JPS5930751A - 耐酸、耐熱性の大なる結合剤 - 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】 本発明は潜在水硬性を有する物質と反応性シリカ質含有
物とアルカリ金属水酸化物とセメント減水剤とを配分し
てなる耐酸、耐熱性大なる結合材に関する。

従来、耐酸セメントと呼ばれるものには水ガラス系、ア
ルミナセメント系および高炉セメント系があった。ポル
トランドセメント類は酸性物質に対し抵抗性がないため
、耐酸性を要求される個所に施工することはできず、強
いて施工しても頻繁に補修をしなければならない。水ガ
ラス系のものは耐酸性が低く、アルミナセメント系のも
のは酸の種類によっては効果がなく、高炉セメント系の
ものもポルトランドセメントをかなり含んでいるので耐
酸性は高くない。このため水ガラスにアルミナセメント
あるいはフライアッシュなどを配合し、耐酸性を改良す
る試みが行なわれているが、未だ充分なものが得られて
いない。（特公昭４７−３２８１１号） 一般に高炉スラグ、転炉スラグ、フライアッシュ等の潜
在水硬性を有する物質にＣａ（ＯＨ）ｚ；Ｎａ２ＣＯ３
等のアルカリ刺激剤を加えることにより水硬性が高まり
、水と混和したとき、ポルトランドセメントの場合より
緩慢ではあるが、凝結、硬化を起すことは知られている
。

本発明者らは潜在水硬性を有する物質を用いて耐酸、耐
熱性結合剤を得ようと試みたが、単にアルカリ刺激剤を
添加したのみでは耐酸、耐熱性が不充分であった。そこ
で反応性シリカ質含有物を使用したが、この場合は耐酸
性は改良されるものの圧縮強度の低下が著しかった。し
かし、反応性シリカ質含有物にアルカリ金属の水酸化物
とセメント減水剤とを配合した場合には耐酸、耐熱性共
に向上し、作業性が改良され、圧縮強度の低下もみられ
ないことを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明に用いる潜在水硬性を有する物質としては鉄鋼ス
ラグ、フライアッシュなどがあり、鉄鋼スラグには高炉
スラグ、転炉スラグがあり、高炉スラグには潜在水硬性
の高い水砕スラグと低い除冷スラグがある。本発明には
水砕スラグが適し、＝１．５以上が好ましい。化学抵抗
性を高めるためにはＣａＯ成分を極力減少させることが
望ましいが、強度発現は低下する傾向にある。本発明に
おいては反応性シリカ質含有物とアルカリ金属水酸化物
を用いることによって、アルカリ−シリケート反応が生
じ、珪酸ゲルを生成する。この珪酸ゲルは耐酸性に優れ
ているばかりでなく、自由水を取込むことにより膨潤圧
を生じ、乾燥収縮を低減し組織を密実にする効果を有し
、酸の浸透を抑える。

原料物質の粉末度はブレーン比表面積で２０００ｃｒｌ
１９以上を必要とし、これ以下では強度発現が充分でな
く、５ｏｏｏｃｆ！／、！ｉ’以上になると効果がほぼ
上限に達し、粉砕動力が嵩み、経済的でない。

潜在水硬性物質の刺激剤としてはアルカリ金属の水酸化
物を用いる。アルカリ金属水酸化物としてはＬｉ、Ｎａ
、に塩があるが、工業的にはＮａ塩が＝般的である。更
にアルカリ金属炭酸塩を併用しても良い。反応性シリカ
質含有物としては、いわゆル活性シリカ、オパール、シ
リカフラワー、コロイダルシリカ、ケイソウ土、アエロ
ジル、シリカゲルやガラス質の１．　２．　３．　４号
珪酸ナトリウム、結晶質のメタ珪酸ナトリウム、オルソ
珪酸ナトリウム、ピロ珪酸ナトリウムなどがあるが珪酸
ナトリウム系のものについては組成はＮａ２Ｏ／Ｓ　ｉ
　Ｏ２＝０．１〜５．０好ましくは０．２〜１，１（モ
ル比）の範囲のものがよい。メタ珪酸ナトリウムは本発
明におけるようにアルカリ刺激剤と併用すると、耐酸、
耐熱性めみならず高強度も得られるが、初期強度に関し
ては特にきわ立ったところはない。しかし、１〜２個月
後の強度増加が顕著であって特に好ましい反応性シリカ
質含有物といえる。

これらは粉末状あるいは溶液で使用して差し支えなく添
加量は前記原料物質１００部に対し反応性シリカ質含有
物１〜３０部であり、好ましくは３〜２０部である。ま
たアルカリ金属の水酸化物は１〜３０部、好ましくは３
〜１５部である。これ以外の使用量では望ましい効果が
得られない。

本発明ではセメント減水剤として一般に市販されている
セメント系減水剤を使用することができるが、特に分子
内にスルホン基を有する化合物、例えばアルキルアリル
スルホン酸塩系、芳香族多環縮合物スルホン酸塩系（商
品名、マイティ、ホゾリス、メルメント）など、および
オキシ有機酸塩系、糖類が好ましく、これらから１種以
上を選んで組合せ使用することにより耐酸、耐熱性の他
、曲げ強度を著しく高めることができる。添加量は前記
原料物質１００部に対し０．１〜６，０部程度、好まし
くは０．２〜４．０部である。スラグ系セメントの欠点
として、強度不足、表面硬度が低い、乾燥収縮が大きい
、長期材令で強度低下することなどが指摘されており、
これらを改善するためにも上記セメント減水剤の使用は
有効である。

さらに耐酸性を向上させるために、一般のポリマーセメ
ントコンクリート用ポリマーを併用するとよい。例えば
天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレ
ンブタジェンゴム（Ｓ　Ｂ　Ｒ）、アクリロニトリルブ
タジェンゴム（ＮＢＲ）などのゴムラテックス、エポキ
シ、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、エチレ
ン−酢酸共重合物、アスファルト、ゴムアスファルトな
どの樹脂エマルジョン、カゼイン、セルロース誘導体、
エチレングリコール−プロピレンクリコール共重合体、
ビニルアルコール、アクリル酸塩、フルフリルアルコー
ル、アクリルアミドなどの水溶性ポリマーが挙げられ、
これらを粉末化したものを添加してもよい。これら有機
樹脂を配合すると耐酸性に限らず接着力、曲げ強度や流
動性が向上する。

本発明結合材は耐酸性が要求される構造物、コンクリー
トニ次製品など普通ポルトランドセメントが使用されて
いる用途にすべて用いられる。また、普通ポルトランド
セメントで作成された構造物あるいはヒユーム管、パイ
ル、ボールなどのコンクリート二次製品の表面なライニ
ングすることによって耐酸性を付与することができる。

また、普通ポルトランドセメントと比べて著しく耐熱性
に優れているから耐酸キャスタブルの結合材として使用
することができる。更に接着性、耐水性、流動性も優れ
ているため、床仕上材すなわちセルフレベリング材とし
て、特に化学薬品、食品等を取扱う場所の床材として用
いればすぐれた効果を得ることができる。

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例ｌ ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａ＃０３ 粉末度５１２０　ｃａｒ／　Ｉ、塩基度＝　　　５ｉＯ
ｚ＝１．８７、ガラス化率９０％の高炉水砕スラグとフ
ライアッシュを含む潜在水硬性を有する原料物質に対し
、アルカリ刺激剤として水酸化ナトリウム、炭酸ナトリ
ウムを使用し、反応性シリカ含有物としてオパール、メ
タ珪酸すトリウム、３号珪酸ナトリウムを用い、セメン
ト減水剤としてリグニンスルホン酸ナトリウム、デキス
トリン、グルコン酸ナトリウムを表−１に示す種々の比
率に配合し結合材を調製した。これに砂と水を加えて混
練して供試体を作成し、強度発現、耐酸性の試験を行な
った。その結果を表−２に示す。なお、供試体はセメン
ト・砂地１：２、セメント・水比４゜％とし、４Ｘ４Ｘ
１６ｃｍのものを作り、２０’（：。

８０％ＲＨで気乾養生した。

なお、フロー値、圧縮強度はＪＩＳ　　Ｒ５２０１にし
たがって測定した。耐酸性は７日間気乾養生後に各酸液
に浸漬し２８日後に取出し重量測定し変化率を求めた。

実施例２ 表−１に示す配合にさらにＳＢＲラテックス１０部を加
えた以外は実施例１と同様にして耐酸性試験を行なった
。実施例１の各実験隔より重量減少率が１〜２割減少し
た。

実施例３ 実施例１と同様な配合で４Ｘ４Ｘ１６ｃＩＩＬのモルタ
ル供試体を作製し、耐熱性試験を行なった。供試体は７
日間気乾養生後、表−３に示す各温度で３時間加熱した
。加熱後冷却して圧縮強度を測定した。なお、本実施例
において骨材は珪砂を用いた。

手続補正書 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許前　第１４０４８８号２、発明の名称 耐酸、耐熱性の大なる結合剤 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 （３２９）電気化学工業株式会社 代表者　　　篠　原　　晃 ４、代理人　■１５０ 住所　東京都渋谷区桜丘町２９番３１号５、補正命令の
日付　　自発 ６、補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄ｌ＜ベ ア、補正の内容 （１１明細書、１頁下から２行の「個所」を「箇所」に
訂正する。

（２）　　同、２頁２行の「耐酸性が低く、」を「耐ア
ルカリ性、耐水性が低く、」に訂正する。

（３）同、２頁７行の「耐酸性」を「化学抵抗性」に訂
正する。

（４）同、５頁、２行の「１〜２個月」を「１〜２箇月
」に訂正する。

（５）同、５頁、６行から７行の「性シリカ含有物１〜
３０部であり、好ましくは３〜２０部である。」を「性
シリカ含有物１〜６０部であり、好ましくは３〜４０部
である。」に訂正する。

（６）同、６頁１１行の「エチレン−酢酸共重合物、」
を「エチレン−酢酸ビニル共重合物、」に訂正する。

（７）　　同、７頁３行の「作成された」を「作製され
た」に訂正する。

（８）　　同、７頁９行の「接着性、耐水性、」を「接
着性、耐アルカリ性、耐水性、」に訂正する。

（９）同、８頁８行の「セメント・水比４０」を「水・
セメント比４０」に訂正する。

（１０）同、１０頁、表−２の未欄、実験Ｎｏ、１３の
フロー値の欄をｒ　１７５Ｊに、可使時間の欄を「２４
０」にそれぞれ訂正する。

（１］）同、１工頁、３行の「・・・各酸液に浸漬し」
を「・・・各酸液に２０°Ｃで浸漬し」に訂正する。

（１２）同、１１頁１５行の「珪砂」を「シャモット粒
」に訂正する。

（１３）同、１２頁、表−３と「特許出願人　電気化学
工業株式会社」との間に成文を挿入する。

「実施例４ 潜在水硬性物質に対する反応性シリカ質含有物の配合量
を変えて耐酸性、耐アルカリ性及び耐水性を調べた。表
−１の実験Ｎｏ、　１２の配合において、オパール１０
部に変えて３号珪酸ナトリウムを５．１０．２０．４０
．６０．８０．１００重量部を加えたものについて、各
々を５０℃の３０％硫酸、５０℃の３０％苛性ソーダ及
び５０℃の純水にそれぞれ浸漬した。その他の実験条件
は実施例１と同様であった。

３号珪酸ナトリウムの添加量が６０重量部以下では耐酸
性は向上し、アルカリ、水に対しての重量減少は５％以
下であった。８０重Ｍ部以上では耐酸性は改善したが、
耐アルカリ性、耐水性とも低下し、３０％苛性ソーダ及
び純水に５０°Ｃで浸漬した場合は７日以内に供試体は
共に崩壊した。

実施例５ 本実施例においては、セメント減水剤の添加量と耐酸性
との関係を柵べた。表−１に示す実験Ｎｏ、１１　の配
合に更にリグニンスルホン酸ナトリウムを、２．０重量
部加えたものを実験Ｎｏ、　１１−ａとし、４．０重量
部加えたものを実験Ｎｏ、　１１−ｂとした。実験Ｎｏ
・１２の配合に、更にデキストリンを２．０重量部加え
たものを実験Ｎｏ、　１２−ａとし、４．０重量部加え
たものを実験Ｎｏ、　１２−ｂとした。これらの試料の
各々について実施例１と同様な実験条件で耐酸性を調べ
たところ、デキストリン系はりゲニンスルポン酸ナトリ
ウム系よりも耐酸性向上の効果が顕著であった。この結
果を表−４に示す。

表　　−４ 」 以上 手続補正書 昭和５８年５月２０日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願　第１４０４８８号２、発明の名称 耐酸、耐熱性の大なる結合剤 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都千代田区有楽町１丁目４番１号 （３２９）電気化学工業株式会社　　　　′代表者　　
　篠　原　　晃 ４、代理人　■ｉｓ。

住所　東京都渋谷区桜五町２９番３１号５、補正命令の
日付　　自発 ６、補正の対象　明細書の特許請求の範囲の欄訂正特許
請求の範囲 潜在水硬性を有するブレーン２０００ｃ＋＋Ｔ／ｇ以上
の微粉末１００重量部に対し、反応性シリカ質含有物工
ないし６０重量部とアルカリ金属の水酸化物工ないし３
０ｉ量部とセメント減水剤０．１ないし６．０重量部と
を含有する耐酸、耐熱性の大なる結合剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 潜在水硬性を有するプレーン２０００ｄ／ｇ以上の微粉
   末１００重量部に対し、反応性シリカ質含有物工ないし
   ３０重量部とアルカリ金属の水酸化物工ないし３０重量
   部とセメント減水剤０１ないし６．０重量部とを含有す
   る耐酸、耐熱性の犬なる結合剤。