JP2016064940A - セメントクリンカーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 高炉スラグ微粉末は、セメント用混合材として利用されるが、初期強度低下などの課題があった。本発明は、高炉スラグ微粉末を含有するセメントの性能を向上した水硬性組成物を提供するものである。【解決手段】 ポルトランドセメントクリンカー40〜95質量部、混合材5〜60質量部(但し、ポルトランドセメントクリンカーと混合材の合計を100質量部とする。)、セッコウを全組成物あたりSO3換算で1〜4質量部含む水硬性組成物において、前記混合材を高炉スラグ微粉末35〜80質量部、石灰石微粉末20〜65質量部とすることにより、混合材として高炉スラグ微粉末を単独で使用する場合より高い初期強度発現性を示す。【選択図】 なし
Description
本発明は、ポルトランドセメントクリンカー、高炉スラグ微粉末および石灰石微粉末、さらにセッコウを含む水硬性組成物に関する。詳しくは、混合材を含有する水硬性組成物の初期強度発現性を向上させる水硬性組成物に関する。
近年の地球環境問題と関連して、廃棄物、副産物等の有効利用は重要な課題となっている。セメント産業、セメント製造設備の特徴を生かし、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行うことは、安全かつ大量処分が可能という観点から有効とされている。
大量生産・大量消費型産業であるセメント産業は、セメント製造時に原料や燃料として廃棄物を有効利用あるいは処理を行い、省資源・省エネルギーで効率よくセメントを製造することが重要とされている。
一方、地球温暖化の観点からすると、セメント産業はCO2排出量の多い産業に位置づけられている。セメント産業で排出されるCO2は、セメント製造段階での、クリンカー原料となる石灰石の脱炭酸による。セメント産業でのCO2低減については、クリンカー量を少なくした混合セメントが有効とされ、混合材に高炉スラグ微粉末を使用した高炉セメントなどが挙げられる。
田村浩章、「セメント工場の未来像 循環型社会への貢献の可能性」、セメント・コンクリート、No.623,Jan,1999,第4〜8頁
しかしながら、混合材に高炉スラグ微粉末を使用した場合、初期強度が低下するという課題があった。従って本発明は、混合セメントにおいて、混合材に高炉スラグ微粉末を単独で使用した場合より高い初期強度を得ることが可能な水硬性組成物を提供するものである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行なった。そして、ポルトランドセメントに混合材を含有した水硬性組成物において、混合材として高炉スラグ微粉末と石灰石微粉末を併用し、さらにその混合割合を適正範囲に調整することにより、高炉スラグ微粉末を単独で使用した場合よりも高い初期強度発現性を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち本発明は、ポルトランドセメントクリンカー40〜95質量部、混合材5〜60質量部(但し、ポルトランドセメントクリンカーと混合材の合計を100質量部とする。)、セッコウを全組成物あたりSO3換算で1〜4質量部含む水硬性組成物であって、前記混合材が高炉スラグ微粉末35〜80質量%、石灰石微粉末20〜65質量%である水硬性組成物である。
本発明によれば、セメントに高炉スラグ微粉末を単独で混合する場合よりも高い7日強度が得られ、従来の水硬性組成物には無い優れた特性を発揮する水硬性組成物を製造することができ、その工業的価値は極めて高いものである。
本発明で使用するポルトランドセメントクリンカーは、セメントとした際に汎用性性状を示す公知のクリンカーを採用することが可能であり、具体的には、普通ポルトランドセメント用クリンカーや早強ポルトランドセメント用クリンカー等が該当する。ポルトランドセメントクリンカーの粉末度は、汎用的に使用される範囲のものであれば良く、3000〜5000cm2/gに調整されていることが好ましく、セッコウを添加して調整されても良い。
本発明で用いられる好適なポルトランドセメントクリンカーの有する鉱物組成(ボーグ式による)を示すと、C3Sが50〜75%、C2Sが5〜20%、C3Aが7〜15%、C4AFが7〜15.%程度である。
本発明で使用する上記ポルトランドセメントクリンカーを製造する方法は特に限定されることがなく、公知のセメント(クリンカー)原料を、所望の各鉱物比率及び係数となるように所定の割合で調製混合し、公知の方法(例えば、SPキルンやNSPキルン等)で焼成することにより容易に得ることができる。
当該セメント原料の調製混合方法も公知の方法を適宜採用すればよい。例えば、事前に廃棄物、副産物およびその他の原料(石灰石、生石灰、消石灰等のCaO源、珪石等のSiO2源、粘土等のAl2O3源、鉄源等のFe2O3源など)の組成を測定し、これら原料中の各成分割合から上記範囲になるように各原料の調合割合を計算し、その割合で原料を調合すればよい。
なお、本発明で使用するポルトランドセメントクリンカーの製造に用いる原料は、従来ポルトランドセメントクリンカーの製造において使用される原料と同様なものが特に制限なく使用される。廃棄物、副産物等を利用することも、無論可能である。
本発明で使用するポルトランドセメントクリンカーの製造において、廃棄物、副産物等から一種以上を使用することは、廃棄物、副産物等の有効利用を促進する観点から好ましいことである。使用可能な廃棄物・副産物をより具体的に例示すると、高炉スラグ、製鋼スラグ、非鉄鉱滓、石炭灰、下水汚泥、浄水汚泥、製紙スラッジ、建設発生土、鋳物砂、ばいじん、焼却飛灰、溶融飛灰、塩素バイパスダスト、木屑、廃白土、ボタ、廃タイヤ、貝殻、都市ごみやその焼却灰等が挙げられる(なお、これらの中には、セメント原料になるとともに熱エネルギー源となるものもある)。
本発明の水硬性組成物は、上記ポルトランドセメントクリンカーに加えて、混合材を含む。該混合材は高炉スラグ微粉末及び石灰石微粉末を必須成分とする。
本発明の水硬性組成物において、混合材として用いる高炉スラグ微粉末は、セメント混合材として公知の高炉スラグ微粉末を用いることができる。具体的には、製鉄所より副産物として副生する高炉スラグを粉砕したものであれば制限なく使用することができる。高炉スラグ微粉末の粉末度は、汎用的に使用される範囲のものであれば良く、3000〜8000cm2/gに調整されていることが好ましい。
本発明の水硬性組成物において、混合材として用いる石灰石微粉末は、セメント混合材として公知の石灰石微粉末を用いることができる。具体的には、炭酸カルシウムの含有率が90質量部以上、かつ、酸化アルミニウムの含有率が1.0質量部以下の品質をもつ石灰石であれば制限なく使用することができる。石灰石微粉末の粉末度は、汎用的に使用されている範囲のものであれば良く、3000〜6000cm2/gに調整されていることが好ましい。
本発明において、混合材の割合は5〜60質量部(但し、ポルトランドセメントクリンカーと混合材の合計を100質量部とする。)である。混合材量が5質量部未満の場合、高炉スラグ微粉末と石灰石微粉末を下記割合で混合しても初期強度の増進効果が得られない。一方、60質量部を超えると、十分な強度発現性を得ることが難しくなる。
高炉スラグ微粉末と石灰石微粉末の適切な混合割合は、高炉スラグ微粉末と石灰石微粉末の合計100質量%に対して高炉スラグ微粉末35〜80質量%、石灰石微粉末20〜65質量%である。高炉スラグ微粉末が35質量%未満かつ80質量%以上では十分な効果は得られない。さらに好ましくは、高炉スラグ微粉末50〜75質量%、石灰石微粉末25〜50質量%であり、この範囲では初期強度発現性が特に良好なものとなる。
本発明の水硬性組成物には、凝結性能を制御するためセッコウを含む。使用するセッコウについては、二水セッコウ、半水セッコウ、無水セッコウ等のセメント製造原料として公知のセッコウが特に制限なく使用できる。具体的には、排煙脱硫セッコウ、リン酸セッコウ等の副産二水セッコウや天然の二水セッコウ、半水セッコウ、II型無水セッコウ等が挙げられる。石膏の添加量は、全組成物あたりSO3換算で、1〜4質量%となるように添加し、より好ましくは1〜3質量%である。
本発明の水硬性組成物を構成するポルトランドセメントクリンカー、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末およびセッコウの粉末度を調製するための粉砕方法については、公知の技術が特に制限なく使用でき、各成分を個別に粉砕後、混合しても良いし、混合後に粉砕してもよい。粉砕機としてはボールミル、竪型ミル等が使用できる。
本発明の水硬性組成物は、混合セメントと同等として使用することができる。また、土壌固化材等の固化材の構成成分として使用することも可能である。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
普通ポルトランドセメントクリンカーにSO3換算で2質量部となるようにセッコウを添加し、Blaine法による比表面積が3200cm2/gとなるように混合粉砕した。高炉スラグ微粉末は、Blaine法による比表面積が4000cm2/gとなるように粉砕した。石灰石微粉末は、Blaine法による比表面積が4400cm2/gとなるように粉砕した。上記のセッコウを含むポルトランドセメントクリンカーと高炉スラグ微粉末および石灰石微粉末を用いて各水硬性組成物を製造した。得られた水硬性組成物のモルタル圧縮強さを測定した。モルタル圧縮強さは、JIS R 5201に準拠する方法により測定した。
各実施例の混合材添加量、モルタル圧縮強さ等を表に示す。
参考例及び比較例1、3、5より高炉スラグ微粉末の添加量の増加により、7日強度は低下を示す。
比較例1、実施例1、2および比較例2は、全組成物あたりSO3換算で1.8質量部のセッコウを含む混合材含有量10質量部のものに対して、比較例3、実施例3、4および比較例4は、全組成物あたりSO3換算で1.4質量部のセッコウを含む混合材含有量30質量部のものに対して、比較例5、実施例5、6および比較例6は、全組成物あたりSO3換算で1.1質量部のセッコウを含む混合材含有量45質量部のものに対して、高炉スラグ微粉末と石灰石微粉末の混合割合を変化させた実験結果である。高炉スラグ微粉末が50および75質量部において、7日強度が高炉スラグ微粉末を単独で使用した場合(比較例1、3、5)および高炉スラグ微粉末の混合割合が35質量部未満の場合(比較例2、4、6)より高い値を示していることがわかる。
Claims (1)
- ポルトランドセメントクリンカー40〜95質量部、混合材5〜60質量部(但し、ポルトランドセメントクリンカーと混合材の合計を100質量部とする。)、セッコウを全組成物あたりSO3換算で1〜4質量%含む水硬性組成物であって、前記混合材が高炉スラグ微粉末35〜80質量%、石灰石微粉末20〜65質量%である水硬性組成物。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102199929B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2021-01-07 | 아세아시멘트(주) | 내구성 증진을 위한 시멘트 조성물을 이용한 숏크리트 조성물 |
KR102454093B1 (ko) * | 2022-08-19 | 2022-10-17 | 주식회사 위드엠텍 | 에코시멘트 클링커용 원료 조성물 및 이를 이용한 에코시멘트 클링커 광물 조성물과 에코시멘트 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001240445A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Taiheiyo Cement Corp | 水硬性組成物 |
JP2005350337A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-12-22 | Ube Ind Ltd | セメント組成物 |
JP2010235381A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Ube Ind Ltd | セメント組成物及びその製造方法 |
JP2014024691A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Taisei Corp | セメント組成物、セメント系マトリックス、繊維補強セメント系混合物及びセメント混和材 |
WO2014097938A1 (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 太平洋セメント株式会社 | セメント及び混合セメント |
-
2014
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001240445A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Taiheiyo Cement Corp | 水硬性組成物 |
JP2005350337A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-12-22 | Ube Ind Ltd | セメント組成物 |
JP2010235381A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Ube Ind Ltd | セメント組成物及びその製造方法 |
JP2014024691A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Taisei Corp | セメント組成物、セメント系マトリックス、繊維補強セメント系混合物及びセメント混和材 |
WO2014097938A1 (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 太平洋セメント株式会社 | セメント及び混合セメント |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
「石灰石微粉末の特性とコンクリートへの利用に関するシンポジウム」委員会報告書, JPN6017008800, 1998, pages 6 - 11, ISSN: 0003744286 * |
佐川 孝広 他: "高炉セメントの水和反応に及ばす石灰石微粉末の影響", コンクリートエ学年次論文集, vol. Vo1. 29, No. l, JPN6017023967, 2007, pages 93 - 98, ISSN: 0003744285 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102199929B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2021-01-07 | 아세아시멘트(주) | 내구성 증진을 위한 시멘트 조성물을 이용한 숏크리트 조성물 |
KR102454093B1 (ko) * | 2022-08-19 | 2022-10-17 | 주식회사 위드엠텍 | 에코시멘트 클링커용 원료 조성물 및 이를 이용한 에코시멘트 클링커 광물 조성물과 에코시멘트 |
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