JPS5825056B2 - 無機硬化体用材料 - Google Patents
無機硬化体用材料Info
- Publication number
- JPS5825056B2 JPS5825056B2 JP53111200A JP11120078A JPS5825056B2 JP S5825056 B2 JPS5825056 B2 JP S5825056B2 JP 53111200 A JP53111200 A JP 53111200A JP 11120078 A JP11120078 A JP 11120078A JP S5825056 B2 JPS5825056 B2 JP S5825056B2
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- Japan
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- inorganic
- cement
- blast furnace
- water
- tsh
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- Expired
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、無機硬化体用材料に関するものである。
従来から、石こう、塩基性炭酸マグネシウム、セメント
、高炉スラグ、ケイ酸カルシウムおよびカルシウムアル
ミネートトリサルフェートハイドレート（３ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・３ＣａＳ０４・ｎＨ２Ｏ，ｎはおおむね３１
または３２の値をとる、以下これをＴＳＨと略す）前駆
物質であるカルシウムアルミネートモノサルフェートハ
イドレート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４・ｎＨ
２Ｏ，ｎはおおむね１２の値をとる、以下これをＭＳＨ
と略す）のような無機硬化体用材料を用いて製造された
無機硬化体が広く知られている。
、高炉スラグ、ケイ酸カルシウムおよびカルシウムアル
ミネートトリサルフェートハイドレート（３ＣａＯ・Ａ
ｌ２Ｏ３・３ＣａＳ０４・ｎＨ２Ｏ，ｎはおおむね３１
または３２の値をとる、以下これをＴＳＨと略す）前駆
物質であるカルシウムアルミネートモノサルフェートハ
イドレート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４・ｎＨ
２Ｏ，ｎはおおむね１２の値をとる、以下これをＭＳＨ
と略す）のような無機硬化体用材料を用いて製造された
無機硬化体が広く知られている。
しかしながら、これらの無機硬化体には、それぞれつぎ
のような欠点があった。
のような欠点があった。
すなわち、石こうを水利硬化させて製造された無機硬化
体は、水に対する石こうの溶解度が大きいため、吸水に
よる強度低下が大きいという欠点があった。
体は、水に対する石こうの溶解度が大きいため、吸水に
よる強度低下が大きいという欠点があった。
塩基性炭酸マグネシウムを水和硬化させて製造された無
機硬化体も吸水による強度低下が大きいという欠点があ
った。
機硬化体も吸水による強度低下が大きいという欠点があ
った。
セメントを水和硬化させて製造された無機硬化体は、内
部に水の通路となりつる空隙を有していて透水性が大で
あり、かつ硬化過程で析出するＣａ（ＯＨ）２によって
アルカリ性が強いため、補強繊維としてガラス繊維を含
有しているときに、ガラス繊維がアルカリに侵されて強
度が経時的に劣化するという欠点があった。
部に水の通路となりつる空隙を有していて透水性が大で
あり、かつ硬化過程で析出するＣａ（ＯＨ）２によって
アルカリ性が強いため、補強繊維としてガラス繊維を含
有しているときに、ガラス繊維がアルカリに侵されて強
度が経時的に劣化するという欠点があった。
高炉スラグを水利硬化させて製造された無機硬化体は、
高炉スラグの水和反応速度が遅いために製造に長期間を
要し、かつ内部に水の通路となりうる空隙を有するため
透水性が大であるという欠点があった。
高炉スラグの水和反応速度が遅いために製造に長期間を
要し、かつ内部に水の通路となりうる空隙を有するため
透水性が大であるという欠点があった。
ケイ酸カルシウムの水和硬化によって製造された無機硬
化体は、製造の際にケイ酸カルシウウ賦形体をオートク
レーブ中において１０〜２０時間加圧加熱して養生する
ことが必要であるため、製造が煩雑であり、かつケイ酸
カルシウムが含有する石灰成分によってアルカリ性が強
いため、補強繊維としてガラス繊維を含有しているとき
に、ガラス繊維がアルカリに侵されて強度が経時的に劣
化するという欠点があった。
化体は、製造の際にケイ酸カルシウウ賦形体をオートク
レーブ中において１０〜２０時間加圧加熱して養生する
ことが必要であるため、製造が煩雑であり、かつケイ酸
カルシウムが含有する石灰成分によってアルカリ性が強
いため、補強繊維としてガラス繊維を含有しているとき
に、ガラス繊維がアルカリに侵されて強度が経時的に劣
化するという欠点があった。
ＴＳＨ前駆物質であるＭＳＨに石こうを加え、水の存在
下で両者を反応させることにより製造された無機硬化体
は、ＴＳＨからなり、空気中の炭酸ガスによって一部が
分解（炭酸化）されて多孔質状になって強度が経時的に
劣化するという欠点を有していた。
下で両者を反応させることにより製造された無機硬化体
は、ＴＳＨからなり、空気中の炭酸ガスによって一部が
分解（炭酸化）されて多孔質状になって強度が経時的に
劣化するという欠点を有していた。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、セ
メントおよび高炉スラグの少なくとも一方と、ケイ酸カ
ルシウムと、ＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分とする無
機硬化体用材料をその要旨とするものである。
メントおよび高炉スラグの少なくとも一方と、ケイ酸カ
ルシウムと、ＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分とする無
機硬化体用材料をその要旨とするものである。
すなわち、この発明の無機硬化体用材料は、セメントお
よび高炉スラグの片方または双方とケイ酸カルシウムと
ＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分とするため、無機硬化
体の製造にあたり、ＴＳＨ前駆物質組成物の硬化により
生じたＴＳＨとセメント水利硬化物または高炉スラグ水
和硬化物とが強固にからみ合うようになり、かつセメン
ト水利硬化物および高炉スラグ水和硬化物中の空隙がケ
イ酸カルシウム水和硬化物によって埋められるようにな
る。
よび高炉スラグの片方または双方とケイ酸カルシウムと
ＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分とするため、無機硬化
体の製造にあたり、ＴＳＨ前駆物質組成物の硬化により
生じたＴＳＨとセメント水利硬化物または高炉スラグ水
和硬化物とが強固にからみ合うようになり、かつセメン
ト水利硬化物および高炉スラグ水和硬化物中の空隙がケ
イ酸カルシウム水和硬化物によって埋められるようにな
る。
そのため、高強度で透水性が小さい無機硬化体が得られ
るようになる。
るようになる。
そのうえ、ＴＳＨ前駆物質組成物の硬化反応は速やかに
行われるため、無機硬化体の製造にあたり、早期に初期
強度が発現するようになる。
行われるため、無機硬化体の製造にあたり、早期に初期
強度が発現するようになる。
そして、得られる無機硬化体は、水に対する溶解度が小
さい成分によって構成され、かつ炭酸ガスとの接触によ
って逆に強度が大になるセメント水利硬化物または高炉
スラグ硬化物を含有するようになるため、吸水による強
度低下および空気中の炭酸ガスとの接触による経時的な
強度劣化が起こらなくなる。
さい成分によって構成され、かつ炭酸ガスとの接触によ
って逆に強度が大になるセメント水利硬化物または高炉
スラグ硬化物を含有するようになるため、吸水による強
度低下および空気中の炭酸ガスとの接触による経時的な
強度劣化が起こらなくなる。
つぎに、この発明の詳細な説明する。
この発明の無機硬化体用材料は、セメントおよび高炉ス
ラグの片方または双方とケイ酸カルシウムとＴＳＨ前駆
物質組成物を主成分として含有するものである。
ラグの片方または双方とケイ酸カルシウムとＴＳＨ前駆
物質組成物を主成分として含有するものである。
ここで、セメントおよび高炉スラグの片方または双方と
ケイ酸カルシウムとＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分と
して含有するとは、それらの成分のみが含有され、それ
以外の成分が含有されていない場合も含める趣旨である
。
ケイ酸カルシウムとＴＳＨ前駆物質組成物とを主成分と
して含有するとは、それらの成分のみが含有され、それ
以外の成分が含有されていない場合も含める趣旨である
。
したがって、この発明の無機硬化体用材料には、必ずし
も補強繊維、合成樹脂、充填剤等の添加剤が含有されて
いなくてもよいのである。
も補強繊維、合成樹脂、充填剤等の添加剤が含有されて
いなくてもよいのである。
これらの添加剤は必要に応じて無機硬化体用材料に配合
されるものである。
されるものである。
そして、この発明で用いるセメントおよび高炉スラグは
、公知のものが用いられる。
、公知のものが用いられる。
セメントとしてはどのようなものを用いてもよいが、ポ
ルトランドセメントを用いることが最も好ましい。
ルトランドセメントを用いることが最も好ましい。
またケイ酸カルシウムは、ジェル状ＣＳ Ｈ（Ｉ）、Ｃ
３Ｈ（１）、）バモライト、ゾノトライト等どのような
ものでもよい。
３Ｈ（１）、）バモライト、ゾノトライト等どのような
ものでもよい。
しかし、この発明で用いるケイ酸カルシウムとしては、
微粉末状のものが好ましい。
微粉末状のものが好ましい。
したがって、塊状のケイ酸カルシウムは粉砕して用いる
ことが望ましいのである。
ことが望ましいのである。
また、この発明で用いるＴＳＨ前駆物質組成物とは、水
の存在下において、石こう成分、石灰成分およびアルミ
ナ成分の少なくとも１つと反応してＴＳＨになるＴＳＨ
前駆物質と、前記の成分の少なくとも１つとを配合した
組成物をいう。
の存在下において、石こう成分、石灰成分およびアルミ
ナ成分の少なくとも１つと反応してＴＳＨになるＴＳＨ
前駆物質と、前記の成分の少なくとも１つとを配合した
組成物をいう。
そのような組成物として、例えば、０３Ａ（３ＣａＯ・
Ａ１２０３）。
Ａ１２０３）。
Ｃ５ＡＨ６（３ＣａＯ−Ａ１２０３・６Ｈ２０）、Ｃ４
Ａ５Ｓ（３Ｃａ０，３Ａ１２０３・Ｃａ５Ｏ４）、Ａｌ
２（ＳＯ４）３・ｎＨ２Ｏ。
Ａ５Ｓ（３Ｃａ０，３Ａ１２０３・Ｃａ５Ｏ４）、Ａｌ
２（ＳＯ４）３・ｎＨ２Ｏ。
ＭＳＨのようなＴＳＨ前駆物質と、石こうのような石こ
う成分およびＣａＯのような石灰成分の少なくとも１つ
とを配合したものがあげられる。
う成分およびＣａＯのような石灰成分の少なくとも１つ
とを配合したものがあげられる。
ＴＳＨ前駆物質組成物（５）と、セメントおよび高炉ス
ラグの片方または双方（Ｂ）との配合割合は、重量比で
、（Ａ）／（Ｂ）＝７／３〜２／８になるように、また
、ケイ酸カルシウムの配合量は、全体重量の３〜３０％
（重量基準、以下同じ）になるように選ぶことが効果の
点から好ましい。
ラグの片方または双方（Ｂ）との配合割合は、重量比で
、（Ａ）／（Ｂ）＝７／３〜２／８になるように、また
、ケイ酸カルシウムの配合量は、全体重量の３〜３０％
（重量基準、以下同じ）になるように選ぶことが効果の
点から好ましい。
この発明の無機硬化体用材料を用いて無機硬化体を製造
するには、例えばつぎのようにして行う。
するには、例えばつぎのようにして行う。
すなわち、まず無機硬化体用材料と水とを充分に混合し
て混合物をつくる。
て混合物をつくる。
この場合、無機硬化体用材料中のケイ酸力・レシウムの
状態は、粉末状であってもよいし、それを水に分散した
スラリ状であってもよい。
状態は、粉末状であってもよいし、それを水に分散した
スラリ状であってもよい。
つぎに、この混合物を圧縮成形、押出成形、注型、抄造
等によって賦形し、ついで養生、硬化させることにより
無機硬化体が得られる。
等によって賦形し、ついで養生、硬化させることにより
無機硬化体が得られる。
この発明においては、無機硬化体用材料中に、硬化時に
ＴＳＨを主要成分とする硬化体を生成しうるＴＳＨ前駆
物質組成物を未硬化の状態で含ませていることが重要で
ある。
ＴＳＨを主要成分とする硬化体を生成しうるＴＳＨ前駆
物質組成物を未硬化の状態で含ませていることが重要で
ある。
これにより、この組成物の水利硬化とセメントおよび／
または高炉スラグの水和硬化とが同時並行的に起きるた
め、この組成物の水利硬化により得られるＴＳＨと、セ
メント水利硬化物および／または高炉スラグ水和硬化物
とが均一かつ強固にからみ合う状態が出現し、得られる
無機硬化体がセメント水和硬化物および／または高炉ス
ラグ水和硬化物単独の無機硬化体よりも却って高強度に
なるからである。
または高炉スラグの水和硬化とが同時並行的に起きるた
め、この組成物の水利硬化により得られるＴＳＨと、セ
メント水利硬化物および／または高炉スラグ水和硬化物
とが均一かつ強固にからみ合う状態が出現し、得られる
無機硬化体がセメント水和硬化物および／または高炉ス
ラグ水和硬化物単独の無機硬化体よりも却って高強度に
なるからである。
これに対し、予めＴＳＨになった状態で配合したときに
は、このような効果が全く期待できない。
は、このような効果が全く期待できない。
添附図面はこのことをよくあられしている。
すなわち、○線および・線は、硬化時にＴＳＨを主要成
分とする硬化体を生成しうるＴＳＨ前駆物質組成物を未
硬化の状態でセメントおよび高炉スラグの混合物すなわ
ち高炉セメントに含ませたときの（高炉セメント／ＴＳ
Ｈ）比と曲げ強度の関係とをあられし、Δ線およびム線
は予めＴＳＨになった状態で配合したときの同上の関係
をあられしているが、それぞれの線の傾きをみれば、前
述のことがよく分かる。
分とする硬化体を生成しうるＴＳＨ前駆物質組成物を未
硬化の状態でセメントおよび高炉スラグの混合物すなわ
ち高炉セメントに含ませたときの（高炉セメント／ＴＳ
Ｈ）比と曲げ強度の関係とをあられし、Δ線およびム線
は予めＴＳＨになった状態で配合したときの同上の関係
をあられしているが、それぞれの線の傾きをみれば、前
述のことがよく分かる。
この発明にかかる無機硬化体用材料のこのような特性は
、この材料が外装建材等の製造に用いられるとき特にす
ぐれた効果を発揮する。
、この材料が外装建材等の製造に用いられるとき特にす
ぐれた効果を発揮する。
外装建材等では軽量かつ高強度であることが求められる
からである。
からである。
このようにして無機硬化体を製造する場合において無機
硬化体用材料中に高炉スラグが含有されていても、セメ
ントの硬化時に析出するＣａ（ＯＨ）２およびケイ酸カ
ルシウムに含まれる石灰成分によりその水利硬化が促進
され、かつＴＳＨ前駆物質組成物が速やかに硬化して強
度を発現するため、無機硬化体の製造に長期間を要する
ことがない。
硬化体用材料中に高炉スラグが含有されていても、セメ
ントの硬化時に析出するＣａ（ＯＨ）２およびケイ酸カ
ルシウムに含まれる石灰成分によりその水利硬化が促進
され、かつＴＳＨ前駆物質組成物が速やかに硬化して強
度を発現するため、無機硬化体の製造に長期間を要する
ことがない。
また、無機硬化体の製造に特別な工程を必要とせず、通
常の方法で製造できるため、製造が煩雑になることもな
い。
常の方法で製造できるため、製造が煩雑になることもな
い。
そして、得られた無機硬化体は、ＴＳＨとセメント水利
硬化物または高炉スラグ水和硬化物とが強固にからみ合
い、かつセメント水利硬化物または高炉スラグ水和硬化
物中の空隙がケイ酸カルシウム水利硬化物によって埋め
られているため、高強度で透水性が極めて小さい。
硬化物または高炉スラグ水和硬化物とが強固にからみ合
い、かつセメント水利硬化物または高炉スラグ水和硬化
物中の空隙がケイ酸カルシウム水利硬化物によって埋め
られているため、高強度で透水性が極めて小さい。
また、この無機硬化体は、水に対する溶解度が小さい成
分で構成され、かつ炭酸ガスとの接触によって強度が向
上する成分をも含有しているため、吸水による強度低下
および空気中の炭酸ガスに起因する経時的な強度劣化が
起きない。
分で構成され、かつ炭酸ガスとの接触によって強度が向
上する成分をも含有しているため、吸水による強度低下
および空気中の炭酸ガスに起因する経時的な強度劣化が
起きない。
さらに、この無機硬化体は、低比重のケイ酸カルシウム
水和物を含有しているため軽量であり、かつアルカリ物
質の析出が少ないためガラス繊維を含有していてもガラ
ス繊維のアルカリ劣化に起因する強度劣化が起きない。
水和物を含有しているため軽量であり、かつアルカリ物
質の析出が少ないためガラス繊維を含有していてもガラ
ス繊維のアルカリ劣化に起因する強度劣化が起きない。
つぎに、実施例について説明する。
実施例 ｌ
ＣａＯ：１６８．９ｒ、Ａｌ（ＯＨ）３：１５６ｇｒ。
Ｃａ ＳＯ４・２Ｈ２０： １７５９ ｒおよび水：１
１を混合し、オートクレーブ中において、１８５℃で２
時間スラリ合成してＭＳＨをつくった。
１を混合し、オートクレーブ中において、１８５℃で２
時間スラリ合成してＭＳＨをつくった。
また１００メツシユ以下のＣａＯ： １６９ｇｒ、３２
５メツシユ以下の沸石（ゼオライト） ： １８０ ｇ
ｒｓ水：３．５１を混合し、オートクレーブ中において
１８０℃で２時間スラリ合成してケイ酸カルシウムをつ
くった。
５メツシユ以下の沸石（ゼオライト） ： １８０ ｇ
ｒｓ水：３．５１を混合し、オートクレーブ中において
１８０℃で２時間スラリ合成してケイ酸カルシウムをつ
くった。
上記のようにしてつくられたＭＳＨおよびケイ酸カルシ
ウムに、石こう（ＣａＳＯ４・２Ｈ２０）を２５０ ｇ
ｒ加え、さらに高炉セメント０種（高炉スラグ／ポルト
ランドセメント重量比＝７／３〜６／４）を１３００ｇ
ｒ加えてミキサで混合して無機硬化体用材料を得た。
ウムに、石こう（ＣａＳＯ４・２Ｈ２０）を２５０ ｇ
ｒ加え、さらに高炉セメント０種（高炉スラグ／ポルト
ランドセメント重量比＝７／３〜６／４）を１３００ｇ
ｒ加えてミキサで混合して無機硬化体用材料を得た。
つぎに、これを圧縮しつつ吸引濾過して板状に賦形し、
この賦形体を１週間養生したのち乾燥して板状無機硬化
体を製造した。
この賦形体を１週間養生したのち乾燥して板状無機硬化
体を製造した。
実施例 ２
実施例１の無機硬化体用材料に、パルプ７５ｇｒおよび
耐アルカリガラス繊維２５ｇをさらに配合した。
耐アルカリガラス繊維２５ｇをさらに配合した。
それ以外は実施例１と同様にして板状無機硬化体を製造
した。
した。
実施例 ３
実施例１と同様にしてつくったＭＳＨとケイ酸カルシウ
ムに、高炉セメントＡ種（高炉スラグ／ポルトランドセ
メント重量比＝３／７）を１２００ｇｒ加えてミキサで
混合して無機硬化体用材料を得た。
ムに、高炉セメントＡ種（高炉スラグ／ポルトランドセ
メント重量比＝３／７）を１２００ｇｒ加えてミキサで
混合して無機硬化体用材料を得た。
これ以外は実施例１と同様にして板状無機硬化体を製造
した。
した。
以上の実施例の無機硬化体用材料を用いて製造された板
状無機硬化体の性能を試験した。
状無機硬化体の性能を試験した。
その結果は次表のとおりであり、極めて優れた性能を有
していることがわかる。
していることがわかる。
図面はこの発明の詳細な説明するための説明図である。
Claims (1)
- １ セメントおよび高炉スラグの少なくとも一方と、ケ
イ酸カルシウムと、カルシウムアルミネートトリサルフ
ェートハイドレート前駆物質組成物とを主成分とする無
機硬化体用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111200A JPS5825056B2 (ja) | 1978-09-09 | 1978-09-09 | 無機硬化体用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53111200A JPS5825056B2 (ja) | 1978-09-09 | 1978-09-09 | 無機硬化体用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5537470A JPS5537470A (en) | 1980-03-15 |
| JPS5825056B2 true JPS5825056B2 (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=14555030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53111200A Expired JPS5825056B2 (ja) | 1978-09-09 | 1978-09-09 | 無機硬化体用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825056B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5126924A (ja) * | 1974-08-30 | 1976-03-05 | Asahi Dow Ltd | Itajokeiryotainoseikeihoho |
-
1978
- 1978-09-09 JP JP53111200A patent/JPS5825056B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5126924A (ja) * | 1974-08-30 | 1976-03-05 | Asahi Dow Ltd | Itajokeiryotainoseikeihoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5537470A (en) | 1980-03-15 |
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