JPS6096562A

JPS6096562A - 無機質硬化体組成物

Info

Publication number: JPS6096562A
Application number: JP20356583A
Authority: JP
Inventors: 芥　慎也; 遠山　昌夫
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1983-10-28
Publication date: 1985-05-30
Also published as: JPS6221746B2

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】技術分野本発明は耐酸性、耐熱性、耐水性など秀れた機能を有す
る無機質硬化体を形成する粉末状の組成物に関するもの
である。

従来技術従来、この種の組成物としては、表に示すように、結合
剤としての水ガラスと称される水和珪酸ソーダと硬化剤
としての縮合リン酸アルミニウムとを主成分とする二成
分系のものがあり、その二成分系組成物に充填材群とし
て珪砂及びクレーを加えた後、水を添加してスラリー状
物を作成し、そのスラリー状物を使用して床面に流延施
工したり、タイル及びレンガ等の接着拐として化粧壁を
形成したシして使用された。

ところが、この従来構成の組成物においては、珪砂と苛
性ソーダとを１１００〜１４００°Ｃの高温で溶融した
後、冷却して得られる無水珪酸ソーダに水を添付し、水
和させることによって得られる一般的に水ガラスと称さ
れる水和珪酸ソーダのみが結合剤として使用されている
ためその結合剤の水に対する溶解速度が遅くなり、作成
されたヌラリー状物が硬化して所要の物性、すなわち耐
湿水性、耐酸性等を期待するまでに、はぼ２週間という
長期の養生期間を要する上に、それらの物性は実用的で
ない程低いとぎう欠陥を持っていた。

また、このような欠陥をイＪする組成物を使用すると、
１）１１述した床面ｈａｊ］一作業及び造壁作業が完了
するまでに養生期間が長いため非合理的で工期が延長し
、コメドアノブになるものであった。従って建築業界で
は養生期間が短くても所定の物性を発現する相和の開発
が待たれていた。

目的この発明は」二記の従来欠陥の事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は硬化成形時において！Ｊ熱性に
優れるばかりでなく、高い耐温水性、耐酸性等、優秀な
物性を発揮するとともにその物性が発現するまでの養生
期間を大幅に短縮することができる硬化体を形成し得る
画期的な粉末状の組成物を提供することにある。

舷に本発明の構成を以下詳細に説明する。

すなわち、耐熱性、耐水性及び耐酸性を有する無機質硬
化体を形成するだめの粉末状の組成物は主結合剤として
の表面活性型水和珪酸アルカリ粉体と、副結合剤として
の一般的な水和珪酸アルカリ粉体と、硬化剤としての縮
合リン酸アルミニウム粉体とから成っている。そしてそ
の粉末状の組成物にはカオリン、チャイナクレー、クル
り、ベントナイト等の粘土粉体と粒径がＱ、　ｌ　ｍｍ
〜０．５緒の珪砂粉とからなる充填材群が加えられて調
整される。使用する場合には粉末状の組成物に所定量の
水を添加して混練し、スラリー状にする。

この発明で重要な役割を果たす主結合剤としての表面活
性型水和珪酸アルカリ粉体は次のようにして製造される
。すなわち、苛性ア／レカリに対して易反応性の非晶質
シリカ５ｉｆｔと、アルカリ金属酸化物Ｍ、Ｏ（ＭはＮ
ａ又はＫ）とのモル比ＳｘＯ□／Ｍ、０が１．５〜４、
含水率が１０〜４５重量％となるように、非晶質シリカ
に苛性ソーダ水溶液又は苛性カリ水溶液を添加して混合
物を調製し、６５°Ｃを超えない温度で温めながらその
混合物が粘性のあるベーヌト状になるまで混合反応させ
る。そして、混合反応により発生するガヌが減少した後
にさらに１２，０°Ｃ附近の温度で加熱して反応させる
。次に、その反応生成物を自然冷却して乾燥するか又は
１００°Ｃ〜２００°Ｃで強制乾燥させて固形物となし
た後、その固形物を公知の粉砕手段によシ粉砕して粉末
状の水和珪酸アルカリを得る。

」−記の操作により製造された粉末状の水和珪酸アルカ
リは一般的な水ガラスと称されろ水和珪酸アルカリから
作られる粉末状のものに比して高い表面活性を持ってい
る。これは一般的な水ガラスの水和珪酸アルカリを粉末
状にするに、水により稀釈してスプレードライ法により
粉末化するために、粉末粒子の捷わシは固体ガラス化し
、水に難溶となる。

これに対して、本発明の構成によシ製造された水和珪酸
アルカリ粉体は粉砕により粉末化するために、粉末粒子
のまわりは固体ガラスにより被覆されていない。従って
、水に対して容易に溶解水和し、互いの粒子の融着が４
ｉ！実となる。これ７！＋二表面活性作用を発揮する理
由である。

従って、」−記のｊｍす、本発明の構成に基づいた主結
合剤としての表面活性型珪酸アルカリ粉体は、水和珪酸
ソーダ、水和珪酸アルカリ、またはこれらの混合物と言
える。

なお、調整過程における水の添加割合は、木組１珪酸ア
ルカリ中の含水率が１０〜４５重量％、ｕｆましくは１
５〜４０重量％に調整される力；、反１５時の蒸発分を
考慮すれば混合当初の水の添加はｎ晶質シリカ及び苛性
アルカリの混合物中２０〜６５％の添加量をやや多めに
するのが適当である。

また、前記混練反応時における水素力ヌの発生に起因す
るトップ／ｌ’を回避するとともに、反応を穏やかに進
行させるために、混練反応時の温度は５０〜６５°Ｃが
好ましい。

一方、前記副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカリ
は珪砂と苛性ソーダとの混合物を１１００〜１４００°
Ｃの高温で溶融した後、冷月１してイ尋られる無水珪酸
アルカリに水を添加して水和させ、この水和物をスプレ
ードライ法により乾燥して粉末となしたものであり、シ
リカ５ｉ−Ｏｓと酸イヒソータ′Ｎａ、Ｏの−ｅ／ｌ／
比ｓｉｏ、／ＮａｇＯが約２．５である。

さらに、硬化剤としての縮合リン酸アルミニウム粉体は
五酸化リンＰｔＯｓと酸化アルミニウムＡ１．０　。

とのモル比１）２０５／Ａｌ２Ｏ，が１．１〜３の酸性
リン酸アルミニウムを加熱処理して得られるものである
。

また、硬化促進剤としてのフライアッシュまたは１１゛
δ炉ヌラグは、その配合量は全配合量中３〜１５重（ｉ
１％、最適には８〜１２重量％　配合することによって
、硬化促進効果が得られる。

そして、主結合剤としての表面活性型水和珪酸アルカリ
粉体と、副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカリ粉
体とをその重量比が３：２〜２：３好ましくは３：２と
なるように混合し、固結合剤混合物２５重量部に列して
珪砂粉′ｆ：ｌＯ重量部と、粘」−質粉体を５重量部と
を充填材群として混合するとともに、硬化剤としての縮
合リン酸アルミニウム粉体を１０〜１５重量部、好まし
くは１２．５重量部の割合で混合し、硬化促進剤として
のフライアッシュまたは、団炉スラグを１．６〜９８重
量部、好ましくは４．６〜７．２重量部の割合で混合し
て粉末状の組成物を製造する。なお、充填材群として珪
砂粉、粘土質粉体の他に石粉、炭化珪素、窒化珪素、窒
化硼素、アルミナ粉などの耐熱、耐酸性を有する無機質
粉でも差支えない。次に、上記の通りにして製造された
粉末状の組成物を使用するには、組成物１００重量部に
対して１７〜２０重量部の水を添加して混練すればペー
スト状物となる。このペースト状物を塗布、１だは成形
すれば硬化成型時において耐熱性に優れ、かつ充分な圧
縮強度を備えた無機質硬化体が形成され、しかも、表に
示すように、耐温水性、耐酸性等の所要の物性が養生期
間３〜５日程度の短時日で発現する。又、硬化後の硬化
体は９００℃〜ｉｏｏ。

°Ｃの熱に耐えうるものとなる。

次に、この発明の実施例及び比較例（従来例）を表に従
って具体的に説明する。

実施例前述した本発明の構成に基づいたモル比ＳｉＯ＋／Ｎａ
、０が２．５、含水率が約３０重量％の表面活性型水利
珪酸アルカリ粉体を主結合剤とし、その主結合剤１５重
量部に対して副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカ
リ粉体を１０重量部、硬化促進剤としてフライアッシュ
を５．８重量部、粘土質粉体と珪砂粉とからなる充填Ｈ
群を１５重量部及び硬化剤としての縮合リン酸アルミニ
ウム粉体１２．５爪■ｊ１部を順次混合して粉末状組成
物を製造し、その組成物１００重量部に対して１７〜２
０重量部の水ｆ：添加混練して硬化体を調製した。

比較例１表に示すように、この比較例１においては前記実施例と
は異なり、前記主結合剤１５重量部及び副結合剤ｌＯ市
量部、及び前記実施例と同量の充填Ｈ群、及び硬化剤を
混合し、硬化促進剤であるフライ１ノシユを除いた配合
である。この組成物１００重ｈ１部にン・］シて１７〜
２０重量部の水を添加混練して硬化体を調整した。

比較例２表に示すように、この比較例２においては前記実施例と
は異なり、前記主結合剤１５屯量部及び副結合剤１０７
１ｊＪ４ｊ部に代える副結合剤２５重量部に対して１）
ｊ１記実施例と同量の充填材群及び硬化剤を混合し、そ
の組成物１００重量部に対して１７〜２０重量部の水を
添加混練して硬化体を調製した。

比較例３表に示すように、この比較例３においては前記実施例と
は異なり、主副固結合剤及び充填材群に対する硬化剤の
添加を省略し、得られた組成物１００重量部に対して１
７〜２０重量部の水を添加混練して硬化体を調製した。

次に、この発明の組成物の全部あるいは一部を使用した
硬化成型物の圧縮強度、耐温水性、耐酸性についての試
験例及び結果を説明する。

試験例　ｌ（圧縮強度）実施例、比較例１，２．８の組成物からなる硬化体によ
って４　（ｌＩＸ４０ｍｒｇＸ１６’０朋のブロック状
の硬化試験体を形成し、その試験体を乾燥状態、すなわ
ち温度２０°Ｃ±２°Ｃ１相対温度６５％±ｌＯ％の条
件下で７日間放置養生した後、Ｊ工５Ａ５２０１に記載
された試験方法に従って圧縮強度試験を行った。その結
果、表に示すように、実施例に従って圧縮強度試験を行
りだ。なお、比較例３においてはその組成物が硬化しな
かったため、下記の試験は実行不可能である。

試験例　２（耐温水性）実施例、比較例１．２の組成物からなる硬化体によって
、試験例１と同様の硬化試験体を形成し、試験例１と同
一条件下で５日間養生した後、約５０°Ｃの温水に７日
間浸漬してその形状変化を目視判定した。その結果、表
に示すように、比較例２においては試験体の表面が膨潤
してその角部及び辺縁部に亀裂が生じるが、実施例にお
いては何ら変化が見られなかった。また、この試験例２
から推察し得るように、実施例における試験体は常温の
水に対する耐久性を備えていることは言うまでもない。

試験例　３実施例、比較例１．２の組成物からなる硬化体によって
、試験例１と同様の硬化試験体を形成し、試験例１と同
一の条件下で５日間養生した後、常温の３６％塩酸中に
７日間浸漬してその形状変化を目視判定した。その結果
、表に示すように、比較例１においては前記試験例２に
おいてと同様に試験体の表面が膨潤し、触れると粉々に
なるが、実施例においては何ら変化が見られなかった。

以下余白

Claims

【特許請求の範囲】

主結合剤としての表面活性型水和珪酸アルカリ粉体と、
副結合剤としての一般的な水和珪酸アルカリ粉体と、硬
化剤としての縮合リン酸アルミニヴム粉体と、硬化促進
剤としてのフライアッシュまたは高炉スラグを３〜１５
重量％と、他に充填４′Ａ群との混合組合せから成り、
表面活性型水和珪酸アルカリ粉体はモ）ｖ比ｓ、ｉ、ｏ
ｔ／Ｍｚｏ　（Ｍｉｉ、ＮａまたはＫを表わす）が１．
５〜４、含水率が１０〜４５重量％となる様に非晶質シ
リカと苛性アルカリを成分として、混練反応・乾燥固化
・粉砕の操作により調製したことを特徴とする無機質硬
化体組成物。