JPS58115054A - シラスを主成分とする水硬性成形物の製造法 - 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】 本発明は火山地帯に多量に存在するシラス卸ち火山噴出
物を利用した水硬性成形物の製造法に関するものである
。

従来火山地帯に＃Ｉ尽ｆｉＫ存在するシラスは軟弱地盤
を≠成し雨季には崩落して災簀を起すおそれが多く、特
にシラスの多い真先ｉｋ地方において扛シ２スの利用開
発が強く望まれている。

本発明者祉さきにシラスとアル２ミナセメントとを混和
し圧水硬性物体を提案しく％願陥５６−２４フ４１，２
４７４ｓ、ａ４フ４３゜ｍｅａ６Ｉｙ、ｇａｓ６ｓ）、
従来の如く焼成の必ＪＩ！傘〈賃重な燃料エネルギーを
消費する必要のないシラスの利用法を提供しｆＣが、と
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
キサイトよ如電気炉を使用して製造するものでその製造
に蟲っては多量のエネルギーを使用し価格も著しく高い
一点があることは周知の通シである。

アルミナセメンＦの代）Ｋポルトランドセメント、高炉
セメント、硫酸塩スラグセメントの如き比横的安価な汎
用セメントを使用してシラスよ）水硬性成形物を得るこ
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
し遥かに廉価に提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Ｃｏｒｚ　Ａｈ　（ＯＨ
ｂｙ　（ＳＯｕｈ信０Ｈ２０の針状結晶となって硬化セ
メント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成形物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〜？　８９
ｇ、長石および石英２０〜５０％その他となプ、化学分
析値ではシリカ６０〜〕５−、アルミナ１３〜１６−そ
０＠となる。この火山ガラス即ち非晶質の部分に含まれ
るシリカおよびアルミナがセメントと混和し水を加え丸
場合便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た場合ニトリ／ガイド
の針状結晶を生成し水硬性物体の強度を低下せしめるの
でこれを防ぐためシラスに強アルカリ、実用的には石灰
を加えてシラス中のアルミナをアルミン酸塩に変換せし
めこれにセメントを混和して水硬性・成形する４ので、
この場合セメントとしてポルトランドセメント系のみを
使用するときは余剰の石灰分が成形物表向に滲出所細エ
フ０レツセンスの塊碌を起し塗装に極めて有害であると
と本に耐候性に欠は表面が員数化により崩壊しあるいは
これに接する他物質な侵龜する欠陥があるのでヒれを防
ぐ丸めセメントの−ｍｔ九は全部に為炉水厚スラグま九
はフライアッシュを使用して本発明を完成したものであ
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以
外のすべての汎用セメントたとえばポルトランドセメン
ト系、ジェットセメント、混曾セメント第九とえは高炉
セメント、フライアッシュセメント等および高炉セメン
ト系九とえば水滓スラグへ石膏〜消石灰〜ポルトランド
セメント系等も使用することができ、上述の如くポルト
ランドセメント系のみの使用は避ける。

アルミナセメントを使用する場合にはアルミナセメント
のみでは水和反応Ｋｉｌ！しアルカリにより急結反応を
起すので、シラス粉を石灰処理した後酸で余剰の遊離石
灰を中和した後にアルミナセメントを加えればよい。

ボーキサイトからバイヤー法によプアルミナを製造する
と虐津泥と呼ばれる廃棄物を住じる。これは原鉱中に含
まれる酸化第二鉄、アルミナ、シリカなどが残つ圧器ア
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、特に酸化第二鉄の赤
褐色を利用し必要に応じ順料を加えて色調を選択すれば
有利である。

以下実施例により本発明を更に詳ｍＫａ明する。

実施例１ シラスを天日乾燥後篩分けし、粒度２．０〜５．０ｗｍ
程度のシラス粉４ｏｏｇＫ消石灰１００　ｇ’、水１０
００　ｃｃを加え９０〜１００℃でよく攪赫しながら約
ＳＯ分間加熱すると全量的６００ａｃ４Ｃなる。こζで
Ｂ種高炉セメント（水滓スラグとポルトランドセメント
との等量混合物ニオ牛 ２００ｇを加えよ〈攪憶するとｐＨが約１１になる。こ
れに石綿１０慢、廃パルプ１０−を加えスラリー濃度４
１１になる如く水に分散し、抄造機によ〕建築用内外装
パルプセメント板（Ｊより　ム５４１４−１９７８相尚
）を得る。２８日間書生しｆＣ後のｅｆｒｊ破壊荷重は
６ｍ鳳厚内装板で９０Ｋｇ　／ａｍ’以上、１２ｍｍ厚
外装板で９５　Ｋｇ　／ｃｌ１２以上であった。

実施例２ シラス９１．２Ｋｇ１赤泥５００ｇに６チ硫酸よ ８０ｃｃを加えスく攪拌し先後Ｂ型為炉セメント１６０
ｇ１石綿１１０ｇ、島パルプ１８０ｇを加えスラリー濃
度４−になる如く水に分散し、抄造機によ如建築用内外
装パルプセメント板を得る。

賽生後の―げ破壊荷重は実施９ＩＪｌと同様である。

実施例３ シラス粉４００ｇ［消石灰１００　ｇ、水１０００００
　を加え９０〜ｌｏｏ℃でよく攪拌しながら約３０分加
熱すると全量的ａｏｏｌになる。こζでフライアッシュ
ａ　ｏ　ｏ　ｇ、ポルトランド七メン）　１００　ｇ、
石綿２８ｇ１廃パルプ５０ｇを加えスラリー濃ｔ４ｍに
なる如く水に沙散し抄造機によ如建築用内外装パルプ板
を得る。

実施側番 シラス粉１２００　ｇ、消石灰３００ｇを水１０リット
ルに投入し攪拌しつつ９０〜ｌｏｏ℃で約３０分間加熱
すると全量約６リツトルになる。これに５−塩酸１０　
’２００を加え攪拌するとｐＨ約８になる。これにアル
ミナセメント４５０〜６００ｇを加えスラリー濃度４％
になる如く水に分散し抄造機によりｍ築用内外装パルプ
板を得る。

実施例６ シラス粉１ａｏｏｇ、消石灰３００ｇを水１０リットル
に投入し攪拌しつつ９０〜１００℃で約３０分間加熱す
・ると全量約６リツトルになる。これに５ｓ硫戚８００
ｃｃを加え攪拌するとｐＨ約８になる。これに水滓スラ
グ４００ｇ、石膏１３５ｇおよび石膏の反応刺戟剤とし
てポルトランドセメント１２ｇを加え、ｔｉｉＫ填大し
て加圧成形しまえは流し込み成形して瓦、厚飄スレート
等成形品を得る。

実施例６ シラス９１２００ｇ、消石灰３００ｇを水ｌＯリットル
に投入し攪拌しつつ９０〜１００℃で約３０分加熱する
と全量約６リツトルになる。これに５−硫１Ｉ２８００
ｃｃを加え攪拌するとｐＨ約８になる。これを押出成形
に適当な水分量に脱水調査し少量の可暖剤例えばメチル
セル四−ズ、Ｃ檎高炉水滓スラグ４００ｇを添加し、押
出機によ如各撫断面形状に押出し裁断して常温で放置硬
化し、タイル、建材用の柱、瓦、その他外装材、内装材
を得る。長尺材の場合は必要に応じ鉄筋を入れることも
可能である。

実施例フ シラス粉４００５に消石灰１００ｇ、水１０００　ｃｃ
を加え９０〜１００℃でよく攪拌しながら約３０分加熱
すると全量的６００ｏｃになる。こζで１種高炉令メン
）２００ｇおよび発泡剤としてアルンエクム＃＆２〜４
ｇを加え攪拌後型に流し込み発泡成形させ上面を裁断除
去して嵩比重０゜６〜１．ｌａのムＬＯ相蟲軽量建材を
得る。

常圧６０℃の水蒸気養生ｉ九は１０気圧程度°の圧力下
における高温高圧水蒸気養生が適している。

実施例８ シラス１５０　Ｋｇに消石灰３８Ｋｇ、水６７０リット
ルを加えよく攪拌しつつ９０〜１００℃に３０分間加熱
した後ポルトランドセメント７δＫｇおよび水滓スラグ
８５Ｋｇを添加し、捏和水を加えスランプ値をδ〜６　
ａｌｌの硬練シとする。

この様却吻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、−次蒸気養生した後脱証し、二次養生とし
て水中、散中、空中、オートクレーブ（１０−ｘｉ気圧
、８〜１６時間）養生を行いＪＩＳ　ム　５Ｓ０５相当
のヒユーム管を得る。

尚型成形によ如Ｊより　ム　５３０２相尚の鉄筋成形管
を得ることもでき、また鉄筋人遠心力成杉およびオート
クレーブ養生（１０〜１５気圧、８〜１６時間）によＪ
）Ｊ工１　ム　５３１０相当の基礎杭を得ること本でき
る。

以上の如く本発明はシラスとセメント管を混和するに＃
に＃）アルカリ、実質的には消石灰を加えることＫよっ
てシラスに含まれる酸化アルミニウムをアルミーン酸塩
に変換しもって温和物を水硬化して得られる均一相中に
エトリンガイドの針状結晶を生じ成形物の強度を低下す
るのを防止し、水硬化反応によって緻密な均一組織を生
じ著しい！ｉ！Ｊｆが祷られ表面も極めて緻密な感じの
平滑面が得られるとと−に、遊離石灰が残る場合にはこ
れを酸によって中和し、遊離石灰の４出によって生ずる
エフμレツセンス生成のおそれを完全に除去し極めて性
能のすぐれた水硬性成形物が得られる。

ま先便用する原材料としては埋蔵量が無限に近くしかも
その有効な用途が確立されていないシラス、あるいは海
＃麺立尋によって廃棄処分され魂在有効な量適が見出さ
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も
殆んど要せず、しかも従来のセメントのみによる製品に
劣らない品質の製品を提供することかで龜、建物の天井
板その他内装、外装勢の構築材、屋根瓦その他あらゆる
セメント、コンクリート製品、非焼成無薬製品に利用す
ゐことができ、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壕九はその一部
を空洞化することＫよ多重量を頁に＠滅することができ
、また赤泥な使用しない場合は淡灰色で顔料混入または
塗装によ如殆んどあらゆる色１１に自由に着色し得る等
積々の面ですぐれ九特徴効米を有するものである。

代理人　井　手　　− 手続補正書（自発） Ｌ事件の表示 昭和６６年特許願第２１１１１０９号 鼠発明の名称 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 鹿児島県用内市田海町１６８８番地の２福壽由多加（ほ
か２名） 本代理人　　　〒８１１−２４ 福岡県粕屋郡篠栗町大字和田１０４３番地の６ａ補正の
対象　　　・ 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄 ６補正の内容 ω特許請求の範囲を別紙の如く補正します。

（荀明細書第６頁嬉８行のｒ高硫酸セメント系」を「高
硫酸塩セメント系」と訂正します。

俤）明細書第６頁第１行〜ｇｉ行の「粒度ＩＬｏ〜ａ　
Ｏ鴎Ｊを「粒度ｔＯＷ以下乃至ａＯ岨似１と訂正します
。

（４）明細書落６頁第Ｈ行ｇｋｄａ行の「シラス扮Ｌｇ
＃％赤泥３００ｇに６−硫酸８０ｃｃを加えよく攪拌し
九ａｍｍ高炉セメント」を 「天日乾燥後篩分けし粒度ａｏｍｔＬｔ下乃至ａ伽ｌ以
下程度のシラス粉］１４Ｆｋ消石灰３００　ｇ、水３リ
ットルを加え９０〜１００℃でよく攪拌しながら約ＳＯ
分加熱すると全量約１８リツトルになる。別に赤泥５０
０ｇＫ５−硫ｌｌｌ８０ｃｃを加えよく攪拌した後処理
シラスと処理赤泥とを混和しＢ種高炉セメント」 と訂正します。

（６）明細書第１貞嬉１マ行の「抄造機によ如」の次−
Ｋ　ｒ軽量で断熱性にすぐれ九」を挿入します。

（６）明細書第６頁第１８行の「散中、空中」を「気中
献本、蒸気」と訂正します。

訂正特許請求の範囲 １．シラスｌ）Ｋ石灰および水を加えてスラリー状とな
し攪拌してシラス成分中の酸化アルミニウムをアルミン
酸カルシウムとなし、セメントを添加することを特徴と
する水硬性成形物の製造法。

８、セメントがポルトランドセメント系、ジェットセメ
ント、アル建ナセメント、混合セメント系、高硫酸塩上
メント系あるいはその混合物よシ選ばれ九特許請求の範
囲第１項記載の水硬性成形物の製造法、″ ３、シラス扮を石灰処理し酸で中和した後アルミナセメ
ントを添加することを４１）像とする特許請求の範囲１
ｉ１項または＃Ｉ２項記載の水硬性成形物の製造法。

１、シラス粉を石灰地理し酸で中和した漬水：！スラク
、石膏および適量の胸戟剤を添加することを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至ｌｉ　Ｓ項記載の水硬性成形
物の製造法。

５、シラス粉〜セメント混和物に硫酸処理赤泥を混和す
る特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の水硬性成形物
の製造法。

６゜押出成形により所要の形状に成形する特許請求の範
囲第１項乃至第６項記載の水硬性成形物の製造法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シラス粉に石灰および水を加えてスラリー状となし
   撹拌してシラス成分中の酸化アルイエりムをアルミン酸
   カルシウムとなし、混合セメントを添加することを轡嶺
   とする水硬性成形物の製造法。 ３、セメントがポルトランドセメント系、ジェットセメ
   ント、アルミナセメント、混合セメント系、＾硫酸塩セ
   メント系あるいはその混合物より選ばれ九轡許鰭求の＃
   ！ｈ囲第１項記載の水硬性成形物の製造法。 Ｓ、シラス粉を石灰処理し酸で中和した後アルミナセメ
   ントを添加することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ま九は第８項記載の水硬性成形物の製造法。 ４、シラス粉を石灰処理し酸で中和した後水埠スラグ、
   石膏および適量の肩戟剤を添加することを特徴とする特
   許請求の範囲纂１項乃至第３）Ｊ記載の水硬性成形物の
   製造法。 ６゜シラス扮〜セメント混和物に硫酸処理赤泥な混和す
   る０％許請求の範８第１項乃至８１４項記載の水−性成
   彫物の製造法。 ６゜押出成形により所要の形状に成形する特許請求の範
   囲第１１ｉ乃至第６項記載の水硬性成形物の製造法。