JP6672862B2 - セメント組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]高炉スラグを30〜60質量%含み、
前記高炉スラグの化学成分から下記式(1):
Bu(7日)=(CaO+0.43×MgO+0.28×Al2O3)/SiO2
−0.46×TiO2−0.27×MnO・・・(1)
(式(1)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO2含有率が0.8質量%以上の場合は、TiO2を0.8質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(7日)が0.99〜1.5であるセメント組成物。
前記高炉スラグの化学成分から下記式(2):
Bu(28日)=(CaO+0.42×MgO−0.16×Al2O3)/SiO2
−0.60×TiO2−0.14×MnO・・・(2)
(式(2)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO2含有率が0.7質量%以上の場合は、TiO2を0.7質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(28日)が0.79〜1.3であるセメント組成物。
JIS塩基度=(CaO+MgO+Al2O3)/SiO2・・・(3)
(式(3)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)である。)
で求められる高炉スラグのJIS塩基度が、1.85未満であるセメント組成物。
前記高炉スラグの化学成分から上記式(1)によって求められる塩基度Bu(7日)が0.99〜1.5である高炉スラグを選別する選別工程と、
前記選別された高炉スラグとセメントとを混合しセメント組成物を製造する製造工程とを含む事を特徴とする、セメント組成物の製造方法。
前記高炉スラグの化学成分から上記式(2)によって求められる塩基度Bu(28日)が0.79〜1.3である高炉スラグを選別する選別工程と、
前記選別された高炉スラグとセメントとを混合しセメント組成物を製造する製造工程とを含む事を特徴とする、セメント組成物の製造方法。
本実施形態のセメント組成物は、高炉スラグに加えて、セメントクリンカーと石膏と少量混合物などを含むことができる。
Bu(7日)=(CaO+0.43×MgO+0.28×Al2O3)/SiO2
−0.46×TiO2−0.27×MnO・・・(1)
式(1)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)であり、
但し、TiO2含有率が0.8質量%以上の場合は、TiO2を0.8質量%として計算する。
本発明において、上記式(1)で求められる塩基度Bu(7日)は、0.99〜1.5であり、好ましくは1.00〜1.4であり、より好ましくは1.01〜1.3、さらに好ましくは1.02〜1.25である。この範囲であれば、JIS塩基度の低いスラグを有効活用しながら、強度発現性に優れる高炉セメントを提供することができる。
Bu(28日)=(CaO+0.42×MgO−0.16×Al2O3)/SiO2
−0.60×TiO2−0.14×MnO・・・(2)
式(2)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)であり、
但し、TiO2含有率が0.7質量%以上の場合は、TiO2を0.7質量%として計算する。
本発明において、上記式(2)で求められる塩基度Bu(28日)は、0.79〜1.3であり、好ましくは0.80〜1.2であり、より好ましくは、0.80〜1.1、さらに好ましくは0.80〜1.0である。この範囲であれば、JIS塩基度の低いスラグを有効活用しながら、強度発現性に優れる高炉セメントを提供することができる。
JIS塩基度=(CaO+MgO+Al2O3)/SiO2・・・(3)
(式(3)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)である。)
で求められる高炉スラグのJIS塩基度は、1.85未満である。この範囲であれば、JIS塩基度が低い高炉スラグの有効利用に貢献することができる。
次に、本発明の高炉セメント組成物の製造方法について説明する。なお、上記<セメント組成物>における説明と重複する部分については、説明を割愛する。
高炉セメントのブレーン比表面積は、強度発現性に影響し、本発明の製造方法によって得られる高炉セメントのブレーン比表面積がさらに好ましくは3200〜4600cm2/gとなるように、十分粉砕することによって、活性度指数の良好な高炉セメントを得ることができる。
原料として、表1に示す化学成分が異なる高炉スラグA〜Fを用いた。表1に、高炉スラグ中の各化学成分の含有率(質量%)を示す。表2に高炉スラグA〜FのJIS塩基度(式(3)から算出)、塩基度Bu(7日)および塩基度Bu(28日)(式(1)および式(2)から算出)を示す。これらの高炉スラグは4000±100cm2/gとなるようにボールミルで粉砕し、普通ポルトランドセメントに対し、内割で50質量%の割合で混合し、表3に示す実施例1〜4、比較例1および2のセメント組成物を製造した。
これらの作製したセメントを用いて、JIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に準拠して、モルタル供試体の作製および圧縮強さ(材齢7日、28日)の測定を行い、モルタル圧縮強さをもって強度発現性を評価した。結果を表3に示す。
表3および図1の結果より、JIS塩基度が低くても、Buの値が大きい方が強度発現性に優れることがわかった。この結果から、新たな塩基度としてBuを用いることで、JIS塩基度が低いスラグを有効利用しながら、強度発現性に優れる高炉スラグ高含有セメント組成物を製造することが可能となる。
Claims (6)
- 高炉スラグを30〜60質量%含み、
前記高炉スラグのSiO 2 量が34.4〜36.5質量%、Al 2 O 3 量が12.8〜15質量%、CaO量が41〜44質量%、MgO量が4〜7.5質量%、Fe 2 O 3 量が0.15〜1.5質量%、Na 2 O量が0.1〜0.8質量%、K 2 O量が0.35〜0.8質量%、TiO 2 量が0.2〜0.8質量%、MnO量が0.1〜0.8質量%であり、
前記高炉スラグの化学成分から下記式(1):
Bu(7日)=(CaO+0.43×MgO+0.28×Al2O3)/SiO2
−0.46×TiO2−0.27×MnO・・・(1)
(式(1)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO2含有率が0.8質量%以上の場合は、TiO2を0.8質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(7日)が0.99〜1.5であるセメント組成物。 - 高炉スラグを30〜60質量%含み、
前記高炉スラグのSiO 2 量が34.4〜36.5質量%、Al 2 O 3 量が12.8〜15質量%、CaO量が41〜44質量%、MgO量が4〜7.5質量%、Fe 2 O 3 量が0.15〜1.5質量%、Na 2 O量が0.1〜0.8質量%、K 2 O量が0.35〜0.8質量%、TiO 2 量が0.2〜0.8質量%、MnO量が0.1〜0.8質量%であり、
前記高炉スラグの化学成分から下記式(2):
Bu(28日)=(CaO+0.42×MgO−0.16×Al2O3)/SiO2
−0.60×TiO2−0.14×MnO・・・(2)
(式(2)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al2O3は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO2は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO2は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO2含有率が0.7質量%以上の場合は、TiO2を0.7質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(28日)が0.79〜1.3であるセメント組成物。 - 前記高炉スラグの化学成分から下記式(3):
JIS塩基度=(CaO+MgO+Al 2 O 3 )/SiO 2 ・・・(3)
(式(3)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al 2 O 3 は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO 2 は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)である。)
で求められる高炉スラグのJIS塩基度が、1.85未満である請求項1又は2に記載のセメント組成物。 - 高炉スラグを30〜60質量%含み、
前記高炉スラグのSiO 2 量が34.4〜36.5質量%、Al 2 O 3 量が12.8〜15質量%、CaO量が41〜44質量%、MgO量が4〜7.5質量%、Fe 2 O 3 量が0.15〜1.5質量%、Na 2 O量が0.1〜0.8質量%、K 2 O量が0.35〜0.8質量%、TiO 2 量が0.2〜0.8質量%、MnO量が0.1〜0.8質量%であるセメント組成物の製造方法であって、
前記高炉スラグの化学成分から下記式(1):
Bu(7日)=(CaO+0.43×MgO+0.28×Al 2 O 3 )/SiO 2
−0.46×TiO 2 −0.27×MnO・・・(1)
(式(1)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al 2 O 3 は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO 2 は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO 2 は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO 2 含有率が0.8質量%以上の場合は、TiO 2 を0.8質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(7日)が0.99〜1.5である高炉スラグを選別する選別工程と、
前記選別された高炉スラグとセメントとを混合しセメント組成物を製造する製造工程とを含む事を特徴とする、セメント組成物の製造方法。 - 高炉スラグを30〜60質量%含み、
前記高炉スラグのSiO 2 量が34.4〜36.5質量%、Al 2 O 3 量が12.8〜15質量%、CaO量が41〜44質量%、MgO量が4〜7.5質量%、Fe 2 O 3 量が0.15〜1.5質量%、Na 2 O量が0.1〜0.8質量%、K 2 O量が0.35〜0.8質量%、TiO 2 量が0.2〜0.8質量%、MnO量が0.1〜0.8質量%であるセメント組成物の製造方法であって、
前記高炉スラグの化学成分から下記式(2):
Bu(28日)=(CaO+0.42×MgO−0.16×Al 2 O 3 )/SiO 2
−0.60×TiO 2 −0.14×MnO・・・(2)
(式(2)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al 2 O 3 は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO 2 は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)であり、
TiO 2 は高炉スラグ中の酸化チタンの含有率(質量%)であり、
MnOは高炉スラグ中の酸化マンガンの含有率(質量%)である。
但し、TiO 2 含有率が0.7質量%以上の場合は、TiO 2 を0.7質量%として計算する。)
によって求められる塩基度Bu(28日)が0.79〜1.3である高炉スラグを選別する選別工程と、
前記選別された高炉スラグとセメントとを混合しセメント組成物を製造する製造工程とを含む事を特徴とする、セメント組成物の製造方法。 - 前記高炉スラグの化学成分から下記式(3):
JIS塩基度=(CaO+MgO+Al 2 O 3 )/SiO 2 ・・・(3)
(式(3)中、
CaOは高炉スラグ中の酸化カルシウムの含有率(質量%)であり、
MgOは高炉スラグ中の酸化マグネシウムの含有率(質量%)であり、
Al 2 O 3 は高炉スラグ中の酸化アルミニウムの含有率(質量%)であり、
SiO 2 は高炉スラグ中の二酸化ケイ素の含有率(質量%)である。)
で求められる高炉スラグのJIS塩基度が1.85未満である、
請求項4又は5に記載のセメント組成物の製造方法。
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