JPS5825059B2 - 無機硬化体の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は無機硬化体の製法に関するものである。

従来、カルシウムアルミネートトリサルフェートハイド
レート（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ３・ｎＨ２
Ｏ＋ｎはおおむね３１または３２の値をとる、以下これ
をＴＳＨと略す）および高炉スラグ硬化物を主成分とす
る無機硬化体は、つぎのようにして製造されていた。

すなわち、ＴＳＨ前駆物質であるカルシウムアルミネー
トモノサルフェートハイドレート（３ＣａＯ・Ａｌ１０
３ ・ＣａＳＯ４ＨｎＨ２０、ｎはおおむね１２の値を
とる、以下これをＭＳＨと略す）と石こうと高炉スラグ
と水とを混練してスラリをつくり、これを抄造、注壓等
により所定の形状に賦形し、ついで、この賦形体を室内
に放置して室温で１日養生したのち、６０℃で２４時間
湿熱養生し、再び室温で養生することにより、ＭＳＨと
石こうとを反応させてＴＳＨ化するとともに、高炉スラ
グを水利硬化させて製造されていた。

このようにして製造された無機硬化体は、構造もかなり
緻密で強度も比較的太である。

しかしながら、構造が一層緻密で高強度の無機硬化体の
実現が期待されている。

この発明は、このような事情を鑑みなされたもので、カ
ルシウムアルミネートトリサルフェートハイドレート前
駆物質組成物と高炉スラグとを含む無機硬化体用スラリ
を所定の形状に賦形し、この賦形体を養生して硬化させ
ることにより無機硬化体を製造する方法であって、賦形
体を賦形後難時間の間に湿熱雰囲気中に入れて所定の時
間養生することにより、構造が一層緻密で、高強度な無
機硬化体を製造するものである。

つぎに、この発明の詳細な説明する。

無機硬化体製造の際のＴＳＨ生成反応は、賦形体を室内
に放置して室温において養生しても、高炉スラグの水利
反応よりもかなり速く進行し、５０〜６０℃において賦
形体を湿熱雰囲気（水分の蒸発を抑制した状態で加熱し
うる雰囲気）下で養生すると最も速く進行する。

他方、高炉スラグの水和反応は、常温では極めて遅く、
８０〜９０℃において賦形体を湿熱養生（湿熱雰囲気中
で行う養生）するとかなり速くなる。

したがって、賦形体の養生に際し、賦形体を室内に室温
で長く置くと、まずＴＳＨ生成反応が進み、その際ＴＳ
Ｈの生成による賦形体の膨張と生成したＴＳＨの針状結
晶の発達とにより賦形体中に大きな空隙ができ、ついで
賦形体中に空隙ができたのちに高炉スラグが水利により
硬化する。

そのため、得られる無機硬化体は、緻密な構造となりに
くい。

このように賦形体を室内に室温で置いたときに、ＴＳＨ
生成反応が進みだすのが賦形後短時間経過したのち、例
えば賦形後４〜８時間経過したのちである。

したがって、それまでに、賦形体を、湿熱雰囲気中に入
れて水分の蒸発を抑制した状態で加熱してＴＳＨ化と高
炉スラグの養生硬化を同時に行わせると、賦形体の膨張
が抑制され、緻密な構造をもつ高強度の無機硬化体が得
られるのである。

なお、賦形体を加熱して養生するときは、賦形体の水分
が蒸発しないようにして行うことが必要である。

もし水分が蒸発すると、ＴＳＨ生成反応および高炉スラ
グの水利反応が阻害される。

上記のように、賦形体を湿熱雰囲気中で養生するときは
、賦形体を、温度８０〜９０℃、湿度飽和の湿熱雰囲気
中に放置して行うことが好ましい。

その温度が８０℃を下まわると、ＴＳＨ生成反応の反応
速度が高炉スラグの硬化速度に比較して速くなるため、
賦形体の膨張が起こるようになるとともにＴＳＨの針状
結晶の発達が進みすぎるようになる。

逆に、その温度が９０℃を上まわると、ＴＳＨ生成反応
が極端に遅くなるため、湿熱養生後にＴＳＨ化が起こり
、硬化体のクラックの原因となるというような傾向がみ
られる。

湿熱養生時間は、６〜２４時間が好ましく、より好まし
くは１２〜２４時間である。

養生時間が、６時間を下まわると、その時間中に充分な
反応が。

行われないため、得られる硬化体が軟らかくなって搬送
が不便になり、しかも養生を終えたのちも反応が進むた
め、硬化体に膨張が起こるというような傾向がみられる
。

逆に、養生時間が２４時間を超えても、それ以上の効果
の増大が起こらない。

４そして、得られた無機硬化体は、湿熱養生後、例えば
、室内において室温で養生されたのち、製品化される。

なお、この発明で用いる原料のうち、ＴＳＨ前駆物質組
成物とは、水の存在下において、石こう成分、石灰成分
およびアルミナ成分の少なくとも１つと反応してＴＳＨ
になるＴＳＨ前駆物質と、前記成分の少なくとも１つと
を配合した組成物をいう。

そのような組成物として、例えば、Ｃ３Ａ（３ＣａＯ−
Ａ１２０３）、Ｃ５ＡＨ６（３ＣａＯ−Ａ１２０３・６
Ｈ２０）１゜Ｃ４Ａ４Ｓ （３ＣａＯｅ ３Ａ ｔ ２
０３１ ＣａＳＯ４）。

Ａｌ１ （ＳＯ４）？Ｉ ・ｎＨ２Ｏ２Ｍ５Ｈのような
ＴＳＨ前駆物質と、石こう等の石こう成分およびＣａＯ
等の石灰成分の少なくとも１つとを配合したものがあげ
られる。

また、高炉スラグとしては、水硬性を有している通常の
ものが使用される。

また、以上の原料以外の原料、例えば補強材料を用いる
ことは自由である。

この発明においては、無機硬化体用材料中に、ＴＳＨ前
駆物質組成物すなわち硬化時にＴＳＨを主要成分とする
硬化体を成牛しうる硬化体材料用組成物を未硬化の状態
で含ませていることが重要である。

これにより、この組成物の水利硬化と高炉スラグの水利
硬化とが同時並行的に起きるため、この組成物の水利硬
化により得られるＴ Ｓ Ｈと、高炉スラグ水和硬化物
とが均一かつ強固にからみ合う状態が出現し 得られる
無機硬化体が高炉スラグ水和硬化物単独の無機硬化体よ
りも却って高強度になるからである。

これに対し、予めＴＳＨになった状態で配合したときに
は、このような効果が全く期待できない。

添附図面はこのことをよくあられしている。

すなわち、○線および・線は、硬化時にＴＳＨを主要成
分とする硬化体を生成しうる硬化体材料用組成物を未硬
化の状態で高炉スラグに含ませたときの（高炉スラグ／
ＴＳＨ）比と曲げ強度の関係とをあられし、Δ線および
Ａ線は予めＴＳＨになった状態で配合したときの同上の
関係をあられしているが、それぞれの線の傾きをみれば
、前述のことがよく分かる。

この発明にかかる方法により得られる無機硬化体用材料
のこのような特性は、この材料が外装建材等の製造に用
いられるとき特にすぐれた効果を発揮する。

外装建材等では軽量かつ高強度であることが求められる
からである。

以上のように、この発明は、ＴＳＨ前駆物質組成物と高
炉スラグとを含む無機硬化体用スラリを賦形したのち、
短時間の間に賦形体を湿熱雰囲気中に入れて養生するた
め、緻密な構造をもち、高強度な無機硬化体を製造する
ことができる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

すなわち、ＭＳＨと石こうと高炉スラグとを生成無機硬
化体中において、ＴＳＨと高炉スラグ硬化物との重量比
が１：１になるように配合し、さらに、耐アルカリガラ
ス繊維およびパルプを、生成無機硬化体中に耐アルカリ
ガラス繊維が０．５重量％およびパルプが０．６重量％
含有されるように配合し、これらを水とともに混練して
スラリをつくり、これを賦形し、この賦形体を第１表の
条件で養生（養生時間が全体で１週間になるよ乍こ）し
て嵩比重１．００の無機硬化体を製造した。

その無機硬化体の性能を第２表に示した。

なお、第１表、第２表において、扁１〜３は比較例であ
る。

なお、賦形体は、賦形直後から、第１表に示す条件で養
生されたものである。

第２表から明らかなように、実施例の無機硬化体（４４
〜１２）は、比較例のもの（／Ｉ６１〜３）に比べて常
態強度が大きく、かつその殆んどのものが、比較例のも
のよりも吸水時の強度低下も少ないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の詳細な説明するための説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カルシウムアルミネートトリサルフェートハイドレ
   ート前駆物質組成物と高炉スラグとを含む無機硬化体用
   スラリを所定の形状に賦形し、この賦形体を養生して硬
   化させることにより無機硬化体を製造する方法であって
   、賦形体を、賦形後難時間の間に湿熱雰囲気中に入れて
   所定の時間養生することを特徴とする無機硬化体の製法
   。 ２ 賦形後難時間の間が、賦形後４〜８時間を経過する
   までの間であり、湿熱雰囲気が温度８０〜９０℃の湿熱
   雰囲気であり、所定の時間が６〜２４時間である特許請
   求の範囲第１項記載の無機硬化体の製法。