JPS6149265B2 - - Google Patents
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- JPS6149265B2 JPS6149265B2 JP4944779A JP4944779A JPS6149265B2 JP S6149265 B2 JPS6149265 B2 JP S6149265B2 JP 4944779 A JP4944779 A JP 4944779A JP 4944779 A JP4944779 A JP 4944779A JP S6149265 B2 JPS6149265 B2 JP S6149265B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- sodium
- parts
- magnesia
- alkali metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は水硬性マグネシアセメント組成物に関
するものである。
マグネシアセメントは活性マグネシアと塩化マ
グネシウム又は硫酸マグネシウムよりなるもので
あつてそのスラリーはほぼ中性であり、曲げ強度
及び硬度が他のセメントに比較し高く、硬化時間
が比較的短かい等の長所を有しているが、硬化の
際の収縮率が大であり、硬化後は可溶性塩類が溶
出するので耐水性が悪いという欠点を有しており
用途が非常に限定されている。
上記欠点を解消するために、従来より多くの報
告がなされているが満足なものはいまだにない。
たとえばUSP3320077ではポリリン酸塩を添加し
て硬化することが提案されている。しかしながら
ポリリン酸塩を添加して硬化すると耐水性は向上
するが、硬化前のスラリーは強酸性であり、取り
扱いが困難であり、容器、撹拌機が酸化され耐用
時間が低下し、公害の点からも問題がある。さら
に硬化時間が長くなり生産性が悪いという欠点を
有している。
本発明の目的は従来のマグネシアセメントの長
所である、硬化時間が比較的短かく、硬化体の曲
げ強度及び硬度が大であるという長所を有し、か
つ硬化の際の収縮率が小さく、硬化物の耐水性が
改良された水硬性のマグネシアセメント組成物を
提供することにある。
即ち本発明の要旨は活性マグネシアと塩化マグ
ネシウム又は硫酸マグネシウムとよりなる水硬性
マグネシアセメントに(a)リン酸又はそのアルカリ
金属塩、(b)カルボン酸及び(c)カルボン酸のアルカ
リ金属塩とを添加してなるマグネシアセメント組
成物に存する。
本発明で使用される水硬性マグネシアセメント
は活性マグネシアに塩化マグネシウム又は硫酸マ
グネシウムが添加されて得られ、活性マグネシア
としては、比較的活性度の高いものが好ましい。
活性マグネシアは水酸化マグネシウム、炭酸マグ
ネシウム等を400〜1000℃で焼成することにより
容易に得られるが600〜900℃で焼成されたものが
好ましい。そして活性マグネシアと塩化マグネシ
ウム又は硫酸マグネシウムとの比率は、どちらか
一方が多すぎると硬化した際に未反応物が多く残
在し耐水性等が低下するので、モル比で３：１〜
14：１の範囲であるのが好ましい。
本発明で使用されるリン酸又はそのアルカリ金
属塩としてはたとえばリン酸、リン酸ナトリウ
ム、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリ
ウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナ
トリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ヘキサ
リン酸ナトリウム、トリメタリン酸ナトリウム、
テトラメタリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸
ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウ
ム、リン酸二水素カリウム、ピロリン酸カリウ
ム、トリポリリン酸カリウム、テトラポリリン酸
カリウム、ヘキサメタリン酸カリウム等があげら
れる。
本発明で使用されるカルボン酸とはカルボキシ
ル基を１個以上有する有機化合物であつた、たと
えばギ酸、酢酸、酪酸、シユウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、シ
トラコン酸、イタコン酸、トリカルバリル酸、プ
ロパン１・１・２・３−テトラカルボン酸、グリ
コール酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グルコ
ン酸、ピルビン酸、オキサル酢酸、チオジグリコ
ール酸、メルカプトコハク酸、安息香酸、フタル
酸、サリチル酸、イミノジ酢酸、ニトリロトリ酢
酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、NN′−エチレ
ンジアミンジ酢酸、Ｎ−ブチルエチレンジアミン
トリ酢酸等があげられる。
又本発明で使用されるカルボン酸のアルカリ金
属塩とは、上記カルボン酸の少なくとも１個のカ
ルボキシル基の水素がナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属で置換されたものであつて、たとえ
ば酢酸ナトリウム、酪酸ナトリウム、シユウ酸ナ
トリウム、マロン酸ナトリウム、コハク酸ナトリ
ウム、マレイン酸ナトリウム、フマル酸ナトリウ
ム、リンゴ酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、酒
石酸水素ナトリウム、クエン酸ナトリウム、クエ
ン酸水素ナトリウム、フタル酸ナトリウム、酢酸
カリウム、シユウ酸カリウム、フマル酸カリウ
ム、酒石酸カリウム、クエン酸カリウム、クエン
酸水素カリウム等があげられる。
本発明においては前記水硬性マグネシアセメン
トに前記(a)リン酸又はそのアルカリ金属塩と(b)前
記カルボン酸と(c)前記カルボン酸のアルカリ金属
塩とを添加してマグネシアセメント組成物が得ら
れるのであり、各添加物の添加量は特に限定され
るものではないが、前記活性マグネシア100重量
部に対して(a)リン酸又はそのアルカリ金属塩は
0.1〜5.0重量部添加されるのが好ましく、より好
ましくは1.0〜3.0重量部であり、(b)カルボン酸及
び(c)カルボン酸のアルカリ金属塩は各々0.1〜
10.0重量部添加されるのが好ましく、より好まし
くは1.0〜5.0重量部である。
又(b)カルボン酸と(c)カルボン酸のアルカリ金属
塩とは別々に添加されてもよいし、両者を水に溶
解して緩衝液を作製し、得られた緩衝液を添加し
てもよく、この緩衝液のPHは３以上であるのが好
ましい。
本発明のマグネシアセメント組成物は従来のセ
メントと同様にして使用される。又使用される際
に無機質繊維、有機質繊維、珪石粉、炭酸カルシ
ウム、パーライト、ガラスバルーン、顔料等従来
使用されている添加材が添加されてもよい。
本発明のマグネシアセメント組成物の構成は上
述の通りであり、マグネシアセメントにリン酸又
はそのアルカリ金属塩を添加するのであるから、
得られた硬化体の耐水性はよく強度も大である。
又本発明においては、カルボン酸とカルボン酸の
アルカリ金属塩とが同時に添加されるので両者は
緩衝効果を示し、リン酸又はそのアルカリ金属塩
によるマグネシアセメント組成物のPHの低下を抑
制するので、得られたマグネシアセメント組成物
のPHはあまり低下せず、使用が容易であり、硬化
時間も従来のマグネシアセメントと差は少なく比
較的短い、又硬化の際の収縮率は小さく、硬化物
の耐水性はよく、水浸漬による重量減少な小さく
かつ曲げ強度の低下が少なくなつている。従つて
本発明のマグネシアセメント組成物は建築材、構
造材等として好適に使用されるのである。
次に本発明の実施例を説明する。なお以下単に
「部」とあるのは「重量部」を意味する。
実施例１〜12、比較例１〜７
塩化マグネシウム（６水塩） 100部
活性マグネシア（850℃で３時間焼成したもの）
100部
水 40部
上記組成よりなる配合物に第１表に示した所定
量のリン酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、クエ
ン酸、酒石酸、クエン酸水素カリウム又は酒石酸
ナトリウムを添加して混合分散し、得られた混合
物を20℃恒温室で28日間養生して硬化物を得た。
得られた硬化物をJISA−1408「建築用ボード類
の曲げ試験方法」に従つて曲げ強度を測定した。
又、養生の際に、JIS Ｒ−5201「セメントの物理
試験方法」に従つて凝結試験を行い始発時間と終
結時間とを測定した。さらに得られた硬化体を20
℃の水に24時間浸漬した後、80℃の乾燥機で24時
間乾燥し、JISA−1408「建築用ボード類の曲げ
試験方法」に従つて浸漬後の曲げ強度と重量減少
率を測定した。結果を第１表に示す。
又、比較のために前記リン酸及びヘキサメタリ
ン酸ナトリウム、クエン酸及び酒石酸又はクエン
酸水素カリウム及び酒石酸ナトリウムのうち一種
又は二種以上が添加されない組成物についても同
様にして測定して結果を第１表に示した。
The present invention relates to hydraulic magnesia cement compositions. Magnesia cement is made of activated magnesia and magnesium chloride or magnesium sulfate, and its slurry is almost neutral.It has advantages such as higher bending strength and hardness than other cements, and a relatively short curing time. However, the shrinkage rate during curing is high, and soluble salts are eluted after curing, resulting in poor water resistance, and its uses are extremely limited. Many reports have been made to overcome the above drawbacks, but none have been satisfactory.
For example, USP 3320077 proposes curing by adding polyphosphate. However, although water resistance improves when polyphosphate is added and cured, the slurry before curing is strongly acidic and difficult to handle, the container and agitator are oxidized and the service life is shortened, and there are concerns about pollution. There is also a problem. Furthermore, it has the disadvantage that curing time is long and productivity is poor. The purpose of the present invention is to have the advantages of conventional magnesia cement, such as a relatively short curing time, high bending strength and hardness of the cured product, and a small shrinkage rate during curing. An object of the present invention is to provide a hydraulic magnesia cement composition with improved water resistance. That is, the gist of the present invention is to add (a) phosphoric acid or an alkali metal salt thereof, (b) a carboxylic acid, and (c) an alkali metal salt of a carboxylic acid to a hydraulic magnesia cement made of activated magnesia and magnesium chloride or magnesium sulfate. The magnesia cement composition includes the following: The hydraulic magnesia cement used in the present invention is obtained by adding magnesium chloride or magnesium sulfate to activated magnesia, and the activated magnesia preferably has a relatively high activity.
Activated magnesia can be easily obtained by firing magnesium hydroxide, magnesium carbonate, etc. at 400 to 1000°C, but it is preferably fired at 600 to 900°C. The molar ratio of activated magnesia and magnesium chloride or magnesium sulfate should be 3:1 or more, as too much of either one will leave a large amount of unreacted substances when cured, reducing water resistance.
A range of 14:1 is preferred. Examples of phosphoric acid or its alkali metal salt used in the present invention include phosphoric acid, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, and sodium hexaphosphate. , sodium trimetaphosphate,
Examples include sodium tetrametaphosphate, sodium hexametaphosphate, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium pyrophosphate, potassium tripolyphosphate, potassium tetrapolyphosphate, potassium hexametaphosphate, and the like. The carboxylic acids used in the present invention are organic compounds having one or more carboxyl groups, such as formic acid, acetic acid, butyric acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, and citraconic acid. , itaconic acid, tricarballylic acid, propane 1, 1, 2, 3-tetracarboxylic acid, glycolic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, gluconic acid, pyruvic acid, oxalacetic acid, thiodiglycolic acid, mercaptosuccinic acid, Examples include benzoic acid, phthalic acid, salicylic acid, iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, NN'-ethylenediaminediacetic acid, N-butylethylenediaminetriacetic acid, and the like. Furthermore, the alkali metal salts of carboxylic acids used in the present invention are those in which the hydrogen of at least one carboxyl group of the above-mentioned carboxylic acids has been replaced with an alkali metal such as sodium or potassium, such as sodium acetate, butyric acid, etc. Sodium, Sodium oxalate, Sodium malonate, Sodium succinate, Sodium maleate, Sodium fumarate, Sodium malate, Sodium tartrate, Sodium hydrogen tartrate, Sodium citrate, Sodium hydrogen citrate, Sodium phthalate, Potassium acetate, Sulfur Examples include potassium acid, potassium fumarate, potassium tartrate, potassium citrate, potassium hydrogen citrate, and the like. In the present invention, the magnesia cement composition is obtained by adding (a) the phosphoric acid or its alkali metal salt, (b) the carboxylic acid, and (c) the alkali metal salt of the carboxylic acid to the hydraulic magnesia cement. The amount of each additive added is not particularly limited, but (a) phosphoric acid or its alkali metal salt is
It is preferably added in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 3.0 parts by weight, and (b) carboxylic acid and (c) alkali metal salt of carboxylic acid are each added in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight.
It is preferable to add 10.0 parts by weight, more preferably 1.0 to 5.0 parts by weight. Further, (b) carboxylic acid and (c) alkali metal salt of carboxylic acid may be added separately, or both may be dissolved in water to prepare a buffer solution and the resulting buffer solution may be added. Preferably, the pH of this buffer is 3 or higher. The magnesia cement compositions of the present invention are used in the same manner as conventional cements. Further, when used, conventionally used additives such as inorganic fibers, organic fibers, silica powder, calcium carbonate, perlite, glass balloons, and pigments may be added. The composition of the magnesia cement composition of the present invention is as described above, and since phosphoric acid or its alkali metal salt is added to magnesia cement,
The obtained cured product has good water resistance and high strength.
Further, in the present invention, since the carboxylic acid and the alkali metal salt of the carboxylic acid are added at the same time, both exhibit a buffering effect and suppress the decrease in the pH of the magnesia cement composition caused by phosphoric acid or its alkali metal salt. The PH of the obtained magnesia cement composition does not decrease much, it is easy to use, the curing time is relatively short with little difference from conventional magnesia cement, and the shrinkage rate during curing is small, making the cured product water resistant. It has good properties, and the weight loss due to water immersion is small, and the bending strength decreases little. Therefore, the magnesia cement composition of the present invention is suitably used as building materials, structural materials, etc. Next, examples of the present invention will be described. Note that the term "parts" hereinafter simply means "parts by weight." Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 7 Magnesium chloride (hexahydrate) 100 parts Activated magnesia (calcined at 850°C for 3 hours)
100 parts water 40 parts A predetermined amount of phosphoric acid, sodium hexametaphosphate, citric acid, tartaric acid, potassium hydrogen citrate, or sodium tartrate shown in Table 1 is added to the formulation having the above composition and mixed and dispersed. The mixture was cured in a constant temperature room at 20°C for 28 days to obtain a cured product.
The bending strength of the obtained cured product was measured according to JISA-1408 "Bending test method for architectural boards."
Further, during curing, a setting test was conducted in accordance with JIS R-5201 "Physical Test Methods for Cement" to measure the initial setting time and final setting time. Furthermore, the obtained cured product is 20
After being immersed in water at ℃ for 24 hours, it was dried in a dryer at 80 ℃ for 24 hours, and the bending strength and weight loss rate after immersion were measured according to JISA-1408 ``Bending test method for architectural boards''. The results are shown in Table 1. For comparison, compositions in which one or more of the above phosphoric acid and sodium hexametaphosphate, citric acid and tartaric acid, or potassium hydrogen citrate and sodium tartrate are not added are also measured in the same manner, and the results are summarized in the first table. Shown in the table.
【表】【table】
【表】
実施例13〜18、比較例８〜12
硫酸マグネシウム（６水塩） 100部
活性マグネシア（850℃で３時間焼成したもの）
100部
水 40部
上記組成よりなる配合物に第２表に示した所定
量のリン酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、クエ
ン酸又はクエン酸水素カリウムを添加し、実施例
１で行つたと同様にして体積収縮率、曲げ強度、
水浸漬後の曲げ強度及び重量減少率並びに凝結試
験による始発時間と終結時間を測定し、結果を第
２表に示した。
又、比較のためリン酸、ヘキサメタリン酸ナト
リウム、クエン酸及びクエン酸水素のカリウムの
うち一種又は二種以上が添加されない組成物につ
いても同様に測定して結果を第２表に示した。[Table] Examples 13-18, Comparative Examples 8-12 Magnesium sulfate (hexahydrate) 100 parts Activated magnesia (calcined at 850°C for 3 hours)
100 parts Water 40 parts To the formulation having the above composition, predetermined amounts of phosphoric acid, sodium hexametaphosphate, citric acid, or potassium hydrogen citrate shown in Table 2 were added, and the volume was adjusted in the same manner as in Example 1. Shrinkage rate, bending strength,
The bending strength and weight loss rate after immersion in water, as well as the start time and end time of a setting test, were measured, and the results are shown in Table 2. For comparison, compositions in which one or more of phosphoric acid, sodium hexametaphosphate, citric acid, and potassium hydrogen citrate were not added were also measured in the same manner, and the results are shown in Table 2.
Claims (1)
マグネシウムとよりなる水硬性マグネシアセメン
トに(a)リン酸又はそのアルカリ金属塩、(b)カルボ
ン酸及び(c)カルボン酸のアルカリ金属塩とを添加
してなるマグネシアセメント組成物。 ２ 活性マグネシアと塩化マグネシウム又は硫酸
マグネシウムとの比率がモル比で３：１〜14：１
である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ３ リン酸又はそのアルカリ金属塩の添加量が活
性マグネシア100重量部に対して0.1〜5.0重量部
である特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ４ カルボン酸の添加量が活性マグネシア100重
量部に対して0.1〜10重量部である特許請求の範
囲第１項記載の組成物。 ５ カルボン酸のアルカリ金属塩の添加量が活性
マグネシア100重量部に対して0.1〜10重量部であ
る特許請求の範囲第１項記載の組成物。[Scope of Claims] 1 Hydraulic magnesia cement made of activated magnesia and magnesium chloride or magnesium sulfate, containing (a) phosphoric acid or an alkali metal salt thereof, (b) a carboxylic acid, and (c) an alkali metal salt of a carboxylic acid. A magnesia cement composition made by adding. 2 The ratio of activated magnesia to magnesium chloride or magnesium sulfate is 3:1 to 14:1 in molar ratio
The composition according to claim 1. 3. The composition according to claim 1, wherein the amount of phosphoric acid or its alkali metal salt added is 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of active magnesia. 4. The composition according to claim 1, wherein the amount of carboxylic acid added is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of active magnesia. 5. The composition according to claim 1, wherein the amount of the alkali metal salt of carboxylic acid added is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of active magnesia.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4944779A JPS55140747A (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Magnesia cement composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4944779A JPS55140747A (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Magnesia cement composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55140747A JPS55140747A (en) | 1980-11-04 |
| JPS6149265B2 true JPS6149265B2 (en) | 1986-10-28 |
Family
ID=12831378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4944779A Granted JPS55140747A (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | Magnesia cement composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55140747A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018105028A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 常郎 後藤 | Ground improvement method |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645637A (en) * | 1994-05-30 | 1997-07-08 | Baran Advanced Materials 94 Ltd. | Foamed magnesite cement and articles made therewith |
| IL111031A0 (en) * | 1994-05-30 | 1994-11-28 | Baran Advanced Materials Ltd | Improved foamed magnesite cement and articles made therewith |
| IL110241A (en) * | 1994-07-07 | 1998-10-30 | Baran Advanced Materials Ltd | Controlled release fertilizers |
| JP2013159917A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Ibiden Kenso Co Ltd | Method of manufacturing non-inflammable decorative sheet |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP4944779A patent/JPS55140747A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018105028A (en) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 常郎 後藤 | Ground improvement method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55140747A (en) | 1980-11-04 |
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