JPH09286656A - 硬化性無機質組成物 - Google Patents
硬化性無機質組成物Info
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- JPH09286656A JPH09286656A JP10014296A JP10014296A JPH09286656A JP H09286656 A JPH09286656 A JP H09286656A JP 10014296 A JP10014296 A JP 10014296A JP 10014296 A JP10014296 A JP 10014296A JP H09286656 A JPH09286656 A JP H09286656A
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- 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
- C04B28/24—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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
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- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度であってかつ耐水性及び耐侯性に優れ
た無機質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物
を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１０
０重量部、アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部、
水１０〜１５００重量部、１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表
面積を有する非晶質ＳｉＯ2 粉末１〜３００重量部、並
びに、アルミン酸アルカリ金属塩及びほう酸アルカリ金
属塩のうち少なくとも１種１〜１００重量部からなる硬
化性無機質組成物。
た無機質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物
を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１０
０重量部、アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部、
水１０〜１５００重量部、１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表
面積を有する非晶質ＳｉＯ2 粉末１〜３００重量部、並
びに、アルミン酸アルカリ金属塩及びほう酸アルカリ金
属塩のうち少なくとも１種１〜１００重量部からなる硬
化性無機質組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度かつ耐水性
及び耐候性に優れた硬化性無機質組成物に関する。
及び耐候性に優れた硬化性無機質組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリの存在下で熱により硬化する硬
化性無機質組成物は、建材等の用途に好適な無機質硬化
体を形成することができるので、有用である。このよう
な硬化性無機質組成物としては、例えば、特開平４−５
９６４８号公報には、メタカオリン、コランダム、ムラ
イトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシュ
等の無機固体成分とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを配合
し、更に、充填材及び有機ベントナイトを添加した成形
体用組成物が開示されている。また、特開平４−６１３
８号公報には、アルカリ金属珪酸塩水溶液、上述の無機
固体成分及び充填材からなる組成物が開示されている。
化性無機質組成物は、建材等の用途に好適な無機質硬化
体を形成することができるので、有用である。このよう
な硬化性無機質組成物としては、例えば、特開平４−５
９６４８号公報には、メタカオリン、コランダム、ムラ
イトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシュ
等の無機固体成分とアルカリ金属珪酸塩水溶液とを配合
し、更に、充填材及び有機ベントナイトを添加した成形
体用組成物が開示されている。また、特開平４−６１３
８号公報には、アルカリ金属珪酸塩水溶液、上述の無機
固体成分及び充填材からなる組成物が開示されている。
【０００３】しかし、このような硬化性無機質組成物に
使用される上述の無機固体成分のうち、産業廃棄物であ
りその有効利用方法が求められているフライアッシュ等
は、アルカリとの反応性が低いので、得られた無機質硬
化体は、強度、耐水性、耐候性に劣り、建材等に適応す
る品質を有する無機質硬化体を得ることが困難であっ
た。
使用される上述の無機固体成分のうち、産業廃棄物であ
りその有効利用方法が求められているフライアッシュ等
は、アルカリとの反応性が低いので、得られた無機質硬
化体は、強度、耐水性、耐候性に劣り、建材等に適応す
る品質を有する無機質硬化体を得ることが困難であっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、高強度であってかつ耐水性及び耐侯性に優れた無機
質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物を提供
することを目的とする。
み、高強度であってかつ耐水性及び耐侯性に優れた無機
質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部、アルカリ金属珪酸
塩０．２〜４５０重量部、水１０〜１５００重量部、１
〜１０００ｍ2 ／ｇの比表面積を有する非晶質ＳｉＯ2
粉末１〜３００重量部、並びに、アルミン酸アルカリ金
属塩及びほう酸アルカリ金属塩のうち少なくとも１種１
〜１００重量部からなる硬化性無機質組成物である。
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部、アルカリ金属珪酸
塩０．２〜４５０重量部、水１０〜１５００重量部、１
〜１０００ｍ2 ／ｇの比表面積を有する非晶質ＳｉＯ2
粉末１〜３００重量部、並びに、アルミン酸アルカリ金
属塩及びほう酸アルカリ金属塩のうち少なくとも１種１
〜１００重量部からなる硬化性無機質組成物である。
【０００６】上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体と
しては、ＳｉＯ2 １０〜９０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ９０〜
１０重量％の組成のものが好ましい。このようなものと
しては、例えば、（ａ）粒径が２０μｍ以下の粉体を８
０重量％以上含有するフライアッシュ、（ｂ）４００〜
１０００℃で焼成され、粒径が２０μｍ以下の粉体を８
０重量％以上含有するフライアッシュ、（ｃ）フライア
ッシュ又は粘土を溶融し気体中で噴霧することによって
得られる無機質粉体、（ｄ）粘土に０．１〜３０ｋＷｈ
／ｋｇの機械的エネルギーを作用させることにより得ら
れる無機質粉体、（ｅ）（ｄ）の無機質粉体を更に１０
０〜７５０℃で加熱することにより得られる無機質粉
体、（ｆ）メタカオリン等が挙げられるが、組成と粒度
が適当なものであればこれらに限定されるものではな
い。これらは２種以上を併用することができる。
しては、ＳｉＯ2 １０〜９０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ９０〜
１０重量％の組成のものが好ましい。このようなものと
しては、例えば、（ａ）粒径が２０μｍ以下の粉体を８
０重量％以上含有するフライアッシュ、（ｂ）４００〜
１０００℃で焼成され、粒径が２０μｍ以下の粉体を８
０重量％以上含有するフライアッシュ、（ｃ）フライア
ッシュ又は粘土を溶融し気体中で噴霧することによって
得られる無機質粉体、（ｄ）粘土に０．１〜３０ｋＷｈ
／ｋｇの機械的エネルギーを作用させることにより得ら
れる無機質粉体、（ｅ）（ｄ）の無機質粉体を更に１０
０〜７５０℃で加熱することにより得られる無機質粉
体、（ｆ）メタカオリン等が挙げられるが、組成と粒度
が適当なものであればこれらに限定されるものではな
い。これらは２種以上を併用することができる。
【０００７】上記アルカリ金属珪酸塩は、一般式 Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｋ及びＮａからなる群から選択さ
れた少なくとも１種を表す。ｎは、正の有理数を表
す。）で表される。本発明においては、これらのうち、
ｎが０〜８のものが好ましい。ｎが０の場合は、上記ア
ルカリ金属珪酸塩は、アルカリ金属水酸化物そのもので
ある。ｎが８を超えると、アルカリ金属珪酸塩水溶液が
ゲル化をおこしやすく粘度が急激に上昇するので、粉体
との混合が困難になる。より好ましくは０〜３であり、
更に好ましくは０〜２．５である。
れた少なくとも１種を表す。ｎは、正の有理数を表
す。）で表される。本発明においては、これらのうち、
ｎが０〜８のものが好ましい。ｎが０の場合は、上記ア
ルカリ金属珪酸塩は、アルカリ金属水酸化物そのもので
ある。ｎが８を超えると、アルカリ金属珪酸塩水溶液が
ゲル化をおこしやすく粘度が急激に上昇するので、粉体
との混合が困難になる。より好ましくは０〜３であり、
更に好ましくは０〜２．５である。
【０００８】本発明において、上記上記アルカリ金属珪
酸塩は、水溶液状態で添加される。上記水溶液の濃度と
しては特に限定されないが、１〜７０％が好ましい。１
％未満であると、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉
体との反応性が低下し、７０％を超えると、固形分が生
じやすくなる。上記アルカリ金属珪酸塩の水溶液を得る
には、上記アルカリ金属珪酸塩をそのまま水に溶解して
もよく、また、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪
石粉等のＳｉＯ2 成分をｎが所定の範囲の値となるよう
に溶解してもよい。
酸塩は、水溶液状態で添加される。上記水溶液の濃度と
しては特に限定されないが、１〜７０％が好ましい。１
％未満であると、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉
体との反応性が低下し、７０％を超えると、固形分が生
じやすくなる。上記アルカリ金属珪酸塩の水溶液を得る
には、上記アルカリ金属珪酸塩をそのまま水に溶解して
もよく、また、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪砂、珪
石粉等のＳｉＯ2 成分をｎが所定の範囲の値となるよう
に溶解してもよい。
【０００９】上記アルカリ金属珪酸塩の添加量は、上記
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対し
て０．２〜４５０重量部である。０．２重量部未満であ
ると、反応に必要なアルカリの量が少なすぎるために硬
化不良となり、４５０重量部を超えると、硬化剤が多量
となるために得られる無機質硬化体の耐水性に問題が生
じるので、上記範囲に限定される。好ましくは１０〜３
５０重量部であり、より好ましくは２０〜２５０重量部
である。
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対し
て０．２〜４５０重量部である。０．２重量部未満であ
ると、反応に必要なアルカリの量が少なすぎるために硬
化不良となり、４５０重量部を超えると、硬化剤が多量
となるために得られる無機質硬化体の耐水性に問題が生
じるので、上記範囲に限定される。好ましくは１０〜３
５０重量部であり、より好ましくは２０〜２５０重量部
である。
【００１０】上記水の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して１０〜１５００
重量部である。１０重量部未満であると、上記ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体と混合することが困難とな
り、１５００重量部を超えると、得られる無機質硬化体
の機械的強度が低下するので、上記範囲に限定される。
好ましくは１０〜１０００重量部であり、より好ましく
は１０〜５００重量部である。
Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して１０〜１５００
重量部である。１０重量部未満であると、上記ＳｉＯ2
−Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体と混合することが困難とな
り、１５００重量部を超えると、得られる無機質硬化体
の機械的強度が低下するので、上記範囲に限定される。
好ましくは１０〜１０００重量部であり、より好ましく
は１０〜５００重量部である。
【００１１】本発明で用いられる非晶質ＳｉＯ2 粉末
は、１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表面積を有するものであ
る。１ｍ2 ／ｇ未満であると、効果が得られず、１００
０ｍ2／ｇを超えると、事実上製造が難しい。
は、１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表面積を有するものであ
る。１ｍ2 ／ｇ未満であると、効果が得られず、１００
０ｍ2／ｇを超えると、事実上製造が難しい。
【００１２】上記１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表面積を有
する非晶質ＳｉＯ2 粉末の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して１〜３００
重量部である。１重量部未満であると、効果が得られ
ず、３００重量部を超えると、組成物との混合が困難と
なるので、上記範囲に限定される。上記１〜１０００ｍ
2 ／ｇの比表面積を有する非晶質ＳｉＯ2 粉末としては
特に限定されないが、ＳｉＯ2 が９０重量％以上含まれ
る組成のものが好ましく、例えば、シリカフューム、エ
アロジル、シリカゲル等が挙げられる。
する非晶質ＳｉＯ2 粉末の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して１〜３００
重量部である。１重量部未満であると、効果が得られ
ず、３００重量部を超えると、組成物との混合が困難と
なるので、上記範囲に限定される。上記１〜１０００ｍ
2 ／ｇの比表面積を有する非晶質ＳｉＯ2 粉末としては
特に限定されないが、ＳｉＯ2 が９０重量％以上含まれ
る組成のものが好ましく、例えば、シリカフューム、エ
アロジル、シリカゲル等が挙げられる。
【００１３】上記アルミン酸アルカリ金属塩は、 ｍＭ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 （式中、Ｍは、Ｋ、Ｎａ及びＬｉからなる群から選択さ
れた少なくとも１種を表す。ｍは、正の有理数を表
す。）で表される。本発明においては、これらのうち、
ｍが０．０５〜８のものが好ましい。０．０５未満であ
ると、得られる無機質硬化体の耐久性が低下し、８を超
えると、水溶液の粘度が急激に上昇するので、上記Ｓｉ
Ｏ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体との混合が困難となる。
より好ましくは０．１〜３であり、更に好ましくは０．
５〜２．５である。
れた少なくとも１種を表す。ｍは、正の有理数を表
す。）で表される。本発明においては、これらのうち、
ｍが０．０５〜８のものが好ましい。０．０５未満であ
ると、得られる無機質硬化体の耐久性が低下し、８を超
えると、水溶液の粘度が急激に上昇するので、上記Ｓｉ
Ｏ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体との混合が困難となる。
より好ましくは０．１〜３であり、更に好ましくは０．
５〜２．５である。
【００１４】上記ほう酸アルカリ金属塩は、 ｘＭ′2 Ｏ・ｙＢ2 Ｏ3 ・ｚＨ2 Ｏ （式中、Ｍ′は、Ｋ及びＮａのうち少なくとも１種を表
す。ｘ、ｙ及びｚは、正の有理数を表す。ただし、ｚ
は、０を含む。）で表される。本発明においては、これ
らのうち、ｙ／ｘ＝１／３、１／２、１、２、５／２、
及び、４で表されるものが好ましい。これらは粉末で使
用されてもよいし、水溶液で使用されてもよい。
す。ｘ、ｙ及びｚは、正の有理数を表す。ただし、ｚ
は、０を含む。）で表される。本発明においては、これ
らのうち、ｙ／ｘ＝１／３、１／２、１、２、５／２、
及び、４で表されるものが好ましい。これらは粉末で使
用されてもよいし、水溶液で使用されてもよい。
【００１５】上記アルミン酸アルカリ金属塩及びほう酸
アルカリ金属塩のうち少なくとも１種の添加量は、上記
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対し
て１〜１００重量部である。１重量部未満であると、得
られる無機質硬化体の耐久性が悪くなり、１００重量部
を超えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下
するので、上記範囲に限定される。
アルカリ金属塩のうち少なくとも１種の添加量は、上記
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対し
て１〜１００重量部である。１重量部未満であると、得
られる無機質硬化体の耐久性が悪くなり、１００重量部
を超えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下
するので、上記範囲に限定される。
【００１６】本発明においては、必要に応じて、更に、
発泡剤、無機質充填材、補強繊維、発泡助剤、有機質発
泡体、無機質発泡体等を添加してもよい。上記発泡剤と
しては特に限定されず、例えば、過酸化水素、過酸化ナ
トリウム、過酸化カリウム、過ほう酸ナトリウム等の過
酸化物；Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン
等の金属粉末等が挙げられる。これらのうち、コスト、
安全性、入手の容易さ、混合の容易さ等の観点から、過
酸化水素、アルミニウム粉末が好ましい。
発泡剤、無機質充填材、補強繊維、発泡助剤、有機質発
泡体、無機質発泡体等を添加してもよい。上記発泡剤と
しては特に限定されず、例えば、過酸化水素、過酸化ナ
トリウム、過酸化カリウム、過ほう酸ナトリウム等の過
酸化物；Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン
等の金属粉末等が挙げられる。これらのうち、コスト、
安全性、入手の容易さ、混合の容易さ等の観点から、過
酸化水素、アルミニウム粉末が好ましい。
【００１７】上記発泡剤の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して０．０１〜
１０重量部が好ましい。０．０１重量部未満であると、
発泡倍率が小さすぎ発泡剤添加の効果がなく、１０重量
部を超えると、発泡ガスが過剰となり破泡する。
ｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１００重量部に対して０．０１〜
１０重量部が好ましい。０．０１重量部未満であると、
発泡倍率が小さすぎ発泡剤添加の効果がなく、１０重量
部を超えると、発泡ガスが過剰となり破泡する。
【００１８】上記発泡剤として過酸化水素を用いる場合
は、水溶液として用いるのが好ましい。この場合におい
て、上記水溶液の濃度は、０．５〜３５％が好ましい。
０．５％未満であると、過酸化水素量に対し水の量が多
くなりすぎ、粘度が低下し発泡が安定しなくなり、３５
％を超えると、発泡が速くなりすぎるため安定に発泡で
きず危険である。より好ましくは１〜２５％であり、更
に好ましくは５〜１５％である。
は、水溶液として用いるのが好ましい。この場合におい
て、上記水溶液の濃度は、０．５〜３５％が好ましい。
０．５％未満であると、過酸化水素量に対し水の量が多
くなりすぎ、粘度が低下し発泡が安定しなくなり、３５
％を超えると、発泡が速くなりすぎるため安定に発泡で
きず危険である。より好ましくは１〜２５％であり、更
に好ましくは５〜１５％である。
【００１９】上記発泡剤として金属粉末を用いる場合
は、平均粒径１〜２００μｍのものが好ましい。１μｍ
未満であると、分散性が低下するとともに、反応性が高
くなり発泡が速くなりすぎ、２００μｍを超えると、反
応性が低下する。
は、平均粒径１〜２００μｍのものが好ましい。１μｍ
未満であると、分散性が低下するとともに、反応性が高
くなり発泡が速くなりすぎ、２００μｍを超えると、反
応性が低下する。
【００２０】上記無機質充填材は、硬化時の収縮低減、
スラリーの流動性向上、セルの緻密化、気泡の安定化等
を図ることができる。上記無機質充填材としては特に限
定されず、例えば、珪砂、珪石粉、スラグ、マイカ、タ
ルク、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ゼオライ
ト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体等が挙げられ
る。
スラリーの流動性向上、セルの緻密化、気泡の安定化等
を図ることができる。上記無機質充填材としては特に限
定されず、例えば、珪砂、珪石粉、スラグ、マイカ、タ
ルク、ウォラストナイト、炭酸カルシウム、ゼオライ
ト、活性炭、アルミナゲル等の多孔質粉体等が挙げられ
る。
【００２１】上記無機質充填材は、平均粒径０．０１μ
ｍ〜１ｍｍのものが好ましい。０．０１μｍ未満である
と、吸着水量の増加によって粘度が上昇して作業性が低
下し、１ｍｍを超えると、発泡が安定しなくなる。上記
無機質充填材の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系
反応性粉体１００重量部に対して７００重量部以下が好
ましい。７００重量部を超えると、得られる無機質硬化
体の強度低下を起こす。より好ましくは１０〜５００重
量部である。
ｍ〜１ｍｍのものが好ましい。０．０１μｍ未満である
と、吸着水量の増加によって粘度が上昇して作業性が低
下し、１ｍｍを超えると、発泡が安定しなくなる。上記
無機質充填材の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系
反応性粉体１００重量部に対して７００重量部以下が好
ましい。７００重量部を超えると、得られる無機質硬化
体の強度低下を起こす。より好ましくは１０〜５００重
量部である。
【００２２】上記補強繊維は、強度向上、クラック防止
等を図ることができる。上記補強繊維としては特に限定
されず、例えば、ビニロン、ポリプロピレン、アラミ
ド、アクリル、レーヨン等の有機繊維；カーボン、ガラ
ス、チタン酸カリウム、アルミナ、鋼、スラグウール等
の無機繊維等が挙げられる。
等を図ることができる。上記補強繊維としては特に限定
されず、例えば、ビニロン、ポリプロピレン、アラミ
ド、アクリル、レーヨン等の有機繊維；カーボン、ガラ
ス、チタン酸カリウム、アルミナ、鋼、スラグウール等
の無機繊維等が挙げられる。
【００２３】上記補強織維の繊維長は、１〜１５ｍｍが
好ましく、繊維径は、１〜５００μｍが好ましい。繊維
長が１５ｍｍを超えると、分散性が低下し、また、繊維
径が１μｍ未満であると、混合時に再凝集し、ファイバ
ーボールを形成して得られる無機質硬化体の強度が向上
せず、繊維長が１ｍｍ未満であるか、又は、繊維径が５
００μｍを超えると、補強効果が小さい。上記補強繊維
の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１
００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。１０重
量部を超えると、繊維の分散性が低下する。
好ましく、繊維径は、１〜５００μｍが好ましい。繊維
長が１５ｍｍを超えると、分散性が低下し、また、繊維
径が１μｍ未満であると、混合時に再凝集し、ファイバ
ーボールを形成して得られる無機質硬化体の強度が向上
せず、繊維長が１ｍｍ未満であるか、又は、繊維径が５
００μｍを超えると、補強効果が小さい。上記補強繊維
の添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１
００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。１０重
量部を超えると、繊維の分散性が低下する。
【００２４】上記有機質発泡体及び上記無機質発泡体
は、得られる無機質硬化体の軽量化を図ることができ
る。上記有機質発泡体としては特に限定されず、例え
ば、塩化ビニル、フェノール、ユリア、スチレン、ウレ
タン、エチレン等の合成樹脂の粒状発泡体等が挙げられ
る。これらは単独で又は２種以上を混合して用いること
ができる。
は、得られる無機質硬化体の軽量化を図ることができ
る。上記有機質発泡体としては特に限定されず、例え
ば、塩化ビニル、フェノール、ユリア、スチレン、ウレ
タン、エチレン等の合成樹脂の粒状発泡体等が挙げられ
る。これらは単独で又は２種以上を混合して用いること
ができる。
【００２５】上記無機質発泡体としては特に限定され
ず、例えば、ガラスバルーン、シラスバルーン、フライ
アッシュバルーン、シリカバルーン、パーライト、ヒル
石、粒状発泡シリカ等が挙げられる。これらは単独で又
は２種以上を混合して用いることができる。また、上記
有機質発泡体と上記無機質発泡体とを混合して用いるこ
ともできる。
ず、例えば、ガラスバルーン、シラスバルーン、フライ
アッシュバルーン、シリカバルーン、パーライト、ヒル
石、粒状発泡シリカ等が挙げられる。これらは単独で又
は２種以上を混合して用いることができる。また、上記
有機質発泡体と上記無機質発泡体とを混合して用いるこ
ともできる。
【００２６】上記有機質発泡体及び上記無機質発泡体
は、比重０．０１〜１のものが好ましい。０．０１未満
であると、得られる無機質硬化体の機械的強度の低下を
招き、１を超えると、得られる無機質硬化体の軽量化の
効果が得られない。より好ましくは０．０３〜０．７の
ものである。
は、比重０．０１〜１のものが好ましい。０．０１未満
であると、得られる無機質硬化体の機械的強度の低下を
招き、１を超えると、得られる無機質硬化体の軽量化の
効果が得られない。より好ましくは０．０３〜０．７の
ものである。
【００２７】上記有機質発泡体及び上記無機質発泡体の
添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ 3 系反応性粉体１０
０重量部に対して１０〜１００重量部が好ましい。１０
重量部未満であると、得られる無機質硬化体の軽量化の
効果が得られず、１００重量部を超えると、得られる無
機質硬化体の機械的強度が低下する。より好ましくは３
０〜８０重量部である。
添加量は、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ 3 系反応性粉体１０
０重量部に対して１０〜１００重量部が好ましい。１０
重量部未満であると、得られる無機質硬化体の軽量化の
効果が得られず、１００重量部を超えると、得られる無
機質硬化体の機械的強度が低下する。より好ましくは３
０〜８０重量部である。
【００２８】本発明の硬化性無機質組成物から無機質硬
化体を得るには、例えば、上記アルカリ金属珪酸塩を加
熱、加圧下で上記水に溶解し、更に、上記ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2Ｏ3 系反応性粉体、上記１〜１０００ｍ2 ／ｇの比
表面積を有する非晶質ＳｉＯ 2 粉末、上記アルミン酸ア
ルカリ金属塩及び上記ほう酸アルカリ金属塩のうち少な
くとも１種、並びに、必要に応じて充填材、補強繊維等
を混合し、得られた混合物を、注型、押圧成形等の公知
の方法により所望の形に賦形した後、硬化させる方法等
を用いることができる。この場合において、上記硬化の
温度は、常温でもよいが、硬化反応を促進でき、得られ
る無機質硬化体の機械的物性を向上させることができる
ので、５０〜２００℃であってもよい。
化体を得るには、例えば、上記アルカリ金属珪酸塩を加
熱、加圧下で上記水に溶解し、更に、上記ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2Ｏ3 系反応性粉体、上記１〜１０００ｍ2 ／ｇの比
表面積を有する非晶質ＳｉＯ 2 粉末、上記アルミン酸ア
ルカリ金属塩及び上記ほう酸アルカリ金属塩のうち少な
くとも１種、並びに、必要に応じて充填材、補強繊維等
を混合し、得られた混合物を、注型、押圧成形等の公知
の方法により所望の形に賦形した後、硬化させる方法等
を用いることができる。この場合において、上記硬化の
温度は、常温でもよいが、硬化反応を促進でき、得られ
る無機質硬化体の機械的物性を向上させることができる
ので、５０〜２００℃であってもよい。
【００２９】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００３０】実施例１〜１０ ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ａ（ＳｉＯ2 ５２．
９重量％、Ａｌ2 Ｏ3４５．５重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．
３重量％、ＴｉＯ2 ０．６重量％、その他０．７重量
％、平均粒径３．３μｍ）として、メタカオリン（ＳＡ
ＴＩＮＴＯＮＥＳＰ ３３、エンゲルハード社製）を、
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｂ（ＳｉＯ2 ５２．
３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ４５．０重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．
５重量％、ＴｉＯ2 １．５重量％、その他０．７重量
％、平均粒径２．９μｍ）として、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ3 系反応性粉体Ａ１．７ｋｇを、粉砕助剤であるト
リエタノールアミン２５％／エタノール７５％の混合物
１０ｇと共にウルトラファインミルＡＴ−２０（ジルコ
ニアボール１０ｍｍφ使用、ボール充填率８５％、三菱
重工業社製）に供給し、９．９ｋＷｈ／ｋｇ（３時間×
３．３ｋＷ／ｋｇ）の機械的エネルギーを作用させて得
たものを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｃ（Ｓｉ
Ｏ2 ５８．７重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２４．２重量％、Ｆｅ
2 Ｏ3 ６．９重量％、ＴｉＯ2 １．１重量％、その他
９．１重量％、平均粒径５μｍ）として、フライアッシ
ュ（平均粒径２０μｍ、ＪＩＳ Ａ ６２０１準拠、関
電化工社製）を分級機（ＴＣ−１５、日清エンジニアリ
ング社製）により分級し、粒径が１０μｍ以下の粉体を
１００重量％含有するフライアッシュとしたものを、そ
れぞれ使用した。
９重量％、Ａｌ2 Ｏ3４５．５重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．
３重量％、ＴｉＯ2 ０．６重量％、その他０．７重量
％、平均粒径３．３μｍ）として、メタカオリン（ＳＡ
ＴＩＮＴＯＮＥＳＰ ３３、エンゲルハード社製）を、
ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｂ（ＳｉＯ2 ５２．
３重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ４５．０重量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．
５重量％、ＴｉＯ2 １．５重量％、その他０．７重量
％、平均粒径２．９μｍ）として、上記ＳｉＯ2 −Ａｌ
2 Ｏ3 系反応性粉体Ａ１．７ｋｇを、粉砕助剤であるト
リエタノールアミン２５％／エタノール７５％の混合物
１０ｇと共にウルトラファインミルＡＴ−２０（ジルコ
ニアボール１０ｍｍφ使用、ボール充填率８５％、三菱
重工業社製）に供給し、９．９ｋＷｈ／ｋｇ（３時間×
３．３ｋＷ／ｋｇ）の機械的エネルギーを作用させて得
たものを、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｃ（Ｓｉ
Ｏ2 ５８．７重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ２４．２重量％、Ｆｅ
2 Ｏ3 ６．９重量％、ＴｉＯ2 １．１重量％、その他
９．１重量％、平均粒径５μｍ）として、フライアッシ
ュ（平均粒径２０μｍ、ＪＩＳ Ａ ６２０１準拠、関
電化工社製）を分級機（ＴＣ−１５、日清エンジニアリ
ング社製）により分級し、粒径が１０μｍ以下の粉体を
１００重量％含有するフライアッシュとしたものを、そ
れぞれ使用した。
【００３１】表１に示した配合割合でＳｉＯ2 −Ａｌ2
Ｏ3 系反応性粉体Ａ、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉
体Ｂ又はＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｃ、８号珪
砂（関本建材社製）、珪石粉（ファインシリカ、ブレー
ン値１００００ｃｍ2 ／ｇ、住友セメント社製）、水酸
化カリウム水溶液（Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2 モル比＝１：０、
ＫＯＨ３６％水溶液、和光純薬社製）又は珪酸カリ水溶
液（Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2モル比＝１：１．２、４４％水溶
液、日本化学工業社製；Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2 モル比＝１：
１．４、４５％水溶液、日本化学工業社製）、非晶質Ｓ
ｉＯ2 粉末として粉末Ｄ（アエロジル３８０、比表面積
３６７．５ｍ2 ／ｇ、日本アエロジル社製）又は粉末Ｅ
（シリカフューム、比表面積２１．５ｍ2 ／ｇ、東京興
業貿易商会社製）、及び、アルミン酸アルカリ金属塩水
溶液としてアルミン酸ソーダ水溶液（Ｎａ2 Ｏ：Ａｌ2
Ｏ3 モル比＝１：１．７、３８％水溶液、北陸化成工業
所社製）を、それぞれ、オムニミキサーに供給して５分
間混合した後、得られた混合物を１５０×５０×１０ｍ
ｍの型枠内に注入し、型枠ごと８５℃の熱風乾燥機中で
１０時間加熱させて、実施例１〜１０の無機質硬化体を
それぞれ得た。得られた各無機質硬化体を脱型して５０
℃で１０時間乾燥した後、下記の項目について、その物
性を下記評価方法で調べた。結果を表１に示した。
Ｏ3 系反応性粉体Ａ、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉
体Ｂ又はＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体Ｃ、８号珪
砂（関本建材社製）、珪石粉（ファインシリカ、ブレー
ン値１００００ｃｍ2 ／ｇ、住友セメント社製）、水酸
化カリウム水溶液（Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2 モル比＝１：０、
ＫＯＨ３６％水溶液、和光純薬社製）又は珪酸カリ水溶
液（Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2モル比＝１：１．２、４４％水溶
液、日本化学工業社製；Ｋ2 Ｏ：ＳｉＯ2 モル比＝１：
１．４、４５％水溶液、日本化学工業社製）、非晶質Ｓ
ｉＯ2 粉末として粉末Ｄ（アエロジル３８０、比表面積
３６７．５ｍ2 ／ｇ、日本アエロジル社製）又は粉末Ｅ
（シリカフューム、比表面積２１．５ｍ2 ／ｇ、東京興
業貿易商会社製）、及び、アルミン酸アルカリ金属塩水
溶液としてアルミン酸ソーダ水溶液（Ｎａ2 Ｏ：Ａｌ2
Ｏ3 モル比＝１：１．７、３８％水溶液、北陸化成工業
所社製）を、それぞれ、オムニミキサーに供給して５分
間混合した後、得られた混合物を１５０×５０×１０ｍ
ｍの型枠内に注入し、型枠ごと８５℃の熱風乾燥機中で
１０時間加熱させて、実施例１〜１０の無機質硬化体を
それぞれ得た。得られた各無機質硬化体を脱型して５０
℃で１０時間乾燥した後、下記の項目について、その物
性を下記評価方法で調べた。結果を表１に示した。
【００３２】評価方法 （１）曲げ強度 得られた無機質硬化体を、ＪＩＳ Ａ １４０８に準じ
て、曲げ強度を測定した。 （２）熱水試験 得られた無機質硬化体を、９８℃の熱水中に２時間浸漬
した後２４時間乾燥し、外観を目視で観察し、異常の見
られないものを○とし、表面に粉が発生しているものは
×とした。 （３）促進耐候性試験 得られた無機質硬化体をＪＩＳ Ｋ ５４００に準じ
て、５００時間促進耐侯性試験に供した後、外観を目視
で観察し、異常の見られないものを○とし、表面にしみ
が発生しているものは×とした。
て、曲げ強度を測定した。 （２）熱水試験 得られた無機質硬化体を、９８℃の熱水中に２時間浸漬
した後２４時間乾燥し、外観を目視で観察し、異常の見
られないものを○とし、表面に粉が発生しているものは
×とした。 （３）促進耐候性試験 得られた無機質硬化体をＪＩＳ Ｋ ５４００に準じ
て、５００時間促進耐侯性試験に供した後、外観を目視
で観察し、異常の見られないものを○とし、表面にしみ
が発生しているものは×とした。
【００３３】実施例１１〜２０ 表２に示した配合割合で、アルミン酸アルカリ金属塩水
溶液の代わりにほう酸アルカリ金属塩として四ほう酸二
ナトリウム十水和物（和光純薬工業社製）又は四ほう酸
二カリウム四水和物（和光純薬工業社製）を用いたこと
以外は、実施例１〜１０と同様にして無機質硬化体を
得、評価した。結果を表２に示した。
溶液の代わりにほう酸アルカリ金属塩として四ほう酸二
ナトリウム十水和物（和光純薬工業社製）又は四ほう酸
二カリウム四水和物（和光純薬工業社製）を用いたこと
以外は、実施例１〜１０と同様にして無機質硬化体を
得、評価した。結果を表２に示した。
【００３４】比較例１〜７ 表３に示した配合割合で、非晶質ＳｉＯ2 粉末及びアル
ミン酸アルカリ金属塩水溶液を添加しなかったこと以外
は、実施例１〜１０と同様にして無機質硬化体を得、評
価した。結果を表３に示した。
ミン酸アルカリ金属塩水溶液を添加しなかったこと以外
は、実施例１〜１０と同様にして無機質硬化体を得、評
価した。結果を表３に示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【発明の効果】本発明の硬化性無機質組成物は、上述の
とおりであるので、高強度であってかつ耐水性及び耐侯
性に優れた無機質硬化体を得ることができ、建材等の用
途に好適に使用することができる。
とおりであるので、高強度であってかつ耐水性及び耐侯
性に優れた無機質硬化体を得ることができ、建材等の用
途に好適に使用することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系反応性粉体１０
０重量部、アルカリ金属珪酸塩０．２〜４５０重量部、
水１０〜１５００重量部、１〜１０００ｍ2 ／ｇの比表
面積を有する非晶質ＳｉＯ2 粉末１〜３００重量部、並
びに、アルミン酸アルカリ金属塩及びほう酸アルカリ金
属塩のうち少なくとも１種１〜１００重量部からなるこ
とを特徴とする硬化性無機質組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014296A JPH09286656A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 硬化性無機質組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014296A JPH09286656A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 硬化性無機質組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09286656A true JPH09286656A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14266067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10014296A Pending JPH09286656A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 硬化性無機質組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09286656A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019055904A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 株式会社東芝 | ジオポリマー成型体の製造方法、および、ジオポリマー成型体製造システム |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP10014296A patent/JPH09286656A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019055904A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 株式会社東芝 | ジオポリマー成型体の製造方法、および、ジオポリマー成型体製造システム |
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