JPH08277152A - 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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- JPH08277152A JPH08277152A JP7600195A JP7600195A JPH08277152A JP H08277152 A JPH08277152 A JP H08277152A JP 7600195 A JP7600195 A JP 7600195A JP 7600195 A JP7600195 A JP 7600195A JP H08277152 A JPH08277152 A JP H08277152A
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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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/02—Treatment
- C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- 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
- C04B28/24—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 alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】可使時間が制御可能で作業性に優れているとと
もに、高強度で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
いる。 【構成】フライアッシュ２０〜９８重量部およびカオリ
ンに０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械
的エネルギーを作用させて得たカオリン粉体２〜８０重
量部からなる反応性無機質粉体１００重量部と、アルカ
リ金属珪酸塩３〜３００重量部と、水１０〜３００重量
部とを含んでいる構成とした。
もに、高強度で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
いる。 【構成】フライアッシュ２０〜９８重量部およびカオリ
ンに０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械
的エネルギーを作用させて得たカオリン粉体２〜８０重
量部からなる反応性無機質粉体１００重量部と、アルカ
リ金属珪酸塩３〜３００重量部と、水１０〜３００重量
部とを含んでいる構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木、建築材料等に使
用される無機質硬化体を作製する原料として好適に使用
する事ができる硬化性無機質組成物に関する。
用される無機質硬化体を作製する原料として好適に使用
する事ができる硬化性無機質組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、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は、既にいろいろと提
案されている。例えば、特開平４−５９６４８号公報で
は、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アルカリ反応性固体成分及び充
填材、有機ベントナイト等の混和材を混入して得た硬化
性無機質組成物を用いて建築資材に有用な無機質硬化体
を製造することを提案している。また、特開平４−６１
３８号公報では、アルカリ金属珪酸塩水溶液と上記アル
カリ反応性固体成分と充填材とを混練して得た硬化性無
機質組成物を型内に注入し加熱硬化させて無機質硬化体
を製造することを提案している。
する硬化性無機質組成物については、既にいろいろと提
案されている。例えば、特開平４−５９６４８号公報で
は、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アルカリ反応性固体成分及び充
填材、有機ベントナイト等の混和材を混入して得た硬化
性無機質組成物を用いて建築資材に有用な無機質硬化体
を製造することを提案している。また、特開平４−６１
３８号公報では、アルカリ金属珪酸塩水溶液と上記アル
カリ反応性固体成分と充填材とを混練して得た硬化性無
機質組成物を型内に注入し加熱硬化させて無機質硬化体
を製造することを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明の発明
者らが、上記に示されるアルカリ反応性固体成分のう
ち、大量かつ安価に供給可能なカオリンやフライアッシ
ュについて検討したところによると、カオリンについて
は結晶性が高いためアルカリと殆ど反応せず、無機質硬
化体が得られないと言う問題があり、またフライアッシ
ュの場合は、産出する発電所によって反応性にバラツキ
があるほか、反応速度が非常に遅くまた強度も低いとい
う問題点があることが判った。
者らが、上記に示されるアルカリ反応性固体成分のう
ち、大量かつ安価に供給可能なカオリンやフライアッシ
ュについて検討したところによると、カオリンについて
は結晶性が高いためアルカリと殆ど反応せず、無機質硬
化体が得られないと言う問題があり、またフライアッシ
ュの場合は、産出する発電所によって反応性にバラツキ
があるほか、反応速度が非常に遅くまた強度も低いとい
う問題点があることが判った。
【０００４】そこで、本発明の発明者らは、上記問題を
解決するために、反応性固体成分として使用するカオリ
ンに予め機械的エネルギーを作用させる方法を先に提案
している。すなわち、この方法は、カオリンに機械的エ
ネルギーを作用させることによって、結晶質であったカ
オリンを非晶質なカオリン粉体に変性させ、アルカリと
の反応性を向上させるようにしている。
解決するために、反応性固体成分として使用するカオリ
ンに予め機械的エネルギーを作用させる方法を先に提案
している。すなわち、この方法は、カオリンに機械的エ
ネルギーを作用させることによって、結晶質であったカ
オリンを非晶質なカオリン粉体に変性させ、アルカリと
の反応性を向上させるようにしている。
【０００５】しかし、この方法で得たカオリン粉体は、
上述のようにアルカリとの反応性が向上して反応速度が
非常に速くなるのであるが、その反面、組成物混合作業
を速やかに行わなければ、組成物を所望の形状に成形す
る前に硬化してしまう、すなわち、可使時間（使用可能
時間）が短いと言う問題がある。本発明は、このような
事情に鑑みて、可使時間が制御可能で作業性に優れてい
るとともに、高強度で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
としている。
上述のようにアルカリとの反応性が向上して反応速度が
非常に速くなるのであるが、その反面、組成物混合作業
を速やかに行わなければ、組成物を所望の形状に成形す
る前に硬化してしまう、すなわち、可使時間（使用可能
時間）が短いと言う問題がある。本発明は、このような
事情に鑑みて、可使時間が制御可能で作業性に優れてい
るとともに、高強度で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
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる硬化性無
機質組成物は、このような目的を達成するために、フラ
イアッシュ２０〜９８重量部およびカオリンに０．５ｋ
ｗｈ／ｋｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギー
を作用させて得たカオリン粉体２〜８０重量部からなる
反応性無機質粉体１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩
３〜３００重量部と、水１０〜３００重量部とを含んで
いる構成とした。
機質組成物は、このような目的を達成するために、フラ
イアッシュ２０〜９８重量部およびカオリンに０．５ｋ
ｗｈ／ｋｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギー
を作用させて得たカオリン粉体２〜８０重量部からなる
反応性無機質粉体１００重量部と、アルカリ金属珪酸塩
３〜３００重量部と、水１０〜３００重量部とを含んで
いる構成とした。
【０００７】上記構成において、フライアッシュとして
は、たとえば、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定される、微
粉炭燃焼ボイラーから集塵機で採取する微小な灰の粒
子、この粒子を粉砕あるいは分級することでより微細化
したものや、この粒子を４００〜１０００℃で焼成した
ものが使用できる。カオリンとは、１：１層状珪酸塩で
Ａｌ2 Ｓｉ2 Ｏ5 （ＯＨ）4 の化学式で示されるカオリ
ン鉱物が５０重量％以上含有されているものを言い、具
体的にはカオリナイト，ディッカイト，ナクライト等の
カオリン鉱物やカオリン鉱物の層間に水分子を含んだハ
ロイサイトなどが挙げられる。
は、たとえば、ＪＩＳ Ａ ６２０１に規定される、微
粉炭燃焼ボイラーから集塵機で採取する微小な灰の粒
子、この粒子を粉砕あるいは分級することでより微細化
したものや、この粒子を４００〜１０００℃で焼成した
ものが使用できる。カオリンとは、１：１層状珪酸塩で
Ａｌ2 Ｓｉ2 Ｏ5 （ＯＨ）4 の化学式で示されるカオリ
ン鉱物が５０重量％以上含有されているものを言い、具
体的にはカオリナイト，ディッカイト，ナクライト等の
カオリン鉱物やカオリン鉱物の層間に水分子を含んだハ
ロイサイトなどが挙げられる。
【０００８】本発明に使用されるカオリンは、上述のカ
オリン鉱物以外に粘土鉱物（雲母，タルク，スメクタイ
ト，アロフェン，イモゴライト等）やα−クォーツなど
のシリカ鉱物、長石，沸石等一般に粘土中に含まれる鉱
物が含まれていてもよい。なお、カオリン中、カオリン
鉱物の含有量が５０重量％より少ないと、水硬性無機物
質との反応性に優れたものとすることが困難である。
オリン鉱物以外に粘土鉱物（雲母，タルク，スメクタイ
ト，アロフェン，イモゴライト等）やα−クォーツなど
のシリカ鉱物、長石，沸石等一般に粘土中に含まれる鉱
物が含まれていてもよい。なお、カオリン中、カオリン
鉱物の含有量が５０重量％より少ないと、水硬性無機物
質との反応性に優れたものとすることが困難である。
【０００９】また、カオリンは、特に限定されないが、
機械的エネルギーの有効使用の面から考慮すると、その
粒径が平均粒径で０．１μｍ〜５００μｍのものが好ま
しく、０．１μｍ〜１００μｍのものが更に好ましい。
機械的エネルギーを作用させるとは、原料カオリンに圧
縮力、せん断力、衝撃力等を加える事を意味し、具体的
には、一般に粉砕を目的に使用されている粉砕機、たと
えば、粉砕の機構において衝撃，摩擦，圧縮，せん断等
が複合したボール媒体ミル（ボールミル，振動ミル，遊
星ミル，媒体攪拌型ミル等）、ローラミル、乳鉢、衝
撃，摩砕が主流であるジェット粉砕機などを使用するこ
とにより可能であるが、機構的にカオリンに有効に機械
的エネルギーを付与することが可能なボール媒体型のミ
ルが好ましい。
機械的エネルギーの有効使用の面から考慮すると、その
粒径が平均粒径で０．１μｍ〜５００μｍのものが好ま
しく、０．１μｍ〜１００μｍのものが更に好ましい。
機械的エネルギーを作用させるとは、原料カオリンに圧
縮力、せん断力、衝撃力等を加える事を意味し、具体的
には、一般に粉砕を目的に使用されている粉砕機、たと
えば、粉砕の機構において衝撃，摩擦，圧縮，せん断等
が複合したボール媒体ミル（ボールミル，振動ミル，遊
星ミル，媒体攪拌型ミル等）、ローラミル、乳鉢、衝
撃，摩砕が主流であるジェット粉砕機などを使用するこ
とにより可能であるが、機構的にカオリンに有効に機械
的エネルギーを付与することが可能なボール媒体型のミ
ルが好ましい。
【００１０】なお、粉砕機を用いてカオリンに機械的エ
ネルギーを作用させる場合には、セメントクリンカーや
珪砂、石灰石等の粉砕時に使用れさるメチルアルコール
等のアルコール類又はトリエタノールアミン等のエタノ
ール・アミン類を中心とした液体系、ステアリン酸ナト
リウム・カルシウム等の固体系、アセトン蒸気等の気体
系の粉砕助剤を使用してもよい。
ネルギーを作用させる場合には、セメントクリンカーや
珪砂、石灰石等の粉砕時に使用れさるメチルアルコール
等のアルコール類又はトリエタノールアミン等のエタノ
ール・アミン類を中心とした液体系、ステアリン酸ナト
リウム・カルシウム等の固体系、アセトン蒸気等の気体
系の粉砕助剤を使用してもよい。
【００１１】カオリンに作用させる機械的エネルギー
は、０．５ｋｗｈ／ｋｇ以上３０ｋｗｈ／ｋｇ以下に限
定される。すなわち、機械的エネルギーが０．５ｋｗｈ
／ｋｇより小さいと結晶構造の変性が不十分なため水硬
性無機物質との反応性を殆ど付与できず、機械的エネル
ギーが３０ｋｗｈ／ｋｇより大きくなると、粉砕装置へ
の負荷が大きい、媒体としてのボールや容器の磨耗が激
しい、処理粘土中への汚染（コンタミ）、コストのかか
りすぎ等の問題が生じる。なお、上記で示した機械的エ
ネルギーは、上記カオリンを入れて粉砕装置を運転した
時に粉砕装置に投入した電力を処理するカオリンの単位
重量当たりで表した。
は、０．５ｋｗｈ／ｋｇ以上３０ｋｗｈ／ｋｇ以下に限
定される。すなわち、機械的エネルギーが０．５ｋｗｈ
／ｋｇより小さいと結晶構造の変性が不十分なため水硬
性無機物質との反応性を殆ど付与できず、機械的エネル
ギーが３０ｋｗｈ／ｋｇより大きくなると、粉砕装置へ
の負荷が大きい、媒体としてのボールや容器の磨耗が激
しい、処理粘土中への汚染（コンタミ）、コストのかか
りすぎ等の問題が生じる。なお、上記で示した機械的エ
ネルギーは、上記カオリンを入れて粉砕装置を運転した
時に粉砕装置に投入した電力を処理するカオリンの単位
重量当たりで表した。
【００１２】なお、反応性無機質粉体１００重量部中、
フライアッシュを２０〜９８重量部、０．５ｋｗｈ／ｋ
ｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用さ
せたカオリンを２〜８０重量部の配合割合とする理由
は、フライアッシュが９８重量部より多いと反応速度が
遅くなり、機械的エネルギーを作用させたカオリンが８
０重量部より多いと、可使時間が非常に短くなり作業性
に問題が生じるケースがあるからである。
フライアッシュを２０〜９８重量部、０．５ｋｗｈ／ｋ
ｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの機械的エネルギーを作用さ
せたカオリンを２〜８０重量部の配合割合とする理由
は、フライアッシュが９８重量部より多いと反応速度が
遅くなり、機械的エネルギーを作用させたカオリンが８
０重量部より多いと、可使時間が非常に短くなり作業性
に問題が生じるケースがあるからである。
【００１３】アルカリ金属珪酸塩としては、Ｍ2 Ｏ・ｎ
ＳｉＯ2 （Ｍ＝Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、ｎは０および正の実
数）で表されるものが挙げられ、ｎが８以下のものが好
ましい。すなわち、ｎが８を越えた場合、アルカリ金属
珪酸塩水溶液がゲル化を起こし易く、ゲル化によって粘
度が急激に上昇するため、粉体との混合が困難になる恐
れがある。
ＳｉＯ2 （Ｍ＝Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、ｎは０および正の実
数）で表されるものが挙げられ、ｎが８以下のものが好
ましい。すなわち、ｎが８を越えた場合、アルカリ金属
珪酸塩水溶液がゲル化を起こし易く、ゲル化によって粘
度が急激に上昇するため、粉体との混合が困難になる恐
れがある。
【００１４】なお、アルカリ金属珪酸塩は、単独で使用
してもよいし、異なるアルカリ金属の複数の塩を混合し
て使用してもよい。アルカリ金属珪酸塩の添加量は、添
加量が多過ぎても、少な過ぎても得られる硬化性無機質
組成物の硬化性が不十分になるので、反応性無機質粉体
１００重量部に対して３〜３００重量部が好ましい。
してもよいし、異なるアルカリ金属の複数の塩を混合し
て使用してもよい。アルカリ金属珪酸塩の添加量は、添
加量が多過ぎても、少な過ぎても得られる硬化性無機質
組成物の硬化性が不十分になるので、反応性無機質粉体
１００重量部に対して３〜３００重量部が好ましい。
【００１５】水の添加量は、多過ぎると、硬化性無機質
組成物を硬化させて得られる無機質成形体の強度が低下
し、また、少な過ぎると、硬化性無機質組成物の成形が
困難になるので、反応性無機質粉体１００重量部に対し
て３〜３００重量部が好ましい。また、アルカリ金属珪
酸塩は、アルカリ金属珪酸塩の分散性を向上させるため
に水溶液として添加されることが好ましい。水溶液とし
て添加する場合、水溶液濃度は、特に限定されないが、
濃度が高過ぎると得られる硬化性無機質組成物の粘度が
高くなり、成形が困難になる恐れがあり、また濃度が低
過ぎると硬化性無機質組成物が硬化しなくなることがな
るので、１〜７０重量％が好ましく、３０〜６０重量％
がさらに好ましい。
組成物を硬化させて得られる無機質成形体の強度が低下
し、また、少な過ぎると、硬化性無機質組成物の成形が
困難になるので、反応性無機質粉体１００重量部に対し
て３〜３００重量部が好ましい。また、アルカリ金属珪
酸塩は、アルカリ金属珪酸塩の分散性を向上させるため
に水溶液として添加されることが好ましい。水溶液とし
て添加する場合、水溶液濃度は、特に限定されないが、
濃度が高過ぎると得られる硬化性無機質組成物の粘度が
高くなり、成形が困難になる恐れがあり、また濃度が低
過ぎると硬化性無機質組成物が硬化しなくなることがな
るので、１〜７０重量％が好ましく、３０〜６０重量％
がさらに好ましい。
【００１６】また、アルカリ珪酸金属塩を水溶液の状態
として用いる場合は、アルカリ金属珪酸塩をそのまま水
に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪
砂、珪石粉などのＳｉＯ2 成分をｎが所定の量となるよ
うに溶解したものでも構わない。さらに、本発明の硬化
性無機質組成物中には、必要に応じて補強繊維、無機質
充填材、軽量骨材等も添加することができる。
として用いる場合は、アルカリ金属珪酸塩をそのまま水
に溶解してもよいが、アルカリ金属水酸化物水溶液に珪
砂、珪石粉などのＳｉＯ2 成分をｎが所定の量となるよ
うに溶解したものでも構わない。さらに、本発明の硬化
性無機質組成物中には、必要に応じて補強繊維、無機質
充填材、軽量骨材等も添加することができる。
【００１７】補強繊維は、成形体に付与したい性能に応
じ任意の物が使用でき、例えばビニロン、ポリプロピレ
ン、アクリル、レーヨン、アラミド等の合成繊維、ガラ
ス繊維、チタン酸カリウム、ロックウール等の無機繊
維、カーボン繊維、鋼繊維等の他、一般にセメント等無
機硬化材料に使用されている公知の繊維材料を使用でき
る。また、これらの繊維はメッシュ状で使用しても構わ
ないし、長繊維あるいは短繊維のものを使用してもよ
い。因に、短繊維のものを使用する場合、上記補強繊維
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なり得られる成形体の強
度が低くまた成形体の表面凹凸が激しくなり良好な外観
の物が得られない恐れがあり、太すぎたり短すぎると補
強効果が不十分になる傾向があるので、繊維径１〜５０
０μｍ、繊維長１〜１５ｍｍ程度のものが好ましい。
じ任意の物が使用でき、例えばビニロン、ポリプロピレ
ン、アクリル、レーヨン、アラミド等の合成繊維、ガラ
ス繊維、チタン酸カリウム、ロックウール等の無機繊
維、カーボン繊維、鋼繊維等の他、一般にセメント等無
機硬化材料に使用されている公知の繊維材料を使用でき
る。また、これらの繊維はメッシュ状で使用しても構わ
ないし、長繊維あるいは短繊維のものを使用してもよ
い。因に、短繊維のものを使用する場合、上記補強繊維
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なり得られる成形体の強
度が低くまた成形体の表面凹凸が激しくなり良好な外観
の物が得られない恐れがあり、太すぎたり短すぎると補
強効果が不十分になる傾向があるので、繊維径１〜５０
０μｍ、繊維長１〜１５ｍｍ程度のものが好ましい。
【００１８】一方、繊維添加量は、多すぎると繊維の分
散性、耐熱性等に問題が生じる場合があるので上記反応
性無機質粉体１００重量部に対し、１０重量部以下が好
ましい。無機質充填材は、硬化及び乾燥時の収縮低減、
スラリーの流動性向上を図ることができ、たとえば、珪
砂、珪石粉、スラグ、タルク、マイカ、ワラストナイト
等が挙げられ、これらを単独であるいは混合して使用す
ることができる。
散性、耐熱性等に問題が生じる場合があるので上記反応
性無機質粉体１００重量部に対し、１０重量部以下が好
ましい。無機質充填材は、硬化及び乾燥時の収縮低減、
スラリーの流動性向上を図ることができ、たとえば、珪
砂、珪石粉、スラグ、タルク、マイカ、ワラストナイト
等が挙げられ、これらを単独であるいは混合して使用す
ることができる。
【００１９】無機質充填材の平均粒径は、０．０１μｍ
以上１ｍｍ以下が好ましい。すなわち、粒径が大き過ぎ
ると、無機質組成物の流動性が悪化したり、得られる無
機質硬化体の表面に大きな凹凸が生じる恐れがあり、粒
径が小さ過ぎると硬化及び乾燥時の収縮が大きくなり硬
化体にひび割れ等が生じる恐れがある。無機質充填材の
添加量は、上記反応性無機質粉体１００重量部に対し、
８００重量部以下が好ましく、１００重量部以上５００
重量部以下がさらに好ましい。
以上１ｍｍ以下が好ましい。すなわち、粒径が大き過ぎ
ると、無機質組成物の流動性が悪化したり、得られる無
機質硬化体の表面に大きな凹凸が生じる恐れがあり、粒
径が小さ過ぎると硬化及び乾燥時の収縮が大きくなり硬
化体にひび割れ等が生じる恐れがある。無機質充填材の
添加量は、上記反応性無機質粉体１００重量部に対し、
８００重量部以下が好ましく、１００重量部以上５００
重量部以下がさらに好ましい。
【００２０】すなわち、無機質充填材の添加量が多過ぎ
ると、反応性無機質粉体の割合が少なくなるため硬化性
が不十分になる恐れがある。軽量骨材は、硬化体の軽量
化を目的として添加され、有機質のものでも、無機質の
ものでも構わず、例えばスチレン、塩化ビニリデン系、
フェノール、ウレタン、エチレン等の合成樹脂発泡体、
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、パーライト等の無機質発泡体が
挙げられ、これらを単独であるいは混合して用いること
ができる。
ると、反応性無機質粉体の割合が少なくなるため硬化性
が不十分になる恐れがある。軽量骨材は、硬化体の軽量
化を目的として添加され、有機質のものでも、無機質の
ものでも構わず、例えばスチレン、塩化ビニリデン系、
フェノール、ウレタン、エチレン等の合成樹脂発泡体、
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、パーライト等の無機質発泡体が
挙げられ、これらを単独であるいは混合して用いること
ができる。
【００２１】また、軽量骨材はその比重が０．０１未満
では、成形体の機械的強度の低下を招き、１を越えると
軽量化の効果が得られない恐れがあるため、比重が０．
０１〜１のものが好ましい。軽量骨材の添加量は、上記
反応性無機質粉体１００重量部に対し、０．１重量部未
満では軽量化の効果が得られず、１００重量部を越える
と機械的強度が低下する傾向があるため、０．１〜１０
０重量部程度が好ましい。
では、成形体の機械的強度の低下を招き、１を越えると
軽量化の効果が得られない恐れがあるため、比重が０．
０１〜１のものが好ましい。軽量骨材の添加量は、上記
反応性無機質粉体１００重量部に対し、０．１重量部未
満では軽量化の効果が得られず、１００重量部を越える
と機械的強度が低下する傾向があるため、０．１〜１０
０重量部程度が好ましい。
【００２２】本発明の硬化性無機質組成物を製造する方
法としては、特に限定されないが、例えば、セメント組
成物を製造する際、通常使用されるオムニミキサー、ア
イリッヒミキサー、万能ミキサー、ライカイ機等に、予
め調製したアルカリ金属珪酸塩水溶液、本発明の反応性
無機質粉体、充填材等を供給し、混合する方法が挙げら
れる。
法としては、特に限定されないが、例えば、セメント組
成物を製造する際、通常使用されるオムニミキサー、ア
イリッヒミキサー、万能ミキサー、ライカイ機等に、予
め調製したアルカリ金属珪酸塩水溶液、本発明の反応性
無機質粉体、充填材等を供給し、混合する方法が挙げら
れる。
【００２３】本発明の硬化性無機質組成物から無機質成
形体を得る方法としては、特に限定されず、通常の無機
質成形体を成形するのに使用される一般的な方法が用い
られ、例えば、注入法、プレス法、押し出し法等が挙げ
られる。本発明の硬化性無機質組成物を硬化させる時の
温度は、特に限定されず常温で行ってもよいが、高過ぎ
ると、硬化時の収縮が大きくなり得られる無機質成形体
にクラック等の発生が生じる恐れがあり、低過ぎると硬
化反応速度が低下する恐れがあるので１℃以上３００℃
以下で行うことが好ましく、１０℃以上１５０℃以下で
行うことが特に好ましい。
形体を得る方法としては、特に限定されず、通常の無機
質成形体を成形するのに使用される一般的な方法が用い
られ、例えば、注入法、プレス法、押し出し法等が挙げ
られる。本発明の硬化性無機質組成物を硬化させる時の
温度は、特に限定されず常温で行ってもよいが、高過ぎ
ると、硬化時の収縮が大きくなり得られる無機質成形体
にクラック等の発生が生じる恐れがあり、低過ぎると硬
化反応速度が低下する恐れがあるので１℃以上３００℃
以下で行うことが好ましく、１０℃以上１５０℃以下で
行うことが特に好ましい。
【００２４】
【作用】上記構成によれば、反応性が高くなったカオリ
ン粉末のみを反応性無機質粉体として使用した場合のよ
うに可使時間が短過ぎると言うことなく、適度な可使時
間の硬化性無機質組成物となる。しかも、短時間の養生
で高強度の硬化体を外観よく得ることができる。
ン粉末のみを反応性無機質粉体として使用した場合のよ
うに可使時間が短過ぎると言うことなく、適度な可使時
間の硬化性無機質組成物となる。しかも、短時間の養生
で高強度の硬化体を外観よく得ることができる。
【００２５】
【実施例】以下に、本発明を、その実施例を参照しつつ
詳しく説明する。まず、以下に示すカオリン粉体〜
、および、フライアッシュＡ〜Ｃをそれぞれ用意し
た。 〔カオリン粉末〕カオリン（山陽クレー社製 ＡＡカ
オリン（カオリン鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量
％、ＢＥＴ比表面積１３ｍ2 ／ｇ））を三菱重工社製ウ
ルトラファインミルＡＴ−２０（ジルコニアボール１０
mmφ使用、ボール投入量４４kg、カオリン混入量２kg、
粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％とエタノー
ル７５％との混合物を１０ｇ添加）で４．０ｋｗｈ／ｋ
ｇの機械エネルギーを作用させて得た。
詳しく説明する。まず、以下に示すカオリン粉体〜
、および、フライアッシュＡ〜Ｃをそれぞれ用意し
た。 〔カオリン粉末〕カオリン（山陽クレー社製 ＡＡカ
オリン（カオリン鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量
％、ＢＥＴ比表面積１３ｍ2 ／ｇ））を三菱重工社製ウ
ルトラファインミルＡＴ−２０（ジルコニアボール１０
mmφ使用、ボール投入量４４kg、カオリン混入量２kg、
粉砕助剤としてトリエタノールアミン２５％とエタノー
ル７５％との混合物を１０ｇ添加）で４．０ｋｗｈ／ｋ
ｇの機械エネルギーを作用させて得た。
【００２６】〔カオリン粉末〕加えた機械的エネルギ
ーが１．０ｋｗｈ／ｋｇであった以外は、カオリン粉末
と同様にして得た。 〔カオリン粉末〕カオリン（山陽クレー社製 ＡＡカ
オリン（カオリン鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量
％、ＢＥＴ比表面積１３ｍ2 ／ｇ））をボールミル（マ
キノ社製：ボールミルＢＭ１５０、アルミナボール１５
mmφ使用、ボール投入量２００ｋｇ、カオリン混入量１
５ｋｇ）で１５．０ｋｗｈ／ｋｇの機械エネルギーを作
用させて得た。
ーが１．０ｋｗｈ／ｋｇであった以外は、カオリン粉末
と同様にして得た。 〔カオリン粉末〕カオリン（山陽クレー社製 ＡＡカ
オリン（カオリン鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量
％、ＢＥＴ比表面積１３ｍ2 ／ｇ））をボールミル（マ
キノ社製：ボールミルＢＭ１５０、アルミナボール１５
mmφ使用、ボール投入量２００ｋｇ、カオリン混入量１
５ｋｇ）で１５．０ｋｗｈ／ｋｇの機械エネルギーを作
用させて得た。
【００２７】〔カオリン粉末〕全く処理を加えていな
いカオリン（山陽クレー社製 ＡＡカオリン（カオリン
鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量％、ＢＥＴ比表面
積１３ｍ2 ／ｇ）） 〔フライアッシュＡ〕フライアッシュ（関電化工社製
平均粒径２０μｍのもの） 〔フライアッシュＢ〕フライアッシュＡを分級機（日清
エンジニアリング社製、型式：ＴＣ−１５）によって分
級して作製された１０μｍ以下の粉体を９８重量％以上
含有するフライアッシュ（平均粒径２μｍ） 〔フライアッシュＣ〕フライアッシュＢを６００℃で３
時間処理したフライアッシュ（平均粒径２μｍ） なお、上記粒度分布はレーザー回折法により求めた。
いカオリン（山陽クレー社製 ＡＡカオリン（カオリン
鉱物９５重量％，α−クォーツ５重量％、ＢＥＴ比表面
積１３ｍ2 ／ｇ）） 〔フライアッシュＡ〕フライアッシュ（関電化工社製
平均粒径２０μｍのもの） 〔フライアッシュＢ〕フライアッシュＡを分級機（日清
エンジニアリング社製、型式：ＴＣ−１５）によって分
級して作製された１０μｍ以下の粉体を９８重量％以上
含有するフライアッシュ（平均粒径２μｍ） 〔フライアッシュＣ〕フライアッシュＢを６００℃で３
時間処理したフライアッシュ（平均粒径２μｍ） なお、上記粒度分布はレーザー回折法により求めた。
【００２８】（実施例１〜５、比較例１〜５）上記カオ
リン粉末〜およびフライアッシュＡ〜Ｃを表１また
は表２に示す混合割合で混合した反応性無機質粉体と、
充填材としての珪砂（８号珪砂）と、補強繊維としての
ビニロン繊維（クラレ社製 ＲＭ１８２ 繊維長さ６m
m、繊維径１４μｍ）と、アルカリ金属珪酸塩としての
珪酸カリウム（Ｋ2 ＯとＳｉＯ2とのモル比が１．４の
もの）と、水と、を表１または表２に示す配合割合でオ
ムニミキサーで５分間混合して、硬化性無機質組成物を
それぞれ得た。
リン粉末〜およびフライアッシュＡ〜Ｃを表１また
は表２に示す混合割合で混合した反応性無機質粉体と、
充填材としての珪砂（８号珪砂）と、補強繊維としての
ビニロン繊維（クラレ社製 ＲＭ１８２ 繊維長さ６m
m、繊維径１４μｍ）と、アルカリ金属珪酸塩としての
珪酸カリウム（Ｋ2 ＯとＳｉＯ2とのモル比が１．４の
もの）と、水と、を表１または表２に示す配合割合でオ
ムニミキサーで５分間混合して、硬化性無機質組成物を
それぞれ得た。
【００２９】そして、得られた硬化性無機質組成物をそ
れぞれ幅１５０mm、長さ１５０mm、厚さ１０mmの型枠内
に注入し、オーブン内で表１および表２に示す所定温度
で所定時間硬化させて無機質硬化体を得た。得られた無
機質硬化体をそれぞれ切断して幅１５０mm、長さ５０m
m、厚さ１０mmの試験片を作製し、硬化性、曲げ強度、
外観評価を行って表１および表２に合わせて示した。
れぞれ幅１５０mm、長さ１５０mm、厚さ１０mmの型枠内
に注入し、オーブン内で表１および表２に示す所定温度
で所定時間硬化させて無機質硬化体を得た。得られた無
機質硬化体をそれぞれ切断して幅１５０mm、長さ５０m
m、厚さ１０mmの試験片を作製し、硬化性、曲げ強度、
外観評価を行って表１および表２に合わせて示した。
【００３０】なお、評価方法は、以下の通りである。 〔曲げ強度〕脱型後硬化体の試験片を、５０℃で１０時
間乾燥し、気乾状態で２４時間放置したのち、ＪＩＳ
Ａ １４０８の方法に準じて曲げ強度を測定した。 〔外観評価〕脱型後硬化体の試験片を、目視により割
れ、クラック等がないか評価した。そして、外観に割
れ、クラック等の異常がない場合を〇、割れまたはクッ
ラック等が発生している場合を×であらわした。但し、
所定時間加熱しても未硬化の場合、そのまま「未硬化」
と記した。
間乾燥し、気乾状態で２４時間放置したのち、ＪＩＳ
Ａ １４０８の方法に準じて曲げ強度を測定した。 〔外観評価〕脱型後硬化体の試験片を、目視により割
れ、クラック等がないか評価した。そして、外観に割
れ、クラック等の異常がない場合を〇、割れまたはクッ
ラック等が発生している場合を×であらわした。但し、
所定時間加熱しても未硬化の場合、そのまま「未硬化」
と記した。
【００３１】〔可使時間評価〕オムニミキサーで混合し
て得たスラリー状の硬化性無機質組成物が注型可能な時
間を可使時間として評価した。
て得たスラリー状の硬化性無機質組成物が注型可能な時
間を可使時間として評価した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】 上記表１および表２から、本発明の硬化性無機質組成物
によれば、カオリン粉末を単独で用いた場合と略同程度
の高強度な硬化体を得ることができることは勿論のこ
と、可使時間も長くできることがよくわかる。
によれば、カオリン粉末を単独で用いた場合と略同程度
の高強度な硬化体を得ることができることは勿論のこ
と、可使時間も長くできることがよくわかる。
【００３４】
【発明の効果】本発明にかかる硬化性無機質組成物は、
以上のように構成されているので、可使時間が制御可能
で作業性に優れているとともに、高強度で外観に優れた
無機質硬化体を得ることができる。
以上のように構成されているので、可使時間が制御可能
で作業性に優れているとともに、高強度で外観に優れた
無機質硬化体を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】フライアッシュ２０〜９８重量部およびカ
オリンに０．５ｋｗｈ／ｋｇ〜３０．０ｋｗｈ／ｋｇの
機械的エネルギーを作用させて得たカオリン粉体２〜８
０重量部からなる反応性無機質粉体１００重量部と、ア
ルカリ金属珪酸塩３〜３００重量部と、水１０〜３００
重量部とを含んでいる硬化性無機質組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7600195A JPH08277152A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 硬化性無機質組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7600195A JPH08277152A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 硬化性無機質組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277152A true JPH08277152A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13592575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7600195A Ceased JPH08277152A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 硬化性無機質組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08277152A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7600195A patent/JPH08277152A/ja not_active Ceased
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20040630 |