JPH11302064A

JPH11302064A - 硬化性無機質組成物及び無機質硬化体の製造方法

Info

Publication number: JPH11302064A
Application number: JP12818398A
Authority: JP
Inventors: Junji Asaumi; 順治浅海; Hideto Kamiaka; 日出人上赤
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】近年大量に発生しているマレカナイト、及び
都市ゴミ溶融スラグを資源として有効に利用できると共
に、安価でしかも高強度の無機質硬化体を提供するこ
と。【解決手段】マレカナイト粉末を主体とする反応性無
機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする
反応性無機質粉体組成物の合量１００重量部と、無機質
充填材５０〜７００重量部と、水溶液濃度が１重量％以
上のアルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金
属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部とからなる硬化性無
機質組成物とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬化性無機質組成
物及び無機質硬化体の製造方法に関し、特に、現在十分
な利用が成されていない無機質粉体を有効利用した硬化
性無機質組成物及び無機質硬化体の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】近年、コンクリート構造物
の高層化等から、軽量コンクリートを得るための無機質
発泡粒の需要が高まっている。この無機質発泡粒の原料
としては、例えば北海道奥尻島で産出される真珠岩、黒
曜石等が挙げられるが、これらの真珠岩、黒曜石の産出
に際し、発泡性を有しないマレカナイトも多量に産出さ
れるが、このマレカナイトは、現在までのところ有効な
利用方法が無いために、専らその多くは廃棄処分が成さ
れている。

【０００３】また、都市ゴミ焼却施設から排出される都
市ゴミ溶融スラグも、近年、その量が益々増えている
が、やはり有効な利用方法が十分には無いために、その
多くは埋め立て等の手段によって廃棄処理が成されてい
る。しかし、この都市ゴミ溶融スラグの埋め立て地の確
保は、環境保護の観点等から年々困難となってきてお
り、都市ゴミ溶融スラグの有効な利用方法の開発が近年
強く望まれている。

【０００４】このような中にあって、住宅やビル等の内
外壁や床材、及び瓦等の建築用部材として有用な、不燃
性、高強度且つ耐久性に優れた無機質硬化体の製造に際
し、反応性無機質粉体として、フライアッシュやカオリ
ン粘土等を用いた技術が提案されている（特開平7-8975
3 、特開平7-187735等）。

【０００５】この無機質硬化体を製造する公知の方法
は、溶融したフライアッシュ又はカオリン粘土を気体中
に噴霧し、急冷させることにより得られる反応性無機質
粉体、或いはカオリン粘土、雲母粘土等を長時間粉砕処
理し、その結晶形態を変化させた反応性無機質粉体と、
無機質充填材、水、アルカリ金属水酸化物及び／又はア
ルカリ金属珪酸塩とを混合し、該混合物を加熱硬化させ
ることにより無機質硬化体を製造するものである。

【０００６】しかし、本発明者らが、上記無機質硬化体
の製造方法について検討したところ、反応性無機質粉体
を得るために、上記公報に記載された技術においては原
料の加熱溶融又は過度の粉砕処理が成されており、原料
処理エネルギーが多くかかることから、得られる無機質
硬化体の強度、耐久性及び外観等の品質が良好なもので
あっても、その製造コストが高くつき、実用化は困難で
あると考えられるものであった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、未だ有効な利用
が十分には行われていないマレカナイト、及び都市ゴミ
溶融スラグを無機質硬化体を製造する際の原料として使
用し、これらマレカナイト、及び都市ゴミ溶融スラグの
有効利用を図ると共に、安価でしかも高強度の実用性の
高い無機質硬化体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
目的を達成すべく試験・研究を重ねた結果、マレカナイ
ト及び都市ゴミ溶融スラグは、いずれも過度の加熱溶融
処理或いは粉砕処理をしなくとも、アルカリ金属水酸化
物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応
性が十分な粉体を得られること、またマレカナイト粉末
は、アルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金
属珪酸塩水溶液と反応することによって主に珪酸イオン
（アルミン酸イオンも溶出するが、その量は珪酸イオン
より少ない。）を、一方都市ゴミ溶融スラグは、アルカ
リ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水
溶液と反応することによって主にアルミン酸イオン（珪
酸イオンも溶出するが、その量はアルミン酸イオンより
少ない。）を各々溶出するため、両者を反応性無機質粉
体として併用して上記珪酸イオンとアルミン酸イオンを
反応させるようにすると、強度の高い無機質硬化体を得
ることができることを見いだし、本発明を完成させた。

【０００９】即ち、本発明は、マレカナイト粉末を主体
とする反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉
末を主体とする反応性無機質粉体組成物の合量１００重
量部と、無機質充填材５０〜７００重量部と、水溶液濃
度が１重量％以上のアルカリ金属水酸化物水溶液及び／
又はアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部とか
らなる硬化性無機質組成物とした。また、本発明は、マ
レカナイト粉末と都市ゴミ溶融スラグ粉末を各々主体と
する２種類の反応性無機質粉体組成物と、無機質充填材
と、水と、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ金
属珪酸塩とからなる混合物を加熱硬化させる無機質硬化
体の製造方法であって、上記マレカナイト粉末を主体と
する反応性無機質粉体組成物を、先ずアルカリ金属水酸
化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液で処理
して無機質スラリーを得た後、該無機質スラリーに残部
の都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉
体組成物、無機質充填材、水、アルカリ金属水酸化物及
び／又はアルカリ金属珪酸塩を混合して前記混合物を得
るか、或いは、上記混合物を構成する材料中、少なくと
もマレカナイト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成
物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質
粉体組成物とを各々別にアルカリ金属水酸化物水溶液及
び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液で処理して２種類の
無機質スラリーを得た後、この両者の無機質スラリーの
混合時に、残部の各反応性無機質粉体組成物、無機質充
填材、水、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ金
属珪酸塩が存在する場合にはこれらの全てを混合して上
記混合物を得、この混合物を加熱硬化させることにより
無機質硬化体を製造することとした。

【００１０】上記した本発明にかかる硬化性無機質組成
物、或いは無機質硬化体の製造方法によれば、従来にお
いては多くを廃棄処理していたマレカナイト、及び都市
ゴミ溶融スラグを資源として有効に利用できると共に、
該マレカナイト、及び都市ゴミ溶融スラグと反応させる
アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ金属珪酸塩の
添加量を少なくすることができ、硬化時間の短縮も図れ
ることから、高強度の無機質硬化体を安価に提供できる
こととなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、上記した本発明を、詳細に
説明する。

【００１２】本発明は、上述したようにマレカナイト粉
末を主体とする反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融
スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物の合量
１００重量部と、無機質充填材５０〜７００重量部と、
水溶液濃度が１重量％以上のアルカリ金属水酸化物水溶
液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液１０〜３００重
量部とからなる硬化性無機質組成物とした。

【００１３】ここで、上記本発明の構成において使用さ
れるマレカナイト粉末とは、無機質発泡粒の原料として
使用される真珠岩、黒曜石の産出に際し、真珠岩と黒曜
石の遷移帯で共に山より産出される発泡性を有しないマ
レカナイト原石を粉砕処理したもので、その化学組成は
ＳｉＯ₂が６５〜８０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃が１０〜１５
重量％の割合で主体を構成し、その他Ｎａ₂Ｏ、Ｆｅ₂
Ｏ₃、ＭｇＯ、ＣａＯ等を含む、ガラス質が主要構成相
である粉体を言う。

【００１４】この様なマレカナイト粉末を得る方法とし
ては、産出したマレカナイト原石をジョークラッシャ
ー、竪型ミル、ボールミル、アトリッションミル等の装
置により粉砕処理する。この粉砕処理により得られるマ
レカナイト粉末の粒度分布は数μｍ〜数１００μｍまで
の広い範囲を有するものとなるが、アルカリ金属水酸化
物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応
性が十分な粉体とするために、平均粒径が５０μｍ以下
のマレカナイト粉末とすることが好ましい。

【００１５】また、上記本発明の構成において使用され
る都市ゴミ溶融スラグ粉末とは、都市ゴミ焼却施設から
排出される溶融スラグのうち、飛灰以外であって粉砕処
理したガラス質のものを指し、その化学組成はＳｉＯ₂
が３０〜６０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃が１５〜３０重量％の
割合で主体を構成し、その他Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ等を含む、ガラス質が主要構成相である粉体を言う。

【００１６】上記の様な都市ゴミ溶融スラグ粉末を得る
方法としては、都市ゴミ焼却施設から排出される溶融ス
ラグを、ジョークラッシャー、竪型ミル、ボールミル、
アトリッションミル等の装置により飛灰分を含まない粉
体に粉砕処理する。この粉砕処理により得られる都市ゴ
ミ溶融スラグ粉末の粒度分布も数μｍ〜数１００μｍま
での広い範囲を有するものとなるが、上記マレカナイト
粉末の場合と同様に、アルカリ金属水酸化物水溶液及び
／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性が十分な粉
体とするために、平均粒径が５０μｍ以下の都市ゴミ溶
融スラグ粉末となるまで粉砕処理をすることが好まし
い。

【００１７】上記マレカナイト全粉末と都市ゴミ溶融ス
ラグ全粉末の反応性無機質粉体組成物中における使用割
合は、重量比で１５：８５〜８５：１５とすることが、
該マレカナイト粉末及び都市ゴミ溶融スラグ粉末から各
々溶出する珪酸イオン及びアルミン酸イオンの割合が硬
化にとって良好な割合となり、得られる無機質硬化体の
強度が高強度のものとなるために好ましい。

【００１８】また、上記本発明において用いられる無機
質充填材は、硬化反応における珪酸イオンの脱水縮重合
反応により硬化体の体積収縮及びクラック発生を防止す
る役割を果たすもので、使用される無機質充填材として
は、アルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金
属珪酸塩水溶液に対して溶解性の低いものであれば良
く、例えば珪砂、珪藻土、アルミナ等のセラミック粉
末、タルク、マイカ等の粘土粉末、岩石粉末、ゼオライ
ト、シラス、ガラス屑、金属粉、ボーキサイト、貝殻
片、バーミキュライト、タイル屑、ガラスビーズ、コン
クリートやモルタルの破砕片、レンガ屑、各種造粒物等
が使用可能であり、これらの充填材は、製造する無機質
硬化体の用途に応じ適宜選択され、単独でも、或いは混
合しても使用できる。

【００１９】上記無機質充填材の量は、マレカナイト粉
末を主体とする反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融
スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物の合量
１００重量部に対し、５０〜７００重量部、好ましくは
１００〜５００重量部とする。これは、無機質充填材の
量が上記よりも少なくなると珪酸イオンの脱水縮重合反
応による硬化体の体積収縮を十分に防止できないためで
あり、また逆に上記量よりも多くなると得られる硬化体
の機械的強度が低下するためである。

【００２０】更に、上記本発明の構成において用いられ
るアルカリ金属水酸化物水溶液とは、ＭＯＨ（Ｍ＝Ｌ
ｉ、Ｋ、Ｎａの単独又はそれらの混合物）で表される水
溶液であり、その水溶液濃度は１重量％以上とする。こ
れは、アルカリ金属水酸化物水溶液の濃度があまり低す
ぎると、上記反応性無機質粉体の溶解性が低くなるため
である。

【００２１】また、上記本発明において用いられるアル
カリ金属珪酸塩水溶液とは、Ｍ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍ＝
Ｌｉ、Ｋ、Ｎａの単独又はそれらの混合物、ｎ＝０〜
５）で表される水溶液であり、この水溶液濃度は１重量
％以上とする。これは、やはりアルカリ金属珪酸塩水溶
液の濃度があまり低すぎると、上記反応性無機質粉体の
溶解性が低くなるためである。またｎが大きくなるか、
或いは水溶液の濃度が７０重量％を越えると、アルカリ
金属珪酸塩水溶液がゲル化を起こし易く、粘度が急激に
上昇するためにｎは０〜５、水溶液濃度は７０重量％以
下とすることが好ましい。なお、ｎ＝０は、上記アルカ
リ金属水酸化物水溶液のことである。

【００２２】上記反応性無機質粉体を処理するためのア
ルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸
塩水溶液の量は、マレカナイト粉末を主体とする反応性
無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とす
る反応性無機質粉体組成物の合量１００重量部に対し、
１０〜３００重量部程度とする。これは、アルカリ金属
水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液の
量が上記よりも少なくなると反応性無機質粉体との混合
が困難となり、反応性無機質粉体の溶解を十分に行えな
いためであり、また逆に多くなると得られる硬化体の機
械的強度が低下するためである。

【００２３】なお、上記した本発明にかかる硬化性無機
質組成物には、上記無機質充填材の他、硬化体の軽量化
等を目的として有機質或いは無機質軽量骨材、木粉、カ
ール状のテープ片、補強繊維等の充填材を更に混合して
も良い。軽量化のために用いる有機質或いは無機質軽量
骨材としては、比重が０．０１〜１（更には、０．０３
〜０．７）のものが好ましく、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、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、パーライト、ヒル石、粒
状発泡シリカ等の無機質発泡体等が挙げられる。また、
補強繊維としては、繊維径１〜５００μｍ、繊維長１〜
１５ｍｍ程度のものが好ましく、例えばビニロン、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリプロピレン、カーボン、ア
ラミド、アクリル、レーヨン等の合成繊維、ガラス繊
維、チタン酸カリウム、ロックウール等の鉱物繊維、鋼
や炭素等の無機繊維などが使用できる。

【００２４】上記有機質、無機質軽量骨材、或いは補強
繊維は、各々単独、若しくは２種以上併用して使用して
も良い。また上記有機質、無機質軽量骨材の添加量は、
多くなると機械的強度が低下するために、上記マレカナ
イト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物と都市ゴ
ミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物
の合量１００重量部に対し、１００重量部以下とするこ
とが好ましく、上記補強繊維の添加量は、多くなると繊
維の分散性が低下することから、上記マレカナイト粉末
を主体とする反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融ス
ラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物の合量１
００重量部に対し、１０重量部以下とすることが好まし
い。

【００２５】また、本発明は、上記本発明にかかる硬化
性無機質組成物を混合して得られる混合物を加熱硬化さ
せて無機質硬化体を製造するにあたり、先ず、マレカナ
イト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物をアルカ
リ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水
溶液で処理して無機質スラリーを得た後、該無機質スラ
リーに残部の都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応
性無機質粉体組成物、無機質充填材、水、アルカリ金属
水酸化物及び／又はアルカリ金属珪酸塩を混合して前記
混合物を得るか、或いは、上記混合物を構成する材料
中、少なくともマレカナイト粉末を主体とする反応性無
機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする
反応性無機質粉体組成物とを各々別にアルカリ金属水酸
化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液で処理
して２種類の無機質スラリーを得た後、この両者の無機
質スラリーの混合時に、残部の各反応性無機質粉体組成
物、無機質充填材、水、アルカリ金属水酸化物及び／又
はアルカリ金属珪酸塩が存在する場合にはこれらの全て
を混合して上記混合物を得、この混合物を加熱硬化させ
ることにより無機質硬化体を製造することとした。

【００２６】これは、上記反応性無機質粉体として用い
るマレカナイト全粉末と都市ゴミ溶融スラグ全粉末と
を、無機質充填材、アルカリ金属水酸化物水溶液及び／
又はアルカリ金属珪酸塩水溶液と同時に混合して上記混
合物を得た場合には、混合物の材料粘度が高くなり過
ぎ、長時間混合できないために、反応性無機質粉体とア
ルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸
塩水溶液との反応が十分には行われず、反応に必要なア
ルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸
塩水溶液の量が多くなる傾向にあり、硬化反応に長時間
を要すると共に、得られる硬化体の強度が低いものとな
るため、少なくとも反応性無機質粉体の一部をアルカリ
金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶
液で前処理することとしたのである。

【００２７】また、上記本発明において、反応性無機質
粉体を前処理するにあたり、マレカナイト粉末を主体と
する反応性無機質粉体組成物をアルカリ金属水酸化物水
溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液で前処理する
か、或いは、少なくともマレカナイト粉末を主体とする
反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主
体とする反応性無機質粉体組成物とを各々別にアルカリ
金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶
液で前処理することとしたのは、マレカナイト粉末が都
市ゴミ溶融スラグ粉末に比較してアルカリ金属水酸化物
水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液との反応性
が悪いこと、また、アルカリ金属水酸化物水溶液及び／
又はアルカリ金属珪酸塩水溶液と反応して主に珪酸イオ
ンを溶出するマレカナイト粉末と、主にアルミン酸イオ
ンを溶出する都市ゴミ溶融スラグ粉末の両者を同時に処
理することとすると、得られる無機質スラリーが硬化し
易いものとなり、粘度が上昇するために後の本混合に支
障が生じるためである。

【００２８】ここで、上記マレカナイト粉末を主体とす
る反応性無機質粉体組成物は、反応性無機質粉体として
用いるマレカナイト全粉末の７０〜１００重量％と、都
市ゴミ溶融スラグ全粉末の０〜３０重量％とからなり、
上記都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質
粉体組成物は、反応性無機質粉体として用いる都市ゴミ
溶融スラグ全粉末の７０〜１００重量％と、マレカナイ
ト全粉末の０〜３０重量％とからなるものとすること
が、反応性無機質粉体として用いるマレカナイト粉末と
都市ゴミ溶融スラグ粉末とを効果的に前処理できるため
に好ましい。また、マレカナイト粉末を主体とする反応
性無機質粉体組成物、或いは都市ゴミ溶融スラグ粉末を
主体とする反応性無機質粉体組成物をアルカリ金属水酸
化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩水溶液で前処
理する際の水／粉体比は、４０〜５０wt％程度とするこ
とが好ましく、その際の上記水溶液濃度は前述の通り１
重量％以上とする必要がある。

【００２９】また、上記本発明において、反応性無機質
粉体の一部をアルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はア
ルカリ金属珪酸塩水溶液で前処理する温度は、常温（２
０℃）付近で行えば何ら問題はなく、その処理時間は、
１分に満たない場合には反応性無機質粉体の溶解量が少
ないために１分以上処理すれば良いが、好ましくは５分
〜１日間である。なお、反応を促進するために５０℃以
内の温度で加温することはさしつかえない。

【００３０】また、上記により得られた無機質スラリー
と残部の反応性無機質粉体、無機質充填材、水、アルカ
リ金属水酸化物及び／又はアルカリ金属珪酸塩との混
合、或いは、２種類の無機質スラリーの混合、更には該
２種類の無機質スラリーと残部の各反応性無機質粉体組
成物、無機質充填材、水、アルカリ金属水酸化物及び／
又はアルカリ金属珪酸塩との混合は、従来より硬化性無
機質組成物の混合に慣用されている混合機を用いて行え
ば良く、混合後は、得られた混合物を注型、プレス、押
出成形等、従来公知の方法によって所望の形状に加熱硬
化させて無機質硬化体を製造すれば良い。なお、加熱硬
化温度は５０〜２００℃とするのが好ましく、この際の
加熱方法は特に限定されず、オーブン等を用いて行えば
良い。

【００３１】以上、詳細に説明した本発明にかかる硬化
性無機質組成物及び無機質硬化体の製造方法によれば、
近年大量に発生しているマレカナイト、及び都市ゴミ溶
融スラグを資源として有効に利用できると共に、安価で
しかも高強度の無機質硬化体を提供することができる。

【００３２】

【試験例】以下、上記した本発明にかかる硬化性無機質
組成物及び無機質硬化体の製造方法を見出した試験例に
つき説明する。

【００３３】−使用材料− ・反応性無機質粉体Ａアサノパーライト（株）社製のマレカナイト粉末を使用
した。このマレカナイト粉末の化学組成は、ＳｉＯ₂７
５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃１３重量％の割合で主体を構成
し、その他Ｘ線回析により結晶性のピークとして少量の
石英、長石、黒雲母が確認されたが、実質的に殆どがガ
ラス質であり、その平均粒径は２０μｍであった。・反応性無機質粉体Ｂ代表的な都市ゴミ溶融スラグの分析値を参考にし、実験
室で配合調整した擬似都市ゴミ溶融スラグを溶融急冷し
た後、粉砕処理することにより得られた粉体を使用し
た。この粉体の化学組成は、ＳｉＯ₂５７重量％、Ａｌ
₂Ｏ₃２６重量％であり、平均粒径は２０μｍであっ
た。またＸ線回析により結晶性のピークは確認されず、
実質的に完全非晶質体の粉体であった。・無機質充填材住友セメント（株）社製のブレーン値５０００cm²/g の
珪砂、或いは日本セメント（株）社製のブレーン値４０
００cm²/g の石灰石粉を使用した。・アルカリ金属水酸化物関東化学（株）社製の水酸化カリウムを使用した。・アルカリ金属珪酸塩日本化学工業（株）社製の珪酸カリウム（K₂O/nSiO₂：
ｎ＝1.4 及び1.6 ）を使用した。

【００３４】−試験例１〜２７− 上記材料を表１（表１中、粉体Ａ等の量は重量部、ＫＯ
Ｈ等の濃度は重量％である。）に示した種々の条件で処
理し、混合物を得た。この混合物を１５０×５０×１０
ｍｍの型枠内に注入し、８５℃のオーブン内で加熱硬化
させて無機質硬化体を製造した。なお、試験例１〜３
は、反応性無機質粉体の前処理を行うことなく、全ての
材料を同時混合した例であり、試験例４〜２１は、反応
性無機質粉体の少なくとも一部を水酸化カリウム等で前
処理し、得られた無機質スラリーに残部の反応性無機質
粉体等を混合した例である。また試験例２２〜２７は、
少なくともマレカナイト粉末を主体とする反応性無機質
粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応
性無機質粉体組成物とを各々別に水酸化カリウム等で前
処理し、得られた２種類の無機質スラリーの混合時に、
残部の各反応性無機質粉体組成物等が存在する場合には
これらの全てを混合した例である。また、粉体の前処理
は、ボールミルで１０分間常温（２０℃程度）で混合す
ることにより行った。また、混合物の処理は、前記粉体
の前処理により得られた無機質スラリーに残部の反応性
無機質粉体等を加え、オムニミキサーに供給して常温
（２０℃程度）で５分間混合することにより行った。得
られた無機質硬化体の硬化３時間後と、１０時間後の曲
げ強度を各々測定した。なお、曲げ強度の測定は、JIS
R 5201「セメントの物理試験方法」に準じて行った。測
定結果を表１に併記する。

【００３５】

【表１】

【００３６】上記試験により、反応性無機質粉体として
マレカナイト粉末と都市ゴミ溶融スラグ粉末とを併用す
ると、高強度の無機質硬化体が得られることが判明し
た。またその場合のマレカナイト全粉末と都市ゴミ溶融
スラグ全粉末との使用割合は、重量比で１５：８５〜８
５：１５が好ましいことが分かった（試験No.6,7,8,10,
11,12,13,14,18,19,22,23,24,25,26参照）。また、反応
性無機質粉体全部と、無機質充填材等の他の材料を同時
に混合（試験No.1〜3 ）するより、マレカナイト粉末を
主体とする反応性無機質粉体組成物を先ず水酸化カリウ
ム等によって前処理し、得られた無機質スラリーに残部
の都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉
体組成物、無機質充填材等を混合（試験No.6,7,8,10,1
1,12,13,14,18,19 ）するか、或いは、少なくともマレ
カナイト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物と都
市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組
成物とを各々別に水酸化カリウム等で前処理し、得られ
た２種類の無機質スラリーの混合時に、残部の各反応性
無機質粉体組成物等が存在する場合にはこれらの全てを
混合（試験No. 22〜26）した方が高強度の無機質硬化体
が得られることが判明した。また、この場合のマレカナ
イト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物は、マレ
カナイト全粉末の７０〜１００重量％と都市ゴミ溶融ス
ラグ全粉末の０〜３０重量％からなり、また、都市ゴミ
溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物
は、都市ゴミ溶融スラグ全粉末の７０〜１００重量％と
マレカナイト全粉末の０〜３０重量％とからなるもので
あることが好ましいことが分かった（試験No.6,7,8,10,
11,12,13,14,18,19,22,23,24,25,26参照）。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、従来に
おいてはその多くが廃棄処理されていたマレカナイト、
及び都市ゴミ溶融スラグを資源として有効に利用できる
と共に、高強度の無機質硬化体を安価に提供できる効果
がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０４Ｂ 111:20 111:40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マレカナイト粉末を主体とする反応性無
機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする
反応性無機質粉体組成物との合量１００重量部と、無機
質充填材５０〜７００重量部と、水溶液濃度が１重量％
以上のアルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ
金属珪酸塩水溶液１０〜３００重量部とからなることを
特徴とする硬化性無機質組成物。
【請求項２】上記反応性無機質粉体組成物の主成分と
して用いるマレカナイト全粉末と都市ゴミ溶融スラグ全
粉末の重量比が、１５：８５〜８５：１５であることを
特徴とする請求項１記載の硬化性無機質組成物。
【請求項３】マレカナイト粉末と都市ゴミ溶融スラグ
粉末を各々主体とする２種類の反応性無機質粉体組成物
と、無機質充填材と、水と、アルカリ金属水酸化物及び
／又はアルカリ金属珪酸塩とからなる混合物を加熱硬化
させる無機質硬化体の製造方法であって、上記マレカナ
イト粉末を主体とする反応性無機質粉体組成物を先ずア
ルカリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸
塩水溶液で処理して無機質スラリーを得た後、該無機質
スラリーに残部の都市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする
反応性無機質粉体組成物、無機質充填材、水、アルカリ
金属水酸化物及び／又はアルカリ金属珪酸塩を混合して
前記混合物を得、この混合物を加熱硬化させることによ
り無機質硬化体を製造することを特徴とする無機質硬化
体の製造方法。
【請求項４】マレカナイト粉末と都市ゴミ溶融スラグ
粉末を各々主体とする２種類の反応性無機質粉体組成物
と、無機質充填材と、水と、アルカリ金属水酸化物及び
／又はアルカリ金属珪酸塩とからなる混合物を加熱硬化
させる無機質硬化体の製造方法であって、上記混合物を
構成する材料中、少なくともマレカナイト粉末を主体と
する反応性無機質粉体組成物と都市ゴミ溶融スラグ粉末
を主体とする反応性無機質粉体組成物とを各々別にアル
カリ金属水酸化物水溶液及び／又はアルカリ金属珪酸塩
水溶液で処理して２種類の無機質スラリーを得た後、こ
の両者の無機質スラリーの混合時に、残部の各反応性無
機質粉体組成物、無機質充填材、水、アルカリ金属水酸
化物及び／又はアルカリ金属珪酸塩が存在する場合には
これらの全てを混合して上記混合物を得、この混合物を
加熱硬化させることにより無機質硬化体を製造すること
を特徴とする無機質硬化体の製造方法。
【請求項５】上記マレカナイト粉末を主体とする反応
性無機質粉体組成物が、反応性無機質粉体として用いる
マレカナイト全粉末の７０〜１００重量％と、都市ゴミ
溶融スラグ全粉末の０〜３０重量％とからなり、上記都
市ゴミ溶融スラグ粉末を主体とする反応性無機質粉体組
成物が、反応性無機質粉体として用いる都市ゴミ溶融ス
ラグ全粉末の７０〜１００重量％と、マレカナイト全粉
末の０〜３０重量％とからなることを特徴とする、請求
項３又は４記載の無機質硬化体の製造方法。
【請求項６】上記反応性無機質粉体組成物の主成分と
して用いるマレカナイト全粉末と都市ゴミ溶融スラグ全
粉末の重量比が、１５：８５〜８５：１５であることを
特徴とする請求項３、４又は５記載の無機質硬化体の製
造方法。