JPS5838384B2 - けい酸カルシウム成形物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は建築材料に用いられるけい酸カルシウム成形物
の製造法に関する。

近年木材に代る建築材料としてけい酸カルシウム系の材
料が非常に発展している。

その背景にはプレハブリケーション建築の発達と、材料
の不燃、難燃化の要望とがある。

一般にけい酸カルシウム系建材は、原料としてけい酸質
原料とカルシウム系原料とを各々微粉砕し、その成分の
うちＣａＯ／Ｓ １０ ２モル比を適当に調節するよう
に混合してオートクレープ養生を行い、早期に強度を発
現させて出荷するものが多い。

このＣ ａ Ｏ／Ｓ ｉ０ ２モル比は理論的には０．
８ないし１．０程度が適当とされているが、主としてけ
い石の反応率を勘案して、原料の配合はＣａＯ／ＳｉＯ
２モル比で０．４ないし１．２程度が一般的である。

従来のけい酸カルシウム系建材の製造で一番問題になる
のはけい酸質原料で、その反応性は特に重要である。

石英質よりなるものはその反応性が悪いためにオートク
レープ処理時間が長くなり、一般には１２時間から２０
時間を要していて、その生産性、経済性に影響を及ぼし
ている。

このため、反応性の良好なけい酸質原料としてできるだ
け反応性シリカを多く含む原料を探したり、高価なげい
そう土やシリカフラワーなどが利用されている。

そこで本発明の主たる目的は、オートクレープ養生を行
うけい酸カルシウム系建材の製造に当って、製鉄所の高
炉操業から副生する高炉水砕スラグ（以下スラグと略称
する）とせつこうとを適当量原料に混合することにより
、反応性の悪いけい石原料の反応性を著しく高め、オー
トクレープ養生時間を短縮させ、その生産性、経済性を
向上させることにある。

本発明は具体的には、スラグ５ないし６０重量係、せつ
こう１ないし８重量俤、残部がＣａｂ／ＳｉＯ２モル比
で０．４ないし１，２の範囲のけい酸質と石灰質である
原料微粉末を常法に従い成形し、該成形物をオートクレ
ープ中で加温加圧下で養生することを特徴とするけい酸
カルシウム成形物の製造法である。

けい酸質原料としては天然の石英質を主体としたもの、
けいそう土、白土、副生シリカフラワーなどが使用でき
る。

石灰質原料としては、消石灰、生石灰、カーバイド滓な
どが使用できる。

スラグは高炉から副生ずる熔融物を水で急冷してガラス
状としたもので、一般に高炉セメントの原料として使用
されているものならば使用できる。

原料の配合は、一般にＣａＯ／Ｓｉ０２モル比を一定の
規準に設定する必要があるがスラグは少量のアノシカリ
の刺激でそれ自身継続的な水和反応を行って硬化する性
質があり、また、実験的にけい酸質原料中の８ １０２
の反応率と消石灰の反応率はスラグ、せつこうの添加量
によらず、ほぼ直線的な関係にあることを確認している
ので、スラグ中に含まれるＣａｂ，Ｓｉｎ２量に関係な
く、けい石原料と消石灰の配合割合は、ＣａＯ／Ｓｉ０
２モル比が０．４ないし１．２の範囲内の適当なところ
に設定してよいことが判った。

そして全体量に対して、スラグは５ないし６０重量係、
せつこうは１ないし８重量多の範囲内で用いることがよ
いことは、製品の物性に関する多くのテスト結果より明
らかとなった。

けい酸原料と消石灰等のけい酸カルシウム原料にスラグ
単味を加えることは、一部ですでに実施されているが、
スラグ無添加のときに較べて若干強度が向上する程度で
あり、あまり大きな効果は期待できない。

同様にけい酸質原料と消石灰等のけい酸カルシウム原料
にせつこう単味を添加した場合は、前記のスラグ単味の
とき以上に効果があり有効であるが、この事実はＳＡＴ
ＩＪＭＡＮ等の研究で明らかである。

しかし、本発明におけるように、スラグとせつこうを同
時に所定量添加した時には、各々を単味で添加した時よ
りも、より一層大きな効果が現われることを確認した。

本発明において、オートクレープ条件は通常のけい酸カ
ルシウム成形物と同等の条件、例えば１０気圧、１８０
℃程度が採用できるが、養生時間は短縮することが町能
となり、むしろ、いたずらに養生時間を長くすることは
かえって製品の強度低下を招き得策でない。

以上の事実関係を以下の実施例並びに試験例によって明
らかにする。

各実症例並びに試験例において、原料としては、セメン
ト工場で使用する天然石英を主体とするＳｉ０２９５％
のけい石と、試薬一級Ｃ ａ （ ＯＨ ） ２を主原
料とし、スラグは工場生産の現場スラグを使用し、せつ
こうはりん酸副生せつこうを使用した。

また、けい石はボールミルでブレーン７ ０ ０ ０ｆ
ｆｌ／ｇに、スラグは同様に４ ０ ０ ０ ｃｒｉｔ
／ ｇに粉砕して用いた。

実施例 ｌ ＣａＯ／Ｓｌ０２モル比０．８になるように混合したけ
い石と消石灰にスラグとせつこうとを同時に混合し、こ
の原料に豊浦標準砂を用いて、所定の軟らかさになるよ
うに水を加えて１：２モルタルを調整し、３０ｍ／ｒｒ
ＬφＸ５０ｍ／ｍの円筒状型枠にて成形し、２時間放置
後オートクレープ処理をした。

オートクレープ条件は１時間で昇温し１８０℃、１０気
圧で６時間保持して以後放冷した。

各原料の配合割合を種々変更した場合のモルタル強度試
験結果を表−１に示す。

なおこの表には比較例も記載してある。

この表−１から明らかなとおり、スラグ量３０係のとき
はせつこう量は２φ以上が好ましく８係までが使用でき
る。

スラグ量が６０％になってもせつこう６咎まではよい成
績を収めている。

実施例 ２ けい石と消石灰をＣａｂ／Ｓｉ０２モル比０．８とし、
これにスラグ１００部にせつこう５部を加えたものを用
いて実施例１と同様にモルタル試験を行った。

結果を表−２に示す。この表−２から明らかなとおり（
スラグ＋せつこう）量が６０多までは良好な強度を発現
しているが、７０饅以上（スラグ６６．５％、せつこう
３．５φ）になると急激に強度が低下している。

実施例 ３ オートクレープの養生時間は原則的に１８０℃で６時間
としたが、１２時間、１８時間の場合も試験を行った。

結果を表−３に示す。オートクレープ養生時間が１８時
間と長いと例外なく強度が低下している。

またスラグ量が少ないときは１２時間程度、スラグ量が
多くなると６時間の方が１２時間より大きい強度を示し
ている。

つぎに、スラグとせつこうとそれぞれ単味の場合につい
て比較試験をした。

比較例 ｌ スラグ単味の場合の試験結果は表−４のとおりであった
。

せつこう単味の場合の試験結果を表 ５に示す。

せつこう添加量が２〜６％程度で相当の強度向上が認め
られるが、８係以上になると逆にやや低下傾句を示して
いる。

本発明は以上によって明らかなとおり、その構或要件に
基づいて強度の高いけい酸カルシウム或形物を容易に得
ることができるもので、有用な建築材料を提供し得るも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高炉水砕スラグ５ないし６０重量幅、せつこう１な
   いし８重量咎、残部がＣａＯ／Ｓ ｉ ０２モル比で０
   ．４ないし１．２の範囲のけい酸質と石灰質である原料
   微粉末を常法に従い成形し、該成形物をオートクレープ
   中で加温加圧下で養生することを特徴とするけい酸カル
   シウム成形物の製造法。