JPS6011275A - 吹付用耐火組成物 - 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、乾式の吹付施工に適用する吹付用耐火組成物
に関するものである。最近超微粉末、セメント物質及び
分散剤を結合部分とする低水分高強度の流し込み用不定
形耐火物（以後高強度キャスタブルと称す）の開発が著
しく、その評価も定着しつつある。従来流し込み用の不
定形耐火物である通常のキャスタブル耐火物は、これを
少し粒度構成を調整する程度の変更により、吹付用の材
料として利用する事が一般に行われている。ところが、
この高強度キャスタブルは分散剤を有効に利用して、低
水分、高密度、高強度化を企てている為、混練物は極め
て流動性に富み、しかも振動を与えると更に流動性が増
大する揺変性を有し、吹付用材料への流用は不可能であ
る。しかし、低水分高強度化は吹付用材料に於ても極め
て望ましい事柄で、吹付施工性、付着性を損なう事なく
、低水分、高強度化が達成出来れば、吹付用材料の大き
な性能飛躍が期待出来る。本発明はこういった観点から
種々検討した結果、高強度キャスタブルに類似の組成物
である超微粉末、セメント物質及び分散剤を結合部分と
して本質的に含有する耐火組成物に於て、水を添加して
混練する時、流動性を示さない或いは直ちに流動性を示
さなくなる（以下単に流動性を示さないと表現する）組
成域の存在することを見出してなされたものである。

分散剤を利用する組成物を仔細に検討してみると分散剤
が有効に働いて、混練物に流動性の現われる場合と、流
し込み施工には不適当な作業性を示す場合とが認められ
る。それは、超微粉末、セメント物質、分散剤、骨材等
の種類や使用量により微妙にかつ複雑に変化する。流動
性を示さないのは、 ・一部の分散剤には、流動性を示さないものが存在する
。

・流動性を示す分散剤に於ては、添加量の極く少量の域
、或いは多量の域。

・セメント物質の割合を極端に多くした場合。

・超微粉末添加量の極めて少ない場合。

である。これら混練物が流動性を示さない組成のものは
、流し込み施工用としては不適当であるが、乾式吹付用
の材料としては十分使用可能である。。

吹付用材料としては、 ■水を加えて混練した時、流動性を示してはならない。

さもないと壁面へ吹付けられた材料は流動性の為、垂れ
落ちてしまう。

■この性質は以後完全に硬化する迄持続される必要があ
る。途中一時にせよ、解膠して流動性を示してはならな
い。

■更に、吹付施工時の空気圧による振動で粘性低下を示
し、流動性を生じる性質も良くない。

■しかも、分散剤は有効に働き、十分な低水分化が達成
されねばならない。

といった性能が要求される。これらは高強度キャスタブ
ルの技術から見ると矛盾に満ちたものである。これらの
点を考慮して更に最適な吹付用耐火組成物を検討してみ
る。

・超微粉末の無添加、或いは極く少ない添加域では、流
動性は現われ難いが、分散剤の効果は十分で無く、低水
分化が困難である。又超微粉末は焼結助剤としての働き
も大きく、この点でも問題を有し、更に吹付施工性、特
に付着性も悪く、リバウンドロスが大きい欠点を示す。

・セメント物質の配合割合が極端に多い域は、やはり添
加水分の減少が困難であり、又セメント物質の水和物が
分解する事により中間温度域での強度低下が著しく大と
なる。

・分散剤添加量の少ない域は、分散剤の量が不十分で、
低水分化が殆ど見られない。十分な低水分化を達成させ
ると、それは高強度キャスタブルの組成域となり、流動
性が著しい。

・分散剤の多い域には低水分化が顕著でしかも添加量を
増やして行くと混練後直ちに凝固現象を示す添加域が存
在する。吹付用組成物として最も良好なものである。

・分散剤によっては流動性を示さないものがあるが、僅
か乍ら揺変性の認められる事が多い。

これら流動性を示さない配合組成域にあれば、吹付施工
は可能であるが、吹付施工性の安定性或いは低水分、高
強度といった物性の面から考えて、好ましくは流動性を
示さない分散剤を用いるもの、最も好ましくは分散剤を
多く使用する組成のものが、吹付用材料としては格段に
良好であると判明し、本発明を完成した。尚、硬化促進
剤（４ｊｌｌえばアルミナセメント結合剤の場合は炭酸
リチウム）を添加し、急結させて壁面付着性を向上させ
る技術が公知であるが、これは瞬結の為緻密な施工体が
得られず強度低下が著しい欠点を有する。これに対して
、本発明は本当の硬化を急激に生じさせるのでは無く、
凝固現象あるいは偽凝結現象を急速に生じさせるもので
ある。本発明について更に具体的に説明する。

骨材は酸性、中性、塩基性あるいは天然、人工の公知の
材質のものが使用出来、その粒度構成は通常流し込み施
工用のものより、幾分細かくする等使用骨材については
従来公知の吹付用材料に関する技術と特別異なるところ
は無い。

超微粉末は耐火骨材の微粉末、粘土の微粉末あるいは特
に超微粉末としてＳ整されたシリカ、アルミナ、クロミ
ア、チタニア、ジルコニア、ＳｉＣ等の粉末が使用出来
る。この超微粉末に分散剤が作用して、組成物全体の添
加水分量を低下させるものであるから、粒径としては平
均１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、最も好ましく
は０．１μｍ以下のものを用いる。使用量は組成物全体
のうち、１〜２０％（重量％以下同じ）好ましくは２〜
１０％程度が良い。添加量が少ないと超微粉末の効果が
現われず、多いと加熱時の収縮が大きくなる。セメント
物質としては一般公知の水硬性セメント、例えば、ポル
トランドセメント（シリカセメント、高炉セメント、ジ
ェットセメント等）、アルミナセメント　（スピネルセ
メント、バリウムセメント、ストロンチウムセメント等
）あるいはこれらを構成するセメント鉱物、又二価金属
酸化物やρ−アルミナ等を挙げることが出来る。配合量
は組成物全体のうち０．５〜２０％、好ましくは２〜１
５％程度で目的に合致した量を選べば良い。少ないと凝
固、硬化が十分で無く、多いとセメント物質そのものの
欠点が現われてくるようになる。

分散剤は、無機、有機のものが沢山知られているが、本
来分散剤は二次、三次粒子を成している超微粉末を解膠
分散させて、粘性低下、流動性増大、水分低下を目的に
用いられているものである。

本発明の如く、流動性を生じさせないことを目的とする
使用は、従来行われていなかった。殆どの分散剤は混練
物に大なり小なり流動性を与えるが、混練中に、或いは
混練後直ちに凝固を生じさせる為には、使用量を０．５
％以上、好ましくは０．８％以上、更に好ましくは１．
０％以上とする。この時超微粉末／セメント物質≦１と
するのが、特に良好である。通常分散剤はその添加量に
より、解膠域と凝固域が存在することが知られているが
、本発明の組成物系では更に凝固剤であるセメント物質
を多く含む領域が吹付施工性に最適であることが判明し
た。分散剤は概して高価であり、又アルカリ塩が多いの
で、その使用は安定な凝膠性を示す範囲で少ない方が良
い。通常は５％以下、好ましくは２％以下程度が良い。

種類としては、セメントコンクリート用の減水剤〔リグ
ニン系、カルボン酸系、アルキルスルホン酸系等〕、リ
ン酸アルカリ類、珪酸アルカリ等の粉末状のものから、
選定するのが、取扱い上、作用効果上或いは入手の容易
さ、価格等の面から便利である。

流動性を生じない分散剤としては、例えばグルコン酸塩
、オルトリ酸塩、リグニンスルホン酸アルミニウム等が
挙げられるが、これに限定されるものでは無い。使用量
は０．０１〜３％、好ましくは０．０５〜２％程度が良
い。

超微粉末、セメント物質及び分散剤は、いづれも高強度
キャスタブルの製造技術に於て、当業者に良く知られた
成分である。本発明と高強度なキャスタブルとは組成物
的に極めて類似しており、しかも−見重複したところも
存在している様に見える。しかし高強度キャスタブルは
いかに低い添加水分量で良好な充填性を即ち流動性を得
るかを１願としており、一方本発明は全く流動性を生じ
させないことを１願としているもので、全く相反する施
工性を目的としている。既述の如く、高強度キャスタブ
ルを吹付施工すると材料は壁面から自重により垂れ落ち
て、実用上全く吹付施工には使用出来ない。本発明のう
ち、流動性を示さない分散剤を利用する型のものは、充
填性は良くないが流し込み施工を行うことは可能である
。分散剤を多量使用する型のものは可使時間の点から、
流し込み施工は不可能である。即ち高強度キャスタブル
と本発明とが重複することは実質的に存在し得ない。

実施例１及び２ Ａｌ１　０３６０％級シャモット（４ｍｍ以下）、仮焼
アルミナ（５０μｍ以下）、シリカフラワー（０，１μ
ｍ以下）、アルミナセメント、分散剤■　（リン酸ソー
ダガラス系）及び分散剤■（ポリアクリル酸系コンクリ
ート用減水剤）により、第１表に示す実施例１及び２の
組成物を作成した。比較例１及び２として通常のアルミ
ナセメント系キャスタブルの吹付用材料〔超微粉末及び
分散剤を用いていない〕及び高強度キャスタブル〔分散
の添加量がすくない〕に相当する組成物を挙げた。

これらの組成物を用いて吹付施工テストを実施し、その
時の施工性、付着物の含水率及び１０００°Ｃ焼成後の
圧縮強度を測定した。その結果を第１表に併記する。尚
、比較例２は壁面から垂れ落ち、付着物体が得られなか
ったので（）内に示す数値は流し込み施工による値であ
る。

実施例３及び４ Ｍｇ０クリンカー（４鶴以下）、ジルコン骨材（４ｍ１
以下）、チタニアホワイト（０，１μｍ以下）、シリカ
フラワー（０，１μｍ以下）及びポリリン酸ソーダ系分
散剤を用いて第２表に示す実施例３及び４の組成物を作
成した。比較例３及び４は従来使用の化学結合剤型の熱
間吹付補修材で、結合剤としては粉末水ガラス（硬化促
進剤　珪弗化ソーダ）、粉末第１リン酸アルミニウム（
硬化剤ＭｇＯ粉末）を用いている。

実施例１．２と同様吹付施工性及び付着物の強度測定を
行ったが、更に鋼に対する耐蝕テストも実実施した。そ
の結果を第２表に併記する。

第１及び２表のテスト結果より、本発明の有意性は明ら
かである。従来乾式吹付用材料としては、冷間施工には
アルミナセメントを、熱間補修には珪酸塩や燐酸塩を各
々結合剤とする組成物が使用されていた。本発明はこれ
らに比べて、強度及び耐蝕性に於て著しい向上が認めら
れる。

本発明は極めて緻密な施工体が得られる為、乾燥に長時
間を要し、或いは熱間吹付補修に通用すると、水蒸気爆
裂を生じやすい傾向にある。この解決法としては、従来
、多孔質骨材、繊維状物質、Ａ１等の添加技術が公知で
あり、これは本発明に於ても有効である。又、Ｃ，Ｓｉ
Ｃに耐酸化性を付与す一表　１− 一表　２一 実施例　比較例 る目的で、Ｓｔ、　ＡＩ、　Ｆｅ−５ｉ、Ｓｉ３Ｎ４　
、硼素物質等を添加する技術等も利用出来る。

特許出願人　日本特殊炉材株式会社 代表者　溝　口　稔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ・　超微粉末、セメント物質及び分散剤を結合部分とし
   て本質的に含有する耐火組成物に於て、水を添加して混
   練する時、流動性を示さない、或し１番よ直ちに流動性
   を示さなくなる組成域にある事を特徴とする吹付用耐火
   組成物。