JP6780798B1 - Cement clinker and cement composition - Google Patents

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Abstract

【課題】環境負荷の増大を抑えつつ、モルタルの強度発現性を向上させることができるセメントクリンカ及びセメント組成物を提供する。【解決手段】ボーグ式で算出された３ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５０．０質量％以上、７５．０質量％以下であり、ボーグ式で算出された２ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５．０質量％以上、２５．０質量％以下であり、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯを含み、式（１）を満たすセメントクリンカ。ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓ×（−０．６）＋Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓ×（１５．３）＋ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ×（−６．９）＋Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓ×（５．２）＋ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓ×（１４５．７） ≧ ５．７００ ・・・（１）【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement clinker and a cement composition capable of improving the strength development of a mortar while suppressing an increase in environmental load. The ratio of 3CaO / SiO2 calculated by the Borg formula is 50.0% by mass or more and 75.0% by mass or less, and the ratio of 2CaO / SiO2 calculated by the Borg formula is 5.0% by mass or more. , 25.0% by mass or less, containing MgO, Na2O and MnO, and satisfying the formula (1). MgO_C3S × (-0.6) + Na2O_C3S × (15.3) + MgO_C2S × (-6.9) + Na2O_C2S × (5.2) + MnO_C2S × (145.7) ≧ 5.700 ・ ・ ・ (1) [Selection diagram] ] None

Description

本発明は、セメントクリンカ及びセメント組成物に関し、特に普通ポルトランドセメントに関する。 The present invention relates to cement clinker and cement compositions, especially ordinary Portland cement.

モルタルの強度発現性を向上させる方法として、セメント組成物の粉末度（ブレーン比表面積）を高くする方法及びセメント組成物の３ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を高くする方法が知られている（非特許文献１）。
また、セメントクリンカ中の微量成分であるＴｉＯ２及びＭｇＯが鉱物組成及びセメントの物性に与え、例えばＭｇＯ含有量が増加するとエーライトの反応性が低下し、強度発現性が低下することが報告されている（非特許文献２）。 As a method for improving the strength development of mortar, a method for increasing the powderiness (brain specific surface area) of the cement composition and a method for increasing the content of 3CaO · SiO 2 in the cement composition are known (non-patent). Document 1).
In addition, it has been reported that TiO 2 and MgO, which are trace components in cement clinker, give to the mineral composition and physical properties of cement, and for example, when the MgO content increases, the reactivity of alite decreases and the strength development decreases. (Non-Patent Document 2).

社団法人セメント協会，「セメントの常識」、「４．セメントの種類と用途」、２００４年、ｐ．１１〜１７Cement Association, "Common sense of cement", "4. Types and uses of cement", 2004, p. 11-17 茶林敬司ら、「ＴｉＯ２及びＭｇＯがクリンカ鉱物組成及びセメントの物性に及ぼす影響」、セメント・コンクリート論文集、第６６巻、２０１２年、Ｐ．２１１−２１６Keiji Chabayashi et al., "Effects of TiO2 and MgO on clinker mineral composition and physical properties of cement", Cement and Concrete Papers, Vol. 66, 2012, P.M. 211-216

しかしながら、非特許文献１のように粉末度を高くしたり、３ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を高くするなどのセメント組成物の粉末度や鉱物組成を変える手段によって、モルタルの強度発現性を向上させると、凝結時間が短縮し、流動性が低下するという問題が生じる。
また、粉末度を高くするためには、セメントクリンカの粉砕に要するエネルギーが増加する問題が生じ、３ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有量を高くしようとすると、石灰石原単位を増やさなければならないという問題が生じる。
これらはいずれも、二酸化炭素の排出の増加及びクリンカ焼成用のエネルギーの増加につながり、環境負荷が増大するため好ましくない。 However, the strength development of the mortar is improved by means for changing the powderiness and mineral composition of the cement composition, such as increasing the powderiness or increasing the content of 3CaO · SiO 2 as in Non-Patent Document 1. Then, the problem that the setting time is shortened and the fluidity is lowered arises.
Further, in order to increase the powderiness, there is a problem that the energy required for crushing the cement clinker increases, and in order to increase the content of 3CaO · SiO 2 , there is a problem that the limestone basic unit must be increased. ..
All of these are not preferable because they lead to an increase in carbon dioxide emissions and an increase in energy for clinker firing, which increases the environmental load.

また、非特許文献２のようにＴｉＯ２及びＭｇＯの含有量の検討のみでは、十分なモルタルの強度発現性の向上が得られていない。
そこで、本発明は、セメントクリンカ中の各化合物の含有量を検討することにより、環境負荷の増大を抑えつつ、モルタルの強度発現性を向上させることができるセメントクリンカ組成物を提供することを目的とする。 Further, as in Non-Patent Document 2, it is not possible to obtain a sufficient improvement in the strength development of the mortar only by examining the contents of TiO 2 and MgO.
Therefore, an object of the present invention is to provide a cement clinker composition capable of improving the strength development of mortar while suppressing an increase in environmental load by examining the content of each compound in the cement clinker. And.

セメントクリンカ製造及びセメント製造では、セメントの物性は、Ａｌ２Ｏ３等の主要成分だけでなく、種々の微量成分や、製造条件などの影響を受ける。
非特許文献２では、ＴｉＯ２及びＭｇＯのクリンカ鉱物組成及びセメントの物性に及ぼす影響に関し報告がなされているが、これら成分の含有量を調整するだけでは、十分なモルタルの強度発現性の向上が得られなかった。 In cement clinker production and cement production, the physical properties of cement are affected not only by major components such as Al 2 O 3 , but also by various trace components and production conditions.
Non-Patent Document 2 reports on the effects of TiO 2 and MgO on the clinker mineral composition and the physical properties of cement, but simply adjusting the content of these components can sufficiently improve the strength development of the mortar. I couldn't get it.

このため、本発明者らは、セメント組成物中の成分を詳細に検討した結果、３ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ３Ｓ）及び２ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ２Ｓ）中の各化合物の含有量を検討することにより、環境負荷の増大を抑えつつ、モルタルの強度発現性を向上させることができるセメントクリンカ組成物が得られることを見出した。
すなわち、本発明は以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］ ボーグ式で算出された３ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５０．０質量％以上、７５．０質量％以下であり、
ボーグ式で算出された２ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５．０質量％以上、２５．０質量％以下であり、
ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯを含み、
下記式（１）を満たすセメントクリンカ。

式中、
ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％）を表し、
Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％）を表し、
ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％）を表し、
Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％）を表し、
ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｎＯの含有量（質量％）を表す。
［２］ 更に下記式（２）を満たす［１］に記載のセメントクリンカ。

［３］ ［１］又は［２］に記載のセメントクリンカと、石膏とを含むセメント組成物。 Therefore, the present inventors have made considering the components of the cement composition in detail, 3CaO · SiO 2 (abbreviation: C 3 S): Each compound in and 2CaO · SiO 2 (C 2 S abbreviation) By examining the content, it was found that a cement clinker composition capable of improving the strength development of mortar while suppressing an increase in environmental load can be obtained.
That is, the present invention provides the following [1] to [3].
[1] The ratio of 3CaO · SiO 2 calculated by the Borg equation is 50.0% by mass or more and 75.0% by mass or less.
The ratio of 2CaO · SiO 2 calculated by the Borg formula is 5.0% by mass or more and 25.0% by mass or less.
MgO, include Na 2 O and MnO,
A cement clinker that satisfies the following formula (1).

During the ceremony
MgO_C 3 S represents the content (mass%) of MgO in 3CaO · SiO 2 and represents.
Na 2 O_C 3 S represents the content (mass%) of Na 2 O in 3CaO · SiO 2 and represents.
MgO_C 2 S represents the content (mass%) of MgO in 2CaO · SiO 2 and represents.
Na 2 O_C 2 S represents the content (mass%) of Na 2 O in 2CaO · SiO 2 and represents.
MnO_C 2 S represents the content (mass%) of MnO in 2CaO · SiO 2 .
[2] The cement clinker according to [1], which further satisfies the following formula (2).

[3] A cement composition containing the cement clinker according to [1] or [2] and gypsum.

本発明によれば、環境負荷の増大を抑えつつ、モルタルの強度発現性を向上させることができるセメントクリンカ及びセメント組成物を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a cement clinker and a cement composition capable of improving the strength development of mortar while suppressing an increase in environmental load.

以下、本発明のセメントクリンカ及びセメント組成物について、詳細に説明する。 Hereinafter, the cement clinker and cement composition of the present invention will be described in detail.

［セメントクリンカ］
本発明のセメントクリンカは、好適には普通ポルトランドセメントに使用される。 [Cement clinker]
The cement clinker of the present invention is preferably commonly used for Portland cement.

本発明のセメントクリンカは、セメント組成物を構成する主要成分であり、石灰石（ＣａＯ成分）、粘土（Ａｌ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分）、ケイ石（ＳｉＯ２成分）及び酸化鉄原料（Ｆｅ２Ｏ３成分）などを配合し、焼成して製造される。本発明のセメントクリンカは、原料として石炭灰、建設発生土、製鋼スラグ、高炉スラグ、転炉スラグ、副産石膏、都市ごみ焼却灰等の産業廃棄物及び生産過程で生じる副産物等を含んでいても良い。
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及びＣａＯの含有量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定される。 The cement clinker of the present invention is a main component constituting a cement composition, and is a limestone (CaO component), clay (Al 2 O 3 component, SiO 2 component), silica stone (SiO 2 component) and an iron oxide raw material (Fe). 2 O 3 component) and the like are mixed and fired to produce. The cement clinker of the present invention contains industrial waste such as coal ash, construction soil, steelmaking slag, blast furnace slag, converter slag, by-product plaster, municipal waste incineration ash, and by-products generated in the production process as raw materials. Is also good.
The contents of SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 and CaO are measured in accordance with JIS R 5204: 2019 "Fluorescent X-ray Analysis Method for Cement".

＜主要成分＞
本発明のセメントクリンカのＳｉＯ２の含有量は１５．００質量％以上であることが好ましく、１７．００質量％以上であることがより好ましく、１８．００質量％以上であることが更に好ましく、３０．００質量％以下であることが好ましく、２５．００質量％以下であることがより好ましく、２３．００質量％以下であることが更に好ましい。 <Main ingredients>
The content of SiO 2 of the cement clinker of the present invention is preferably 15.00% by mass or more, more preferably 17.00% by mass or more, and further preferably 18.00% by mass or more. It is preferably 30.00% by mass or less, more preferably 25.00% by mass or less, and further preferably 23.000% by mass or less.

本発明のセメントクリンカのＡｌ２Ｏ３の含有量（ＷＡｌ２Ｏ３質量％）
２．００質量％以上であることが好ましく、４．００質量％以上であることがより好ましく、４．５０質量％以上であることが更に好ましく、１０．００質量％以下であることが好ましく、８．００質量％以下であることがより好ましく、７．００質量％以下であることが更に好ましい。 Al 2 O 3 content of the cement clinker of the present invention (W Al 2O 3 % by mass)
It is preferably 2.00% by mass or more, more preferably 4.00% by mass or more, further preferably 4.50% by mass or more, and preferably 10.00% by mass or less. It is more preferably 8.00% by mass or less, and further preferably 7.00% by mass or less.

本発明のセメントクリンカのＦｅ２Ｏ３の含有量（ＷＦｅ２Ｏ３質量％）は１．００質量％以上であることが好ましく、１．５０質量％以上であることがより好ましく、２．００質量％以上であることが更に好ましく、１０．００質量％以下であることが好ましく、７．００質量％以下であることがより好ましく、５．００質量％以下であることが更に好ましい。 Preferably the content of Fe 2 O 3 in the cement clinker of the present invention (W Fe2 O3 wt%) is 1.00 mass% or more, more preferably at least 1.50 wt%, 2.00 wt% The above is more preferably 10.00% by mass or less, more preferably 7.00% by mass or less, and further preferably 5.00% by mass or less.

本発明のセメントクリンカのＣａＯの含有量は５０．００質量％以上であることが好ましく、５５．００質量％以上であることがより好ましく、６０．００質量％以上であることが更に好ましく、８０．００質量％以下であることが好ましく、７５．００質量％以下であることがより好ましく、７０．００質量％以下であることが更に好ましい。 The CaO content of the cement clinker of the present invention is preferably 50.00% by mass or more, more preferably 55.00% by mass or more, further preferably 60.00% by mass or more, 80. It is preferably 0.00% by mass or less, more preferably 75.00% by mass or less, and further preferably 70.00% by mass or less.

＜微量成分＞
本発明のセメントクリンカは、微量成分としてＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯを含む。ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯの各含有量は、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定される。
ＭｇＯは、例えば、ＭｇＯを多く含むスラグをセメントクリンカの原料として用いることにより、セメントクリンカへ導入される。
Ｎａ２Ｏは、例えば、建設発生土をセメントクリンカの原料として用いることにより、セメントクリンカへ導入される。
ＭｎＯは、例えば、高炉スラグ、転炉スラグをセメントクリンカの原料として用いることにより、セメントクリンカへ導入される。 <trace components>
Cement clinker of the present invention comprise as a minor component MgO, and Na 2 O and MnO. MgO, the content of Na 2 O and MnO is, JIS R 5204: is measured according to 2019 "fluorescent X-ray analysis method of the cement."
MgO is introduced into the cement clinker, for example, by using slag containing a large amount of MgO as a raw material for the cement clinker.
Na 2 O is introduced into cement clinker, for example, by using construction-generated soil as a raw material for cement clinker.
MnO is introduced into cement clinker by using, for example, blast furnace slag and converter slag as raw materials for cement clinker.

本発明のセメントクリンカのＭｇＯの含有量（ＷＭｇＯ質量％）は０．０５質量％以上であることが好ましく、０．２質量％以上であることがより好ましく、０．５質量％以上であることが更に好ましく、５．００質量％以下であることが好ましく、３．００質量％以下であることがより好ましく、２．５質量％以下であることが更に好ましい。 The MgO content (W MgO mass%) of the cement clinker of the present invention is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. More preferably, it is 5.00% by mass or less, more preferably 3.00% by mass or less, and further preferably 2.5% by mass or less.

本発明のセメントクリンカのＮａ２Ｏの含有量（ＷＮａ２Ｏ質量％）は０．１０質量％以上であることが好ましく、０．１５質量％以上であることがより好ましく、１．００質量％以下であることが好ましく、０．８０質量％以下であることがより好ましく、０．５０質量％以下であることが更に好ましい。 The Na 2 O content (W Na 2O mass%) of the cement cleaner of the present invention is preferably 0.10 mass% or more, more preferably 0.15 mass% or more, and 1.00 mass% or less. It is preferably 0.80% by mass or less, more preferably 0.50% by mass or less.

本発明のセメントクリンカのＭｎＯの含有量（ＷＭｎＯ質量％）は０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０２質量％以上であることがより好ましく、０．５０質量％以下であることが好ましく、０．３０質量％以下であることがより好ましく、０．２０質量％以下であることが更に好ましい。 The MnO content (W MnO mass%) of the cement cleaner of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and 0.50% by mass or less. It is more preferable, it is more preferably 0.30% by mass or less, and further preferably 0.20% by mass or less.

＜式（１）＞
本発明のセメントクリンカ中の３ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ３Ｓ）及び２ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ２Ｓ）においては、ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓ（３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％））、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓ（３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％））、ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ（２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％））、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓ（２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％））、ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓ（２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｎＯの含有量（質量％））が、式（１）の関係を満たす。
なおこれら含有量は、後記するＥＰＭＡ測定により決定される。 <Equation (1)>
In 3CaO · SiO 2 (abbreviation: C 3 S) and 2 CaO · SiO 2 (abbreviation: C 2 S) in the cement clinker of the present invention, MgO_C 3 S (MgO content (mass%) in 3CaO · SiO 2 ) ), Na 2 O_C 3 S (Na 2 O content in 3 CaO · SiO 2 (mass%)), MgO_C 2 S (MgO content in 2 CaO · SiO 2 (mass%)), Na 2 O_C 2 S ( the Na 2 O content in 2CaO · SiO 2 (wt%)), (the content of MnO in 2CaO · SiO 2 (wt%) MnO_C 2 S) satisfies the relation of equation (1).
These contents are determined by the EPMA measurement described later.

非特許文献２では前記のようにセメントクリンカ中のＴｉＯ２及びＭｇＯの組成によるＣ３Ｓ及びＣ２Ｓの鉱物組成を検討しているが、本発明ではＣ３Ｓ及びＣ２Ｓにおける化学組成を検討することにより、当該セメントクリンカから製造したモルタルの強度発現性が改善する。
このＣ３Ｓ及びＣ２Ｓにおける化学組成は、使用原料及びそれらの組み合わせにより適宜調整することができる。 In Non-Patent Document 2, as described above, the mineral composition of C 3 S and C 2 S based on the composition of TiO 2 and Mg O in the cement clinker is examined, but in the present invention, the chemical composition of C 3 S and C 2 S is examined. By examining the above, the strength development of the mortar produced from the cement clinker is improved.
The chemical composition of C 3 S and C 2 S can be appropriately adjusted depending on the raw materials used and their combinations.

式（１）の左辺は５．７００以上であるが、モルタルの強度発現性の観点からは５．９００以上であることが好ましく、６．０００以上であることがより好ましく、６．１００以上であることが更に好ましい。
式（１）の左辺の上限値としては、特に限定はないが原料の調達や製造の容易さ観点から１２．０００以下であることがより好ましく、１１．０００以下であることが更に好ましく、１０．０００以下であることがより更に好ましい。 The left side of the formula (1) is 5.700 or more, but from the viewpoint of strength expression of the mortar, it is preferably 5.900 or more, more preferably 6,000 or more, and 6.100 or more. It is more preferable to have.
The upper limit of the left side of the formula (1) is not particularly limited, but is more preferably 12,000 or less, further preferably 11.000 or less, from the viewpoint of ease of procurement and production of raw materials, and 10 It is more preferably .000 or less.

＜ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓ、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓ、ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓ及びＭｎＯ＿Ｃ２Ｓ＞
ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓは、式（１）の左辺の値に合わせ他の成分とともに調整されるが、０．１００以上であることが好ましく、０．３００以上であることがより好ましく、０．４００以上であることが更に好ましく、２．０００以下であることがより好ましく、１．５００以下であることが更に好ましく、１．０００以下であることがより更に好ましい。 <MgO_C 3 S, Na 2 O_C 3 S, MgO_C 2 S, Na 2 O_C 2 S and MnO_C 2 S>
MgO_C 3 S is adjusted together with other components according to the value on the left side of the formula (1), but is preferably 0.100 or more, more preferably 0.300 or more, and 0.400 or more. It is more preferably 2.000 or less, further preferably 1.500 or less, and even more preferably 1.000 or less.

Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓは、式（１）の左辺の値に合わせ他の成分とともに調整されるが、０．０５０以上であることが好ましく、０．０７０以上であることがより好ましく、０．０８０以上であることが更に好ましく、１．０００以下であることがより好ましく、０．５００以下であることが更に好ましく、０．３００以下であることがより更に好ましい。
ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓは、式（１）の左辺の値に合わせ他の成分とともに調整されるが、０．０１０以上であることが好ましく、０．１００以上であることがより好ましく、０．２００以上であることが更に好ましく、２．０００以下であることがより好ましく、１．０００以下であることが更に好ましく、０．７００以下であることがより更に好ましい。 Na 2 O_C 3 S is adjusted together with other components according to the value on the left side of the formula (1), but is preferably 0.050 or more, more preferably 0.070 or more, and 0.080. The above is more preferable, 1.000 or less is more preferable, 0.500 or less is further preferable, and 0.300 or less is further preferable.
MgO_C 2 S is adjusted together with other components according to the value on the left side of the formula (1), but is preferably 0.010 or more, more preferably 0.100 or more, and 0.200 or more. It is more preferably 2.000 or less, further preferably 1.000 or less, and even more preferably 0.700 or less.

Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓは、式（１）の左辺の値に合わせ他の成分とともに調整されるが、０．０５０以上であることが好ましく、０．１００以上であることがより好ましく、０．２００以上であることが更に好ましく、２．０００以下であることがより好ましく、１．２００以下であることが更に好ましく、０．８００以下であることがより更に好ましい。
ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓは、式（１）の左辺の値に合わせ他の成分とともに調整されるが、０．００１以上であることが好ましく、０．０１０以上であることがより好ましく、０．０２０以上であることが更に好ましく、０．２００以下であることがより好ましく、０．１００以下であることが更に好ましく、０．０７０以下であることがより更に好ましい。 Na 2 O_C 2 S is adjusted together with other components according to the value on the left side of the formula (1), but is preferably 0.050 or more, more preferably 0.100 or more, and 0.200. The above is more preferable, 2.000 or less is more preferable, 1.200 or less is further preferable, and 0.800 or less is further preferable.
MnO_C 2 S is adjusted together with other components according to the value on the left side of the formula (1), but is preferably 0.001 or more, more preferably 0.010 or more, and 0.020 or more. It is more preferably 0.200 or less, further preferably 0.100 or less, and even more preferably 0.070 or less.

＜セメントクリンカ組成＞
本発明のセメントクリンカは、前記の３ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ３Ｓ）及び２ＣａＯ・ＳｉＯ２（略号：Ｃ２Ｓ）に加え、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（略号：Ｃ３Ａ）、及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅＯ３（略号：Ｃ４ＡＦ）を含む。セメントクリンカは、エーライト（Ｃ３Ｓ）及びビーライト（Ｃ２Ｓ）の主要鉱物と、その主要鉱物の結晶間に存在するアルミネート相（Ｃ３Ａ）及びフェライト相（Ｃ４ＡＦ）の間隙相などとから構成される。 <Cement clinker composition>
In addition to the above-mentioned 3CaO · SiO 2 (abbreviation: C 3 S) and 2 CaO · SiO 2 (abbreviation: C 2 S), the cement clinker of the present invention has 3 CaO · Al 2 O 3 (abbreviation: C 3 A) and 4CaO · Al 2 O 3 · FeO 3 ( abbreviation: C 4 AF) including. Cement clinker is composed of the main minerals of alite (C 3 S) and belite (C 2 S) and the aluminate phase (C 3 A) and ferrite phase (C 4 AF) existing between the crystals of the main minerals. It is composed of interstitial phases and the like.

セメントクリンカにおけるＣ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ及びＣ４ＡＦの割合は、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」により測定したセメントクリンカにおけるＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３の割合から、セメント化学の分野でボーグ式と呼ばれる計算式により求められる（例えば、大門正機編訳「セメントの科学」、内田老鶴圃（１９８９）、ｐ．１１を参照）。 The ratios of C 3 S, C 2 S, C 3 A and C 4 AF in cement clinker are CaO, SiO 2 , Al 2 O in cement clinker measured by JIS R 5204: 2019 “Method of fluorescent X-ray analysis of cement”. From the ratio of 3 and Fe 2 O 3 , it can be obtained by a calculation formula called the Borg formula in the field of cement chemistry (for example, "Cement Science" edited by Masaki Daimon, Uchida Otsuruho (1989), p.11. reference).

＜３ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ３Ｓ）の割合＞
本発明のセメントクリンカにおけるボーグ式で算出された３ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合は、セメントクリンカを用いて製造されるコンクリートやモルタルの強度発現性を実用レベルとできるため５０．０質量％以上であることが好ましく、５２．０質量％以上であることがより好ましく、５４．０質量％以上であることが更に好ましく、セメント組成物の水和熱を抑えることができるため７５．０質量％以下であることがより好ましく、７０．０質量％以下であることがより好ましく、６５．０質量％以下であることが更に好ましい。 <Percentage of 3CaO · SiO 2 (C 3 S )>
The ratio of 3CaO · SiO 2 calculated by the Borg formula in the cement clinker of the present invention should be 50.0% by mass or more because the strength development of concrete or mortar produced by using the cement clinker can be set to a practical level. It is more preferably 52.0% by mass or more, further preferably 54.0% by mass or more, and 75.0% by mass or less because the heat of hydration of the cement composition can be suppressed. It is more preferable, it is more preferably 70.0% by mass or less, and further preferably 65.0% by mass or less.

＜２ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）の割合＞
本発明のセメントクリンカにおけるボーグ式で算出された２ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が高くなり、セメント組成物の水和熱が高くなりすぎることを抑えられるため５．０質量％以上であることが好ましく、１０．０質量％以上であることがより好ましく、１５．０質量％以上であることが更に好ましく、セメントクリンカによって製造されるコンクリートやモルタルの短期強度を実用レベル以上とできるため２５．０質量％以下であることが好ましく、２４．０質量％以下であることがより好ましい。 <Ratio of 2CaO · SiO 2 (C 2 S)>
Proportion of 2CaO · SiO 2 calculated by the Borg type in the cement clinker of the present invention, the higher the proportion of 3CaO · SiO 2, 5.0 mass since it is suppressed that the heat of hydration of the cement composition is too high % Or more, more preferably 10.0% by mass or more, further preferably 15.0% by mass or more, and the short-term strength of concrete or mortar produced by cement clinker is above the practical level. Therefore, it is preferably 25.0% by mass or less, and more preferably 24.0% by mass or less.

＜３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅＯ３（Ｃ４ＡＦ）の合計の割合＞
本発明のセメントクリンカにおけるボーグ式で算出された３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３及び４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅＯ３の合計の割合は、セメントクリンカ組成物の焼成時に生成する液相の量が少ないと、液相介在による固相−液相反応が速やかに進まなくなり、セメントクリンカ組成物の焼成が不十分になる場合があり、また、セメントキルン中にダストが飛散し、バーナーからの輻射熱が遮断されるため、セメントクリンカの焼成を効率よく実施できない場合があるため、１５．０質量％以上であることが好ましく、１６．０質量％以上であることがより好ましく、１７．０質量％以上であることが更に好ましく、セメントクリンカによって製造されるコンクリートやモルタルの短期強度を実用レベル以上とできるため２２．０質量％以下であることが好ましく、２１．０質量％以下であることがより好ましい。 <Total proportion of 3CaO · Al 2 O 3 (C 3 A) and 4CaO · Al 2 O 3 · FeO 3 (C 4 AF)>
The total ratio of 3CaO · Al 2 O 3 and 4 CaO · Al 2 O 3 · FeO 3 calculated by the Borg formula in the cement clinker of the present invention is that the amount of liquid phase generated during firing of the cement clinker composition is small. , The solid-liquid phase reaction due to the liquid phase intervention may not proceed rapidly, the firing of the cement clinker composition may be insufficient, dust is scattered during the cement clinker, and the radiant heat from the burner is blocked. Therefore, since firing of cement clinker may not be carried out efficiently, it is preferably 15.0% by mass or more, more preferably 16.0% by mass or more, and 17.0% by mass or more. More preferably, it is 22.0% by mass or less, and more preferably 21.0% by mass or less because the short-term strength of concrete or mortar produced by cement clinker can be set to a practical level or more.

＜３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）の割合＞
本発明のセメントクリンカにおけるボーグ式で算出された３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の割合は、セメントクリンカの焼成中に生成する液相の粘性低下を抑制し、セメントクリンカの造粒を適切に進行させ、セメントクリンカの粒径が小さくなることによってクリンカークーラー中の層圧が一定しなくなることを抑制するとともに、水和熱を低くすることができるため、３．０質量％以上であることが好ましく、５．０質量％以上であることがより好ましく、７．０質量％以上であることが更に好ましく、クリンカークーラー中の層圧が一定となり、セメントクリンカが急冷できるため１５．０質量％以下であることが好ましく、１２．０質量％以下であることがより好ましい。 <Proportion of 3CaO · Al 2 O 3 (C 3 A)>
Proportion of 3CaO · Al 2 O 3 calculated by the Borg type in the cement clinker of the present invention suppresses the decrease in viscosity of the liquid phase produced during sintering of the cement clinker, suitably allowed to proceed granulation of the cement clinker, Since it is possible to suppress the layer pressure in the clinker cooler from becoming constant due to the smaller particle size of the cement clinker and reduce the heat of hydration, it is preferably 3.0% by mass or more. It is more preferably 0.0% by mass or more, further preferably 7.0% by mass or more, and 15.0% by mass or less because the layer pressure in the clinker cooler becomes constant and the cement clinker can be rapidly cooled. Is preferable, and it is more preferably 12.0% by mass or less.

＜４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅＯ３（Ｃ４ＡＦ）の割合＞
本発明のセメントクリンカにおけるボーグ式で算出された４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＦｅＯ３の割合は、セメント組成物の水和熱を抑えることができるため、５．０質量％以上であることが好ましく、７．０質量％以上であることがより好ましく、８．３質量％以上であることが更に好ましく、セメントクリンカによって製造されるコンクリートやモルタルの短期強度を実用レベル以上とできるため１３．０質量％以下であることが好ましく、１１．０質量％以下であることがより好ましい。 <Proportion of 4CaO · Al 2 O 3 · FeO 3 (C 4 AF)>
Proportion of 4CaO · Al 2 O 3 · FeO 3 calculated by the Borg type in the cement clinker of the present invention, it is possible to suppress the heat of hydration of the cement composition, is preferably 5.0 mass% or more , 7.0% by mass or more, more preferably 8.3% by mass or more, and 13.0% by mass because the short-term strength of concrete or mortar produced by cement clinker can be set to a practical level or more. % Or less, more preferably 11.0% by mass or less.

＜式（２）＞
本発明のセメントクリンカのＣ２Ｓにおける、ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓ及びＭｎＯ＿Ｃ２Ｓが、式（２）の関係を満たすことも好ましい。 <Equation (2)>
In C 2 S in the cement clinker of the present invention, MgO_C 2 S, Na 2 O_C 2 S and MnO_C 2 S It is also preferred to satisfy the relation of equation (2).

式（２）の左辺はモルタルの強度発現性の観点からは４．６００以上であることが好ましく、４．７００以上であることがより好ましく、４．８００以上であることが更に好ましい。
式（２）の左辺の上限値としては、特に限定はないが原料の調達や製造の容易さ観点から１０．０００以下であることがより好ましく、９．０００以下であることが更に好ましく、８．５００以下であることがより更に好ましい。 The left side of the formula (2) is preferably 4.600 or more, more preferably 4.700 or more, and further preferably 4.800 or more from the viewpoint of the strength expression of the mortar.
The upper limit of the left side of the formula (2) is not particularly limited, but is more preferably 10.000 or less, further preferably 9.000 or less, from the viewpoint of easiness of procurement and production of raw materials, and 8 More preferably, it is .500 or less.

［セメントクリンカの製造方法］
本発明のクリンカは、例えば、以下のようにして製造することができる。
クリンカ原料としては、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅの他、少なくともＭｇ、Ｎａ、Ｍｎを含むものを用いる。上記元素を含むのであれば、元素単体物、酸化物、炭酸化物などの形態を問わず用いることができ、また、それらの混合物を用いることができる。例えば、天然原料として、石灰石、粘土、珪石、酸化鉄原料が挙げられ、工業的な原料の例として、上記元素を含む廃棄物原料、高炉スラグ、フライアッシュなどが挙げられる。クリンカ原料の混合割合に関しては、目的とするボーグ式値に対応した成分組成となり、かつ、前記の式（１）を満たすように、原料を配合することが好ましい。 [Manufacturing method of cement clinker]
The clinker of the present invention can be produced, for example, as follows.
As the clinker raw material, in addition to Ca, Si, Al and Fe, those containing at least Mg, Na and Mn are used. As long as it contains the above elements, it can be used in any form such as elemental substances, oxides, carbon oxides, etc., and mixtures thereof can be used. For example, natural raw materials include limestone, clay, silica stone, and iron oxide raw materials, and examples of industrial raw materials include waste raw materials containing the above elements, blast furnace slag, and fly ash. Regarding the mixing ratio of the clinker raw material, it is preferable to mix the raw materials so as to have a component composition corresponding to the target Borg formula value and satisfy the above formula (1).

そして、目的とするクリンカが得られるような組成で混合されたクリンカ原料を、通常の焼成条件で焼成し、冷却する。焼成は、通常、電気炉やロータリーキルンなどを用いて行われる。焼成方法としては、例えば、クリンカ原料を、所定の第１焼成温度及び第１焼成時間で加熱して焼成を行う第１焼成工程と、該第１焼成工程後、第１焼成温度から所定の第２焼成温度まで所定の昇温時間をかけて昇温させる昇温工程と、該昇温工程後、第２焼成温度及び所定の第２焼成時間で加熱して焼成を行う第２焼成工程と、を含む方法が挙げられる。各工程の温度及び時間は、通常実施される条件でよく、焼成物を急冷することにより、セメントクリンカを製造することができる。 Then, the clinker raw material mixed with a composition so as to obtain the desired clinker is fired under normal firing conditions and cooled. Firing is usually performed using an electric furnace, a rotary kiln, or the like. As a firing method, for example, a first firing step in which a clinker raw material is heated and fired at a predetermined first firing temperature and a first firing time, and after the first firing step, a predetermined first firing temperature is used. 2 A heating step of raising the temperature to the firing temperature over a predetermined heating time, and a second firing step of heating and firing at the second firing temperature and the predetermined second firing time after the heating step. Examples include methods including. The temperature and time of each step may be the conditions usually carried out, and the cement clinker can be produced by quenching the fired product.

［セメント組成物］
本発明のセメント組成物は、上記セメントクリンカと、石膏とを含む。本発明に用いるセメントのブレーン比表面積は３０００ｃｍ２／ｇ以上３４００ｃｍ２／ｇ以下が好ましく、３１００ｃｍ２／ｇ以上３３００ｃｍ２／ｇ以下がさらに好ましい
〔石膏〕
本発明のセメント組成物における石膏の割合は、ＳＯ３換算量で好ましくは０．５〜２．５質量％、より好ましくは１．０〜１．８質量％である。石膏の割合が上記範囲とすることにより、セメント組成物の乾燥収縮を適切にすることができるとともに、セメント組成物が発現する強度を高くすることができる。石膏中のＳＯ３の割合は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：２０１０「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定することができる。セメント組成物中の石膏のＳＯ３に換算した質量の割合は、石膏の配合量と石膏に含まれるＳＯ３の割合から求めることができる。
石膏としては、無水石膏、半水石膏、二水石膏のいずれも使用することができる。 [Cement composition]
The cement composition of the present invention contains the above cement clinker and gypsum. Blaine specific surface area of the cement used in the present invention is preferably from 3000 cm 2 / g or more 3400 cm 2 / g or less, more preferably 3100 cm 2 / g or more 3300 cm 2 / g or less [gypsum]
The proportion of gypsum in the cement compositions of the present invention are preferably converted to SO 3 content 0.5-2.5 wt%, more preferably from 1.0 to 1.8 wt%. By setting the ratio of gypsum to the above range, the drying shrinkage of the cement composition can be made appropriate, and the strength at which the cement composition develops can be increased. The ratio of SO 3 in gypsum can be measured according to JIS R 5202: 2010 “Chemical analysis method of Portland cement”. Ratio of the mass in terms of SO 3 gypsum cement composition can be determined from the ratio of SO 3 contained in the amount and gypsum plaster.
As the gypsum, any of anhydrous gypsum, semi-hydrated gypsum, and dihydrate gypsum can be used.

＜その他の成分＞
本発明のセメント組成物には、流動性、水和速度または強度発現性の調節用として、フライアッシュ、高炉スラグあるいはシリカフュームなどをさらに添加することができる。また、本発明のセメント組成物に、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤、特にポリカル系高性能ＡＥ減水剤を添加することができる。 <Other ingredients>
Fly ash, blast furnace slag, silica fume and the like can be further added to the cement composition of the present invention for adjusting the fluidity, hydration rate or strength development. Further, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent or a high-performance AE water reducing agent, particularly a polycal-based high-performance AE water reducing agent, can be added to the cement composition of the present invention.

［モルタル及びコンクリート］
本発明のセメント組成物を、水と混合することにより、セメントミルクを作製することができ、水及び砂と混合することにより、モルタルを作製することができ、砂及び砂利と混合することにより、コンクリートを製造することができる。また、上記セメント組成物からモルタルやコンクリートを作製する際、高炉スラグやフライアッシュなどを添加することもできる。 [Mortar and concrete]
Cement milk can be made by mixing the cement composition of the present invention with water, mortar can be made by mixing with water and sand, and by mixing with sand and gravel. Can produce concrete. Further, when producing mortar or concrete from the above cement composition, blast furnace slag, fly ash or the like can be added.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
１．測定及び評価
１−１．クリンカ組成
実施例及び比較例のセメントクリンカ中の化学組成（各成分の含有率）を、ＪＩＳ Ｒ ５２０４：２０１９「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定した。結果を表１に示す。
鉱物組成は、得られたＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３及びＦｅ２Ｏ３の質量割合から、下記のボーグ式を用いて算出した。結果を表２に示す。
Ｃ３Ｓ＝（４．０７×ＣａＯ）−（７．６０×ＳｉＯ２）−（６．７２×Ａｌ２Ｏ３）−（１．４３×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ２Ｓ＝（２．８７×ＳｉＯ２）−（０．７５４×Ｃ３Ｓ）
Ｃ３Ａ＝（２．６５×Ａｌ２Ｏ３）−（１．６９×Ｆｅ２Ｏ３）
Ｃ４ＡＦ＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
更に、得られた各成分の含有率を用い、式（１）の左辺の値を算出した。結果を表３に示す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
1. 1. Measurement and evaluation 1-1. Clinker Composition The chemical composition (content of each component) in the cement clinker of Examples and Comparative Examples was measured according to JIS R 5204: 2019 "Fluorescent X-ray analysis method of cement". The results are shown in Table 1.
The mineral composition was calculated from the mass ratios of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 obtained by using the following Borg formula. The results are shown in Table 2.
C 3 S = (4.07 × CaO)-(7.60 × SiO 2 )-(6.72 × Al 2 O 3 )-(1.43 × Fe 2 O 3 )
C 2 S = (2.87 x SiO 2 )-(0.754 x C 3 S)
C 3 A = (2.65 x Al 2 O 3 )-(1.69 x Fe 2 O 3 )
C 4 AF = 3.04 x Fe 2 O 3
Further, the value on the left side of the formula (1) was calculated using the content of each component obtained. The results are shown in Table 3.

１−２．ＥＰＭＡ測定
実施例及び比較例のセメントクリンカを、粒径１〜２ｍｍ程度に粉砕し、粒度調整を行った。得られた粒子をエポキシ樹脂に包埋し、その後樹脂表面を鏡面研磨した。鏡面研磨後、樹脂表面に炭素蒸着を行い、ＥＰＭＡ測定用試料を作製した。
測定装置として日本電子社製、ＥＰＭＡ ＪＸＡ−８２００を用い、下記条件で上記試料の鏡面におけるセメントクリンカ粒子の組織像を観察した。組織像において、前記（ａ）〜（ｄ）の特徴に基づき各鉱物を特定した。
（ａ）〜（ｄ）の特徴に基づき各鉱物を特定した。
（ａ） Ｃ３Ｓ：多角形粒子、明灰色、数十μm
（ｂ） Ｃ２Ｓ：楕円形粒子、暗灰色、数十μm
（ｃ） Ｃ３Ａ：シリケート相間に観察される不定形組織、暗灰色、数μm〜十数μm
（ｄ） Ｃ４ＡＦ：シリケート相間に観察される不定形組織、白色、数μm〜十数μm
上記４鉱物について鉱物毎に２０点、加速電圧：１５ｋＶ、照射電流：３．０×１０-８Ａ、ビーム径：約１ μｍ、補正計算法：Ｏｘｉｄｅ−ＺＡＦ法にて特性Ｘ線を分析した。
このうちＣ３Ｓは分析値が２．７＜ＣａＯ含有率（％）／ＳｉＯ２含有率（％）＜３．３の範囲内の分析点を採用し、得られた平均値をＣ３Ｓにおける化学組成（質量％）として採用した。
Ｃ２Ｓは分析値が１．８＜ＣａＯ含有率（％）／ＳｉＯ２含有率（％）＜２．５の範囲内の分析点を採用し、得られた平均値をＣ２Ｓにおける化学組成（質量％）として採用した。 1-2. EPMA measurement The cement clinker of Examples and Comparative Examples was pulverized to a particle size of about 1 to 2 mm to adjust the particle size. The obtained particles were embedded in an epoxy resin, and then the resin surface was mirror-polished. After mirror polishing, carbon vapor deposition was performed on the resin surface to prepare a sample for EPMA measurement.
An EPMA JXA-8200 manufactured by JEOL Ltd. was used as a measuring device, and the tissue image of cement clinker particles on the mirror surface of the above sample was observed under the following conditions. In the histological image, each mineral was specified based on the characteristics of (a) to (d).
Each mineral was identified based on the characteristics of (a) to (d).
(A) C 3 S: polygonal particles, light gray, several tens μm
(B) C 2 S: Elliptical particles, dark gray, tens of μm
(C) C 3 A: Amorphous tissue observed between silicate phases, dark gray, several μm to several dozen μm
(D) C 4 AF: Amorphous structure observed between silicate phases, white, several μm to several tens of μm
Characteristic X-rays were analyzed for each of the above 4 minerals by 20 points for each mineral, accelerating voltage: 15 kV, irradiation current: 3.0 × 10-8 A, beam diameter: about 1 μm, correction calculation method: Oxide-ZAF method. ..
Of these, C 3 S adopted analysis points with an analysis value within the range of 2.7 <CaO content (%) / SiO 2 content (%) <3.3, and the obtained average value was C 3 S. It was adopted as the chemical composition (mass%) in.
For C 2 S, analysis points within the range of 1.8 <CaO content (%) / SiO 2 content (%) <2.5 are adopted, and the obtained average value is the chemistry in C 2 S. It was adopted as the composition (mass%).

１−３．２８日モルタル強度（強度発現性、２８ｄ強度）
実施例および比較例のセメントクリンカを用いた２８日モルタル強度は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法：１０．４供試体の作り方」に準拠して、セメント組成物から作製したモルタルをそれぞれ、４０×４０×１６０ｍｍの金属型枠３個に打設し、２４時間後に脱型してモルタル供試体を３個ずつ作製した。２０℃水中で材齢２８日まで養生し、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法：１０．５測定」に準拠して、圧縮強さを測定した。 1-3.28 days Mortar strength (strength development, 28d strength)
The 28-day mortar strength using the cement clinker of Examples and Comparative Examples was determined by using JIS R 5201 “Physical Test Method for Cement: 10.4 How to Make Specimens” for mortars prepared from cement compositions. It was cast into three 40 × 40 × 160 mm metal molds and demolded after 24 hours to prepare three mortar specimens each. The material was cured in water at 20 ° C. until the age of 28 days, and the compressive strength was measured in accordance with JIS R 5201 “Physical test method for cement: 10.5 measurement”.

１−４．凝結測定方法
ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５「セメントの物理試験方法」に準拠してセメントペーストを調整し、標準軟度水量を求めたのちに、標準軟度のペーストにて始発時間および終結時間を測定した。 1-4. Condensation measurement method The cement paste was adjusted according to JIS R 5201: 2015 "Physical test method for cement", the standard soft water content was determined, and then the start time and end time were measured with the standard soft paste. ..

２．セメント組成物の作製
２−１．クリンカ
セメントクリンカの原料として、炭酸カルシウム（キシダ化学（株）製、試薬１級、ＣａＣＯ３）、二酸化珪素（関東化学（株）製、試薬１級、ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（関東化学（株）製、試薬１級、Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（III）（関東化学（株）製、試薬特級、Ｆｅ２Ｏ３）、塩基性炭酸マグネシウム（キシダ化学（株）製、試薬特級、４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・５Ｈ２Ｏ）、炭酸ナトリウム（キシダ化学（株）製、特級、Ｎａ２ＣＯ３）、炭酸カリウム（関東化学（株）製、試薬１級、Ｋ２ＣＯ３）、硫酸カルシウム２水和物（キシダ化学（株）製、試薬１級、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）、二酸化チタン（関東化学（株）製、試薬特急、ＴｉＯ２）、リン酸三カルシウム（キシダ化学（株）製、試薬１級、Ｃａ３（ＰＯ４）２）、酸化マンガン（関東化学（株）製、鹿１級、ＭｎＯ２）、及び、酸化亜鉛（関東化学（株）製、試薬特級、ＺｎＯ）を用いた。 2. Preparation of cement composition 2-1. Clinker Cement As raw materials for Clinker, calcium carbonate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., reagent grade 1, CaCO 3 ), silicon dioxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., reagent grade 1, SiO 2 ), aluminum oxide (Kanto Chemical Co., Ltd.) ), Reagent 1st grade, Al 2 O 3 ), Iron oxide (III) (Kanto Chemical Co., Ltd., Reagent special grade, Fe 2 O 3 ), Basic magnesium carbonate (Kishida Chemical Co., Ltd., Reagent special grade, 4MgCO 3 · Mg (OH) 2 · 5H 2 O), sodium carbonate (manufactured by Kishida chemical Co., Ltd., special grade, Na 2 CO 3), potassium carbonate (Kanto chemical Co., Ltd., first grade reagent, K 2 CO 3 ), calcium sulfate dihydrate (Kishida chemical Co., Ltd., first grade reagent, CaSO 4 · 2H 2 O), titanium dioxide (Kanto chemical Co., Ltd., reagent express, TiO 2), tricalcium phosphate ( Kishida Chemical Co., Ltd., Reagent 1st grade, Ca 3 (PO 4 ) 2 ), Manganese oxide (Kanto Chemical Co., Ltd., Deer 1st grade, MnO 2 ), and Zinc oxide (Kanto Chemical Co., Ltd., Special grade reagent, ZnO) was used.

配合量を変えて配合した原料を、電気炉に投入して１０００℃で３０分間の焼成を行った．その後、１０００℃から１４５０℃まで４５分間かけて昇温させ、更に１４５０℃で３０分間の焼成を行った。その後、焼成物を大気中に取り出すことによって急冷して、実施例１〜６及び比較例１のセメントクリンカを作製した。 The raw materials mixed in different amounts were put into an electric furnace and fired at 1000 ° C. for 30 minutes. Then, the temperature was raised from 1000 ° C. to 1450 ° C. over 45 minutes, and further calcined at 1450 ° C. for 30 minutes. Then, the fired product was rapidly cooled by taking it out into the atmosphere to prepare cement clinker of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.

２−２．セメント組成物の調製
上記作製したセメントクリンカに、内割でＳＯ３換算量１．５質量％の半水石膏（関東化学（株）製、半水石膏、型番：０７１０８−０１（焼石膏 鹿１級））を配合した。配合物を、ブレーン比表面積値が約３２００±２００ｃｍ２／ｇの範囲となるようにボールミルで粉砕して、実施例１〜５及び比較例１〜３のセメント組成物を作製した。 2-2. Preparation of the above-prepared cement clinker cement composition, the inner split converted to SO 3 of 1.5% by weight of hemihydrate gypsum (Kanto Chemical Co., hemihydrate gypsum, model number: 07108-01 (calcined gypsum deer 1 Grade)) was blended. The formulation was pulverized with a ball mill so that the brain specific surface area value was in the range of about 3200 ± 200 cm 2 / g to prepare cement compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3.

２−３．モルタルの作製
実施例及び比較例のセメント組成物から、ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５「セメントの物理試験方法」に準拠してモルタルを調整した。得られたモルタルを、４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの金属型枠３個に打設し、２４時間後に脱型して供試体を３個ずつ作製した。 2-3. Preparation of Mortar From the cement compositions of Examples and Comparative Examples, mortar was prepared according to JIS R 5201: 2015 “Physical test method for cement”. The obtained mortar was cast into three metal molds having a size of 40 mm × 40 mm × 160 mm, and after 24 hours, the mortar was demolded to prepare three specimens each.

実施例１〜５及び比較例１〜３では非特許文献２で着目したＴｉＯ２を０．３０質量％程度にそろえ、式（１）の左辺の値を振ったセメントクリンカ及びそれを用いたモルタルの評価結果となっている。
実施例１〜５はいずれも比較例１〜３と比べて２８ｄ強度が優れることが分かった。
また、非特許文献１記載の発明では粉末度や鉱物組成を変えることにより凝縮時間の短縮が生じたが、本発明では表３に示すように凝縮時間の短縮は見られないことが確認できた。 In Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the TiO 2 of interest in Non-Patent Document 2 was adjusted to about 0.30% by mass, and the value on the left side of the formula (1) was assigned to the cement clinker and the mortar using the same. It is the evaluation result of.
It was found that all of Examples 1 to 5 were superior in 28d strength as compared with Comparative Examples 1 to 3.
Further, in the invention described in Non-Patent Document 1, the condensation time was shortened by changing the powderiness and the mineral composition, but it was confirmed that the condensation time was not shortened in the present invention as shown in Table 3. ..

実施例２は実施例１からＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ及びＮａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓを減少させ、ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓを増加させ式（１）を満たすように調整したセメントクリンカであり、実施例４はＮａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓ及びＮａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓを減少させ、ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓを増加させ式（１）を満たすように調整したセメントクリンカであるが、ともに２８ｄ強度が大きな値となった。
実施例３は実施例１からＭｎＯ＿Ｃ２Ｓを減少させたが、式（１）を満たすように調整することにより２８ｄ強度が大きな値となった。 Example 2 reduces the MgO_C 2 S and Na 2 O_C 2 S from Example 1, is adjusted cement clinker to meet MnO_C 2 S increases the expression (1), Example 4 Na 2 O_C 3 The cement clinker was adjusted so that S and Na 2 O_C 2 S were decreased and MnO_C 2 S was increased to satisfy the equation (1), but both had a large value of 28d strength.
In Example 3, MnO_C 2 S was reduced from Example 1, but the 28d intensity became a large value by adjusting so as to satisfy the equation (1).

以上のように、式（１）を満たすようにＭｇＯ＿Ｃ３Ｓ、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓ、ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓ、Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓ及びＭｎＯ＿Ｃ２Ｓを調整することにより、優れた特性を有するセメントクリンカが得られることが分かった。 As described above, by adjusting MgO_C 3 S, Na 2 O_C 3 S, MgO_C 2 S, Na 2 O_C 2 S and MnO_C 2 S so as to satisfy the formula (1), a cement clinker having excellent characteristics can be obtained. It turned out to be obtained.

Claims (3)

ボーグ式で算出された３ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５０．０質量％以上、７５．０質量％以下であり、
ボーグ式で算出された２ＣａＯ・ＳｉＯ２の割合が５．０質量％以上、２５．０質量％以下であり、
ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ及びＭｎＯを含み、
下記式（１）を満たすセメントクリンカ。

式中、
ＭｇＯ＿Ｃ３Ｓは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％）を表し、
Ｎａ２Ｏ＿Ｃ３Ｓは、３ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％）を表し、
ＭｇＯ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｇＯの含有量（質量％）を表し、
Ｎａ２Ｏ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＮａ２Ｏの含有量（質量％）を表し、
ＭｎＯ＿Ｃ２Ｓは、２ＣａＯ・ＳｉＯ２におけるＭｎＯの含有量（質量％）を表す。 The ratio of 3CaO · SiO 2 calculated by the Borg formula is 50.0% by mass or more and 75.0% by mass or less.
The ratio of 2CaO · SiO 2 calculated by the Borg formula is 5.0% by mass or more and 25.0% by mass or less.
MgO, include Na 2 O and MnO,
A cement clinker that satisfies the following formula (1).

During the ceremony
MgO_C 3 S represents the content (mass%) of MgO in 3CaO · SiO 2 and represents.
Na 2 O_C 3 S represents the content (mass%) of Na 2 O in 3CaO · SiO 2 and represents.
MgO_C 2 S represents the content (mass%) of MgO in 2CaO · SiO 2 and represents.
Na 2 O_C 2 S represents the content (mass%) of Na 2 O in 2CaO · SiO 2 and represents.
MnO_C 2 S represents the content (mass%) of MnO in 2CaO · SiO 2 . 更に下記式（２）を満たす請求項１に記載のセメントクリンカ。
The cement clinker according to claim 1, further satisfying the following formula (2).
請求項１又は２に記載のセメントクリンカと、石膏とを含むセメント組成物。 A cement composition comprising the cement clinker according to claim 1 or 2 and gypsum.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015067490A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 太平洋セメント株式会社 Cement clinker and cement
JP2016190752A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 Cement clinker and cement composition
JP2016190751A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 Cement clinker and cement composition
JP2018016504A (en) * 2016-07-26 2018-02-01 太平洋セメント株式会社 High belite-based cement composition

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA002673B1 (en) * 2000-03-23 2002-08-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Патент-Приз" Method for preparing cement, concrete based thereon and concrete and reinforced concrete articles and cast structures of said concrete
CN102432205B (en) * 2010-09-28 2015-03-04 国立大学法人东京工业大学 High active cement clinker, high active cement and high-early-strength cement composition
JP5818579B2 (en) * 2011-08-29 2015-11-18 株式会社デイ・シイ Neutralization suppression type early strong cement composition
JP7007213B2 (en) * 2018-02-22 2022-02-10 太平洋セメント株式会社 Cement composition and method for manufacturing cement composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015067490A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 太平洋セメント株式会社 Cement clinker and cement
JP2016190752A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 Cement clinker and cement composition
JP2016190751A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 住友大阪セメント株式会社 Cement clinker and cement composition
JP2018016504A (en) * 2016-07-26 2018-02-01 太平洋セメント株式会社 High belite-based cement composition

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