JPH0747502B2 - γ型珪酸二石灰の炭酸化養生法 - Google Patents
γ型珪酸二石灰の炭酸化養生法Info
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- JPH0747502B2 JPH0747502B2 JP61085270A JP8527086A JPH0747502B2 JP H0747502 B2 JPH0747502 B2 JP H0747502B2 JP 61085270 A JP61085270 A JP 61085270A JP 8527086 A JP8527086 A JP 8527086A JP H0747502 B2 JPH0747502 B2 JP H0747502B2
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- 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
- C04B28/025—Belite cements
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、建築用あるいは土木用資材として有用な低
アルカリ濃度のコンクリートの製造に関し、さらに詳し
くいえばγ型珪酸二石灰の炭酸化養生法に関する。
アルカリ濃度のコンクリートの製造に関し、さらに詳し
くいえばγ型珪酸二石灰の炭酸化養生法に関する。
（従来の技術） 従来から多量に使用されているコンクリート製品は、ポ
ルトランドセメントまたは混合セメントの水和物である
ため安価ではあるが、硬化体中のアルカリ濃度が著しく
高くなり、このためガラス補強繊維を使用した場合、こ
のガラス繊維が耐用中劣化することは避けられず、コン
クリートの強度が著しく低下するという欠点を有してい
た。また、通常のコンクリートの場合では、強度発現の
ための養生に通常７日以上も必要とし、またヤードも広
くとらなければならなかった。更に、従来の上記硬化体
中にはCa(OH)2、ナトリウム塩、カリウム塩などの水溶
性塩が含有されているため、硬化体が湿潤と乾燥を繰返
すと硬化体表面に白華を生成していた。
ルトランドセメントまたは混合セメントの水和物である
ため安価ではあるが、硬化体中のアルカリ濃度が著しく
高くなり、このためガラス補強繊維を使用した場合、こ
のガラス繊維が耐用中劣化することは避けられず、コン
クリートの強度が著しく低下するという欠点を有してい
た。また、通常のコンクリートの場合では、強度発現の
ための養生に通常７日以上も必要とし、またヤードも広
くとらなければならなかった。更に、従来の上記硬化体
中にはCa(OH)2、ナトリウム塩、カリウム塩などの水溶
性塩が含有されているため、硬化体が湿潤と乾燥を繰返
すと硬化体表面に白華を生成していた。
γ型珪酸二石灰は、γ−2CaO・SiO2の化学式で示される
鉱物であり、水の存在下で炭酸化させると次式に従って
反応し硬化する。
鉱物であり、水の存在下で炭酸化させると次式に従って
反応し硬化する。
γ−2CaO・SiO2＋2CO2＋2H2O→2CaCO3＋SiO2＋2H2O …
（１） このγ−2CaO・SiO2（以下、γ−C2Sという）硬化体
は、アルカリ濃度が従来のセメントコンクリートよりも
低いため上記のような欠点がなく以前から工業材料とし
て注目されていたが、その大量生産技術がこれまでは確
立されていなかったので、その利用方法についての応用
研究もほとんどなされていなかった。
（１） このγ−2CaO・SiO2（以下、γ−C2Sという）硬化体
は、アルカリ濃度が従来のセメントコンクリートよりも
低いため上記のような欠点がなく以前から工業材料とし
て注目されていたが、その大量生産技術がこれまでは確
立されていなかったので、その利用方法についての応用
研究もほとんどなされていなかった。
ところが本出願人は、先にγ−C2S粉末を低廉な原料か
らロータリーキルンで大量にかつ安価に製造する技術を
確立し、これを特願昭60-153154号（特開昭62-17013
号）として提案した。そこで今後は、この種の方法によ
って大量に生産されることが可能となったγ−C2Sを使
用した利用技術の開発が期待されるところである。
らロータリーキルンで大量にかつ安価に製造する技術を
確立し、これを特願昭60-153154号（特開昭62-17013
号）として提案した。そこで今後は、この種の方法によ
って大量に生産されることが可能となったγ−C2Sを使
用した利用技術の開発が期待されるところである。
（発明が解決しようとする問題点） この発明は、γ型珪酸二石灰を炭酸化して硬化体を製造
するにあたって、成形体の成形が流しこみで出来て、し
かも炭酸化が円滑に進行して高強度の硬化体が短時間の
養生で得られるようにすることを目的とするものであ
る。
するにあたって、成形体の成形が流しこみで出来て、し
かも炭酸化が円滑に進行して高強度の硬化体が短時間の
養生で得られるようにすることを目的とするものであ
る。
（問題点を解決するための手段） この発明は、少なくともγ型珪酸二石灰粉末と砂とから
なる混合物を水溶液で混練して成形し、その後この成形
体のγ型珪酸二石灰を炭酸化させて硬化体を製造するに
あたり、水溶液としてアセトン、メタノール、エタノー
ルあるいはイソプロパノールの中の１種または２種以上
の混合物の30〜80％水溶液を用いることを特徴とするγ
型珪酸二石灰の炭酸化養生法である。またその実施の態
様を示せば、その他の混合物に繊維を含むこと、ならび
に成形体がその水分量を調整したものであるγ型珪酸二
石灰の炭酸化養生法である。以下にこの発明をさらに説
明する。
なる混合物を水溶液で混練して成形し、その後この成形
体のγ型珪酸二石灰を炭酸化させて硬化体を製造するに
あたり、水溶液としてアセトン、メタノール、エタノー
ルあるいはイソプロパノールの中の１種または２種以上
の混合物の30〜80％水溶液を用いることを特徴とするγ
型珪酸二石灰の炭酸化養生法である。またその実施の態
様を示せば、その他の混合物に繊維を含むこと、ならび
に成形体がその水分量を調整したものであるγ型珪酸二
石灰の炭酸化養生法である。以下にこの発明をさらに説
明する。
γ−C2Sは次式の反応に従ってCO2と反応し硬化する。こ
の際、水は触媒として作用し、炭酸化反応を円滑に進行
させるためには水を存在させなければならない。
の際、水は触媒として作用し、炭酸化反応を円滑に進行
させるためには水を存在させなければならない。
CO2＋H2O→H2CO3 …（２） 2CaO・SiO2＋2H2CO3 →2CaCO3＋SiO2＋2H2O …（３） 本発明者はγ−C2Sの炭酸化反応について各種の実験を
していった結果、ここに存在する水の量が多すぎても或
は少なすぎても（３）式の炭酸化の反応が円滑に進行せ
ず、高強度の硬化体の得られないことをつきとめた。そ
して更に実験をしていったところ、それは炭酸化させる
前の成形体の水分量が次式で示す水分飽和度で0.25〜0.
95のとき、好ましくくは0.4〜0.6のとき（３）式に示す
炭酸化反応が円滑に進行し短時間で高強度を発現するこ
とを見出した。
していった結果、ここに存在する水の量が多すぎても或
は少なすぎても（３）式の炭酸化の反応が円滑に進行せ
ず、高強度の硬化体の得られないことをつきとめた。そ
して更に実験をしていったところ、それは炭酸化させる
前の成形体の水分量が次式で示す水分飽和度で0.25〜0.
95のとき、好ましくくは0.4〜0.6のとき（３）式に示す
炭酸化反応が円滑に進行し短時間で高強度を発現するこ
とを見出した。
γ−C2S粉末と通常の砂及び水を混合して、その成形体
の水分飽和度が0.4〜0.6のものは、材料の粒度分布によ
っても異なるが通常５〜10重量％の水を添加したときに
得られる。しかし、水の添加量が５〜10重量％といった
少量では混練物に流動性がほとんどなく、従って通常の
流し込みでは成形できず圧縮成形しなければ製品とする
ことができない。
の水分飽和度が0.4〜0.6のものは、材料の粒度分布によ
っても異なるが通常５〜10重量％の水を添加したときに
得られる。しかし、水の添加量が５〜10重量％といった
少量では混練物に流動性がほとんどなく、従って通常の
流し込みでは成形できず圧縮成形しなければ製品とする
ことができない。
一方、ち密で且つ表面が平滑な成形体を得るには混練水
を過剰に添加して混練物の流動性を増し流し込み成形と
することが好ましい。しかしこうした場合は、この成形
体はその後、水分飽和度が前記の通り0.4〜0.6となるよ
うに熱風乾燥或は真空乾燥などで調整され、それから炭
酸化反応に供する必要があるが、その水分調整には当然
に長時間を要し、かつ均一な水分調整は困難であり、硬
化体組織が著しく不均一となりやすい。この為に、この
発明では混練水として従来の水に代えて低沸点物質であ
るアセトン、メタノール、エタノールあるいはイソプロ
パノールまたはこれらの混合物と水との混合液を使用す
るものである。γ型珪酸二石灰粉末と砂及び／又は混合
材の混練水に上記のアセトン、メタノール、エタノール
あるいはイソプロパノールまたはこれらの混合物の水溶
液を用いて混練成形すると、成形体中のアセトン等の低
沸点物質が最初に蒸発し、これによって成形体中の水分
飽和を短時間内に0.25〜0.95とすることが容易に出来
る。本発明で使用するアセトン、メタノル、エタノー
ル、イソプロパノールまたはこれらの混合物の水溶液濃
度は30〜80重量％のものが好ましい。30％未満では効果
が少なく、80％を超えると炭酸化養生後の強度が小さく
なって好ましくないからである。本発明によるときは、
γ−C2S粉末および砂と水溶液等との混練は常法ミキサ
ーで行なうが、成形は型枠に流し込みで行ない、その後
に水分調整をする。この水分調整は、CO2含有の熱風中
で水分調整と炭酸化養生を同時におこなってもよい。あ
るいは型枠の上部あるいは下部からから減圧吸引して過
剰の水分を除去して水分調整をし、それから炭酸ガスを
吸込んで炭酸化養生を行なってもよい。吸引によって得
られた溶液は、これを再度混練水として使用することが
出来る。
を過剰に添加して混練物の流動性を増し流し込み成形と
することが好ましい。しかしこうした場合は、この成形
体はその後、水分飽和度が前記の通り0.4〜0.6となるよ
うに熱風乾燥或は真空乾燥などで調整され、それから炭
酸化反応に供する必要があるが、その水分調整には当然
に長時間を要し、かつ均一な水分調整は困難であり、硬
化体組織が著しく不均一となりやすい。この為に、この
発明では混練水として従来の水に代えて低沸点物質であ
るアセトン、メタノール、エタノールあるいはイソプロ
パノールまたはこれらの混合物と水との混合液を使用す
るものである。γ型珪酸二石灰粉末と砂及び／又は混合
材の混練水に上記のアセトン、メタノール、エタノール
あるいはイソプロパノールまたはこれらの混合物の水溶
液を用いて混練成形すると、成形体中のアセトン等の低
沸点物質が最初に蒸発し、これによって成形体中の水分
飽和を短時間内に0.25〜0.95とすることが容易に出来
る。本発明で使用するアセトン、メタノル、エタノー
ル、イソプロパノールまたはこれらの混合物の水溶液濃
度は30〜80重量％のものが好ましい。30％未満では効果
が少なく、80％を超えると炭酸化養生後の強度が小さく
なって好ましくないからである。本発明によるときは、
γ−C2S粉末および砂と水溶液等との混練は常法ミキサ
ーで行なうが、成形は型枠に流し込みで行ない、その後
に水分調整をする。この水分調整は、CO2含有の熱風中
で水分調整と炭酸化養生を同時におこなってもよい。あ
るいは型枠の上部あるいは下部からから減圧吸引して過
剰の水分を除去して水分調整をし、それから炭酸ガスを
吸込んで炭酸化養生を行なってもよい。吸引によって得
られた溶液は、これを再度混練水として使用することが
出来る。
本発明で使用する砂等の混合剤は従来から使用されてい
るものを用いることが出来るし、また繊維補強製品を製
造する場合は従来から使用されているガラス繊維、カー
ボン繊維、合成無機繊維、有機質繊維等を使用すること
が出来る。さらに、成形法としてはプレミックス法、ス
プレーサクション法、ダイレクススプレー法といったも
のがいづれも採用することが出来る。以下に実施例をあ
げてさらに説明する。
るものを用いることが出来るし、また繊維補強製品を製
造する場合は従来から使用されているガラス繊維、カー
ボン繊維、合成無機繊維、有機質繊維等を使用すること
が出来る。さらに、成形法としてはプレミックス法、ス
プレーサクション法、ダイレクススプレー法といったも
のがいづれも採用することが出来る。以下に実施例をあ
げてさらに説明する。
実施例１ 第１表に示すγ−C2S粉末100grと豊浦標準砂100grの混
合物に50重量％のアセトン、メタノール、エタノール、
イソププロパノール及びアセトンとエタノール（１対１
重量比）の混合物の水溶液を80ml添加し混練してスラリ
ーとした。その後これを吸引装置のついた型わくに流し
込み減圧吸引して10cm×10cm×10cmの平板に成形した。
この成形体をその後50℃の密閉型乾燥機中に入れ、濃度
99％以上の炭酸ガスを流しながら種々の時間養生した。
合物に50重量％のアセトン、メタノール、エタノール、
イソププロパノール及びアセトンとエタノール（１対１
重量比）の混合物の水溶液を80ml添加し混練してスラリ
ーとした。その後これを吸引装置のついた型わくに流し
込み減圧吸引して10cm×10cm×10cmの平板に成形した。
この成形体をその後50℃の密閉型乾燥機中に入れ、濃度
99％以上の炭酸ガスを流しながら種々の時間養生した。
別に、同様にして成形した成形体を110℃で窒素ガス雰
囲気下で乾燥し、成形直後成形体の乾燥ロスを測定し第
２表の結果を得た。乾燥ロスは次式で求めた。
囲気下で乾燥し、成形直後成形体の乾燥ロスを測定し第
２表の結果を得た。乾燥ロスは次式で求めた。
なお、比較例は混練水の80ml全部を水として使用したも
のである。
のである。
第２表から明かなように、アセトン、メタノール、エタ
ノールあるいはイソプロパノール又はこれらの混合物の
水溶液で混練，成形した成形体の乾燥ロスは、水のみで
混練したときと比較して著しく減少していることがわか
る。これは減圧吸引の時にこれらの有機溶媒が一部蒸発
したために、これが一種の濾過剤として作用したためと
考える。この製品は内部がち密でかつ表面も平滑であっ
た。
ノールあるいはイソプロパノール又はこれらの混合物の
水溶液で混練，成形した成形体の乾燥ロスは、水のみで
混練したときと比較して著しく減少していることがわか
る。これは減圧吸引の時にこれらの有機溶媒が一部蒸発
したために、これが一種の濾過剤として作用したためと
考える。この製品は内部がち密でかつ表面も平滑であっ
た。
また、炭酸ガス養生後のサンプルについて4cm×9cm×1c
mの供試体を作成し、これについて３点曲げ強さ（スパ
ン7cm）を測定し、第３表の結果を得た。
mの供試体を作成し、これについて３点曲げ強さ（スパ
ン7cm）を測定し、第３表の結果を得た。
第３表の結果から、本発明の方法で炭酸化養生すると非
常に短時間に高強度の硬化体の得られることがわかる。
常に短時間に高強度の硬化体の得られることがわかる。
アセトン及びエタノールの種々の濃度の水溶液を調整
し、前記と同じγ−C2S粉末と豊浦標準砂の混合物に80m
l添加混練して上記と同様にして成形し、その後２時間
炭酸ガス養生して３点曲げ強さを測定した。結果を添附
の図に示した。同図から明らかなように、本発明で使用
するアセトン、エタノールと水との混合液の濃度は30〜
80重量％の範囲が好ましい。この範囲を外れるときは、
炭酸化養生後の強度が小さくなり好ましくない。本発明
者は、その他のメタノール、イソプロパノールについ
て、及びメタノール、エタノール、イソプロパノールの
１種または２種以上の混合物の場合も実施して、これが
30〜80重量％のとき好ましいことを確認している。
し、前記と同じγ−C2S粉末と豊浦標準砂の混合物に80m
l添加混練して上記と同様にして成形し、その後２時間
炭酸ガス養生して３点曲げ強さを測定した。結果を添附
の図に示した。同図から明らかなように、本発明で使用
するアセトン、エタノールと水との混合液の濃度は30〜
80重量％の範囲が好ましい。この範囲を外れるときは、
炭酸化養生後の強度が小さくなり好ましくない。本発明
者は、その他のメタノール、イソプロパノールについ
て、及びメタノール、エタノール、イソプロパノールの
１種または２種以上の混合物の場合も実施して、これが
30〜80重量％のとき好ましいことを確認している。
さらに前記の曲げ強さの測定に供したもので、その中の
特に２時間炭酸ガス養生し、かつ本発明方法によって得
られたサンプル（NO.2〜６）を粒径1mm以下に粉砕し
た。この中の50gを蒸溜水70ml中にいれかき混ぜて24時
間後の上澄み液のpH値を測定した。いづれもpH値は10.5
以下であった。
特に２時間炭酸ガス養生し、かつ本発明方法によって得
られたサンプル（NO.2〜６）を粒径1mm以下に粉砕し
た。この中の50gを蒸溜水70ml中にいれかき混ぜて24時
間後の上澄み液のpH値を測定した。いづれもpH値は10.5
以下であった。
実施例２ 実施例１で使用したγ−C2S粉末１重量部と2mm以下の川
砂１重量部の混合物に、エタノールとアセトンの混合物
（重量比,1対１）の60重量％水溶液0.8重量部を添加、
混練してモルタルを調整した。このモルタルとともに、
別に用意した耐アルカリガラス繊維のロービングを、25
mmのチヨップドストランドに切断しながらスプレー法に
より型わく上に吹付けた。その後吸引して15mmの厚さに
成形した。引続きその成形体を密閉した50℃の乾燥機中
に入れ炭酸ガスを流しながら２時間養生した。その後、
これより4cm×9cm×1.5cmの供試体を作成して３点曲げ
強さ（スパン7cm）を測定したところ、217kg/cm3であっ
た。なお、この場合ガラス繊維の混入量は５重量％であ
った。
砂１重量部の混合物に、エタノールとアセトンの混合物
（重量比,1対１）の60重量％水溶液0.8重量部を添加、
混練してモルタルを調整した。このモルタルとともに、
別に用意した耐アルカリガラス繊維のロービングを、25
mmのチヨップドストランドに切断しながらスプレー法に
より型わく上に吹付けた。その後吸引して15mmの厚さに
成形した。引続きその成形体を密閉した50℃の乾燥機中
に入れ炭酸ガスを流しながら２時間養生した。その後、
これより4cm×9cm×1.5cmの供試体を作成して３点曲げ
強さ（スパン7cm）を測定したところ、217kg/cm3であっ
た。なお、この場合ガラス繊維の混入量は５重量％であ
った。
（発明の効果） 以上の通り、本発明によると短時間の養生で高強度で、
かつアルカリ分の著しく低い製品が流し込み成形で容易
に製造することが出来るものである。従って、本発明に
よるときは型枠の回転率も上がって生産性を向上させる
ことが出来る。
かつアルカリ分の著しく低い製品が流し込み成形で容易
に製造することが出来るものである。従って、本発明に
よるときは型枠の回転率も上がって生産性を向上させる
ことが出来る。
図はアセトン及びエタノールの濃度と硬化体の曲げ強さ
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:06 Ｚ 24:00） (Ｃ０４Ｂ 28/18 14:06 Ｚ 24:02） (Ｃ０４Ｂ 28/18 14:06 Ｚ 24:02 14:44） Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】少なくともγ型珪酸二石灰粉末と砂とから
なる混合物を水溶液で混練して成形し、その後この成形
体のγ型珪酸二石灰を炭酸化させて硬化体を製造するに
あたり、水溶液としてアセトン、メタノール、エタノー
ルあるいはイソプロパノールの中の１種または２種以上
の混合物の30〜80％水溶液を用いることを特徴とするγ
型珪酸二石灰の炭酸化養生法。 - 【請求項２】混合物に繊維を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のγ型珪酸二石灰の炭酸化養生
法。 - 【請求項３】成形体がその水分量を調整したものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のγ型珪酸
二石灰の炭酸化養生法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61085270A JPH0747502B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | γ型珪酸二石灰の炭酸化養生法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61085270A JPH0747502B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | γ型珪酸二石灰の炭酸化養生法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62241856A JPS62241856A (ja) | 1987-10-22 |
| JPH0747502B2 true JPH0747502B2 (ja) | 1995-05-24 |
Family
ID=13853877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61085270A Expired - Lifetime JPH0747502B2 (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | γ型珪酸二石灰の炭酸化養生法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0747502B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4634060B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2011-02-16 | 電気化学工業株式会社 | 土壌の処理方法 |
| JPWO2024181324A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP61085270A patent/JPH0747502B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62241856A (ja) | 1987-10-22 |
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