JP5791927B2 - 高活性セメントクリンカの製造方法 - Google Patents
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Description
[高活性セメントクリンカ]
本発明の高活性セメントクリンカは、従来の早強ポルトランドセメントクリンカと同様のセメントクリンカであるが、セメントクリンカ中のボーグ式によるC3S量がC3S>70%と従来の一般的セメントクリンカと比べ多いものである。高C3Sであるので高い水和活性を有する。「高活性」の意味は前述の通りである。
C3S(%)=(4.07×CaO%)−(7.60×SiO2%)−(6.7×Al2O3%)−(1.43×Fe2O3%)−(2.85×SO3%)
C2S(%)=(2.8×SiO2%)−(0.754×C3S%)
C3A(%)=(2.65×Al2O3%)−(1.69×Fe2O3%)
C4AF(%)=3.04×Fe2O3%
(1)原料
従来からクリンカ主原料として使用されている石灰石、粘土、珪石、鉄原料等が従来と同様にして使える。この他、本発明では、再利用のあまり進んでいない、カルシウム分をCaO換算で20重量%以上を含むカルシウムリッチな産業廃棄物を利用することが好ましい。
原料工程での調合原料の製造は、従来と同様に行う。例えば、必要に応じて乾燥した各原料を所定の割合で配合し、原料ミルで混合粉砕した後ブレンディングサイロで仮貯蔵する。仮貯蔵した混合原料同士を目的の化学組成となるように再度混合して化学組成の最終的な調合を行いストレージサイロに貯蔵する。
ストレージサイロから送られてきた調合原料を、従来のセメント焼成設備を用いて従来通りの方法で焼成して本発明の高活性セメントクリンカを得る。
得られた本発明の高活性セメントクリンカは、石膏を添加して後述の高活性セメントとして利用したり、高活性セメントに公知の無機混和材を混和した早強セメント組成物にして利用することもできるが、セメントにせずに利用することもできる。
本発明の高活性セメントは、上記高活性セメントクリンカに石膏をSO3換算で1.5〜4.0重量%となるよう添加し、粉砕助剤とともに仕上ミル等で混合粉砕されて得られる。工程や装置は従来のセメント製造における仕上工程と同じである。石膏と粉砕助剤も従来のセメント製造で使用されているものと同じである。
電気炉で本発明に係る高活性セメントクリンカを試焼成し、得られた高活性セメントクリンカに石膏を添加して本発明の高活性セメントを得、この高活性セメントの水和活性をコンダクションカロリーメータによる発熱量とJISモルタルによる圧縮強度試験により確認した。
使用原料の種類と化学成分を表1に示す。
各試製セメントクリンカにおける原料配合を表2に示す。配合は、各試製セメントクリンカのC3S量及びモジュラス値等が表3の値となるように調整した。
上記配合で原料調合した各試料は、粒径30mm程度の大きさにペレット化し、このペレットを電気炉に入れて10℃/minで温度上昇させ、1450℃で3時間保持して焼成した。得られた試製クリンカは、電気炉から取り出した後室内に放置し急冷し、その後、250rpmボールミルで75μm篩が全通となるように粉砕した。
上記各試製クリンカに石膏(特級試薬の硫酸カルシウム2水和物)をSO3換算で3.0重量%添加し高活性セメント等を作製した。試製1の比較品は早強セメント相当品であり、試製2〜8の実施品は本発明の高活性セメントである。
上記の通り作製した高活性セメント等の試製セメントを用いてJISモルタルを作製し、JIS R 5201に準じて、材令1日、3日、7日、28日で圧縮強度試験を行った。その結果を表5に示す。
Claims (2)
- 水硬率(H.M.)と珪酸率(S.M.)と鉄率(I.M.)の3つの管理指標値(モジュラス値)により、ボーグ式での鉱物組成の割合がC3S>70%である高活性セメントクリンカを製造する高活性セメントクリンカの製造方法であって、水硬率(H.M.)2.1〜2.2未満と2.2〜2.3の2つの区分の一方を選択する工程と、前記工程の選択に基づき、該高活性セメントクリンカにおける水硬率(H.M.)が2.2〜2.3のときは珪酸率(S.M.)が1.7〜2.4かつ鉄率(I.M.)が1.0〜2.1となるように、水硬率(H.M.)が2.1〜2.2未満のときは珪酸率(S.M.)が1.5〜2.0かつ鉄率(I.M.)が0.9〜1.4となるように、これらの管理指標値(モジュラス値)を調整して製造する工程とを有することを特徴とする高活性セメントクリンカの製造方法。
- 上記3つの管理指標値(モジュラス値)に活動係数(A.I.)を管理指標値(モジュラス値)として加え、該高活性セメントクリンカにおける水硬率(H.M.)が2.2〜2.3のときは活動係数(A.I.)が3.1〜3.8、水硬率(H.M.)が2.1〜2.2未満のときは活動係数(A.I.)が2.9〜3.6となるように、これらの管理指標値(モジュラス値)を調整して製造することを特徴とする請求項1に記載の高活性セメントクリンカの製造方法。
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