JPH0437005B2 - - Google Patents

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JPH0437005B2
JPH0437005B2 JP10904382A JP10904382A JPH0437005B2 JP H0437005 B2 JPH0437005 B2 JP H0437005B2 JP 10904382 A JP10904382 A JP 10904382A JP 10904382 A JP10904382 A JP 10904382A JP H0437005 B2 JPH0437005 B2 JP H0437005B2
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JP
Japan
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sio
cao
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hydrate
water
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JP10904382A
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JPS593057A (ja
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Yasuo Oguri
Mitsuru Awata
Junji Saito
Mitsunobu Abe
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Priority to JP10904382A priority Critical patent/JPS593057A/ja
Publication of JPS593057A publication Critical patent/JPS593057A/ja
Publication of JPH0437005B2 publication Critical patent/JPH0437005B2/ja
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、1200℃での使用温度に耐える耐火
性、耐熱性の優れた、従つて、耐火被覆材、耐火
断熱材、耐火建材、保温材等として好適なキルコ
アナイト(9CaO・6SiO2・0〜1H2O)またはP
−フエイズ(Phase)(8CaO・5SiO2)を主成分
とする高耐熱性珪酸カルシウム組成物の製造方法
に関するものである。 従来、工業的に製造され、一般的に使用されて
いる珪酸カルシウム保温材或いは耐火断熱材は、
トバモライト(5CaO・6SiO2・5H2O)を主成分
とするものと、ゾノトライト(6CaO・6SiO2
H2O)を主成分とするものの2種類に分類でき
る。 トバモライトを主成分とするものは、700℃以
上に加熱すると、けい灰石に転移し、著しく容積
変化を生じて、製品に亀裂が生じたり、或いは、
崩壊を招くので、その使用温度は650℃程度に限
られる。 一方、ゾノトライトを主成分とするものは、前
記トバモライトを主成分とするものに比較して耐
熱性を有し、また、750〜850℃の温度でゾノトラ
イトからワラストナイト(β−CaO・SiO2)へ
トボタクテイツクに変化するため、加熱線収縮率
も小さく、良好な耐熱性を有するので、保温材、
耐火断熱材、耐火建材として広く使用されてい
る。 しかしながら、1000℃以上のような高温で使用
する場合には、ワラストナイトの結晶が焼結し、
亀裂の発生や崩壊を招き、保温材、耐火断熱材、
耐火建材としての機能を保持できなくなる。 従来、1000℃以上の温度で使用可能な珪酸カル
シウム組成物として、キルコアナイトが知られて
いる。このキルコアナイトは、900〜1000℃の温
度でトポタクテイツクにランキナイト(C3S2
に変化し、その際の体積変化も極めて小さい。 通常、キルコアナイトは、珪酸質原料と石灰質
原料からゾノトライトもしくはフオシヤジヤイト
を形成し、このゾノトライトもしくはフオシヤジ
ヤイトを350℃以上で1000Kg/cm2程度の高圧反応す
ることにより、或いは、珪酸質原料と石灰質原料
を1200〜1500℃で焼成してγ−C2Sを形成し、こ
のγ−C2Sと珪酸質原料を水熱反応することによ
り製造されている。 しかしながら、前者の方法では、高圧反応が必
要であること、また、後者の方法では、原料に
Cr2O3等の不純物が存在していると、γ−C2Sが
形成し難くなるので、原料の精製と焼成工程が必
要であることなど、工業的な製造方法としては未
だ不充分である。 本発明者等は、工業的に有利なキルコアナイト
またはP−Phaseの製造方法を提供すべく鋭意検
討した結果、α−C2S水和物を、CaO/SiO2
1.2〜1.8(モル比)の条件下に水熱反応させるこ
とによつて、容易にキルコアナイトまたはP−
Phaseを製造することができることを見い出し、
本発明を完成するに到つた。 すなわち、本発明の要旨は、珪酸質原料および
石灰質原料から形成されるα−C2S水和物を、
CaO成分とSiO2成分のモル比(CaO/SiO2)が
1.2〜1.8の条件下に水熱反応させて、キルコアナ
イト(9CaO・6SiO2・0〜1H2O)またはP−
Phase(8CaO・5SiO2)を主成分とする珪酸カル
シウム組成物を得ることを特徴とする高耐熱性珪
酸カルシウム組成物の製造方法に存する。 以下本発明を説明する。 本発明においては、まず、珪酸質原料および石
灰質原料からα−C2S水和物を形成する。 本発明でいうα−C2S水和物とは、宇田川ら、
窯業協会年会講演予稿集、90、(1981)に従つて
説明されるα−Ca2(SiO3・OH)OHの結晶構造
をもつものを示す。 珪酸質原料としては、珪石、珪砂等の結晶質珪
酸質原料、珪華、白土、珪藻土等の天然産珪酸粉
末及びホワイトカーボン、フエロシリコン製造時
に発生するダスト等の非晶質珪酸質原料が使用で
きる。 また、石灰質原料としては、生石灰、消石灰、
カーバイド滓等、特に、生石灰が好適に使用でき
る。 α−C2S水和物の形成方法としては、例えば、
次の様な方法が挙げられる。 (1) 珪酸質原料と石灰質原料とをCaO/SiO2
モル比が1.2〜2.3となるように、水中に分散
し、懸濁液を得る。その際、水は総水量が固形
分に対し5〜40重量倍の範囲で使用する。 次に、この懸濁液をオートクレープ中で、
150〜230℃、5〜30Kg/cm2Gの範囲で1〜20時
間程度反応することによりαーC2S水和物を形
成する方法。 この方法においては、珪酸質原料としては、
結晶質で、しかも、ブレーン値が45500cm2/g以
下、好ましくは、1000〜4500cm2/g、特に好ま
しくは、2000〜4000cm2/gのものを使用するの
がよい。非晶質或いはブレーン値が5000cm2/g
より大きい結晶質珪酸質原料は、溶解速度が大
きく、α−C2S水和物を生成することなくC−
S−Hが生成するため、安定なゾノトライト等
の水和物に転移しやすい。従つて、これを後述
の方法で水熱反応を行なつても目的とするキル
コアナイトまたはP−Phaseを得ることができ
なくなる。 なお、プレーン値はJIS R5201(ブレーン空
気透過装置)に従つて測定した値である。 (2) β−C2S(β−2CaO・SiO2)にCaO/SiO2
モル比で1.2〜2.0となるように適宜珪酸質原料
を添加し、総水量で固形分に対し5〜40重量倍
の水を加え懸濁液を得る。 この懸濁液をオートクレープ中で、150〜230
℃、5〜30Kg/cm2Gで1〜20時間反応してα−
C2S水和物を形成する方法。 この方法で原料として使用するβ−C2Sは、
例えば、次の方法により容易に得ることができ
る。 珪酸質原料と石灰質原料とをCaO/SiO2
のモル比で2.0となるように配合し、これを
総水量が固形分に対し5〜40重量倍の水に分
散し、オートクレープ中で、200〜300℃、15
〜80Kg/cm2Gで1〜20時間反応してヒレブラ
ンダイト(2CaO・SiO2・H2O)を形成し、
次いで、これを乾燥し、電気炉等により1000
〜1500℃の温度で焼成後、急冷することによ
りβ−C2Sを得る方法。 珪酸質原料と石灰質原料の粉末を、CaO/
SiO2のモル比で2.0となるように混合し、こ
の混合物を電気炉等により1200〜1500℃の温
度で焼成後、急冷することによりβ−C2Sを
得る方法。 このの方法において、β−C2Sを安定に得
るために、通常、前記混合物に酸化第2クロ
ム、等の安定化剤を添加するが、これら安定化
剤を使用して得られたβ−C2Sは、後述の方法
で水熱反応を行なつても目的とするキルコアナ
イトまたはP−Phaseを得ることが難しいの
で、本発明においては、上記の様な安定化剤は
使用しないのが好ましい。 上記の様にして形成されたα−C2S水和物
は、次いで、CaO/SiO2のモル比が1.2〜1.8、
好ましくは、1.4〜1.7の条件下に水熱反応する
ことにより、容易にキルコアナイトまたはP−
Phaseを主成分とする珪酸カルシウム組成物を
得ることができる。 水熱反応の条件は、α−C2S水和物の形成方
法によつて異なるが、通常、150〜230℃、5〜
30Kg/cm2Gで1〜20時間、好ましくは、180〜
220℃、10〜24Kg/cm2Gで2〜10時間の範囲で行
なえばよい。 α−C2S水和物のCaO/SiO2のモル比が1.7
以上のときは、このα−C2S水和物に珪酸質原
料をCaO/SiO2のモル比で1.2〜1.8、好ましく
は、1.4〜1.7となるように添加し、上記範囲で
水熱反応すればよい。その際、添加する珪酸質
原料としては、結晶質および非晶質のいずれの
ものも使用し得る。また、結晶質のもののブレ
ーン値にも特に制限はない。 以上説明した方法により得られるキルコアナイ
トまたはP−Phaseを主成分とする珪酸カルシウ
ム組成物は、1200℃の温度においても重量減少が
少なく、優れた耐熱性を示す。 本発明のキルコアナイトまたはP−Phaseを主
成分とする珪酸カルシウム組成物を公知の方法、
例えば、フイルタープレスにて脱水成形した後、
乾燥または水蒸気養生後乾燥する方法等により耐
熱性の優れた成形体を得ることができる。 以下に実施例を挙げて、更に本発明を具体的に
説明する。 実施例 1 生石灰(96.2%CaO)100部に温水を加えて消
化し、これにCaO/SiO2のモル比が1.5となるよ
うにブレーン値2960cm2/gの珪石(96.4%SiO2
を71部添加した後、総水量が固形分に対して20重
量倍となるように水を加えて懸濁液を得た。 この懸濁液をオートクレーブ中で、200℃、15
Kg/cm2Gの条件下に1時間撹拌反応させた。 引続き、同条件でさらに4.5時間撹拌反応を続
けた。 反応後、1時間および5.5時間における反応生
成物を夫々150℃で8時間乾燥し、粉末とした後、
X線回折によりその成分を同定した。又、示差熱
分析による1200℃での重量減少率(TG)を測定
した。その結果を表1に示した。 比較例 1 実施例1において、ブレーン値2960cm2/gの珪
石の代りに、ブレーン値4830cm2/gの珪石を使用
するほかは同様にして撹拌反応を行なつた。 反応後、1時間および5.5時間における反応生
成物の成分は、表1に示す通りであつた。 比較例 2 実施例1において、CaO/SiO2のモル比1.5に
代えて2.0とするほかは同様にして撹拌反応を行
なつた。 反応後、1時間および5.5時間における反応生
成物の成分は、表1に示す通りであつた。
【表】 実施例 2 生石灰(96.2%CaO)100部に温水を加えて消
化し、これにCaO/SiO2のモル比が2.0となるよ
うにブレーン値4830cm2/gの珪石(96.4%SiO2)を
53部添加した後、総水量が固形分に対して30重量
倍となるように水を加えて懸濁液を得た。 この懸濁液をオートクレーブ中で、40Kg/cm2
の水蒸気圧下、5時間撹拌反応してヒレブランダ
イトから成る珪酸カルシウム水和物を得た。 この水和物を150℃で8時間乾燥し、粉砕した。
次いで、この粉砕物を電気炉内で1000℃、5時間
焼成後、急冷してβ−C2Sを得た。 このβ−C2Sに、CaO/SiO2のモル比が1.5と
なるようにブレーン値4830cm2/gの珪石(96.4%
SiO2)を18部添加し、総水量が固形分に対して
20重量倍となるように水を加えて懸濁液を得た。 この懸濁液をオートクレーブ中で、200℃、15
Kg/cm2Gの条件下に撹拌反応を行なつた。 反応後、1時間および5.5時間における反応生
成物の成分を実施例1と同様にして同定した。そ
の結果を表2に示した。 比較例 3 実施例2において、得られたβ−C2Sに、珪石
を添加することなく、総水量が固形分に対して20
重量倍となるように水のみを添加して得られる懸
濁液を使用するほかは、実施例2と同様にして撹
拌反応を行なつた。 反応後、1時間および5.5時間における反応生
成物の成分は、表2に示す通りであつた。
【表】 実施例 3 比較例1と同様にして5.5時間反応して得られ
た反応生成物(固形分153部、水3060部)に、
CaO/SiO2のモル比が1.5となるようにブレーン
値4830cm2/gの珪石(96.4%SiO2)を18部添加した
後、オートクレーブ中で、225℃、26Kg/cm2Gの条
件下、12時間静置養生して、珪酸カルシウム硬化
体を得た。 この硬化体を150℃で8時間乾燥後、粉砕して
粉末とした後、実施例1と同様にして成分を同定
した。その結果を表3に示した。 実施例 4 比較例3と同様にして5.5時間反応して得られ
た反応生成物(固形分153部、水3060部)に、
CaO/SiO2のモル比が1.5となるようにブレーン
値4830cm2/gの珪石(96.4%SiO2)を18部添加した
後、実施例3と同様にして硬化体を得、その成分
を同定した。その結果を表3に示した。
【表】 尚、上記表1〜表3において、α、γ、Xo、
Q、CH、KiおよびPは下記の意味を表わす。 α:α−C2S水和物 γ:γ−C2S Xo:ゾノトライト Q:Quarty(残存珪石) CH:Ca(OH)2 Ki:キルコアナイト P:P−Phase また、表中( )で示したものは、トレース程
度検出されたことを意味する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 珪酸質原料および石灰質原料から形成される
    α−C2S水和物を、CaO成分とSiO2成分のモル比
    (CaO/SiO2)が1.2〜1.8の条件下に水熱反応さ
    せて、キルコアナイト(9CaO・6SiO2・0〜
    1H2O)またはP−フエイズ(Phase)(8CaO・
    5SiO2)を主成分とする珪酸カルシウム組成物を
    得ることを特徴とする高耐熱性珪酸カルシウム組
    成物の製造方法。 2 α−C2S水和物が、ブレーン値4500cm2/g以
    下の結晶質珪酸質原料および石灰質原料を水熱反
    応して得られるものである特許請求の範囲第1項
    記載の製造方法。
JP10904382A 1982-06-24 1982-06-24 高耐熱性珪酸カルシウム組成物の製造方法 Granted JPS593057A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10904382A JPS593057A (ja) 1982-06-24 1982-06-24 高耐熱性珪酸カルシウム組成物の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

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JP10904382A JPS593057A (ja) 1982-06-24 1982-06-24 高耐熱性珪酸カルシウム組成物の製造方法

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Publication Number Publication Date
JPS593057A JPS593057A (ja) 1984-01-09
JPH0437005B2 true JPH0437005B2 (ja) 1992-06-18

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ID=14500153

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JP10904382A Granted JPS593057A (ja) 1982-06-24 1982-06-24 高耐熱性珪酸カルシウム組成物の製造方法

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JPS59203721A (ja) * 1983-05-04 1984-11-17 Asahi Chem Ind Co Ltd キルコアナイトの製造方法

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JPS593057A (ja) 1984-01-09

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