JPH10310465A - 無機硬化組成物 - Google Patents

無機硬化組成物

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JPH10310465A
JPH10310465A JP9126496A JP12649697A JPH10310465A JP H10310465 A JPH10310465 A JP H10310465A JP 9126496 A JP9126496 A JP 9126496A JP 12649697 A JP12649697 A JP 12649697A JP H10310465 A JPH10310465 A JP H10310465A
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JP
Japan
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carbonate
alkaline earth
earth metal
glass fiber
metal oxide
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Pending
Application number
JP9126496A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Inoue
弘 井上
Shunichi Mikami
俊一 三上
Mitsuaki Saito
光昭 斉藤
Nobuhiko Maekawa
順彦 前川
Yoshiyuki Oka
欣之 岡
Yuji Hatakeyama
裕二 畠山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Kagaku Co Ltd
Original Assignee
Toyo Kagaku Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の無機硬化組成物は圧縮強度と寸法精度に
優れているが、板状体や他の複雑な形状に形成した場
合、衝撃強度が弱く、落球衝撃試験(JIS A140
8、使用球形錘;W2−500)で10cm程度の衝撃
強度しかないという課題があった。 【解決手段】アルカリ土類金属酸化物100重量部に対
して有機炭酸化合物を5〜80重量部配合した無機硬化
組成物において、1〜150重量部のガラス繊維を配合
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は土木、建築用の無機
硬化組成物にかかり、特に衝撃強度に優れた無機硬化組
成物に関する。
【0002】
【従来技術】従来、アルカリ土類金属水酸化物は空気中
の炭酸ガスを吸収して硬化する現象を利用した建築材料
が知られているが、硬化時間が遅い、硬化が不均一であ
るという課題があった。
【0003】この課題を解決する手段として、本出願人
はアルカリ土類金属酸化物と有機炭酸化合物を湿式で作
用させた無機硬化組成物(特開平7−126048号)
を開示している。この無機硬化組成物は従来の製品に比
べ圧縮強度と寸法精度に優れたものである。
【0004】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、この無機
硬化組成物は圧縮強度と寸法精度に優れているが、板状
体や他の複雑な形状に形成した場合、衝撃強度が弱く、
落球衝撃試験(JIS A1408、使用球形錘;W2
−500)で10cm程度の衝撃強度しかないという課
題があった。
【0005】したがって、本発明の目的は上記課題を解
決し、衝撃強度の高い成型品を構成することができる無
機硬化組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意検討を行った結果、アルカリ土類金属酸化物
と有機炭酸化合物を配合した無機硬化組成物にガラス繊
維を配合することにより高い衝撃強度を得られることを
見出し本発明を完成させた。
【0007】すなわち、本発明は、アルカリ土類金属酸
化物100重量部に対して有機炭酸化合物を5〜80重
量部配合した無機硬化組成物において、1〜150重量
部のガラス繊維を配合したことを特徴とする無機硬化組
成物である。
【0008】ここで、本発明の特徴であるガラス繊維を
採用したのは、上記無機硬化組成物に該ガラス繊維を配
合すると衝撃強度が高くなることをみいだせたためであ
る。該ガラス繊維は、あまりに少ないと衝撃強度の改善
効果が現れず、あまりに多いと成型品表面に該ガラス繊
維が現れ製品の外観を損なうため、1〜150重量部配
合するのが好ましく、さらに好ましくは2〜100重量
部配合するのがよい。
【0009】上記ガラス繊維の形状は、無機硬化組成物
の内部に均一に分散し衝撃強度を向上させるものであれ
ば適宜選択できるものであり、例えば繊維状、ネツト
状、クロス状、マツト状の各々若しくはこれらの組み合
わせ等がある。短繊維の場合、その長さは、3mm未満
ではガラス繊維と硬化組成物の密着力が小さく効果が顕
著に発現せず、30mmを越えると繊維の分散性が極端
に悪くなり効果が発現し難いため、3〜30mmが好ま
しく、さらに好ましくは6〜30mmがよい。
【0010】本発明にかかる無機硬化組成物に上記ガラ
ス繊維を配合する方法は、ガラス繊維を組成物に配合す
る従来公知の方法を採用でき、例えば予め組成物に配合
し混練するプレミツクス法、組成物を型に入れその上に
ガラス短繊維やガラス繊維のロービングを切断しながら
散布する方法、一次混練を終了させた組成物に上記形態
のガラス繊維を配合して二次混練してから型に入れる方
法、カツトされたガラス繊維のロービングと組成物を同
時に型に吹き付ける方法等がある。
【0011】上記アルカリ土類金属酸化物としては、例
えば、MgO、CaO、SrO、BaOやその複塩(例
えばCaO・MgO等)、若しくはこれらを二種以上を
組み合わせたものがある。
【0012】なお、アルカリ土類金属酸化物の中で最も
利用しやすいのは可使時間と強度発現の点からMgOで
あり、アルカリ土類金属の酸化物の種類としては、ソフ
トバーン(嵩比重の小さい軽焼)とハードバーン(嵩比
重の大きい硬焼)があるが、いずれであっても良好な結
果を得ることができる。
【0013】上記有機炭酸化合物としては、例えば、炭
酸オレフィン、炭素数1〜6のアミンの水溶性炭酸塩ま
たは炭酸窒素化合物等が使用できる。炭酸オレフィンと
しては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト等がある。炭素数1〜6のアミンの水溶性炭酸塩とし
ては、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、ジエチル
アミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、水酸化
テトラメチルアンモニウム、メタノールアミン、エタノ
ールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アミルア
ミン及びヘキシルアミン等の炭酸塩等があるが、強度発
現の点から、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート等の炭酸オレフィンが好ましい。また、炭酸窒素
化合物としてはカルバミン酸、尿素等がある。
【0014】なお、アルカリ土類金属の酸化物と有機炭
酸化合物の混合の割合は、アルカリ土類金属酸化物10
0重量部に対して有機炭酸化合物5〜80重量部であ
り、好ましくは10〜50重量部が良い。これは、有機
炭酸化合物の量が5重量部未満及び80重量部を越える
と成形された無機硬化組成物の曲げ強度や圧縮強度等の
機械的性能が低下するためである。
【0015】また、本発明にかかる無機硬化組成物に
は、セメント、セメントに配合する配合剤を配合しても
良い。セメントとしては各種ポルトランドセメント、高
炉セメント、白色セメント、アルミナセメント、リン酸
マグネシウムセメント、マグネシアオキシクロライドセ
メントが使用でき、セメント用配合剤としてはガラス繊
維以外の補強繊維、骨材、減水剤、消泡剤、起泡剤、そ
の他セメント用の化学混和剤、顔料等を使用できる。
【0016】前記補強繊維はガラス繊維と併用されるも
のであり、かかる繊維としてはガラス繊維だけでは達成
し得ない作用(曲げ強度や対衝撃性の向上)を有する繊
維を採用することができる。具体的には、金属繊維、合
成樹脂繊維、セルロース等の有機繊維等がある。
【0017】前記骨材としては硅砂、寒水石、硅石粉、
花崗岩、安山岩、大理石をはじめとする天然石の粉砕
品、高炉スラグ等の普通骨材、シラスバルーン、膨張粘
土・膨張けつ岩等の焼成品、蛭石、黒燿石・真珠岩の焼
成品、ガラスバルーン等の軽量骨材等があり目的に応じ
て単独あるいは複合して用いることができる。
【0018】また、成形の際の可使時間調整用の凝結遅
延剤や凝結促進剤をも使用できる。凝結遅延剤としては
オキシカルボン酸及びその塩、EDTA(エチレン・ジ
アミン・四酢酸)及びその塩、多価アルコール及びその
塩並びに硅弗化物があり、前記凝結促進剤としては、N
2CO3、K2C03、NaCl、KCl、CaCl2
アルミン酸ナトリウム、ミョウバン等があり、これらを
二種類以上併用しても良い。
【0019】本発明にかかるアルカリ土類金属酸化物に
は、ある原料や製法に起因する不純物、具体的には F
23、Al23、SiO2、TiO2、Na2O、K2
等や上記の炭酸塩であるMgCO3、CaCO3、SrC
3、水酸化物であるMg(OH)3、Ca(OH)2
が1〜30重量%含有されていてもよい。
【0020】また、混練にで使用されるミキサーについ
ては特に制限は無く、ニーダータイプ、ヘンシエルタイ
プ、オムニタイプの他、一般的なミキサーを使用するこ
とができる。繊維を予め配合材料と混ぜ合わせて混練す
るプレミツクス法の場合、繊維の損傷が少なく混練効率
の高いオムニタイプのミキサーが好ましい。
【0021】成型方法としては、要求される成型体の寸
法、物性及び生産効率等を考慮して流し込み成型、プレ
ス成型、押出成型、吹付成型、遠心成型、こて塗り等か
ら好ましい成型方法を選ぶことができる。また、強度発
現を促進するために凝結後に蒸気養生やオートクレーブ
養生等の加温加湿養生を行うことができる。適当な加温
加湿養生を行うことにより打設後1日で実用強度が得ら
れる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明にあっては、アルカリ土類
金属酸化物100重量部に対して有機炭酸化合物を5〜
80重量部配合した無機硬化組成物において、1〜15
0重量部のガラス繊維を配合し、これにより高い衝撃強
度を有する硬化物を得ることができる。
【0023】
【実施例】以下、表1に開示するガラス繊維の配合量と
その組成及びそれら特性値に基づき、本発明にかかる実
施例及び比較例について詳細に説明する。この表1にお
ける組成物の数値は重量部であり、特性値における落球
衝撃強度の単位はcmである。
【0024】
【表1】
【0025】表1のアルカリ土類金属酸化物としては酸
化マグネシウム(日本海水加工社製)、有機炭酸化合物
としてはエチレンカーボネート(東亜合成化学工業社
製)、骨材としては重質炭酸カルシウム(ケーシー工業
社製)を採用した。また、表1では記載を省略したが、
組成物の中には減水剤(デンカグレース社製FT−3
S)を2重量配合した。なお、実施例2、比較例2にお
いて骨材と水の配合量が多いのは多くのガラス繊維を配
合するために全体の嵩を多くしたためである。
【0026】表1の特性値における衝撃強度として落球
衝撃強度(JIS A 1408、試験体;4号、球形
錘;W2−500)を採用した。試験体は、室温で7日
以上放置されたものであり、その支持方法を砂上全面支
持としたものである。測定は球形錘の高さを変え、試験
体が破断する最低の高さを耐衝撃強度の測定値とした。
【0027】表1の特性値における外観は、試験体の表
面にガラス繊維が目視で発見できない場合を○、できた
場合を×とした。
【0028】表1に示すガラス繊維は、次の通りであ
る。実施例1では日本電気硝子社製耐アルカリガラス短
繊維ACS25Sー750、実施例2では鐘紡社製ガラ
ス繊維マツトKS1597(重量1356g/m2)、
実施例3では日本電気硝子社製耐アルカリ繊維ネツトT
D10×10(重量80g/m2)を使用し、実施例4
では日本電気硝子社製耐アルカリガラス繊維ロービング
AR2500Hー103、実施例5では実施例3のネツ
トと実施例3の繊維を併用した。また、比較例2では鐘
紡社製ガラス繊維マツトKS2810(重量395g/
2)、比較例3では日本電気硝子社製耐アルカリガラ
ス短繊維ACS25S−750を使用した。なお、実施
例4の繊維は、約25mmに切断されながら吹き付け法
で使用した。
【0029】次に、実施例及び比較例の試験体を成型し
た手順を示す。実施例1の試験体は、表1の配合比のア
ルカリ土類金属酸化物としての酸化マグネシウム、骨
材、耐アルカリガラス繊維をオムニミキサー(千代田技
研工業社製OM−10E、内容量10リツトル)に投入
した後、有機炭酸化合物としてのエチレンカーボネート
と水を混練して投入し、これらを減圧下で5分間混練
し、さらに内寸50×50×0.5cmの金型に過剰に
供給してからバイブレータで空気を抜き、平滑な鉄板を
被せ余分な混練物を排出した後、室温養生1日、蒸気養
生槽にて70℃の温度条件で蒸気養生を24時間、室温
で放置を7日行い、JIS A 1421の4号試験体
の寸法40×30cmに切断したものである。
【0030】実施例2の試験体が実施例1と異なる点
は、内寸50×50×0.5cmの金型に供給した混練
物が、表1の配合比のアルカリ土類金属酸化物としての
酸化マグネシウム、有機炭酸化合物としてのエチレンカ
ーボネート、骨材及び水をオムニミキサー(実施例1と
同一物)に投入し減圧下で5分間混練した後、49×4
9cmに切断したガラス繊維マツトを入れて混練し、こ
の混練したものを減圧容器に入れ減圧下で10分放置し
マツトへ十分に混練物を含浸させたものである点であ
る。
【0031】実施例3の試験体は、ガラス繊維マツトが
異なる以外は実施例2と同一に製造されたものである。
【0032】実施例4の試験体は実施例1とほぼ同様に
製造されたものであるが、異なる点は、内寸50×50
×0.5cmの金型に供給した混練物が、表1の配合比
のアルカリ土類金属酸化物としての酸化マグネシウム、
有機炭酸化合物としてのエチレンカーボネート、骨材及
び水をオムニミキサー(実施例1と同一物)に投入され
5分間混練された後、パワースプレー社製コンセントリ
ツクススプレーガンに混練物と耐アルカリガラス繊維ロ
ービングをセツトしてから吹き付けられた点である。な
お、この吹き付けにあっては、金型内に均一に吹き付け
るような調整がなされている。
【0033】実施例5の試験体は実施例1の混練手順と
ほぼ同じであるが、減圧下での5分間の混練を真空下で
行い、ガラス繊維ネツト供給の際の大きさを49×49
cmとした点が異なるものである。
【0034】比較例1の試験体は、ガラス繊維を配合し
ない以外は実施例1の試験体と同様に製造されたもので
ある。比較例2の試験体は、ガラス繊維マツトを4枚4
9×49cmに切断し使用した以外は実施例2の試験体
と同様に製造されたものである。比較例3の試験体は、
配合比以外は実施例1の試験体と同様に製造されたもの
である。
【0035】比較例1、3、各実施例が示すように、ガ
ラス繊維の配合比が少ないと衝撃強度が弱かった。比較
例2、各実施例が示すように、ガラス繊維の配合比が多
いと衝撃強度は80cmであったが、試験体の表面にガ
ラス繊維が露呈してしまっていた。
【0036】
【発明の効果】本発明にあっては、アルカリ土類金属酸
化物100重量部に対して有機炭酸化合物を5〜80重
量部配合した無機硬化組成物において、1〜150重量
部のガラス繊維を配合し、これにより衝撃強度が高いと
共に硬化させた組成物の表面にガラス繊維が露呈しない
硬化物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 FI C04B 103:10 111:20 (72)発明者 前川 順彦 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋化 学株式会社内 (72)発明者 岡 欣之 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋化 学株式会社内 (72)発明者 畠山 裕二 神奈川県鎌倉市台2丁目13番1号 東洋化 学株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ土類金属酸化物100重量部に
    対して有機炭酸化合物を5〜80重量部配合した無機硬
    化組成物において、1〜150重量部のガラス繊維を配
    合したことを特徴とする無機硬化組成物。
JP9126496A 1997-04-30 1997-04-30 無機硬化組成物 Pending JPH10310465A (ja)

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