JPH08143353A - 無機硬化組成物 - Google Patents
無機硬化組成物Info
- Publication number
- JPH08143353A JPH08143353A JP30691094A JP30691094A JPH08143353A JP H08143353 A JPH08143353 A JP H08143353A JP 30691094 A JP30691094 A JP 30691094A JP 30691094 A JP30691094 A JP 30691094A JP H08143353 A JPH08143353 A JP H08143353A
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- JP
- Japan
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- alkaline earth
- earth metal
- metal oxide
- weight
- parts
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions 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
- C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】吸水率の低い無機硬化組成物を提供する。
【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
物において、該アルカリ土類金属酸化物を１〜４００μ
ｍの粒子径のものにする一方、該アルカリ土類金属酸化
物中に粒子径１〜２０μｍの該アルカリ土類金属酸化物
を１０〜６０重量％配合させる。
有機炭酸化合物を５〜８０重量部配合した無機硬化組成
物において、該アルカリ土類金属酸化物を１〜４００μ
ｍの粒子径のものにする一方、該アルカリ土類金属酸化
物中に粒子径１〜２０μｍの該アルカリ土類金属酸化物
を１０〜６０重量％配合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は土木、建築用の無機硬化
組成物に係わり、特に吸水率の低い無機硬化組成物に関
する。
組成物に係わり、特に吸水率の低い無機硬化組成物に関
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。
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、吸水
率が高いため、塗装時に塗料を大きく吸い込むため均一
に仕上がり難いという課題がある。また、屋外に使用す
る場合、水分の吸収・放出や水分の凍結融解に伴う膨張
収縮の繰り返しによってクラックが発生するという課題
がある。
硬化組成物は圧縮強度と寸法精度に優れているが、吸水
率が高いため、塗装時に塗料を大きく吸い込むため均一
に仕上がり難いという課題がある。また、屋外に使用す
る場合、水分の吸収・放出や水分の凍結融解に伴う膨張
収縮の繰り返しによってクラックが発生するという課題
がある。
【０００４】したがって、本発明の目的は上記課題を解
決し、吸水率の低い無機硬化組成物を提供することにあ
る。
決し、吸水率の低い無機硬化組成物を提供することにあ
る。
【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する際に、粒度の
小さいアルカリ土類酸化物を所定量配合させることで吸
水率の低い無機硬化組成物を得ることができ本発明を完
成するに至った。
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する際に、粒度の
小さいアルカリ土類酸化物を所定量配合させることで吸
水率の低い無機硬化組成物を得ることができ本発明を完
成するに至った。
【０００６】即ち、本発明はアルカリ土類金属酸化物１
００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において、該アルカリ土類金属酸
化物を１〜４００μｍの粒子径のものにする一方、該ア
ルカリ土類金属酸化物中に粒子径１〜２０μｍの該アル
カリ土類金属酸化物を１０〜６０重量％配合させたこと
を特徴とする無機硬化組成物である。
００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において、該アルカリ土類金属酸
化物を１〜４００μｍの粒子径のものにする一方、該ア
ルカリ土類金属酸化物中に粒子径１〜２０μｍの該アル
カリ土類金属酸化物を１０〜６０重量％配合させたこと
を特徴とする無機硬化組成物である。
【０００７】ここで、本発明の特徴であるアルカリ土類
金属酸化物において粒子径を１〜４００μｍに限定した
のはあまりに大きい粒子を配合させると製造された組成
物の表面がざらざらになり建築材料などとしての商品価
値がでなくなるためであり、あまりに小さい粒子のもの
は粒子自体の製造が困難であり製造してもコスト・アッ
プにつながってしまい、好ましくないためである。
金属酸化物において粒子径を１〜４００μｍに限定した
のはあまりに大きい粒子を配合させると製造された組成
物の表面がざらざらになり建築材料などとしての商品価
値がでなくなるためであり、あまりに小さい粒子のもの
は粒子自体の製造が困難であり製造してもコスト・アッ
プにつながってしまい、好ましくないためである。
【０００８】また、１〜２０μｍの粒子径を所定量配合
するのは小径の粒子を加えることにより組成物内の密度
を増加させて吸水率を低下させるためである。上限を２
０μｍに限定したのは、これより大きな粒子を配合させ
ると単に１〜４００μｍに限定した配合の時と差がでな
くなるためである。また、顕著な効果を発揮させるため
には１〜１０μｍの範囲内の粒子径を有するものが好ま
しい。
するのは小径の粒子を加えることにより組成物内の密度
を増加させて吸水率を低下させるためである。上限を２
０μｍに限定したのは、これより大きな粒子を配合させ
ると単に１〜４００μｍに限定した配合の時と差がでな
くなるためである。また、顕著な効果を発揮させるため
には１〜１０μｍの範囲内の粒子径を有するものが好ま
しい。
【０００９】１〜２０μｍのアルカリ土類金属酸化物を
１０〜６０重量％配合するのは、あまりに少ないと小さ
い粒子径のものを配合させた効果がでないためであり、
あまりに多いと混練する際に必要な粒子表面全体への水
分供給が増えてしまい逆に吸水率が増加してしまうため
である。
１０〜６０重量％配合するのは、あまりに少ないと小さ
い粒子径のものを配合させた効果がでないためであり、
あまりに多いと混練する際に必要な粒子表面全体への水
分供給が増えてしまい逆に吸水率が増加してしまうため
である。
【００１０】上記アルカリ土類金属酸化物としては、Mg
O、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られる。
O、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られる。
【００１１】なお、このアルカリ土類金属酸化物には、
ある原料や製法に起因する不純物（具体的にはFe203、A
l203、SiO2、TiO2、Na2O、K2Oなどや上記炭酸塩であるM
gCO3、CaCO3、SrCO3、水酸化物であるMg(OH)3、Ca(OH)2
など）を１〜３０重量％含有させていても問題なく使用
できる。
ある原料や製法に起因する不純物（具体的にはFe203、A
l203、SiO2、TiO2、Na2O、K2Oなどや上記炭酸塩であるM
gCO3、CaCO3、SrCO3、水酸化物であるMg(OH)3、Ca(OH)2
など）を１〜３０重量％含有させていても問題なく使用
できる。
【００１２】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、炭酸窒素化合物としては
カルバミン酸、尿素などがある。
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、炭酸窒素化合物としては
カルバミン酸、尿素などがある。
【００１３】なお、アルカリ土類金属の酸化物と有機炭
酸化合物の混合の割合は、アルカリ土類金属酸化物１０
０重量部に対して有機炭酸化合物５〜８０重量部であ
り、好ましくは１０〜５０重量部が良い。これは、有機
炭酸化合物の量が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、圧縮強度も低くなるためである。
酸化合物の混合の割合は、アルカリ土類金属酸化物１０
０重量部に対して有機炭酸化合物５〜８０重量部であ
り、好ましくは１０〜５０重量部が良い。これは、有機
炭酸化合物の量が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、圧縮強度も低くなるためである。
【００１４】なお、本発明にかかる無機硬化組成物には
セメント、セメントに配合する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、顔料などを使用できる。前記骨材としては硅
砂、寒水石などの他、各種軽量骨材を使用でき、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。
セメント、セメントに配合する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、顔料などを使用できる。前記骨材としては硅
砂、寒水石などの他、各種軽量骨材を使用でき、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。
【００１５】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、ミョウバンなどあり、これらを二種類以上併用して
も良い。
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、ミョウバンなどあり、これらを二種類以上併用して
も良い。
【００１６】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の混合物に水を加える
方法、アルカリ土類金属酸化物に有機炭酸化合物と水の
混合物を加える方法、アルカリ土類金属酸化物に水を加
え混練した後に有機炭酸化合物を加える方法が有り何れ
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が
改良されるため、「アルカリ土類金属酸化物に有機炭酸
化合物と水の混合物を加える方法」が好ましい。
ルカリ土類金属と有機炭酸化合物の混合物に水を加える
方法、アルカリ土類金属酸化物に有機炭酸化合物と水の
混合物を加える方法、アルカリ土類金属酸化物に水を加
え混練した後に有機炭酸化合物を加える方法が有り何れ
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が
改良されるため、「アルカリ土類金属酸化物に有機炭酸
化合物と水の混合物を加える方法」が好ましい。
【００１７】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
湿養生を行うことができる。適当な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。
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
湿養生を行うことができる。適当な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。
【００１８】
【実施例】以下、表１に開示する主要配合例に基づき、
本発明にかかる実施例及び比較例について詳細に説明す
る。表１にある硬焼及び軽焼酸化マグネシウムは東亜化
成社製及び日本海水加工社製を使用した。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有
機炭酸化合物としてのエチレンカーボネート（東亜合成
化学工業社製）を３０重量部、減水剤（デンカグレース
社ＦＴ−３Ｓ）を２重量部配合した。また、曲げ強度及
び圧縮強度の単位はKgf/cm2でありその測定方法ははＪ
ＩＳ Ａ ５２０１、嵩比重はＪＩＳ Ａ ５４１８、
吸水率はＪＩＳ Ａ ５４０３に準拠した。
本発明にかかる実施例及び比較例について詳細に説明す
る。表１にある硬焼及び軽焼酸化マグネシウムは東亜化
成社製及び日本海水加工社製を使用した。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有
機炭酸化合物としてのエチレンカーボネート（東亜合成
化学工業社製）を３０重量部、減水剤（デンカグレース
社ＦＴ−３Ｓ）を２重量部配合した。また、曲げ強度及
び圧縮強度の単位はKgf/cm2でありその測定方法ははＪ
ＩＳ Ａ ５２０１、嵩比重はＪＩＳ Ａ ５４１８、
吸水率はＪＩＳ Ａ ５４０３に準拠した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１に開示されている実施例１〜７、比較
例１〜６に使用するMgO（酸化マグネシウム）におい
て、本発明の特徴部分である１〜２０μｍの粒子径のも
のは軽焼と硬焼のそれぞれ細かいものである。製造する
際の具体的な材料としては、軽焼で細かいものが粒子径
１〜７μｍの粒子を９０重量％以上含有する軽焼酸化マ
グネシウムであり、硬焼で細かいものが粒子径１〜１０
μｍの粒子を９０重量％以上含有する硬焼酸化マグネシ
ウムである。また、表１中、軽焼で粗いものは平均粒子
径１３０μｍの軽焼酸化マグネシウムを４０メッシュ
（篩目開き３８１μｍ）と３００メッシュ（篩目開き４
６μｍ）標準篩を用いて粗粒及び微粉を取り除いたも
の、硬焼で粗いものは平均粒子径１０８μｍの硬焼酸化
マグネシウムを７０メッシュ及び３００メッシュの標準
篩を使用して粗粒及び微粉を取り除いたものである。な
お、比較例３に使用した酸化マグネシウムは、平均粒子
径１３０μｍの軽焼酸化マグネシウムを篩分けしなかっ
たものである。
例１〜６に使用するMgO（酸化マグネシウム）におい
て、本発明の特徴部分である１〜２０μｍの粒子径のも
のは軽焼と硬焼のそれぞれ細かいものである。製造する
際の具体的な材料としては、軽焼で細かいものが粒子径
１〜７μｍの粒子を９０重量％以上含有する軽焼酸化マ
グネシウムであり、硬焼で細かいものが粒子径１〜１０
μｍの粒子を９０重量％以上含有する硬焼酸化マグネシ
ウムである。また、表１中、軽焼で粗いものは平均粒子
径１３０μｍの軽焼酸化マグネシウムを４０メッシュ
（篩目開き３８１μｍ）と３００メッシュ（篩目開き４
６μｍ）標準篩を用いて粗粒及び微粉を取り除いたも
の、硬焼で粗いものは平均粒子径１０８μｍの硬焼酸化
マグネシウムを７０メッシュ及び３００メッシュの標準
篩を使用して粗粒及び微粉を取り除いたものである。な
お、比較例３に使用した酸化マグネシウムは、平均粒子
径１３０μｍの軽焼酸化マグネシウムを篩分けしなかっ
たものである。
【００２１】各実施例及び比較例の成型方法は、以下の
通りである。すなわち、表１に開示された酸化マグネシ
ウムをモルタルミキサーへ投入し予備混合を１分間行っ
た。次に、有機炭酸化剤であるエチレンカーボネート水
溶液を加えて２分間混練し、得られたスラリーを４×４
×１６ｃｍと３０×３０×１ｃｍの型枠へ流し込んだ後
に３分間振動を加え脱泡し、さらに常温で１日養生を行
った後脱型し２０℃で２８日間養生を行った。
通りである。すなわち、表１に開示された酸化マグネシ
ウムをモルタルミキサーへ投入し予備混合を１分間行っ
た。次に、有機炭酸化剤であるエチレンカーボネート水
溶液を加えて２分間混練し、得られたスラリーを４×４
×１６ｃｍと３０×３０×１ｃｍの型枠へ流し込んだ後
に３分間振動を加え脱泡し、さらに常温で１日養生を行
った後脱型し２０℃で２８日間養生を行った。
【００２２】実施例と比較例について比較考慮してみれ
ば、各実施例では吸水率を１０％以下に低減できたこと
により、均一な塗装をすることができると共に屋外で使
用されてもクラックが生じにくい効果を得た。なお、比
較例からも明らかなように、細かい酸化マグネシウムが
１０〜６０重量％の範囲を逸脱すると吸水率の低下を図
ることができなかった。
ば、各実施例では吸水率を１０％以下に低減できたこと
により、均一な塗装をすることができると共に屋外で使
用されてもクラックが生じにくい効果を得た。なお、比
較例からも明らかなように、細かい酸化マグネシウムが
１０〜６０重量％の範囲を逸脱すると吸水率の低下を図
ることができなかった。
【００２３】
【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において、該アルカリ土類
金属酸化物を１〜４００μｍの粒子径のものにする一
方、該アルカリ土類金属酸化物中に粒子径１〜２０μｍ
の該アルカリ土類金属酸化物を１０〜６０重量％配合さ
せ、従来の圧縮強度や曲げ強度を備えつつ低い吸水率を
維持できるという効果がある。
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において、該アルカリ土類
金属酸化物を１〜４００μｍの粒子径のものにする一
方、該アルカリ土類金属酸化物中に粒子径１〜２０μｍ
の該アルカリ土類金属酸化物を１０〜６０重量％配合さ
せ、従来の圧縮強度や曲げ強度を備えつつ低い吸水率を
維持できるという効果がある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 103:30 111:00 (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 (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
化組成物において、該アルカリ土類金属酸化物を１〜４
００μｍの粒子径のものにする一方、該アルカリ土類金
属酸化物中に粒子径１〜２０μｍの該アルカリ土類金属
酸化物を１０〜６０重量％配合させたことを特徴とする
無機硬化組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30691094A JPH08143353A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 無機硬化組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30691094A JPH08143353A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 無機硬化組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08143353A true JPH08143353A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17962749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30691094A Pending JPH08143353A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 無機硬化組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08143353A (ja) |
-
1994
- 1994-11-16 JP JP30691094A patent/JPH08143353A/ja active Pending
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