JPS6245190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉水砕スラグを主原料とする軽量材
の製造法に関する。

製鉄溶鉱炉において多量に副産するスラグを水
で急冷破砕して得られる高炉水砕スラグ粉末は、
ガラス質に富むため反応性が高く、水の存在下で
適量の石灰および石こうを添加し、さらに軽量骨
材を添加することによつて軽量材をつくることが
知られているが、比較的重くしかも寸法安定性も
悪い。軽量骨材の量を増せば軽くはなるけれども
強度が落ちて実用上問題となる。

一方、この高炉水砕スラグ粉末に石灰および石
こうを加えたもののスラリーは容易にゲル化して
カルシウムサルホアルミネート水和物を生成し、
体積膨脹を示すので、この性質に着眼して、経済
的に軽量材を製造せんとする提案がある。（特開
昭49−5421号公報参照）本発明では、かかるスラ
グゲルを有効に用いて、軽量でしかも強度の高い
軽量材を製造せんとするものである。

すなわち、本発明は全配合の１〜15重量％のア
ルカリ刺激剤を含有する、高炉水砕スラグ粉末と
石こうの混合物を主材として軽量材を製造するに
当り、高炉水砕スラグ粉末の20〜100重量％をス
ラグゲルをもつて置換することを特徴とする軽量
材の製造法である。

本発明に用いるスラグゲルをつくるには、上記
提案におけるように、高炉水砕スラグ粉末に生石
灰または消石灰および石こうを混合し、水を加え
てスラリー状となし、加熱撹拌することによつて
製造することができるし、あるいは又、高炉水砕
スラグ粉末に鉱酸を加えて分解したのち、アルカ
リ剤を加えることによつても製造することができ
る。いずれの場合のスラグゲルでも膨潤比が３以
上あれば本発明に使用し得る。

スラグゲルの使用量は高炉水砕スラグ粉末の膨
潤比と、目標とする軽量材の比重および成型法を
基準にして設定する。

ただしスラグゲルの量が５重量％未満である
と、軽量化が十分に達せられず強度の増進もあま
りないので、本発明ではスラグゲルの高炉水砕ス
ラグ粉末に対する置換率を５重量％以上と限定し
た。

本発明における石こうは二水石こう、半水石こ
う、無水石こうのいずれでも使用でき高炉水砕ス
ラグとスラグゲル合量と石こうの割合は重量比で
９：１から４：６が好ましい。

ポルトランドセメント、消石灰、生石灰、ジエ
ツトセメントなどのアルカリ刺激剤を１〜15重量
％以下添加すると、硬化が促進される。アルカリ
刺激剤が１重量％より少ないと硬化促進がわずか
で、軽量材の引張強度が充分でなく、15重量％よ
り多く添加しても、硬化促進効果はなく、アルカ
リ残存による白華その他の蔽害が生ずる。

パーライト、蛭石、雲母などの軽量骨材を10重
量％以下添加することも差支えない。これによつ
て、さして強度を損うことなく製品の軽量性を高
めることができる。

又、石綿、パルプ、ガラス繊維、有機繊維など
の繊維状物質を５〜40重量％の範囲で添加しても
よい。

その他、樹脂、撥水剤などの有機物を適量加え
ても差支えない。

本発明は以上の各材料を適当割合に混合して成
形するが、成形は抄造、プレス、押出など適宜の
方法を採り得る。

成形品は、常温あるいは100℃以下の加熱下で
水中、湿空あるいは蒸気養生に付して最終製品と
する。

つぎに実施例によつて本発明をさらに詳細に説
明する。

実施例 １ 高炉水砕スラグ粉末100重量部、二水石こう５
重量部、石灰13重量部に５％のスラリーとなるよ
うに水を加え、これに硫酸アルミニウム5.9重量
部を加え、20℃で６時間反応させてゲル化させ
て、膨潤比8.6のスラグゲルとした。

このスラグゲル68.2重量％、二水石こう17.1重
量％、ポルトランドセメント1.7重量％、パルプ
３重量％、石綿10重量％よりなる混合物に水を加
えて1.5重量％の濃度のスラリー状とし、シート
マシンで10層に抄造成形し、湿空で７日養生した
のち乾燥して製品とした。製品の比重は1.0、曲
げ強度は78Kg／cm²、比強度は78であつた。

比較のため、上記実施例１におけるスラグゲル
の代りに高炉水砕スラグ粉末を用いた以外はすべ
て実施例１と同様にして製品としたところ、比重
は1.4、曲げ強度は91Kg／cm²、比強度65であつ
た。

さらに、上記比較例の高炉水砕スラグ粉末のう
ち10重量％のパーライトに置換して、同様にして
製品としたところ、比重は1.0、曲げ強度は39
Kg／cm²、比強度39であつた。

すなわち、本発明によれば、従来最も多用され
ているパーライトを軽量化材としたものよりも曲
げ強度が２倍となる他に、比強度では非軽量化の
ものよりも優れていることが判る。

更に上記実施例１におけるポルトランドセメン
ト（アルカリ刺激剤）を用いず、スラグゲル69.8
重量％、二水石こう17.2重量％、パルプ３重量
％、石綿10重量％よりなる混合物を用いて実施例
１と同じ工程で製造した製品の比重は1.0、曲げ
強度は63Kg／cm²、比強度は63であつた。

実施例 ２ 実施例１におけるスラグゲル42.6重量％、二水
石こう42.6重量％、ポルトランドセメント1.7重
量％、パルプ３重量％、石綿10重量％よりなる混
合物に水を加えて1.5重量％濃度のスラリーと
し、シートマシンで10層に抄造成型し、湿空で７
日養生したのち乾燥して製品とした。製品の比重
は1.0、曲げ強度は76Kg／cm²、比強度は76であつ
た。

比較のため、上記実施例２におけるスラグゲル
の代りに高炉水砕スラグ粉末を用いた以外はすべ
て実施例２と同様にして製品としたところ、比重
は1.4、曲げ強度は92Kg／cm²、比強度は66であつ
た。

さらに、上記比較例の高炉水砕スラグ粉末と二
水石こうとのそれぞれ５重量％ずつをパーライト
をもつて置換して、同様にして製品としたとこ
ろ、比重は1.0、曲げ強度は32Kg／cm²、比強度は
32であつた。

すなわち、実施例１のスラグ／石こう比８／２
を、実施例２の如く５／５に変えてもスラグゲル
の使用による効果には変りがないことが判る。

実施例 ３ 高炉水砕スラグ粉末85重量部、二水石こう４重
量部、石灰11重量部に重量で4.6倍の水を加えて
90℃で２時間反応させてゲル化させ、膨潤比4.6
のスラグゲルとした。

このスラグゲル34.1重量％、高炉水砕スラグ粉
末34.1重量％、二水石こう17.1重量％、ポルトラ
ンドセメント1.7重量％、パルプ3.0重量％、石綿
10.0重量％に水を加えて２％濃度のスラリーとし
てシートマシンで10層に抄造成型し、湿空で７日
養生したのち乾燥して製品とした。

この製品の比重は1.0、曲げ強度は76Kg／cm²、
比強度76であつた。

又、上記において高炉水砕スラグ粉末を全部ス
ラグゲルに置換えて、他は同様にして製品とし
た。この製品の比重は1.0、曲げ強度は88Kg／
cm²、比強度88であつた。

更に上記実施例３におけるアルカリ刺激剤であ
るポルトランドセメントを用いず、スラグゲル35
重量％、高炉水砕スラグ35重量％、二水石こう17
重量％、パルプ3.0重量％、石綿10.0重量％から
なる混合物を用いて、実施例３と同じ工程で製造
した製品の比重は1.0、曲げ強度は60Kg／cm²、比
強度は60であつた。

このように高炉水砕スラグ粉末の50重量％をス
ラグゲルをもつて置換しても強度面では殆んど問
題はない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 全配合の１〜15重量％のアルカリ刺激剤を含
   有する、高炉水砕スラグ粉末と石こうの混合物を
   硬化材として軽量材を製造するに当り、高炉水砕
   スラグ粉末の５〜100重量％をスラグゲルをもつ
   て置換することを特徴とする軽量材の製造法。