JPH0761876A - 無機質硬化体の製造方法 - Google Patents
無機質硬化体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、耐酸性に優れた水ガラス系の固化
物を主にして、通常の汎用建材のサイズで高強度、耐酸
性、耐水性に優れた材料を得ようとするものである。 【構成】平均粒径が０．１〜２mmの粗粒を３０〜５０重
量％含むシリカ質含有の無機質粉末に、水酸化アルミニ
ウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよ
びガラス粉末の中の一種以上と、ナトリウムアルカリ水
溶液を加えて混練してスラリ−とし、これを型枠に入れ
脱水，成形し、次いで乾燥して硬化体とし、さらにこれ
を水ガラス水溶液に含浸してから乾燥し、その後これを
ほう酸水溶液に含浸させて乾燥することを特徴とする。
物を主にして、通常の汎用建材のサイズで高強度、耐酸
性、耐水性に優れた材料を得ようとするものである。 【構成】平均粒径が０．１〜２mmの粗粒を３０〜５０重
量％含むシリカ質含有の無機質粉末に、水酸化アルミニ
ウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよ
びガラス粉末の中の一種以上と、ナトリウムアルカリ水
溶液を加えて混練してスラリ−とし、これを型枠に入れ
脱水，成形し、次いで乾燥して硬化体とし、さらにこれ
を水ガラス水溶液に含浸してから乾燥し、その後これを
ほう酸水溶液に含浸させて乾燥することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は無機質硬化体の製造方
法に関し、高強度で耐水性、耐酸性に優れた汎用建材に
好適な無機質硬化体の製造方法に関する。
法に関し、高強度で耐水性、耐酸性に優れた汎用建材に
好適な無機質硬化体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、汎用建材には、セメント、石こ
う、石灰を原料とした各種コンクリ−ト二次製品、石こ
う板、軽量気泡コンクリ−トその他がある。これらの建
材は、大量にしかも安価に供給でき優れたものであるが
耐酸性が劣り、また繊維などの補強材を用いないと曲げ
強さが１００kg／cm2 を超えることが出来ないといった
問題がある。特に、最近では酸性雨などの環境の変化で
耐酸性のある汎用建材の要請は強くなりつつある。
う、石灰を原料とした各種コンクリ−ト二次製品、石こ
う板、軽量気泡コンクリ−トその他がある。これらの建
材は、大量にしかも安価に供給でき優れたものであるが
耐酸性が劣り、また繊維などの補強材を用いないと曲げ
強さが１００kg／cm2 を超えることが出来ないといった
問題がある。特に、最近では酸性雨などの環境の変化で
耐酸性のある汎用建材の要請は強くなりつつある。
【０００３】従来から耐酸性に優れた固化材として、水
ガラス溶液および水ガラス粉末のスラリ−を乾燥、脱
水、固化させたものの研究が種々なされている。しかし
ながら、水ガラスの乾燥、固化体は耐水性がないのでこ
れを改善するために様々な方法が提案されている。
ガラス溶液および水ガラス粉末のスラリ−を乾燥、脱
水、固化させたものの研究が種々なされている。しかし
ながら、水ガラスの乾燥、固化体は耐水性がないのでこ
れを改善するために様々な方法が提案されている。
【０００４】例えば、特開昭６１−６６７７１号には水
ガラスとけい砂に対し、水酸化アルミニウムを添加する
ことで、常温で硬化し耐水性のある接着剤の得られる技
術が、特開昭６０−２０４６７９号には、水ガラスにカ
オリン群含水けい酸アルミニウム物質を添加し、１５０
〜５００℃で加熱、固化する耐水性接着剤の技術が、特
開昭４９−８７９２９号には水ガラス粉末にホウ酸、金
属酸化物または水酸化物を加え、充填材として炭酸カル
シウムなどを混合してペ−スト状としたのち、これを２
００℃で加熱、固化して耐水性のある塗布剤、接着剤と
する技術が開示されている。
ガラスとけい砂に対し、水酸化アルミニウムを添加する
ことで、常温で硬化し耐水性のある接着剤の得られる技
術が、特開昭６０−２０４６７９号には、水ガラスにカ
オリン群含水けい酸アルミニウム物質を添加し、１５０
〜５００℃で加熱、固化する耐水性接着剤の技術が、特
開昭４９−８７９２９号には水ガラス粉末にホウ酸、金
属酸化物または水酸化物を加え、充填材として炭酸カル
シウムなどを混合してペ−スト状としたのち、これを２
００℃で加熱、固化して耐水性のある塗布剤、接着剤と
する技術が開示されている。
【０００５】また、特開昭５２−４２０４５号には、水
ガラス、ホウ酸、原子価３価以上の金属の酸化物，水酸
化物，炭酸塩、さらに必要な場合は２価金属の酸化物、
水酸化物、炭酸塩を併用してペ−スト状とし、これを３
００〜９００℃で加熱、発泡させ耐水性の優れた耐熱発
泡体とすることが報告されている。
ガラス、ホウ酸、原子価３価以上の金属の酸化物，水酸
化物，炭酸塩、さらに必要な場合は２価金属の酸化物、
水酸化物、炭酸塩を併用してペ−スト状とし、これを３
００〜９００℃で加熱、発泡させ耐水性の優れた耐熱発
泡体とすることが報告されている。
【０００６】これらの技術は、水ガラス乾燥固化物が耐
水性を発現させるための添加物として水酸化アルミニウ
ム、アルミニウム含有物質、ホウ素化合物などを示して
いるが、水ガラス混合物が脱水、乾燥して硬化体とする
際の発泡の問題を解決することには何も報告されていな
い。
水性を発現させるための添加物として水酸化アルミニウ
ム、アルミニウム含有物質、ホウ素化合物などを示して
いるが、水ガラス混合物が脱水、乾燥して硬化体とする
際の発泡の問題を解決することには何も報告されていな
い。
【０００７】即ち、水ガラスのスラリ−またはペ−スト
を脱水、乾燥して所定の厚さの硬化体とすると、その過
程で水ガラスは水分の発散にともなって発泡を生じ、曲
げ強さに優れた硬化体とすることは出来ず、この点の問
題点を解決した先行技術はいまだ知られていない。この
ため、耐酸性に優れた水ガラスを用いて耐水性、曲げ強
さの大なる硬化体を製造する技術はいまだ確立されてい
ない。
を脱水、乾燥して所定の厚さの硬化体とすると、その過
程で水ガラスは水分の発散にともなって発泡を生じ、曲
げ強さに優れた硬化体とすることは出来ず、この点の問
題点を解決した先行技術はいまだ知られていない。この
ため、耐酸性に優れた水ガラスを用いて耐水性、曲げ強
さの大なる硬化体を製造する技術はいまだ確立されてい
ない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、耐酸性に
優れた水ガラス系の固化物を主にして、通常の汎用建材
のサイズで高強度、耐酸性、耐水性に優れた材料を得よ
うとするものである。
優れた水ガラス系の固化物を主にして、通常の汎用建材
のサイズで高強度、耐酸性、耐水性に優れた材料を得よ
うとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、平均粒径が
０．１〜２mmの粗粒を２０〜９７重量％含むシリカ質含
有の無機質粉末に、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナ
トリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末の中の
一種以上と、ナトリウムアルカリ水溶液を加えて混練し
てスラリ−とし、これを型枠に入れ脱水，成形し、次い
で乾燥して硬化体とし、さらにこれを水ガラス水溶液に
含浸してから乾燥し、その後これをほう酸水溶液に含浸
させて乾燥することを特徴とする無機質硬化体の製造方
法（請求項１）およびシリカ質含有の無機質粉末に対
し、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸
化マグネシウムおよびガラス粉末の中の一種以上を０．
７重量％以上添加することを特徴とする請求項１記載の
無機質硬化体の製造方法である。以下に、これらの発明
をさらに説明する。
０．１〜２mmの粗粒を２０〜９７重量％含むシリカ質含
有の無機質粉末に、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナ
トリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末の中の
一種以上と、ナトリウムアルカリ水溶液を加えて混練し
てスラリ−とし、これを型枠に入れ脱水，成形し、次い
で乾燥して硬化体とし、さらにこれを水ガラス水溶液に
含浸してから乾燥し、その後これをほう酸水溶液に含浸
させて乾燥することを特徴とする無機質硬化体の製造方
法（請求項１）およびシリカ質含有の無機質粉末に対
し、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸
化マグネシウムおよびガラス粉末の中の一種以上を０．
７重量％以上添加することを特徴とする請求項１記載の
無機質硬化体の製造方法である。以下に、これらの発明
をさらに説明する。
【００１０】この発明の無機質硬化体の主原料は、シリ
カ質を含有する無機質粉末と水酸化アルミニウム、アル
ミン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉
末の中の一種以上である。これにナトリウムアルカリ水
溶液を加えてスラリ−とする。
カ質を含有する無機質粉末と水酸化アルミニウム、アル
ミン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉
末の中の一種以上である。これにナトリウムアルカリ水
溶液を加えてスラリ−とする。
【００１１】ここで用いるシリカを含有する無機質粉末
は、例えばセメントモルタル用砂とけい石粉を、重量比
で１：１〜１：２の範囲で配合したものが用いられる。
ナトリウムアルカリ水溶液である水ガラス水溶液にシリ
カを含有する無機質粉末を加えてスラリ−とし、これを
型枠に流し込んで加圧、脱水して硬化体とする場合は、
硬化体の表面硬化と硬化体中の水分の蒸発を制御するこ
とが極めて重要である。また水ガラス水溶液とシリカ質
微粉との反応性にも注目することが重要である。
は、例えばセメントモルタル用砂とけい石粉を、重量比
で１：１〜１：２の範囲で配合したものが用いられる。
ナトリウムアルカリ水溶液である水ガラス水溶液にシリ
カを含有する無機質粉末を加えてスラリ−とし、これを
型枠に流し込んで加圧、脱水して硬化体とする場合は、
硬化体の表面硬化と硬化体中の水分の蒸発を制御するこ
とが極めて重要である。また水ガラス水溶液とシリカ質
微粉との反応性にも注目することが重要である。
【００１２】即ち、硬化体の表面の硬化は、硬化体の内
部の水分の蒸発が十分に行われた後に行われるように制
御されることが必要である。なぜなら、硬化体の内部に
水分が残留したままで表面の硬化が行われると、乾燥時
の加熱で水分が蒸発し硬化体内部に層間剥離などを引き
起こすからである。
部の水分の蒸発が十分に行われた後に行われるように制
御されることが必要である。なぜなら、硬化体の内部に
水分が残留したままで表面の硬化が行われると、乾燥時
の加熱で水分が蒸発し硬化体内部に層間剥離などを引き
起こすからである。
【００１３】このため、本発明の原料のシリカ質含有の
無機質粉末は、平均粒径が０．１〜２mmの粗粒を２０〜
９７重量％含むようにし、成形体を脱水、乾燥して硬化
体とする際に、硬化体の粗粒間隙から水分の発散が効率
的に行われ、これによって硬化時に硬化体が発泡して膨
脹、層間剥離などを起こす恐れが回避されるようにする
ものである。
無機質粉末は、平均粒径が０．１〜２mmの粗粒を２０〜
９７重量％含むようにし、成形体を脱水、乾燥して硬化
体とする際に、硬化体の粗粒間隙から水分の発散が効率
的に行われ、これによって硬化時に硬化体が発泡して膨
脹、層間剥離などを起こす恐れが回避されるようにする
ものである。
【００１４】また、シリカを含有する無機質粉末して、
例えば５０μm 以下の微粉を多く用いると、これと混合
される水ガラス粉末がアルカリナトリウム水溶液となり
シリカ質粉末を溶解し、加熱、脱水で高モル比（ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏモル比）水ガラス組成となって迅速に硬化
し、成形体の表層剥離、層間剥離、爆裂などを起こす原
因となる。こうしたことからも、この発明で用いるシリ
カ質含有の無機質粉末は上記範囲の粗粒を含むことが必
要である。
例えば５０μm 以下の微粉を多く用いると、これと混合
される水ガラス粉末がアルカリナトリウム水溶液となり
シリカ質粉末を溶解し、加熱、脱水で高モル比（ＳｉＯ
2 ／Ｎａ2 Ｏモル比）水ガラス組成となって迅速に硬化
し、成形体の表層剥離、層間剥離、爆裂などを起こす原
因となる。こうしたことからも、この発明で用いるシリ
カ質含有の無機質粉末は上記範囲の粗粒を含むことが必
要である。
【００１５】この発明で用いるシリカを含有する無機質
粉末は、上記のセメントモルタル用砂とけい石粉を、重
量比で１：１〜１：２の範囲で配合したものに限定され
ず、けい石粉の代わりにフライアッシュ、都市ゴミ焼却
灰であるＥＰ灰、バグ灰のほか、低品位鉱産資源として
のシラスなどを用いることができる。この場合でも粗粒
を上記の範囲で含むことは必要であるとともに、これら
のフライアッシュなどの中に有機物や粘土物質を含むも
のは好ましくない。
粉末は、上記のセメントモルタル用砂とけい石粉を、重
量比で１：１〜１：２の範囲で配合したものに限定され
ず、けい石粉の代わりにフライアッシュ、都市ゴミ焼却
灰であるＥＰ灰、バグ灰のほか、低品位鉱産資源として
のシラスなどを用いることができる。この場合でも粗粒
を上記の範囲で含むことは必要であるとともに、これら
のフライアッシュなどの中に有機物や粘土物質を含むも
のは好ましくない。
【００１６】上記の原料にナトリウムアルカリ水溶液を
加えて混合しスラリ−とする。スラリ−濃度は原料を型
枠に流し込める程度であればよく、出来れば水は少ない
方がよい。ナトリウムアルカリ水溶液としては水ガラス
の外に、か性ソ−ダ水溶液を用いることができる。
加えて混合しスラリ−とする。スラリ−濃度は原料を型
枠に流し込める程度であればよく、出来れば水は少ない
方がよい。ナトリウムアルカリ水溶液としては水ガラス
の外に、か性ソ−ダ水溶液を用いることができる。
【００１７】水ガラス粉末を用いる場合は原料スラリ−
を型枠に流し込み、脱水，硬化する際に水ガラスが溶出
するのを防止するため、これに少量のか性ソ−ダを添加
しておくことが必要である。
を型枠に流し込み、脱水，硬化する際に水ガラスが溶出
するのを防止するため、これに少量のか性ソ−ダを添加
しておくことが必要である。
【００１８】水ガラスの代わりに苛性ソ−ダを加えて混
練したスラリ−とし、これを型枠に流し込み、脱水して
硬化しても良好な硬化体が得られるが、この場合は水ガ
ラスを用いた場合のように成形体の硬化時に膨脹、層間
剥離などを起こす恐れが少なく、したがってシリカ質含
有の無機質粉末の粒径に上記のような制限を設ける必要
はないが、ある程度の粗粒が含まれていることは必要で
ある。か性ソ−ダを用いる場合は、か性ソ−ダ溶液の濃
度が１％以下では乾燥、硬化が十分でなく、また１５％
を超えても硬化体の強度がそれ以上に向上することがな
い。経済性、成形体のハンドリングの安全性などを考え
ると、か性ソ−ダ溶液の濃度は３〜１０％の範囲が好ま
しい。
練したスラリ−とし、これを型枠に流し込み、脱水して
硬化しても良好な硬化体が得られるが、この場合は水ガ
ラスを用いた場合のように成形体の硬化時に膨脹、層間
剥離などを起こす恐れが少なく、したがってシリカ質含
有の無機質粉末の粒径に上記のような制限を設ける必要
はないが、ある程度の粗粒が含まれていることは必要で
ある。か性ソ−ダを用いる場合は、か性ソ−ダ溶液の濃
度が１％以下では乾燥、硬化が十分でなく、また１５％
を超えても硬化体の強度がそれ以上に向上することがな
い。経済性、成形体のハンドリングの安全性などを考え
ると、か性ソ−ダ溶液の濃度は３〜１０％の範囲が好ま
しい。
【００１９】ナトリウムアルカリ水溶液にシリカを含有
する無機質粉末を加えてスラリ−とし、これを型枠に流
し込み脱水，成形した硬化体は耐水性がない。そのた
め、この発明ではシリカを含有する無機質粉末に、水酸
化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネ
シウムおよびガラス粉末の中の一種以上を添加する。こ
れらの添加剤の配合比は、無機質粉末の中のシリカ質微
粉の配合比、添加剤の種類などのよって異なるが、シリ
カを含有する無機質粉末１００重量部に対し０．７重量
部以上、好ましくは２重量部以上の範囲で添加する。こ
れらを用いることによってスラリ−を成形して得られた
硬化体の耐水性、耐水ガラス性を著しく向上することが
出来る。
する無機質粉末を加えてスラリ−とし、これを型枠に流
し込み脱水，成形した硬化体は耐水性がない。そのた
め、この発明ではシリカを含有する無機質粉末に、水酸
化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネ
シウムおよびガラス粉末の中の一種以上を添加する。こ
れらの添加剤の配合比は、無機質粉末の中のシリカ質微
粉の配合比、添加剤の種類などのよって異なるが、シリ
カを含有する無機質粉末１００重量部に対し０．７重量
部以上、好ましくは２重量部以上の範囲で添加する。こ
れらを用いることによってスラリ−を成形して得られた
硬化体の耐水性、耐水ガラス性を著しく向上することが
出来る。
【００２０】例えば、砂とけい石粉を１：１の割合で混
合したものに、水酸化アルミニウム（試薬１級）を１．
３重量％添加し、これを濃度１０％のか性ソ−ダ水溶液
用を加えて混練してスラリ−としたのち、型枠に流し込
み約１０kg／cm2 で加圧、脱水して硬化体とし、２００
℃の温度で乾燥させた。これを９８℃の煮沸水に１週間
保持したが溶出による形状変化はみられなかった（以
下、「耐水性」という）。
合したものに、水酸化アルミニウム（試薬１級）を１．
３重量％添加し、これを濃度１０％のか性ソ−ダ水溶液
用を加えて混練してスラリ−としたのち、型枠に流し込
み約１０kg／cm2 で加圧、脱水して硬化体とし、２００
℃の温度で乾燥させた。これを９８℃の煮沸水に１週間
保持したが溶出による形状変化はみられなかった（以
下、「耐水性」という）。
【００２１】また、この硬化体を工業用３号水ガラス水
溶液（原液：水の比を１：１とした。）の煮沸水に３０
分間浸漬しても同様に形状の変化はみられなかった（耐
水ガラス性）。水酸化アルミニウムに換えてアルミン酸
ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末につ
いて実験を行ったが、これとほぼ同様の耐水性、耐水ガ
ラス性が確かめられた。
溶液（原液：水の比を１：１とした。）の煮沸水に３０
分間浸漬しても同様に形状の変化はみられなかった（耐
水ガラス性）。水酸化アルミニウムに換えてアルミン酸
ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末につ
いて実験を行ったが、これとほぼ同様の耐水性、耐水ガ
ラス性が確かめられた。
【００２２】ここに用いる水酸化アルミニウム、アルミ
ン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末
の中の一種以上の添加量は、上記の下限を外れると耐水
性、耐アルカリ性が低下するが、上限に特に制限はな
い。
ン酸ナトリウム、水酸化マグネシウムおよびガラス粉末
の中の一種以上の添加量は、上記の下限を外れると耐水
性、耐アルカリ性が低下するが、上限に特に制限はな
い。
【００２３】このスラリ−から硬化体を成形するには、
スラリ−を型枠に流し込み脱水するが、これは加圧脱
水、減圧脱水、その他の公知の方法が採用できる。その
後脱型して乾燥する。乾燥は１２０〜３５０℃で行う。
これによって耐水性、耐水ガラス性の硬化体とすること
ができる。
スラリ−を型枠に流し込み脱水するが、これは加圧脱
水、減圧脱水、その他の公知の方法が採用できる。その
後脱型して乾燥する。乾燥は１２０〜３５０℃で行う。
これによって耐水性、耐水ガラス性の硬化体とすること
ができる。
【００２４】次に、この成形体を水ガラス含浸処理す
る。この成形体を水ガラス含浸を行うことによって成形
体の強度向上を大幅に図ることが出来る。ここに用いる
水ガラスは工業用１号、２号、３号水ガラスを１：１の
割りで希釈したものが好ましい。水ガラス水溶液の濃度
が高いと含浸液の温度を上げて含浸処理を行っても硬化
体の強度向上が期待出来ず、また低濃度の水ガラス溶液
でも強度の十分な強度の向上は期待できない。含浸液の
温度は９５〜１００℃の範囲が好ましい。なお、脱型後
の硬化体を乾燥するため乾燥機から取出したばかりの高
温の硬化体を速やかに水ガラス溶液に投入すれば、加温
水ガラス溶液に入れた場合とほぼ同じ含浸効果が期待で
きることが実験の結果確かめらた。
る。この成形体を水ガラス含浸を行うことによって成形
体の強度向上を大幅に図ることが出来る。ここに用いる
水ガラスは工業用１号、２号、３号水ガラスを１：１の
割りで希釈したものが好ましい。水ガラス水溶液の濃度
が高いと含浸液の温度を上げて含浸処理を行っても硬化
体の強度向上が期待出来ず、また低濃度の水ガラス溶液
でも強度の十分な強度の向上は期待できない。含浸液の
温度は９５〜１００℃の範囲が好ましい。なお、脱型後
の硬化体を乾燥するため乾燥機から取出したばかりの高
温の硬化体を速やかに水ガラス溶液に投入すれば、加温
水ガラス溶液に入れた場合とほぼ同じ含浸効果が期待で
きることが実験の結果確かめらた。
【００２５】水ガラス含浸液の温度が低いと含浸処理時
間を大幅に長くしなければならず生産性の上で好ましく
ない。水ガラス溶液に硬化体を含浸した後これを取出
し、１２０〜３５０℃で乾燥し、水ガラス含硬化体を得
る。こうした処理で、水ガラス含浸前の硬化体の曲げ強
さの２〜５倍の強さまで強度を向上することができる。
間を大幅に長くしなければならず生産性の上で好ましく
ない。水ガラス溶液に硬化体を含浸した後これを取出
し、１２０〜３５０℃で乾燥し、水ガラス含硬化体を得
る。こうした処理で、水ガラス含浸前の硬化体の曲げ強
さの２〜５倍の強さまで強度を向上することができる。
【００２６】上記の水ガラス含浸処理で得られた硬化体
は、水ガラスが表面に付着しているために耐水性の点で
は十分ではない。そこでこの発明では、上記硬化体をほ
う酸含浸水溶液の加温水に含浸する。ここに用いるほう
酸溶液は過飽和溶液が好ましい。処理液温度は７０〜９
８℃が好ましく、処理時間は、硬化体の板厚などの形状
に依存し、ほう酸が硬化体の内部まで十分含浸されるま
での時間で行われる。ほう酸水溶液に含浸の後、これを
１２０〜３５０℃で十分に乾燥し製品とする。ほう酸の
処理は、出来るだけ高温で短時間処理が好ましい。通常
の硬化体では３０分程度を目安とする。
は、水ガラスが表面に付着しているために耐水性の点で
は十分ではない。そこでこの発明では、上記硬化体をほ
う酸含浸水溶液の加温水に含浸する。ここに用いるほう
酸溶液は過飽和溶液が好ましい。処理液温度は７０〜９
８℃が好ましく、処理時間は、硬化体の板厚などの形状
に依存し、ほう酸が硬化体の内部まで十分含浸されるま
での時間で行われる。ほう酸水溶液に含浸の後、これを
１２０〜３５０℃で十分に乾燥し製品とする。ほう酸の
処理は、出来るだけ高温で短時間処理が好ましい。通常
の硬化体では３０分程度を目安とする。
【００２７】このほう酸水溶液の含浸処理で硬化体が得
られ、硬化体の強度および耐水性は大幅に向上すること
が出来るようになる。なお、ほう酸の外に酸化硼素（Ｂ
2 Ｏ3 ）の溶液を用いることもできる。以下に、この発
明の実施例をあげてこの発明をさらに説明する。
られ、硬化体の強度および耐水性は大幅に向上すること
が出来るようになる。なお、ほう酸の外に酸化硼素（Ｂ
2 Ｏ3 ）の溶液を用いることもできる。以下に、この発
明の実施例をあげてこの発明をさらに説明する。
【００２８】
（実施例１〜２）シリカ質を含有の無機質粉末としてセ
メントモルタル用豊浦標準砂と山形けい石８号（シリカ
質微粉）を表１に示す割合で用いた。これを濃度１０％
の苛性ソ−ダ水溶液とアルミン酸ナトリウム（試薬）を
用いて表１に示す配合とした。これをモルタル用ミキサ
−で３分間撹拌混合して流動性のあるスラリ−とした。
このスラリ−を２５×２５×３（cm）の寸法の型枠に流
し込み、ろ紙としてパルプ紙を上下面に敷いて１０kg／
cm2 で加圧、脱水、成形した。これを脱型し、サイズ２
５×２５（cm）、厚さ１．５mmのステンレス網板に載せ
て２５０℃に保持した乾燥機で６０分間乾燥した。その
後、成形体を乾燥機から取出し冷却した。この硬化体は
スラリ−成形体の寸法をほぼ保ち、乾燥時に爆裂、層間
剥離といったことはなかった。
メントモルタル用豊浦標準砂と山形けい石８号（シリカ
質微粉）を表１に示す割合で用いた。これを濃度１０％
の苛性ソ−ダ水溶液とアルミン酸ナトリウム（試薬）を
用いて表１に示す配合とした。これをモルタル用ミキサ
−で３分間撹拌混合して流動性のあるスラリ−とした。
このスラリ−を２５×２５×３（cm）の寸法の型枠に流
し込み、ろ紙としてパルプ紙を上下面に敷いて１０kg／
cm2 で加圧、脱水、成形した。これを脱型し、サイズ２
５×２５（cm）、厚さ１．５mmのステンレス網板に載せ
て２５０℃に保持した乾燥機で６０分間乾燥した。その
後、成形体を乾燥機から取出し冷却した。この硬化体は
スラリ−成形体の寸法をほぼ保ち、乾燥時に爆裂、層間
剥離といったことはなかった。
【００２９】次に、乾燥硬化体を工業用水ガラス１号と
水を１：１の割で希釈した水溶液に１０分間浸漬して含
浸させたのち、硬化体表面を水洗して２５０℃の乾燥機
へ入れて３０分乾燥した。続いてこれを濃度２０％、温
度９５℃のほう酸水溶液に３０分間含浸させたのち、２
５０℃に保持した乾燥機で３０分間乾燥し最終の硬化体
を得た。 （実施例３〜４）主原料としてセメントモルタル用豊浦
標準砂と山形けい石８号（シリカ質微粉）を表１に示す
割合で用いた。またナトリウムアルカリ水溶液として、
市販工業用３号水ガラス粉末用い、外に表１に示すよう
にか性ソ−ダを用いた。その他は実施例１〜２と同様に
した。か性ソ−ダ水溶液を用いたのは、スラリ−混練時
に水ガラス粉末の溶出を防止するためである。 （実施例５）ナトリウムアルカリ水溶液としてか性ソ−
ダを、添加剤に水酸化アルミニウム（試薬１級）を表１
に示す量で用い、水の量を若干多くし、その他は実施例
１と同様にして硬化体を得た。 （実施例６）ほう酸を表１に示す量用いた外は実施例５
と同様とした。添加剤にほう酸を用いて曲げ強さに影響
があるかどうかを調べたものである。 （実施例７）添加剤にガラス粉末を表１に示す量用い、
水の量を若干多くした外は実施例１と同様とした。 （実施例８）実施例７と同様とし、アルミン酸ソ−ダに
換えて水酸化アルミニウムを用い、水の量を若干多くし
た。 （実施例９）実施例８と同様にし、水酸化アルミニウム
を用いないで硬化体を得た。 （実施例１０〜１２）シリカ質微粉として、実施例１０
ではフライアッシュ、実施例１１ではバグ灰、実施例１
２ではＥＰ灰を用い、添加剤にアルミン酸ソ−ダの代わ
りに水酸化アルミニウムを用い、水の量を若干変化した
外は実施例１にして硬化体を得た。 （実施例１３〜１７）原料に表１に示すように、標準
砂、シリカ質微粉、水ガラス、か性ソ−ダ、アルミン酸
ソ−ダ、ほう酸、消石灰、水を用い、これを実施例１と
同様にして成形し硬化体を得た。
水を１：１の割で希釈した水溶液に１０分間浸漬して含
浸させたのち、硬化体表面を水洗して２５０℃の乾燥機
へ入れて３０分乾燥した。続いてこれを濃度２０％、温
度９５℃のほう酸水溶液に３０分間含浸させたのち、２
５０℃に保持した乾燥機で３０分間乾燥し最終の硬化体
を得た。 （実施例３〜４）主原料としてセメントモルタル用豊浦
標準砂と山形けい石８号（シリカ質微粉）を表１に示す
割合で用いた。またナトリウムアルカリ水溶液として、
市販工業用３号水ガラス粉末用い、外に表１に示すよう
にか性ソ−ダを用いた。その他は実施例１〜２と同様に
した。か性ソ−ダ水溶液を用いたのは、スラリ−混練時
に水ガラス粉末の溶出を防止するためである。 （実施例５）ナトリウムアルカリ水溶液としてか性ソ−
ダを、添加剤に水酸化アルミニウム（試薬１級）を表１
に示す量で用い、水の量を若干多くし、その他は実施例
１と同様にして硬化体を得た。 （実施例６）ほう酸を表１に示す量用いた外は実施例５
と同様とした。添加剤にほう酸を用いて曲げ強さに影響
があるかどうかを調べたものである。 （実施例７）添加剤にガラス粉末を表１に示す量用い、
水の量を若干多くした外は実施例１と同様とした。 （実施例８）実施例７と同様とし、アルミン酸ソ−ダに
換えて水酸化アルミニウムを用い、水の量を若干多くし
た。 （実施例９）実施例８と同様にし、水酸化アルミニウム
を用いないで硬化体を得た。 （実施例１０〜１２）シリカ質微粉として、実施例１０
ではフライアッシュ、実施例１１ではバグ灰、実施例１
２ではＥＰ灰を用い、添加剤にアルミン酸ソ−ダの代わ
りに水酸化アルミニウムを用い、水の量を若干変化した
外は実施例１にして硬化体を得た。 （実施例１３〜１７）原料に表１に示すように、標準
砂、シリカ質微粉、水ガラス、か性ソ−ダ、アルミン酸
ソ−ダ、ほう酸、消石灰、水を用い、これを実施例１と
同様にして成形し硬化体を得た。
【００３０】これらの処理で水ガラス含浸処理、ほう酸
含浸処理に硬化体の寸法変化はほとんどみられず、また
クラックなどの欠損も全く見られなかった。試験用の供
試体は、硬化体からダイヤモンドカッタ−で１．５cm×
１．５cm×１．２cmのサイズに切出したものを用い、ま
た耐水性試験は９８℃に加熱したウオ−タ−バス中へ１
週間入れ、これから取出し濡れた状態で用いた。なお、
曲げ強さ試験は、スラリ−を成形した硬化体（乾燥硬化
体）、水ガラス含浸処理を行った硬化体（水ガラス含浸
硬化体）、ほう酸処理を行った硬化体（ほう酸処理硬化
体）について行った。これらの結果を表１ないし表２に
示した。
含浸処理に硬化体の寸法変化はほとんどみられず、また
クラックなどの欠損も全く見られなかった。試験用の供
試体は、硬化体からダイヤモンドカッタ−で１．５cm×
１．５cm×１．２cmのサイズに切出したものを用い、ま
た耐水性試験は９８℃に加熱したウオ−タ−バス中へ１
週間入れ、これから取出し濡れた状態で用いた。なお、
曲げ強さ試験は、スラリ−を成形した硬化体（乾燥硬化
体）、水ガラス含浸処理を行った硬化体（水ガラス含浸
硬化体）、ほう酸処理を行った硬化体（ほう酸処理硬化
体）について行った。これらの結果を表１ないし表２に
示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】実施例１の硬化体では最終的に曲げ強さ１
１７kg／mm2 、耐水性強さは５０．０kg／mm2 となって
いる。また実施例２のようにシリカ質微粉の比率を上げ
ると曲げ強さ、耐水性の強さともに大幅に向上すること
が認められる。実施例３および４は水ガラス粉末を用い
たものであるが、この場合も同様な傾向をもって高強度
の硬化体の得られることが分かる。
１７kg／mm2 、耐水性強さは５０．０kg／mm2 となって
いる。また実施例２のようにシリカ質微粉の比率を上げ
ると曲げ強さ、耐水性の強さともに大幅に向上すること
が認められる。実施例３および４は水ガラス粉末を用い
たものであるが、この場合も同様な傾向をもって高強度
の硬化体の得られることが分かる。
【００３４】実施例５および６は、ナトリウムアルカリ
水溶液としてか性ソ−ダを用い、添加剤として水酸化ア
ルミニウムを用いたものであるが、いずれも良好な製品
が得られている。なお、実施例６では、スラリ−の段階
でほう酸を添加しているが、結果に影響していないこと
が分かる。
水溶液としてか性ソ−ダを用い、添加剤として水酸化ア
ルミニウムを用いたものであるが、いずれも良好な製品
が得られている。なお、実施例６では、スラリ−の段階
でほう酸を添加しているが、結果に影響していないこと
が分かる。
【００３５】実施例７〜９は、ガラス粉末を用いたもの
であるが、この場合も上記とほぼ同様な結果を得てい
る。実施例１０〜１２は、シリカ質微粉としてフライア
ッシュ、バグ灰、ＥＰ灰を用いたものである。この場合
は製品の強度が上記のものに比し若干落ちるが、例えば
内装・間仕切り材などの用途によっては十分使用可能な
強度を有している。実施例１３〜１７はいずれも優れた
強度を有している。 （実施例１８）シリカ質含有の無機質粉末としてけい石
粉を用い、添加剤として水酸化マグネシウムを用い、水
の量を若干多くしてその他は実施例１と同様にして硬化
体を得た。 （実施例１９）シリカ質含有無機質粉末としてフライア
ッシュを用い水量を若干少なくした以外は実施例１８と
同様とした。 （実施例２０）実施例１９と同様にしてガラス粉末をさ
らに添加して硬化体を得た。実施例１８〜２０の結果を
表３に示した。
であるが、この場合も上記とほぼ同様な結果を得てい
る。実施例１０〜１２は、シリカ質微粉としてフライア
ッシュ、バグ灰、ＥＰ灰を用いたものである。この場合
は製品の強度が上記のものに比し若干落ちるが、例えば
内装・間仕切り材などの用途によっては十分使用可能な
強度を有している。実施例１３〜１７はいずれも優れた
強度を有している。 （実施例１８）シリカ質含有の無機質粉末としてけい石
粉を用い、添加剤として水酸化マグネシウムを用い、水
の量を若干多くしてその他は実施例１と同様にして硬化
体を得た。 （実施例１９）シリカ質含有無機質粉末としてフライア
ッシュを用い水量を若干少なくした以外は実施例１８と
同様とした。 （実施例２０）実施例１９と同様にしてガラス粉末をさ
らに添加して硬化体を得た。実施例１８〜２０の結果を
表３に示した。
【００３６】
【表３】
【００３７】実施例１９および２０に示すように、シリ
カ質微粉末にフライアッシュを用いても良好な製品が得
られる。また、硬化体を得る際の乾燥温度を若干変化さ
せたが製品の強度はほぼ同じであった。 （実施例２１）低品位鉱物資源としてシラス（鹿児島県
産出）を乾燥しふるい分けして、０．５mm以下の粒径を
用い、表４の原料配合で実施例１と同様にして硬化体を
得た。 （実施例２２）実施例２１と同じとし、添加剤としてさ
らに水酸化マグネシウムを用い、実施例２１と同様にし
て硬化体を得た。実施例２１〜２２の結果を表４に示し
た。
カ質微粉末にフライアッシュを用いても良好な製品が得
られる。また、硬化体を得る際の乾燥温度を若干変化さ
せたが製品の強度はほぼ同じであった。 （実施例２１）低品位鉱物資源としてシラス（鹿児島県
産出）を乾燥しふるい分けして、０．５mm以下の粒径を
用い、表４の原料配合で実施例１と同様にして硬化体を
得た。 （実施例２２）実施例２１と同じとし、添加剤としてさ
らに水酸化マグネシウムを用い、実施例２１と同様にし
て硬化体を得た。実施例２１〜２２の結果を表４に示し
た。
【００３８】
【表４】 この表に示すようにシラスを用いても良好な製品が得ら
れる。
れる。
【００３９】
【発明の効果】この発明によれば、耐酸性に優れた水ガ
ラス系固化物を中心として従来解決かれなかった大型の
硬化体が製造可能となり、これによって耐酸性、耐水
性、耐熱性に優れ、かつ高強度材料を低コストで得られ
るようになった。
ラス系固化物を中心として従来解決かれなかった大型の
硬化体が製造可能となり、これによって耐酸性、耐水
性、耐熱性に優れ、かつ高強度材料を低コストで得られ
るようになった。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 22:06 Ｚ 22:08） Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 平均粒径が０．１〜２mmの粗粒を２０〜
９７重量％含むシリカ質含有の無機質粉末に、水酸化ア
ルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネシウ
ムおよびガラス粉末の中の一種以上と、ナトリウムアル
カリ水溶液を加えて混練してスラリ−とし、これを型枠
に入れ脱水，成形し、次いで乾燥して硬化体とし、さら
にこれを水ガラス水溶液に含浸してから乾燥し、その後
これをほう酸水溶液に含浸させて乾燥することを特徴と
する無機質硬化体の製造方法。 - 【請求項２】 シリカ質含有の無機質粉末に対し、水酸
化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化マグネ
シウムおよびガラス粉末の中の一種以上を０．７重量％
以上添加することを特徴とする請求項１記載の無機質硬
化体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20963193A JPH0761876A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無機質硬化体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20963193A JPH0761876A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無機質硬化体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0761876A true JPH0761876A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16575999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20963193A Pending JPH0761876A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 無機質硬化体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761876A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08297108A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | スラリー濃度の測定方法 |
| WO2003055822A1 (en) * | 2001-12-22 | 2003-07-10 | University Of Exeter | Inorganic material and method of manufacture |
| US6644516B1 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-11 | Continental Afa Dispensing Company | Foaming liquid dispenser |
| US6840408B1 (en) | 2003-08-25 | 2005-01-11 | Continental Afa Dispensing Company | Air foam pump with shifting air piston |
| US6923346B2 (en) | 2002-11-06 | 2005-08-02 | Continental Afa Dispensing Company | Foaming liquid dispenser |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP20963193A patent/JPH0761876A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08297108A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | スラリー濃度の測定方法 |
| WO2003055822A1 (en) * | 2001-12-22 | 2003-07-10 | University Of Exeter | Inorganic material and method of manufacture |
| US6644516B1 (en) | 2002-11-06 | 2003-11-11 | Continental Afa Dispensing Company | Foaming liquid dispenser |
| US6923346B2 (en) | 2002-11-06 | 2005-08-02 | Continental Afa Dispensing Company | Foaming liquid dispenser |
| US6840408B1 (en) | 2003-08-25 | 2005-01-11 | Continental Afa Dispensing Company | Air foam pump with shifting air piston |
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