JPS616189A - セメント硬化体の製法 - Google Patents
セメント硬化体の製法Info
- Publication number
- JPS616189A JPS616189A JP12415484A JP12415484A JPS616189A JP S616189 A JPS616189 A JP S616189A JP 12415484 A JP12415484 A JP 12415484A JP 12415484 A JP12415484 A JP 12415484A JP S616189 A JPS616189 A JP S616189A
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- Japan
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- cement
- electrical insulation
- ethyl silicate
- cured
- hardened
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、電気絶縁性に優れ、かつ強度の高いセメント
硬化体をうるための製法に関する。さらに詳しくは、耐
熱性、電気絶縁性を必要とする消弧材料、絶縁スペーサ
ー、隔壁板などに用いられるセメント硬化体の製法に関
する。
硬化体をうるための製法に関する。さらに詳しくは、耐
熱性、電気絶縁性を必要とする消弧材料、絶縁スペーサ
ー、隔壁板などに用いられるセメント硬化体の製法に関
する。
［従来技術］
セメ゛ント材料は、砂利などの骨材を混ぜ合わせたり、
鉄骨などを複合したりして建築材料に用いたり、石綿を
複合したアスベストセメント板のようにして建築材料や
断熱材料として用いたりされている。
鉄骨などを複合したりして建築材料に用いたり、石綿を
複合したアスベストセメント板のようにして建築材料や
断熱材料として用いたりされている。
その理由は、工業材料として非常に低廉であり、また比
較的複雑な形状物かえられやすく、かつ水利硬化反応で
あるため容易に硬化体かえられるためである。
較的複雑な形状物かえられやすく、かつ水利硬化反応で
あるため容易に硬化体かえられるためである。
しかしこれらの用途には有用であっても、電気絶縁物と
して用いるばあい、とくに多湿雰囲気中の電気絶縁物と
して用いるばあいには電気絶縁性の低下が着しい。
して用いるばあい、とくに多湿雰囲気中の電気絶縁物と
して用いるばあいには電気絶縁性の低下が着しい。
従来公知の製法により作製されるセメント硬化体の硬化
機構については、結晶構造面あるいはエネルギー的な面
から現在も基本的な解明がなされているが、一般には、
セメントの硬化性は、焼成時に形成される、常温では熱
力学的に不安定なセメントを構成する物質が水に溶解し
、水和物を生成し、硬化体をつくるためといわれている
。ところがこの上うな水和硬化に際し、Ｃａ（叶）２な
どの遊離アルカリが生成し、これが水分の存在下で電気
絶縁性を低下させる原因のひとつであるといわれている
。またセメント硬化体中には、必然的に大小さまざまな
形の気孔が存在しており、この気孔に水分が吸着して電
気絶縁性の低下と強度の低下をもたらす原因になってい
るともり１われて（する。
機構については、結晶構造面あるいはエネルギー的な面
から現在も基本的な解明がなされているが、一般には、
セメントの硬化性は、焼成時に形成される、常温では熱
力学的に不安定なセメントを構成する物質が水に溶解し
、水和物を生成し、硬化体をつくるためといわれている
。ところがこの上うな水和硬化に際し、Ｃａ（叶）２な
どの遊離アルカリが生成し、これが水分の存在下で電気
絶縁性を低下させる原因のひとつであるといわれている
。またセメント硬化体中には、必然的に大小さまざまな
形の気孔が存在しており、この気孔に水分が吸着して電
気絶縁性の低下と強度の低下をもたらす原因になってい
るともり１われて（する。
それゆえ、多湿雰囲気中における電気絶縁性のごとき特
性が必要な用途には、フェノール樹脂、ポリエステル樹
脂などの有機材料を含浸または塗布して電気絶縁性の向
上をはかる工夫がなされている。
性が必要な用途には、フェノール樹脂、ポリエステル樹
脂などの有機材料を含浸または塗布して電気絶縁性の向
上をはかる工夫がなされている。
しかしながら、セメント材料は耐熱性、不燃性１こ優れ
ているが、前記のごとき特性を改良しようとして有機材
料でカバーしたりすると、耐熱性、不燃性が充分でなく
なり、前記用途には好ましくなくなる。
ているが、前記のごとき特性を改良しようとして有機材
料でカバーしたりすると、耐熱性、不燃性が充分でなく
なり、前記用途には好ましくなくなる。
［発明の概要］
本発明者らは、耐熱性、不燃性を有するセメント材料の
特性を維持し、電気絶縁性、強度の向上をはかるべく鋭
意研究を重ねた結果、セメント硬化体に、シリカ含有率
１０〜３０％（重量％、以下同様）のエチールシリケー
トの加水分解液を含浸せしめ、加熱硬化させることによ
り、耐熱性、不燃性というセメント材料の特性を維持し
、電気絶縁性が良好で強度の向上したセメント硬化体を
うるに至り、本発明を完成した。
特性を維持し、電気絶縁性、強度の向上をはかるべく鋭
意研究を重ねた結果、セメント硬化体に、シリカ含有率
１０〜３０％（重量％、以下同様）のエチールシリケー
トの加水分解液を含浸せしめ、加熱硬化させることによ
り、耐熱性、不燃性というセメント材料の特性を維持し
、電気絶縁性が良好で強度の向上したセメント硬化体を
うるに至り、本発明を完成した。
［発明の実施態様１
本発明に用いるエチールシリケートの加水分解液とは、
式：５ｉ（Ｃ２１１，０）４で示されるエチールシリケ
ートが次式で示されるように加水分解した分解物を含む
液状物のことである。
式：５ｉ（Ｃ２１１，０）４で示されるエチールシリケ
ートが次式で示されるように加水分解した分解物を含む
液状物のことである。
ｎ ５ｉ（Ｃ７ＩｌｓＯ）４＋４ｎＨ２０→ｎ５ｉ（Ｏ
ｌｌ）、＋４ｎＣ＋Ｈ３ＯＨ上記反応により生成する５
ｉ（ＯＨ）、はさらにつぎのように反応する。
ｌｌ）、＋４ｎＣ＋Ｈ３ＯＨ上記反応により生成する５
ｉ（ＯＨ）、はさらにつぎのように反応する。
ｎ ５ｉ（ＯＨ）ｔ−ｎ ５ｉ０２＋２ｎＨ＋０これら
の式で示されるように、エチールシリケートは、加水分
解し、アルコールが蒸発し、ゲル化収縮固化過程で水を
放出し、５ｉ−０−３ｉの網目構造を形成する性質を有
している。
の式で示されるように、エチールシリケートは、加水分
解し、アルコールが蒸発し、ゲル化収縮固化過程で水を
放出し、５ｉ−０−３ｉの網目構造を形成する性質を有
している。
以上のように反応するエチールシリケートの加水分解液
を七／°ント硬化体に含浸せしめ、加熱硬化せしめるこ
とにより、電気絶縁性が良好で強度の向上したセメント
硬化体をうろことができる。
を七／°ント硬化体に含浸せしめ、加熱硬化せしめるこ
とにより、電気絶縁性が良好で強度の向上したセメント
硬化体をうろことができる。
その理由は詳細には現段階では不明であるが、（１）セ
メント硬化体中の遊離アルカリおよび水和生成化合物が
、エチールシリケートの加水分解物と相互に反応し、新
しい生成物を形成する（２）セメント硬化体中の気孔に
エチールシリケートの加水分解物が充填され、硬化して
気孔を減少させる などが考えられ、そのために電気絶縁性および強度の向
上がはかられるものと考えられる。
メント硬化体中の遊離アルカリおよび水和生成化合物が
、エチールシリケートの加水分解物と相互に反応し、新
しい生成物を形成する（２）セメント硬化体中の気孔に
エチールシリケートの加水分解物が充填され、硬化して
気孔を減少させる などが考えられ、そのために電気絶縁性および強度の向
上がはかられるものと考えられる。
本発明に用いるエチールシリケートの加水分解液のシリ
カ含有率は、エチールシリケート加水分解液の入手のし
やすさ、セメント硬化体への含浸のさせやすさ、作製が
簡単、保管が容易などの点から１０〜３０％である。
カ含有率は、エチールシリケート加水分解液の入手のし
やすさ、セメント硬化体への含浸のさせやすさ、作製が
簡単、保管が容易などの点から１０〜３０％である。
セメント硬化体へのエチールシリケート加水分解液の含
浸方法にはとくに限定はなく、通常行なわれている真空
加圧含浸法、浸漬法のような方法が採用されうる。
浸方法にはとくに限定はなく、通常行なわれている真空
加圧含浸法、浸漬法のような方法が採用されうる。
エチールシリケート加水分解液が含浸せしめられたセメ
ント硬化体は、そののち１２０〜１５０″Ｃ程度の条件
で３〜５時間時間別熱硬化させることｔこより本発明に
よるセメント硬化体がえられる。
ント硬化体は、そののち１２０〜１５０″Ｃ程度の条件
で３〜５時間時間別熱硬化させることｔこより本発明に
よるセメント硬化体がえられる。
つぎに実施例１こもとづき本発明の製法をさらに詳細に
説明する９ 実施例１ ポルトランドセメント（三菱鉱業（株）製）粉末１００
部（重量部、以下同様）に水を５０部添加して均一に混
練し、スラリーを作製したに のスラリーを高す３０ＩＩｌａ＋、幅１１０ａｍ、 ＆
さ１４０Ｉのプラスチックケースに鋳込み、常法により
振動を与えながら真空脱泡したのち、２０’Ｃで相対湿
度９０％以上の雰囲気で２４〜４８時間永和硬化を進め
、さらに水中で７日間養生した。
説明する９ 実施例１ ポルトランドセメント（三菱鉱業（株）製）粉末１００
部（重量部、以下同様）に水を５０部添加して均一に混
練し、スラリーを作製したに のスラリーを高す３０ＩＩｌａ＋、幅１１０ａｍ、 ＆
さ１４０Ｉのプラスチックケースに鋳込み、常法により
振動を与えながら真空脱泡したのち、２０’Ｃで相対湿
度９０％以上の雰囲気で２４〜４８時間永和硬化を進め
、さらに水中で７日間養生した。
つぎに硬化体を５°（：’／ｗｉｎの碧温速度で常温か
ら１５０ ’Ｃまで昇温させ、４時間保持して従来公知
の製法による厚さ約５ｍｍのセメント硬化体をえた。
ら１５０ ’Ｃまで昇温させ、４時間保持して従来公知
の製法による厚さ約５ｍｍのセメント硬化体をえた。
セメント硬化体を真空容器中に入れ、減圧（−７６ｃｍ
／Ｈｇ）ｌこしたのち、シリカ含有率１０％のエチール
シリケートの加水分解液を注入し、セメント硬化体が完
全に浸漬したのちもとの圧力に戻し、１時間浸漬させた
。そののち該硬化体を外部に取出し、２４時間自然放置
し、５°Ｃ／ｗｉｎの昇温速度で常温から１５０’Ｃま
で外温させ、４時間保持した。
／Ｈｇ）ｌこしたのち、シリカ含有率１０％のエチール
シリケートの加水分解液を注入し、セメント硬化体が完
全に浸漬したのちもとの圧力に戻し、１時間浸漬させた
。そののち該硬化体を外部に取出し、２４時間自然放置
し、５°Ｃ／ｗｉｎの昇温速度で常温から１５０’Ｃま
で外温させ、４時間保持した。
徐冷後再びシリカ含有率２０％および３０％のエチール
シリケートの加水分解液をこの順にそれぞれ同じ操作で
含浸させ、加熱硬化させて本発明によるセメント硬化体
をえた。
シリケートの加水分解液をこの順にそれぞれ同じ操作で
含浸させ、加熱硬化させて本発明によるセメント硬化体
をえた。
えられたセメント硬化体を用いて下記方法により電気絶
縁抵抗および曲げ強さを測定した。
縁抵抗および曲げ強さを測定した。
（電気絶縁抵抗）
厚さ約５ｍｍのセメント硬化体から幅２０ｍｍ、長さ４
０ｍｍの試料を切断加工し、えられた試料を用いてＪＩ
Ｓ Ｋ ８９１１（熱硬化性プラスチック一般試験方法
）５・１２項に準じて測定。測定条件は試料を１２０°
Ｃで４時間乾燥させたのちのもの（乾燥ｆ＆）と、２５
°Ｃで９０％Ｒ）ｌ中１００時間保持したのちのもの（
吸湿後）について、５００ｖポータブルメ〃−（横河電
擁（株）Ｉりおよびテスター（ＨＩＯＫＩ製）を使用し
て絶縁抵抗値を測定。
０ｍｍの試料を切断加工し、えられた試料を用いてＪＩ
Ｓ Ｋ ８９１１（熱硬化性プラスチック一般試験方法
）５・１２項に準じて測定。測定条件は試料を１２０°
Ｃで４時間乾燥させたのちのもの（乾燥ｆ＆）と、２５
°Ｃで９０％Ｒ）ｌ中１００時間保持したのちのもの（
吸湿後）について、５００ｖポータブルメ〃−（横河電
擁（株）Ｉりおよびテスター（ＨＩＯＫＩ製）を使用し
て絶縁抵抗値を測定。
（曲げ強さ）
ＪＩＳ Ｃ２２１０（電気Ｍ緑用石締セメント板）６・
３項に準じ、厚さ約５１ｍ１１１のセメント硬化体から
＠２０ｍｍ、長さ１００ＩＩＩＩＩ＋の試料を切断加工
し、えられた試料を用いて支点間７０ｍｍで測定。
３項に準じ、厚さ約５１ｍ１１１のセメント硬化体から
＠２０ｍｍ、長さ１００ＩＩＩＩＩ＋の試料を切断加工
し、えられた試料を用いて支点間７０ｍｍで測定。
実施例２
アルミナセメント（旭硝子（株）製）粉末を用いた以外
は実施例１と同様にしてセメント硬化体を作製し、電気
絶縁抵抗および曲げ強さを測定した。
は実施例１と同様にしてセメント硬化体を作製し、電気
絶縁抵抗および曲げ強さを測定した。
それらの結果を第１表に示す。
比較例１
実施例１でえられた従来公知の製法にょるポルトランド
セメント硬化体の電気絶縁抵抗および曲げ強さを実施例
１と同様にして測定した。それらの結果を第１表に示す
。
セメント硬化体の電気絶縁抵抗および曲げ強さを実施例
１と同様にして測定した。それらの結果を第１表に示す
。
比較例２
実施例２でえられた従来公知の製法によるアルミナセメ
ント硬化体の電気絶縁抵抗および曲げ強さを実施例１と
同様にして測定した。それらの結 ′果を第１表に
示す。
ント硬化体の電気絶縁抵抗および曲げ強さを実施例１と
同様にして測定した。それらの結 ′果を第１表に
示す。
第１表
第１′Ｒに示すように、本発明によるセメント硬化体は
従来公知の製法によるセメント硬化体と比較して電気絶
縁抵抗および曲ｉｆ強さとも潰イｌたものであり、本発
明の効果は顕著である。
従来公知の製法によるセメント硬化体と比較して電気絶
縁抵抗および曲ｉｆ強さとも潰イｌたものであり、本発
明の効果は顕著である。
実施例３および比較例３
ポルトランドセメント粉末１００部をシリカ含有率２０
％のエチールシリケートの加水分解液３０部でスラリー
状とし深さ１０ＩｌＩＩＯ１外径７０ｍｍのアルミシャ
ーレに流し込み、常態で３日間自然乾燥させたのち、１
５０℃で３時間乾燥して硬化させたものを、下記Ｘ線回
折法により測定したチャートを第１図（Ａ）Ｅ示す。比
較のために比較例１で用いたポルトランドセメントの硬
化体をＸ線回折法により測定したチャートを第１図（Ｂ
）に示す。
％のエチールシリケートの加水分解液３０部でスラリー
状とし深さ１０ＩｌＩＩＯ１外径７０ｍｍのアルミシャ
ーレに流し込み、常態で３日間自然乾燥させたのち、１
５０℃で３時間乾燥して硬化させたものを、下記Ｘ線回
折法により測定したチャートを第１図（Ａ）Ｅ示す。比
較のために比較例１で用いたポルトランドセメントの硬
化体をＸ線回折法により測定したチャートを第１図（Ｂ
）に示す。
（ＸＭ回折）
乾燥硬化試料を微粉砕（３００メツシユ以下ルなものを
自記Ｘ線回折装置（高滓製作所（株）製）で分析した。
自記Ｘ線回折装置（高滓製作所（株）製）で分析した。
なおＸ線回折条件はターゲラ）：Ｃｕ、１イル！−：旧
、電圧： ４０ＫＶ、電流： ２０ａ＋Ａ？行なった。
、電圧： ４０ＫＶ、電流： ２０ａ＋Ａ？行なった。
第１図の結果から、エチールシリヶートの加水分解液を
用いて硬化させたばあいには、Ｃａ（０）ｌ）２（勇１
図中にはＣＩ＋と表示）の生成が認められず、複数の未
知の結品ビークが観察されることがわかる。
用いて硬化させたばあいには、Ｃａ（０）ｌ）２（勇１
図中にはＣＩ＋と表示）の生成が認められず、複数の未
知の結品ビークが観察されることがわかる。
一方、従来公知の製法によるポルトランドセメントの硬
化体のばあいには、Ｃａ（ＯＨ）２が生成していること
がわかる。
化体のばあいには、Ｃａ（ＯＨ）２が生成していること
がわかる。
したがって、エチールシリケートの加水分解液を用いて
硬化させたばあいには、セメント構成成分と反応して、
従来公知の製法とは異なる生成物を形成していることが
わかる。
硬化させたばあいには、セメント構成成分と反応して、
従来公知の製法とは異なる生成物を形成していることが
わかる。
本発明ではセメント材料のみを用いてその効果をみたが
、石綿繊維、ｇラス繊維、金属酸化物などを適量複合す
ることにより、とくに強度特性の向上をはかったセメン
ト硬化体にも適用可能なことは当然のことである。
、石綿繊維、ｇラス繊維、金属酸化物などを適量複合す
ることにより、とくに強度特性の向上をはかったセメン
ト硬化体にも適用可能なことは当然のことである。
［発明の効果］
本発明によるセメント硬化体は、耐熱性および不燃性と
いうセメント材料の特性を維持し、電気絶縁性が良好で
あり、強度の向上したものであり、清弧材料、絶縁スペ
ース−１隔壁板などに好適に用いることができる。
いうセメント材料の特性を維持し、電気絶縁性が良好で
あり、強度の向上したものであり、清弧材料、絶縁スペ
ース−１隔壁板などに好適に用いることができる。
第１図（Ａ）はポルトランドセメント粉末をエチールシ
リケーＦの加水分解液で硬化させた硬化体をＸＭ回析法
により分析したときのチャート、第１図（Ｂ）は比較例
１で用いたポルトランドセメントの硬化体をＸ線回折法
により分析したときの・チャートである。 第１図 ２θ”ＣｕＫ〆
リケーＦの加水分解液で硬化させた硬化体をＸＭ回析法
により分析したときのチャート、第１図（Ｂ）は比較例
１で用いたポルトランドセメントの硬化体をＸ線回折法
により分析したときの・チャートである。 第１図 ２θ”ＣｕＫ〆
Claims (1)
- （１）セメント硬化体に、シリカ含有率１０〜３０重量
％であるエチールシリケートの加水分解液を含浸せしめ
、加熱硬化させてうることを特徴とするセメント硬化体
の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12415484A JPS616189A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | セメント硬化体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12415484A JPS616189A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | セメント硬化体の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616189A true JPS616189A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14878274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12415484A Pending JPS616189A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | セメント硬化体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616189A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105753508A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-13 | 苏州纳固新材料有限公司 | 一种高耐磨液体硬化剂及其制备方法 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP12415484A patent/JPS616189A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105753508A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-07-13 | 苏州纳固新材料有限公司 | 一种高耐磨液体硬化剂及其制备方法 |
| CN105753508B (zh) * | 2016-02-29 | 2018-04-06 | 苏州纳固新材料有限公司 | 一种高耐磨液体硬化剂及其制备方法 |
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