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ケイ酸カルシウムの不思議な力 なぜ建材に欠かせないのか？
ケイ酸カルシウムは一見ありふれた化合物ですが、建築材料の分野で重要な役割を果たしています。その使用は、コンクリートから断熱材まで、現代建築のあらゆる側面をカバーしています。この白く自由に流動する粉末は強力で安価で無毒で、多くの建築材料の中核成分となっています。ケイ酸カルシウムはなぜこれほど多くの分野に根付くことができるのでしょうか？この記事では、その製造プロセス、構造、用途、将来のアーキテクチャにおける可能性について詳しく説明します。
生産と羽化
ケイ酸カルシウムの製造には、通常、酸化カルシウムと二酸化ケイ素をさまざまな割合で混合することが含まれます。このプロセスはポルトランドセメントの製造と密接に関係しています。これは、金属マグネシウムを精製する主要な方法であるピジョンプロセスの副産物でもあります。
酸化カルシウムが高温でシリコンと反応すると、安定したケイ酸カルシウムが生成され、金属マグネシウムが放出されます。
構造
X 線結晶構造解析の検証によれば、ケイ酸カルシウムは四面体ケイ酸塩単位 (SiO44-) を有する緻密な固体です。カルシウムイオンとつながります。その構造には 2 つのカルシウム サイトがあり、7 配位と 8 配位です。
目的
セメントの成分として
ケイ酸カルシウムはポルトランド セメントの主成分であり、セメントの強度と安定性に重要な役割を果たします。
高温断熱材
ケイ酸カルシウムはアスベストの安全な代替品として、高温断熱材によく使用されます。工業グレードのパイプや機器の断熱材の多くは、ケイ酸カルシウムをベースにしています。
パッシブ防火
ケイ酸カルシウムは、ケイ酸カルシウムレンガや屋根瓦などの受動的防火および防火材料に広く使用されています。ヨーロッパでは、建築規制と安全ガイドラインにより、ケイ酸カルシウムは非常に成功した防火材料の 1 つです。
ケイ酸カルシウム パネルは湿気の多い環境でも優れた寸法安定性を維持するため、建築プロセスの初期段階で設置できます。
酸性鉱山排水路の修理
ケイ酸カルシウムはスラグとも呼ばれ、高炉で鉄鉱石、シリカ、炭酸カルシウムから溶鉄が製造されるときに生成されます。高度に精製されたケイ酸カルシウム骨材は、酸性鉱山の排水を修復するために使用できます。
シーラントとしての製品
ケイ酸カルシウムは、道路や新鮮な卵の殻の囲いの中に存在します。ケイ酸ナトリウムを封止剤として使用すると、水酸化カルシウムまたは炭酸カルシウムと反応してケイ酸カルシウム水和物を形成し、微細孔内に比較的不透過性の材料が形成されます。
農業
ケイ酸カルシウムは、植物が吸収するケイ素源として農業でも使用できます。サトウキビや米の栽培環境で広く使用されています。
その他の用途
ケイ酸カルシウムは、制酸剤としての食塩など、食品の固化防止剤としても使用されます。国連FAOおよびWHO機関によって安全な食品添加物として承認されており、E552とラベル付けされた多くの製品に使用されています。
結論
ケイ酸カルシウムは、毒性がなく、強度が高く、低コストであるため、徐々に建築材料に不可欠な成分になってきました。環境意識の向上と建設技術の進歩により、ケイ酸カルシウムの応用の可能性はさらに広がるでしょう。では、将来の建材としてケイ酸カルシウムにはどのような驚きが期待できるのでしょうか?
