JPS5820760A - セメント組成物 - Google Patents

セメント組成物

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JPS5820760A
JPS5820760A JP11947981A JP11947981A JPS5820760A JP S5820760 A JPS5820760 A JP S5820760A JP 11947981 A JP11947981 A JP 11947981A JP 11947981 A JP11947981 A JP 11947981A JP S5820760 A JPS5820760 A JP S5820760A
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cement
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cement composition
aggregate
present
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JP11947981A
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JPS602266B2 (ja
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琢郎 森本
西内 紀八郎
和田 憲一
講二 坂根
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Research Institute for Production Development
Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
Original Assignee
Research Institute for Production Development
Seisan Kaihatsu Kagaku Kenkyusho
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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
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質セメントにチタン酸アルカリを配合した
セメン1組成物およびこのセメント組成物に更に骨材を
配合してなるセメント組成物に関するもので、更に詳し
く社、無機質セメン)100重量部に対し一般式M20
・nTi0□・mH20(但しMはLi−、Ha、に%
nは8以下の正の実数、mは4以下の負でない実数を意
味する。以下同符号は同じものを意味する。)で示され
るチタン酸アルカリを0・2重量部〜200重量部配合
するか、あるいは、これに加えて骨材50〜400  
重量部配合したことを特徴とするセメント組成物に関す
るものであり、軽量、緻密で、強度及び耐火断熱性の優
れたセメント質のモルタル及びコンクリートを提供する
ことを目的とするものである。
従来、セメントの強度増強のためには、古くがら石kl
−?’岩綿等の無機質繊維の使用が試みられてはいたが
、口腔ガンの問題等労働安全衛生の面から取り扱いには
充分な配慮を1.7なければならなかった。そこで近年
繊維状物質を用いる試みがなされているが、代表的なも
のの一つであるガラス繊維は耐アルカリ性が不充分なた
め、モルタルやコンクリート中で劣化1〜、強度低下の
原因となり、また、耐熱性にも乏しいという問題を有l
、7てぃた′。
そして最近では、高層建築、水中及び地下構築物に対す
るニーズの高度化に伴い、軽量、緻密で、強度及び耐火
断熱性の優れたセメント質のモルタル及びコンクリート
の開発が望まれていた。
かかる目的物を得る方法と1.て、骨材の粒度の調整、
セメントと骨材比、セメントと骨材を混和する時使用す
る水の量、界面活性剤等の有機質混和剤の活用等による
モルタμ及びコンクリートの凝結、硬化過程における改
良技術、更には合成樹脂を併用してセメント質の結合力
を合成樹脂の結合力で補強する1ラヌチツクコンクリー
トに係る技術等の開発がなされてはいるが、前者のモル
タル及びコンクリートの凝結、硬化過程における改良技
術については、製造及び作業環境が一定せず、施工目的
も多種多様であり厳密な配合設計、施工仕様の管理に多
大の努力が必要であり、かかる条件を満たしても異常気
象により収縮や亀裂等の品質劣化の事故が発生し、やす
いという問題があった。
また、後者の1ラスチツクコンクリートに係る技術につ
いては、適合した合成樹脂の種類、配合法の選定が複雑
であυ、さらに、セメント質中で長期間品質劣化を示さ
ない合成樹脂の開発が困難であった。
本発明者はかかる現状に鑑み鋭意研究の結果本発明に到
達したものである。
圭発明は、無機質セメント、100重量部に対し一般式
M2O−nTlO2・mH2Oで示されるチタン酸アル
カIJ O・2〜200重量部を配合1.たセメント組
成物および、このセメント組成物に更に骨材50 N4
00重量部を配合してなるセメント組成物に係るもので
あり、その栴成について以下に詳述する。
本発明に用いる無機質セメントとしては、ポルらの単独
または混合物が用いられる。無機質セメントと配合され
るチタン酸アルカリとは一般式M20・nTlO2・m
H2Oで示される無機質化合物で、Li4’rio4、
Li、Tie、 (0(n〈1、m;0)で表わされる
食塩型構造のチタン酸アルカリ類及びその水和物、K2
Ti40. 、Ha2Ti、0. (26m45、m=
0)で表わされる層状溝造のチタン酸アルカリ類及びそ
の水和物、na2Ti、O15、K2Ti80.、に、
Tl013(nく6、m=0)で表わされるトンネル構
造のチタン酸アルカリ類及びその水和物等を挙げること
が出来、それらの単独または混合物が用いられる。
尚、本発明のセメント組成物において、特に耐火、断熱
性の向上に好適なチタン酸アルカリとしでは、一般式に
20.6TiO2,mH2Oテ表わされる6チタン酸ア
ルカリ及びその水和物であり、この6千タン酸カリウム
繊維や6チタン酸カリウム水和物繊維はいずれも径口毒
性(ラット)に於てr、+nsO:5ooo#/#以上
と極めて安全性の高いものである。
本発明におけるチタン酸アルカリは、一般に微細結晶体
で提供されており、その微細結晶体の形状は粉末又は短
繊維であって、特に好適なものとしてに20・6T10
2で示される6チタン酸カリウム繊維及びに20・6T
iO,・すH2Oで示されるチタン酸カリウム水和物繊
維が挙げられる。こ、れらチタン酸アルカリ繊維の形状
は平均繊維長0・5〜50μm、平均繊維径0・1〜0
・3μmの短繊維の内繊維長5μ唄上アスペクト比10
0前後のものが特に好適である。
尚、本発明におけるこれらのチタン酸アルカリにあって
は、不定型微粉末または緻維長5μm以下のものでも耐
火、断熱性には何ら悪影響を及ばさないが、繊維長があ
まり短かすぎたり、アスペクト比があまシ小さすぎると
セメントモルタルやセメントコンクリートの強度の増大
効果があまり期待出来ない。
本発明におけるチタン酸アルカリの使用量は、使用目的
、セメンF組成物の素材の組み合せ等により異るため副
機に特定出来ないが、使用量があまり少なすぎると緻密
化はするが補強効果に乏しく、セメント100重量部(
以下重量部を単に部と示す)に対しチタン酸アルカリを
少くとも0・2部以上用いるべきであり、逆に多すぎる
と結合剤としてのセメント質が不足し強度低下を起しゃ
すくセメント100部に対しチタン酸アルカリの量は多
くとも200部以下にすべきであり、5〜100部の範
囲で用いた場合が特に好適であった。
尚、チタン酸アルカリの使用量の目安としては、モルタ
ル及びコンクリートの緻密化、強度の増大゛にはセメン
ト100部に対し5部以下でも充分効果を発揮し、耐火
、断熱材として適合させた本のとするにはセメント10
0部に対し2〜50部、更に軽量耐火、断熱材に適合さ
せたものとするにはセメント100部に対し加部以上使
用した場合が好適であった。
本発明のセメント組成物はセメントとチタン酸アルカリ
だけでも得られるが、一般に常用されている各種の骨材
、即ち、シリカを主成分とする珪砂、砕石類等を併用す
ることができる。
本発明において、耐火、断熱性の優れたセメント組成物
を提供するには比重3以上、屈折率1・6以上の骨材が
好適であり、その例としては珪灰石(ウオラストナイト
、 Cabin、 )、ジルコン砂(Zr810 s 
)等の珪酸塩や燐灰石〔アパタイト、Ca(FCj)C
a4(po4)、 )等の燐酸塩が工業的に安価に入手
出来る。
尚、本発明における骨材は天然に産する鉱物の砕石、砂
粒等の単独又は混合物をそのまま用いるだけでもよいが
、特に肥料工業に於て溶済として生産されている蛇紋岩
と燐灰石の固溶体は・比重3・5以上、屈折率1・64
以上であって任意の形状に加工出来、アルカリ性にも強
く、耐火[ri?、用セメント組成物の骨材として好適
である。
この固溶体は、蛇紋岩と燐灰石の砕粉を混合し平炉等で
1300℃に加熱、溶融後急冷することにより、ガラス
状の固溶体粉末と17で得られ、肥料工業に於て燐肥料
(溶済と略す)として用いられているものであるが、本
発明者はかかる溶済の特性に注目し、急冷前の固溶体を
熔融下そのまままたは発泡剤を加え高圧気流で噴射急冷
して球状又は中空状の粒状体としたものを本発明の骨材
として用いるとセメントに対し水比が低減出来た。特に
その粒子径が0・3〜3111の−のが本発明のセメン
ト組成物として好適で、この骨材を用いたところ緻密、
強靭で、耐火、断熱性の優れたセメント組成物が得られ
た。
本発明のセメント組成物は無機質セメント100部、チ
タン酸アルカリ0・2〜200部に対し任意の割合で骨
材を混合出来るが、骨材が多すぎるとセメント質の結合
力が低下しモルタル及びコンクリートの強度が低下する
為、骨材の使用量を400部以下で配合するのが好まし
い。
又、本発明の骨材にお^で、ジルコンサンドを用いる時
、あるい社蛇紋岩と燐灰石の固溶体を骨材と1−て用い
ると耐火性に優れたセメント組成物が得られるが、この
時の骨材の使用量はセメント100部に対し50〜30
0部が好適であった。
本発明のセメント組成物には従来用いられている減水剤
、空気連行剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、膨張剤、着色
剤又は各種界面剤、粘土質更には高分子樹脂エマルジョ
ン、その池水溶性あるいは水膨潤性の高分子粉末等を添
加併用することも出来る。
次に本発明の使用輻様について説明すると、本発明のセ
メント組成物に適量の水を添加し、よく混練して適度の
フロー値又はスランプ値とし、これをモルタル組材とし
てコテ塗り、刷毛塗セ、又はスプレー吹き付は等によっ
て対象とする下地、コンクリート面等に塗装するか、無
筋又は鉄筋、鉄骨を用いて注型枠内にそのまま、または
遠心注型するか、あるいは、鉄筋にスtレスを負荷した
デシストレス状類で注型すれば良い。
尚、養生条件は常温で自然養生するだけでも良いが、養
生期間を短縮して早期に強度を発現させるためには10
0℃以下の蒸気養生、更には注型2日後から水中養生す
ると良い。
次に本発明の効果について列挙する。
1)本発明のセメント組成物は軽量且つ緻密なセメント
凝結物を得ることが出来る。
2)本発明のセフフシ組成物は強度の優れたセメント凝
結物を得ることが出来る。
3)本発明のセフフシ組成物は、耐火、断熱性の優れた
セメント凝結物を得ることが出来る。
4)本発明のセメント組成物は、セメント、チタン酸ア
ルカリ及び骨材の種類、及びこれらの使用量を適当に選
択することにより軽量断熱材、耐火断熱材、強化セメン
ト凝結体を得ることが出来る。
従って、本発明は極めて高度の産業利用性を有するセメ
ント組成物である。
次に本発明を実施例によって説明する。
実施例 1゜ 普通ポルトランドセメント100部、チタン酸カリ短繊
維(大塚化学薬品(株)、テイスモD%に20・6T1
02、繊維長25pm、7スペクト比100)25部の
セメント組成物に水100部を加え混線後、JIBム1
132  コンクリートの強度試験用供試体の作り方に
準拠l、て試験片を作成、同じくJ工8 A1106に
規定する試験方法により試験した結果比重1・02曲げ
強度50#/cj の成型品が得られた。
比較の為上記方法においてチタン酸カリをベントナイト
に変えて行ったところ、曲げ強度はl鴫4であった。
実施例 L 実施例1.で用いたのと同じセメント組成物を用い、水
100部を加え混線後、鋼板(厚さ1・2ff、8PC
G−B )J:に厚さ251EIK塗布、頷℃湿度75
チで4週間養生後J工8ム1304の耐火試験に準拠し
た試験において2時間耐火に合格する試験結果を得た。
比較のため上記方法においてチタン酸カリをベントナイ
Fに変えて行ったところ1時間耐火に不合格であった。
実施例 S 普通ポルトランドセメント100部、チタン酸カリ(大
塚化学薬品(株)ティスモL%KO・6TiO2・(H
2O、繊維長20μm、アスペクト比150)l+1部
、溶済1(注1.)(日之出化学工業(株)、粒径0・
3〜3・0511)200部のセメント組成物に水5o
部を加え混練後、実施例1.と同様の方法で試験片を作
成1〜た結果、比重0・94、曲は強度1ookq/−
の成型品が得られた。
実施例 4゜ 実施例五で用いたのと同じセメント組成物を用い、水5
0部を加え混練後、実施例Zと同法で耐火試験を行った
ところ、耐火試験2時間合格の試験結果を得た。
実施例 5〜15 各種の条件を変えて実施例1.2又は実施例3.4と同
法にて行った実施例群を表1に示17た。
注1) 溶済 1 燐鉱石  1000部 蛇紋岩  435部 フェロニッケル    225部 を電気炉で供給後加熱溶融物を発泡し、整粒し九粒径0
・3〜3・0Illlの発泡溶済。
(日之出化学工業(株)製) 注2)溶済  2 溶済1と同一組成からなる溶融物を高 圧にて噴霧、急冷して粒状化した粒状溶済。
粒径、0−6〜3−Ga1l (日之出化学工業(株)製) 注5)溶済  3 溶済1と同一組成のものを加熱溶融後 直ちに水砕して得た水砕溶済。
粒径、0・3〜3鰭 (日之出化学工業(株)製) 特許出願人 財団法人生産開発科学研究所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1) 無機質セメン)100重量部に対l7、一般式M
     0−nT10−mHO(式中MはDi、Ma%に、 
    nは2       2   2 8以下の正の実数、ynij4以下の負でかい実数を表
    わす)で示されゐチタン酸アルカリを0・2〜200 
    m九部配合したことを特徴とするセメント組成物。 2) チタン酸アルカリがチタン酸カリである特許請求
    の範囲第1項記載のセメント組成物。 3) チタン酸アルカリが長さ5 pH以上、アスペク
    ト比加以上の繊維状チタン酸カリである特許請求の範囲
    第1項記載のセメント組成物。 4) 無機質セメン)1[’(1重量部に対し、50〜
    400重量部の骨材と一般弐M20 、n’r1o2−
    ma2o (式中MはLi、Na、に、 nは8以下の
    正の実数、mは4以下の負でない実数を表わす)で示さ
    れるチタン酸アルカリ0・2〜200重量部とを配合し
    たことを特徴とするセメント組成物。 5)骨材がジルコンサンドである特許請求の範囲第4項
    記載のセメント組成物。 6) 骨材が蛇紋岩と燐鉱石との固溶体の粉末である特
    許請求の範囲第4項記載のセメント組成物。 7) 骨材が珪砂である特許請求の範囲第4項記載のセ
    メント!11成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63252947A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 大塚化学株式会社 導電性セメント組成物及び電気抵抗発熱体
JPH0551597U (ja) * 1991-12-13 1993-07-09 ハマダ印刷機械株式会社 ロータリダイカッタにおける打抜き屑の除去装置
JP2023086047A (ja) * 2021-12-09 2023-06-21 Ube三菱セメント株式会社 セメント組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5419240A (en) * 1977-07-13 1979-02-13 Takasago Thermal Eng Co Lts Heating method of heat source water in heat accumulating water tank

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