JPH0469114B2 - - Google Patents
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- JPH0469114B2 JPH0469114B2 JP2264684A JP2264684A JPH0469114B2 JP H0469114 B2 JPH0469114 B2 JP H0469114B2 JP 2264684 A JP2264684 A JP 2264684A JP 2264684 A JP2264684 A JP 2264684A JP H0469114 B2 JPH0469114 B2 JP H0469114B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
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- Ceramic Engineering (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は、塩基性の耐火セメント組成物に関
し、詳しくは、著しく高い耐火性と耐食性と高強
度発現性を示し、硬化遅れがなく施工上必要にし
て十分な作業性を有するセメント組成物に関す
る。 従来から、アルミナセメントは、耐火性骨材と
配合しキヤスタブル耐火物として鉄鋼関係或いは
非鉄金属関係の炉材等に広く用いられているが、
塩基性骨材を用いると使用場所により著しく侵食
され高温強度も十分でなく耐スポーリング性も劣
つていたので、これを改良するため、マグネシア
を60重量％以上含有させたものが知られている
（特開昭57−191256号公報）。 しかしながら、このようなマグネシアを高含有
させたアルミナセメント組成物は、塩基性骨材の
使用には適しているが高温強度に欠け施工時に於
ける作業性も劣り、成形しても十分な強度が得ら
れないという欠点があつた。本発明者らはこれら
の欠点を解決するには、マグネシア含有量を20〜
50重量％とすればよいことの知見によりさらに研
究を進めた結果、その含有させるマグネシアを選
択使用することにより、施工時に於ける作業性を
低下させることなく高温強度が著しく向上するこ
とを見い出し、本発明を完成したものである。 すなわち、本発明は、少なくともAl2O3分を45
重量％含有して成るアルミナセメント50〜80重量
部とマグネシア20〜50重量部を含有したものから
成つており、前記マグネシアは、1100℃以下の温
度で焼成して得られたマグネシア成分（以下、活
性マグネシアという）25〜75重量％と1800℃以上
の温度で焼成して得られたマグネシア成分（以
下、焼成マグネシアという）75〜25重量％の割合
で構成してなることを特徴とする塩基性耐火セメ
ント組成物、及び該組成物100重量部に対し、水
溶性のポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸及び
それらの酸の塩類（以下、ポリアクリル酸等とい
う）の少なくとも一種を0.1〜３重量部及び／又
はヒドロオキシカルボン酸及びその塩並びに炭酸
及び無機炭酸塩（以下、ヒドロオキシカルボン酸
等という）から選ばれた少くも一種を0.1〜２重
量部とを含有させて成る塩基性耐火セメント組成
物である。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。 本発明で使用するアルミナセメントは、溶融法
或いは焼成法によつて製造することができ、通常
その鉱物組成は、CaO・Al2O3、CaO・2Al2O3、
12CaO・7Al2O3等の少くとも一種のカルシウム
アルミネートを主体としたもので、粒度は粒径
88μ以下、比表面積がブレーン法で0.2〜1.2m2／
ｇである。本発明では、Al2O3分の含有量が重要
であつて、45重量％未満であると耐火性が劣る。 一方、マグネシアは、活性マグネシアと焼成マ
グネシアの二種を併用する。活性マグネシアは、
水酸化マグネシウムを1100℃以下好ましくは500
〜1000℃の温度で焼成して得られたものであり、
通常、比表面積はB.E.T法で６m2／ｇ以上、真比
重はピクノメーター法で3.57ｇ／cm3以下を有する
ものである。1100℃をこえる温度で焼成したもの
であつては、高温強度を著しく向上させる効果は
ない。そのMgO純分としては、70重量％以上で
あることが好ましく、それよりも品質の悪いもの
であつては高温強度を著しく向上させる効果は小
さい。また、焼成マグネシアは、水酸化マグネシ
アを1800℃以上好はしくは1900℃以上の温度で焼
成して得られたものであり、通常、比表面積は
B.E.T法で５m2／ｇ以下、真比重はピクノメータ
ー法で3.58ｇ／cm3以上を有するものである。1800
℃未満の焼成温度で得られたものであつては、高
温強度を著しく向上させる効果はなく、同様な理
由により、そのMgO純分は、80重量％以上であ
ることが好ましい。 アルミナセメントとマグネシアの配合割合は、
アルミナセメント50〜80重量部、マグネシア20〜
50重量部の範囲である。マグネシアの割合が20重
量部未満では、塩基性の耐火骨材を用いると著し
く侵食を受け高温強度に欠け耐スポーリング性も
低下する。また、50重量部をこえると高温強度及
び作業性が劣化する。 以上述べた如く本発明は、高温強度、耐食性、
耐スポーリング性及び作業性に著しく優れた塩基
性耐火セメント組成物である。すなわち、従来、
キヤスタブル用骨材として塩基性骨材を使用する
と使用場所により著しくその特性の劣化を呈し、
従来品では使用困難とされていた均熱炉及び加熱
炉等の鉄鋼関係或いは非鉄金属関係の炉材用耐火
物としての使用が可能となり、極めて大なる効果
を有するものである。 第２の発明は、前述したセメント組成物の高温
強度特性を損なわせることなく作業性をさらに向
上させるために、ポリアクリル酸等及び／又はヒ
ドロオキシカルボン酸等の特定量を混在せしめた
ものである。 ポリアクリル酸等は主として硬化遅延剤として
機能する。その重合度は50〜10000であることが
望ましいが、配合量は、前述したセメント組成物
100重量部に対し0.1〜３重量部とする。0.1重量
部未満では硬化遅延効果が全くなく、また、３重
量部をこえると強度発現が悪くなる。ポリアクリ
ル酸又はポリメタアクリル酸の水溶性塩として
は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等の塩
があるが、性能と取り扱い易さから考えるとナト
リウム塩が好ましい。 ヒドロオキシカルボン酸等は主として減水分散
剤として機能する。例示すれば、クエン酸、酒石
酸、リンゴ酸、グルコン酸などのヒドロオキシカ
ルボン酸やナトリウム、カリウム、アンモニウム
等の水溶性塩、さらには、炭素、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水
素カリウムなどをあげることができる。性能と取
り扱い易さの点から、炭酸ナトリウムが好まし
い。配合量は、前述したセメント組成物100重量
部に対し0.1〜２重量部である。0.1重量部未満で
は減水分散効果がなく、また、２重量部をこえて
添加する利点はない。 以上の２成分を第１の発明のセメント組成物に
さらに含有せしめることにより、硬化遅れがなく
施工上必要にして十分な作業性を有するものとな
る。 本発明のセメント組成物は、アルミナセメント
とマグネシアの所定量を配合し混合粉砕するか、
又はそれぞれの粉砕物を混合することによつて製
造することができ、ポリアクリル酸等とヒドロオ
キシカルボン酸等はあらかじめセメント組成物に
配合しておいてもよく、また、混練時に添加して
もよい。 次に、本発明を実施例をあげて説明する。 実施例 表１に示す種類Ａのアルミナセメントと表２の
活性マグネシアと表３の焼成マグネシアを混合し
て表４に示すアルミナセメント組成物を得た。
し、詳しくは、著しく高い耐火性と耐食性と高強
度発現性を示し、硬化遅れがなく施工上必要にし
て十分な作業性を有するセメント組成物に関す
る。 従来から、アルミナセメントは、耐火性骨材と
配合しキヤスタブル耐火物として鉄鋼関係或いは
非鉄金属関係の炉材等に広く用いられているが、
塩基性骨材を用いると使用場所により著しく侵食
され高温強度も十分でなく耐スポーリング性も劣
つていたので、これを改良するため、マグネシア
を60重量％以上含有させたものが知られている
（特開昭57−191256号公報）。 しかしながら、このようなマグネシアを高含有
させたアルミナセメント組成物は、塩基性骨材の
使用には適しているが高温強度に欠け施工時に於
ける作業性も劣り、成形しても十分な強度が得ら
れないという欠点があつた。本発明者らはこれら
の欠点を解決するには、マグネシア含有量を20〜
50重量％とすればよいことの知見によりさらに研
究を進めた結果、その含有させるマグネシアを選
択使用することにより、施工時に於ける作業性を
低下させることなく高温強度が著しく向上するこ
とを見い出し、本発明を完成したものである。 すなわち、本発明は、少なくともAl2O3分を45
重量％含有して成るアルミナセメント50〜80重量
部とマグネシア20〜50重量部を含有したものから
成つており、前記マグネシアは、1100℃以下の温
度で焼成して得られたマグネシア成分（以下、活
性マグネシアという）25〜75重量％と1800℃以上
の温度で焼成して得られたマグネシア成分（以
下、焼成マグネシアという）75〜25重量％の割合
で構成してなることを特徴とする塩基性耐火セメ
ント組成物、及び該組成物100重量部に対し、水
溶性のポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸及び
それらの酸の塩類（以下、ポリアクリル酸等とい
う）の少なくとも一種を0.1〜３重量部及び／又
はヒドロオキシカルボン酸及びその塩並びに炭酸
及び無機炭酸塩（以下、ヒドロオキシカルボン酸
等という）から選ばれた少くも一種を0.1〜２重
量部とを含有させて成る塩基性耐火セメント組成
物である。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。 本発明で使用するアルミナセメントは、溶融法
或いは焼成法によつて製造することができ、通常
その鉱物組成は、CaO・Al2O3、CaO・2Al2O3、
12CaO・7Al2O3等の少くとも一種のカルシウム
アルミネートを主体としたもので、粒度は粒径
88μ以下、比表面積がブレーン法で0.2〜1.2m2／
ｇである。本発明では、Al2O3分の含有量が重要
であつて、45重量％未満であると耐火性が劣る。 一方、マグネシアは、活性マグネシアと焼成マ
グネシアの二種を併用する。活性マグネシアは、
水酸化マグネシウムを1100℃以下好ましくは500
〜1000℃の温度で焼成して得られたものであり、
通常、比表面積はB.E.T法で６m2／ｇ以上、真比
重はピクノメーター法で3.57ｇ／cm3以下を有する
ものである。1100℃をこえる温度で焼成したもの
であつては、高温強度を著しく向上させる効果は
ない。そのMgO純分としては、70重量％以上で
あることが好ましく、それよりも品質の悪いもの
であつては高温強度を著しく向上させる効果は小
さい。また、焼成マグネシアは、水酸化マグネシ
アを1800℃以上好はしくは1900℃以上の温度で焼
成して得られたものであり、通常、比表面積は
B.E.T法で５m2／ｇ以下、真比重はピクノメータ
ー法で3.58ｇ／cm3以上を有するものである。1800
℃未満の焼成温度で得られたものであつては、高
温強度を著しく向上させる効果はなく、同様な理
由により、そのMgO純分は、80重量％以上であ
ることが好ましい。 アルミナセメントとマグネシアの配合割合は、
アルミナセメント50〜80重量部、マグネシア20〜
50重量部の範囲である。マグネシアの割合が20重
量部未満では、塩基性の耐火骨材を用いると著し
く侵食を受け高温強度に欠け耐スポーリング性も
低下する。また、50重量部をこえると高温強度及
び作業性が劣化する。 以上述べた如く本発明は、高温強度、耐食性、
耐スポーリング性及び作業性に著しく優れた塩基
性耐火セメント組成物である。すなわち、従来、
キヤスタブル用骨材として塩基性骨材を使用する
と使用場所により著しくその特性の劣化を呈し、
従来品では使用困難とされていた均熱炉及び加熱
炉等の鉄鋼関係或いは非鉄金属関係の炉材用耐火
物としての使用が可能となり、極めて大なる効果
を有するものである。 第２の発明は、前述したセメント組成物の高温
強度特性を損なわせることなく作業性をさらに向
上させるために、ポリアクリル酸等及び／又はヒ
ドロオキシカルボン酸等の特定量を混在せしめた
ものである。 ポリアクリル酸等は主として硬化遅延剤として
機能する。その重合度は50〜10000であることが
望ましいが、配合量は、前述したセメント組成物
100重量部に対し0.1〜３重量部とする。0.1重量
部未満では硬化遅延効果が全くなく、また、３重
量部をこえると強度発現が悪くなる。ポリアクリ
ル酸又はポリメタアクリル酸の水溶性塩として
は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム等の塩
があるが、性能と取り扱い易さから考えるとナト
リウム塩が好ましい。 ヒドロオキシカルボン酸等は主として減水分散
剤として機能する。例示すれば、クエン酸、酒石
酸、リンゴ酸、グルコン酸などのヒドロオキシカ
ルボン酸やナトリウム、カリウム、アンモニウム
等の水溶性塩、さらには、炭素、炭酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水
素カリウムなどをあげることができる。性能と取
り扱い易さの点から、炭酸ナトリウムが好まし
い。配合量は、前述したセメント組成物100重量
部に対し0.1〜２重量部である。0.1重量部未満で
は減水分散効果がなく、また、２重量部をこえて
添加する利点はない。 以上の２成分を第１の発明のセメント組成物に
さらに含有せしめることにより、硬化遅れがなく
施工上必要にして十分な作業性を有するものとな
る。 本発明のセメント組成物は、アルミナセメント
とマグネシアの所定量を配合し混合粉砕するか、
又はそれぞれの粉砕物を混合することによつて製
造することができ、ポリアクリル酸等とヒドロオ
キシカルボン酸等はあらかじめセメント組成物に
配合しておいてもよく、また、混練時に添加して
もよい。 次に、本発明を実施例をあげて説明する。 実施例 表１に示す種類Ａのアルミナセメントと表２の
活性マグネシアと表３の焼成マグネシアを混合し
て表４に示すアルミナセメント組成物を得た。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
表４に示すアルミナセメント組成物20重量部と
マグネシア骨剤80重量部を配合して得られたキヤ
スタブル耐火物の諸物性の測定結果を同じく表４
に示す。
マグネシア骨剤80重量部を配合して得られたキヤ
スタブル耐火物の諸物性の測定結果を同じく表４
に示す。
【表】
次に、表１のアルミナセメント種類A65重量部
とマグネシア35重量部（マグネシアの構成比につ
いては表５参照）からなるアルミナセメント組成
物100重量部に、ポリアクリル酸ナトリウム
（PAS）、クエン酸ナトリウム（SC）、炭酸ナトリ
ウム（Na2CO3）を種々配合して得られたアルミ
ナセメント組成物20重量部とマグネシア骨剤80重
量部を混合して得られたキヤスタブル耐火物につ
いて、同様な物性を測定した。添加剤の配合割合
とその結果を表５に示す。
とマグネシア35重量部（マグネシアの構成比につ
いては表５参照）からなるアルミナセメント組成
物100重量部に、ポリアクリル酸ナトリウム
（PAS）、クエン酸ナトリウム（SC）、炭酸ナトリ
ウム（Na2CO3）を種々配合して得られたアルミ
ナセメント組成物20重量部とマグネシア骨剤80重
量部を混合して得られたキヤスタブル耐火物につ
いて、同様な物性を測定した。添加剤の配合割合
とその結果を表５に示す。
【表】
表４に示した通り、本発明のセメント組成物
は、比較例に比べて、高温強度、耐スポーリング
性、作業性はいずれも著しく優れていることがわ
かる。さらに、表５に示したように、ポリアクリ
ル酸等やヒドロオキシカルボン酸等の添加量が本
発明で限定した範囲よりも少ないと（比較例13、
15及び17）瞬結性となり高温強度、耐スポーリン
グ性も低下する。また、添加量が多くなると（比
較例14、16及び18）硬化時間が長くなり実用性に
欠け高温強度、耐スポーリング性も低下する。 なお、成分の測定と物性の測定は次の方法によ
つた。 １ 成分の測定：JIS Ｒ 2522に準ずる。 ２ 物性の測定 (1) フロー値の測定：耐火セメントを耐火性骨
材を配合し、JIS Ｒ 2553の方法にて水を加
え３分間混練しこの混合物をフローコーンに
充填し表面をならした後、フローコーンを垂
直方向に抜き取り15秒間に15回落下運動を与
えキヤスタブルの広がつた径の長さ（mm）を
最大と認められる方向とこれに垂直な方向に
ついて計り長さの平均値を整数としてフロー
値とした。 (2) 1000℃焼成強度；４×４×16cmの供試体を
1000℃で焼成した後の強度をJIS Ｒ 2553に
準じて測定。 (3) 耐スポーリング性；JIS Ｒ 2553の方法に
て得られた４×４×16cmの供試体を110℃で
10時間、さらに400℃で10時間乾燥後、1000
℃で２時間焼成し室温まで空気で急冷して熱
スポーリングを与え圧縮強度を測定。 (4) その他の物性；JIS Ｒ 2553に準ずる。
は、比較例に比べて、高温強度、耐スポーリング
性、作業性はいずれも著しく優れていることがわ
かる。さらに、表５に示したように、ポリアクリ
ル酸等やヒドロオキシカルボン酸等の添加量が本
発明で限定した範囲よりも少ないと（比較例13、
15及び17）瞬結性となり高温強度、耐スポーリン
グ性も低下する。また、添加量が多くなると（比
較例14、16及び18）硬化時間が長くなり実用性に
欠け高温強度、耐スポーリング性も低下する。 なお、成分の測定と物性の測定は次の方法によ
つた。 １ 成分の測定：JIS Ｒ 2522に準ずる。 ２ 物性の測定 (1) フロー値の測定：耐火セメントを耐火性骨
材を配合し、JIS Ｒ 2553の方法にて水を加
え３分間混練しこの混合物をフローコーンに
充填し表面をならした後、フローコーンを垂
直方向に抜き取り15秒間に15回落下運動を与
えキヤスタブルの広がつた径の長さ（mm）を
最大と認められる方向とこれに垂直な方向に
ついて計り長さの平均値を整数としてフロー
値とした。 (2) 1000℃焼成強度；４×４×16cmの供試体を
1000℃で焼成した後の強度をJIS Ｒ 2553に
準じて測定。 (3) 耐スポーリング性；JIS Ｒ 2553の方法に
て得られた４×４×16cmの供試体を110℃で
10時間、さらに400℃で10時間乾燥後、1000
℃で２時間焼成し室温まで空気で急冷して熱
スポーリングを与え圧縮強度を測定。 (4) その他の物性；JIS Ｒ 2553に準ずる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともAl2O3分を45重量％含有して成る
アルミナセメント50〜80重量部とマグネシア20〜
50重量部を含有したものから成つており、前記マ
グネシアは、1100℃以下の温度で焼成して得られ
たマグネシア成分25〜75重量％と1800℃以上の温
度で焼成して得られたマグネシア成分75〜25重量
％の割合で構成してなることを特徴とする塩基性
耐火セメント組成物。 ２ 少なくともAl2O3分を45重量％含有して成る
アルミナセメント50〜80重量部とマグネシア20〜
50重量部とから成る組成物100重量部に対し、水
溶性のポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸及び
それらの酸の塩類から選ばれた少なくとも一種を
0.1〜３重量部及び／又はヒドロオキシカルボン
酸及びその塩並びに炭酸及び無機炭酸塩から選ば
れる少くとも一種を0.1〜２重量部を含有したも
のから成つており、前記マグネシアは、1100℃以
下の温度で焼成して得られたマグネシア成分25〜
75重量％と1800℃以上の温度で焼成して得られた
マグネシア成分75〜25重量％の割合で構成してな
ることを特徴とする塩基性耐火セメント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264684A JPS60166273A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 塩基性耐火セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2264684A JPS60166273A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 塩基性耐火セメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166273A JPS60166273A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH0469114B2 true JPH0469114B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=12088609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2264684A Granted JPS60166273A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 塩基性耐火セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166273A (ja) |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP2264684A patent/JPS60166273A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166273A (ja) | 1985-08-29 |
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