JPH05279103A - 一成分系アルカリ金属シリケートセメント組成物 - Google Patents

一成分系アルカリ金属シリケートセメント組成物

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JPH05279103A
JPH05279103A JP5011094A JP1109493A JPH05279103A JP H05279103 A JPH05279103 A JP H05279103A JP 5011094 A JP5011094 A JP 5011094A JP 1109493 A JP1109493 A JP 1109493A JP H05279103 A JPH05279103 A JP H05279103A
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iii
composition
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JP5011094A
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Josef Ernst
ヨーゼフ・エルンスト
Hans J Semmler
ハンス・ヨアヒム・ゼンムラー
Peter Wirz
ペーター・ヴィルツ
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Hoechst AG
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Hoechst AG
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    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
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    • C04B28/26Silicates of the alkali metals
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    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C09D1/02Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の乾燥した、界面活性剤のない一成分
系アルカリ金属シリケートセメント組成物はa)2〜1
0重量%の縮合燐酸アルミニウム、b)0.5〜8重量
%のマンガン、亜鉛、コバルト、鉄(III)およびク
ロム(III)のオルト−およびピロ燐酸塩からなる群
より選択された少なくとも1種の化合物、c)30〜7
0重量%の0.01〜0.5mmの粒子径を有する丸形
石英砂、d)10〜40重量%の粘土、e)1〜5重量
%の量のケイソウ土、f)0.05ないし1重量%の鉱
油およびg)10〜25重量%の量の固形粉末ナトリウ
ム水ガラスまたはカリウム水ガラスあるいはこれらの混
合物からなる。 【効果】 著しく改良された性質を有する一成分系アル
カリ金属シリケートセメント組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸生成物セメント用
接着剤および耐酸性モルタル化合物の製造に好適である
だけでなくコンクリート噴霧装置、特にTokret法
による装置を使用する用途にも好適な乾燥した、界面活
性剤のない、一成分系アルカリ金属シリケートセメント
組成物に関する。
【0002】上記の耐酸性セメント用接着剤は、コンク
リート噴霧装置を用いた用途だけでなく耐酸性ブロック
およびスラブのコンクリート建築、ポインティングおよ
びライニングの用途としても作用する。
【0003】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】ヨーロ
ッパ特許出願公告第0,133,953号明細書(米国
特許第4,597,796号明細書に対応)は、以下の
成分、すなわち、 a) 2ないし10重量%の量の金属燐酸塩硬化剤 b) 30ないし70重量%の量の0.03ないし0.
5mmの粒子径を有する丸形石英砂 c) 10ないし40重量%の量の粘土 d) 1ないし5重量%の量のケイソウ土 e) 0.05ないし1重量%の量の鉱油および f) 10ないし25重量%の量の固形粉末ナトリウム
水ガラスまたはカリウム水ガラスあるいはこれらの混合
物 からなる乾燥した、界面活性剤のない、一成分系アルカ
リ金属シリケートセメント組成物を既に開示している。
【0004】ここでの金属燐酸塩硬化剤は、米国特許第
3,445,257号明細書(ドイツ特許第1,25
2,835号明細書)による縮合燐酸アルミニウムまた
は米国特許第4,482,380号明細書(ドイツ特許
出願公開第3,133,354号明細書)による縮合燐
酸鉄/アルミニウムである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の2種類の硬化剤の
うちの1種の代わりに、縮合燐酸アルミニウムと一定の
非縮合オルト−またはピロ燐酸塩との混合物を使用する
と、著しく改良された性質を有する一成分系アルカリ金
属シリケートセメント組成物が得られることを見出し
た。すなわち、縮合燐酸アルミニウムをマンガン、亜
鉛、コバルト、鉄(III)およびクロム(III)の
オルト−およびピロ燐酸塩からなる群より選択された少
なくとも1種の燐酸塩と混合する。かゝる混合硬化剤
は、ヨーロッパ特許出願公告第0,133,953号明
細書による縮合燐酸アルミニウムだけを含む硬化剤より
著しく良好な性質を示す。更にまた、かゝる混合硬化剤
は、ヨーロッパ特許出願公告第0,133,953号明
細書にも記載されている縮合燐酸鉄/アルミニウム硬化
剤と少なくとも同等の性質を示す。ここで、後者の硬化
剤は、鉄成分の縮合が必要であるので、本発明による混
合硬化剤に比べて非常に製造するのが困難である。
【0006】従って、本発明は、以下の組成、すなわ
ち、 a) 2ないし10重量%の量の縮合燐酸アルミニウム b) 0.5ないし8重量%の量のマンガン、亜鉛、コ
バルト、鉄(III)およびクロム(III)のオルト
−およびピロ燐酸塩からなる群より選択された少なくと
も1種の化合物 c) 30ないし70重量%の量の0.01ないし0.
5mmの粒子径を有する丸形石英砂 d) 10ないし40重量%の量の粘土 e) 1ないし5重量%の量のケイソウ土 f) 0.05ないし1重量%の量の鉱油および g) 10ないし25重量%の量の固形粉末ナトリウム
水ガラスまたはカリウム水ガラスあるいはこれらの混合
物 からなる乾燥した、界面活性剤のない、一成分系アルカ
リ金属シリケートセメント組成物に関する。
【0007】成分b)は、マンガン、亜鉛または鉄(I
II)のオルト−またはピロ燐酸塩であることが好まし
く、特にオルト燐酸マンガンMn3 (PO4 2 であ
る。縮合燐酸アルミニウムは、例えば米国特許第3,4
45,257号明細書に従って製造される。使用する粘
土は、乾燥状態であるべきである。カオリン粘土が好ま
しい。使用するケイソウ土は、焼成していないものが好
ましい。SiO2 /アルカリ金属酸化物のモル比は、カ
リウム水ガラスの場合には約1ないし1.5であるべき
であり、そしてナトリウム水ガラスの場合には2.0な
いし3.3であるべきである。
【0008】使用する丸形石英砂において、いわゆる縦
横比は、1.5以下であるべきであり、好ましくは1.
4以下である。縦横比は、測定表面積と理論表面積との
比率の意味であり、理論表面積とは、粒子スペクトルか
ら計算した同一容量の球体粒子の表面積を意味する。
【0009】本発明による乾燥、一成分系セメント組成
物は、以下の通りにして製造される。0.01ないし
0.5mm、好ましくは約0.1ないし0.23mmの
平均粒子径を有する選択した石英砂を注意深く硬化剤、
粘土およびケイソウ土と共に混合し、そして少量の鉱油
で噴霧する。これとは別に、所望の量の水ガラス粉末の
混合物も少量の鉱油で噴霧する。次いで、2種の噴霧さ
れた部分量を注意深く混合する。別々の噴霧は、アルカ
リ金属シリケートの表面を硬化剤の表面と分離する役割
を果たす。従って、使用する鉱油は、通常は常套の鉱油
であるが、アルカリ金属シリケートに対して並びに使用
する硬化剤に対して不活性であるべきである。しかしな
がら、いかなる従来の鉱油もこの要求に合致する。
【0010】本発明によるセメント組成物がTorkr
et法により製造される場合、丸形石英砂は0.06な
いし0.32mm、特に0.1ないし0.23mmの粒
子径を有しているのが好ましい。この場合、40ないし
58重量%の量の石英砂が好ましい。丸形石英砂、粘土
およびケイソウ土の選択において、シリコーンゲンダス
トとして作用するので30ミクロン未満の実用的に微細
な粉末がその中に含まれないように注意すべきである。
【0011】Torkret法において、迅速硬化性の
含水一成分系のセメントを硬化する水平、傾斜または垂
直表面に約0.8ないし1.2cmの厚さで適用する。
この含水セメントは、乾燥アルカリ金属シリケートセメ
ントをコンクリートガンまたはコンクリート噴霧装置の
供給部分に導入し、圧縮空気により上記供給部分を圧縮
し、該供給部分かた原料供給ホースにより計量された量
で上記乾燥セメントを噴霧機ノズルに移動し、そして水
とセメントをそこで混合するために水を圧縮水供給ライ
ンから噴霧機ノズルに噴霧する。アルカリ金属シリケー
トセメントと水との混合物を、例えばホースにより予備
処理された表面に適用する。セメントは、表面上で硬化
するのに数分必要とする。本発明による一成分系アルカ
リ金属セメントを使用する場合、被膜は、耐酸性であ
り、そして熱衝撃に対して非常に耐性がある。
【0012】本発明による乾燥一成分系アルカリ金属セ
メント組成物の使用は、比較的に高温で施されるスチー
ル製表面上の耐腐蝕性の保護層の製造に特に重要であ
る。かゝる保護層は、廃物焼却炉プラント、再生装置
(燃焼炉における空気ヒーター)熱風ラインにおける冷
却装置およびガス冷却機における内装として首尾良く使
用される。
【0013】再生装置は、一般に直径約10mおよび高
さ50mである。被覆するために、先ず、全内部スチー
ル表面を洗浄し、引き続いてセメント/水混合物を機械
により頂部まら底部に適用するが、乾燥移動噴霧機が使
用される。これらの種の機械は、連続的な、均一な噴霧
を認め、そして中断しない操業を認める。全噴霧層を、
再生機中で約8ないし12mmの厚さに適用する。同様
な方法において、スチール製の煙突ヘッドの内部ライニ
ングが、本発明によるセメント組成物を用いて行われ
る。
【0014】反発(rebound)材料の量(スチー
ルには接着されていない)、ダストの外観および噴霧さ
れた層の緻密さは、材料移送用のホースの長さおよび流
体静力学的高さに依存する。更にまた、反発材料の量
は、材料組成、噴霧機、基材との接着性、作業部位の換
気および適用の均一性、すなわち操作する人の経験に依
存する。水の異なる分布を有するポケットおよび固形部
分が形成されないように水を均一に且つ注意深く計量添
加しなければならない。まだ湿ったままある間に材料が
ずれるかあるいは硬化した被膜の脱着が数日後に起こる
危険性があるので振動が避けるべきである。
【0015】
【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する。 実施例 以下の乾燥セメント組成を水で処理し、そして加工して
セメント用接着剤を形成した。硬化した接着剤を使用し
て、ショアーD硬度およびセメント用接着剤が耐水性と
なった後の時間を測定した。使用した硬化剤、I、I
I、III、IVおよびVを比較例および実施例におい
て更に以下に規定する。
【0016】組成A: 17.0重量%の水ガラス粉末(27%Na2 O、54
%SiO2 、19%H2 O) 0.3重量%の機械油 20.0重量%の超微細粘土 2.0重量%のケイソウ土 5.7%の硬化剤I、II、III、IVまたはV 55.0重量%の石英砂。
【0017】石英砂は、0.15mmの平均粒子径を有
する丸形で洗浄された砂および0.23mmの平均粒子
径を有するものとが約1:2の比率で構成されていた。
縦横比は、1:4未満であった。
【0018】セメント用組成物を製造するために、10
0重量部の組成Aを14重量部の水と混合した。 組成B: 13.6重量%の水ガラス粉末(27%Na2 O、54
%SiO2 、19%H2 O) 3.4重量%の水ガラス粉末(28%K2 O、56%S
iO2 、16%H2 O) 0.3重量%の機械油 23.0重量%の超微細粘土 2.0重量%のケイソウ土 6.0%の硬化剤I、II、III、IVまたはV 51.7重量%の組成Aと同様の石英砂。
【0019】セメント用組成物を製造するために、10
0重量部の組成Bを18重量部の水と混合した。 比較例1:5.7重量%の硬化剤I=ヨーロッパ特許出
願公告第0133953号明細書による縮合燐酸アルミ
ニウムを使用して組成物A/Iを製造し、次いでこれを
水(A/I100重量部当り14重量%)セメント用接
着剤を形成した。同様にして組成物B/Iを60重量%
の硬化剤Iを用いて製造し、次いで水と混合して(B/
I100重量部当り18重量%)セメント用接着剤を形
成した。ショアーD硬度およびセメント用接着剤が耐水
性となった後の時間について見出した値を表1に示す。
【0020】比較例2:硬化剤Iの代わりに硬化剤II
=ヨーロッパ特許出願公告第0133953号明細書に
よる縮合燐酸鉄/アルミニウムを使用した以外は比較例
1と同一の事柄が当てはまる。
【0021】実施例1:硬化剤Iの代わりに硬化剤II
I=縮合燐酸アルミニウム(A/IIIについては5.
2重量%およびB/IIIについては5.5重量%)お
よびオルト燐酸マンガンMn3 (PO4 2 (A/II
IおよびB/IIIについて0.5重量%)の混合物を
を使用した以外は比較例1と同一の事柄が当てはまる。
【0022】実施例2:硬化剤Iの代わりに硬化剤IV
=縮合燐酸アルミニウム(A/IVについては5.2重
量%およびB/IVについては5.5重量%)および燐
酸亜鉛(A/IVおよびB/IVについて0.5重量
%)の混合物をを使用した以外は比較例1と同一の事柄
が当てはまる。
【0023】実施例3:硬化剤Iの代わりに硬化剤V=
縮合燐酸アルミニウム(A/Vについては5.2重量%
およびB/Vについては5.5重量%)および燐酸鉄
(III)(A/VおよびB/Vについて0.5重量
%)の混合物をを使用した以外は比較例1と同一の事柄
が当てはまる。
【0024】
【表1】 実施例4:乾燥一成分系セメント組成物を以下の処方に
従って製造した。
【0025】17.0重量%の水ガラス粉末(28%K
2 O、56%SiO2 、16%H2O) 0.3重量%の機械油 0.3重量%の白亜のプラスター 5.4重量%の硬化剤(4.9重量%の縮合燐酸Alお
よび0.5重量%のMn3 (PO4 2 ) 1.0重量%のケイソウ土 16.0重量%の微細粘土 60.0重量%の組成Aと同様の石英砂。
【0026】この乾燥セメント組成物を噴霧機(スイス
国ビーデンのAliva AG社のAliva−242
型の回転機付きのロータ機)のホッパーに充填し、そし
て星型攪拌機を介してローターに案内した。ローター室
は、なおも粉末状態の混合物を出口に移送し、ここで、
これを空気流によりノズルに供給する。噴霧ノズル中
で、18ないし20重量部の水を3ないし4バールの圧
力下に100重量部の粉末混合物に計量添加した。この
セメント用接着剤を鑢かけされたシート材料壁に噴霧し
て一回の操作で圧縮空気により被覆し、そしてこれを供
給部分に適用した。セメント接着剤は、24時間以内に
20℃で硬化した。層厚10mmで1m2の表面を被覆
するのに必要な約18kgの乾燥製造物並びに3.4k
gの水を処理した。1〜2cmの被膜で製造されたスチ
ール表面は、非常に高温における弗酸および濃燐酸を例
外として有機および無機酸に対して耐性であった。更に
また、この被覆物は、油、溶剤およびグリースに対して
耐性であり、そして酸化物に対して耐性であった。強ア
ルカリに対して耐えられなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:10 Z 2102−4G 24:00) 2102−4G (72)発明者 ペーター・ヴィルツ ドイツ連邦共和国、ケーニヒシュタイン /タウヌス、ヴィースバーデナー・シュト ラーセ、135

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の組成、すなわち、 a) 2ないし10重量%の量の縮合燐酸アルミニウム b) 0.5ないし8重量%の量のマンガン、亜鉛、コ
    バルト、鉄(III)およびクロム(III)のオルト
    −およびピロ燐酸塩からなる群より選択された少なくと
    も1種の化合物 c) 30ないし70重量%の量の0.01ないし0.
    5mmの粒子径を有する丸形石英砂 d) 10ないし40重量%の量の粘土 e) 1ないし5重量%の量のケイソウ土 f) 0.05ないし1重量%の量の鉱油および g) 10ないし25重量%の量の固形粉末ナトリウム
    水ガラスまたはカリウム水ガラスあるいはこれらの混合
    物 からなる乾燥した、界面活性剤のない、一成分系アルカ
    リ金属シリケートセメント組成物。
  2. 【請求項2】 成分b)がマンガン、亜鉛または鉄(I
    II)のオルト−またはピロ燐酸塩である請求項1の組
    成物。
  3. 【請求項3】 成分b)がオルト燐酸マンガンである請
    求項1の組成物。
JP5011094A 1992-01-28 1993-01-26 一成分系アルカリ金属シリケートセメント組成物 Withdrawn JPH05279103A (ja)

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DE4202196:0 1992-01-28

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