JPH0781996A - 硬化性無機質組成物 - Google Patents
硬化性無機質組成物Info
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- JPH0781996A JPH0781996A JP5188106A JP18810693A JPH0781996A JP H0781996 A JPH0781996 A JP H0781996A JP 5188106 A JP5188106 A JP 5188106A JP 18810693 A JP18810693 A JP 18810693A JP H0781996 A JPH0781996 A JP H0781996A
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- 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
- C04B28/08—Slag cements
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/26—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from raw materials containing flue dust, i.e. fly ash
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- 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
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】不燃性、強度、耐久性に優れ、且つ、外観に優
れた無機質硬化体を生産性よく製造する原料として好適
に使用できる硬化性無機質組成物を提供する。 【構成】４００〜１０００℃で焼成した粒径１０μｍ以
下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュと、
アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液からなる。
れた無機質硬化体を生産性よく製造する原料として好適
に使用できる硬化性無機質組成物を提供する。 【構成】４００〜１０００℃で焼成した粒径１０μｍ以
下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッシュと、
アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩
水溶液からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、住宅やビルディング等
の内外壁、床材、瓦等の建築用部材として有用な、不燃
性、強度及び耐久性に優れ、且つ、外観に優れた無機質
硬化体を成形する原料として好適に使用される、硬化性
無機質組成物に関するものである。
の内外壁、床材、瓦等の建築用部材として有用な、不燃
性、強度及び耐久性に優れ、且つ、外観に優れた無機質
硬化体を成形する原料として好適に使用される、硬化性
無機質組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所から排出されたフライアッシ
ュはセメントの充填材として利用する試みがなされてい
る。しかし、近年の窒素、硫黄酸化物発生防止を目的と
した公害規制の強化により、フライアッシュを低温焼成
させるため、未燃カーボンが相当量残存する等、フライ
アッシュの特性が低下する原因となっていた。即ち、こ
のようなフライアッシュを用いたフライアッシュセメン
トは、セメントが黒化し、又、コンクリートの強度が低
下するために、そのままの状態では利用することができ
ないという問題点がある。
ュはセメントの充填材として利用する試みがなされてい
る。しかし、近年の窒素、硫黄酸化物発生防止を目的と
した公害規制の強化により、フライアッシュを低温焼成
させるため、未燃カーボンが相当量残存する等、フライ
アッシュの特性が低下する原因となっていた。即ち、こ
のようなフライアッシュを用いたフライアッシュセメン
トは、セメントが黒化し、又、コンクリートの強度が低
下するために、そのままの状態では利用することができ
ないという問題点がある。
【０００３】又、その他のフライアッシュの利用方法と
して、アルカリの存在下で熱により硬化する硬化性無機
質組成物について幾つかの提案がされている。例えば、
特開平４─５９６４８号公報に記載の如く、アルカリ金
属珪酸塩水溶液とメタカオリン、コランダムあるいはム
ライトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシ
ュ等の無機固体成分、及び、充填材や有機ベントナイト
等の混和材を混入することにより建築資材に有用な無機
質硬化体を製造することが提案され、又、特開平４─６
１３８号公報に記載されているように、フライアッシュ
をアルカリ金属珪酸塩水溶液と混合し加熱硬化させるこ
とにより無機質硬化体とすることが提案されている。
して、アルカリの存在下で熱により硬化する硬化性無機
質組成物について幾つかの提案がされている。例えば、
特開平４─５９６４８号公報に記載の如く、アルカリ金
属珪酸塩水溶液とメタカオリン、コランダムあるいはム
ライトの製造時に発生する集塵装置の灰、フライアッシ
ュ等の無機固体成分、及び、充填材や有機ベントナイト
等の混和材を混入することにより建築資材に有用な無機
質硬化体を製造することが提案され、又、特開平４─６
１３８号公報に記載されているように、フライアッシュ
をアルカリ金属珪酸塩水溶液と混合し加熱硬化させるこ
とにより無機質硬化体とすることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の硬化
性無機質組成物を硬化させて無機質硬化体を成形した場
合、成形過程における反応は、フライアッシュ等と金属
珪酸塩水溶液を主とする脱水縮合反応であるために体積
収縮が生じる。このため、得られた無機質硬化体にクラ
ックが発生し易く強度が低く、又、クラックが発生しな
い場合でも無機質硬化体内に残存応力があるため、耐熱
水性等が低く、耐久性が劣るという問題点がある。
性無機質組成物を硬化させて無機質硬化体を成形した場
合、成形過程における反応は、フライアッシュ等と金属
珪酸塩水溶液を主とする脱水縮合反応であるために体積
収縮が生じる。このため、得られた無機質硬化体にクラ
ックが発生し易く強度が低く、又、クラックが発生しな
い場合でも無機質硬化体内に残存応力があるため、耐熱
水性等が低く、耐久性が劣るという問題点がある。
【０００５】本発明は、上記の如き従来の問題点を解消
し、不燃性、強度及び耐久性に優れ、且つ、外観に優れ
た無機質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物
を提供することを目的としてなされたものである。
し、不燃性、強度及び耐久性に優れ、且つ、外観に優れ
た無機質硬化体を得ることができる硬化性無機質組成物
を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に使用される焼成
フライアッシュとは、４００〜１０００℃で焼成された
粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有する焼成
フライアッシュである。
フライアッシュとは、４００〜１０００℃で焼成された
粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有する焼成
フライアッシュである。
【０００７】上記フライアッシュとは、石炭火力発電所
のボイラーから排出される石炭灰のうち集塵機で捕集し
た微細な灰からなり、ＪＩＳ Ａ ６２０１に合格する
ものをいい、化学的組成として、ＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3
を主成分として含有し、Ｆｅ 2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ等
を副成分として含有する結晶質物質と非晶質物質の混合
物であり、その粒度分布は、粒径数〜数百μｍの広い分
布を有している。
のボイラーから排出される石炭灰のうち集塵機で捕集し
た微細な灰からなり、ＪＩＳ Ａ ６２０１に合格する
ものをいい、化学的組成として、ＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3
を主成分として含有し、Ｆｅ 2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ等
を副成分として含有する結晶質物質と非晶質物質の混合
物であり、その粒度分布は、粒径数〜数百μｍの広い分
布を有している。
【０００８】本発明においては、４００〜１０００℃で
焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含
有する焼成フライアッシュを用いる必要がある。焼成温
度が４００℃に満たないと、フライアッシュ中の未燃カ
ーボンを除去することができず、得られた無機質硬化体
の色が黒くて外観が悪くなり、逆に、１０００℃を越え
ると、フライアッシュの結晶化が進行し、アルカリ金属
水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液との反
応性が低下するため、得られる無機質硬化体の機械的強
度が低下してしまう。又、粒径が１０μｍ以下の粉体を
８０重量％以上含有しない焼成フライアッシュを用る
と、アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪
酸塩水溶液との反応性が低下するため、得られる無機質
硬化体の機械的強度が低下してしまう。
焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含
有する焼成フライアッシュを用いる必要がある。焼成温
度が４００℃に満たないと、フライアッシュ中の未燃カ
ーボンを除去することができず、得られた無機質硬化体
の色が黒くて外観が悪くなり、逆に、１０００℃を越え
ると、フライアッシュの結晶化が進行し、アルカリ金属
水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液との反
応性が低下するため、得られる無機質硬化体の機械的強
度が低下してしまう。又、粒径が１０μｍ以下の粉体を
８０重量％以上含有しない焼成フライアッシュを用る
と、アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪
酸塩水溶液との反応性が低下するため、得られる無機質
硬化体の機械的強度が低下してしまう。
【０００９】更に、本発明において使用される焼成フラ
イアッシュの化学成分は、ＳｉＯ2４０〜８０重量％、
Ａｌ2 Ｏ3 １０〜４０重量％のものが好適である。
イアッシュの化学成分は、ＳｉＯ2４０〜８０重量％、
Ａｌ2 Ｏ3 １０〜４０重量％のものが好適である。
【００１０】本発明においては、４００〜１０００℃で
焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含
有する焼成フライアッシュを得る方法としては、粒径１
０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッ
シュを用いて、これを４００〜１０００℃で焼成する方
法等が採用される。
焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含
有する焼成フライアッシュを得る方法としては、粒径１
０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有するフライアッ
シュを用いて、これを４００〜１０００℃で焼成する方
法等が採用される。
【００１１】粒径１０μｍ以下のフライアッシュを作製
する方法としては、例えば、湿式沈降分級、風力分級、
比重による分離等通常行われている分級技術や、ジェッ
ト粉砕機、ボール媒体ミル、ロール転動型粉砕機等の微
粉砕機による粉砕技術を使用することが可能である。
する方法としては、例えば、湿式沈降分級、風力分級、
比重による分離等通常行われている分級技術や、ジェッ
ト粉砕機、ボール媒体ミル、ロール転動型粉砕機等の微
粉砕機による粉砕技術を使用することが可能である。
【００１２】更に、風力、ふるい、動力等を利用する乾
式分級機が粉砕機内に備わった内部分級方式の粉砕分級
システムもしくは上記粉砕機と分級機を連続化した閉回
路粉砕方式の粉砕分級システムを使用することにより粉
砕処理効率が向上するため有効である。中でもジェット
粉砕機と風力粉砕機が組み合わさった粉砕分級システム
が、処理効率、処理量的に好ましい。
式分級機が粉砕機内に備わった内部分級方式の粉砕分級
システムもしくは上記粉砕機と分級機を連続化した閉回
路粉砕方式の粉砕分級システムを使用することにより粉
砕処理効率が向上するため有効である。中でもジェット
粉砕機と風力粉砕機が組み合わさった粉砕分級システム
が、処理効率、処理量的に好ましい。
【００１３】本発明において、アルカリ金属水酸化物水
溶液としては、一般式ＭＯＨ（ＭはＬｉ，Ｋ，Ｎａ又は
これらの混合物を示す）で表されるものが使用でき、そ
の濃度は１％以上であるのが好ましく、１０〜５０％の
範囲が更に好ましい。
溶液としては、一般式ＭＯＨ（ＭはＬｉ，Ｋ，Ｎａ又は
これらの混合物を示す）で表されるものが使用でき、そ
の濃度は１％以上であるのが好ましく、１０〜５０％の
範囲が更に好ましい。
【００１４】本発明において、アルカリ金属珪酸塩水溶
液としては、一般式Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （ＭはＬｉ，
Ｋ，Ｎａ又はこれらの混合物を示し、ｎは８以下を示
す）で表されるものが使用できる。その水溶液濃度は１
〜７０％の範囲が好ましい。ｎが８を超えた場合、アル
カリ金属珪酸塩水溶液がゲル化をおこし易く粘度が急激
に上昇するため、粉体との混合が困難になる。
液としては、一般式Ｍ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 （ＭはＬｉ，
Ｋ，Ｎａ又はこれらの混合物を示し、ｎは８以下を示
す）で表されるものが使用できる。その水溶液濃度は１
〜７０％の範囲が好ましい。ｎが８を超えた場合、アル
カリ金属珪酸塩水溶液がゲル化をおこし易く粘度が急激
に上昇するため、粉体との混合が困難になる。
【００１５】本発明において、アルカリ金属水酸化物水
溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量は、焼
成フライアッシュ１００重量部に対して、１０〜３００
重量部であるのが好ましく、４０〜２５０重量部である
のが更に好ましい。添加量が１０重量部未満では、粉体
と混練するのが難しくなり、逆に、３００重量部を超え
ると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下する傾
向がある。
溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液の添加量は、焼
成フライアッシュ１００重量部に対して、１０〜３００
重量部であるのが好ましく、４０〜２５０重量部である
のが更に好ましい。添加量が１０重量部未満では、粉体
と混練するのが難しくなり、逆に、３００重量部を超え
ると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低下する傾
向がある。
【００１６】本発明においては、必要に応じて、無機質
充填材が添加されてもよい。無機質充填材としては、例
えば、珪砂、フライアッシュ、アルミナ、タルク、マイ
カ、岩石粉末、玄武岩、長石、粘土、ボーキサイト、繊
維材料、各種鉱物等が挙げられる。これらの無機質充填
材は単独で使用されてもよいし、又、併用されてもよ
い。充填材の添加量としては、焼成フライアッシュ１０
０重量部に対して、７００重量部以下が好ましく、１０
０〜５００重量部が更に好ましい。添加量が７００重量
部を越えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低
下してしまう傾向がある。
充填材が添加されてもよい。無機質充填材としては、例
えば、珪砂、フライアッシュ、アルミナ、タルク、マイ
カ、岩石粉末、玄武岩、長石、粘土、ボーキサイト、繊
維材料、各種鉱物等が挙げられる。これらの無機質充填
材は単独で使用されてもよいし、又、併用されてもよ
い。充填材の添加量としては、焼成フライアッシュ１０
０重量部に対して、７００重量部以下が好ましく、１０
０〜５００重量部が更に好ましい。添加量が７００重量
部を越えると、得られる無機質硬化体の機械的強度が低
下してしまう傾向がある。
【００１７】本発明には、必要に応じて材料の軽量化を
目的として、有機質発泡体や無機質発泡体等の発泡体が
添加されてもよい。有機質発泡体としては、例えば、ポ
リ塩化ビニル、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリスチ
レン、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂の粒状
発泡体等が挙げられる。
目的として、有機質発泡体や無機質発泡体等の発泡体が
添加されてもよい。有機質発泡体としては、例えば、ポ
リ塩化ビニル、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリスチ
レン、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂の粒状
発泡体等が挙げられる。
【００１８】無機質発泡体としては、例えば、ガラスバ
ルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シ
リカバルーン、パーライト、ヒル石、粒状発泡シリカ等
の粒状発泡体等が挙げられる。これらの発泡体は単独で
使用されてもよいし、又、併用されてもよい。
ルーン、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、シ
リカバルーン、パーライト、ヒル石、粒状発泡シリカ等
の粒状発泡体等が挙げられる。これらの発泡体は単独で
使用されてもよいし、又、併用されてもよい。
【００１９】これらの発泡体の比重は、０．０１〜１が
好適であり、０．０３〜０．７が更に好ましい。比重が
０．０１未満の場合には、得られる無機質硬化体の機械
的強度が低下する傾向があり、逆に、１を超える場合に
は、得られる無機質硬化体の軽量化の効果が得られない
傾向がある。
好適であり、０．０３〜０．７が更に好ましい。比重が
０．０１未満の場合には、得られる無機質硬化体の機械
的強度が低下する傾向があり、逆に、１を超える場合に
は、得られる無機質硬化体の軽量化の効果が得られない
傾向がある。
【００２０】これらの発泡体の添加量は、焼成フライア
ッシュ１００重量部に対して、１０〜１００重量部が好
ましく、３０〜８０重量部が更に好ましい。添加量が１
０重量部に満たないと、得られる無機質硬化体の軽量化
の効果が得られず、逆に、１００重量部を超えると、得
られる無機質硬化体の機械的強度が低下する傾向があ
る。
ッシュ１００重量部に対して、１０〜１００重量部が好
ましく、３０〜８０重量部が更に好ましい。添加量が１
０重量部に満たないと、得られる無機質硬化体の軽量化
の効果が得られず、逆に、１００重量部を超えると、得
られる無機質硬化体の機械的強度が低下する傾向があ
る。
【００２１】発泡剤としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属粉末や、過酸
化水素、過酸化曹達、過酸化カリ、過ほう酸曹達等の過
酸化物等が挙げられる。このうち、コスト、安全性、入
手の容易さ、混合のし易さより、Ａｌの金属粉と、過酸
化水素が好適に使用される。
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｓｎ、Ｓｉ、フェロシリコン等の金属粉末や、過酸
化水素、過酸化曹達、過酸化カリ、過ほう酸曹達等の過
酸化物等が挙げられる。このうち、コスト、安全性、入
手の容易さ、混合のし易さより、Ａｌの金属粉と、過酸
化水素が好適に使用される。
【００２２】金属粉末からなる発泡剤としては、平均粒
径１〜２００μｍのものが好適に使用される。平均粒径
が１μｍより小さいと、硬化性無機質組成物への分散性
が低下し、反応性が高くなり発泡が速くなり過ぎ、逆
に、２００μｍより大きいと、反応性が低下する傾向が
ある。
径１〜２００μｍのものが好適に使用される。平均粒径
が１μｍより小さいと、硬化性無機質組成物への分散性
が低下し、反応性が高くなり発泡が速くなり過ぎ、逆
に、２００μｍより大きいと、反応性が低下する傾向が
ある。
【００２３】金属粉末からなる発泡剤の添加量は、焼成
フライアッシュ１００重量部に対して、５重量部以下が
好ましい。添加量が５重量部より多いと、発泡ガスが過
剰となり、破泡する傾向がある。
フライアッシュ１００重量部に対して、５重量部以下が
好ましい。添加量が５重量部より多いと、発泡ガスが過
剰となり、破泡する傾向がある。
【００２４】過酸化物からなる発泡剤としては、水溶液
濃度が０．１〜３５％のものが好適に使用される。水溶
液濃度が０．１％より薄いと、粘度が低下し発泡が安定
せず、逆に、３５％よりも濃いと、発泡が速くなり過
ぎ、安定して発泡することができなくなる傾向がある。
過酸化物からなる発泡剤の添加量としては、焼成フライ
アッシュ１００重量部に対して、４重量部以下が好まし
い。添加量が４重量部より多いと、発泡ガスが過剰とな
り、破泡する傾向がある。
濃度が０．１〜３５％のものが好適に使用される。水溶
液濃度が０．１％より薄いと、粘度が低下し発泡が安定
せず、逆に、３５％よりも濃いと、発泡が速くなり過
ぎ、安定して発泡することができなくなる傾向がある。
過酸化物からなる発泡剤の添加量としては、焼成フライ
アッシュ１００重量部に対して、４重量部以下が好まし
い。添加量が４重量部より多いと、発泡ガスが過剰とな
り、破泡する傾向がある。
【００２５】発泡助剤は、発泡の安定化のために添加さ
れ、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミ
ナゲル等の多孔質粉体、ステアリン酸金属塩、パルミチ
ン酸金属塩等の金属石ケンなどが挙げられる。発泡助剤
の添加量は、焼成フライアッシュ１００重量部に対し
て、５重量部以下が好ましい。添加量が５重量部よりも
多いと、破泡等発泡に悪影響を及ぼす傾向がある。
れ、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、アルミ
ナゲル等の多孔質粉体、ステアリン酸金属塩、パルミチ
ン酸金属塩等の金属石ケンなどが挙げられる。発泡助剤
の添加量は、焼成フライアッシュ１００重量部に対し
て、５重量部以下が好ましい。添加量が５重量部よりも
多いと、破泡等発泡に悪影響を及ぼす傾向がある。
【００２６】本発明には、必要に応じて補強繊維が添加
されてもよい。補強繊維は、得られる無機質硬化体に付
与したい性能に応じて任意のものが使用でき、例えば、
ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、カーボン、アラミド、アクリル、レーヨン等の材料
からなる合成繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム、鋼
等の材料からなる無機繊維等が使用できる。
されてもよい。補強繊維は、得られる無機質硬化体に付
与したい性能に応じて任意のものが使用でき、例えば、
ビニロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレ
ン、カーボン、アラミド、アクリル、レーヨン等の材料
からなる合成繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム、鋼
等の材料からなる無機繊維等が使用できる。
【００２７】補強繊維は、繊維径１〜５００μｍ、繊維
長１〜１５ｍｍのものが好ましい。補強繊維の太さは、
細すぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボ
ールが形成され易く、得られる無機質硬化体の強度はそ
れ以上改善されない傾向があり、太過ぎるか短か過ぎる
と引張り強度向上等の補強効果が小さい傾向があり、長
過ぎると補強繊維の分散性及び配向性が低下する傾向が
ある。
長１〜１５ｍｍのものが好ましい。補強繊維の太さは、
細すぎると混合時に再凝集し、交絡によりファイバーボ
ールが形成され易く、得られる無機質硬化体の強度はそ
れ以上改善されない傾向があり、太過ぎるか短か過ぎる
と引張り強度向上等の補強効果が小さい傾向があり、長
過ぎると補強繊維の分散性及び配向性が低下する傾向が
ある。
【００２８】補強繊維の添加量は、焼成フライアッシュ
１００重量部に対して、１０重量部以下が好ましい。添
加量が１０重量部を超えると、補強繊維の分散性が低下
する傾向がある。
１００重量部に対して、１０重量部以下が好ましい。添
加量が１０重量部を超えると、補強繊維の分散性が低下
する傾向がある。
【００２９】本発明の硬化性無機質組成物から無機質成
形体を成形する方法としては、本発明の硬化性無機質組
成物と、必要に応じて、無機質充填材、有機質発泡体も
しくは無機質発泡体、発泡剤、発泡助剤、補強繊維とを
混練して得られた混合物を原料として、注型法、プレス
法、押出成形法等の従来公知の方法により成形する方法
が採用できる。無機質成形体は常温で硬化させてもよい
が、５０〜２００℃の温度で加熱硬化させるのが好まし
い。
形体を成形する方法としては、本発明の硬化性無機質組
成物と、必要に応じて、無機質充填材、有機質発泡体も
しくは無機質発泡体、発泡剤、発泡助剤、補強繊維とを
混練して得られた混合物を原料として、注型法、プレス
法、押出成形法等の従来公知の方法により成形する方法
が採用できる。無機質成形体は常温で硬化させてもよい
が、５０〜２００℃の温度で加熱硬化させるのが好まし
い。
【００３０】
【作用】本発明の無機質組成物は、４００〜１０００℃
で焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上
含有する焼成フライアッシュと、アルカリ金属水酸化物
溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液からなることに
より、焼成フライアッシュ中には未燃カーボンが残存せ
ず、得られる無機質硬化体が黒化せずに外観が優れてお
り、焼成フライアッシュは比表面積が大きくてアルカリ
金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液と
の反応性が高く、硬化時間を短縮化することができると
ともに、不燃性、強度及び耐熱水性等の耐久性に優れ、
且つ、外観に優れた無機質硬化体を生産性よく製造する
原料として好適に使用することができる。
で焼成された粒径１０μｍ以下の粉体を８０重量％以上
含有する焼成フライアッシュと、アルカリ金属水酸化物
溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液からなることに
より、焼成フライアッシュ中には未燃カーボンが残存せ
ず、得られる無機質硬化体が黒化せずに外観が優れてお
り、焼成フライアッシュは比表面積が大きくてアルカリ
金属水酸化物溶液もしくはアルカリ金属珪酸塩水溶液と
の反応性が高く、硬化時間を短縮化することができると
ともに、不燃性、強度及び耐熱水性等の耐久性に優れ、
且つ、外観に優れた無機質硬化体を生産性よく製造する
原料として好適に使用することができる。
【００３１】
【実施例】実施例１ フライアッシュ（関電化工社製、平均粒径２０μｍ、比
重面積１．８ｍ2 ／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相等品）
を分級機（日清エンジニアリング社製、商品名「ＴＣ─
１５」）を用いて、粒径１０μｍ以下のフライアッシュ
を作製した。その粉体を粒度分布測定装置（レーザー回
折式粒度分布計、セイシン企業社製、商品名「ＰＲＯ─
７０００Ｓ」）を用いて、粒度分布を測定した結果、全
て粒径１０μｍ以下であった。
重面積１．８ｍ2 ／ｇ、ＪＩＳ Ａ ６２０１相等品）
を分級機（日清エンジニアリング社製、商品名「ＴＣ─
１５」）を用いて、粒径１０μｍ以下のフライアッシュ
を作製した。その粉体を粒度分布測定装置（レーザー回
折式粒度分布計、セイシン企業社製、商品名「ＰＲＯ─
７０００Ｓ」）を用いて、粒度分布を測定した結果、全
て粒径１０μｍ以下であった。
【００３２】この粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％
を含有するフライアッシュを、６００℃の温度にて焼成
して、粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する
焼成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュ１
００重量部、珪砂（住友セメント社製、ブレーン値５０
００ｃｍ2 ／ｇ）３５０重量部、Ｎａ2 Ｏ１モルに対し
ＳｉＯ2 を１．５モル含有する水溶液濃度３５％の珪酸
ナトリウム水溶液１３０重量部を、オムニミキサーに供
給し、５分間混合した。
を含有するフライアッシュを、６００℃の温度にて焼成
して、粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する
焼成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュ１
００重量部、珪砂（住友セメント社製、ブレーン値５０
００ｃｍ2 ／ｇ）３５０重量部、Ｎａ2 Ｏ１モルに対し
ＳｉＯ2 を１．５モル含有する水溶液濃度３５％の珪酸
ナトリウム水溶液１３０重量部を、オムニミキサーに供
給し、５分間混合した。
【００３３】得られた混合物を大きさ１５０×５０ｍ
ｍ、高さ１０ｍｍの型枠内に注入し、オーブン内で８５
℃の温度にて、それぞれ、０．５時間、１時間及び５時
間硬化させて無機質硬化体を得た。脱型性の状態を観察
することにより、無機質成形体の硬化状態を判断した。
その結果を表１に示した。尚、表１中、○印は無機質成
形体が破断せずに脱型できる程度に硬化したもの、×印
は脱型の際に破断したものであることを示す。
ｍ、高さ１０ｍｍの型枠内に注入し、オーブン内で８５
℃の温度にて、それぞれ、０．５時間、１時間及び５時
間硬化させて無機質硬化体を得た。脱型性の状態を観察
することにより、無機質成形体の硬化状態を判断した。
その結果を表１に示した。尚、表１中、○印は無機質成
形体が破断せずに脱型できる程度に硬化したもの、×印
は脱型の際に破断したものであることを示す。
【００３４】５時間硬化させて得られた無機質硬化体に
ついて、下記の試験方法により、曲げ強度、熱水試験及
び色の測定を行なった。その結果を表１に併せて示し
た。
ついて、下記の試験方法により、曲げ強度、熱水試験及
び色の測定を行なった。その結果を表１に併せて示し
た。
【００３５】曲げ強度 無機質硬化体の曲げ強度を、ＪＩＳ Ａ １４０８に準
じて測定した。熱水試験 無機質硬化体を、９８℃以上の熱水中に８時間放置し、
割れ、クラックを確認した。色 無機質硬化体の色を、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に準じて、
Ｌ値を測定した。
じて測定した。熱水試験 無機質硬化体を、９８℃以上の熱水中に８時間放置し、
割れ、クラックを確認した。色 無機質硬化体の色を、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に準じて、
Ｌ値を測定した。
【００３６】実施例２ 実施例１で得た分級により調整した粒径１０μｍ以下の
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で９：１の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体９０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体９０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュを用
いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化体を
得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化状態
を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試
験及び色を測定した。その結果を表１に併せて示した。
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で９：１の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体９０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体９０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュを用
いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化体を
得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化状態
を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試
験及び色を測定した。その結果を表１に併せて示した。
【００３７】実施例３ 実施例１で得た分級により調整した粒径１０μｍ以下の
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で８：２の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体８０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体８０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュを用
いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化体を
得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化状態
を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試
験及び色を測定した。その結果を表１に併せて示した。
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で８：２の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体８０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体８０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。この焼成フライアッシュを用
いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化体を
得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化状態
を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試
験及び色を測定した。その結果を表１に併せて示した。
【００３８】実施例４，５ 実施例１に準じて表１に示した焼成温度にて焼成した粒
径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フラ
イアッシュ及び実施例１と同様の珪砂の表１に示した各
所定量と、Ｋ2 Ｏ１モルに対しＳｉＯ2 １．４モル含有
する水溶液濃度４５％の珪酸カリウム水溶液を表１に示
した各溶液量を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て、無機質硬化体を得た。実施例１と同様にして、無機
質成形体の硬化状態を判断するとともに、無機質硬化体
の曲げ強度、熱水試験及び色を測定した。その結果を表
１に併せて示した。
径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フラ
イアッシュ及び実施例１と同様の珪砂の表１に示した各
所定量と、Ｋ2 Ｏ１モルに対しＳｉＯ2 １．４モル含有
する水溶液濃度４５％の珪酸カリウム水溶液を表１に示
した各溶液量を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て、無機質硬化体を得た。実施例１と同様にして、無機
質成形体の硬化状態を判断するとともに、無機質硬化体
の曲げ強度、熱水試験及び色を測定した。その結果を表
１に併せて示した。
【００３９】実施例６、７ 実施例１で得た６００℃の温度で焼成した粒径１０μｍ
以下の粉体１００重量％を含有する焼成フライアッシ
ュ、実施例１と同様の珪砂及びビニロン繊維（太さ１．
８デニール、長さ６ｍｍ）の表１に示した各所定量と、
表１に示したモル比及び溶液濃度のアルカリ珪酸塩水溶
液の表１に示した各所定量を、オムニミキサーに供給
し、５分間混合した。
以下の粉体１００重量％を含有する焼成フライアッシ
ュ、実施例１と同様の珪砂及びビニロン繊維（太さ１．
８デニール、長さ６ｍｍ）の表１に示した各所定量と、
表１に示したモル比及び溶液濃度のアルカリ珪酸塩水溶
液の表１に示した各所定量を、オムニミキサーに供給
し、５分間混合した。
【００４０】得られた混合物を１１０℃に加熱した大き
さ１５０×１５０ｍｍ、高さ１０ｍｍの振動プレス成形
機（アサヒエンジニアリング社製、商品名「ＳＡ−５
０」）に供給し、成形圧力６９ｋｇ／ｃｍ2 、振動数１
０００Ｈｚ、振幅１０μｍで振動をかけなからプレス成
形して同時硬化させて、無機質硬化体を得た。実施例１
と同様にして、無機質成形体の硬化状態を判断するとと
もに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試験及び色を測定
した。その結果を表１に併せて示した。
さ１５０×１５０ｍｍ、高さ１０ｍｍの振動プレス成形
機（アサヒエンジニアリング社製、商品名「ＳＡ−５
０」）に供給し、成形圧力６９ｋｇ／ｃｍ2 、振動数１
０００Ｈｚ、振幅１０μｍで振動をかけなからプレス成
形して同時硬化させて、無機質硬化体を得た。実施例１
と同様にして、無機質成形体の硬化状態を判断するとと
もに、無機質硬化体の曲げ強度、熱水試験及び色を測定
した。その結果を表１に併せて示した。
【００４１】比較例１ 実施例１で得た分級により調整した粒径１０μｍ以下の
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で４：６の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体４０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体４０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で４：６の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体４０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体４０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。
【００４２】この焼成フライアッシュ１００重量部、実
施例１と同様の珪砂３００重量部、Ｋ2 Ｏ１モルに対し
ＳｉＯ2 １．４モル含有する水溶液濃度４５％の珪酸カ
リウム１５０重量部を用いたこと以外は実施例１と同様
にして、無機質硬化体の成形を試みた。しかし、硬化時
間１時間では硬化せず、５時間硬化して得られた無機質
硬化体も簡単に割れてしまうものであった。その結果を
表２に示した。
施例１と同様の珪砂３００重量部、Ｋ2 Ｏ１モルに対し
ＳｉＯ2 １．４モル含有する水溶液濃度４５％の珪酸カ
リウム１５０重量部を用いたこと以外は実施例１と同様
にして、無機質硬化体の成形を試みた。しかし、硬化時
間１時間では硬化せず、５時間硬化して得られた無機質
硬化体も簡単に割れてしまうものであった。その結果を
表２に示した。
【００４３】比較例２ 実施例１で得た分級により調整した粒径１０μｍ以下の
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で７：３の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体７０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体７０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。
粉体１００重量％を含有するフライアッシュと、粒径１
０μｍを超えるフライアッシュとを、重量比で７：３の
割合で混合して得られた、１０μｍ以下の粉体７０重量
％を含有するフライアッシュを、６００℃の焼成温度に
て焼成し、１０μｍ以下の粉体７０重量％を含有する焼
成フライアッシュを得た。
【００４４】この焼成フライアッシュ１００重量部、実
施例１と同様の珪砂３５０重量部、Ｎａ2 Ｏ１モルに対
しＳｉＯ2 １．５モル含有する水溶液濃度３５％の珪酸
ナトリウム１５０重量部を用いたこと以外は実施例１と
同様にして、無機質硬化体の成形を試みた。しかし、硬
化時間１時間では硬化せず、５時間硬化して得られた無
機質硬化体も簡単に割れてしまうものであった。その結
果を表２に示した。
施例１と同様の珪砂３５０重量部、Ｎａ2 Ｏ１モルに対
しＳｉＯ2 １．５モル含有する水溶液濃度３５％の珪酸
ナトリウム１５０重量部を用いたこと以外は実施例１と
同様にして、無機質硬化体の成形を試みた。しかし、硬
化時間１時間では硬化せず、５時間硬化して得られた無
機質硬化体も簡単に割れてしまうものであった。その結
果を表２に示した。
【００４５】比較例３，４ 実施例１に準じて表２に示した焼成温度にて焼成した粒
径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フラ
イアッシュを得た。この焼成フライアッシュ１００重量
部、実施例１と同様の珪砂３００重量部、表２に示した
モル比及び水溶液濃度の珪酸カリウム水溶液の表２に示
した各溶液量を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、無機質硬化体の成形を試みたが、成形不能であっ
た。その結果を表２に示した。
径１０μｍ以下の粉体１００重量％を含有する焼成フラ
イアッシュを得た。この焼成フライアッシュ１００重量
部、実施例１と同様の珪砂３００重量部、表２に示した
モル比及び水溶液濃度の珪酸カリウム水溶液の表２に示
した各溶液量を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、無機質硬化体の成形を試みたが、成形不能であっ
た。その結果を表２に示した。
【００４６】比較例５ 未焼成の粒径１０μｍ以下の粉体１００重量％のフライ
アッシュ１００重量部、実施例１と同様の珪砂３００重
量部、Ｋ2 Ｏ１モルに対しＳｉＯ2 を１．４モル含有す
る水溶液濃度４５％の珪酸カリウム水溶液１４０重量部
を用いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化
体を得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化
状態を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱
水試験及び色を測定した。その結果を表２に併せて示し
た。
アッシュ１００重量部、実施例１と同様の珪砂３００重
量部、Ｋ2 Ｏ１モルに対しＳｉＯ2 を１．４モル含有す
る水溶液濃度４５％の珪酸カリウム水溶液１４０重量部
を用いたこと以外は実施例１と同様にして、無機質硬化
体を得た。実施例１と同様にして、無機質成形体の硬化
状態を判断するとともに、無機質硬化体の曲げ強度、熱
水試験及び色を測定した。その結果を表２に併せて示し
た。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】表１及び表２からも明らかな如く、本発明
の実施例１〜７の場合には、いずれも、硬化時間が０．
５時間以上硬化させた無機質硬化体は、脱型性が良好で
完全に硬化しており、曲げ強度が高く、熱水試験の結果
も異常がなくて耐久性に優れており、且つ、その色はＬ
値が大きい（着色容易）ものであった。これに対して、
比較例１〜４の場合には、いずれも、硬化不良である
か、成形不良であり、長時間硬化させて得られた無機質
硬化体も割れてしまうものであり、比較例５の場合に
は、Ｌ値が小さい（着色困難）無機質硬化体しか得るこ
とができなかった。
の実施例１〜７の場合には、いずれも、硬化時間が０．
５時間以上硬化させた無機質硬化体は、脱型性が良好で
完全に硬化しており、曲げ強度が高く、熱水試験の結果
も異常がなくて耐久性に優れており、且つ、その色はＬ
値が大きい（着色容易）ものであった。これに対して、
比較例１〜４の場合には、いずれも、硬化不良である
か、成形不良であり、長時間硬化させて得られた無機質
硬化体も割れてしまうものであり、比較例５の場合に
は、Ｌ値が小さい（着色困難）無機質硬化体しか得るこ
とができなかった。
【発明の効果】本発明の硬化性無機質組成物は、上記の
如き構成であるので、不燃性、強度及び耐久性に優れ、
且つ、外観に優れた無機質硬化体を得ることができる。
如き構成であるので、不燃性、強度及び耐久性に優れ、
且つ、外観に優れた無機質硬化体を得ることができる。
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 16:06） Ｂ
Claims (1)
- 【請求項１】 ４００〜１０００℃で焼成された粒径１
０μｍ以下の粉体を８０重量％以上含有する焼成フライ
アッシュと、アルカリ金属水酸化物溶液もしくはアルカ
リ金属珪酸塩水溶液からなることを特徴とする硬化性無
機質組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5188106A JPH0781996A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 硬化性無機質組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5188106A JPH0781996A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 硬化性無機質組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781996A true JPH0781996A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16217812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5188106A Pending JPH0781996A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 硬化性無機質組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003045869A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | The University Of Western Australia | Particulate additive for dispersing admixtures in hydraulic cements |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5188106A patent/JPH0781996A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003045869A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | The University Of Western Australia | Particulate additive for dispersing admixtures in hydraulic cements |
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