JP2005350337A - Cement composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塩素バイパス装置を備えたセメント製造プラントにおいて回収される塩素バイパスダストを有効利用したセメント組成物に関するものである。 The present invention relates to a cement composition that effectively uses chlorine bypass dust recovered in a cement manufacturing plant equipped with a chlorine bypass device.
従来より、塩素バイパス装置を備えたセメント製造プラントにおいて回収された塩素バイパスダストのセメント組成物への利用方法が種々検討されている。 Conventionally, various methods of using chlorine bypass dust collected in a cement production plant equipped with a chlorine bypass device for cement compositions have been studied.
例えば、特開平１０−３３０１３６号公報に示されるセメント原料焼成装置のように、塩素バイパス装置によってセメントキルン内の排ガスの一部を抽気した後、その排ガスに含まれる塩化アルカリ等の揮発性成分を系外で固定化処理して、セメント原料焼成系内における塩化アルカリ等の量を低減させる技術がある。この塩素バイパス装置は、セメント原料焼成系内におけるコーチングトラブルを防止したり、セメントクリンカー中の塩素などを抜き出したりする目的で、セメントキルンに付加的に設置されている。 For example, like a cement raw material firing apparatus disclosed in JP-A-10-330136, a part of exhaust gas in a cement kiln is extracted by a chlorine bypass device, and then volatile components such as alkali chloride contained in the exhaust gas are extracted. There is a technique for reducing the amount of alkali chloride or the like in the cement raw material firing system by performing immobilization treatment outside the system. This chlorine bypass device is additionally installed in the cement kiln for the purpose of preventing coating troubles in the cement raw material firing system and extracting chlorine and the like in the cement clinker.
この塩素バイパス装置によって抽気されたガス成分は、集塵機を経て再びセメント原料系内に戻されたり大気中に放出されたりするが、窯尻で１０００℃以上の熱履歴を経たＫＣｌ等の塩化物やセメント原料の仮焼物とそれらの硫酸塩等から成る固形物が発生する。この固形物のことを塩素バイパスダストといい、水洗処理することにより塩素濃度を低減してスラッジ等にする場合もある。 The gas components extracted by the chlorine bypass device are returned to the cement raw material system again through the dust collector or released into the atmosphere. However, chlorides such as KCl that have undergone a thermal history of 1000 ° C. or more at the kiln bottom Solid materials composed of calcined cement raw materials and sulfates thereof are generated. This solid matter is called chlorine bypass dust, and may be sludge or the like by reducing the chlorine concentration by washing with water.
また、特開平１０−２１８６５７号公報には、高炉スラグまたはフライアッシュを含むセメント９０〜９９．７質量％と塩素バイパスダスト０．３〜１０質量％からなるセメント組成物とその製造方法が開示されている。この製造方法によれば、塩素バイパスダストを添加することにより、材齢３日および７日の初期強度を増大させる効果があり、初期強度改善剤の欠点である材齢２８日強度の低下がないことが示されている。また、ここで塩素バイパスダスト添加量を０．３〜１０質量％としたのは、０．３質量％より少ないと、高炉スラグまたはフライアッシュを含むセメントの初期強度を増大させる効果がなく、１０質量％より多いと、塩分が多くなり、コンクリートとしての用途が制限されると示されている。 JP-A-10-218657 discloses a cement composition comprising 90 to 99.7% by mass of cement containing blast furnace slag or fly ash and 0.3 to 10% by mass of chlorine bypass dust, and a method for producing the same. ing. According to this production method, by adding chlorine bypass dust, there is an effect of increasing the initial strength of 3 days and 7 days of age, and there is no decrease in the strength of 28 days of age, which is a defect of the initial strength improver. It has been shown. Further, the amount of chlorine bypass dust added here is 0.3 to 10% by mass, and if less than 0.3% by mass, there is no effect of increasing the initial strength of cement containing blast furnace slag or fly ash. It is indicated that when the amount is more than mass%, the amount of salt increases and the use as concrete is limited.
また、特開２０００−２８１４１７号公報には、セメントに塩素バイパスダスト及び石灰石を添加するセメント組成物が開示されている。この文献には、セメント組成物にポリカルボン酸等のセメント分散剤を添加し流動性を付与する場合、更に石灰石及び塩素バイパスダストを適量添加することにより、石膏やセメント分散剤によって供給される硫酸イオンの阻害による流動性の低下を防止することが記載されている。
塩素バイパスダストは、キルンの特性によりその組成が異なるが、上記文献には、塩素バイパスダストの組成がセメント組成物に与える影響に関して何ら言及されていない。 Although the composition of chlorine bypass dust differs depending on the characteristics of the kiln, the above document does not mention anything about the influence of the composition of the chlorine bypass dust on the cement composition.
そこで、本発明は、塩素バイパスダストの組成及び特性に着目することにより、塩素バイパスダストを有効利用し、長期強度、流動性に優れたセメント組成物を提供することを目的とする。 Then, this invention aims at providing the cement composition excellent in long-term intensity | strength and fluidity | liquidity by using chlorine bypass dust effectively by paying attention to the composition and characteristic of chlorine bypass dust.
本発明者らは、石灰石を含有するセメント組成物に添加する塩素バイパスダストが強度発現性に及ぼす影響を、様々な塩素バイパスダストおよび様々な添加量で鋭意研究した結果、塩素バイパスダスト添加量よりも、その組成、即ち、塩素バイパスダストの添加によってセメント組成物に含有されることとなる塩素量が、強度発現性に大きく影響することを見出し、さらに、セメント組成物に添加された石灰石の添加量が流動性に大きく影響することを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors diligently studied the influence of the chlorine bypass dust added to the cement composition containing limestone on strength development with various chlorine bypass dusts and various addition amounts. In addition, the composition, that is, the amount of chlorine to be contained in the cement composition by the addition of chlorine bypass dust is found to greatly affect the strength development, and further, the addition of limestone added to the cement composition The inventors have found that the amount greatly affects the fluidity and have completed the present invention.
すなわち、本発明に係るセメント組成物は、セメントクリンカーと、石膏と、石灰石と、塩素を含有する塩素バイパスダストとを組成成分とし、石灰石量Y質量％と、塩素量X質量％との関係が、0＜Y＜−５５X＋５を満足することを特徴とする。 That is, the cement composition according to the present invention is composed of cement clinker, gypsum, limestone, and chlorine bypass dust containing chlorine, and the relationship between the limestone content Y mass% and the chlorine content X mass%. 0 <Y <−55X + 5.
この発明に係るセメント組成物にあっては、硬化させたときに、Y≧−５５X＋５のセメント組成物を硬化させたときよりも、優れた初期強度及び長期強度を発現する。また、本発明に係るセメント組成物は、Ｙ＝０のセメント組成物よりも、適切なスランプフローで十分な流動性を有する。これにより、塩素バイパスダストを有効利用して、品質が安定したセメント組成物を製造することができる。 The cement composition according to the present invention exhibits superior initial strength and long-term strength when cured, compared to when a cement composition of Y ≧ −55X + 5 is cured. Moreover, the cement composition according to the present invention has sufficient fluidity with an appropriate slump flow than the cement composition of Y = 0. Thereby, the cement composition with stable quality can be manufactured by effectively using the chlorine bypass dust.
さらに、上記セメント組成物は、高炉スラグを１質量％〜５質量％含有していることが好ましい。これにより、高炉スラグの潜在水硬性を適度に利用した高炉セメントのセメント組成物とすることができる。 Furthermore, the cement composition preferably contains 1% by mass to 5% by mass of blast furnace slag. Thereby, it can be set as the cement composition of the blast furnace cement which utilized the latent hydraulic property of blast furnace slag moderately.
また、セメント組成物のブレーン比表面積は２５００ｃｍ２/ｇ〜４０００ｃｍ２/ｇであることが好ましい。この範囲のブレーン比表面積であれば、セメント組成物に十分な初期強度及び長期強度を発現させることができる。 Also, the Blaine specific surface area of the cement composition is preferably 2500cm 2 / g~4000cm 2 / g. If the Blaine specific surface area is in this range, sufficient initial strength and long-term strength can be expressed in the cement composition.
本発明によれば、塩素バイパスダストを有効利用することができ、長期強度、流動性に優れている。 According to the present invention, chlorine bypass dust can be effectively used, and the long-term strength and fluidity are excellent.
以下、図面を参照して本発明に係るセメント組成物の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a cement composition according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
セメント組成物は、セメントクリンカーと石膏と塩素バイパスダストとを含む。このセメント組成物は、セメントキルン内の排ガスの一部を抽気する塩素バイパス装置を備えたセメント製造プラントを用いて製造される。塩素バイパスダストは、塩素バイパス装置によって抽気された排ガスから集塵されたダストであり、通常は固形物であるが、水洗処理してなる塩素濃度が低減されたスラッジ等であっても良い。この塩素バイパスダストの固形物は、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２等の塩化物やセメント原料の仮焼物、それらの硫酸塩等から成る。 The cement composition includes a cement clinker, gypsum, and chlorine bypass dust. This cement composition is manufactured using a cement manufacturing plant equipped with a chlorine bypass device for extracting a part of the exhaust gas in the cement kiln. Chlorine bypass dust is dust collected from the exhaust gas extracted by the chlorine bypass device, and is usually solid, but may be sludge or the like having a reduced chlorine concentration obtained by washing with water. The solid substance of this chlorine bypass dust consists of chlorides such as KCl, NaCl, CaCl 2 , calcined cement raw materials, sulfates thereof, and the like.
そのような塩素バイパス装置を備えたセメント製造プラントを用いてセメント組成物を製造するにあたって、セメント組成物においては、塩素量Ｘ質量％に対して石灰石量Ｙ質量％が、次式（１）の関係を満足するようにする。
０＜Ｙ＜−５５Ｘ＋５ （１）
In producing a cement composition using a cement production plant equipped with such a chlorine bypass device, in the cement composition, the amount of limestone Y% by mass is represented by the following formula (1) with respect to the amount of chlorine X% by mass. Satisfy the relationship.
0 <Y <−55X + 5 (1)
ここで、塩素量X質量％は、塩素パイパスダストの塩素量γ質量％と塩素バイパスダストの添加量δ質量％から、X＝γ×δ÷100で計算される。勿論、Ｘ＞０である。なお、添加される塩素パイパスダスト自体は、塩素量を０．５質量％以上含有していることが好ましい。なお、塩素量はJIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定される値である。また、塩素バイパスダストの塩素含有量を除く化学成分は、JIS M 8853「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」に準じて測定する。 Here, the chlorine amount X mass% is calculated from the chlorine amount γ mass% of the chlorine bypass dust and the addition amount δ mass% of the chlorine bypass dust by X = γ × δ ÷ 100. Of course, X> 0. In addition, it is preferable that the chlorine bypass dust itself added contains 0.5 mass% or more of chlorine. The chlorine content is a value measured according to JIS R 5202 “Chemical analysis method for Portland cement”. The chemical components excluding the chlorine content of the chlorine bypass dust are measured according to JIS M 8853 “Chemical analysis of aluminosilicate materials for ceramics”.
塩素量Ｘ質量％と石灰石量Ｙ質量％との関係を式（１）を満足するようにすれば、セメント組成物により作製される硬化させたモルタルやコンクリートの圧縮に対する強度が十分確保される。また、モルタルやコンクリートを作製する際におけるセメント組成物の流動性もよい。Ｙが−５５Ｘ＋５を超えると、セメント組成物の圧縮強度性が低下する。また、石灰石量Y質量％が０であると、塩素バイパスダストによる分散剤や石膏に起因する硫酸イオンの流動性を阻害し、セメントモルタルやコンクリートの流動性が低下する。なお、石灰石量Y質量％は、０．５質量％以上が好ましい。 If the relationship between the chlorine content X mass% and the limestone content Y mass% satisfies the formula (1), sufficient strength against compression of the cured mortar or concrete produced by the cement composition is ensured. Moreover, the fluidity of the cement composition when producing mortar or concrete is good. When Y exceeds -55X + 5, the compressive strength property of a cement composition will fall. Moreover, when the limestone amount Y mass% is 0, the fluidity of sulfate ions caused by the dispersant and gypsum by chlorine bypass dust is inhibited, and the fluidity of cement mortar and concrete is lowered. The limestone amount Y mass% is preferably 0.5 mass% or more.
ここで、塩素バイパスダストの添加量δ質量％は好ましくは０＜δ≦１０、より好ましくは０＜δ≦５として、上記式（１）を満足するように調整すると良い。セメント組成物に石灰石が含有されている場合、塩素バイパスダストを少量添加することにより硬化したコンクリートの初期強度を増大させる効果があるが、塩素バイパスダストの添加量が１０質量％を超えると、セメント組成物に水を加え練混ぜているとき、または練混ぜを終えて間もない時期に、一時的にこわばり、または流動性を失った状態となる偽凝結を起こし、強度発現性が低下するうえ、鉄筋等の発錆の原因となるおそれがある。なお、塩素バイパスダスト中に含まれる塩化カリウムは、セメントの初期強度を増大させる作用を有する。 Here, the addition amount δ mass% of the chlorine bypass dust is preferably set to 0 <δ ≦ 10, more preferably 0 <δ ≦ 5, so as to satisfy the above formula (1). When limestone is contained in the cement composition, there is an effect of increasing the initial strength of the hardened concrete by adding a small amount of chlorine bypass dust, but when the amount of added chlorine bypass dust exceeds 10% by mass, When water is added to the composition and kneaded, or shortly after the kneading is finished, false agglomeration that temporarily stiffens or loses fluidity occurs, resulting in reduced strength development. There is a risk of rusting of the reinforcing bars. Note that potassium chloride contained in the chlorine bypass dust has an action of increasing the initial strength of the cement.
セメント組成物に用いるセメントクリンカーとしては、普通ポルトランドセメントクリンカー、早強セメントクリンカー、低熱セメントクリンカー等が挙げられる。 Examples of the cement clinker used in the cement composition include ordinary Portland cement clinker, early-strength cement clinker, and low heat cement clinker.
これらの石膏を用いて石膏と共に粉砕することにより、普通ポルトランドセメント、早強セメント、或いは低熱セメントとして用いることとなる。さらには、普通セメント等に高炉スラグ微粉末やフライアッシュを混合した高炉セメント、フライアッシュセメント等として用いても良い。なお、長期強度を改善させる場合には普通ポルトランドセメントを使用することが好ましい。 When these gypsums are pulverized together with gypsum, they are used as ordinary portland cement, early-strength cement, or low heat cement. Further, it may be used as blast furnace cement, fly ash cement or the like obtained by mixing blast furnace slag fine powder or fly ash with ordinary cement or the like. In order to improve the long-term strength, it is preferable to use ordinary Portland cement.
セメント組成物の製造に用いる石膏としては、天然石膏、排脱石膏、フッ酸石膏、燐酸石膏等が挙げられ、それら石膏の形態は、二水石膏、半水石膏、無水石膏の何れの形態であっても良い。 Examples of the gypsum used for producing the cement composition include natural gypsum, drainage gypsum, hydrofluoric acid gypsum, and phosphoric acid gypsum, and these gypsum forms are dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum. There may be.
セメント組成物の製造に用いる石灰石としては、CaCO3量がCaO換算量で53％以上含有しているものが好ましい。なお、CaO換算量はJIS M 8850「石灰石分析方法」に準じて測定される値である。石灰石の添加量を調整することにより強度発現性を維持若しくは増大させることができる。また、流動性を改善することも可能である。 As the limestone used for producing the cement composition, it is preferable that the CaCO 3 content is 53% or more in terms of CaO. The CaO equivalent is a value measured according to JIS M 8850 “Analytical method of limestone”. Strength adjustment can be maintained or increased by adjusting the amount of limestone added. It is also possible to improve fluidity.
セメント組成物に高炉スラグ粉末を添加する場合には、高炉スラグ粉末は、急冷砕されたものであって、セメント組成物に１質量％〜５質量％含有させることが好ましい。これにより、高炉スラグの潜在水硬性を適度に利用した高炉セメントのセメント組成物とすることができる。また、高炉スラグの塩基度は１．４以上であることが好ましい。ここで塩基度とはCaO量、MgO量、及びAl2O3量の合計量をSiO2量で割って算出される。なお、これらの含有量はJIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定される。 When blast furnace slag powder is added to the cement composition, the blast furnace slag powder is rapidly crushed and is preferably contained in the cement composition in an amount of 1% by mass to 5% by mass. Thereby, it can be set as the cement composition of the blast furnace cement which utilized the latent hydraulic property of blast furnace slag moderately. The basicity of the blast furnace slag is preferably 1.4 or more. Here, the basicity is calculated by dividing the total amount of CaO amount, MgO amount, and Al 2 O 3 amount by the SiO 2 amount. These contents are measured according to JIS R 5202 “Chemical analysis method of Portland cement”.
また、セメント組成物にフライアッシュを添加する場合には、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」に規定されるＩ種、ＩＩ種、ＩＩＩ種、或いはＩＶ種のフライアッシュを用いると良い。 Moreover, when adding fly ash to a cement composition, it is good to use I, II, III, or IV type fly ash prescribed in JIS A 6201 “Fly ash for concrete”.
また、セメント組成物のブレーン比表面積は、２５００ｃｍ２/ｇ〜４０００ｃｍ２/ｇであることが好ましい。この範囲のブレーン比表面積であれば、セメント組成物に十分な初期強度及び長期強度を発現させることができる。なお、セメント組成物のブレーン比表面積は、３０００ｃｍ２/ｇ〜３５００ｃｍ２/ｇであることがより好ましい。 Also, the Blaine specific surface area of the cement composition is preferably 2500cm 2 / g~4000cm 2 / g. If the Blaine specific surface area is in this range, sufficient initial strength and long-term strength can be expressed in the cement composition. Incidentally, the Blaine specific surface area of the cement composition, more preferably 3000cm 2 / g~3500cm 2 / g.
以下、実施例を用いて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[使用材料]
使用した材料を以下に示す。
（１）セメント
使用したセメントは、宇部興産(株)製の普通ポルトランドセメントクリンカーに、セメントのSO3含有量が２．０±１．０％となるように石膏を添加すると共に、石灰石及び高炉スラグを添加し、仕上粉砕ミルで粉砕することによって製造した。使用するセメントの作製条件を表1に示す。表１に示すように、（１）〜（９）の９種類のセメントを作製した。
[Materials used]
The materials used are shown below.
(1) Cement The cement used was limestone and blast furnace, with addition of gypsum to ordinary Portland cement clinker manufactured by Ube Industries, Ltd. so that the SO 3 content of the cement would be 2.0 ± 1.0%. It was produced by adding slag and grinding with a finishing grinding mill. Table 1 shows the production conditions of the cement used. As shown in Table 1, nine types of cements (1) to (9) were produced.
ここで、普通ポルトランドセメントクリンカーは、Ａ、Ｂの２種類を使用した。普通ポルトランドセメントクリンカーＡを使用したセメント（１）はブレーン比表面積が3300±100cm2/gになるように製造し、普通ポルトランドセメントクリンカーＢを使用したセメント（２）〜（９）はブレーン比表面積が3150±100cm2/gになるように製造した。各普通ポルトランドセメントクリンカーＡ、Ｂの鉱物組成を表２に示す。 Here, two types of A and B were used as ordinary Portland cement clinker. Cement (1) using ordinary Portland cement clinker A is manufactured to have a Blaine specific surface area of 3300 ± 100 cm 2 / g. Cements (2) to (9) using ordinary Portland cement clinker B are Blaine specific surface areas Was 3150 ± 100 cm 2 / g. Table 2 shows the mineral composition of each ordinary Portland cement clinker A and B.
なお、普通ポルトランドセメントクリンカーの鉱物組成は、JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて化学成分を測定し、C3S量及びC2S量は次式（２）、（３）により求めた。
C3S量＝4.071×CaO量−7.600×SiO2量−6.718×Al2O3量−1.430×Fe2O3量−2.852×SO3量 （２）
C2S量＝2.876×SiO2量−0.7544×C3S量 （３）
In addition, the mineral composition of ordinary Portland cement clinker is measured according to JIS R 5202 “Chemical analysis method of Portland cement”, and the amount of C 3 S and C 2 S is expressed by the following formulas (2) and (3). Determined by
C 3 S content = 4.071 x CaO content-7.600 x SiO 2 content-6.718 x Al 2 O 3 content-1.430 x Fe 2 O 3 content-2.852 x SO 3 content (2)
C 2 S amount = 2.876 × SiO 2 amount−0.7544 × C 3 S amount (3)
また、セッコウの化学成分はJIS R 9101「セッコウの分析方法」に準じ、石灰石の化学成分はJIS M 8850「石灰石分析方法」に準じ、高炉スラグの化学成分はJIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定した。 The chemical composition of gypsum is in accordance with JIS R 9101 “Analytical method of gypsum”, the chemical composition of limestone is in accordance with JIS M 8850 “Analytical method of limestone”, and the chemical composition of blast furnace slag is in JIS R 5202 “Chemical analysis of Portland cement”. Measured according to “Method”.
次に、普通ポルトランドセメントクリンカーに添加する石膏、石灰石及び高炉スラグの化学成分を表３に示す。 Next, Table 3 shows chemical components of gypsum, limestone and blast furnace slag added to ordinary Portland cement clinker.
（２）塩素バイパスダスト
セメント組成物に添加する塩素バイパスダストは塩素量の異なるａ，ｂの２種類を用いた。各塩素バイパスダストａ，ｂの化学成分を表４及び表５に示す。なお、塩素量はJIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定した。また、塩素バイパスダストの塩素含有量を除く化学成分はJIS M 8853「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」に準じて測定した。
(2) Chlorine bypass dust As the chlorine bypass dust added to the cement composition, two types a and b having different amounts of chlorine were used. Tables 4 and 5 show chemical components of the chlorine bypass dusts a and b. The amount of chlorine was measured according to JIS R 5202 “Chemical analysis method for Portland cement”. The chemical components excluding the chlorine content of the chlorine bypass dust were measured according to JIS M 8853 “Chemical analysis of aluminosilicate materials for ceramics”.
[ 試料調製 ]
セメント組成物（１）〜（９）に、さらに塩素バイパスダスト及び高炉スラグ粉末を添加して、複数の試料を作製した（試料Ｎｏ．１〜１９）。各試料における各組成物の量及びブレーン比表面積を表６に示す。
[Sample preparation]
Chlorine bypass dust and blast furnace slag powder were further added to the cement compositions (1) to (9) to prepare a plurality of samples (Sample Nos. 1 to 19). Table 6 shows the amount of each composition and the Blaine specific surface area in each sample.
表６に示すように、セメント（１）をベースとしたものは、塩素バイパスダストaによってセメント組成物に含有されることとなる塩素量が０、０．００６、０．０２１、０．０３６質量％となるように、塩素バイパスダストaをそれぞれ０、０．１７、０．６１、１．０５質量％の割合でセメントに添加し、混合して試料とした（試料Ｎｏ．１〜４）。 As shown in Table 6, those based on cement (1) have a chlorine content of 0, 0.006, 0.021, 0.036 mass contained in the cement composition by chlorine bypass dust a. %, Chlorine bypass dust a was added to the cement in proportions of 0, 0.17, 0.61, and 1.05 mass%, respectively, and mixed to obtain a sample (Sample Nos. 1 to 4).
セメント（２）をベースとしたものは、塩素バイパスダストｂによってセメント組成物に含有されることとなる塩素量が０、０．０１０、０．０２４、０．０４１、０．０６２質量％となるように、塩素バイパスダストｂをそれぞれ０、０．０３、０．０７、０．１２、０．１８質量％の割合で添加し、混合して試料とした（試料Ｎｏ．５〜９）。 In the cement (2) -based one, the chlorine amount to be contained in the cement composition by the chlorine bypass dust b is 0, 0.010, 0.024, 0.041, 0.062 mass%. Thus, chlorine bypass dust b was added at a ratio of 0, 0.03, 0.07, 0.12, and 0.18% by mass, respectively, and mixed to obtain a sample (Sample Nos. 5 to 9).
また、セメント（３）をベースとしたものは、塩素バイパスダストｂを０．１２質量％添加することによって、セメント組成物に含有されることとなる塩素量をそれぞれ０．０４１質量％とした（試料Ｎｏ．１０）。セメント（４）をベースとしたものは、塩素バイパスダストｂを０．０７質量％添加することによって、塩素量を０．０２４質量％とした（試料Ｎｏ．１１）。セメント（５）では、塩素バイパスダストｂを０．１２、０．１８質量％添加することによって、塩素量をそれぞれ０．０４１、０．０６２質量％とした（試料Ｎｏ．１２，１３）。セメント（６）では、塩素バイパスダストｂを０．０７、０．１８質量％添加することによって、塩素量をそれぞれ０．０２４、０．０６２質量％とした（試料Ｎｏ．１４，１５）。セメント（７）では、塩素バイパスダストｂを０．０７、０．１８質量％添加することによって、塩素量をそれぞれ０．０２４、０．０６２質量％とした（試料Ｎｏ．１６，１７）。セメント（８），（９）では、塩素バイパスダストｂを０．１８質量％添加することによって、塩素量をそれぞれ０．０６２質量％とした（試料Ｎｏ．１８，１９）。 In addition, in the cement (3) -based one, 0.12% by mass of chlorine bypass dust b was added, whereby the amount of chlorine to be contained in the cement composition was 0.041% by mass ( Sample No. 10). For the cement (4) base, the chlorine content was 0.024 mass% by adding 0.07 mass% of chlorine bypass dust b (Sample No. 11). In cement (5), 0.12 and 0.18% by mass of chlorine bypass dust b was added to make the chlorine amounts 0.041 and 0.062% by mass, respectively (Sample Nos. 12 and 13). In cement (6), 0.07 and 0.18% by mass of chlorine bypass dust b was added to make the chlorine amounts 0.024 and 0.062% by mass, respectively (Sample Nos. 14 and 15). In cement (7), 0.07 and 0.18% by mass of chlorine bypass dust b was added to make the chlorine amounts 0.024 and 0.062% by mass, respectively (Sample Nos. 16 and 17). In cements (8) and (9), 0.18% by mass of chlorine bypass dust b was added to make the chlorine content 0.062% by mass, respectively (Sample Nos. 18 and 19).
[ モルタル圧縮強さ試験とその評価 ]
次に、JIS R 5201に規定された「セメントの物理試験方法」に従って、各試料から供試体を作製し、モルタル圧縮強さ試験を行った。その結果を表７に示す。表７の「モルタル圧縮強さ」の欄には、供試体の圧縮強さの値を示している。また、「モルタル圧縮強さ変化比」の欄には、基準とした供試体の圧縮強さを１００とした場合の各供試体の圧縮強さの割合を示している。すなわち、普通ポルトランドセメントクリンカーＡを使用したセメント組成物で作製した供試体については、セメント（１）−1で作製した供試体を基準とし、その基準供試体のモルタル圧縮強さに対するモルタル圧縮強さの変化の比率(百分率)を示した。普通ポルトランドセメントクリンカーＢを使用したセメント組成物で作製した供試体については、セメント（２）−1で作製した供試体を基準とし、その基準供試体のモルタル圧縮強さに対するモルタル圧縮強さの変化の比率(百分率)を示した。そして、材齢２８日のモルタル圧縮強さ変化比が１００％以上となる場合を良好(○)、材齢２８日のモルタル圧縮強さ変化比が１００％未満となる場合を不良(×)と判定した。
[Mortar compressive strength test and its evaluation]
Next, in accordance with “Cement physical test method” defined in JIS R 5201, specimens were prepared from each sample and subjected to a mortar compressive strength test. The results are shown in Table 7. In the column of “Mortar compressive strength” in Table 7, the value of the compressive strength of the specimen is shown. Further, the column of “Mortar compressive strength change ratio” indicates the ratio of the compressive strength of each specimen when the compressive strength of the specimen as a reference is 100. That is, for specimens made with a cement composition using ordinary Portland cement clinker A, the mortar compressive strength with respect to the mortar compressive strength of the reference specimen was based on the specimen prepared with cement (1) -1. The change ratio (percentage) was shown. For specimens made with a cement composition using ordinary Portland cement clinker B, the change in mortar compressive strength relative to the mortar compressive strength of the reference specimen, based on the specimen made with cement (2) -1. The ratio (percentage) was shown. And, the case where the mortar compressive strength change ratio at the age of 28 is 100% or more is good (◯), and the case where the mortar compressive strength change ratio at the age of 28 is less than 100% is defective (×). Judged.
表７における塩素量と石灰石添加量と判定結果との関係を図２に示す。図２に示すように、石灰石の添加量Ｙ質量％と、塩素バイパスダストによってセメント組成物に含有されることとなった塩素量Ｘ質量％との関係が、０≦Ｙ＜−５５X＋５を満足する領域（実施例１〜５）であれば、材齢３日、７日、２８日を経てもモルタル圧縮強さ変化比は１００％以上となることが分かった。 The relationship between the amount of chlorine, the amount of limestone added and the determination result in Table 7 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the relationship between the added amount Y mass% of limestone and the chlorine content X mass% contained in the cement composition by the chlorine bypass dust satisfies 0 ≦ Y <−55X + 5. In the region (Examples 1 to 5), it was found that the mortar compressive strength change ratio became 100% or more even after the ages of 3 days, 7 days, and 28 days.
[ コンクリートのスランプフロー試験とその評価 ]
次に、コンクリートのスランプフロー試験について説明する。各試料Ｎｏ．１〜１９に、細骨材、粗骨材、分散剤及び水を加え、表８に示す水セメント比（Ｗ／Ｃ）、スランプフロー、及び空気量で、５０Ｌのパン型強制練りミキサを使用してコンクリートを調製した。練混ぜ量は１バッチ３０Ｌとした。各材料は以下のものを使用した。なお、スランプフローの測定は、JIS A 1150「コンクリートのスランプフロー試験方法」に従って測定した。
[Slump flow test of concrete and its evaluation]
Next, a concrete slump flow test will be described. Each sample No. Add a fine aggregate, coarse aggregate, dispersant and water to 1-19, and use a 50 L pan-type forced kneader mixer with water cement ratio (W / C), slump flow and air volume shown in Table 8 And concrete was prepared. The amount of kneading was 30 L per batch. The following materials were used. The slump flow was measured according to JIS A 1150 “Method for testing slump flow of concrete”.
（１）骨材
（ｉ）細骨材（S）：
海砂：密度２．５９ｇ／ｃｍ３、粗粒率２．７１、北九州市若松産
（ｉｉ）粗骨材（Ｇ）：
・砕石（２００５）：密度２．５８ｇ／ｃｍ３、粗粒率６．５８、山口市宮野産
（２）練混ぜ水（Ｗ）：水道水
（３）分散剤：ポリカルボン酸系分散剤((株)エヌエムビー社製、商品名：レオビルドSP8S)
(1) Aggregate (i) Fine aggregate (S):
Sea sand: density 2.59 g / cm 3 , coarse grain ratio 2.71, Wakamatsu (ii) coarse aggregate (G), Kitakyushu City:
-Crushed stone (2005): density 2.58 g / cm 3 , coarse particle ratio 6.58, produced in Miyano, Yamaguchi (2) kneaded water (W): tap water (3) dispersant: polycarboxylic acid-based dispersant ( (Product name: Leo Build SP8S, manufactured by NMB)
なお、「コンクリートのスランプフロー試験方法」は、JIS A1101 「コンクリートのスランプ試験方法」に規定された円錐台形状カップのスランプコーンに、各試料Ｎｏ．１〜１９で調整されたコンクリートを詰めて平板に載置し、スランプコーンを鉛直方向に引き上げて、コンクリートをスランプコーンから開放し、平板上に広がったコンクリートの径を測定する試験である。表８に配合条件を示す。 In addition, the “slump flow test method for concrete” refers to each sample No. on the slump cone of the truncated cone cup defined in JIS A1101 “slump test method for concrete”. In this test, the concrete adjusted in 1 to 19 is packed and placed on a flat plate, the slump cone is pulled up in the vertical direction, the concrete is released from the slump cone, and the diameter of the concrete spread on the flat plate is measured. Table 8 shows the blending conditions.
また、この試験結果を表９に示す。なお、コンクリートのスランプフロー評価では、スランプフローが目標の６０±２．５ｃｍ範囲内であって適度の流動性を有するものを良好（○）、この範囲外で実用上遜色があるものを不良（×）とした。 The test results are shown in Table 9. In addition, in the slump flow evaluation of concrete, the one with a slump flow within the target 60 ± 2.5 cm range and appropriate fluidity is good (◯), and the one with practically inferiority outside this range is bad ( X).
表９の結果より、石灰石をセメント組成物に添加しなかった試料Ｎｏ．１６，１７（使用セメント種別（７）：参照表１）は、目標スランプフロー値を下回り、十分なスランプフローが得られなかったが、他の石灰石をセメント組成物に添加した試料Ｎｏ．１〜１５，１８，１９は、目標スランプフロー範囲内となり、十分なスランプフローが得られた。 From the results in Table 9, Sample No. in which limestone was not added to the cement composition. 16 and 17 (use cement type (7): reference table 1) was below the target slump flow value and sufficient slump flow was not obtained, but sample No. 1 in which other limestone was added to the cement composition was obtained. 1 to 15, 18, and 19 were within the target slump flow range, and a sufficient slump flow was obtained.
[ 圧縮強さ試験とスランプフロー試験の総合評価 ]
上記のモルタル圧縮強さ試験とスランプフロー試験とを総合的に評価すると、モルタル圧縮強さ試験においても十分な圧縮強度が得られ、且つスランプフロー試験においても十分な流動性が得られたのは、セメント組成物における石灰石量Ｙ質量％と、塩素量Ｘ質量％との関係が、０≦Ｙ＜−５５X＋５であって、且つ石灰石量Ｙ質量％が０％を超えているものであった。したがって、０＜Ｙ＜−５５X＋５を満足するセメント組成物が、初期強度、長期強度及び流動性の観点から適正であることがわかった。
[Comprehensive evaluation of compressive strength test and slump flow test]
When the above mortar compressive strength test and slump flow test were evaluated comprehensively, sufficient compressive strength was obtained even in the mortar compressive strength test, and sufficient fluidity was also obtained in the slump flow test. The relationship between the limestone content Y mass% and the chlorine content X mass% in the cement composition was 0 ≦ Y <−55X + 5, and the limestone content Y mass% exceeded 0%. Therefore, it was found that a cement composition satisfying 0 <Y <−55X + 5 is appropriate from the viewpoints of initial strength, long-term strength and fluidity.
Claims (3)
石灰石量Y質量％と塩素量X質量％との関係が、０＜Y＜−５５X＋５を満足することを特徴とするセメント組成物。 Cement clinker, gypsum, limestone, and chlorine bypass dust containing chlorine as a composition component,
A cement composition characterized in that the relationship between the limestone content Y mass% and the chlorine content X mass% satisfies 0 <Y <−55X + 5.
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