JPH03141171A - ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造法 - Google Patents

ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造法

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JPH03141171A
JPH03141171A JP27956889A JP27956889A JPH03141171A JP H03141171 A JPH03141171 A JP H03141171A JP 27956889 A JP27956889 A JP 27956889A JP 27956889 A JP27956889 A JP 27956889A JP H03141171 A JPH03141171 A JP H03141171A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐熱性と諸物理的特性の優れた建築用材料とし
て用いられるジノt・ライl−系軽量珪酸カルシウム水
和物成形体の製造法に関するものである。
〈従来の技術) ジノ1〜ライトを主要構成鉱物とする珪酸カルシウム成
形体は、ゾノトライト ある耐熱性を生かし、高温用の保温材、断熱材、耐火被
覆材のような主として建築用の用途に使用されている,
従来、この成形体を製造する方法としては主として次の
4通りが挙げられる。
1)珪酸質原料、石灰質原料、水及び必要に応じて添加
される繊維質物質等の添加材からなるスラリーを型に流
し込み成形した後、オートクレーブ中でこれを水熱反応
させて成形体を得る方法。
(特公昭61−25672号公報に記載の比較例2参照
)2)珪酸質原料、石灰質原料、水及び必要に応じて添
加される繊維質物質等の添加材からなるスラリーを温水
中で予備反応させることによりゲルを生成させ,次いで
そのゲルを圧縮成形した後オ−トクレーブ中で水熱反応
させ成形体を得る方法。
3)珪酸質原料、石灰質原料、水及び必要に応じて添加
される繊維質物質等の添加材からなるスラリーをオー1
〜クレープ沖で攪拌しなからゾノトライ1〜を水熱合成
し、その後加圧成形し乾燥させて成形体を得る方法。(
特公昭45−25771号公報参照) 4)珪酸質原料、石灰質原料及び必要に応じて添加され
る繊維質物質等の添加材からなる混合粉末を、これに水
を加えることなく型枠内I\充填し、加圧することなし
に成形したものをオートクレーブ中で水熱反応させて成
形体を得る方法。(特公昭61−25672号公報参照
) またこれら従来のゾノトライト生成形体の製造法におい
ては原料中のM分の含有量が可及的に低いことが必要で
あるとされており、そのためポル1〜ランドセメントは
使用されていなかった。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら前記した製造法において、1)及び2)に
示した製造方法では嵩比重が高い成形体のみしか得られ
ず、また得られた成形体を高温に加熱した場合の収縮率
が従来の池の製造法により得られたジノ1ヘライト系の
珪酸カルシウム成形体よりも大きくなり、この成形体の
大きな特長である耐熱性が低下するので好ましくない。
またこの成形体は強度が低いなめ何等かの補強を施さな
いと壁材や床材のような用途の建材には使用することが
できず、強度を上げるためには多量の繊維質物質を混入
させなければならないので価格の点や耐火性の点で問題
があり、また鉄筋等による補強を行なうときは成形体の
総重量がますます重くなってしまうので好ましくない。
また3)に示した製造法では、水熱反応によって生成し
たゾノトライト結晶の集合体が嵩高なものて′あるため
、嵩比重0.2程度の成形体しか得られず、繊維質物質
や鉄筋で補強をしたとしても壁材や床材として使用する
には強度が足りず不向きであった。
さらにまた4)に示した製造法では、ゾノトライ1−の
生成率を高めるなめに長時間の養生を行なう必要があり
、エネルギーコストの点からみて有利な製造法であると
はいえず、また原料をそれほど緻密に成形することがで
きないため十分な強度を得ることは困難であり、先に述
べたように繊維質物質や鉄筋を用いて補強をすれば総重
量が重くなるばかりでなく、建築横這物に使用する場合
においては鉄筋の使用量が増加することになるのでコス
ト的に不利でありまた施工性にも難点がある。
本発明は前記したような従来技術における問題点を解消
し、建築用壁材や床材等に必要とされる強度を有し、且
つゾノトライトの生成率を高めることによって耐熱性の
一段と優れたジノ1〜ライト系軽呈珪酸カルシウム成形
体を経済的に有利に得ることを目的とするものて′ある
(課題を解決するための手段) 本発明は、上記した目的を達成するために鋭意研究の結
果完成されたものであって、珪酸質原料粉末とポルトラ
ンドセメント 粉末とを, Ca,z’si02モル比が0.7 〜1
.1で、且つ全原料中に含有されるAhOsとSin2
とから求めたAf!/’Si+qの原子比が7%以下と
なるような割合で配合し、ポルトランドセメン1〜と珪
酸質原料の混合物を前水和した後、全原料を混合し、適
宜量の水を加えてスラリー状となし、これに更に金属ア
ルミニウムを加えて型枠に鋳込み、これを発泡させた状
態で硬化させ、得られた成形体をゾノトライト生成率が
全体量の35重量%以上となるように高温高圧で水蒸気
養生を施すことを特徴とするゾノトライト の製造法である。
本発明によって得られるゾノトライト系珪酸カルシウム
成形体は、嵩比重が0.3〜0.8の範囲にあり軽量で
あるにも拘らず、圧縮強度が2hg4 、−■2以上も
あって強靭であり、その上耐火度においても少なくとも
750℃の表面加熱温度に耐え得るので、建材その他高
耐火性を必要とする構築材料等への利用に好適であるの
で上記した目的を十分に達成し得るばかりでなく、原料
として高純度の珪酸カルシウム原料のみを使用すること
なく、不純物としてN等を含有する安価なポル1〜ラン
ドセメントを原料の一部として使用することが可能であ
り、これによって単に経済的に有利となるだけでなく、
スラリーの粘度を高めて生ケーキの強度を高くすること
ができ、且つ発泡時間の調節を容易にすることができる
などの好ましい効果を有する。
(1乍  用) 本発明のゾノトライト系珪酸カルシウム永和鞠成形体の
製造は上記の如くして行なわれるが、本発明において、
珪酸カルシウム原料スラリーを蒸気処理することによっ
て得ちれるゾノトライI〜系珪酸カルシウムは該原料ス
ラリーより作られた成形体を構成する珪酸質原料と石灰
質原料とをオートクレーブ沖で水熱反応させることによ
って生成するものであって、シソl−ライ1〜結晶、ト
バモライト結晶及びC511ゲルと呼ばれる非晶質物質
から構成されている。従って成形体の物性値は、このシ
ントライ1〜結晶、モバライ1〜結晶及びC3I−1ゲ
ルの存在割合によって異なってくる。特に耐熱性が要求
される場合には成形体中に占めるジノ1〜ライト結晶の
存在比率が35重1%以上で可及的に高いことが肝要で
ある。
珪酸質原料と石灰質原料との混合物において、混合物中
に含まれるCaOと5i02のモル比をCa7’5iO
7=0.7〜1.1の範囲に定めたのは、モル比0.7
以下では、高温度で長時間蒸気養生を行なってもゾノト
ライト生成率が全体量の35%以上に達しないし、一方
モル比が1.1以上であっても目標とする生成率でジノ
1−ライト結晶を得ることができないからである。
また珪酸質原料と石灰質原料との混合物中に存在するA
!qO3及びsio。から求めたAf!、/’S i 
+ AJjの原子比を7%以下になるように定めなのは
この値を超えるようにポルトランドセメントを多用する
と、蒸気養生条件をよくしてもゾノトライトの生成率を
35%以上にすることが出来ないからである。
またこの場合において成形体におけるジノ1〜ライI〜
生成率を一層向上させるなめには、珪酸質原料及びポル
トランドセメントを前水和すること及び珪酸質原料にM
分の含有が少ないことが重要なことであって、これらの
原料に前水和を施さないかあるいは珪酸質原料に極端に
N分の多いものを用いるときは、原料混合物中のH,/
’s i +Aj!原子比を7%以下のかなり低い値、
例えば5%以下に維持しないとゾノトライトの生成率を
35%以上とすることが困難であり、成形体の耐熱性を
劣化させる原因となる。
成形体を軽量化するためには、通常−膜力にトバモライ
ト系軽景コンクリートの製造などで行なわれているよう
に原料混合物スラリーを型枠に鋳込むに際してスラリー
中にアルミニウム粉末の適2.当量を発泡剤として加え
鋳込み後にこれを発泡させることによって軽量化を達成
することができ、この際におけるアルミニウム粉末の添
加量を適宜調整することによって得られる成形体を嵩比
重を0.3〜0.8の軽量な範囲に収めることができる
また本発明の成形体を建築物の壁材や床材など特別に強
度を必要とする箇所に適用する場合には成形体の製造に
際してその内部に補強鉄筋を配置するようにすればよい
本発明における水蒸気養生に際しては190〜240℃
程度の温度範囲での養生が必要であり、この温度範囲内
では温度が低い稈長時間の養生が必要であり、温度が高
い程養生時間が短くてすむが、190°C以下の温度で
の養生は養生時間が長すぎて生産性の点で問題を生じ、
240℃以上の温度での養生ではオートクレーブ内の圧
力が高くなり過ぎて設備的費用の点で問題を生ずるほか
、養生時間も最早それ以上短縮する必要性もなくなるの
で意味がない。
ゾノトライトの生成率は珪酸カルシウム生成用原料混合
物全量の35%以上となるように養生温度と養生時間の
組み合わせを選択して水蒸気養生をすることが必要であ
って、それ以下の生成率であるときは、ゾノトライトの
生成量よりもトバモライ!・やC3I+生成依存量が多
くなり過ぎて目的とする750℃以上の高温における表
面加熱処理に耐え得るような耐火度を有する成形体製品
を得る゛ことができない9しかして本発明の方法、即ち
原料混合物スラリーの水蒸気養生に先だって珪酸質原料
及びポル1〜ランドセメントに前永和処理を施した場合
には、養生に当たって成形物中でのジノI・ライトの形
成が促進されるなめ養生に要する温度、時間等の諸条件
を前永和処理を施さない場合に比べて大幅に緩和できる
のでエネルギー効率の点からもまた生産効率の点からも
極めて効果的である。
ジノ1へライトの生成率は次のようにして測定すること
ができる。
即ち、ゾノトライトは750〜850℃の間で熱分解し
次式に示すように結晶水を失ってワラスナイトとなる。
6 (CaO+ 3102)  ・H2O−6(CaO
・5i02)刊120’   (1)共存するトバモラ
イト、C311の結晶水、付着水は750℃以下の温度
で全部分解する。
従ってゾノトライトの脱水による減量が、試料全体をゾ
ノトライトであると仮定した場合に比べてどれだけの割
合を占めるかを測定することによって、シソドライドの
存在割合を知ることができるのである。
測定試料には得られた成形体から約30mgを採取し、
測定機器には理学電機(株)製熱機械分析装置を代用し
た。測定条件としては、室温から1000゛Cまでを2
0℃77′分の昇温速度で加熱昇温を行なった。
試料の最初の重量:        M ■1000℃
までノ′lJj、m:         A  mg7
50〜800℃までの減量: (ジノ1−ライ1〜の熱分解による減M) B ■全量
がゾノトライトであると仮定したときの結晶水放出によ
る理論重M減の比率: (1)式から 8 =C 14−18 −A シソドライド生成率(%>=      X、io。
また、成形体の圧縮強度の測定はJISA−5416に
よって行なうことができる。
以下本発明の実施例について述べる。
(実施例) 本実施例においては第1表に示すような化学組成を有す
る珪酸質及び石灰質原料を使用した。
第1表(重量%) CaOsio。AJjq03 珪石    94.5 1.3 生石灰    96.9 消石灰    72.6 ポルトランドセメント    64.8.   21.
5     6.0第1表に示した各原料を第2表に示
す割合で配合し、これを更にアルミニウム粉末を原料乾
量に対して0.07重1%を配合して全配合原料中のC
aO、/′5io2モル比及び/V/’si+Aj7原
子比が所定値となるようにし、先ず珪石及びポルトラン
ドセメントの混合物2重量部に対して水を約1重量部加
えて時間保持することによって前永和処理を施し、次に
これに池の配合原料及び水を加えてスラリー化したもの
を大きさ15■角x40cm高さの鋳型に流し込んで発
泡させた状態で硬化し、得られた成形物をオー1へクレ
ープ中で第2表に示す養生条件で水蒸気養生を行ない、
得られた成形体製品から試料を採取して、先に述べた手
法によってジノi・ライトの生成率を測定した。
また同時に比較のため珪石及びポル1〜ランドセメン1
−について前処理を行なわないものについて同様の工程
を経て水蒸気処理を施して得られた試料についてジノl
−ライト生成率を測定し、前処理によるゾノトライト生
成向上度を調べた。
これらの結果を第2表に示す。
なおこれら第2表に示した成形体の嵩比重はすべて0.
5±0.05であり、また平均圧縮強度は27.3kg
rI印2であった。
第 9 表 実施 原料配合書11合(重量部) 原 料 番号 珪石 生石灰 消石灰 ポルトランf’  Ca
O/5iO9AI!/’S i +Afiセメント  
モル比  原子比% 養生条件 前水和 ソソト 前水和による80、0 17.8 25.0 18.8 ない場片のソソトライト生成率で餘した数値。
以上の結果から明らかなように、本発明の方法即ち、原
料混合物中のCaO/′siO。モル比を1.1〜0.
7の範囲とし、また原料中のA17’Si+Al原子比
を7%以下とした上で、珪酸質原料及びポルトランドセ
メントに対してスラリーの水蒸気養生を行なうに先だっ
て前永和処理を施したちの〈実施番号6.8T!tび9
)は前永和処理を施さないもの(実施番号1〜5)に比
べて養生条件が同一であっても、得られた成形体におけ
るゾノトライトへ生成率が著しく高いこと、また前処理
を施したものであっても原料配合割合が本発明に定めた
CaO/′SiO□モル比、q/’Si+、y原子比を
逸脱したもの(実施番号7)においてはゾノトライト生
成率が十分に上がらすl所期の目的を達し得ないことが
判かる。
(発明の効果) 以上述べたように本発明の製造法によるときは得られた
ゾノトライト系軽1珪酸カルシウム水和物成形体におけ
るゾノトライトの生成率を大幅に向上させることが出来
るため、成形物に優れた耐火度を付与することができる
とともにその嵩比重も0.3〜0.8の範囲にあって、
極めて軽量であり、更にまた建築用材料などに使用する
上で十分な強度を有しているなど優れた性能を有してい
る上に、その製造に際して、原料の一部に安価なポルト
ランドセメントを使用することによってスラリー粘度が
高められ、水蒸気養生処理を施す前の半硬化成形体の強
度が向上するのでその取扱いが容易となり、しかも水蒸
気養生に当たっての処理条件を大幅に緩和できるので生
産性やエネルギー効率を高め得るなど優れた効果を有す
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)珪酸質原料粉末とポルトランドセメントを含んだ
    石灰質原料粉末とを、CaO/SiO_2のモル比が0
    .7〜1.1で、且つ全原料中に含まれるAl_2O_
    3とSiO_2とから求められたAl/Si+Alの原
    子比が7%以下となるような配合とし、ポルトランドセ
    メントと珪酸質原料の混合物を前水和した後、全原料を
    混合し水でスラリー状とし、さらに金属アルミニウム粉
    末を添加して型枠に鋳込み、これを発泡硬化させた後、
    得られた発泡成形体をゾノトライトの生成率が全体量の
    35重量%以上となるように190〜240℃の温度範
    囲で水蒸気養生処理を施すことを特徴とするゾノトライ
    ト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法。
JP27956889A 1989-10-26 1989-10-26 ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造法 Expired - Lifetime JP2755447B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008019154A (ja) * 2006-06-15 2008-01-31 Central Res Inst Of Electric Power Ind 耐熱コンクリート及びその製造方法
JP2012232900A (ja) * 2006-06-15 2012-11-29 Central Research Institute Of Electric Power Industry 耐熱コンクリート及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008019154A (ja) * 2006-06-15 2008-01-31 Central Res Inst Of Electric Power Ind 耐熱コンクリート及びその製造方法
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