JPH0710527A - 高結晶性トバモライトの製造方法 - Google Patents

高結晶性トバモライトの製造方法

Info

Publication number
JPH0710527A
JPH0710527A JP15196393A JP15196393A JPH0710527A JP H0710527 A JPH0710527 A JP H0710527A JP 15196393 A JP15196393 A JP 15196393A JP 15196393 A JP15196393 A JP 15196393A JP H0710527 A JPH0710527 A JP H0710527A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tobermorite
alkali
raw material
water
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP15196393A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Yamada
田 正 山
Kazumi Sasaki
一 美 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP15196393A priority Critical patent/JPH0710527A/ja
Publication of JPH0710527A publication Critical patent/JPH0710527A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は高品質を有する珪酸カルシウム水和物
の高結晶性トバモライトを短時間で大量生産することが
出来る高結晶性トバモライトの製造方法を目的としてい
る。 【構成】珪石51.9重量部、生石灰43.6重量部、
水酸化アルミ4.4重量部、KOH2.4重量部を含む
原料に、水150部を混合して珪酸カルシウム水和物を
製造する方法に於いて、Al/Si+Alモル比が0.
08で、アルカリ化合物をR/Alモル比が0.058
になるように添加して、オートクレーブで3時間反応さ
せて高結晶性トバモライトを製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、断熱材、フィラー、建
築材料、触媒の担体等に使用されるトバモライトを製造
する方法であって、特に珪酸カルシウム水和物の高結晶
性トバモライトを短時間で製造することが出来る製造法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、珪石、珪砂などの結晶質珪酸質原
料と生石灰、セメントなどの石灰質原料に水を加えてト
バモライトを製造する場合、純度の低い珪酸質原料では
反応速度が非常に遅く、珪酸質原料には高純度の結晶質
珪酸質原料が使用されていた。また高結晶性のトバモラ
イト合成物を得るには例えば、一般に軽量気泡コンクリ
ートなどのオートクレーブ反応は、常温から約2時間で
180℃、10Kg/cm2 に昇温昇圧しその後6〜1
0時間の長時間の反応を要して結晶化させている。
【0003】従来の石灰質原料と珪酸質原料に含水アル
ミナ化合物を添加してオートクレーブを行う製造法とし
ては、特開昭51ー130422号公報等に示す技術が
公知であり、一般的に実施されている。しかしこの方法
では石英結晶の溶解度を抑制させることによりトバモラ
イトを多く合成させるものであるが、反応時間の短時間
化を達成させる製造法ではなかった。
【0004】一方珪石の溶解を促進させるために、石灰
質原料と珪酸質原料にアルカリを添加使用する方法があ
るが、この方法では初期の溶解反応は早くなるものの、
その後C−S−Hと呼ばれる半結晶状態で反応は進ま
ず、むしろ製品の品質が悪くなるという問題があった。
また石灰質原料と珪酸質原料にKOH、Al(OH)3
を添加する方法(石膏と石灰No.196,22(19
85))が知られている。この方法はアルカリ化合物/
アルミニウムのモル比が30以上の多量のアルカリを用
いる方法であり、この方法により高結晶性トバモライト
は得られるものの、反応時間は24時間以上の長時間を
要していた。
【0005】また、未利用資源の有効利用として、アル
ミナ含有が10重量%以上の高炉水滓(SiO2 、Ca
O、Al2 3 を含有)を原料とし、これにアルカリ金
属の水溶性無機化合物を存在させ、加圧加熱処理する方
法(特公昭58ー42129号公報)があり、この方法
によれば、材料物性を低下させるハイドロガーネットの
副生が抑えられているものの、製品に悪影響を与える残
存アルカリ成分を生成物から除去する工程がさらに必要
である。
【0006】かつ、珪酸質原料及び石灰質原料に過剰の
アルカリ成分を加え、製品からこれを除去せずに使用す
ると、これが溶解析出を繰り返すことによってNa2
4、Na2 CO3 、K2 CO3 などが硬化体表面に白
く析出する白華現象の原因であると報告されている(セ
メント技年報、134 1962)。したがってアルカ
リ含有量はできるだけ低く抑えることが軽量気泡コンク
リートなどのコンクリート建材では必要とされている。
例えばコンクリート、モルタルあるいはセメントペイン
トなどの表面に発生する白華は建築物の美観を著しく損
ねるだけでなく、塗装ムラ、塗料の剥離などを引き起こ
すことからその発生を防止することは重要な品質課題と
なっている。また、アルカリ成分の耐久性品質に与える
影響として、雨水などで遊離したアルカリ成分がセメン
トや骨材などの珪酸質成分と反応することにより、網状
ひび割れ損傷を引き起こす、いわゆるアルカリ骨材反応
が広く知られている。そのためとくに使用環境の厳しい
外壁材などではアルカリ含有量を低く管理されている。
【0007】したがってハイドロガーネットの副生成や
白華などの品質不良を起こさず、短時間に高結晶生のト
バモライトを得ることが、生産性の向上、品質の向上か
ら強く望まれている。
【0008】さらにトバモライトの反応性に大きく影響
する要因のひとつとして水/固形分重量比がある。前述
したような従来のトバモライト製造法の多くは、高い結
晶性を得るためにオートクレーブ反応時の水/固形分重
量比を10以上の多量の水が存在する条件で、撹拌混合
しながら反応させている。水/固形分比がトバモライト
生成反応に及ぼす影響として、セ技年報(33.63
昭54)では水/固形分比が20と0.35の場合を比
較し、水/固形分比が低くなると、トバモライト結晶の
生成に時間を要すると報告されている。従って従来の技
術には水/固形分比を小さくすると反応は遅くなり、し
かもこの系にアルミニウムが存在すると上記したごと
く、ハイドロガーネットが生成しやすいという二重の困
難があった。しかし水/固形分比が10以上の範囲では
高価な水熱反応容器の生産性を制限するため、工業的に
は水/固形分比を低減させて高い反応速度を得ることが
望まれていた。
【0009】水/固形物比の比較的低く、極めて短時間
にトバモライトが生成する唯一の方法として、特殊なゼ
オライトのクリノプチロライトに石灰質原料を反応させ
る方法が報告されている(Mineralogical
j 6.143 1970)。クリノプチロライト
は、アルカリとアルミニウムを含む低い結晶性のゼオラ
イトで、その特異な構造が高い反応性を示すと考えら
れ、他のゼオライトではハイドロガーネットが生成する
のに対して、クリノプチロライトを用いた場合にはハイ
ドロガーネットが生成せず、トバモライト結晶が生成す
ると報告されている。しかしクリノプチロライトを出発
原料にする方法では水/固形分比は10〜15の依然高
い範囲であり、特殊なゼオライトであるクリノプチロラ
イトは汎用性と高価であるという点から安価で工業的に
利用されている結晶質珪酸原料に比べ弱点があった。
【0010】このように、従来技術では汎用性がある珪
酸質原料を用いて、アルカリとアルミニウムを存在させ
てかつ、水/固形分比を低くした範囲では、ハイドロガ
ーネットの副生が避けられず、しかもトバモライト生成
の反応速度が低下するという欠点があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特定
のアルカリとアルミニウムが存在し、しかも限られた低
い水分の存在条件下で白華現象等の発生を起こすことな
く短時間で実用的なトバモライト合成物を得る方法を提
供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の点
に鑑み、鋭意研究した結果含アルミ化合物とアルカリ化
合物を特定の比率の存在下で反応させることにより白華
現象を起こすことなく、トバモライトの合成物の合成時
間を短縮できるとの知見を得て、本発明を完成させるに
至った。
【0013】すなわち、本発明は結晶質珪酸原料と石灰
質原料を主成分として、さらにアルミ成分とアルカリ成
分を含む原料に、水を混合し水熱反応させるトバモライ
トの製造方法において、該原料中において含アルミ化合
物をAl/Si+Alモル比が0.06〜0.20、ア
ルカリ化合物をアルカリ/Alモル比が0.05〜1.
0、水を水/固形分重量比が5以下になるようにし、オ
ートクレーブ反応を行うことを特徴とする高結晶性トバ
モライトの製造方法である。
【0014】本発明に使用する石灰質原料はセメント、
石灰などをはじめ、一般に珪酸カルシウム水和物を合成
するのに使用されている石灰質原料が使用できる。結晶
質珪酸質原料は珪石、珪砂、長石などが好ましく、これ
を適度な粒度に粉砕して用いることができる。またケイ
ソウ土、ゼオライト、白土、フライアッシュ、フェロシ
リコンダスト、高炉水滓スラグ、シラス、その他ポゾラ
ン物質やSiO2 の含有量が40%以上の物質を使用可
能ではあるが、これらを上記珪石、長石などの一部を置
き換えて使うのが好ましい。
【0015】本発明で使用されるアルカリ化合物として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムなどのアルカリ金属水和物を用いることが好ましい
が、それ以外でも容易に溶解して塩基性を示すアルカリ
含有物質であれば使用可能である。また含アルミ化合物
としては水酸化アルミニウム、アルミナなどのアルミニ
ウム化合物、金属アルミニウム、ボーキサイト、アルミ
ノ珪酸塩、粘土鉱物、礬頁岩等が使用できる他、高炉ス
ラグ等のアルミニウム含有産業副生物を単独であるいは
これを組み合わせて使用することができる。トバモライ
トの生成にあたっては、上記成分に必要量の水を添加す
ることによって原料スラリーを作成し、これをオートク
レーブによる養生を行うが、該スラリー中には、含アル
ミ化合物をAl/Si+Alモル比が0.06〜0.2
0、アルカリ化合物をアルカリ/Alモル比が0.05
〜1.0になるようにすることが必要である(ここでア
ルカリとは、Li,Na,Kなどのアルカリ金属成分を
示す)。
【0016】前記Al/Si+Alのモル比が0.06
未満では、トバモライトは生成するが、合成時間の短縮
には効果が小さく、また前記モル比が0.20を越える
と副生成物のハイドロガーネットの生成が増え、高結晶
性のトバモライトが得られない。好ましくは、0.08
〜0.16の範囲である。
【0017】本発明において、アルカリ/Alモル比が
0.05未満ではハイドロガーネット生成の抑制効果が
小さく、合成時間の短縮には効果が小さく、また前記ア
ルカリ/Alモル比が1.0を越えると時間の短縮効果
は大きくなるものの、過剰アルカリ成分に由来する白華
現象などの品質不良が発生することがある。アルカリ/
Alモル比が0.05〜1.0の範囲で合成時間の短縮
に大きな効果を得ることが出来る。好ましくは、0.1
0〜0.80の範囲である。更に、原料の水/固形分比
は5.0以下とする。5.0を越える値であると、反応
時間の短縮には効果が小さい。成形体を得ようとする場
合は、前記比を1.0以下とすると好ましい。
【0018】また、アルカリ化合物のみを添加した場合
は結晶質珪酸質原料の溶解を促進させるが、半結晶のま
まで結晶化が停滞するため、トバモライト結晶性が低下
する。これはSiO2 成分の溶解が促進され、Ca/S
iモル比の小なる水和物が生成し、トバモライト生成量
が少ないためと推察される。
【0019】オートクレーブ養生は、一般に行われてい
る方法に従えばよく、例えば常温から約2時間で180
℃、10.5Kg/cm2 程度まで昇温昇圧しその後2
〜6時間保持して結晶化させればよい。尚、トバモライ
トの合成時間をさらに短縮させるために、含アルミ化合
物のX線回折測定でオートクレーブ反応前のピーク強度
を初期の1/2以下に減少させる程度の予備反応を行う
ことが好ましい。予備反応は100℃以下が経済的な製
造方法で、好ましくは常温〜80℃である。
【0020】
【作用】本発明に係る高結晶トバモライトの製造方法
は、上述の如く、結晶質珪酸質原料と石灰質原料に、ア
ルカリ化合物と含アルミ化合物を特定の比率で同時に添
加したので、アルカリ化合物により結晶質珪酸質原料の
溶解が促進されると同時に、オートクレーブ反応前にア
ルミニウムを固溶した水和物が比較的短い時間で生成
し、この水和物は次のオートクレーブ反応で容易に結晶
質珪酸質原料と反応し高結晶性のトバモライトができる
上、結晶化に要する時間も短縮化できる。
【0021】また、水/固形分比が低い領域ではハイド
ロガーネットが生成しやすく、しかも共存するアルカリ
により白華などの現象が起こることがあり品質が低下し
やすいが、本発明においては特定量比のアルカリ成分と
アルミニウム成分を共存させることで、ハイドロガーネ
ットの生成が抑制され、しかも白華現象のない高品位で
高結晶性のトバモライトが短時間で合成されるものであ
る。
【0022】
【実施例】本発明に係る高結晶性トバモライトを製造す
る方法の具体的実施例を説明すると、次の表1の実施例
1乃至実施例7に示す通りである。また、この実施例に
対応して比較例1乃至比較例5を用いて比較した結果、
表1に示すような結果がえられた。
【0023】
【実施例1〜4及び比較例1〜3】石灰質原料として生
石灰と、結晶質珪酸質原料としてSiO2 含有量が99
%以上で平均粒径が12ミクロンの珪石に、含アルミ化
合物として水酸化アルミニウム(AlOOH)とアルカ
リ化合物としてKOH,LiOH,NaOHを各々表1
に示す組成になるように配合した。続いて高温高圧(1
80℃、10Kg/cm2 )オートクレーブ反応を表1
に示す時間で行った。その合成物のX線回折測定の結果
を表1に示す。本実施例においてトバモライト結晶性は
X線回折法のd値11.3,5.48,3.08,2.
98,2.82オングストロームの各ピーク強度を積算
し比較した。 (以下余白)
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】表1,2により示されるとおり実施例1〜
4のものは、いずれも短時間で高結晶性のトバモライト
が得られていることがわかる。比較例1では反応時間8
時間にすると必要なトバモライト結晶性を満たし、比較
例2ではトバモライトの生成が著しく低下していること
がわかる。また比較例3ではハイドロガーネットの生成
が増加し、トバモライト合成時間の短縮に効果が小さい
ことがわかる。
【0027】
【実施例5〜7及び比較例4,5】石灰質原料として生
石灰と、結晶質珪酸質原料としてSiO2 含有量が99
%以上で平均粒径が12ミクロンの珪石、および実施例
6では珪酸を加えたものに、含アルミ化合物として水酸
化アルミニウム(AlOOH)とアルカリ化合物として
KOH,NaOHを各々表2に示す組成になるように配
合し、水を表1に示す通り加えて撹拌し、続いて高温高
圧(180℃、10Kg/cm2 )オートクレーブ反応
を3時間、6時間及び16時間で行った。その合成物の
X線回折測定の結果を表2に示す。また比較例4,5と
して表4に示す通りの組成で実施例と同様にして実験を
行った。 (以下余白)
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】表3と表4に示されている通り本発明法の
範囲のものは、いずれも短時間で高結晶性のトバモライ
トが得られていることがわかる。比較例4はCSHと称
される半結晶性の水和物が生成しトバモライトは得られ
ない。比較例5のように短時間にした場合には高結晶性
のトバモライトは得られていない。
【0031】
【実施例8及び比較例6】石灰質原料として生石灰とセ
メント、結晶質珪酸原料としてSiO2 含有量が99%
以上で平均粒径が12ミクロンの珪石に、含アルミ化合
物としてγアルミナと水酸化カリウムを加え、表5に示
す組成になるように配合し、水85重量部を加えて撹拌
し、極少量のアルミニウム粉を添加し、通常の方法に従
い発泡させ、続いて高温高圧(180℃、10Kg/c
2 )オートクレーブ反応を、実施例においては4時
間、比較例においては6時間行った。その得られた成型
体を半水浸状態にし、7℃、相対湿度50%の保存条件
で7日間白華試験行い、目視判定の結果を表5に示す。
【0032】
【表5】
【0033】アルカリ含有量を低く抑えた実施例では白
華は発生せず、耐久性品質を確認した。一方アルカリ含
有量の多い比較例では白華の外観不良が発生した。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればアルカリ/アルミニウム比の低い領域においても、
水/固形分比が5以下の条件下で水熱反応を行うことに
より、高結晶性のトバモライトが得られ、かつ合成時間
を短縮することができるので、品質の向上と生産性の向
上をはかることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結晶質珪酸質原料と石灰質原料とを主成分
    として、さらにアルミ成分とアルカリ成分を含む原料
    に、水を混合し水熱反応させるトバモライトの製造方法
    において、該原料中において含アルミ化合物をAl/
    (Si+Al)モル比が0.06〜0.20、アルカリ
    化合物をアルカリ/Alモル比が0.05〜1.0、水
    を水/固形分重量比が5以下になるようにし、オートク
    レーブ反応を行うことを特徴とする高結晶性トバモライ
    トの製造方法。
JP15196393A 1993-06-23 1993-06-23 高結晶性トバモライトの製造方法 Withdrawn JPH0710527A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15196393A JPH0710527A (ja) 1993-06-23 1993-06-23 高結晶性トバモライトの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15196393A JPH0710527A (ja) 1993-06-23 1993-06-23 高結晶性トバモライトの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0710527A true JPH0710527A (ja) 1995-01-13

Family

ID=15530046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15196393A Withdrawn JPH0710527A (ja) 1993-06-23 1993-06-23 高結晶性トバモライトの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0710527A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008159B2 (en) 2002-07-10 2006-03-07 Newfrey Llc. Screw grommet
JP2008248656A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fukui Prefecture 多機能保水材およびそれを用いた多機能保水性舗装体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008159B2 (en) 2002-07-10 2006-03-07 Newfrey Llc. Screw grommet
JP2008248656A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fukui Prefecture 多機能保水材およびそれを用いた多機能保水性舗装体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9067830B2 (en) Hydraulic lime composition
CA2693441C (en) Monophase hydraulic binder, manufacturing method thereof and building material made using the same
AU2015396917B2 (en) Method for the manufacture of calcium silicate hydrate used as hardening accelerator in concrete and cement-based materials, calcium silicate hydrate manufactured with said method
EP2878585B1 (en) Method for the manufacturing of cementitious C-S-H seeds
EP0006593B1 (en) Process for producing tobermorite and ettringite
JPH0710527A (ja) 高結晶性トバモライトの製造方法
JP3359699B2 (ja) 軽量気泡コンクリートの製造方法
JP3349819B2 (ja) Alcの製造法
JP3768281B2 (ja) トバモライト結晶生成促進剤を用いた珪酸カルシウム水和物スラリーの製造方法
JP6933422B2 (ja) 軽量気泡コンクリートパネルの製造方法
JP3456662B2 (ja) トバモライトの製造方法
JPH0725682A (ja) 軽量気泡コンクリートの製造方法
SU1691339A1 (ru) Способ приготовлени добавки в цемент
JP2809031B2 (ja) セメントの改質方法
JPH06329409A (ja) 高結晶性トバモライトの製法
JP3357670B2 (ja) 珪酸カルシウムの製造方法
JPS5828225B2 (ja) セメント硬化体の製法
JPS62162679A (ja) 水蒸気養生軽量気泡コンクリ−トの製造法
JP2000319053A (ja) カルシウムサッカラートからなるセメント混和剤
JPH07267754A (ja) 軽量気泡コンクリートの製造法
JPH07291755A (ja) 軽量気泡コンクリートの製造方法
JPH0566908B2 (ja)
JPS6278173A (ja) Alcの製造方法
JPH0261432B2 (ja)
JPH0155219B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000905