JPH0147421B2 - - Google Patents
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- JPH0147421B2 JPH0147421B2 JP57076159A JP7615982A JPH0147421B2 JP H0147421 B2 JPH0147421 B2 JP H0147421B2 JP 57076159 A JP57076159 A JP 57076159A JP 7615982 A JP7615982 A JP 7615982A JP H0147421 B2 JPH0147421 B2 JP H0147421B2
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- Japan
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- parts
- cement
- sodium
- strength
- metasilicate
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、無機結合材に関する。
従来、潜在水硬性を有する物質、例えば高炉ス
ラグなどにアルカリ刺激剤を添加すれば、結合材
として利用できることは広く知られているが、普
通ポルトランドセメントに比べ物性的かつ経済的
に優れたものが無いために高炉セメント以外は余
り普及していないのが現状である。本発明は、従
来のスラグ系セメントの欠点を補うだけでなく、
普通ポルトランドセメント以上の性能を得ること
を目的としたものである。
ラグなどにアルカリ刺激剤を添加すれば、結合材
として利用できることは広く知られているが、普
通ポルトランドセメントに比べ物性的かつ経済的
に優れたものが無いために高炉セメント以外は余
り普及していないのが現状である。本発明は、従
来のスラグ系セメントの欠点を補うだけでなく、
普通ポルトランドセメント以上の性能を得ること
を目的としたものである。
本発明は、結合材用の原料物質として、潜在水
硬性を有する物質、例えば高炉スラグ、転炉スラ
グなどの鉄鋼スラグ、火力発電所から発生するフ
ライアツシユなどからなり、これらの少なくとも
一部分を粉砕して2000cm2／ｇ以上のブレーン比表
面積を有するものとしたのち、硬化調節剤として
該原料物質100部（重量部、以下同じ）に対し１
〜30部のメタ珪酸アルカリまたはメタ珪酸アルカ
リを含有する物を加えることを特徴とする無機結
合材である。
硬性を有する物質、例えば高炉スラグ、転炉スラ
グなどの鉄鋼スラグ、火力発電所から発生するフ
ライアツシユなどからなり、これらの少なくとも
一部分を粉砕して2000cm2／ｇ以上のブレーン比表
面積を有するものとしたのち、硬化調節剤として
該原料物質100部（重量部、以下同じ）に対し１
〜30部のメタ珪酸アルカリまたはメタ珪酸アルカ
リを含有する物を加えることを特徴とする無機結
合材である。
潜在水硬性を有する物質としては、前記したも
のが使用され、なかでも、急冷（水砕）スラグと
くにガラス化率は90％以上、塩基度
（CaO＋MgO＋Al2O3／SiO2）は1.7以上であるものが 最も好ましい。転炉スラグやフライアツシユにつ
いては、そのままでも使用可能であるが、転炉ス
ラグではAl2O3とSiO2成分、フライアツシユでは
CaO成分が少ないので、それらに高炉スラグ、石
灰、活性シリカ、活性アルミナ、ポルトランドセ
メント等を混合して、前記のような塩基度に調整
するのが望ましい。原料物質の粉末度は、ブレー
ン比表面積で2000cm2／ｇ以上を必要とし、これ未
満であると強度発現が充分でない。その上限には
特に制限はないが、あまりにも過粉砕することは
経済的ではなく、また、物性的にも乾燥収縮が大
きく、かつ曲げ強度の伸びが悪く長期的に低下す
るといつた傾向を示すようになるので、8000cm2／
ｇ程度までとするのが好ましい。
のが使用され、なかでも、急冷（水砕）スラグと
くにガラス化率は90％以上、塩基度
（CaO＋MgO＋Al2O3／SiO2）は1.7以上であるものが 最も好ましい。転炉スラグやフライアツシユにつ
いては、そのままでも使用可能であるが、転炉ス
ラグではAl2O3とSiO2成分、フライアツシユでは
CaO成分が少ないので、それらに高炉スラグ、石
灰、活性シリカ、活性アルミナ、ポルトランドセ
メント等を混合して、前記のような塩基度に調整
するのが望ましい。原料物質の粉末度は、ブレー
ン比表面積で2000cm2／ｇ以上を必要とし、これ未
満であると強度発現が充分でない。その上限には
特に制限はないが、あまりにも過粉砕することは
経済的ではなく、また、物性的にも乾燥収縮が大
きく、かつ曲げ強度の伸びが悪く長期的に低下す
るといつた傾向を示すようになるので、8000cm2／
ｇ程度までとするのが好ましい。
硬化調節剤としては、アルカリ金属あるいはア
ルカリ土類金属の珪酸塩、水酸化物、炭酸塩、炭
酸水素塩、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸
塩、塩化物、リン酸塩、有機酸塩などのアルカリ
性塩などが考えられる。しかし、本発明において
は、これらのうち、珪酸アルカリ特にメタ珪酸ア
ルカリを主とするものが好ましい結果を与えるこ
とが判つた。メタ珪酸アルカリにはリチウム、ナ
トリウム、カリウム塩などがあるが工業的にはナ
トリウム塩が好ましい。
ルカリ土類金属の珪酸塩、水酸化物、炭酸塩、炭
酸水素塩、硫酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸
塩、塩化物、リン酸塩、有機酸塩などのアルカリ
性塩などが考えられる。しかし、本発明において
は、これらのうち、珪酸アルカリ特にメタ珪酸ア
ルカリを主とするものが好ましい結果を与えるこ
とが判つた。メタ珪酸アルカリにはリチウム、ナ
トリウム、カリウム塩などがあるが工業的にはナ
トリウム塩が好ましい。
また、メタ珪酸アルカリは他のアルカリ性塩と
併用することによつて、強度発現上好結果を与え
ることもわかつた。その併用されるアルカリ性塩
としては、１、２、３、４号のガラス質珪酸ナト
リウムや結晶質のピロ珪酸ナトリウム、オルト珪
酸ナトリウムなどであつて、組成範囲をNa2O／
SiO2＝0.1〜5.0（モル比）としたものが特に好適
である。、 これらは粉末状あるいは溶液で使用して差し支
えなく、添加量は前記原料物質100部に対しメタ
珪酸アルカリあるいはメタ珪酸アルカリと他のア
ルカリ性塩の混合物として６〜18部である。これ
以外の使用量では、強度発現はよくない。
併用することによつて、強度発現上好結果を与え
ることもわかつた。その併用されるアルカリ性塩
としては、１、２、３、４号のガラス質珪酸ナト
リウムや結晶質のピロ珪酸ナトリウム、オルト珪
酸ナトリウムなどであつて、組成範囲をNa2O／
SiO2＝0.1〜5.0（モル比）としたものが特に好適
である。、 これらは粉末状あるいは溶液で使用して差し支
えなく、添加量は前記原料物質100部に対しメタ
珪酸アルカリあるいはメタ珪酸アルカリと他のア
ルカリ性塩の混合物として６〜18部である。これ
以外の使用量では、強度発現はよくない。
本発明では、流動化剤として分子内にスルホン
基を有する有機化合物、例えばアルキルアリルス
ルホン酸塩系、芳香族多環縮合物スルホン酸塩
系、水溶性メラミンホルマリンスルホン酸塩系、
リグニンスルホン酸塩系、オキシ有機酸塩系、ポ
リオール系、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル系、高級多価アルコール系など、一般に市販さ
れているセメント減水剤は全て使用することがで
き、特に分子内にスルホン基を有する化合物また
はオキシ有機酸塩系のものを選択使用することに
より、曲げ強度を著しく高めることができる。セ
メント減水剤の添加量は、前記原料物質100部に
対して0.1〜6.0部程度、好ましくは0.2〜4.0部で
ある。
基を有する有機化合物、例えばアルキルアリルス
ルホン酸塩系、芳香族多環縮合物スルホン酸塩
系、水溶性メラミンホルマリンスルホン酸塩系、
リグニンスルホン酸塩系、オキシ有機酸塩系、ポ
リオール系、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル系、高級多価アルコール系など、一般に市販さ
れているセメント減水剤は全て使用することがで
き、特に分子内にスルホン基を有する化合物また
はオキシ有機酸塩系のものを選択使用することに
より、曲げ強度を著しく高めることができる。セ
メント減水剤の添加量は、前記原料物質100部に
対して0.1〜6.0部程度、好ましくは0.2〜4.0部で
ある。
スラグ系セメントの欠点として、強度不足、表
面硬度が低い、乾燥収縮が大きい、長期材令で強
度低下するなどが指摘されており、これらを改善
するためにも前記のセメント減水剤の使用は有効
な手段であり、さらに次の物質と併わせ使用すれ
ば一段とすぐれたものにできることを見い出し
た。その物質とは、窒素またはリンを含有する化
合物であり、窒素化合物としては、アミノ化合
物、ジアゾ化合物、アンモニウム塩、硝酸塩など
であり、また、リン化合物としては、無機リン酸
塩、有機リン化合物、リンを含有したガラス質の
ものなどであり、具体的には、尿素や溶成リン把
である。これを用いる特有の効果としては、乾操
収縮を減少させ、かつ流動性を向上させて普通ポ
ルトランドセメントと同等以上の強度発現を付与
することである。その添加量は、前記原料物質
100部に対し多くても15部、好ましくは１〜10部
であり、それ以上添加しても効果の増進はない。
面硬度が低い、乾燥収縮が大きい、長期材令で強
度低下するなどが指摘されており、これらを改善
するためにも前記のセメント減水剤の使用は有効
な手段であり、さらに次の物質と併わせ使用すれ
ば一段とすぐれたものにできることを見い出し
た。その物質とは、窒素またはリンを含有する化
合物であり、窒素化合物としては、アミノ化合
物、ジアゾ化合物、アンモニウム塩、硝酸塩など
であり、また、リン化合物としては、無機リン酸
塩、有機リン化合物、リンを含有したガラス質の
ものなどであり、具体的には、尿素や溶成リン把
である。これを用いる特有の効果としては、乾操
収縮を減少させ、かつ流動性を向上させて普通ポ
ルトランドセメントと同等以上の強度発現を付与
することである。その添加量は、前記原料物質
100部に対し多くても15部、好ましくは１〜10部
であり、それ以上添加しても効果の増進はない。
さらに、普通ポルトランドセメントと同様に有
機樹脂を併用すると耐酸性などの化学抵抗性が向
上するだけでなく接着力、曲げ強度や流動性が向
上する。有機樹脂としては、天然ゴム（MR）、
クロロプレンゴム（CR）、スチレン・ブタジエン
ゴム（SBR）、アクリロニトリル・ブタジエンゴ
ム（NBR）、メチルメタクリレート・ブタジエン
ゴム（MBR）、ブタジエンゴム（BR）などのゴ
ムラテツクス、ポリアクリル酸エステル
（PAE）、ポリ酢酸ビニール（PVAC）およびそ
のコポリマー、塩化ビニリデン・塩化ビニール
（PVDC）、ポリプロピレン酸ビニル（PVP）、エ
ポキシ、アスフアルト、ゴムアスフアルト、パラ
フインなどの樹脂エマルジヨンあるいはこれらの
混合ラテツクス、混合エマルジヨンあるいはセル
ロース誘導体、メチルセルロース（MC）、ポリ
ビニールアルコール（PVA）、ポリアクリル酸
塩、フルフリルアルコールなどの水溶性ポリマー
（モノマー）などをあげることができ、これらを
粉末化したものを添加しても良い。
機樹脂を併用すると耐酸性などの化学抵抗性が向
上するだけでなく接着力、曲げ強度や流動性が向
上する。有機樹脂としては、天然ゴム（MR）、
クロロプレンゴム（CR）、スチレン・ブタジエン
ゴム（SBR）、アクリロニトリル・ブタジエンゴ
ム（NBR）、メチルメタクリレート・ブタジエン
ゴム（MBR）、ブタジエンゴム（BR）などのゴ
ムラテツクス、ポリアクリル酸エステル
（PAE）、ポリ酢酸ビニール（PVAC）およびそ
のコポリマー、塩化ビニリデン・塩化ビニール
（PVDC）、ポリプロピレン酸ビニル（PVP）、エ
ポキシ、アスフアルト、ゴムアスフアルト、パラ
フインなどの樹脂エマルジヨンあるいはこれらの
混合ラテツクス、混合エマルジヨンあるいはセル
ロース誘導体、メチルセルロース（MC）、ポリ
ビニールアルコール（PVA）、ポリアクリル酸
塩、フルフリルアルコールなどの水溶性ポリマー
（モノマー）などをあげることができ、これらを
粉末化したものを添加しても良い。
本発明品の用途としては、普通ポルトランドセ
メントと同様な分野は勿論のこと、性能的に早強
性、高強度性であるだけでなく耐酸性、耐熱性を
有するので、より幅広い分野に応用できる。例え
ば、一般の構造物、ヒユーム管、パイル、ポー
ル、鋼管ライニング、ボツクスカルバートなど通
常のコンクリート製品や海洋構造物、海洋コンク
リート製品の他に、耐酸性、耐熱性を要求される
ライニング材として使用出来る。
メントと同様な分野は勿論のこと、性能的に早強
性、高強度性であるだけでなく耐酸性、耐熱性を
有するので、より幅広い分野に応用できる。例え
ば、一般の構造物、ヒユーム管、パイル、ポー
ル、鋼管ライニング、ボツクスカルバートなど通
常のコンクリート製品や海洋構造物、海洋コンク
リート製品の他に、耐酸性、耐熱性を要求される
ライニング材として使用出来る。
以下、実施例をあげて説明する。
実施例 １
メタ珪酸ソーダの添加量と圧縮強度との関係を
調べた。実験方法は、セメント−砂比＝１：２の
モルタルで、セメント−水比＝40％、養生は２０
℃、80％R.H.、供試体は４×４×16cmを用い、
測定はJIS R5201に従つて行なつた。なお、原料
物質としてのセメントは、高炉水砕スラグ90部と
フライアツシユ10部からなるものを粉末度5250
cm2／ｇに調節したものにメタ珪酸ソーダを加え
た。それらの結果を第１図に示す。
調べた。実験方法は、セメント−砂比＝１：２の
モルタルで、セメント−水比＝40％、養生は２０
℃、80％R.H.、供試体は４×４×16cmを用い、
測定はJIS R5201に従つて行なつた。なお、原料
物質としてのセメントは、高炉水砕スラグ90部と
フライアツシユ10部からなるものを粉末度5250
cm2／ｇに調節したものにメタ珪酸ソーダを加え
た。それらの結果を第１図に示す。
参考のため、普通ポルトランドセメントを用い
て同様な試験を行なつたところ、材令１日で140
Kgｆ／cm2、材令７日で350kgf／cm2、材令28日で
450Kgｆ／cm2であつた。
て同様な試験を行なつたところ、材令１日で140
Kgｆ／cm2、材令７日で350kgf／cm2、材令28日で
450Kgｆ／cm2であつた。
第１図より、本発明の結合材は、普通ポルトラ
ンドセメントよりも著しくすぐれた強度発現を示
すことがわかる。
ンドセメントよりも著しくすぐれた強度発現を示
すことがわかる。
実施例 ２
実施例１と同様の原料物質100部に対し、β−
ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデ
ヒド縮合物とグルコン酸ナトリウムとの重合比が
４：１であるセメント減水剤１部および尿素を２
部を加え、硬化調節剤として、メタ珪酸ソーダ６
部、またはメタ珪酸ソーダ４部と３号珪酸ソーダ
２部とを混合使用した。セメント−砂比＝１：
２、モルタルフロー値180±10mmになるように水
を調節してモルタルを混練後、４×４×16cm供試
体を成形し、20℃、80％R.Hで養生したときの曲
げ強度と乾燥収縮量を測定した。それぞれの結果
を第２図と第３図に示す。
ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデ
ヒド縮合物とグルコン酸ナトリウムとの重合比が
４：１であるセメント減水剤１部および尿素を２
部を加え、硬化調節剤として、メタ珪酸ソーダ６
部、またはメタ珪酸ソーダ４部と３号珪酸ソーダ
２部とを混合使用した。セメント−砂比＝１：
２、モルタルフロー値180±10mmになるように水
を調節してモルタルを混練後、４×４×16cm供試
体を成形し、20℃、80％R.Hで養生したときの曲
げ強度と乾燥収縮量を測定した。それぞれの結果
を第２図と第３図に示す。
図中において、曲線１は、硬化調節剤として、
メタ珪酸ソーダ６部を使用した場合、曲線２は、
メタ珪酸ソーダ４部と３号珪酸ソーダ２部を混合
使用した場合、及び曲線３は、メタ珪酸ソーダ６
部を使用したが、セメント減水剤と尿素は全く添
加しなかつた場合である。
メタ珪酸ソーダ６部を使用した場合、曲線２は、
メタ珪酸ソーダ４部と３号珪酸ソーダ２部を混合
使用した場合、及び曲線３は、メタ珪酸ソーダ６
部を使用したが、セメント減水剤と尿素は全く添
加しなかつた場合である。
第２図と第３図から明らかなように、メタ珪酸
ソーダ単独で使用するよりも、メタ珪酸ソーダと
珪酸ソーダとの併用したり、さらにセメント減水
剤や尿素を添加することにより、曲げ強度が増加
し、乾燥収縮量が少くなることがわかる。
ソーダ単独で使用するよりも、メタ珪酸ソーダと
珪酸ソーダとの併用したり、さらにセメント減水
剤や尿素を添加することにより、曲げ強度が増加
し、乾燥収縮量が少くなることがわかる。
第１図は、メタ珪酸ソーダ添加量と圧縮強度の
関係図であり、第２図は、硬化調節剤の種類等に
よる材令と曲げ強度の関係図、第３図は同じく材
令と乾操収縮量の関係図を示す。
関係図であり、第２図は、硬化調節剤の種類等に
よる材令と曲げ強度の関係図、第３図は同じく材
令と乾操収縮量の関係図を示す。
Claims (1)
- １ 潜在水硬性を有するブレーン2000cm2／ｇ以上
の微粉末100重量部に対しメタ珪酸アルカリまた
はメタ珪酸アルカリを含有する物質を６〜18重量
部加えることを特徴とする無機結合材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57076159A JPS58194765A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 無機結合材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57076159A JPS58194765A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 無機結合材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58194765A JPS58194765A (ja) | 1983-11-12 |
| JPH0147421B2 true JPH0147421B2 (ja) | 1989-10-13 |
Family
ID=13597268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57076159A Granted JPS58194765A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 無機結合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58194765A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59207858A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | 電気化学工業株式会社 | 化学抵抗性、耐熱性の大なる結合剤 |
| DE3512515A1 (de) * | 1985-04-06 | 1986-10-09 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Anorganische formmassen mit kalziniertem bauxit als steinbildende komponente |
| JP3018341B2 (ja) * | 1988-02-23 | 2000-03-13 | ザ ヘラ コーポレーション | ジオポリマー複合材料 |
| JPH08310842A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-26 | Denpatsu Koole Tec:Kk | ガラス質セメント |
| DE59900151D1 (de) * | 1999-09-02 | 2001-08-09 | Heidelberger Bauchemie Gmbh Ma | Baustoffmischung |
| JP2007112713A (ja) * | 2000-12-13 | 2007-05-10 | Jfe Steel Kk | 保水性固化体用水硬材及び保水性固化体 |
| JP4140228B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2008-08-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 保水性固化体用水硬材及び保水性固化体 |
| JP2006298698A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 硬化体製造方法、硬化体、および硬化体を用いた構造物 |
| US10196310B2 (en) * | 2016-08-04 | 2019-02-05 | Geopolymer Solutions LLC | Cold fusion concrete |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51150522A (en) * | 1975-06-19 | 1976-12-24 | Nippon Steel Chemical Co | Manufacturing of light weight material |
| JPS5450024A (en) * | 1977-09-27 | 1979-04-19 | Nissei Ltd | Method of making light weight structural material utilizing water crushed slag* byyproduct of iron production |
| JPS5845150A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | キエフスキ−・インゼネルノ−・ストロイチエルヌイ・インスチツ−ト | 結合剤 |
-
1982
- 1982-05-07 JP JP57076159A patent/JPS58194765A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58194765A (ja) | 1983-11-12 |
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