JPS5926957A - 珪酸カルシウム水和物硬化体の製造方法 - 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、珪酸カルシウム水和物硬化体を製造する方法
に関するものである。

従来、珪酸質原料と石灰質原料の混合物を高温高圧下水
熱反応させ、トノクモライト、および（または）ジノト
ラ・イトを主要鉱物とする珪酸カルシウム水和物硬化体
が、多く製造されている。これらの珪酸カルシウム水和
物は、それ自体、プラスチックフィラー、吸着材、触媒
等に使用されるばかりでなく、珪酸カルシウム水和物を
主要成分とする硬化体は、強度、耐熱性、にずぐれてお
り次の様な製品が製造されている。たとえば（１）軽量
保温材、（２）耐火被ｆｆ１Ｕ、（３１間仕切り材、（
４）内、外壁材、（５）Ａ、　Ｌ　Ｃ（オートクレーブ
処理転置気泡コンクリート）、（６）球入レンガ等であ
る。

（１）の軽量保温材や（２）の１耐火被覆材（３）の間
仕切材は、珪酸質原料と石灰質原料とを主原料とし、こ
れに必要に応じて補強材として石綿、粘土等を加えたも
のに水を加えてスラリーとし、このスラリーを型枠に流
し込んで成型し、オートクレーブ中で水熱反応後、脱型
して乾燥する方法、スラリーを予め１００℃程度に加熱
して、ゲル状物質をつ〈シ、このゲル状物質を型枠に流
し込んだ後、プレスして得た成形物をオートクレーブで
水熱反応する方法、あるいは、石灰質原料および珪酸質
原料のスラリーをオートクレーブ内で攪拌しながら水熱
反応して、まず自己硬化性を有する珪酸カルシウム水利
物の結晶含有スラリーを得て、七埼そのまま、または補
強材等を加えて成形乾燥する方法等によって得られる。

（４）の内、外壁材は、（１）〜（３）の製品と同様の
方法の他に、押出成形や抄造成形が用いられる事もある
。（５〕のＡＬＣは、珪石等の珪酸質原料とセメント、
生石灰、水砕スラグ等の石灰質原料に１各種添加剤およ
び少計の発泡剤や起泡剤または界面活比剤等で製造した
気泡を加えて、型枠に注入し、放置する事によυ気泡を
含んだ半可塑物質を得、これを鋼線等で切断成形後、オ
ートクレーブ中で水熱反応して製造される。

（６）の球入レンガは、珪酸質原料と石灰質原料に水を
加えスラリーとし、これを加圧成型後、オートクレーブ
中で水熱反応して製造される。

以上の様に、軽量保温材、耐火被覆材、間仕切シ材、内
、外壁材、ＡＬＣ，球入レンガの製造方法は多少の工程
土の差異はあるものの、いずれも珪酸質原料および石灰
質原料を主原料としこれに水を加えてつくったスラリー
をオートクレーブ中で高温高圧飽和水蒸気圧下で水熱反
応する事により、トノ９モライト、ゾノトライト等の珪
酸カルシウム水和物系鉱物を生成させ、この珪酸カルシ
ウム水利物によって硬化体の強度や熱的安定性が得られ
るものと認められる。しかしながら、これらの珪酸カル
シウム水和物系鉱物を生成させるには、非常に長時藺の
反応が必要であり、製品によっても異なるが、通常、最
低１０時間抜度の高温高圧水熱反応が必要とされている
。

そこで本発明者らは、前記技術の欠点を改良する為鋭意
研究を進め、本発明に到ったのである。

本発明によれば、珪酸質原料と石灰質原料にリチウム含
有物質を添加して水を加えて、水熱反応すれば、珪酸カ
ルシウム水和物のトバモライトやゾノトライトが添加し
ない場合と比較し、短時間で、また低温低圧条件下で生
成する。さらに、同じ条件下で反応を行えば、添加しな
いものと比較し、高強度の硬化体が得られる。

以下本発明を具体的に説明する。

本発明は、石灰質原料と珪酸質原料と水を高温高圧飽和
水蒸気下で水熱反応するに際し、リチウム含有物質を存
在させて反応することを特徴とする珪酸カルシウムの水
和物硬化体の製造方法である。

本発明で用いられるリチウム含有物質とは、水酸化リチ
ウム、各種のリチウム塩、リチウム含有量がＬ１２０換
算で３％以上の鉱物等である。例えば水酸化リチウム、
リチウムのノ・ロゲン化物の塩化物の塩化リチウム、フ
ッ化リチウム、臭化リチラム、ヨウ化リチウム、寸だ水
酸化リチウムと鉱酸との塩である硝酸リチウム、硫酸リ
チウム、炭酸リチウム、リン酸リチウム、チオシアン酸
リチウム、さらにカルメン酸塩の酢酸リチウム、ステア
リン酸リチウムがあげられる。これらのリチウム塩以外
にリチウム含有量がＬ１２０換算で３％以上の鉱物のリ
シア雲母（レビドライト）、チンワルド雲母、アンブリ
ゴ石（ペタライト）、リシア輝石（スボジュメン）など
があげられる。これらリチウム含有物質の添加鼠として
は、リチウム含有物質中のリチウム含有量をＬｉ２Ｏに
換算して、ケイ酸質原料と石灰質原料の合計の０．１０
〜１５．０％添加するのが望ましい。特に望甘しくけ０
．１５〜１０．０％添加するのが良い。これ塀上添加し
ても実質的な効果の増加はみられず、また、これ以下の
添加敞では効果の発現がみられな′い。

本発明に用いられるケイ酸質原料としては、通常の水熱
反応に用いられるものであれば良い。例えば、珪石、ケ
イソウ土、白土、ゼオライト、フライアッシュ、フエロ
ンリコンダスト、シラテスラグその他式シラｌイ物質や
５ｉ０２含有量が、４０％以上の物質が使える。また、
石灰質原料としては、ポルトランＰセメント、アルミナ
セメント、生石灰、消石灰、スラグ等が使用出来る。

本発明で生成が促進される珪酸カルシウム水和物（Ｃａ
ＯＳ　ｌｏｇ　　Ｈ２０系鉱物）には、ゾノトライト（
６ＣａＯ・６ＳｉＯ２・Ｈ２Ｃ）；ホシャジャイト（４
ＣａＯａ　３Ｓｉ０２　＃　Ｈ２Ｃ）；　）　／’モラ
イト（５ＣａＯ・６ＳＩＯｉ　ｅ５Ｈ２Ｏ）　；ジャイ
ロライト（８Ｃａ（１１２ＳｉＯ１・９）Ｉ、０１　　
等があげられる。これら目的とする鉱物によって原料組
成（Ｃａｏ／Ｓ　ｔｏｗ　）モル比を選択しなければな
らない。囲えば、ジャイロライトを生成させようとする
ならばＣａＯ／ＳｉＯ２モル比は、０．３〜０７が好ま
しい。トバモライトを生成させようとすれば、０．６〜
１．０が好ましく、ゾノライトを生成させようとするな
らば、０．８〜１．２が好ましく、ホシャジャイトを生
成させようとするならば１０〜１，５が好ましい。

本発明でいう水熱反応とは、１２０℃の飽和水蒸気圧以
上の高温高圧下での珪酸カルシウム水和物系鉱物の生成
反応の事であシ、通常１２０℃以上２５０℃以下が望ま
しい。反応条件は目的とする鉱物により適宜決定せねば
ならないが、例えば、トノクモライトの生成を目的とす
る時は、１６０℃〜２００℃の飽和水蒸気圧、ゾノトラ
イトの生成を目的とする時は、１８０℃〜２２０℃の飽
和水蒸気圧下で行うのが好ましい。通常２時間〜６時間
の水熱反応で鉱物結晶の生成が起り、従来の方法の約半
分の反応時間で製造が可能となる。また珪酸カルシウム
水利物の生成が促進される為、同灸件で反応させた場合
、リチウム含有物質を添加した方が硬化体の強度が大き
くなるという効果がある事を見出した。

以下、実施例によりさらにｉｔＦ　卸１に本発明を説明
するが、本発明ｄ１これらの実施例に限定されるもので
はない。

実施例１〜５ 石灰質原料として特撰消石灰（吉沢石灰製）、珪酸質原
料として、ち屋根珪石を用い、そｇぞれ１７０メツシユ
（８８７１）全通に粉砕し、ＣａＯ／５ｉＯ２ｆ　　モ
ル比）を１０５に調合し、これにアモサイト石綿を全固
型分の外削で５重量、ｅ−セント、リチウム含有物質を
所定量加えて混合する。全固形分の重量に対し１０倍量
の水を加えて充分攪拌して均一なスラリーとし、これを
９５〜１００℃で２時間加熱してゲル状物質を造り、こ
れをプレスモールドに充填し加圧脱水して成型する。成
形物をオートクＶ−ブに入れ所定の時間水熱反応後１１
０℃で５時間乾燥した。成形体のかさ比重は０．３５で
あった。この様にして製造した成形体の性質を表１に示
す。

（以下余り） 表１　実施例及び比較例の結果 高さを１００％とした。） 比較例１〜２ リチウム含有物質を加えない事は除き実施例１〜５と全
く同様に成形体の製造を行った。その成実施例 石灰質原料として特撰消石灰（吉沢石灰！り、珪酸質原
料として島屋根珪石を用い、それぞれ１７０メツシユ（
８８μ）全通に粉砕し混合する。

これに全固型分の□外削で５チの水酸化リチウムを添加
し、原料のＣａｂ／Ｓ　ｉ０２モル比を０．９５に配合
したものに水を重量で全固凰分の１０倍量加えて攪拌し
スラリーを造った。これをオートクレーブ中に入れ、２
００℃で４５ｒ、ｐ、ｍ　の回転速度で攪拌しながら６
時間水熱反応後、オートクレーブから反応物を取出した
。これに１アモサイト石綿トセルロース繊維をそれぞれ
固を分の外削で、５重量パーセントと２重量パーセント
添加し、混合後、これをプレスモールドに充填し加圧脱
水成形した後、１０５℃で乾燥した。成形体のかさ比重
は、０．３６であった。また、曲げ強度は、１２．８Ｋ
＞＋／　＊　、　１００　’Ｏ℃、２時間処理後の残存
収縮率は、１．０９チであった。

比較例３ 実施例６と水酸化リチウムを加えない点を除き全く同様
に行ったところ、がさ比重０．３５の成形体が得られた
。この成形体の曲げ強度は７゜ＩＫＰ／ｍであつ７ｃｏ
また、１ｏＯｏ℃で２時間処理したところ、収縮が激し
く、ひび割れてしまった。

実施例７ 普通ポルトランドセメント８０重量部、生石灰２０重量
部、宇久須珪石（粉末度ブレーン２９００ｃＪ／ｇ−）
ｔ　ｉ　ｏ重量部、硫酸リチウム８重量部、ニ水１５０
重量部を加えスラリーとする。これに金属アルミニウム
粉末１．６重量部を加えて補強鉄筋を配設した型枠中に
流し込む。数時間放置し７て、半可塑状となったところ
で鋼線で切断成形する。

これをオートクレーブに入れ、１８０℃の飽和水蒸気圧
下で、４時間水熱反応して、絶乾比重０．５１のＡＬＣ
を製造した。このＡＬＣの圧縮強度は５９　Ｋ９／ｄ、
曲げ強度１”ｔ　１６ＫＰ／ｃＡであった。

比較例４ 硫酸リチウムを加えない点を除き実施例７と全く同様に
してＡＩ、Ｃを製造した。得られたＡＬ’Ｃの絶乾比重
は０，５０であった。また圧縮強度は、３１Ｋｐ／ｃｒ
Ｉ、曲げ強度は６に５’／ｃｒＩであった。実施例７と
比較例４で得たＡＬＣのＸ線回折測定を行ったところ、
実施例７ではトバモライトピークが鋭く現われたのに対
し、比較列４ではトバモライトのピークは観察されず、
幅広のＣ８Ｈゲルの−一りが観察されたのみであった。

特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　石灰質原料と珪酸質原料と水を高温高圧飽和水蒸
   気下で水熱反応するに際し、リチウム含有物質を存在さ
   せて反応させることを特徴とする珪酸カルシウム水和物
   硬化体の製造方法２　リチウム含有物質が、水酸化リチ
   ウム、リチウムのハロゲン化物、炭酸リチウム、硝酸リ
   チウム、硫酸リチウム、珪酸リチウム、リン酸リチウム
   、チオシアン酸リチウム、リチウムのカルゼン酸塩、リ
   チウム含有量がＬ　ｉ２０　換算で３％以上の鉱物の中
   から選ばれた一種又は２種以上である特許請求の範囲第
   １項記載の製造方法 １　石灰質原料と珪酸質原料の混合物中の酸化カルシウ
   ム含有量と酸化珪素含有量のモル比（Ｃａ　ｏ／ｓ　ｉ
   ｏ２モル比）が、０．３ないし１．５テあシ、リチウム
   含有物質の添加量が、Ｌｉ２Ｏに換算して、石灰質原料
   と珪酸質原料の合計重量の外削で、０．１５ないし１０
   ．０重量パーセントである特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法４、　粉末状の珪酸質原料と石灰質原料にリチ
   ウム含有物質、その他添加剤および水を加え、スラリー
   を作シこれを高温高圧下水熱反応を行って珪酸カルシウ
   ム永和物含有スラリーを得た後、繊維状補強材等を加え
   、加圧脱水成型して珪酸カルシウム水和物硬化体を製造
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造
   方法５、　粉末状の珪酸原料と石灰質原料にリチウム含
   有物質、石綿等の繊維状補強材、その低添加物および水
   を加えてスラリー状とし、そのままあるいは予備反応を
   した後型枠に流し込み、プレス等によシ成形してこれを
   高温高圧下水熱反応を行って珪酸カルシウム水和物硬化
   体を製造する特許請求の範囲第１項記載の製造方法６、
   　粉末状の珪酸質原料と石灰質原料にリチウム含有物質
   、その他添加剤および水を加えた後、金属アルミニウム
   等の発泡剤又は、起泡剤、あるいは、界面活殴剤等で製
   造した泡を混合し、気泡を含んだ半可塑物質を得て、こ
   れを成型後、高温高圧下水熱反応を行う、珪酸カルシウ
   ム水利物を含有する軽量気泡コンクリートを製造する特
   許請求の範囲第１ｍ記載の製造方法