JPS58115053A - シラスを主成分とする水硬性物体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火山地帯Ｑ多量に存在するシラス即ち火山噴出
物を利用した水硬性物体の製造法に関するものである。

従来火山地１１ＰＫ無尽蔵に存在するシラスは軟弱地盤
を形成し雨季には崩落して災害を起すおそれが多く、特
にシラスの多い鹿児島地方においてはシラスの利用開発
が強く望まれている。

本発明者はさきにシラスとアルミナセメ・／トとを？ｌ
Ｋ祁し九水硬性吻体を提案しく特願昭６６−ａ４フ４１
．ｊ１４〒４２．５１４フ４３゜！１６６６フ、５ｓｓ
ａｓｓ）、従来の如く焼成の必賛なく責逼な燃料エネル
ギーを消責する必要のないシラスの利用法を提供し九が
、この水硬性物体において使用するアルミナセメントは
ボーキサイＦより電気炉を使用して製造する−のでその
製造Ｋｍつては多量のエネルギーを使用し価格本著しく
高い廟点があることは周知の通シである。

アルミナセメントの代Ｊ）Ｋポルトランドセメント系、
混合セメント系、高硫酸塩スラグセメント系の如き比較
的安価な汎用セメントを使用してシラスよ〕水硬性物体
を得ることができれば前記アルミナセメントを使用する
場合に比し遥かに廉価Ｋｍ供することができるが、シラ
スに上記汎用セメントを加え水で捏練するときはシラス
中の酸化アルミニウムがエトリンガイト Ｃｏ−（ｚ　Ａ％　ＣＤＨ）２ｙ　（Ｓｏａｋ　・ｓＤ
　Ｈ２０の針状結晶となって硬化セメント相中に析出し
その内部応力によってセメント相が内部よル崩壊し水硬
性物体の強度を著しく低下せしめる。

−シラスの成分は、鉱物組成では火山ガラス５０〜〒８
優、長石および石英ｇｏ−ｓｏ−その他とミナ１３〜１
６チその他となる。この火山ガラス即ち非結晶質の部分
に言まれるシリカおよびアルミナがセメントと混和し水
を加えた場合硬化するファクターとなるが、このうちア
ルミナは上述の如く汎用セメントを加え友場合エトリン
ガイトの社状結ｌＩ＆を生成し水硬性物体の強度を低下
せしめるめでこれを防ぐ丸めシラスに酸を加えてシラス
中のアルミナをアルにニウム塩に変換せしめ、組成分全
体のｐＨをほぼ中性とするため余剰の陵をアルカリによ
って中和し、均一相の水硬性物体を得て本発明を完成し
丸、アルミナセメントの場合本勿論本発明は同様に冥施
し得る。

本＠明において使用する酸は塩酸、硫酸その他水溶液状
でアル々すと反応しアルミニウム塩を生成する任意の−
を使用することができるが、その選択に肖っては作−条
件等を考慮し、たとえば着しく作業者に刺戟を与える舗
酸などは避ける方が望ましい、を九上記酸を中和するア
ルカリとしては消石灰、縦酸塩、アンモニア水等任意の
アルカリを使用し得るが酸の場合と同様刺戟臭のあるも
のは避ける方が望ましく、硬化物の使用途によっては硬
化物内に炭酸ガスの気泡を生じる炭酸塩の使用も慎重に
考慮すべきである。

本発明において使用するセメントはアルミナセメントお
よびそれ以外のすべての汎用セメントたとえばポル）ラ
ンドセメント系、ジェットセメント、混合セメント第九
とえば高炉セメント、フライアツシエセメント等および
高硫酸塩セメント第九とえば水滓スラグ〜石膏〜（消石
灰およびポルトランドセメント）系等も使用することが
できる。

ボーキナイトからバイヤー法によ〕アルミナを製造する
とき赤泥と呼ばれる鵬秦物を生じる。これはＴＡ鉱中に
含まれる酸化萬二鉄、アルζす、シリカなどが残った弱
アルカリ性の泥状物で上述のシラスルセメント混和物の
一部と置換して使用することができ、４１に咳化縞二鉄
の赤褐色を利用し必１’に応じ顔料を加えて色調を選択
すれば有利である。

以下夷總例によ如本発−を爽に詳１！に説明する。

実施例１ シラスを天日乾祿後紛分けし、粒度ｇ、ｏ〜５．０ｍｍ
程度のシラス粉１．５ＫｇＫ：９Ｂｇ６硫酸を４０００
．水をＢ□ｏｅｃ添加しよく攪拌した後水酸化カルシウ
ム１２００ｇを加え攪拌する。

攪拌後のｐＨは約６であり九。

これにＢ１１高炉セメント（水滓スラグとポルトランド
セメントとの等量混金物）８５０ｇ、硫酸カルシウム１
５０ｇを加えてよく攪拌するとｐＨ約１８になるのでこ
れをＩＩＩＫ充横し加圧して余剰の水分を除去し常温で
放置硬化する０例えば厚形スレート瓦に成形し２８日間
養生した後の曲げ破壊荷重はＱ　ＯＯＫ＠ｆであった。

実施例２ 赤泥３００ｇ［５％硫酸４００ｃｃを加えよく攪拌した
後シラス＠１．５Ｋｇ、スラグ４５０　ｇ。

アルミナセメントＳ’１５ｇ、水１６００　ｃｃを添加
し攪拌する。攪拌後のｐＨは約９であった。

これを盤に充填し加圧して余剰の水分を除去し常温で放
置硬化する。厚形スレート瓦に成形し３８日間養生し九
後の曲げ破壊荷重は２２０　Ｋｇ！であった。

実ａＳＳ シラｘ１．５Ｋｇｘ水４ｘッグ６３０１に９８−硫酸１
０ａａ、水５ｏｏｃｃ　を加えよく攪拌する。このとき
のｐｌＩは約１であつ九、これに石灰入赤泥３００ｇを
入れｐＨを約６゜６に調整し先後ポルトランド七メン）
！ｌａｇ、硫酸カルシウム１８０ｇを入れ攪拌する。攪
拌後のｐｍは約９であつ九。

これを臘に充填し加圧して余剰の水分を除去し常温で放
置硬化する。厚形スレート瓦に成形し庸・日間養生し九
後の曲げ破壊荷重はｌ　８５　］［１ｇであった。

実施飼養 シラス１．５ＫｇＫ３５−塩＠ｔｓｌｓａｖ、水１（Ｏ
Ｏａｅを加え水酸化カルシウム５０ｇを加えｐＨ８とじ
先後、高炉上メン）８５０ｇ、硫酸カルシウム１５０ｇ
を加えてｐＨ１ｏ〜１１に調整し、これを臘に充填し加
圧して余剰の水分を除去し常温で放置硬化する。厚形ス
レート瓦に成形し１１８日間養生した後の曲げ破壊荷重
は１８０Ｋｇｆであつえ。

実施例δ 実施例１のシラス、セメント調合物を押出成形に適当な
水分量的１７ｗｔ５Ｋ＊るように脱水調整し小量の可臘
剤例えばメチルセルローズを添加し押出機により板・状
に押出し、適宜裁断後常温で放置硬化し、タイル、建材
用の柱、瓦その他内装材、外装材を製造し得る。必要に
応じ補強の九め長尺材の場合は鉄筋を入れることも可能
である。

実施例６ 酸処理シラス細粉２フ、水滓スラグ４０、石膏番、高炉
セメントフ、廃パルプ１３、石綿６、無逃場粉砕シラス
６０重量比でスラリー＃ＩｋＫ４優にな 源如く水に分散し、抄造機によ）適宜厚みの建築用内外
装パルプセメント板（Ｊ工Ｓ　ム！５４１４−１９’Ｆ
８相尚）を得る。ｊ１８日間養生した後の曲げ破壊荷重
は９１．２Ｋｇ　　（厚さ・６ｘｕｎ）、ｅ＋ｙ、ｉＫ
ｇ（厚さｌａｍｍ）であつえ。

実施例１ 実施例４に示し九シラス〜セメント調合物を人形その他
適宜成形品成形用ｌＩ！１ＩＩｉに流し込み、常温で放
置硬化して成形後−から填出して８８日間養生後乾燥し
塗装彩色する。＊合物に着色剤を混入し流し込み成形し
てもよい。

上記シラス、セメント調合瞼の原料を頁に微粉砕し、過
量の保水剤および硬化遅延剤を加え、石膏盛を使用して
泥秦鋳込み成形を行なうこともできる。

実施例８ シラｘ＠　ｌ、　５　Ｋｇ　ｆＣ９８−硫ｇ［４０ｃｃ
、水８００　ａａを添加しよく攪拌した後水駿化カルシ
ウムｌｊｉｏＯｇを加え攪拌する。攪拌後のｐＨは約６
である。これＩＩＣＢ種高デセ高炉）８５０ｇ。

ｉｉｍ＊ルシウム１５０ｇおよび発泡剤としてアルミニ
ウム徽扮末１１〜１９ｇを加え攪拌後ｌｌ１Ｋ流し込み
発泡成形させ必要寸法に裁断して嵩比軍０．６〜１．２
のム１０椙幽壕量醜材を得る。１１圧６０℃の水Ｊｉｆ
ｉ養生塘九はｌＯ気圧楊度Ｏ圧力下におけるオートクレ
ーブ高温高圧水蒸気養生が適している。

実施例９ シラスｌＪｓＯＫｇに９８９！硫酸ｇＱＯＱ％水８０リ
ットルを加えよく攪拌し消石灰１　ｓｌｏ　ｚｇを加え
中和し九後ポルトランドセメント１６０１Ｃｇを添加し
、揄和水を加えスランプ値を５〜６　ａｍの硬練りとす
る。

この練和物を組立て鉄筋とともに遠心力成管機に入れ管
状に成形し、−次蒸気養生し先後脱臘し、二次養生とし
て水中、散水、空中、オートクレーブ（１０−１５気圧
、８〜１６時間）養生を行いＪ工Ｓ　　Ａ　　５３０！
５相幽のヒエーム管を得る。

尚臘成形によｆｉＪ工Ｓ　ム　６３０２相当の鉄筋成形
管を得ることもでき、を九鉄筋人遠心力成形およびオー
トクレーブ養生（Ｎｏ〜１５気圧、８〜１６時間）によ
ｐｌＩ８　　Ａ　　５３１０相蟲の基礎杭を得ることも
できる。

以上の如く本発明はシラスとセメントとを混和するに当
如酸を加えることＫよってシラスに含まれる酸化アルミ
ニウムをアルミニウム塩に変換し−って混和物を水硬化
して得られる均一相中にエトリンガイトの針状結晶を生
じ成形物の強度を低下するのを防止し、同時に上記酸お
よ゛びこの余剰酸を中和するために加えるアルカリによ
ってセメントのアル力り性をも中和し、あわせてシラス
に含まれる結晶相の表面も酸によって活性化され水硬化
反応によってＫｍな均一組織を生じ著しい強ＩｆＬが得
られる。ＪＩ形スレート瓦を例にとれば、ＴＩ＃規格に
よる蝋低蘭げ破壊強度は粘土瓦（ＪＩＢ　　１　５ｓ１
０８〜１９’ｙ？）の場合１３ｉ。

■ｇｆと定められ一般の竜メント瓦（ＪＩＢ　ム５４０
１−１９）８）の場合はｌｏｏ］４ｆ、厚形、：＜ｖ−
ト（ｒｘａ　　Ａ　　５４０２−１ｏｖｓ）。

場合は１１０’　Ｅｌｆと定められているのに対し本発
明による厚形スレート瓦においては殆んど１８０〜ａｇ
ｏ夏ｇｆの値を示し、また一般のセメント画晶に比し表
面のアルカリ度が低右ためこれに使用する塗料の選択も
容易であ〕、使用する原材料とし′Ｃは雛蔵量が無＠に
近くしかもその有効な用途が確立されていないシラス、
あるいは海岸諷立埠によって廃棄処分され現在有効な用
途が見出されていない赤泥など採取費用を含め運搬費以
外は殆んど原価のかからない原料によって焼成などエネ
ルギー費その他成形費用も殆んど要せず、九とえば水分
調整して少量の可膳剤を加え押出成形することによシ焼
成粘土瓦相当（、Ｔｆａ　　ムａｇｏａ−１９７７）の
非焼成瓦を製造することができしか４従来のアルミナセ
メントその他セメントのみによる製品に比し強ｔにおい
て４ｆｆｉかにすぐれ、表面も緻密な平滑面を有するす
ぐれた品質の製品を提供することができ、屋根瓦、ＪＩ
Ｂ吻の天井板その他内装、外装勢の構築材その他あらゆ
るセメント、コンクリート製品、非焼成無業製品に利用
することができ、比重も１．９内外の低い値に抑えるこ
とができ、便用途によっては製品を発泡化またはその一
部を空洞化することによ〕電量を更ＫＩｉ減することが
でき、また赤泥な使用しない場合は淡灰色で顔料混入ま
たはｍ装によ〕殆んどあらゆる色１１４に自由に着色し
得る等樵々の面ですぐれ九特徴効果をＭする−のである
。

代理人　井　手　　−ｊ 手続補正４（自発） 昭和６１年３月　１０日 特許庁長官島田春樹殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第２１ｇｊｉ０８号 ２、発明の堪称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代１人　　〒８１１−４４ 福ｗ４県粕屋都篠栗町大字和田１０４ｆｓ番地の５５、
補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６゜補正の内容 Ｉｊｌｉ細ｗ６頁第２〜３行の「粒度＄１．Ｏ〜５．０
　ｍ１ｌｌ　Ｊを「粒［２゜０ｍＩｎ以下乃至ｓ、ｏｎ
ｕｎ以下」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シラス粉に酸を加えてシラス成分中の酸化アル建エ
   クムをアルミニウム塩となしこれにアルカリを加えて中
   和し、セメントを添加することを特徴とする水硬性物体
   の製造法。 ３、セメン゛Ｆがポルトランドセメント系、アルミナセ
   メント、ジェットセメント、混合セメント系、高硫酸塩
   スツダセメント系ま九はその混合物よ）適訳され九特許
   請求の範囲第１項記載の水硬性物体の製造法。 ３、アルカリが消石灰、炭酸カルシウムまたはその混合
   物よ如選択され九特許請求の範囲１１１項ま九は第２項
   記−の水硬性物体の製造法。 番、シラス粉〜セメント混和物に赤泥を混和する特許請
   求の範囲第１項乃至第Ｓ項記載の水硬性物体の製造法。 ６、酸を赤泥によ〕中和する特許請求の範囲第１項記載
   の水硬性物体の製造法。 ６゜赤泥を酸処理し先後シラス粉を加え、シラス成中の
   酸、化アルミニクムを鍍酸によ如アルミニウム塩となす
   特許請求の範囲第４項記載の水硬性物体の製造法。 〒、押出成形によ）所要の形状に成形する特許請求の範
   囲ｔｓ１項乃至ｇｓ項記載の水硬性物体の製造法。