JPH08143352A - 無機硬化組成物の製造方法 - Google Patents

無機硬化組成物の製造方法

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JPH08143352A
JPH08143352A JP30690994A JP30690994A JPH08143352A JP H08143352 A JPH08143352 A JP H08143352A JP 30690994 A JP30690994 A JP 30690994A JP 30690994 A JP30690994 A JP 30690994A JP H08143352 A JPH08143352 A JP H08143352A
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carbonate
kneading
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alkaline earth
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JP30690994A
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Hiroshi Inoue
弘 井上
Mitsuaki Saito
光昭 斉藤
Yoshiyuki Oka
欣之 岡
Yuji Hatakeyama
裕二 畠山
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Toyo Kagaku Co Ltd
Original Assignee
Toyo Kagaku Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】曲げ強度が高く製品表面の気泡痕が少ない無機
硬化組成物の製造方法を提供する。 【構成】アルカリ土類金属酸化物100重量部に対して
有機炭酸化合物を5〜80重量部配合した無機硬化組成
物の製造方法において、混練時の圧力を飽和水蒸気圧〜
260mmHgにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は土木、建築用の無機硬化
組成物の製造方法に係わり、特に曲げ強度に優れると共
に組成物表面に気泡痕の少ない無機硬化組成物の製造方
法に関する。
【0002】
【従来技術】従来、アルカリ土類金属水酸化物は空気中
の炭酸ガスを吸収して硬化する現象を利用した建築材料
が知られているが、硬化時間が遅い、硬化が不均一であ
るという課題があった。この課題を解決する手段とし
て、本出願人はアルカリ土類金属酸化物と有機炭酸化合
物を湿式で作用させた無機硬化組成物(特願平5−27
2511号)を開示している。この無機硬化組成物は従
来の製品に比べ圧縮強度と寸法精度に優れたものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、この無機
硬化組成物は圧縮強度と寸法精度に優れているが、製造
の際に行われる混練で巻き込んでしまう気泡を除くこと
が難しく、そのため、形成された成形体の表面及び内部
に気泡が残留し曲げ強度の低下を招く一方、成形体の表
面に気泡痕を残し著しく商品価値を低下させるという課
題がある。
【0004】したがって、本発明の目的は、上記課題を
解決し、曲げ強度が高く製品表面の気泡痕が少ない無機
硬化組成物の製造方法を提供することにある。
【発明が解決しようとしている課題】
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意検討を行った結果、アルカリ土類金属酸化物
と有機炭酸化合物を特定の比率で混合した後、飽和水蒸
気圧〜260mmHgの圧力範囲内で混練することによって
組成物内の気泡を除去でき、本発明を完成するに至っ
た。
【0006】ここで、上記混練時の圧力を飽和水蒸気圧
〜260mmHgと限定したのは、組成物の塊を混練する際
に表面に出た空気を取り除くためであり、余り低圧すぎ
ると同時に混練されている水が蒸発してしまい余り低圧
でないと該空気を取り除けないため、上記範囲が好まし
い。また、飽和水蒸気圧は、環境温度によって圧力が異
なり、例えば23℃では約21mmHg、25℃では約24
mmHg、27℃では27mmHgである(化学便覧 基礎編
改訂2版(日本化学学会編、丸善株式会社発行)、第7
07頁参照)。また、さらに顕著な効果が現れる範囲は
飽和水蒸気圧〜160mmHgである。
【0007】本発明の特徴である所定の低圧力で混練す
る際の具体的な方法としては、減圧混練機に全配合と水
を投入し減圧下で混練する方法、固形物を先に投入し前
処理として減圧して脱気した後、水を含む液状物を加え
減圧混練する方法などがあるが、より完全に脱気するた
めには前処理で減圧する後者が好ましい。ここで、「減
圧して脱気」とは、上記飽和水蒸気圧〜260mmHgの圧
力下におくことをいい、この環境下には1〜5分間程度
の時間が好ましい。あまりに短いと減圧した効果を発揮
し得ず、あまりに長いとエアーの吸引により組成物同士
が分離してしまうためである。
【0008】混練時の圧力を一定にするための減圧混練
機としては、配合物を混練する間の系内を減圧に保てる
構造を持ものであれば良く、例えば減圧混練が可能なミ
キサー、ニーダー、ニーダールーダーの様なバッチ式混
練機や、ベント口や減圧室を設けた押出機の様な連続式
混練機を用いることができる。減圧手段にあっては油回
転ポンプ、アスピレーター、水封式ポンプ、ロータリー
ポンプなどを使用できる。
【0009】なお、上記アルカリ土類金属酸化物として
は、MgO、CaO、SrO、BaOやその複塩(例えばCaO・MgOな
ど)若しくはこれらを二種以上を組み合わせたものがあ
る。なお、アルカリ土類金属酸化物の中で最も利用しや
すいのは可使時間と強度発現の点からMgOであり、アル
カリ土類金属の酸化物の種類としては、ソフトバーン
(嵩比重の小さい軽焼)とハードバーン(嵩比重の大き
い硬焼)があるが、いずれであっても良好な結果を得る
ことができる。
【0010】上記アルカリ土類金属酸化物には、原料や
製法に起因する不純物、具体的にはFe2O3、Al2O3、Si
O2、TiO2、Na2O、K2Oなどの金属酸化物、MgCO3、CaC
O3、SrCO3などの炭酸塩、Mg(OH)3、Ca(OH)2などの水酸
化物といった天然鉱物含有成分が含まれていても良い。
なお、この天然鉱物含有成分は、他の配合比に影響を与
えない程度として、1〜30重量%の範囲が好ましい。
【0011】上記有機炭酸化合物としては炭酸オレフイ
ン、炭素数1〜6のアミンの水溶性炭酸塩又は炭酸窒素
化合物などが使用できる。前記炭酸オレフインとしては
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが
ある。前記炭素数1〜6のアミンの水溶性炭酸塩として
はメチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ト
リメチルアミン、トリエチルアミン、水酸化テトラメチ
ルアンモニウム、メタノールアミン、エタノールアミ
ン、プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン及び
ヘキシルアミンなどがあるが、強度発現の点からエチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネートなどの炭酸オ
レフインが好ましい。さらに、前記炭酸窒素化合物とし
てはカルバミン酸や尿素などがある。
【0012】上記有機炭酸化合物の含有率は、アルカリ
土類金属酸化物100重量部に対して5〜80重量部が
良く、好ましくは10〜50重量部が良い。これは、有
機炭酸化合物が5重量部未満及び80重量部を越えると
寸法安定性が悪くなると共に圧縮強度も低くなるためで
ある。
【0013】なお、本発明にかかる無機硬化組成物には
セメント、セメント用配合剤を添加しても良い。セメン
トとしては各種ポルトランドセメント、高炉セメント、
白色セメント、アルミナセメント、リン酸マグネシウム
セメント、マグネシアオキシクロライドセメントが使用
でき、セメント用配合剤としては骨材、補強繊維、減水
剤、消泡剤、起泡剤、その他セメント用の化学混和剤、
顔料などを使用することができる。前記骨材としては硅
砂、寒水石、各種軽量骨材などが使用でき、補強繊維と
してはガラス繊維、金属繊維、合成樹脂繊維、セルロー
スなどの有機繊維などを使用できる。
【0014】また、成形の際の可使時間調整用の凝結遅
延剤や凝結促進剤をも使用できる。凝結遅延剤としては
オキシカルボン酸及びその塩、EDTA(エチレン・ジ
アミン・四酢酸)及びその塩、多価アルコール及びその
塩並びに硅弗化物があり、前記凝結促進剤としてはNa2C
O3、K2CO3、NaCl、KCl、CaCl2、アルミン酸ナトリウ
ム、ミョウバンなどがあり、これらを二種類以上併用し
ても良い。
【0015】上記の含有物を混練する手順としては、ア
ルカリ土類金属と有機炭酸化合物と炭酸カルシウムの混
合物に水を加える方法、「アルカリ土類金属酸化物と炭
酸カルシウムの混合物」に「有機炭酸化合物と水の混合
物」を加える方法、アルカリ土類金酸化物と炭酸カルシ
ウムの混合物に水を加え混練した後に有機炭酸化合物を
加える方法などがあり何れの方法を用いても良いが、有
機炭酸化合物を液体として使用した方が水の使用量が減
り圧縮強度強度などの物性が改良されるため、「アルカ
リ土類金属酸化物と炭酸カルシウムの混合物」に「有機
炭酸化合物と水の混合物」を加える方法が好ましい。
【0016】成型方法としては、要求される成型体の寸
法、物性及び生産効率などを考慮して、流し込み成型、
プレス成型、押出成型、吹付成型などから好ましい成型
方法を選ぶことができる。また、強度発現を促進するた
めに凝結後に蒸気養生やオートクレーブ養生などの加温
加湿養生を行うこともできる。この加温加湿養生を行う
ことにより打設後1日で実用強度が得られる。
【0017】
【実施例】以下、表1に基づき、本発明にかかる実施例
を比較例と比較しつつ詳細に説明する。ここで、表1の
配合部材における単位は重量部であり、測定結果の曲げ
強度と圧縮強度の単位はKgf/cm2である。また、曲げ強
度及び圧縮強度は、それぞれの配合で2分間混練した混
練したスラリーを4×4×16cmと30×30×1cmの
金型に流し込み常温で1日養生した後に脱型したものを
対象に、JIS A5201、JIS A 5403に
準拠した方法で測定を行ったものである。気泡痕数は3
0×30×1cmの成型品の金型面の中央を中心に半径5
cmの円を描き肉眼で計数したものである。なお、表1
中、予備減圧とあるのは、混練機での混連の前処理とし
て釜の中を減圧して組成物内の気泡を取り除こうとする
作業をいい、それぞれ2分間行った。
【0018】また、各実施例及び比較例で使用した混練
機は愛工舎製作所製の減圧混合機であり、該表1に示す
酸化マグネシウム(硬焼及び軽焼)は日本海水加工社
製、有機炭酸化合物としてのエチレンカーボネートは東
亜合成化学工業社製を使用した。なお、表への記載は省
略したが、各実施例・比較例のそれぞれには減水剤(デ
ンカグレース社FT−3S)を2重量部配合した。
【0019】
【表1】
【0020】実施例1、4および比較例1は、硬焼の酸
化マグネシウム単体に予め水に溶解させたエチレンカー
ボネートを減水剤と共に加え、表1に開示した圧力下で
混練したものである。なお、比較例1中の混練時の圧力
760mmHgとあるのは大気圧であり、なんら減圧しない
で混練した例である。
【0021】比較例1では曲げ強度が低く気泡痕数も多
かったが、減圧することにより曲げ強度に効果が現れ、
得られた組成物の表面に気泡痕も少なくなった。また、
実施例4に開示したように、予備減圧を行うとさらに曲
げ強度と気泡痕数に優れた効果が現れた。
【0022】実施例2、5、6及び比較例2は軽焼の酸
化マグネシウム単体に予め水に溶解させたエチレンカー
ボネートを減水剤と共に加え、表1に開示した圧力下で
混練したものである。
【0023】360mmHg下で混練した比較例2では余り
曲げ強度や気泡痕数に効果が見られなかったが、260
mmHg以下にした各実施例では顕著な効果が見られた。ま
た、実施例5に開示したように、予備減圧を行うとさら
に曲げ強度と気泡痕数に優れた効果が現れた。
【0024】実施例3は同量の軽焼及び硬焼の酸化マグ
ネシウムを混合機に投入後1分間の予備混練を行った
後、予め水に溶解させたエチレンカーボネートと減水剤
を加え、60mmHgで2分間混練したものである。
【0025】軽焼及び硬焼の酸化マグネシウムをアルカ
リ土類金属酸化物として使用しても問題なく曲げ強度と
気泡痕数に優れた効果が現れた。
【0026】
【発明の効果】本発明にあっては、アルカリ土類金属酸
化物100重量部に対して有機炭酸化合物を5〜80重
量部配合した無機硬化組成物の製造方法において、混練
時の圧力を飽和水蒸気圧〜260mmHgにし、これにより
曲げ強度に優れ、気泡痕が少なく外観に優れた無機硬化
組成物の硬化体が得られるという効果を有する。また、
本発明にあっては、減圧混練の前処理として無機硬化組
成物を飽和水蒸気圧〜260mmHgの範囲内の圧力下に1
〜5分間おくことより、さらに曲げ強度や気泡痕の少な
い無機硬化組成物の硬化体が得られるという効果を有す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠山 裕二 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋化 学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ土類金属酸化物100重量部に
    対して有機炭酸化合物を5〜80重量部配合した無機硬
    化組成物の製造方法において、混練時の圧力が飽和水蒸
    気圧〜260mmHgであることを特徴とする無機硬化組成
    物の製造方法。
  2. 【請求項2】 混練の前処理として該無機硬化組成物を
    飽和水蒸気圧〜260mmHgの範囲内の圧力下に1〜5分
    間おくことを特徴とする請求項1の無機硬化組成物の製
    造方法。
JP30690994A 1994-11-16 1994-11-16 無機硬化組成物の製造方法 Withdrawn JPH08143352A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012001962A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Ohbayashi Corp セメント系グラウト材の製造方法及びその方法にて製造されたセメント系グラウト材、並びに、このセメント系グラウト材を用いたコンクリート部材のせん断補強方法及びせん断補強構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012001962A (ja) * 2010-06-16 2012-01-05 Ohbayashi Corp セメント系グラウト材の製造方法及びその方法にて製造されたセメント系グラウト材、並びに、このセメント系グラウト材を用いたコンクリート部材のせん断補強方法及びせん断補強構造

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