JP7231980B2 - Cement composition and its manufacturing method - Google Patents
Cement composition and its manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7231980B2 JP7231980B2 JP2018012419A JP2018012419A JP7231980B2 JP 7231980 B2 JP7231980 B2 JP 7231980B2 JP 2018012419 A JP2018012419 A JP 2018012419A JP 2018012419 A JP2018012419 A JP 2018012419A JP 7231980 B2 JP7231980 B2 JP 7231980B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- mass
- ordinary portland
- hydration
- days
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、セメント組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cement composition and its manufacturing method.
１９９０年の国土交通省の通達により、土木工事用材料として使用される普通ポルトランドセメントとして、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるものが求められている。
しかし、近年、普通ポルトランドセメントクリンカの原料として廃棄物の使用量が増加していることに起因する、普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の増加や、高い強度発現性の要求等によって、上述した水和熱の数値を満たさない（水和熱の高い）普通ポルトランドセメントが製造される場合が増えている。
According to the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism in 1990, as ordinary Portland cement used as a material for civil engineering work, the material age is 7 days, measured in accordance with "JIS R 5203: 2015 (method for measuring heat of hydration of cement)". The heat of hydration at 28 days of age is required to be 350 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is 400 J/g or less.
However, in recent years, due to an increase in 3CaO.Al 2 O 3 in ordinary Portland cement clinker due to an increase in the amount of waste used as a raw material for ordinary Portland cement clinker, and the demand for high strength development, etc. However, there are an increasing number of cases where ordinary Portland cement that does not satisfy the above-mentioned heat of hydration values (high heat of hydration) is produced.
また、コンクリートのひび割れ発生の低減や防止の観点から、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいセメント組成物が求められている。
セメント組成物の水和熱を低減することができる技術として、特許文献１には、Ｃ２Ｓ１００重量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０～１００重量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０重量部以下であることを特徴とする焼成物が記載されている。また、特許文献１には、該焼成物を粉砕してなるセメント混和材が記載されている。
In addition, from the viewpoint of reducing or preventing the occurrence of cracks in concrete, there is a demand for a cement composition that exhibits excellent strength development and a low heat of hydration.
As a technique capable of reducing the heat of hydration of a cement composition, Patent Document 1 discloses that 10 to 100 parts by weight of C 2 AS is contained with respect to 100 parts by weight of C 2 S, and C 3 A is contained. A fired product is described which is characterized by an amount of 20 parts by weight or less. Further, Patent Document 1 describes a cement admixture obtained by pulverizing the fired product.
特許文献１に記載されたセメント混和材は、まず、焼成物を製造し、次いで、該焼成物を粉砕して製造されるものであるため、製造に手間がかかるという問題があった。
本発明の目的は、容易に製造することができ、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さい、セメント組成物を提供することである。
The cement admixture described in Patent Literature 1 is produced by first producing a fired product and then pulverizing the fired product.
An object of the present invention is to provide a cement composition that can be easily produced, has excellent strength development, and has a low heat of hydration.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を特定の割合で含むセメント組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［４］を提供するものである。
［１］ 普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物。
［２］ 上記セメント組成物に含まれる、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方が、以下の条件を満たすものである前記［１］に記載のセメント組成物。
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have found that pulverized ordinary Portland cement clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, and blast furnace The present inventors have found that the above objects can be achieved by a cement composition containing at least one inorganic powder selected from fine slag powder and fly ash in a specific ratio, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] One selected from pulverized ordinary Portland cement clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, ground granulated blast furnace slag, and fly ash A cement composition containing the above inorganic powder, wherein the proportion of SO3 in 100% by mass of the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate is 1.5. 2.7% by mass, the ratio of type II anhydrite powder in the cement composition is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the ratio of the inorganic powder is 1.0 to 15%. .0% by weight of a cement composition.
[2] The above-mentioned [1], wherein the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate contained in the cement composition satisfies the following conditions: cement composition.
When ordinary Portland cement is prepared from the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of the gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, the ordinary Portland cement conforms to "JIS R 5203:2015 (hydration of cement). The heat of hydration measured in accordance with "Heat measurement method)" exceeds 350 J / g at the age of 7 days, and exceeds 400 J / g at the age of 28 days.
［３］ 普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％である普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を混合して、セメント組成物を製造する方法であって、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物の製造方法。
［４］ 上記普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢7日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすものである前記［３］に記載のセメント組成物の製造方法。
[3] Ordinary Portland cement containing pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, wherein the ratio of SO 3 in said ordinary Portland cement is 1.5 to 2.7 % by mass of ordinary Portland cement, type II anhydrous gypsum powder, and one or more inorganic powders selected from limestone powder, ground granulated blast furnace slag, and fly ash, to produce a cement composition. wherein, in the cement composition, the ratio of type II anhydrite powder is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the ratio of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass. A method for producing a cement composition, comprising:
[4] The above ordinary Portland cement has a heat of hydration of 350 J/g at a material age of 7 days, measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)". and exceeding 400 J/g at a material age of 28 days.
本発明のセメント組成物は、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいものであり、また、特定の材料を混合するという容易な方法で製造することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The cement composition of the present invention is excellent in strength development and has a low heat of hydration, and can be produced by a simple method of mixing specific materials.
本発明のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であるものである。
本発明において、セメント組成物とは、ペースト、モルタルまたはコンクリートを調製するための他の材料（減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種セメント混和剤や、細骨材、粗骨材、及び、水等）は含まれないものとする。
The cement composition of the present invention comprises a pulverized ordinary Portland cement clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, ground granulated blast furnace slag, and fly ash. A cement composition containing one or more inorganic powders selected from the ratio of SO3 in the total 100% by mass of the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate is 1.5 to 2.7% by mass, the ratio of type II anhydrite powder in the cement composition is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the ratio of the inorganic powder is 1.5% by mass. It is 0 to 15.0% by mass.
In the present invention, the cement composition includes other materials for preparing paste, mortar or concrete (various cement admixtures such as water reducing agents, antifoaming agents, shrinkage reducing agents, fine aggregates, coarse aggregates, and water) shall not be included.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合は、１．５～２．７質量％、好ましくは１．７～２．６質量％、より好ましくは１．８～２．５質量％である。該割合が１．５質量％未満であると、セメント組成物の流動性及び強度発現性が低下する。該割合が２．７質量％を超えると、水和熱を低減する効果が小さくなる。
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む材料として、普通ポルトランドセメントを使用してもよい。
セメント組成物中の、半水石膏の量と、二水石膏及び半水石膏の合計量とのＳＯ３換算の質量比（半水石膏のＳＯ３換算の量／（二水石膏及び半水石膏の合計のＳＯ３換算の量））は、セメント組成物の流動性及び強度発現性の観点から、好ましくは０．３～０．９５、より好ましくは０．４～０．９、特に好ましくは０．５～０．８５である。
The ratio of SO 3 in the total 100% by mass of at least one of the crushed ordinary Portland cement clinker, gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate contained in the cement composition is 1.5 to 2.7% by mass, preferably is 1.7 to 2.6% by mass, more preferably 1.8 to 2.5% by mass. If the proportion is less than 1.5% by mass, the cement composition will have reduced fluidity and strength development. If the ratio exceeds 2.7% by mass, the effect of reducing the heat of hydration becomes small.
Ordinary Portland cement may be used as the material containing the pulverized ordinary Portland cement clinker used in the present invention and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate.
The mass ratio of the amount of gypsum hemihydrate to the total amount of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate in terms of SO3 in the cement composition (the amount of gypsum hemihydrate in terms of SO3 / (the amount of gypsum hemihydrate and gypsum hemihydrate The total amount in terms of SO 3 )) is preferably 0.3 to 0.95, more preferably 0.4 to 0.9, and particularly preferably 0.5 to 0.85.
セメント組成物中のＩＩ型無水石膏粉末の割合は、ＳＯ３換算で０．１～３．５質量％、好ましくは０．５～３．２質量％、より好ましくは１．０～２．５質量％である。該割合が０．１質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が３．５質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
ＩＩ型無水石膏粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００～５，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，５００～４，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
なお、本発明では、無水石膏としてＩＩ型無水石膏を用いている。ＩＩ型無水石膏以外の無水石膏として、可溶性無水石膏（ＩＩＩ型無水石膏）があるが、可溶性無水石膏を用いた場合、水和熱を低減する効果は見られない。
The proportion of type II anhydrite powder in the cement composition is 0.1 to 3.5% by mass, preferably 0.5 to 3.2% by mass, more preferably 1.0 to 2.5% in terms of SO3 . % by mass. If the ratio is less than 0.1% by mass, the effect of reducing the heat of hydration is reduced. If the proportion exceeds 3.5% by mass, the strength development of the cement composition is reduced.
The Blaine specific surface area of type II anhydrite powder is preferably 3,000 to 6,000 cm 2 /g, more preferably 3,300 to 5,000 cm 2 /g, particularly preferably 3,500 to 4,500 cm 2 /g. is g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 6,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
In the present invention, type II anhydrite is used as anhydrite. Anhydrous gypsum other than type II anhydrite includes soluble anhydrite (type III anhydrite), but when soluble anhydrite is used, the effect of reducing the heat of hydration is not observed.
セメント組成物中の石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる一種以上の無機粉末の割合は、１．０～１５質量％、好ましくは２．０～１３．０質量％、より好ましくは４．０～１１．０質量％、特に好ましくは５．０～１０．０質量％である。該割合が１．０質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が１５．０質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
石灰石粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～１０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００～８，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，５００～７，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，８００～６，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
一方、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュのブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００～５，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００～４，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
セメント組成物中の、全ＳＯ３の割合は、水和熱を低減する観点からは、好ましくは３．０質量％以上、より好ましくは３．１質量％以上、さらに好ましくは３．３質量％以上、特に好ましくは３．４質量％以上である。また、上記割合は、強度発現性の向上の観点からは、好ましくは５．５質量％以下、より好ましくは５．２質量％以下、さらに好ましくは４．５質量％以下、特に好ましくは４．０質量％以下である。
The proportion of one or more inorganic powders selected from limestone powder, ground granulated blast furnace slag, and fly ash in the cement composition is 1.0 to 15% by mass, preferably 2.0 to 13.0% by mass, More preferably 4.0 to 11.0% by mass, particularly preferably 5.0 to 10.0% by mass. If the ratio is less than 1.0% by mass, the effect of reducing the heat of hydration is reduced. If the proportion exceeds 15.0% by mass, the strength development of the cement composition is reduced.
The Blaine specific surface area of the limestone powder is preferably 3,000 to 10,000 cm 2 /g, more preferably 3,300 to 8,000 cm 2 /g, still more preferably 3,500 to 7,000 cm 2 /g, especially It is preferably 3,800 to 6,000 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 10,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
On the other hand, the Blaine specific surface area of ground granulated blast furnace slag and fly ash is preferably 3,000 to 6,000 cm 2 /g, more preferably 3,100 to 5,000 cm 2 /g, particularly preferably 3,200 to 4,000 cm 2 /g. , 500 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 6,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
The proportion of total SO3 in the cement composition is preferably 3.0% by mass or more, more preferably 3.1% by mass or more, and still more preferably 3.3% by mass, from the viewpoint of reducing heat of hydration. More preferably, it is 3.4% by mass or more. From the viewpoint of improving strength development, the above ratio is preferably 5.5% by mass or less, more preferably 5.2% by mass or less, even more preferably 4.5% by mass or less, and particularly preferably 4.5% by mass or less. It is 0% by mass or less.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方は、下記（ａ）及び（ｂ）の少なくともいずれか一方の条件を満たすものであることが好ましい。
（ａ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上である）こと
（ｂ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／Ｊ以上である）こと
なお、上記条件を満たさない普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの水和熱が、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満足するもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であることから、本発明を適用する必要性が乏しくなる。
The pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate contained in the cement composition satisfy at least one of the following conditions (a) and (b): is preferred.
(a) Ordinary Portland cement (the mixing ratio of the raw materials is the cement composition , and the same mixing ratio of at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate), the ordinary Portland cement "JIS R 5203: 2015 (cement hydration Heat measurement method)”, the heat of hydration at 7 days of age measured in accordance with “350 J / g (preferably 353 J / g or more, more preferably 355 J / g or more) (b) Cement composition Using the raw material consisting of pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, ordinary Portland cement (the mixing ratio of raw materials is the ratio of ordinary Portland cement clinker in the cement composition When the pulverized material and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate are mixed at the same mixing ratio), the ordinary Portland cement "JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" The heat of hydration on the 28th day of the material measured in accordance with the standard should exceed 400 J/g (preferably 405 J/g or more, more preferably 410 J/J or more). The heat of hydration of the ordinary Portland cement satisfies the numerical value of the heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (the heat of hydration at 7 days of age is 350 J / g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is is 400 J/g or less), there is little need to apply the present invention.
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・ＳｉＯ2（エーライト；以下、「Ｃ3Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは５０．０～６５．０質量％、より好ましくは５２．０～６３．０質量％である。Ｃ３Ｓの含有率が５０．０質量％以上であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。Ｃ３Ｓの含有率が６５．０質量％を超えるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2（ビーライト；以下、「Ｃ2Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは９．０～２３．０質量％、より好ましくは１０．０～２０．０質量％である。Ｃ２Ｓの含有率が９．０質量％未満であるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。Ｃ２Ｓの含有率が２３．０質量％以下であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。
The content of 3CaO·SiO 2 (alite; hereinafter also referred to as “C 3 S”) in the ordinary Portland cement clinker used in the present invention is preferably 50.0 to 65.0% by mass, more preferably 52.0 to 63.0% by mass. When the C 3 S content is 50.0% by mass or more, the cement composition exhibits improved strength in a short-term material age. Portland cement clinker with a C 3 S content of more than 65.0% by mass generally corresponds to high-early-strength Portland cement clinker, and high-early-strength Portland cement is hydrated according to the above-mentioned notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. There is no need to meet the heat figures.
The content of 2CaO·SiO 2 (belite; hereinafter also referred to as “C 2 S”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 9.0 to 23.0% by mass, more preferably 10.0 to 20% by mass. .0% by mass. Portland cement clinker with a C 2 S content of less than 9.0% by mass generally corresponds to high-early-strength Portland cement clinker. It is not necessary to satisfy the numerical value of Japanese heat. If the C 2 S content is 23.0% by mass or less, the cement composition will have improved strength development in the short-term material age.
普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3（アルミネート相；以下、「Ｃ3Ａ」ともいう。）の含有率は、好ましくは７．５～１０．５質量％、より好ましくは８．０～１０．２質量％である。Ｃ３Ａの含有率が７．５質量％以上であれば、クリンカ原料としての廃棄物の使用量を多くすることができ、原料にかかるコストを低くすることができる。Ｃ３Ａの含有率が１０．５質量％以下であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3（フェライト相；以下、「Ｃ4ＡＦ」ともいう。）の含有率は、好ましくは７．５～１０．５質量％、より好ましくは８．０～１０．０質量％である。Ｃ４ＡＦの含有率が７．５質量％以上であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。Ｃ４ＡＦの含有率が１０．５質量％以下であれば、クリンカ原料としての廃棄物の使用量を多くすることができ、原料にかかるコストを低くすることができる。
The content of 3CaO.Al 2 O 3 (aluminate phase; hereinafter also referred to as “C 3 A”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 7.5 to 10.5% by mass, more preferably 8.5% by mass. 0 to 10.2% by mass. If the C 3 A content is 7.5% by mass or more, the amount of waste used as a clinker raw material can be increased, and the cost of the raw material can be reduced. If the C 3 A content is 10.5% by mass or less, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced.
The content of 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 (ferrite phase; hereinafter also referred to as “C 4 AF”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 7.5 to 10.5% by mass, more It is preferably 8.0 to 10.0% by mass. When the C 4 AF content is 7.5% by mass or more, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced. If the C 4 AF content is 10.5% by mass or less, the amount of waste used as a clinker raw material can be increased, and the cost of the raw material can be reduced.
なお、本明細書において、ポルトランドセメントセメントクリンカ中、Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ、Ｃ3Ａ、及びＣ4ＡＦの各含有率は、ポルトランドセメントクリンカ全量（１００質量％）中の割合として、セメントクリンカ原料やセメントクリンカ（焼成物）の化学成分に基づき、下記のボーグの計算式を用いて算出することができる。
Ｃ3Ｓ（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ2Ｓ（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
Ｃ3Ａ（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ4ＡＦ（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
In this specification, the content of C 3 S, C 2 S, C 3 A, and C 4 AF in Portland cement clinker is expressed as a percentage of the total amount of Portland cement clinker (100% by mass). It can be calculated using the following Borg calculation formula based on the chemical components of the clinker raw material and cement clinker (calcined product).
C 3 S (% by mass)=(4.07×CaO (% by mass))−(7.60×SiO 2 (% by mass))−(6.72×Al 2 O 3 (% by mass))−(1 .43×Fe 2 O 3 (mass %))
C 2 S (% by mass)=(2.87×SiO 2 (% by mass))−(0.754×C 3 S (% by mass))
C 3 A (% by mass)=(2.65×Al 2 O 3 (% by mass))−(1.69×Fe 2 O 3 (% by mass))
C4AF (% by mass) = 3.04 x Fe2O3 (% by mass)
本発明のセメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～３，７００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００～３，６００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，１５０～３，５５０ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００～３，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が３，７００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。 The Blaine specific surface area of the cement composition of the present invention is preferably 3,000 to 3,700 cm 2 /g, more preferably 3,100 to 3,600 cm 2 /g, still more preferably 3,150 to 3,550 cm 2 . /g, particularly preferably 3,200 to 3,500 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 3,700 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱は、好ましくは３５０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３４５Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３４０Ｊ／ｇ以下である。
また、本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢２８日における水和熱は、好ましくは４００Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３９８Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３９５Ｊ／ｇ以下である。
The heat of hydration of the cement composition of the present invention at a material age of 7 days, measured according to "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)", is preferably 350 J/g or less, more preferably 345 J/g or less, particularly preferably 340 J/g or less.
In addition, the heat of hydration at the age of 28 days, measured according to "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" of the cement composition of the present invention, is preferably 400 J / g or less, more It is preferably 398 J/g or less, particularly preferably 395 J/g or less.
上述した原料を適宜混合することによって、本発明のセメント組成物を製造することができる。
また、原料として、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトランドセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％である普通ポルトランドセメントを使用し、該普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、無機粉末を混合して本発明のセメント組成物を製造してもよい。
上記普通ポルトランドセメントは、本発明の効果をより大きく発揮する観点から、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上）、及び、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／Ｊ以上）、の少なくともいずれか一方を満たすものであることが好ましい。
このような普通ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たさないもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であるが、本発明のセメント組成物は、このような普通ポルトランドセメントを使用しているにもかかわらず、水和熱を小さくすることができる。
The cement composition of the present invention can be produced by appropriately mixing the raw materials described above.
Further, as raw materials, ordinary Portland cement clinker pulverized material and ordinary Portland cement containing at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, wherein the ratio of SO 3 in the ordinary Portland cement is 1.5 to 2. The cement composition of the present invention may be produced by using ordinary Portland cement of .7% by mass and mixing the ordinary Portland cement, type II anhydrite powder, and inorganic powder.
From the viewpoint of exhibiting the effects of the present invention more greatly, the above ordinary Portland cement has a material age of 7 days measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" for ordinary Portland cement. Heat of hydration exceeds 350 J/g (preferably 353 J/g or more, more preferably 355 J/g or more), and measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" It preferably satisfies at least one of the heat of hydration exceeding 400 J/g (preferably 405 J/g or more, more preferably 410 J/J or more) at 28 days of age.
Such ordinary Portland cement does not satisfy the numerical value of the heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (the heat of hydration at 7 days of age is 350 J / g or less, and the water at 28 days of age is The heat of hydration is 400 J/g or less), but the cement composition of the present invention can reduce the heat of hydration in spite of using such ordinary Portland cement.
また、各原料の粉砕と混合を同時に行ってセメント組成物を製造してもよい。このようなセメント組成物の製造方法の例としては、下記（ｉ）～（ｉｉｉ）の方法等が挙げられる。
（ｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、石灰石、高炉スラグ、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上を同時に粉砕した後、得られた粉砕物にＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を同時粉砕した後、得られた粉砕物に、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末（以下、単に「無機粉末」ともいう。）とＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、無機粉末と、ＩＩ型無水石膏粉末を同時に混合しながら粉砕する方法
なお、上記（ｉ）～（ｉｉｉ）における粉砕手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ボールミル等が挙げられる。
Alternatively, the cement composition may be produced by pulverizing and mixing the raw materials at the same time. Examples of methods for producing such a cement composition include the following methods (i) to (iii).
(i) pulverized material obtained by simultaneously pulverizing ordinary Portland cement clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, and one or more selected from limestone, blast furnace slag, and fly ash; (ii) A method of adding type II anhydrous gypsum powder to and mixing (ii) co-grinding ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, and then adding limestone powder, A method of adding and mixing at least one inorganic powder selected from ground granulated blast furnace slag and fly ash (hereinafter also simply referred to as “inorganic powder”) and type II anhydrous gypsum powder (iii) Ordinary Portland cement A method of simultaneously mixing and pulverizing clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, inorganic powder, and type II anhydrous gypsum powder. It is not particularly limited, and examples thereof include a ball mill and the like.
以下、本発明を実施例に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。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメントＡ～Ｃ：普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、半水石膏と二水石膏の混合物、太平洋セメント社製、詳細は表１参照
（２）二水石膏：排脱二水石膏
（３）ＩＩ型無水石膏粉末：ブレーン比表面積４，２２０ｃｍ２／ｇ
（４）石灰石粉末：ブレーン比表面積４，１９０ｃｍ２／ｇ
（５）高炉スラグ微粉末：ブレーン比表面積４，２１０ｃｍ２／ｇ
（６）フライアッシュ：ブレーン比表面積３，６９０ｃｍ２／ｇ
（７）細骨材：「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に規定される標準砂
（８）水：水道水
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Ordinary Portland cement A to C: mixture of pulverized ordinary Portland cement clinker, gypsum hemihydrate and gypsum dihydrate, manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., see Table 1 for details (2) Gypsum dihydrate: dehydrated gypsum (3) Type II anhydrite powder: Blaine specific surface area 4,220 cm 2 /g
(4) Limestone powder: Blaine specific surface area 4,190 cm 2 /g
(5) Granulated blast furnace slag: Blaine specific surface area 4,210 cm 2 /g
(6) Fly ash: Blaine specific surface area of 3,690 cm 2 /g
(7) Fine aggregate: Standard sand specified in "JIS R 5201: 2015 (physical test method for cement)" (8) Water: tap water
実施例、比較例における水和熱及びモルタルの圧縮強さの測定方法を以下に示す。
［水和熱］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して、材齢7日、及び、材齢２８日の水和熱を測定した。
［モルタルの圧縮強さ（表２～５中、「圧縮強さ」と示す。）］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日、２８日におけるモルタル圧縮強さを測定した。
Methods for measuring heat of hydration and compressive strength of mortar in Examples and Comparative Examples are shown below.
[Hydration heat]
Based on "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)", the heat of hydration was measured at 7 days of age and 28 days of age.
[Compressive strength of mortar (shown as “compressive strength” in Tables 2 to 5)]
Based on "JIS R 5201:2015 (physical test method for cement)", the mortar compressive strength was measured at 7 days and 28 days of material age.
［実施例１～１１、１３～１４］
表２に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表２に示す数値となる量とした。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表２に示す。なお、実施例１～１１、１３～１４におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４８０～３，５８０ｃｍ２／ｇである。
[Examples 1 to 11, 13 to 14 ]
The above materials (ordinary Portland cement A, inorganic powder, type II anhydrite powder) shown in Table 2 were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each material to the mixer at the same time.
The amounts of the inorganic powder and type II anhydrite powder to be blended were such that the content of the inorganic powder or type II anhydrite powder in the cement composition would be the value shown in Table 2.
The SO 3 content of the resulting cement composition, the compressive strength of the mortar, and the heat of hydration at 7 days and 28 days of material age were measured.
Table 2 shows the results. The Blaine specific surface area of the cement compositions in Examples 1 to 11 and 13 to 14 is 3,480 to 3,580 cm 2 /g.
［比較例１～１５］
表３に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表３に示す数値となる量とした。なお、比較例１～１５におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４６０～３，５９０ｃｍ２／ｇである。また、表３～５中、ＩＩ型無水石膏粉末の欄が「－」となっているものは、ＩＩ型無水石膏粉末を添加しなかったことを示す。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率等を測定した。
［参考例１］
普通ポルトランドセメントＡのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表３に示す。
[Comparative Examples 1 to 15 ]
The above materials (ordinary portland cement A, inorganic powder, type II anhydrite powder) shown in Table 3 were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each material to the mixer at the same time.
The amounts of the inorganic powder and the type II anhydrite powder to be blended were such that the content of the inorganic powder or the type II anhydrite powder in the cement composition became the values shown in Table 3. The Blaine specific surface areas of the cement compositions in Comparative Examples 1 to 15 are 3,460 to 3,590 cm 2 /g. In addition, in Tables 3 to 5, "-" in the column of type II anhydrite powder indicates that type II anhydrite powder was not added.
The SO 3 content of the resulting cement composition was measured.
[Reference example 1]
Compressive strength of mortar of ordinary Portland cement A and heat of hydration at 7 days and 28 days of material age were measured.
Table 3 shows the results.
表２～３から、普通ポルトランドセメントＡ（参考例１）の材齢７日における水和熱は３５５Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４１０Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１～１１、１３～１４のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＡを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３５０Ｊ／ｇ以下であり、材齢２８日における水和熱は３９８Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例２、４、６、８、１１、１３、１５）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱の少なくともいずれか一方が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、無機粉末の配合割合が０．５質量％である比較例１のセメント組成物の材齢２８日における水和熱は４０３Ｊ／ｇであることがわかる。
From Tables 2 and 3, it can be seen that the heat of hydration of Ordinary Portland Cement A (Reference Example 1) is 355 J/g at an age of 7 days and 410 J/g at an age of 28 days.
The cement compositions of Examples 1 to 11 and 13 to 14 use ordinary Portland cement A, but the heat of hydration of the cement composition at the age of 7 days is 350 J/g or less, and the heat of hydration of the cement composition is 350 J/g or less at the age of 28 days. The heat of hydration at is 398 J/g or less, indicating that the heat of hydration is reduced.
In addition, in the cement composition containing no type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 2, 4, 6, 8, 11, 13, and 15), the heat of hydration at the age of 7 days of the cement composition and the age At least one of the heats of hydration on the 28th does not satisfy the numerical value of the heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (7 days of age: 350 J / g or less, 28 days of age: 400 J / g or less) I understand.
Moreover, it can be seen that the heat of hydration of the cement composition of Comparative Example 1, in which the mixing ratio of the inorganic powder is 0.5% by mass, is 403 J/g at the age of 28 days.
また、比較例３、５、７、９、１２、１４のセメント組成物のモルタルの圧縮強さから、ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合が多くなる（例えば、５．１質量％以上）と、セメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
例えば、実施例２のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：２．９質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：４５．２Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：６１．２Ｎ／ｍｍ２）と比較して、比較例３のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：５．１質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：３９．３Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５７．８Ｎ／ｍｍ２）は小さいことがわかる。
さらに、比較例１０から、無機粉末の配合割合が多くなる（１７質量％）とセメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
Further, from the compressive strength of the mortar of the cement compositions of Comparative Examples 3, 5, 7, 9, 12, and 14, when the blending ratio of type II anhydrite powder is increased (for example, 5.1% by mass or more), It can be seen that the compressive strength of the cement composition mortar becomes smaller.
For example, the mortar compressive strength of the cement composition of Example 2 (mixture ratio of type II anhydrite powder: 2.9% by mass) (7 days old: 45.2 N/mm 2 , 28 days old: 61.5 N/mm 2 ). 2 N/mm 2 ), the mortar compressive strength of the cement composition of Comparative Example 3 (mixing ratio of type II anhydrite powder: 5.1% by mass) (age 7 days: 39.3 N/mm 2 , 28 days old: 57.8 N/mm 2 ) is small.
Furthermore, from Comparative Example 10, it can be seen that the compressive strength of the mortar of the cement composition decreases as the blending ratio of the inorganic powder increases (17% by mass).
［実施例１５～１７］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、実施例１と同様にしてセメント組成物を得た。
［比較例１７～１８］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、比較例１と同様にしてセメント組成物を得た。なお、実施例１５～１７、比較例１７～１８におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４２０～３，４９０ｃｍ２／ｇである。
得られた各セメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
［参考例２］
普通ポルトランドセメントＢのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表４に示す。
[Examples 15-17]
A cement composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydrite powder) in the types and blending ratios shown in Table 4.
[Comparative Examples 17-18]
A cement composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydride gypsum powder) in the types and blending ratios shown in Table 4. The Blaine specific surface area of the cement compositions in Examples 15-17 and Comparative Examples 17-18 is 3,420-3,490 cm 2 /g.
The content of SO3 , the compressive strength of mortar, and the heat of hydration at 7 days and 28 days of age of each cement composition were measured.
[Reference example 2]
Compressive strength of ordinary Portland cement B mortar and heat of hydration at 7 days and 28 days of age were measured.
Table 4 shows the results.
表４から、普通ポルトランドセメントＢ（参考例２）の材齢７日における水和熱は３５４Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４１１Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１５～１７のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＢを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３４９Ｊ／ｇ以下、材齢２８日における水和熱は３９７Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例１７～１９）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
From Table 4, it can be seen that the heat of hydration of Ordinary Portland Cement B (Reference Example 2) is 354 J/g at the age of 7 days, and 411 J/g at the age of 28 days.
The cement compositions of Examples 15 to 17 use ordinary Portland cement B, but the heat of hydration of the cement composition at 7 days of age is 349 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is 397 J. /g or less, indicating that the heat of hydration is reduced.
In addition, in the cement composition containing no type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 17 to 19), the heat of hydration at the age of 7 days and the heat of hydration at the age of 28 days of the cement composition were It can be seen that the value of heat of hydration (7 days old: 350 J/g or less, 28 days old: 400 J/g or less) in the notice of the Ministry is not satisfied.
［実施例１８～２３］
表５に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＣ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、実施例１と同様にしてセメント組成物を得た。
［比較例２０～２５］
表５に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＣ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、比較例１と同様にしてセメント組成物を得た。なお、実施例１８～２３、比較例２０～２５のセメント組成物におけるブレーン比表面積は３，２６０～３，３７０ｃｍ２／ｇである。
得られた各セメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
［参考例３］
普通ポルトランドセメントＣのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表４に示す。
[Examples 18 to 23]
A cement composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement C, inorganic powder, type II anhydrite powder) in the types and blending ratios shown in Table 5.
[Comparative Examples 20-25]
A cement composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement C, inorganic powder, type II anhydrite powder) in the types and blending ratios shown in Table 5. The Blaine specific surface areas of the cement compositions of Examples 18-23 and Comparative Examples 20-25 are 3,260-3,370 cm 2 /g.
The content of SO3 , the compressive strength of mortar, and the heat of hydration at 7 days and 28 days of age of each cement composition were measured.
[Reference example 3]
Compressive strength of ordinary Portland cement C mortar and heat of hydration at 7 days and 28 days of age were measured.
Table 4 shows the results.
表５から、普通ポルトランドセメントＣ（参考例３）の材齢７日における水和熱は３４５Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４０３Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１８～２３のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＣを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３３７Ｊ／ｇ以下、材齢２８日における水和熱は３９４Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例２０、２２、２４）では、該セメント組成物の材齢２８日における水和熱が、国土交通省の通達における水和熱の数値（４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、比較例２１、２３、２５のセメント組成物のモルタルの圧縮強さから、ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合が多くなる（例えば、４．９質量％以上）とセメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
例えば、実施例１８のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：１．６質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：４４．６Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５７．１Ｎ／ｍｍ２）と比較して、比較例２１のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：５．２質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：３７．９Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５３．４Ｎ／ｍｍ２）は小さいことがわかる。
From Table 5, it can be seen that the heat of hydration of Ordinary Portland Cement C (Reference Example 3) is 345 J/g at the age of 7 days, and 403 J/g at the age of 28 days.
The cement compositions of Examples 18 to 23 use ordinary Portland cement C, and the heat of hydration of the cement composition at 7 days of age is 337 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is 394 J. /g or less, indicating that the heat of hydration is reduced.
In addition, in the cement compositions containing no type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 20, 22, 24), the heat of hydration at 28 days of age of the cement composition was (400 J/g or less) is not satisfied.
Further, from the compressive strength of the mortars of the cement compositions of Comparative Examples 21, 23, and 25, when the blending ratio of the type II anhydrite powder was increased (for example, 4.9% by mass or more), the compression of the mortars of the cement compositions It can be seen that the strength becomes smaller.
For example, the mortar compressive strength of the cement composition of Example 18 (mixture ratio of type II anhydrite powder: 1.6% by mass) (7 days old: 44.6 N/mm 2 , 28 days old: 57.0 N/mm 2 ). 1 N/mm 2 ), the mortar compressive strength of the cement composition of Comparative Example 21 (blending ratio of type II anhydrite powder: 5.2% by mass) (age 7 days: 37.9 N/mm 2 , 28 days old: 53.4 N/mm 2 ) is small.
Claims (2)
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、
上記セメント組成物中、上記ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で２．９～３．５質量％、及び、上記石灰石粉末の割合が１．０～１５．０質量％であり、
上記セメント組成物に含まれる、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方が、以下の条件を満たすものであり、
上記セメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日で４００Ｊ／ｇ以下であることを特徴とするセメント組成物。
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメント（ただし、該普通ポルトランドセメントにおける、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方との配合割合は、上記セメント組成物におけるものと同じである。）の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと A cement composition comprising pulverized ordinary Portland cement clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, type II anhydrous gypsum powder, and limestone powder,
The ratio of SO 3 in 100% by mass of the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of the gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate is 1.5 to 2.7% by mass,
In the cement composition, the ratio of the type II anhydrite powder is 2.9 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the ratio of the limestone powder is 1.0 to 15.0% by mass,
At least one of the pulverized ordinary Portland cement clinker and the gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate contained in the cement composition satisfies the following conditions:
The heat of hydration of the cement composition measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" is 350 J / g or less at 7 days of age, and 28 days of age. of 400 J/g or less .
When ordinary Portland cement is prepared from the pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of the gypsum dihydrate and the gypsum hemihydrate, the ordinary Portland cement (however, the ordinary Portland cement in the ordinary Portland cement The mixing ratio of the pulverized clinker and at least one of the gypsum dihydrate and the gypsum hemihydrate is the same as that in the cement composition. The heat of hydration measured according to "Measurement method)" exceeds 350 J / g at the age of 7 days, and exceeds 400 J / g at the age of 28 days.
上記セメント組成物中、上記ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で２．９～３．５質量％、及び、上記石灰石粉末の割合が１．０～１５．０質量％であり、
上記セメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日で４００Ｊ／ｇ以下であり、
上記普通ポルトランドセメントは、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすものであることを特徴とするセメント組成物の製造方法。 Ordinary Portland cement containing pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, wherein the ratio of SO 3 in said ordinary Portland cement is 1.5 to 2.7% by mass. A method for producing a cement composition by mixing certain ordinary Portland cement, type II anhydrite powder, and limestone powder, comprising:
In the cement composition, the ratio of the type II anhydrite powder is 2.9 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the ratio of the limestone powder is 1.0 to 15.0% by mass,
The heat of hydration of the cement composition measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" is 350 J / g or less at 7 days of age, and 28 days of age. is 400 J / g or less,
The above ordinary Portland cement has a heat of hydration measured in accordance with "JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" exceeding 350 J / g at an age of 7 days, and an age of 28 days. and exceeding 400 J/g.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018012419A JP7231980B2 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Cement composition and its manufacturing method |
| JP2023023204A JP7372491B2 (en) | 2018-01-29 | 2023-02-17 | Cement composition and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018012419A JP7231980B2 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Cement composition and its manufacturing method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023023204A Division JP7372491B2 (en) | 2018-01-29 | 2023-02-17 | Cement composition and its manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019131416A JP2019131416A (en) | 2019-08-08 |
| JP7231980B2 true JP7231980B2 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=67547150
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018012419A Active JP7231980B2 (en) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | Cement composition and its manufacturing method |
| JP2023023204A Active JP7372491B2 (en) | 2018-01-29 | 2023-02-17 | Cement composition and its manufacturing method |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023023204A Active JP7372491B2 (en) | 2018-01-29 | 2023-02-17 | Cement composition and its manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7231980B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7344131B2 (en) * | 2020-01-14 | 2023-09-13 | 株式会社トクヤマ | cement composition |
| JP7294204B2 (en) * | 2020-03-24 | 2023-06-20 | 住友大阪セメント株式会社 | Cement composition and method for producing cement composition |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002155A (en) | 2002-03-22 | 2004-01-08 | Taiheiyo Cement Corp | Cement admixture |
| JP2004224698A (en) | 2004-05-13 | 2004-08-12 | Ube Ind Ltd | Cement composition, and method of producing hardened body obtained by using the same |
| JP2009007189A (en) | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Cement admixture and cement composition |
| JP2009040645A (en) | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Ube Ind Ltd | Low hydration heat cement composition and its manufacturing process |
| JP2009161412A (en) | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Taiheiyo Cement Corp | Cement composition |
| JP2011225394A (en) | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Taiheiyo Cement Corp | Hydraulic composition |
| JP2011230933A (en) | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Taiheiyo Cement Corp | Hydraulic composition |
| WO2014030610A1 (en) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 大成建設株式会社 | Cement-based matrix and fiber-reinforced cement-based mixture |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01226759A (en) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | Low-shrinkage cement for pavement |
| JPH03197338A (en) * | 1989-12-27 | 1991-08-28 | Mitsubishi Materials Corp | Method for carrying out quality control of cement clinker |
| JPH11147746A (en) * | 1997-11-12 | 1999-06-02 | Taiheiyo Cement Corp | Cement composition having reduced slump loss |
-
2018
- 2018-01-29 JP JP2018012419A patent/JP7231980B2/en active Active
-
2023
- 2023-02-17 JP JP2023023204A patent/JP7372491B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002155A (en) | 2002-03-22 | 2004-01-08 | Taiheiyo Cement Corp | Cement admixture |
| JP2004224698A (en) | 2004-05-13 | 2004-08-12 | Ube Ind Ltd | Cement composition, and method of producing hardened body obtained by using the same |
| JP2009007189A (en) | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Cement admixture and cement composition |
| JP2009040645A (en) | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Ube Ind Ltd | Low hydration heat cement composition and its manufacturing process |
| JP2009161412A (en) | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Taiheiyo Cement Corp | Cement composition |
| JP2011225394A (en) | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Taiheiyo Cement Corp | Hydraulic composition |
| JP2011230933A (en) | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Taiheiyo Cement Corp | Hydraulic composition |
| WO2014030610A1 (en) | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 大成建設株式会社 | Cement-based matrix and fiber-reinforced cement-based mixture |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 依田侑也ら，混合セメントの水和発熱量と圧縮強度の関係，セメント・コンクリート論文集，2015年，Vol.69 No.1，P.191-198 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023053399A (en) | 2023-04-12 |
| JP2019131416A (en) | 2019-08-08 |
| JP7372491B2 (en) | 2023-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7341366B2 (en) | Cement composition and its manufacturing method | |
| JP7372491B2 (en) | Cement composition and its manufacturing method | |
| JP6947501B2 (en) | Cement composition | |
| JP7218083B2 (en) | Method for producing cement composition | |
| JP3975087B2 (en) | High performance concrete | |
| JP4494743B2 (en) | Method for producing cement composition | |
| JP7369849B2 (en) | cement composition | |
| JPH06100338A (en) | Highly fluid cement | |
| JP7103869B2 (en) | Cement composition | |
| WO2016151388A1 (en) | Blended cement composition | |
| JP7210209B2 (en) | cement composition | |
| JP2003012352A (en) | Cement additive and cement composition | |
| JP3970616B2 (en) | High performance concrete | |
| JP7042643B2 (en) | Cement composition | |
| JP7051610B2 (en) | Cement composition and its manufacturing method | |
| JP6517384B2 (en) | Cement clinker and cement | |
| JP7120865B2 (en) | cement composition | |
| JP7349797B2 (en) | cement composition | |
| JP6867801B2 (en) | Cement composition | |
| JP7120866B2 (en) | cement composition | |
| JP7219785B2 (en) | Mixed cement composition and manufacturing method thereof | |
| JP7260998B2 (en) | Expansive composition, cement composition and cement-concrete | |
| JP7185509B2 (en) | cement composition | |
| JP2013087036A (en) | Low hydration heat cement clinker and low hydration heat cement composition | |
| JP6084831B2 (en) | Cement composition and concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201016 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210707 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210720 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220414 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220809 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221005 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7231980 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |