JP2011140424A - 低水和熱セメント組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Sr含有量が0.02〜0.04質量%であることを特徴とする低水和熱セメント組成物。セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源からなる群より選ばれる原料の原料原単位を調整して調合し、これらの原料を焼成してセメントクリンカーを製造する工程(A)と、得られたセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕する工程(B)とを含むことを特徴とする低水和熱セメント組成物の製造方法。
【選択図】図1
Description
C2S量(質量%)=2.87×SiO2量(質量%)−0.754×C3S量(質量%) ・・・[2]
C3A量(質量%)=2.65×Al2O3(質量%)−1.69×Fe2O3(質量%) ・・・[3]
C4AF量(質量%)=3.04×Fe2O3(質量%) ・・・[4]
[セメントクリンカーの原料]
Sr含有セメントクリンカー原料としては、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源(銅からみ、高炉ダスト)を使用した。また、セメント組成物のSO3量を調整するために、二水石膏を使用した。表1に、実施例及び比較例で使用した石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグの化学成分の数値を示す。また、表1に示した原料以外の原料中のSr含有量を以下に記載する。なお、以下に示す化学成分および原料原単位は、ドライベース(水分を含まない状態)の原料原単位である。
・ 粘土(Sr含有量=0.0138質量%)
・ 建設発生土(Sr含有量=0.0272質量%)
・ 下水汚泥(Sr含有量=0.002質量%)
・ ハイドロケーキ(Sr含有量=0.474質量%)
・ 銅からみ(Sr含有量=0.0165質量%)
・ 高炉ダスト(Sr含有量=0.0064質量%)
Sr含有セメントクリンカー原料として使用した各原料の原単位は、石灰石、石炭灰及び建設発生土を除き、珪石20〜150kg/t−クリンカー、粘土0〜100kg/t−クリンカー、高炉スラグ0〜100kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜100kg/t−クリンカー、ハイドロケーキ0〜100kg/t−クリンカー及び鉄源30〜80kg/t−クリンカーであった。
上記セメントクリンカー原料を調合し、調合した原料をNSPキルンで最高温度1200〜1500℃で焼成し、セメントクリンカーを製造した。NSPキルン出口付近におけるセメントクリンカーの温度は1000〜1500℃であった。このセメントクリンカーを、ロータリーキルンの下流側に設けられたクリンカークーラーで、1000〜1400℃から100〜200℃まで、10〜60℃/分の冷却速度で冷却した。
得られたセメント組成物中のSiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及びSO3について、全体質量に対する含有割合(質量%)を測定した。これらの含有割合は、JIS R 5202:1998「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、セメント組成物中のSr含有量を、セメント協会標準試験方法JCAS I−52 2000「ICP発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメント中の微量成分の定量方法」に準じて測定した結果を表3に示す。
<セメント組成物の鉱物組成>
得られたセメント組成物の鉱物組成(C3S量、C2S量、C3A量及びC4AF量)を、ボーグ式[1]〜[4]に基づいて測定した。結果を表4に示す。
<セメント組成物の粉末特性>
セメントの粉末特性(ブレーン比表面積及び45μm残分)について、JIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。結果を表4に示す。
<セメント組成物の水和熱>
セメント組成物の材齢28日の水和熱を、JIS R 5203:1995「セメントの水和熱測定方法(溶解熱方法)」に準じて測定した。結果を表4に示す。
<モルタル圧縮強さ>
モルタル圧縮強さは、得られたセメント組成物を用いて、JIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に準じて、材齢28日において測定した。結果を表4に示す。
Claims (7)
- Sr含有量が0.02〜0.04質量%であることを特徴とする低水和熱セメント組成物。
- C3S量が50〜70質量%、C2S量が5〜25質量%、C3A量が6〜15質量%及びC4AF量が7〜15質量%である、請求項1記載の低水和熱セメント組成物。
- MgO含有量が0.7〜1.5質量%及びSO3含有量が1.6〜2.4質量%である、請求項1又は2記載の低水和熱セメント組成物。
- セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源からなる群より選ばれるSr含有原料の原料原単位を調整して調合し、調合したこれらの原料を焼成してセメントクリンカーを製造する工程(A)と、
得られたセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕する工程(B)とを含むことを特徴とする低水和熱セメント組成物の製造方法。 - 前記(A)工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石700〜1400kg/t−クリンカー、珪石20〜150kg/t−クリンカー、石炭灰0〜300kg/t−クリンカー、粘土0〜100kg/t−クリンカー、高炉スラグ0〜100kg/t−クリンカー、建設発生土10〜150kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜100kg/t−クリンカー、ハイドロケーキ0〜100kg/t−クリンカー及び鉄源30〜80kg/t−クリンカーを調合する、請求項4記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。
- 前記建設発生土と石炭灰とを、建設発生土/石炭灰の質量比が0.1〜2となるように調合する、請求項4又は5記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。
- 前記建設発生土中のSr含有量が0.01〜0.4質量%であり、かつ、前記石炭灰中のSr含有量が0.02〜0.2質量%である、請求項4〜6の何れか1項記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。
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