JPS6221746B2 - - Google Patents
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- JPS6221746B2 JPS6221746B2 JP20356583A JP20356583A JPS6221746B2 JP S6221746 B2 JPS6221746 B2 JP S6221746B2 JP 20356583 A JP20356583 A JP 20356583A JP 20356583 A JP20356583 A JP 20356583A JP S6221746 B2 JPS6221746 B2 JP S6221746B2
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Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
技術分野
本発明は耐酸性、耐熱性、耐水性など秀れた機
能を有する無機質硬化体を形成する粉末状の組成
物に関するものである。 従来技術 従来、この種の組成物としては、表に示すよう
に、結合剤としての水ガラスと称される水和珪酸
ソーダと硬化剤としての縮合リン酸アルミニウム
とを主成分とする二成分系のものがあり、この二
成分系組成物に充填材群として珪砂及びクレーを
加えた後、水を添加してスラリー状物を作成し、
そのスラリー状物を使用して床面に流延施工した
り、タイル及びレンガ等の接着材として化粧壁を
形成したりして使用された。 ところが、この従来構成の組成物においては、
珪砂と苛性ソーダとを1100〜1400℃の高温で溶融
した後、冷却して得られる無水珪酸ソーダに水を
添付し、水和させることによつて得られる一般的
に水ガラスと称される水和珪酸ソーダのみが結合
剤として使用されているためその結合剤の水に対
する溶解速度が遅くなり、作成されたスラリー状
物が硬化して所要の物性、すなわち耐温水性、耐
酸性等を期待するまでに、ほぼ２週間という長期
の養生期間を要する上に、それらの物性は実用的
でない程低いと言う欠陥を持つていた。 また、このような欠陥を有する組成物を使用す
ると、前述した床面施工作業及び造壁作業が完了
するまでに養生期間が長いため非合理的で工期が
延長し、コストアツプになるものであつた。従つ
て建築業界では養生期間が短くても所定の物性を
発現する材料の開発が待たれていた。 目 的 この発明は上記の従来欠陥の事情に鑑みてなさ
れたものであつて、その目的は硬化成形時におい
て耐熱性に優れるばかりでなく、高い耐温水性、
耐酸性等、優秀な物性を発揮するとともにその物
性が発現するまでの養生期間を大幅に短縮するこ
とができる硬化体を形成し得る画期的な粉末状の
組成物を提供することにある。 茲に本発明の構成を以下詳細に説明する。 すなわち、耐熱性、耐水性及び耐酸性を有する
無機質硬化体を形成するための粉末状の組成物は
主結合剤としての表面活性型水和珪酸アルカリ粉
体と、副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカ
リ粉体と、硬化剤としての縮合リン酸アルミニウ
ム粉体とから成つている。そしてその粉末状の組
成物にはカオリン、チヤイナクレー、タルク、ベ
ントナイト等の粘土粉体と粒径が0.1mm〜0.5mmの
硅砂粉とからなる充填材群が加えられて調整され
る。使用する場合には粉末状の組成物に所定量の
水を添加して混練し、スラリー状にする。 この発明で重要な役割を果たす主結合剤として
の表面活性型水和珪酸アルカリ粉体は次のように
して製造される。すなわち、苛性アルカリに対し
て易反応性の非晶質シリカSiO2と、アルカリ金
属酸化物M2O（ＭはNa又はＫ）とのモル比
SiO2／M2Oが1.5〜４、含水率が10〜45重量％と
なるように、非晶質シリカに苛性ソーダ水溶液又
は苛性カリ水溶液を添加して混合物を調製し、65
℃を超えない温度で温めながらその混合物が粘性
のあるペースト状になるまで混合反応させる。そ
して、混合反応により発生するガスが減少した後
にさらに120℃附近の温度で加熱して反応させ
る。次に、その反応生成物を自然冷却して乾燥す
るか又は100℃〜200℃で強制乾燥させて固形物と
なした後、その固形物を公知の粉砕手段により粉
砕して粉末状の水和珪酸アルカリを得る。 上記の操作により製造された粉末状の水和珪酸
アルカリは一般的な水ガラスと称される水和珪酸
アルカリから作られる粉末状のものに比して高い
表面活性を持つている。これは一般的な水ガラス
の水和珪酸アルカリを粉末状にするに、水により
稀釈してスプレードライ法により粉末化するため
に、粉末粒子のまわりは固体ガラス化し、水に難
溶となる。 これに対して、本発明の構成により製造された
水和珪酸アルカリ粉体は粉砕により粉末化するた
めに、粉末粒子のまわりは固体ガラスにより被覆
されていない。従つて、水に対して容易に溶解水
和し、互いの粒子の融着が確実となる。これが表
面活性作用を発揮する理由である。 従つて、上記の通り、本発明の構成に基づいた
主結合剤としての表面活性型珪酸アルカリ粉体
は、水和珪酸ソーダ、水和珪酸アルカリ、または
これらの混合物と言える。 なお、調整過程における水の添加割合は、水和
珪酸アルカリ中の含水率が10〜45重量％、好まし
くは15〜40重量％に調整されるが、反応時の蒸発
分を考慮すれば混合当初の水の添加は非晶質シリ
カ及び苛性アルカリの混合物中20〜65％の添加量
をやや多めにするのが適当である。また、前記混
練反応時における水素ガスの発生に起因するトラ
ブルを回避するとともに、反応を穏やかに進行さ
せるために、混練反応時の温度は50〜65℃が好ま
しい。 一方、前記副結合剤としての一般的な水和珪酸
アルカリは珪砂と苛性ソーダとの混合物を1100〜
1400℃の高温で溶融した後、冷却して得られる無
水珪酸アルカリに水を添加して水和させ、この水
和物をスプレードライ法により乾燥して粉末とな
したものであり、シリカSiO2と酸化ソーダNa2O
のモル比SiO2／Na2Oが約2.5である。 さらに、硬化剤としての縮合リン酸アルミニウ
ム粉体は五酸化リンP2O5と酸化アルミニウム
Al2O3とのモル比P2O5／Al2O3が1.1〜３の酸性リ
ン酸アルミニウムを加熱処理して得られるもので
ある。 また、硬化促進剤としてのフライアツシユまた
は高炉スラグは、その配合量は全配合量中３〜15
重量％、最適には８〜12重量％に配合することに
よつて、硬化促進効果が得られる。 そして、主結合剤としての表面活性型水和珪酸
アルカリ粉体と、副結合剤としての一般的な水和
珪酸アルカリ粉体とをその重量比が３：２〜２：
３好ましくは３：２となるように混合し、両結合
剤混合物25重量部に対して珪砂粉を10重量部と、
粘土質粉体を５重量部とを充填材群として混合す
るとともに、硬化剤としての縮合リン酸アルミニ
ウム粉体を10〜15重量部、好ましくは12.5重量部
の割合で混合し、硬化促進剤としてのフライアツ
シユまたは高炉スラグを1.6〜9.3重量部、好まし
くは4.6〜7.2重量部の割合で混合して粉末状の組
成物を製造する。なお、充填材群として珪砂粉、
粘土質粉体の他に石粉、炭化珪素、窒化珪素、窒
化硼素、アルミナ粉などの耐熱、耐酸性を有する
無機質粉でも差支えない。次に、上記の通りにし
て製造された粉末状の組成物を使用するには、組
成物100重量部に対して17〜20重量部の水を添加
して混練すればペースト状物となる。このペース
ト状物を塗布、または成形すれば硬化成型時にお
いて耐熱性に優れ、かつ充分な圧縮強度を備えた
無機質硬化体が形成され、しかも、表に示すよう
に、耐温水性、耐酸性等の所要の物性が養生期間
３〜５日程度の短時日で発現する。又、硬化後の
硬化体は900℃〜1000℃の熱に耐えうるものとな
る。 次に、この発明の実施例及び比較例（従来例）
を表に従つて具体的に説明する。 実施例 前述した本発明の構成に基づいたモル比
SiO2／Na2Oが2.5、含水率が約30重量％の表面活
性型水和珪酸アルカリ粉体を主結合剤とし、その
主結合剤15重量部に対して副結合剤としての一般
的な水和珪酸アルカリ粉体を10重量部、硬化促進
剤としてフライアツシユを5.8重量部、粘土質粉
体と珪砂粉とからなる充填材群を15重量部及び硬
化剤としての縮合リン酸アルミニウム粉体12.5重
量部を順次混合して粉末状組成物を製造し、その
組成物100重量部に対して17〜20重量部の水を添
加混練して硬化体を調製した。 比較例 １ 表に示すように、この比較例１においては前記
実施例とは異なり、前記主結合剤15重量部及び副
結合剤10重量部、及び前記実施例と同量の充填材
群、及び硬化剤を混合し、硬化促進剤であるフラ
イアツシユを除いた配合である。この組成物100
重量部に対して17〜20重量部の水を添加混練して
硬化体を調整した。 比較例 ２ 表に示すように、この比較例２においては前記
実施例とは異なり、前記主結合剤15重量部及び副
結合剤10重量部に代える副結合剤25重量部に対し
て前記実施例と同量の充填材群及び硬化剤を混合
し、その組成物100重量部に対して17〜20重量部
の水を添加混練して硬化体を調製した。 比較例 ３ 表に示すように、この比較例３においては前記
実施例とは異なり、主副両結合剤及び充填材群に
対する硬化剤の添加を省略し、得られた組成物
100重量部に対して17〜20重量部の水を添加混練
して硬化体を調製した。 次に、この発明の組成物の全部あるいは一部を
使用した硬化成型物の圧縮強度、耐温水性、耐酸
性についての試験例及び結果を説明する。 試験例 １ （圧縮強度） 実施例、比較例１，２，３の組成物からなる硬
化体によつて40mm×40mm×160mmのブロツク状の
硬化試験体を形成し、その試験体を乾燥状態、す
なわち温度20℃±２℃、相対温度65％±10％の条
件下で７日間放置養生した後、JISA5201に記載
された試験方法に従つて圧縮強度試験を行つた。
その結果、表に示すように、実施例に従つて圧縮
強度試験を行つた。なお、比較例３においてはそ
の組成物が硬化しなかつたため、下記の試験は実
行不可能である。 試験例 ２ （耐温水性） 実施例、比較例１，２の組成物からなる硬化体
によつて、試験例１と同様の硬化試験体を形成
し、試験例１と同一条件下で５日間養生した後、
約50℃の温水に７日間浸漬してその形状変化を目
視判定した。その結果、表に示すように、比較例
２においては試験体の表面が膨潤してその角部及
び辺縁部に亀裂が生じるが、実施例においては何
ら変化が見られなかつた。また、この試験例２か
ら推察し得るように、実施例における試験体は常
温の水に対する耐久性を備えていることは言うま
でもない。 試験例 ３ 実施例、比較例１，２の組成物からなる硬化体
によつて、試験例１と同様の硬化試験体を形成
し、試験例１と同一の条件下で５日間養生した
後、常温の36％塩酸中に７日間浸漬してその形状
変化を目視判定した。その結果、表に示すよう
に、比較例１においては前記試験例２においてと
同様に試験体の表面が膨潤し、触れると粉々にな
るが、実施例においては何ら変化が見られなかつ
た。
能を有する無機質硬化体を形成する粉末状の組成
物に関するものである。 従来技術 従来、この種の組成物としては、表に示すよう
に、結合剤としての水ガラスと称される水和珪酸
ソーダと硬化剤としての縮合リン酸アルミニウム
とを主成分とする二成分系のものがあり、この二
成分系組成物に充填材群として珪砂及びクレーを
加えた後、水を添加してスラリー状物を作成し、
そのスラリー状物を使用して床面に流延施工した
り、タイル及びレンガ等の接着材として化粧壁を
形成したりして使用された。 ところが、この従来構成の組成物においては、
珪砂と苛性ソーダとを1100〜1400℃の高温で溶融
した後、冷却して得られる無水珪酸ソーダに水を
添付し、水和させることによつて得られる一般的
に水ガラスと称される水和珪酸ソーダのみが結合
剤として使用されているためその結合剤の水に対
する溶解速度が遅くなり、作成されたスラリー状
物が硬化して所要の物性、すなわち耐温水性、耐
酸性等を期待するまでに、ほぼ２週間という長期
の養生期間を要する上に、それらの物性は実用的
でない程低いと言う欠陥を持つていた。 また、このような欠陥を有する組成物を使用す
ると、前述した床面施工作業及び造壁作業が完了
するまでに養生期間が長いため非合理的で工期が
延長し、コストアツプになるものであつた。従つ
て建築業界では養生期間が短くても所定の物性を
発現する材料の開発が待たれていた。 目 的 この発明は上記の従来欠陥の事情に鑑みてなさ
れたものであつて、その目的は硬化成形時におい
て耐熱性に優れるばかりでなく、高い耐温水性、
耐酸性等、優秀な物性を発揮するとともにその物
性が発現するまでの養生期間を大幅に短縮するこ
とができる硬化体を形成し得る画期的な粉末状の
組成物を提供することにある。 茲に本発明の構成を以下詳細に説明する。 すなわち、耐熱性、耐水性及び耐酸性を有する
無機質硬化体を形成するための粉末状の組成物は
主結合剤としての表面活性型水和珪酸アルカリ粉
体と、副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカ
リ粉体と、硬化剤としての縮合リン酸アルミニウ
ム粉体とから成つている。そしてその粉末状の組
成物にはカオリン、チヤイナクレー、タルク、ベ
ントナイト等の粘土粉体と粒径が0.1mm〜0.5mmの
硅砂粉とからなる充填材群が加えられて調整され
る。使用する場合には粉末状の組成物に所定量の
水を添加して混練し、スラリー状にする。 この発明で重要な役割を果たす主結合剤として
の表面活性型水和珪酸アルカリ粉体は次のように
して製造される。すなわち、苛性アルカリに対し
て易反応性の非晶質シリカSiO2と、アルカリ金
属酸化物M2O（ＭはNa又はＫ）とのモル比
SiO2／M2Oが1.5〜４、含水率が10〜45重量％と
なるように、非晶質シリカに苛性ソーダ水溶液又
は苛性カリ水溶液を添加して混合物を調製し、65
℃を超えない温度で温めながらその混合物が粘性
のあるペースト状になるまで混合反応させる。そ
して、混合反応により発生するガスが減少した後
にさらに120℃附近の温度で加熱して反応させ
る。次に、その反応生成物を自然冷却して乾燥す
るか又は100℃〜200℃で強制乾燥させて固形物と
なした後、その固形物を公知の粉砕手段により粉
砕して粉末状の水和珪酸アルカリを得る。 上記の操作により製造された粉末状の水和珪酸
アルカリは一般的な水ガラスと称される水和珪酸
アルカリから作られる粉末状のものに比して高い
表面活性を持つている。これは一般的な水ガラス
の水和珪酸アルカリを粉末状にするに、水により
稀釈してスプレードライ法により粉末化するため
に、粉末粒子のまわりは固体ガラス化し、水に難
溶となる。 これに対して、本発明の構成により製造された
水和珪酸アルカリ粉体は粉砕により粉末化するた
めに、粉末粒子のまわりは固体ガラスにより被覆
されていない。従つて、水に対して容易に溶解水
和し、互いの粒子の融着が確実となる。これが表
面活性作用を発揮する理由である。 従つて、上記の通り、本発明の構成に基づいた
主結合剤としての表面活性型珪酸アルカリ粉体
は、水和珪酸ソーダ、水和珪酸アルカリ、または
これらの混合物と言える。 なお、調整過程における水の添加割合は、水和
珪酸アルカリ中の含水率が10〜45重量％、好まし
くは15〜40重量％に調整されるが、反応時の蒸発
分を考慮すれば混合当初の水の添加は非晶質シリ
カ及び苛性アルカリの混合物中20〜65％の添加量
をやや多めにするのが適当である。また、前記混
練反応時における水素ガスの発生に起因するトラ
ブルを回避するとともに、反応を穏やかに進行さ
せるために、混練反応時の温度は50〜65℃が好ま
しい。 一方、前記副結合剤としての一般的な水和珪酸
アルカリは珪砂と苛性ソーダとの混合物を1100〜
1400℃の高温で溶融した後、冷却して得られる無
水珪酸アルカリに水を添加して水和させ、この水
和物をスプレードライ法により乾燥して粉末とな
したものであり、シリカSiO2と酸化ソーダNa2O
のモル比SiO2／Na2Oが約2.5である。 さらに、硬化剤としての縮合リン酸アルミニウ
ム粉体は五酸化リンP2O5と酸化アルミニウム
Al2O3とのモル比P2O5／Al2O3が1.1〜３の酸性リ
ン酸アルミニウムを加熱処理して得られるもので
ある。 また、硬化促進剤としてのフライアツシユまた
は高炉スラグは、その配合量は全配合量中３〜15
重量％、最適には８〜12重量％に配合することに
よつて、硬化促進効果が得られる。 そして、主結合剤としての表面活性型水和珪酸
アルカリ粉体と、副結合剤としての一般的な水和
珪酸アルカリ粉体とをその重量比が３：２〜２：
３好ましくは３：２となるように混合し、両結合
剤混合物25重量部に対して珪砂粉を10重量部と、
粘土質粉体を５重量部とを充填材群として混合す
るとともに、硬化剤としての縮合リン酸アルミニ
ウム粉体を10〜15重量部、好ましくは12.5重量部
の割合で混合し、硬化促進剤としてのフライアツ
シユまたは高炉スラグを1.6〜9.3重量部、好まし
くは4.6〜7.2重量部の割合で混合して粉末状の組
成物を製造する。なお、充填材群として珪砂粉、
粘土質粉体の他に石粉、炭化珪素、窒化珪素、窒
化硼素、アルミナ粉などの耐熱、耐酸性を有する
無機質粉でも差支えない。次に、上記の通りにし
て製造された粉末状の組成物を使用するには、組
成物100重量部に対して17〜20重量部の水を添加
して混練すればペースト状物となる。このペース
ト状物を塗布、または成形すれば硬化成型時にお
いて耐熱性に優れ、かつ充分な圧縮強度を備えた
無機質硬化体が形成され、しかも、表に示すよう
に、耐温水性、耐酸性等の所要の物性が養生期間
３〜５日程度の短時日で発現する。又、硬化後の
硬化体は900℃〜1000℃の熱に耐えうるものとな
る。 次に、この発明の実施例及び比較例（従来例）
を表に従つて具体的に説明する。 実施例 前述した本発明の構成に基づいたモル比
SiO2／Na2Oが2.5、含水率が約30重量％の表面活
性型水和珪酸アルカリ粉体を主結合剤とし、その
主結合剤15重量部に対して副結合剤としての一般
的な水和珪酸アルカリ粉体を10重量部、硬化促進
剤としてフライアツシユを5.8重量部、粘土質粉
体と珪砂粉とからなる充填材群を15重量部及び硬
化剤としての縮合リン酸アルミニウム粉体12.5重
量部を順次混合して粉末状組成物を製造し、その
組成物100重量部に対して17〜20重量部の水を添
加混練して硬化体を調製した。 比較例 １ 表に示すように、この比較例１においては前記
実施例とは異なり、前記主結合剤15重量部及び副
結合剤10重量部、及び前記実施例と同量の充填材
群、及び硬化剤を混合し、硬化促進剤であるフラ
イアツシユを除いた配合である。この組成物100
重量部に対して17〜20重量部の水を添加混練して
硬化体を調整した。 比較例 ２ 表に示すように、この比較例２においては前記
実施例とは異なり、前記主結合剤15重量部及び副
結合剤10重量部に代える副結合剤25重量部に対し
て前記実施例と同量の充填材群及び硬化剤を混合
し、その組成物100重量部に対して17〜20重量部
の水を添加混練して硬化体を調製した。 比較例 ３ 表に示すように、この比較例３においては前記
実施例とは異なり、主副両結合剤及び充填材群に
対する硬化剤の添加を省略し、得られた組成物
100重量部に対して17〜20重量部の水を添加混練
して硬化体を調製した。 次に、この発明の組成物の全部あるいは一部を
使用した硬化成型物の圧縮強度、耐温水性、耐酸
性についての試験例及び結果を説明する。 試験例 １ （圧縮強度） 実施例、比較例１，２，３の組成物からなる硬
化体によつて40mm×40mm×160mmのブロツク状の
硬化試験体を形成し、その試験体を乾燥状態、す
なわち温度20℃±２℃、相対温度65％±10％の条
件下で７日間放置養生した後、JISA5201に記載
された試験方法に従つて圧縮強度試験を行つた。
その結果、表に示すように、実施例に従つて圧縮
強度試験を行つた。なお、比較例３においてはそ
の組成物が硬化しなかつたため、下記の試験は実
行不可能である。 試験例 ２ （耐温水性） 実施例、比較例１，２の組成物からなる硬化体
によつて、試験例１と同様の硬化試験体を形成
し、試験例１と同一条件下で５日間養生した後、
約50℃の温水に７日間浸漬してその形状変化を目
視判定した。その結果、表に示すように、比較例
２においては試験体の表面が膨潤してその角部及
び辺縁部に亀裂が生じるが、実施例においては何
ら変化が見られなかつた。また、この試験例２か
ら推察し得るように、実施例における試験体は常
温の水に対する耐久性を備えていることは言うま
でもない。 試験例 ３ 実施例、比較例１，２の組成物からなる硬化体
によつて、試験例１と同様の硬化試験体を形成
し、試験例１と同一の条件下で５日間養生した
後、常温の36％塩酸中に７日間浸漬してその形状
変化を目視判定した。その結果、表に示すよう
に、比較例１においては前記試験例２においてと
同様に試験体の表面が膨潤し、触れると粉々にな
るが、実施例においては何ら変化が見られなかつ
た。
【表】
Claims (1)
- １ 主結合剤としての表面活性型水和珪酸アルカ
リ粉体と、副結合剤としての一般的な水和珪酸ア
ルカリ粉体と、硬化剤としての縮合リン酸アルミ
ニウム粉体と、硬化促進剤としてのフライアツシ
ユまたは高炉スラグを３〜15重量％と、他に充填
材群との混合組合せから成り、表面活性型水和珪
酸アルカリ粉体はモル比SiO2／M2O（ＭはNaま
たはＫを表わす）が1.5〜４、含水率が10〜45重
量％となる様に非晶質シリカと苛性アルカリを成
分として、混練反応・乾燥固化・粉砕の操作によ
り調製したことを特徴とする無機質硬化体組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356583A JPS6096562A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 無機質硬化体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20356583A JPS6096562A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 無機質硬化体組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096562A JPS6096562A (ja) | 1985-05-30 |
| JPS6221746B2 true JPS6221746B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=16476235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20356583A Granted JPS6096562A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 無機質硬化体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096562A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4323778A1 (de) * | 1993-07-15 | 1995-01-19 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit wärmedämmenden Eigenschaften |
| DE59900151D1 (de) * | 1999-09-02 | 2001-08-09 | Heidelberger Bauchemie Gmbh Ma | Baustoffmischung |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20356583A patent/JPS6096562A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6096562A (ja) | 1985-05-30 |
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