JPH11302065A - Inorganic composite and its molding - Google Patents
Inorganic composite and its moldingInfo
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- JPH11302065A JPH11302065A JP10129651A JP12965198A JPH11302065A JP H11302065 A JPH11302065 A JP H11302065A JP 10129651 A JP10129651 A JP 10129651A JP 12965198 A JP12965198 A JP 12965198A JP H11302065 A JPH11302065 A JP H11302065A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、好適には完全にあ
るいは中程度まで乾燥している状態の無機質骨材と、珪
酸アルカリ溶液、金属珪素またはその合金およびセメン
トからなる「バインダーＡ」とを含み、さらに導電性を
付与しかつ各種物性を高める追加素材Ｂおよび／または
電波吸収性を有する追加素材Ｃを含む無機質複合物、お
よびこれを用いた成形体に関するものである。さらに詳
しくは、本発明は、耐火性に優れ、さらには圧縮強度お
よび／または曲げ強度も高く、そしてまたその比重も自
由に選択できる無機質複合物およびこれを用いた成形体
に関するものである。[0001] The present invention relates to an inorganic aggregate, preferably completely or moderately dried, and a "binder A" comprising an alkali silicate solution, metallic silicon or its alloy and cement. The present invention relates to an inorganic composite containing an additional material B for imparting conductivity and improving various physical properties and / or an additional material C having radio wave absorption, and a molded article using the same. More specifically, the present invention relates to an inorganic composite having excellent fire resistance, high compressive strength and / or bending strength, and a freely selectable specific gravity, and a molded article using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、セメントに水を加えてバインダー
として用いた、通称コンクリートまたはモルタルは、無
機質であり圧縮強度は高いが、耐火性に劣り、曲げ強度
も低い。従来提案されている、粒状無機質発泡体を珪酸
アルカリ系バインダーで硬化させた無機質軽量成型体
（特開昭６２−７６８１号）等は、圧縮強度も曲げ強度
も低い。また、従来の無機質複合物は、導電性を有して
いなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, concrete or mortar, which has been used as a binder by adding water to cement, is inorganic, has high compressive strength, but is inferior in fire resistance and has low flexural strength. A conventionally proposed inorganic lightweight molded product obtained by curing a granular inorganic foam with an alkali silicate binder (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-7681) has low compressive strength and low flexural strength. Further, the conventional inorganic composite did not have conductivity.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】火災時における無機質
複合物よりなる柱・梁・床等部材は耐火性に弱い。ま
た、部材の強度は高い方が望ましい。部材を使う目的に
よっては、軽いものが必要な場合も重いものが必要な場
合もあり、部材の比重を自由に選択できる材料、構造、
工法が必要である。本発明は、このような実状に鑑みて
なされたものであり、導電性および／または電波吸収性
を有し、耐火性に優れ、圧縮強度、曲げ強度等の各種物
性が高く、比重を自由に選択できる無機質複合物および
これを用いた成形体を提供することを目的としている。The members, such as columns, beams, floors, etc., made of an inorganic composite in the event of a fire are weak in fire resistance. It is desirable that the strength of the member is high. Depending on the purpose of using the member, a light one may be necessary or a heavy one may be necessary, and the material, structure,
A construction method is required. The present invention has been made in view of such circumstances, has conductivity and / or radio wave absorption, has excellent fire resistance, has various physical properties such as compressive strength and bending strength, and has a high specific gravity. It is an object of the present invention to provide a selectable inorganic composite and a molded article using the same.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のコン
クリートでは必然であった爆裂の危険性と、その比重に
比べると低い圧縮強度、さらには曲げ強度を改善すべく
鋭意研究を行った結果、珪酸アルカリ溶液、金属珪素ま
たはその合金およびセメントの３成分からなる「バイン
ダーＡ」を用い、好ましくは完全にあるいは中程度まで
乾燥した無機質骨材と、さらには、追加素材Ｂおよび／
またはＣを組合せて使用することにより、上記従来の課
題を一気に解決できる驚くべき事実を見出し、本発明を
完成することができた。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies to improve the danger of explosion, which was inevitable with conventional concrete, and the compressive strength, which is lower than the specific gravity, and the bending strength. As a result, an inorganic aggregate, preferably completely or moderately dried, using a “binder A” composed of three components of an alkali silicate solution, metallic silicon or an alloy thereof, and cement, and further an additional material B and / or
Or, by using C in combination, the present inventors have found a surprising fact that can solve the above conventional problems at a stretch, and have completed the present invention.
【０００５】すなわち本発明は、珪酸アルカリ溶液、金
属珪素またはその合金、セメント（以上の３成分を合わ
せて以下「バインダーＡ」と称する）および無機質骨材
を含む無機質複合物であって、珪酸アルカリ溶液は、珪
酸ナトリウム溶液、珪酸カリウム溶液、または水ガラス
であり、金属珪素またはその合金は、金属珪素、金属珪
素と二酸化珪素等との混合物、またはフェロシリコン等
のＦｅ−Ｓｉ合金であり、セメントは、普通ポルトラン
ドセメント、早強ポルトランドセメント、アルミナセメ
ント、混合セメント、三成分セメント、ビーライトセメ
ント、超速硬セメント、または白色セメントであり、無
機質複合物中の「バインダーＡ」の量は、無機質複合物
重量の４０％以下であり、「バインダーＡ」中の珪酸ア
ルカリ溶液の量は、「バインダーＡ」重量の４５％以上
であり、「バインダーＡ」中のセメントの量は、「バイ
ンダーＡ」重量の２５％以下であり、無機質骨材は、人
工軽量骨材、天然軽量骨材、人工セラミック骨材、天然
岩石の砕石または砕砂、川砂利または川砂、陸砂利また
は陸砂の単品あるいは混合物からなり、さらに導電性を
有する繊維状材料からなる追加素材Ｂおよび／または電
波吸収性を有する粉体からなる追加素材Ｃを加えたこと
を特徴とする無機質複合物を提供するものである。また
本発明は、無機質骨材として、絶乾状態ないし該無機質
骨材の最大吸水率の半分程度まで吸水している状態のも
のを用いることを特徴とする前記の無機質複合物を提供
するものである。さらに本発明は、前記の無機質複合物
を、所望の形状の型枠に打設し、硬化させて得られる無
機質成形体を提供するものである。That is, the present invention relates to an inorganic composite comprising an alkali silicate solution, metallic silicon or an alloy thereof, cement (the above three components are collectively referred to as "binder A") and an inorganic aggregate. The solution is a sodium silicate solution, a potassium silicate solution, or water glass, and the metallic silicon or an alloy thereof is metallic silicon, a mixture of metallic silicon and silicon dioxide, or an Fe-Si alloy such as ferrosilicon. Is ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, alumina cement, mixed cement, ternary cement, belite cement, ultra-hard cement, or white cement, and the amount of "Binder A" in the inorganic composite is The amount of the alkali silicate solution in the “binder A” is 40% or less of the weight of the material. 45% or more of the weight of "Binder A", the amount of cement in "Binder A" is 25% or less of the weight of "Binder A", and the inorganic aggregate is artificial lightweight aggregate, natural lightweight aggregate, Additional material B consisting of artificial ceramic aggregate, crushed stone or crushed sand of natural rock, river gravel or river sand, land gravel or land sand, or an additional material B made of conductive fibrous material and / or having radio wave absorption It is intended to provide an inorganic composite characterized by adding an additional material C made of a powder. Further, the present invention provides the above-mentioned inorganic composite, wherein the inorganic aggregate is in a completely dry state or in a state of absorbing water up to about half of the maximum water absorption of the inorganic aggregate. is there. Further, the present invention provides an inorganic molded article obtained by casting the above-mentioned inorganic composite into a mold having a desired shape and curing the same.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】まず、「バインダーＡ」について
説明する。「バインダーＡ」に用いる珪酸アルカリ溶液
としては、珪酸ナトリウム溶液、珪酸カリウム溶液、ま
たは市販の水ガラスのいずれも、用いることができる。
金属珪素またはその合金としては、金属珪素、金属珪素
と二酸化珪素等との混合物、フェロシリコン等のＦｅ−
Ｓｉ合金のいずれも、用いることができる。セメントと
しては、普通ポルトランドセメント、アルミナセメン
ト、混合セメント、三成分セメント、ビーライトセメン
ト、超速硬セメント、または白色セメントのいずれも、
用いることができる。中でも作業性を考慮すると、普通
ポルトランドセメントが望ましい。それらはすべて、市
販品として入手できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, "binder A" will be described. As the alkali silicate solution used for the “binder A”, any of a sodium silicate solution, a potassium silicate solution, and commercially available water glass can be used.
Examples of metallic silicon or its alloy include metallic silicon, a mixture of metallic silicon and silicon dioxide, and Fe-
Any of the Si alloys can be used. As cement, any of ordinary Portland cement, alumina cement, mixed cement, ternary cement, belite cement, ultra-rapid hardening cement, or white cement,
Can be used. Above all, considering workability, ordinary Portland cement is preferable. They are all commercially available.
【０００７】無機質複合物中の「バインダーＡ」の量
は、無機質複合物重量の４０％以下であり、好ましくは
２５〜３８％であり、「バインダーＡ」中の珪酸アルカ
リ溶液の量は、「バインダーＡ」重量の４５％以上であ
り、好ましくは５０〜９０％であり、「バインダーＡ」
中の金属珪素またはその合金の量は、「バインダーＡ」
重量の５５％以下であり、好ましくは２０〜４５％であ
り、「バインダーＡ」中のセメントの量は、「バインダ
ーＡ」重量の２５％以下であり、好ましくは８〜２０％
である。[0007] The amount of "Binder A" in the inorganic composite is 40% or less of the weight of the inorganic composite, preferably 25 to 38%, and the amount of the alkali silicate solution in "Binder A" is 45% or more, preferably 50-90% of the weight of the "Binder A"
The amount of metallic silicon or its alloy in the "Binder A"
Not more than 55% of the weight, preferably 20-45%, the amount of cement in "Binder A" is not more than 25% of the weight of "Binder A", preferably 8-20%
It is.
【０００８】本発明に用いる珪酸アルカリ溶液、金属珪
素またはその合金、セメントの３種の成分は混ぜ合わさ
れて「バインダーＡ」になると発泡し発熱するが、その
状態であっても「バインダーＡ」と無機質骨材とを混合
することは実際に可能である。本発明に用いる無機質骨
材としては、人工軽量骨材、天然軽量骨材、人工セラミ
ック骨材、天然セラミック骨材、天然岩石の砕石や砕
砂、川砂利や川砂、陸砂利や陸砂等を、単品として、あ
るいは混合して、用いることができる。また、軽い骨
材、重い骨材のいずれも用いることができ、用いる骨材
の比重に特別の制限はない。これにより、得られる無機
質複合物の比重が所望の値になるように、無機質骨材の
容積率を勘案して比重を適宜調節することができる。無
機質骨材の配合量はとくに制限されないが、上記の「バ
インダーＡ」の配合量が達成されるように適宜選択され
る。無機質骨材は、絶乾状態ないし無機質骨材の最大吸
水率の半分程度まで吸水している状態のものを用いるの
が好ましい。これにより耐火性が一層高まる。[0008] When the three components of the alkali silicate solution, metallic silicon or its alloy, and cement used in the present invention are mixed to form "binder A", they foam and generate heat. Mixing with mineral aggregates is indeed possible. As the inorganic aggregate used in the present invention, artificial lightweight aggregate, natural lightweight aggregate, artificial ceramic aggregate, natural ceramic aggregate, crushed stone and crushed sand of natural rock, river gravel and river sand, land gravel and land sand, etc. They can be used individually or as a mixture. Either a light aggregate or a heavy aggregate can be used, and there is no particular limitation on the specific gravity of the aggregate used. Thereby, the specific gravity can be appropriately adjusted in consideration of the volume ratio of the inorganic aggregate so that the specific gravity of the obtained inorganic composite becomes a desired value. The blending amount of the inorganic aggregate is not particularly limited, but is appropriately selected so as to achieve the blending amount of the “binder A” described above. As the inorganic aggregate, it is preferable to use one in a completely dry state or a state in which water is absorbed up to about half of the maximum water absorption of the inorganic aggregate. This further enhances fire resistance.
【０００９】また本発明は、前記の各成分の他に、導電
性を有する繊維状材料からなる追加素材Ｂを加え、耐久
性、圧縮強度、曲げ強度等をさらに高めることができ
る。この追加素材Ｂとしては、例えばカーボンファイバ
ーが好適に用いられる。この追加素材Ｂの配合量を適宜
選択することによっても、無機質複合物の比重を調節す
ることができる。According to the present invention, in addition to the above-mentioned components, an additional material B made of a fibrous material having conductivity can be added to further improve the durability, compressive strength, bending strength and the like. As the additional material B, for example, carbon fiber is preferably used. The specific gravity of the inorganic composite can also be adjusted by appropriately selecting the amount of the additional material B.
【００１０】さらに本発明は、前記の各成分の他に、電
波吸収性を有する粒子分からなる追加素材Ｃを加え、耐
久性、圧縮強度、曲げ強度等をさらに高めることができ
る。この追加素材Ｃとしては、例えばカーボンブラック
微粉末、グラファイト微粉末等が好適に用いられるが、
とくに制限はない。この追加素材Ｃの配合量を適宜選択
することによっても、無機質複合物の比重を調節するこ
とができる。Further, according to the present invention, in addition to the above-mentioned components, an additional material C comprising particles having radio wave absorbability can be added to further improve the durability, compressive strength, bending strength and the like. As the additional material C, for example, carbon black fine powder, graphite fine powder and the like are preferably used.
There are no particular restrictions. The specific gravity of the inorganic composite can also be adjusted by appropriately selecting the amount of the additional material C.
【００１１】本発明において、追加素材Ｂの配合量は、
「バインダーＡ」重量の８％以下であり、また、追加素
材Ｃの配合量は、「バインダーＡ」重量の２０％以下が
望ましい。これらの配合料を適宜変更することにより、
製造される無機質複合物の導電性能を自由に選択するこ
とができる。In the present invention, the blending amount of the additional material B is
The amount of the additional material C is desirably 8% or less of the weight of the “binder A”, and the amount of the additional material C is desirably 20% or less of the weight of the “binder A”. By appropriately changing these ingredients,
The conductive performance of the produced inorganic composite can be freely selected.
【００１２】本発明の無機質複合物は、所望の形状の型
枠に打設し、硬化させることにより、所望の形状の成形
体にすることが可能である。例えば、柱・梁・床等の部
材に成形することができる。また、本発明の無機質複合
物およびその成形体は、電波吸収性を有することによ
り、例えば電波吸収性を要する部位・部材の用途に好適
に用いることができる。The inorganic composite of the present invention can be cast into a mold having a desired shape and cured to obtain a molded product having a desired shape. For example, it can be formed into members such as columns, beams, floors, and the like. In addition, the inorganic composite and the molded product thereof according to the present invention have radio wave absorbing properties, and thus can be suitably used, for example, for applications of parts and members that require radio wave absorbing properties.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によりさ
らに説明する。調合１から調合８を、比較のための従来
のモルタルの調合例とともに表１および２の上半に、ま
た、下半に、それらの試験結果の物性値等を記載した。
本例において用いたセメントは、本発明の実施例では表
１では普通ポルトランドセメントであり、表２では白色
セメントである。比較用の従来モルタルは、両表とも普
通ポルトランドセメントである。また、本実施例で用い
た骨材は、絶乾状態のものであり、従来モルタルに用い
た骨材は、川砂である。本実施例の表１では追加素材Ｂ
としてカーボンファイバー繊維を用い、本実施例の表２
では追加素材Ｃとしてカーボンのグラファイト微粉末を
用いている。上記各々の調合について、６×４０×４０
ｃｍの試験体と４×４×１６ｃｍの試験体とを作成し
た。６×４０×４０ｃｍの試験体は材齢２８日で導電性
を確認した後に耐火試験に、また、４×４×１６ｃｍの
試験体は、材齢１日および２８日で圧縮試験に、さらに
表１では材齢１日で曲げ試験に用いた。結果を表１およ
び表２に示す。The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples. Formulations 1 to 8 are shown in the upper half of Tables 1 and 2 together with examples of conventional mortar formulations for comparison, and in the lower half, physical property values and the like of the test results are shown.
The cement used in this example is ordinary Portland cement in the examples of the present invention in Table 1 and white cement in Table 2 in the examples of the present invention. The conventional mortar for comparison is ordinary Portland cement in both tables. The aggregate used in this example is in a completely dry state, and the aggregate used in the conventional mortar is river sand. In Table 1 of this embodiment, additional material B is used.
Table 2 of this example using carbon fiber fiber
Uses carbon graphite fine powder as the additional material C. For each of the above formulations, 6 × 40 × 40
cm and a 4 × 4 × 16 cm specimen were prepared. A 6 × 40 × 40 cm specimen was tested for fire resistance after confirming its conductivity at 28 days of age, and a 4 × 4 × 16 cm specimen was tested for compression at 1 and 28 days of age. In No. 1, one day of age was used for the bending test. The results are shown in Tables 1 and 2.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】[0015]
【表２】 [Table 2]
【００１６】本発明によれば、表１および表２に記載の
試験結果のとおり、耐火性に優れ、強度も高く、比重も
自由に選択できる、無機質複合物の製造が可能である。
本発明の無機質複合物の製造に際しては、追加素材Ｂお
よび／またはＣを混入することにより、導電性に富む無
機質複合物の製造が可能であり、その導電性は自由に選
択できる。According to the present invention, as shown in the test results in Tables 1 and 2, it is possible to produce an inorganic composite having excellent fire resistance, high strength, and freely selectable specific gravity.
In the production of the inorganic composite of the present invention, an inorganic composite having high conductivity can be produced by mixing the additional materials B and / or C, and the conductivity can be freely selected.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明によれば、耐火性に優れ、さらに
は圧縮強度および／または曲げ強度も高く、そしてまた
その比重も自由に選択できる無機質複合物およびこれを
用いた成形体が提供される。本発明の無機質複合物から
成形された成形体は、耐火性に優れ、火災時においても
十分に耐え得る。また追加素材Ｂおよび／またはＣを配
合したことにより、無機質複合物に導電性または電波吸
収を付与することができ、各種用途に有用であり、加え
て、耐久性、圧縮強度、引張強度、曲げ性能等を一層改
善することができる。本発明の成形体は、その比重に比
べて圧縮強度および曲げ強度が高いものであり、比重
１．０以下のものでも簡単に製造できる。According to the present invention, there is provided an inorganic composite which is excellent in fire resistance, has a high compressive strength and / or bending strength, and whose specific gravity can be freely selected, and a molded article using the same. You. The molded article molded from the inorganic composite of the present invention has excellent fire resistance and can sufficiently withstand a fire. By blending the additional materials B and / or C, it is possible to impart conductivity or radio wave absorption to the inorganic composite, which is useful for various uses. In addition, durability, compressive strength, tensile strength, bending Performance and the like can be further improved. The molded article of the present invention has a higher compressive strength and a higher flexural strength than its specific gravity, and can be easily manufactured even with a specific gravity of 1.0 or less.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 14:02） 111:28 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C04B 14:02) 111: 28
Claims (3)
合金、セメント（以上の３成分を合わせて以下「バイン
ダーＡ」と称する）および無機質骨材を含む無機質複合
物であって、 珪酸アルカリ溶液は、珪酸ナトリウム溶液、珪酸カリウ
ム溶液、または水ガラスであり、 金属珪素またはその合金は、金属珪素、金属珪素と二酸
化珪素等との混合物、またはフェロシリコン等のＦｅ−
Ｓｉ合金であり、 セメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトラ
ンドセメント、アルミナセメント、混合セメント、三成
分セメント、ビーライトセメント、超速硬セメント、ま
たは白色セメントであり、 無機質複合物中の「バインダーＡ」の量は、無機質複合
物重量の４０％以下であり、「バインダーＡ」中の珪酸
アルカリ溶液の量は、「バインダーＡ」重量の４５％以
上であり、「バインダーＡ」中のセメントの量は、「バ
インダーＡ」重量の２５％以下であり、無機質骨材は、
人工軽量骨材、天然軽量骨材、人工セラミック骨材、天
然岩石の砕石または砕砂、川砂利または川砂、陸砂利ま
たは陸砂の単品あるいは混合物からなり、 さらに導電性を有する繊維状材料からなる追加素材Ｂお
よび／または電波吸収性を有する粉体からなる追加素材
Ｃを加えたことを特徴とする、 無機質複合物。1. An inorganic composite comprising an alkali silicate solution, metallic silicon or an alloy thereof, cement (the above three components are collectively referred to as "binder A") and an inorganic aggregate, wherein the alkali silicate solution is A sodium silicate solution, a potassium silicate solution, or water glass; metallic silicon or an alloy thereof is metallic silicon, a mixture of metallic silicon and silicon dioxide, or Fe—
It is a Si alloy. The cement is ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, alumina cement, mixed cement, ternary cement, belite cement, ultra-hard cement, or white cement. "Binder A" in the inorganic composite Is 40% or less of the weight of the inorganic composite, the amount of the alkali silicate solution in “Binder A” is 45% or more of the weight of “Binder A”, and the amount of cement in “Binder A” is , "Binder A" is 25% or less of the weight, and the inorganic aggregate is:
Artificial lightweight aggregate, natural lightweight aggregate, artificial ceramic aggregate, crushed stone or crushed sand of natural rock, river gravel or river sand, land gravel or land sand alone or mixed, and additionally made of conductive fibrous material An inorganic composite, comprising an additional material C made of a material B and / or a powder having radio wave absorption.
機質骨材の最大吸水率の半分程度まで吸水している状態
のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の無機
質複合物。2. The inorganic composite according to claim 1, wherein the inorganic aggregate is in a completely dry state or in a state of absorbing water up to about half of the maximum water absorption of the inorganic aggregate.
を、所望の形状の型枠に打設し、硬化させて得られる無
機質成形体。3. An inorganic molded product obtained by casting the inorganic composite according to claim 1 or 2 into a mold having a desired shape and curing the composite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129651A JPH11302065A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Inorganic composite and its molding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129651A JPH11302065A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Inorganic composite and its molding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302065A true JPH11302065A (en) | 1999-11-02 |
Family
ID=15014796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10129651A Pending JPH11302065A (en) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Inorganic composite and its molding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11302065A (en) |
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