JPS5836982A

JPS5836982A - 容積安定性耐熱組成物およびこれよりなるプレモ−ルド品

Info

Publication number: JPS5836982A
Application number: JP56127904A
Authority: JP
Inventors: 浩太郎黒田
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1981-08-15
Filing date: 1981-08-15
Publication date: 1983-03-04

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】本発明は容積安定性耐熱組成物および、この組成物より
なるプレモールド品に関するものである。

さらに詳細には水硬性セメントを結合剤とじて容積安定
性を有し、且つ高耐熱性を有する容積安定性耐熱組成物
および、この組成物よりなるプレモールド品に関する。

近年、セメント及びコンクリート硬化体において、外観
上の美感を害し、その物理的性質を著しく劣化させる１
裂の発生を防止するために、容積安定性セメントが多く
用いられるようになり、施工も大型化されるようになっ
た。

しかし、従来の容積安定性セメント組成物は結合剤とし
て用いられる水硬性セメントの高温における強度劣化が
著しく、最高使用温度が限られており、耐熱強度の増大
が望まれていた。

容積安定性セメントの結合剤として用いられる水硬性セ
メントは、その成分の水和反応によりケイ酸カルシウム
等の水和物とともにフリーの石灰すなわち水酸化カルシ
ウムを多量に遊離する。この水酸化カルシウムは炭酸ガ
スと反応し、炭酸カルシウムを生成する。この反応は温
度の上昇とともにその速度が天きくなる。生成した炭酸
カルシウムは６００℃以上の脱炭酸反応により酸化カル
シラムを生成する。また一方では水酸化カルシウムは４
５０℃以上の温度で脱水反応により酸化カルシウムを生
成する。生成した酸化カルシウムは冷却されるにしたが
って空気中の水分との反応により再び水酸化カルシウム
を生成する。これらの高温時における化学的変化は同時
に著しい物理的変化を招来するものである。

水硬性セメントのこうした点は容積安定性セメントの結
合剤としても高温時における１裂の発生あるいは組織の
脆弱化による強度劣化を招来し、容積安定−性セメント
の耐熱性における欠点となり、高温での使用の大−妻な
障害となっていた。

そこで、本発明は上記の従来材質の欠点を解決するため
に容積安定性セメント組成物の結合剤である水硬性セメ
ントの熱特性を改善し、安価でしかも高強度にして耐熱
性に優れた容積安定性耐熱組成°物および、この組成物
よりなるプレモールド品を提供するものである。

水硬性セメント例えばポルトランドセメントの上記の如
き欠点は、その水和反応により生成する遊離水酸化カル
シウムにあり、これを捕捉し水酸化カルシウムの前記の
ような悪影響を防ぐ、着想は公知であった。しかし、そ
の方法として従来用いられた数々の混和剤例えば可溶白
土、フライアッシュ、高炉水滓等などは、いずれも長期
的に除々に反応して行、くタイプのものであって、施工
から高温で使用されるまでの期間が短いことを要求され
る耐熱分野においては、満足されるものではなかった。

そこで、本発明者は、水酸化カルシウムとの反応性の向
上という観点から、シリカ粒子の表面活性および粒度に
着目し、種々検討した結果、超微粒状無定形シリカが著
しい効果のあることを見い出した。そして、更に、石灰
系−容積安定剤はこの超微粒状無定形シリカとの併用に
−より、耐熱性の増大をきたすことを見い出して本発明
を完成した。

本発明は水硬性セメント４５〜８５重量部、超微粒状無
定形シリカ１０〜５０重量部、分散剤０．１〜３重量部
および石灰系容積安定剤２〜２５重量部の範囲内で合計
量が°１００重量部になるように混合した混。

合物５〜７０重量部と耐熱骨材３０〜９５重量部よりな
る容積安定性耐熱組成物および、この組成物よりなるプ
レモールド品である。

本発明に使用する石灰系容積安定剤は超微粒状無定形シ
リ−との併用によって初めて耐熱性を増大できることを
知った。石灰系容積安定剤の水和膨張の際に生成される
水酸化カルシウムは強度劣化の一因となる。しかし本発
明組成物では、この生成された水酸化カルシウムは無定
形シリカによって捕“捉されるために耐熱性の劣化を抑
えることができると共に、容積安定剤の性能が有効に働
き１裂の発生を防止できる。

石灰系容積安定剤の添加量は２〜２５重量部であり、２
重量部未満では容積安定性に欠け、２５重量部を越える
と強度を低下させる。好ましくはセメントに対して８〜
１０重量部の範囲がａｔ量である。

本発明に使用する水硬性セメントとしては、普通ポルト
ランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、早強ポ
ルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫
酸塩セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント
を使用することができる。

また本発明で使用する超微粒状無定形シリカは一次粒子
として０．０１μ〜３μの無定形シリカが好適であり、
その添加量は水硬性セメント５０−９０重量部に対し１
０−５０重量部の範囲で使用され、好ましくは１ｓ　’
−４０重量部である。１０重量部未満ではその効果が小
さく、父重量部を越−えると効果は変らないが熱間の強
度が劣化する。セメントを用いたキャスタブルの組織に
おいて一般にセメントは均一に分散されておらず、大部
分のものは４０〜５０μ程度の粒子に団粒化して偏在し
ている。このことは添加されたセメントが有効に利用さ
れないことであり、そこでセメントを有効に利用するた
めに分散剤を使用し、セメントを一次粒子の状態寥で十
分に分散させれば、少量のセメント量でも従来以上の強
度を保有させることができる。また同時に容積安定剤の
均一化を図ることができる。本発明で使用する分散剤と
してはアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩またはアン
モニウム塩、アルキルアリルスルホン酸のアルカリ金属
塩またはアンモニウム塩等が特に好適である。

分散剤の添加量はセメント５０〜９０重量部に対して０
．１〜３重量部の範囲で、０．１重量部未満ではセメン
トの分散性と減水性が悪く、３重量部を越えると分散性
と減水性を低下するか、効果は変らないが高価になるこ
とや品質面に悪影響を及ぼす。

分散剤を添加することによって、水硬性セメントを均一
に分散させるためにセメント量を少量に抑えることがで
きるとともに、その減水効果で水セメント比を下げるこ
とにより、マトリックス部の耐熱性容積安定性ならびに
高強度化が図られる。

また同時に分散剤は容積安定剤に対しても分散化に役立
ちセメントの容積安定性を均一化させることができる。

本発明に用いる耐熱性骨材は、珪石、ロー石、シャモッ
トシリマナイト、カイヤナイト、アンダリューサイト、
合成ムライト、ボーキサイト、焼成パン土頁岩、焼成ア
ルミナ、電融アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ジルコン
、ジルコニア、マグ゛ネシア、スピネル、石灰石、生ド
ロマイト、フォルステライト、クロム鉄鉱、及びこれら
の１種又は２種以上を、組合せた使用済レンガ、レンガ
屑、砂岩、頁岩、玄武岩、安山岩、流紋岩、花崗岩、閃
緑岩、蛇紋岩、粘板岩等の砕石、いわゆる砂利、海砂、
川砂、山砂、鉱−バラス等を１種又２種以上組合せて用
いることができる。この耐熱性骨材と前記水硬性セメン
ト、超微粒状無定形シリカ、分散材および容積安定剤の
混合物との配合比は目的とする強度、耐熱性によって適
宜選択できるが５〜７０重量部重量部−３０〜９５の範
囲である。混合物の量が５重量部未満では強度が低下し
７０部を越えると耐熱性が低下する。

本発明の容積安定性耐熱組成物の施工方法は、本発明の
、組成物に適量の水を加え、従来のコンクリートキャス
タブルと同様に自然流動流し込み、振動流し込み、振動
成形、吹付、圧入、こて塗り、投射、ラミング等により
施工することができる。

また、本発明の組成物に適量の水を加えて混練し、適当
な形状と大きさの型枠に充填してブロックを製造したり
、遠心力成型によるパイル、ボール、ヒユーム管などを
製造し自然養生、蒸気養生、乾燥等の適宜の手段を施し
てプレモールド品とすることができる。

また本発明の容積安定性耐熱組成物は熱間における容積
安定性を有するため、熱間補修剤としても用いることが
できる。

次に本発明の実施例をあげて、本発明を具体的に説明す
るが本発明はこの実施例により何ら限定されるものでは
ない。

実施例１普通ポルトランドセメント６５％、無定形シリカフラワ
ー２７％、石灰系容積安定剤として、石灰系セメント膨
張剤（小野田セメント　（株）　：商品名：小野田エク
スパン）８％、マイティー１００（花王石けん（株）製
分散剤）１．０％を混合し、本発明組成物の混合物＋１
１とする。これに骨材としてシャモットとフライアッシ
ュを用い、水と混練して、本発明組成物＋１１を製造し
た。その組成成分の割合は表１の通りであり、なお比較
例として、混合物（１１（７）　代４１）に普通ポルト
ランドセメントと石灰系容積安定剤を用いた組成物を製
造した。

表　　１前記の本発明組成物および比較例のスランプ値、自由膨
張率、圧縮強度、を測定しその値を表２に示す。

表　　　２普通ポルトランドセメント６５％、無定形ゴシリカフラ
ワーｎ％、石灰系セメント膨張剤（小野田セメント（株
）製商品名、小野田エクスパン）８％、マイティー１０
０（花王石けん（株）製分散剤）１．０％を混合し、こ
れに水を加えて混練し、この組成物を１０ＤＯｘ１００
０Ｘ　３００目の枠組に流し込＾ブロックを形成させ、
これを室温で７日養生してプレモールド品とした。これ
を８００℃で２０時間加熱しても全く１智は生じなかっ
た。

特許出願人　　黒　崎　窯　業　株式会社代理人　伊東
寸志（ほか１名）手続補正書１、事件の表示昭和５６年　特許願　第１２７９０４号２、発明の名称容積安定性耐熱組成物およびこれよりなるプレモールド
品３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所４、代理人（１）　　明１１１ｆ６頁５行ｒ　５０〜９０　Ｊを「
４５〜８５」ト訂正。

（２）　　同６頁１４行「であり、」を「である。」と
訂正。

（３）　　同７頁３行「セメント５０〜９０」を［水硬
性セメント４５〜８５」と訂正。

（４）　　同７頁６行「分散性・・・するか、」を削除
。

（５）　　同７頁１０行「・・・で水」の次に「の」を
挿入。

（６）同７頁１７行「シャモ・ノド」の次に「、」を挿
入。

（７）同８頁７〜８行「この耐熱性骨材と」を削除。

（８）同８頁９行「・・・混合物と」の次に「前記耐熱
性骨材と」を挿入。

（９）同８頁５行「いわゆる」を削除。

ＱＯｌ　　同８頁１６行「流し」を「鋳」と訂正。

（１１）　　同９頁２行「自然」を「気乾」と訂正。

（１２）　　同９頁６行「剤」を「材」と訂正。

（１３）　　同９頁１２行、１３行、１５行「％」を「
重量部」と訂正。

（１４）　　同９頁１６行「％」を「重量部（外掛）」
と訂正。

（１５）　　同１２頁２行、３行、４行「％」を「重量
部」と訂正。

（１６）　　同１２頁６行「％」を「重量部（外掛）」
と訂正。

Claims

【特許請求の範囲】１、水硬性セメント４５〜８５重量部、超微粒状無定形
シリカ１０〜５０重量部、分散剤０．１〜３重量部およ
び石灰系容積安定剤２〜２５重量部の範囲内で合計量が
１００重量部になるように混合した混合物５〜７０重量
部と耐熱性骨材３０〜９５重量部よりなる容積安定性耐
熱組成物。２、　水硬性セメント４５〜８５１ｉ量部、超微粒状無
定形シリカ１０〜５０重量部、分散剤０．１〜３重量部
および石灰系容積安定剤２〜２５重量部の範囲内で合計
量が１００重量部になるように混合した混合物５〜７０
重量部と耐熱性骨材３０〜９５重量部よりなる容積安定
性耐熱組成物よりなるプレモールド品。