeds 40 MPa, and moreover, the formability of the cement composition deteriorates. . In addition, it has been proposed to increase the bending strength of cement products by regulating the size and proportion of pores in cement products, by regulating the viscosity conditions of cement compositions, etc. However, the cement products with improved bending strength according to these proposals have drawbacks in flame resistance (heat resistance, fire resistance), water resistance, etc., and there are problems in putting them into practical use. Furthermore, since these cement products mainly use portland cement or other hydraulic cement, the products are gray in color and have problems in appearance.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の如き
従来技術に鑑み、高曲げ強度を有し、かつ耐燃性、耐水
性等に優れたセメント製品の製造方法を提供することを
目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] In view of the above-mentioned prior art, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing cement products that have high bending strength and are excellent in flame resistance, water resistance, etc. do.

【0004】0004

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、γ−C2S に任意に水硬性化合物を
混合した粉末 100重量部に対して、水分散性重合体
1〜20重量部、水5〜25重量部に加えて、任意に細
骨材、充填材等を添加し、混練したセメント組成物を、
成形した後、相対湿度20〜70%または(および)5
〜15気圧の下、40〜180℃の温度で処理し、硬化
せしめてセメント製品を製造する。上記で混練したセメ
ント組成物はその段階で密封すれば数ケ月にわたって可
塑性を失なわないまま保存することが可能である。従っ
て、上記セメント組成物をそのまま製品素材としてある
いは成形した半製品として密封保存し、後に開封し、上
記のように熱処理して硬化せしめ、セメント製品とする
ことができる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the present invention, 1 to 20 parts by weight of a water-dispersible polymer is added to 100 parts by weight of a powder prepared by mixing γ-C2S with an optional hydraulic compound. In addition to 5 to 25 parts by weight of water, a cement composition is prepared by adding fine aggregate, filler, etc., and kneading the mixture.
After molding, relative humidity 20-70% or (and) 5
It is treated and hardened at temperatures of 40 to 180°C under ~15 atmospheres to produce cement products. If the cement composition kneaded above is sealed at that stage, it can be stored for several months without losing its plasticity. Therefore, the above-mentioned cement composition can be sealed and stored as a product material as it is or as a molded semi-finished product, later opened, and heat-treated and hardened as described above to produce a cement product.

【0005】本発明ではセメント粒子としてγ−C2S
 を用いる。従来、γ−C2S は通常水硬性を示さな
いのでセメント構成化合物としてはできるだけ含まない
ことが好ましいとされてきた。しかし、本発明者らは、
驚くべきことに、γ−C2S 粉末に水分散性重合体お
よび水を添加して混練し、低湿または高圧の条件下で熱
処理して得たセメント硬化体が、高曲げ強度その他の優
れた特性を示す画期的な製品であることを見い出し、本
発明を為すに至った。
In the present invention, γ-C2S is used as cement particles.
Use. Conventionally, since γ-C2S usually does not exhibit hydraulic properties, it has been thought that it is preferable to include it as little as possible as a cement constituent compound. However, the inventors
Surprisingly, a hardened cement obtained by adding a water-dispersible polymer and water to γ-C2S powder, kneading it, and heat-treating it under conditions of low humidity or high pressure has high bending strength and other excellent properties. The present inventors have discovered that this is an epoch-making product that shows the characteristics of the invention, and have come up with the present invention.

【0006】この硬化体の特徴としては、γ−C2S 
の初期水和物であるトベルモライト類似水和生成物(C
SH) ゲルの極微量が硬化体のマトリックスを形成し
ていることならびにそれが重合体によって安定化されて
いることから、高曲げ強度を含む優れた機械的強度に加
えて、耐水性が大きく、また透水性は小さく、更には耐
熱性、防火性などにおいて優れ、かつ変形が少ない、等
の特徴を挙げることができる。図1は本発明に依る硬化
体の内部組織を説明する図であるが、未水和のγ−C2
S 粒子1と充填物2の間をCSHゲルと重合体の混合
物がマトリックス3として埋めている。これに対して、
図2は、従来のポルトランドセメント硬化体の内部組織
を示す図であるが、表面を内部水和物4で包囲された未
水和物5、外部水和物6、水酸化カルシウム7などの粒
子が結合して組織を形成している。
[0006] The characteristics of this cured product are that γ-C2S
tobermolite-like hydration product (C
SH) Because a very small amount of gel forms the matrix of the cured product and it is stabilized by the polymer, it has excellent mechanical strength including high bending strength, as well as high water resistance. Further, it has characteristics such as low water permeability, excellent heat resistance and fire resistance, and little deformation. FIG. 1 is a diagram illustrating the internal structure of the cured product according to the present invention.
A mixture of CSH gel and polymer fills the space between the S particles 1 and the filler 2 as a matrix 3. On the contrary,
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of a conventional hardened Portland cement body, in which particles such as unhydrated material 5, external hydrated material 6, calcium hydroxide 7, etc., whose surfaces are surrounded by internal hydrated material 4 are shown. are combined to form tissues.

【0007】本発明は、γ−C2S を用いそれを特定
条件下で水和させて硬化体を得ることを特徴とし、前述
の利点はγ−C2S を用いることによって達成される
ものである。しかし、任意に、水硬性化合物を混入して
もよい。 水硬性化合物を混合する場合、その混合割合は特に限定
されないが、一般的には、γ−C2S との合計重量の
内割で40%以下とする。水硬性化合物としては、普通
にはいわゆる水硬性セメントを混合すればよく、例えば
、ポルトランドセメント、混合ポルトランドセメント(
高炉セメント、フライフッシュセメント、シリカセメン
トなど)、アルミナセメント、水硬性石灰、ローマンセ
メント、天然セメント、混合石灰セメント(スラグセメ
ント、火山灰セメントなど)などがある。又、早強セメ
ント、超速硬セメントあるいはオイルウェルセメントな
どもよい。特に、アルミナセメントはそれ自体高曲げ強
度の硬化体を与えることが知られており、これの混合は
好ましい。
The present invention is characterized in that a cured product is obtained by using γ-C2S and hydrating it under specific conditions, and the above-mentioned advantages are achieved by using γ-C2S. However, hydraulic compounds may optionally be incorporated. When a hydraulic compound is mixed, the mixing ratio is not particularly limited, but is generally 40% or less of the total weight with γ-C2S. As a hydraulic compound, it is usually sufficient to mix so-called hydraulic cement, for example, portland cement, mixed portland cement (
Blast furnace cement, flyfish cement, silica cement, etc.), alumina cement, hydraulic lime, Roman cement, natural cement, and mixed lime cement (slag cement, volcanic ash cement, etc.). Also, early-strengthening cement, super-fast-hardening cement, oil well cement, etc. may be used. In particular, alumina cement itself is known to provide a hardened product with high bending strength, and mixing of alumina cement is preferred.

【0008】本件のセメント組成物には水分散性重合体
即ち水に分散性の重合体を添加して、成形あるいは加工
に際してγ−C2S 等の粒子に潤滑または分散作用な
らびに可塑性を与える。水分散性重合体としては、例え
ば、酢酸ビニルの重合体および共重合体;アクリルアミ
ドやメタクリルアミドの重合体および共重合体などのア
ミド置換重合体;ヒドロキシプロピルメチルセルロース
、オキシプロピルメチルセルロースなどの非イオン系の
アルキルまたはヒドロキシアルキル・セルロースエステ
ル;ポリエチレンオキシドなどのポリアルキレンオキシ
ド誘導体;ポリアルコキシ誘導体;リグノスルフォネー
トおよびスルフォン化ナフタレン塩などのスルフォン基
含有重合体;などがあり、単独でまたは混合して使用す
る。 水分散性重合体はγ−C2S と任意な水硬性化合物よ
りなる粉末 100重量部に対して1〜20重量部、好
ましくは1〜5重量部添加する。
A water-dispersible polymer is added to the cement composition of the present invention to provide a lubricating or dispersing effect and plasticity to particles such as γ-C2S during molding or processing. Water-dispersible polymers include, for example, vinyl acetate polymers and copolymers; amide-substituted polymers such as acrylamide and methacrylamide polymers and copolymers; nonionic polymers such as hydroxypropyl methyl cellulose and oxypropyl methyl cellulose. alkyl or hydroxyalkyl cellulose esters; polyalkylene oxide derivatives such as polyethylene oxide; polyalkoxy derivatives; sulfone group-containing polymers such as lignosulfonate and sulfonated naphthalene salts; do. The water-dispersible polymer is added in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the powder consisting of γ-C2S and an arbitrary hydraulic compound.

【0009】本件のセメント組成物には、任意に、細骨
材、充填材等を添加してもよい。これらは粒径1mm以
下であることが好ましい。例えば、砂、石英砂、および
微細無定形シリカなどのシリカ、チタニア、カンラン石
、スレート粉末、フライアッシュ、スラグ、石膏等があ
る。又、本件によるセメント製品は繊維を混入すること
なく高い曲げ強度を達成するものであるが、繊維の混入
を排除するものではない。更に、本件のセメント組成物
に顔料を添加することができる。本発明によるセメント
硬化体はγ−C2S 粉末が白色であることから美感的
に優れた白色であり、従ってまた、顔料を添加して鮮明
な着色を得ることが容易であるという利点を有している
[0009] Fine aggregate, filler, etc. may be optionally added to the cement composition of the present invention. It is preferable that these particles have a particle size of 1 mm or less. Examples include sand, quartz sand, and silica such as fine amorphous silica, titania, olivine, slate powder, fly ash, slag, gypsum, and the like. Further, although the cement product according to the present invention achieves high bending strength without incorporating fibers, it does not exclude the inclusion of fibers. Furthermore, pigments can be added to the present cement compositions. The hardened cement product according to the present invention has an aesthetically superior white color because the γ-C2S powder is white, and therefore also has the advantage that it is easy to add pigments to obtain clear coloring. There is.

【0010】本件のセメント組成物を混練するに当って
は、γ−C2S と任意に水硬性化合物よりなる粉末 
100重量部に対して水を5〜25重量部、好ましくは
7〜15重量部添加するにとどめ、その混水量は極めて
少なくする。 これはセメントの水和速度を制限する一方、水空間空隙
を小さくすることによって高密度を保ちかつ全体の空隙
を少なくするためである。このように混水量が極めて少
ない組成物を均一に混練するためには、2本スクリュー
のニーダや2本ロールミル等を単独で用いあるいは併用
して高剪断力の下で混練するとよい。
[0010] When kneading the cement composition of the present invention, a powder consisting of γ-C2S and optionally a hydraulic compound is used.
Only 5 to 25 parts by weight, preferably 7 to 15 parts by weight of water is added per 100 parts by weight, and the amount of water mixed is extremely small. This is to limit the hydration rate of the cement while keeping the density high and reducing the total voids by reducing the water space voids. In order to uniformly knead such a composition with a very small amount of mixed water, it is preferable to knead it under high shear force using a two-screw kneader, a two-roll mill, etc., alone or in combination.

【0011】混練したセメント組成物は押出成形、ロー
ル成形(シート状)、加圧成形(異形状、ロッド状、円
錐形など)等の成形をした後機械加工(切削等)して各
様の部品形状の半製品とする。前述したように、本件の
セメント組成物は、混練後あるいは成形された半製品の
段階で密封すれば可塑性を保有したまま保存することが
できる。こうして、成形された半製品あるいは密封保存
後開封された半製品は相対湿度20〜70好ましくは2
0〜60%の低湿あるいは(および)5〜15好ましく
は5〜10気圧の高圧の下において、約40〜 180
℃好ましくは80〜 150℃の温度で処理し、硬化せ
しめる。このような養生によって普通の条件下では水硬
性を示さないγ−C2S 粉末のセメント組成物を硬化
することができる。
The kneaded cement composition is formed by extrusion molding, roll molding (sheet form), pressure molding (irregular shape, rod shape, conical shape, etc.), and then machined (cutting, etc.) to form various shapes. It is a semi-finished product in the shape of a part. As mentioned above, the cement composition of the present invention can be stored while retaining its plasticity by sealing it after kneading or at the stage of a molded semi-finished product. In this way, the molded semi-finished product or the semi-finished product opened after hermetically sealed storage has a relative humidity of 20 to 70, preferably 2.
Under low humidity of 0 to 60% or/and high pressure of 5 to 15 atmospheres, preferably 5 to 10 atmospheres, approximately 40 to 180
It is cured by treatment at a temperature of preferably 80 to 150°C. By such curing, it is possible to harden the cement composition of γ-C2S powder, which does not exhibit hydraulic properties under normal conditions.

【0012】尚、セメント製品の曲げ強度を改良するた
めに、セメント製品の気孔を調整することは本発明のセ
メント製品においても有効である(特開昭56−144
65号公報参照)。例えば、製品の全容積の2%あるい
は0.5%以下が最大寸法 100μm、または50μ
m、または15μmを越える気孔によって占められるよ
うにする。一般的に、相対的に大寸法気孔の割合が小さ
くなるほどセメント製品の強度は大きくなる。こうした
緻密な製品を得ることは粒子の粒度分布を調整すること
によってできる。 特に多重モード分布すなわち粒度分布曲線におけるピー
クが複数存在するように粒度配合を調整することは有利
である。例えば、二モード分布として、(a)粒径60
〜 110μmを50wt%以上、好ましくは70〜9
0wt%、(b)粒径1〜10μmを5wt%以上、好
ましくは10〜30wt%、および(c)上記粒径以外
を20wt%以下、好ましくは10wt%以下、更に好
ましくは5wt%以下の配合は好適とされる。これ以外
の二重モード分布、あるいは三重モード分布等を利用し
て好ましい気孔の製品を達成することができる。又、単
モード分布でもよいことは勿論である。 一般的に、本発明に用いるγ−C2S は容易に微粉末
化するので、より緻密な製品を調製するのも容易である
[0012] In order to improve the bending strength of the cement product, it is also effective to adjust the pores of the cement product in the cement product of the present invention (Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-144
(See Publication No. 65). For example, 2% or 0.5% of the total volume of the product has a maximum dimension of 100 μm or 50 μm.
m, or occupied by pores larger than 15 μm. Generally, the smaller the proportion of relatively large pores, the greater the strength of the cement product. Obtaining such a dense product is possible by adjusting the size distribution of the particles. In particular, it is advantageous to adjust the particle size formulation so that there is a multimodal distribution, ie a plurality of peaks in the particle size distribution curve. For example, as a bimodal distribution, (a) particle size 60
~ 110 μm at 50 wt% or more, preferably 70 to 9
(b) 5 wt% or more, preferably 10 to 30 wt% of particles with a particle size of 1 to 10 μm, and (c) 20 wt% or less of particle sizes other than the above, preferably 10 wt% or less, more preferably 5 wt% or less is considered suitable. Other dual-mode distributions, triple-mode distributions, etc. can be used to achieve desirable porosity products. Of course, a single mode distribution may also be used. In general, the γ-C2S used in the present invention is easily pulverized, so it is easy to prepare more dense products.

【0013】セメント組成物の成分の選択に当って、毛
管レオメータ試験を行ない、剪断速度の増大に対して剪
断応力が一定以上増大するものを選択することも有効で
ある(特開昭57−129853号公報参照)。例えば
、試験用組成物を毛管レオメーター中に押出し、その際
、試験用組成物の剪断速度を0.1〜5/秒の範囲内の
剪断速度において10倍に増大させた場合に、試験用組
成物の剪断応力が少なくとも25%増大するように、組
成物の成分および組成を選択することによって曲げ強度
を増大させることができる。このような曲げ強度増大手
法は、本来、普通の水硬性セメント硬化体について提案
されたものであるが、本発明のセメント製品に応用する
ことによって、本発明による硬化体の曲げ強度を飛躍的
に高めることが可能である。本発明者らは200MPa
程度は可能であると考えている。同様に、高ヤング係数
を達成する手法も提案されている。
[0013] When selecting the components of the cement composition, it is also effective to conduct a capillary rheometer test and select those whose shear stress increases by more than a certain level as the shear rate increases (Japanese Patent Laid-Open No. 129853/1983). (see publication). For example, if a test composition is extruded into a capillary rheometer and the shear rate of the test composition is increased by a factor of 10 at a shear rate in the range of 0.1 to 5/sec, Flexural strength can be increased by selecting the components and composition of the composition such that the shear stress of the composition is increased by at least 25%. This method of increasing bending strength was originally proposed for ordinary hydraulic hardened cement products, but by applying it to the cement products of the present invention, the bending strength of the hardened products of the present invention can be dramatically increased. It is possible to increase The present inventors
I think it is possible to some extent. Similarly, methods for achieving high Young's modulus have also been proposed.

【0014】次に、本発明のセメント製品に使用するγ
−C2S 粉末は、純度99wt%以上の酸化カルシウ
ム系、水酸化カルシウム系および(または)炭酸カルシ
ウム系粉末と、純度99wt%以上の酸化珪素系の粉末
とを CaO/SiO2のモル比が1.90〜2.05
、好ましくは1.98になるように混合し、1000〜
1500℃、好ましくは1400℃の温度で焼成し、室
温まで徐冷して製造することができる。上記の CaO
源およびSiO2源は焼成条件下でそれぞれ CaOお
よびSiO2に成るような化合物または組成物であり、
その化合物または組成物の純度はどちらも99wt%以
上のものである。両者とも、下記の如く、特定成分を一
定量以上含有してはならない。
Next, γ used in the cement product of the present invention
-C2S powder is made of calcium oxide, calcium hydroxide, and/or calcium carbonate powder with a purity of 99 wt% or more, and silicon oxide powder with a purity of 99 wt% or more, and the molar ratio of CaO/SiO2 is 1.90. ~2.05
, preferably 1.98, 1000~
It can be produced by firing at a temperature of 1500°C, preferably 1400°C, and slowly cooling to room temperature. The above CaO
source and SiO2 source are compounds or compositions that become CaO and SiO2, respectively, under calcination conditions;
The purity of the compound or composition is greater than or equal to 99 wt%. Both must not contain more than a certain amount of specific components as described below.

【0015】[0015]

【表1】[Table 1]

【0016】CaO源としては生石灰、消石灰、炭酸カ
ルシウム等、SiO2源としては珪石、珪砂等のほか工
業副産物としてのシリカ質等がある。CaO源およびS
iO2源の粉末は粉末度Blain1500cm2/g
以上または粒径0.1mm以下のものを用いる。焼成後
の徐冷に際して、 500℃から室温までを一般的には
15℃/分以下、好ましくは10℃/分以下の冷却速度
で徐冷する。焼成で生成したC2S相がこの徐冷によっ
てβからγの結晶構造へ多形転移し、それにともなって
γ−C2S の微粉末が得られる。これはβからγへの
多形転移にともなって体積膨張が起きるからである。得
られるγ−C2S 粉末は0.5〜 100μm程度(
小粒子が多い)の微粉末であり、従ってセメント粉末と
して使用するために機械的な粉砕工程を経る必要がない
。 このことはγ−C2S 粉末を使用する本発明のセメン
ト製品の大きな利点をなすもので、これによって大幅な
コストの低減が可能である。
CaO sources include quicklime, slaked lime, calcium carbonate, etc., and SiO2 sources include silica stone, silica sand, and siliceous substances as industrial by-products. CaO source and S
The iO2 source powder has a powder density of Blain 1500cm2/g.
Use particles with a particle size of 0.1 mm or more or 0.1 mm or less. In the case of slow cooling after firing, the cooling rate is generally from 500°C to room temperature at a cooling rate of 15°C/min or less, preferably 10°C/min or less. The C2S phase produced by the calcination undergoes a polymorphic transition from a β to a γ crystal structure through this slow cooling, and as a result, a γ-C2S fine powder is obtained. This is because volume expansion occurs with polymorphic transition from β to γ. The obtained γ-C2S powder has a diameter of about 0.5 to 100 μm (
It is a fine powder with many small particles) and therefore does not require a mechanical grinding process to be used as cement powder. This constitutes a major advantage of the cement product of the present invention using γ-C2S powder, which allows for significant cost reductions.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。 (例1) 生石灰粉末(粒径0.1mm以下)100重量部とシリ
カ質粉末(粒径0.1mm以下)54重量部を混合した
。いずれの粉末もその不純物は重量基準でAl2O3 
0.10%以下、Fe2O3 0.05%以下、MgO
 0.20%以下、 TiO2 0.05%以下、 B
2O3 0.02%以下、 P2O5 0.02%以下
、 Na2O 0.05%以下、K2O 0.05%以
下、 Al2O3他0.02%以下であった。この粉末
混合物を電気炉中で約1400℃にて2時間焼成し、徐
冷した。特に、 500℃から室温までは10℃/分の
冷却速度とした。徐冷後、粒径0.3〜95μmの白色
粉末が得られ、X線回折でγ−C2S であることが確
認できた。
[Examples] Examples of the present invention will be described below. (Example 1) 100 parts by weight of quicklime powder (particle size of 0.1 mm or less) and 54 parts by weight of siliceous powder (particle size of 0.1 mm or less) were mixed. In both powders, the impurities are Al2O3 on a weight basis.
0.10% or less, Fe2O3 0.05% or less, MgO
0.20% or less, TiO2 0.05% or less, B
2O3 0.02% or less, P2O5 0.02% or less, Na2O 0.05% or less, K2O 0.05% or less, Al2O3 and others 0.02% or less. This powder mixture was fired at about 1400° C. for 2 hours in an electric furnace and slowly cooled. In particular, the cooling rate was set at 10°C/min from 500°C to room temperature. After slow cooling, a white powder with a particle size of 0.3 to 95 μm was obtained, which was confirmed to be γ-C2S by X-ray diffraction.

【0018】(例2) 例1で作成したγ−C2S 粉末(組成はγ−C2S 
が98wt%、粉体粒度構成はBlaine 1500
cm2/g、粒径88μm以上0.04wt%、63μ
m以上1.57wt%、44μm以上4.47wt%、
30μm以上 30.28%、20μm以上 58.0
7%、15μm以上 72.44%である)100重量
部に対し、ポリ酢酸ビニル(ケン化度78.5〜81.
5%)5重量部、および純水12重量部を添加し、ホバ
ードミキサーで予備混合後2本ロールミルで混練し、シ
ート状に得られたものを更に30kg/cm2 で加圧
して10分間保持し、試験体(厚さ3mm×縦 200
mm×横 150mm)を成形した。この試験体を直ち
に相対湿度45%、温度 100℃に調整した恒温恒湿
槽に移し、1時間熱処理し、硬化せしめた。
(Example 2) γ-C2S powder prepared in Example 1 (composition is γ-C2S
is 98wt%, powder particle size composition is Blaine 1500
cm2/g, particle size 88μm or more 0.04wt%, 63μ
m or more 1.57 wt%, 44 μm or more 4.47 wt%,
30μm or more 30.28%, 20μm or more 58.0
polyvinyl acetate (saponification degree 78.5-81.
5%) and 12 parts by weight of pure water were premixed using a hover mixer, then kneaded using a two-roll mill, and the resulting sheet was further pressurized at 30 kg/cm2 and held for 10 minutes. Test specimen (thickness 3mm x length 200mm)
mm x width 150 mm). This test specimen was immediately transferred to a constant temperature and humidity bath adjusted to a relative humidity of 45% and a temperature of 100° C., and was heat-treated for 1 hour to be cured.

【0019】硬化の試験体の物性として下記の値が得ら
れた。但し、曲げ強度は幅5cm、スパン10cmの試
験体を用いてインストロン万能試験機で測定した。加熱
曲げ強度は300℃で1時間保持した後の同様な曲げ強
度である。吸水率および長さ変化率は試料を飽水させた
後 105℃で絶乾してその重量変化および長さ変化か
らそれぞれ求めた。難燃性は JIS A1321に従
って建設省認定の不燃材料に合格するか否かを調べた。
The following values were obtained for the physical properties of the cured test specimen. However, the bending strength was measured using an Instron universal testing machine using a test piece with a width of 5 cm and a span of 10 cm. The heating bending strength is the same bending strength after being held at 300°C for 1 hour. The water absorption rate and length change rate were determined from the weight change and length change after the sample was saturated with water and then absolutely dried at 105°C. Regarding flame retardancy, it was determined whether or not it passed the Ministry of Construction certified noncombustible material according to JIS A1321.

【0020】[0020]

【表2】[Table 2]

【0021】(例3) γ−C2S 95wt%およびタルク5wt%からなる
セメント粉末 100重量部に対して、ポリアクリルア
ミド7重量部、純水15重量部を添加し、以降例2と同
様の手順で混練、成形、熱処理および試験した。結果は
次の通りであった。
(Example 3) To 100 parts by weight of cement powder consisting of 95 wt% γ-C2S and 5 wt% talc, 7 parts by weight of polyacrylamide and 15 parts by weight of pure water were added, and the same procedure as in Example 2 was followed. Kneaded, molded, heat treated and tested. The results were as follows.

【0022】[0022]

【表3】[Table 3]

【0023】(例4) 例2と同様な手順で混練および成形したものをポリエチ
レン袋中に密封し、6ケ月間を経た後、開封したところ
セメント組成物の可塑性および機械加工性に支障はなか
った。これを例1と同様に熱処理し、試験したところ、
次の結果を得た。
(Example 4) A product kneaded and molded in the same manner as in Example 2 was sealed in a polyethylene bag and opened after 6 months, and there was no problem with the plasticity and machinability of the cement composition. Ta. When this was heat treated and tested in the same manner as in Example 1,
I got the following results.

【0024】[0024]

【表4】[Table 4]

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に依り、従来のセメント硬化体の大きな欠点であった曲
げ強度を大幅に改良した(50MPa以上)セメント硬
化体を得ることができる。又、この硬化体は低空隙率を
達成することができ、高ヤング係数、高破壊エネルギー
も達成できる。しかも、従来高曲げ強度を達成するとし
て提案されている水硬性セメント硬化体に見られた耐水
性、耐燃性などにおいて劣るという欠点がなく、実用的
な硬化体である。又、この硬化体は白色なので美感にお
いて優れ、着色も容易である。更に、このセメント製品
に用いるγ−C2S 粉末は機械的粉砕工程を経ること
なく微粉末を得ることができるのでコストが低い。従っ
て、これを用いるセメント硬化体のコストも低減される
。このセメント製品のこうした特徴を生かした用途とし
ては、一般建築材料のほかに、シーリング材、電気材料
部品、走行車輛タイヤのリムあるいはホイールキップな
どを始めとして、プラスチック、セラミックあるいは非
鉄金属材料等の代替素材として広範囲の展開が考えられ
る。更に、本発明により、以上の如きセメント製品を提
供するためのセメント組成物、およびγ−C2S 粉末
の製造方法も提供される。
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to obtain a hardened cement body which has significantly improved bending strength (50 MPa or more), which was a major drawback of conventional hardened cement bodies. Furthermore, this cured product can achieve low porosity, high Young's modulus, and high fracture energy. In addition, it is a practical hardened product without the drawbacks of poor water resistance, flame resistance, etc. that have been observed in hydraulic cement hardened products that have been proposed to achieve high bending strength. Moreover, since this cured product is white, it has an excellent aesthetic appearance and can be easily colored. Furthermore, the cost of the γ-C2S powder used in this cement product is low because fine powder can be obtained without going through a mechanical pulverization process. Therefore, the cost of hardened cement using this is also reduced. Applications that take advantage of these characteristics of this cement product include not only general building materials, but also sealants, electrical material parts, vehicle tire rims and wheel kips, and substitutes for plastics, ceramics, and non-ferrous metal materials. It can be used in a wide range of applications as a material. Furthermore, the present invention also provides a cement composition for providing the cement product as described above, and a method for producing γ-C2S powder.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明によるセメント硬化体の組織図である。FIG. 1 is a diagram of the structure of a hardened cement body according to the present invention.

【図2】従来のセメント硬化体の組織図である。1…γ
−C2S 未水和物 2…充填物 3…マトリックス 4…内部水和物 5…未水和物 6…外部水和物 7…水酸化カルシウム
FIG. 2 is a diagram of the structure of a conventional hardened cement body. 1...γ
-C2S Unhydrated 2...Filling 3...Matrix 4...Internal hydrate 5...Unhydrated 6...External hydrate 7...Calcium hydroxide

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  γ−珪酸二カルシウム(γ−C2S)
と任意に混合された水硬性化合物よりなる粉末 100
重量部に対して、水分散性重合体1〜20重量部、水5
〜25重量部、ならびに任意に細骨材、充填材等を添加
し、混練し、成形し、相対湿度20〜70%または(お
よび)5〜15気圧の下、40〜 180℃の温度で処
理することを特徴とするセメント硬化体の製造方法。
[Claim 1] γ-Dicalcium silicate (γ-C2S)
Powder consisting of a hydraulic compound arbitrarily mixed with 100
Based on parts by weight, 1 to 20 parts by weight of water-dispersible polymer, 5 parts by weight of water
~25 parts by weight and optionally fine aggregate, filler, etc. are added, kneaded, shaped, and treated at a temperature of 40 to 180 °C under a relative humidity of 20 to 70% or (and) 5 to 15 atm. A method for producing a hardened cement body, characterized by:
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