JPS5943432B2 - 繊維補強せつこう系硬化体の製造方法 - Google Patents

繊維補強せつこう系硬化体の製造方法

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JPS5943432B2
JPS5943432B2 JP15909581A JP15909581A JPS5943432B2 JP S5943432 B2 JPS5943432 B2 JP S5943432B2 JP 15909581 A JP15909581 A JP 15909581A JP 15909581 A JP15909581 A JP 15909581A JP S5943432 B2 JPS5943432 B2 JP S5943432B2
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清二 山中
義彦 村田
俊明 柿沼
義雄 間木野
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Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
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Mitsubishi Mining and Cement Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • C04B28/065Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い強度と小さい長さ変化率とを有する脱石綿
の繊維補強せつこう系硬化体の製造方法に関する。
従来、板状の建材製造においてはその多くは石綿を使用
してきたが、それは主として板の曲げ強度、衝撃強度、
耐候性、耐火性等の向上、さらには抄造時の原料スラリ
ーの適正炉水性の確保を目的としたものである。
しかしながら、最近公害現則の強化から脱石綿化の方向
に向いつつある。
石綿以外の補強繊維を使用することによっである程度石
綿の代替の役目は果せる場合もあるが、スラグ、せつこ
う系建材では強度の点で十分でなく、また抄造時の原料
スラリーの炉水性が過大となり、抄造が困難となるなど
の欠点がある。
一般に、このような炉水性の調整材料としてベントナイ
トが使用されることはあるが、その場合ベントナイトの
使用はあくまで炉水性の調整のためのみであり、他の物
性値にはむしろ悪影響を与えるため、その使用は適当で
ないと思われていた。
本発明者らは上記の脱石綿化の傾向を背景として、補強
繊維として石綿を使用しない場合においても所要の高い
強度と小さい長さ変化率とを有する繊維補強せつこう系
硬化体の製造を可能ならしめる方法を提供すべく検討し
た結果、ベントナイトまたはベントナイトとマイカを適
量添加することによって、目的を達成しうることを見出
し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、重量比で3=
7ないし7:3の割合に混合した2水せつこうとスラグ
に反応促進剤を添加したものを主原料とし、該主原料に
それぞれ0.1〜15重量%の補強繊維と3〜20重量
%のベントナイトと適量の水とを加えて混練、成型し、
次いで養生することを特徴さする繊維補強せつこう系硬
化体の製造方法、にある。
本発明はさらに上記主原料に0.1〜15重量%の補強
繊維と3〜20重量%のベントナイトとともに2〜10
重量%のマイカを添加することもできる。
従来の2水せつこう、スラグを主原料とし、少量の反応
促進剤を添加したせつこう系硬化体の製造方法では該反
応促進剤の添加によりスラグからのCa02Si02.
Al2O3等の成分の溶出を促進し、反応初期ではこれ
ら溶出成分と2水せつこうとの反応によりエトリンガイ
トを生成し、長期にわたってはC−8−H系ゲルの生成
により、高い強度を有する硬化体が得られるが、本発明
ではこれらの系にさらにベントナイトを添加することに
より、スラグとベントナイトとの反応を起こし、反応初
期にはC4AHt 9(これはのちに2水せつこうと反
応してエトリンガイトとなる)を生成し、長期にはC−
8−H系ゲルを生成せしめることになり、従来の上記反
応との相乗効果によって、補強繊維として石綿以外のも
のを使用する場合においても、強度を増加させ、所要の
高い強度を有する硬化物を得ることができる。
また、水和熱の測定によれば、本発明における第2発熱
ピークの発生状況は上記ベントナイト添加により、従来
のベントナイト無添加の場合と大きく状況が異なってい
るので、本発明の系においてはベントナイトの添加は単
なる物理的補強効果のみならず、化学的補強効果をもも
たらしているものと思われる。
本発明で使用するベントナイトは天然に産するナトリウ
ムあるいはカルシウムベントナイトでよく、粒度は25
0〜350メツシユの範囲である。
ベントナイトの粒度が250メツシュ未満の場合は水利
速度が遅くなり、不適蟲である。
また、このベントナイトの添加量は3〜20重量%の範
囲、好ましくは5〜10重量%の範囲である。
ベントナイトの添加量が3重量%未満では添加効果がな
く、また20重量%を超える場合は炉水性が悪く、かつ
長さ変化率が増大する。
上記範囲にベントナイトを添加して製造した本発明の2
水せつこう・スラグ系硬化体は上述したよ゛うに、非常
に強度大なる硬化体であるが、一方水中浸漬による長さ
変化率はベントナイトを添加しない場合に比べて若干増
加する傾向にある。
そのため、本発明は上述したように、ベントナイトのほ
かにさらにマイカを添加することにより、得られる硬化
体の長さ変化率の増加の抑制を可能ならしめるのである
このマイカの添加量は上記主原料に対し2〜10重量%
の範囲、好ましくは3〜7重量%の範囲である。
マイカの添加量が2重量%未満では添加効果が少なく、
また10重量%を超えると、強度の点で悪影響を及ぼす
このように、マイカの添加により、長さ変化率が小さく
なる理由についてはなお明らかでない。
使用されるマイカは天然産のものでもよく、粒度は30
0メツシユ以下が好適である。
本発明において上記2水せつこうとスラグとともに主原
料を構成する反応促進剤としてはアルカリおよびアルカ
リ塩類物質、硫酸アルミニウム含有物質、リン酸および
リン酸塩類物質が好適である。
アルカリおよびアルカリ塩類物質としては苛性ソーダ、
苛性カリ、消石灰、生石灰、硫酸ナトリウム、硫酸カリ
ウム、セメント等が用いられ、硫酸アルミニウム含有物
質としては含水硫酸アルミニウム、無水硫酸アルミニウ
ム、硫酸アルミニウム・ナトリウム、硫酸アルミニウム
・カリウム等が用いられ、またリン酸およびリン酸塩類
物質としてはオルトリン酸、メタリン酸、ピロリン酸、
リン酸アンモニウム、リン酸二水素カルシウム等が用い
られる。
これら反応促進剤の添加量は少量で2水せつこうおよび
スラグに対して1〜2重量%の程度である。
本発明では上述したように、スラグとベントナイトとの
反応により反応初期にC4AH1,を生成し、このC4
AH19は次いで2水せつこうと反応してエトリンガイ
トとなるので、原料混合物のpHは、セメント系の場合
より低く、10.5〜11.0程度であり、そのためガ
ラス繊維に対する浸食が少ないので補強繊維さしてガラ
ス繊維の使用を可能とするものである。
この点は本発明の利点の一つである。
その他の補強繊維としてはスチロール繊維、カーボン繊
維、ナイロン、ビニロン、ポリプロピレン、パルプ等が
好適である。
これら補強繊維の添加量は上記主原料に対して0.1〜
15重量%の範囲である。
本発明ではこれらの配合原料に適量の水を加えて混練、
成型したのち、自然養生または90℃以下の湿熱養生を
行なって硬化体とする。
成型には押出し成型法、丸網抄造法、長網式抄造法等の
いずれをも適用できる。
本発明は、以上のように、2水せつこう、スラグに補強
繊維として石綿以外の繊維を使用し、かつベントナイト
またはベントナイトおよびマイカを添加することにより
、強度、長さ変化率において従来の石綿補強せつこう系
硬化体に比べて、同等あるいはそれ以上の性能を有する
繊維補強せつこう系硬化体の製造を可能ならしめる方法
を提供するもので、公害対策上きわめて有用である。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例によ
って限定されるものではない。
なお、実施例で使用する2水せつこうは非鉄金属製錬排
煙脱硫せつこう、スラグは高炉水砕スラグを粉砕した比
表面積3,80 ocrtyy、!9のものである。
参考例 1 2水せつこう70重量%、スラグ30重量%の混合物に
反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外側で各
々1,5重量%添加したものを主原料とし、この主原料
に内削でベントナイト0〜20重量%を添加した配合原
料に水約32重量%加えて混練したのち、JIS−R5
201(1964)のセメント物理試験に準拠して凝結
試験を行ない、その結果を第1表に試験A1−煮5とし
て示す。
第1表より、ベントナイトの添加により、いずれもベン
トナイト無添加配合の場合より凝結は速くなり、添加量
が5重量%の場合が最も速い。
参考例 2 2水せつこう50重量%、スラグ50重量%の混合物に
反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外側で各
々1.5重量%添加したものを主原料とし、この主原料
に内削でベントナイト0〜20重量%を添加した配合原
料に水約32重量%加えて混練したのち、J l5−R
5201(1964)のセメント物理試験に準拠して強
度試験を行ない、その結果を第2表に試験&6〜AIO
として示す。
実施例 1 2水せつこう70重量%、スラグ30重量%の混合物に
反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外側で各
々1.5重量%添加したものを主原料とし、この主原料
に内削でベントナイト0〜20重量%、補強繊維として
パルプ6重量%をそれぞれ添加し、さらに本釣10倍量
を加えて混練したのち、プレス圧40kg/cI?Lで
成型し、次いで60℃で1日蒸気養生を行い、更に20
℃で7日間養生後、60Cで通風乾燥して得た硬化体の
曲げ強度、水中浸漬による吸水率、カサ比重および長さ
変化率を測定し、その測定結果を第3表に実施例A1−
五4および比較例&1として示す。
実施例 2 2水せつこう70重量%、スラグ30重量%よりなる混
合物に反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外
削で各々1.5重量%添加したものを主原料とし、この
主原料に内削でベントナイト1−0重量%、マイカ2〜
10重量%および補強繊維としてパルプ6重量%をそれ
ぞれ添加したものに水を約10倍量加えて混練したのち
、プレス圧40kg/cIItで成型し、次いで60℃
で1日蒸気養生を行ない、さらに20℃で7日間養生後
、60℃で通風乾燥して得た硬化体の曲げ強度、水中浸
漬による吸水率、カサ比重及び長さ変化率を測定し、そ
の測定結果を第4表に実施例扁5〜嵐7として示す。
実施例 3 2水せつこう30重量%、スラグ30重量%混合したも
のに反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外削
で各々1.5重量%添加したものを主原料とし、この主
原料に内削でベントナイト10重量%、マイカ5重量%
および補強繊維としてパルプ6重量%、ポリプロピレン
繊維0.3重量%をそれぞれ添加し、さらに水を約10
倍量加えて、丸網抄造機により板状成型体を製造した。
次いで、屋内養生を3週間行なった後、60℃で通風乾
燥を行なって得られた硬化体の各種物性値を測定し、そ
の測定結果を第5表に実施倒置8として示す。
なお、比較例として、ベントナイト、マイカを使用せず
、アスベストを使用した場合の測定値を比較例、4F;
、 2として第5表に併せ示す。
実施例 4 2水せつこう70重量%、スラグ30重量%混合したも
のに反応促進剤として消石灰、硫酸アルミニウムを外削
で各々1.5重量%添加したものを主原料とし、この主
原料に内削でベントナイト8.0重量%、マイカ3,5
重量%および補強繊維としてパルプ3.8重量%、ガラ
ス繊維1.0重量%をそれぞれ添加し、さらに水を約1
0倍量加えて、丸網抄造機により板状成型体を製造した
次いで、屋内養生を3週間行なった後、60℃で通風乾
燥を行なって得られた硬化体の各種物性値を測定し、そ
の測定結果を第6表に実施例A:9として示す。
なお、比較例として、ベントナイト、マイカを使用せず
、アスベストを使用した場合の測定値を比較例濫3とし
て第6表に併せ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量比で3=7ないし7:3の割合に混合した2水
    せつこうとスラグとに反応促進剤を添加したものを主原
    料とし、該主原料にそれぞれ0.1〜15重量%の補強
    繊維と3〜20重量%のベントナイトと適量の水とを加
    えて混練、成型し、次いで養生することを特徴とする繊
    維補強せつこう系硬化体の製造方法。 2 重量比で3ニアないし7:3の割合に混合した2水
    せつこうとスラグとに反応促進剤を添加したものを主原
    料とし、該主原料にそれぞれ0.1〜15重量%の補強
    繊維と3〜20重量%のベントナイトと2〜10重量%
    のマイカと適量の水とを加えて混練、成型し、次いで養
    生することを特徴とする繊維補強せつこう系硬化体の製
    造方法。
JP15909581A 1981-10-06 1981-10-06 繊維補強せつこう系硬化体の製造方法 Expired JPS5943432B2 (ja)

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EP0501352A3 (en) * 1991-02-28 1993-06-02 Idemitsu Kosan Company Limited Fibrous reinforcing molding and building material

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