CN116249680B - 水泥组合物及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水泥组合物，其包括：通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％的普通硅酸盐水泥熟料；石膏；石灰石；及含有烷醇胺的助剂，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述烷醇胺的含量为10～210mg/kg，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏、所述助剂及所述石灰石的合计量中的所述石灰石的含量为3～10质量％，所述C4AF的晶格体积大于0.4290nm3，勃氏比表面积为2800～3500cm2/g。该水泥组合物具有高强度，并且流动性优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种水泥组合物及其制造方法。
背景技术
为了提高砂浆及混凝土的强度，正在进行各种研究。
例如，在专利文献1中，为了提供发挥同时增大7天强度或28天强度的效果的土木建筑结构物或混凝土二次制品中所使用的砂浆或混凝土用的混和剂或水泥组合物，公开有一种含有三烷醇胺和二乙二醇而成的混和剂，含有水泥和该混和剂而成的水泥组合物。
并且，例如，在专利文献2中，为了提供在制造建筑物、土木结构物或混凝土二次制品时，以能够克服飞灰的低初始强度这一缺点，并在所使用的水泥中积极调配飞灰的方式进行改良的水泥混合材料及水泥组合物，公开有一种飞灰、三烷醇胺及在飞灰100质量份中含有0.05～0.5质量份的二乙二醇而成的水泥混合材料或者含有水泥、二乙二醇及三烷醇胺的水泥混合材料，还公开有含有水泥、飞灰、三烷醇胺及二乙二醇而成的水泥组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-203909号公报
专利文献2：日本特开2000-281404号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，对于专利文献1及专利文献2中所记载的水泥组合物的流动性并没有进行研究。
本发明的目的在于提供一种具有高强度，并且流动性优异的水泥组合物及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明提供以下的＜1＞～＜7＞。
＜1＞一种水泥组合物，其包括：通过鲍格(Bogue)公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％的普通硅酸盐水泥熟料；石膏；石灰石；及含有烷醇胺的助剂，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述烷醇胺的含量为10～210mg/kg，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏、所述助剂及所述石灰石的合计量中的所述石灰石的含量为3～10质量％，所述C4AF的晶格体积大于0.4290nm3，勃氏比表面积为2800～3500cm2/g。
＜2＞根据＜1＞所述的水泥组合物，其中，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述助剂的含量为80～350mg/kg。
＜3＞根据＜1＞或＜2＞中所记载的水泥组合物，其中，所述助剂包含脂肪族多元醇。
＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的水泥组合物，其中，所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述石膏的含量以SO3换算计为0.7～2.8质量％。
＜5＞根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的水泥组合物，其中，所述烷醇胺为选自由二乙醇异丙醇胺、三异丙醇胺、乙醇二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺及N-正丁基二乙醇胺组成的组中的至少1个。
＜6＞根据＜3＞至＜5＞中任一项所述的水泥组合物，其中，所述脂肪族多元醇为选自由丙三醇及二乙二醇组成的组中的至少1个。
＜7＞一种水泥组合物的制造方法，其通过如下方式制造＜1＞至＜6＞中任一项所述的水泥组合物，将通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％且所述C4AF的晶格体积大于0.4290nm3的普通硅酸盐水泥熟料、石膏、石灰石及含有烷醇胺的助剂，以所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述烷醇胺的调配量为10～210mg/kg，且所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏、所述助剂及所述石灰石的合计量中的所述石灰石的调配量为3～10质量％而进行混合。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种具有高强度，并且流动性优异的水泥组合物及其制造方法。
具体实施方式
本说明书中的“AA～BB”的数值范围的标记是指“AA以上且BB以下”。
＜水泥组合物＞
本发明的水泥组合物包括：通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％的普通硅酸盐水泥熟料；石膏；石灰石；及含有烷醇胺的助剂，普通硅酸盐水泥熟料、石膏及助剂的合计量中的烷醇胺的含量为10～210mg/kg，普通硅酸盐水泥熟料、石膏、助剂及石灰石的合计量中的石灰石的含量为3～10质量％，C4AF的晶格体积大于0.4290nm3，勃氏比表面积为2800～3500cm2/g。
水泥组合物通常通过如下获得：利用回转窑对调配过的原料进行烧成，在所得到的熟料中添加石膏、石灰石，并利用精磨机粉碎至成为所期望的勃氏比表面积。
利用精磨机进行水泥的粉碎时，通常采取通过向被粉碎物中添加二乙二醇等分散剂，而防止因粒子彼此的凝聚而产生的粉碎效率降低的对策。通常通过调整原料调配与水泥的粉末度(勃氏比表面积)来实施作为普通硅酸盐水泥的主要物性的强度显现性的控制。水泥组合物的勃氏比表面积在利用精磨机进行的粉碎工序中被调整，成为控制各材龄的强度水平的因素，因此被视为品质管理项目。
若增大勃氏比表面积，则砂浆及混凝土的初始强度尤其增大，另一方面，由于水泥浆料混炼时的流动性下降，从而作业效率下降。若为了维持流动性而增加化学混和剂，则导致成本增加，若增加水量，则硬化体的干燥收缩会增大，助长硬化体产生裂纹而损害耐久性。
并且，在用筒仓储存水泥的情况下，勃氏比表面积越高，空气中的水分、二氧化碳等与水泥粒子的反应性会增大，水泥粒子表面的水合活性会降低，容易引起所谓的风化。风化的水泥会导致注水后的凝结异常、流动性降低、硬化体的强度降低等。
并且，因风化而在水泥粒子表面生成的氢氧化钙通过与二氧化碳的反应而成为碳酸钙，助长水泥粒子彼此的凝聚。因此，在筒仓内会产生块状物，也成为所谓发生结块的原因。
为此，优选在可以得到所期望的强度的范围内尽可能降低水泥组合物的勃氏比表面积。并且，从制造面的观点而言，也优选降低水泥组合物的勃氏比表面积。如上所述，水泥组合物的勃氏比表面积在利用精磨机进行的粉碎工序中被调整，降低勃氏比表面积有助于消减精磨机运行时的电力。
并且，强度显现性的控制除了勃氏比表面积的调整之外，还能够通过原料中的石灰石比例的调整来进行。例如，通过增加原料中的石灰石比例，水泥矿物中的硅酸三钙量增大，尤其水合初始的强度显现性增大。
如此，能够通过相对增加熟料原料中的石灰石量，并增加所生成的水泥矿物中的硅酸三钙量来增进强度，但若硅酸三钙量增加，则水泥原料会成为难烧成性，因此烧成所需的燃料会增大。石灰石的原料单位消耗的增加和成为主燃料的煤炭的增大也有二氧化碳的排放增大的一面。
相对于此，本发明的水泥组合物能够将水泥组合物的勃氏比表面积抑制得较低，抑制熟料原料中的石灰石量，同时增进强度，并且流动性优异。其理由尚不明确，但推测为基于以下的理由。
本发明的水泥组合物中所包含的助剂的烷醇胺在作为主要水泥矿物的硅酸三钙、二钙硅酸盐、铝酸盐、铁酸盐这4种矿物中，尤其溶解铁酸盐相，由此能够增进水泥的强度。具体而言，通过使存在于由各种矿物合成的水泥粒子表面上的铁酸盐相溶解，水泥粒子的表面积增大，通过内部的水泥矿物与水接触而促进水合。并且，通过铁酸盐的溶解而生成的氢氧化铁覆盖熟料粒子表面，阻碍从硅酸三钙等熟料矿物溶出的Ca离子等的扩散从而阻碍水合，但根据烷醇胺具有溶解该氢氧化铁的Fe离子的效果，因此认为也发挥促进硅酸三钙的水合的效果。
以下，对本发明的水泥组合物进行详细说明。
〔勃氏比表面积〕
本发明的水泥组合物的勃氏比表面积为2800～3500cm2/g。
若勃氏比表面积小于2800cm2/g，则获得基于烷醇胺的水合促进效果，但砂浆强度会降低。若勃氏比表面积超过3500cm2/g，则流动性降低，并且，基于烷醇胺的C4AF的溶解有限，无法获得强度增进效果。
从进一步增进强度的观点而言，水泥组合物的勃氏比表面积优选为3000～3400cm2/g，更优选为3150～3350cm2/g。
水泥组合物的勃氏比表面积按照JIS R 5201：2015“水泥的物理试验方法”测定即可。
〔熟料〕
本发明的水泥组合物中所使用的熟料是通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％的普通硅酸盐水泥熟料。
熟料中的C3S(3CaO·SiO2)与C2S(2CaO·SiO2)的合计量几乎以88质量％恒定，当C3S为51～62质量％时，C2S的含量为16～27质量％。并且，熟料中的C3A(3CaO·Al2O3)与C4AF(4CaO·Al2O3·FeO3)的合计量几乎以18.5质量％恒定，当C4AF为7～10质量％时，C3A的含量为8.5～12.5质量％。
(C3S、C2S)
若熟料中的C3S的含量小于51质量％，则砂浆强度不优异，即使能够增加砂浆强度，流动性也不优异。并且，由于以下理由，也不期待基于添加烷醇胺的强度增进效果。
若熟料中的C3S的含量小于51质量％，则被粉碎性差的C2S的含量相对变多。其结果，使水泥组合物达到一定的勃氏比表面积所需的粉碎时间变长，主要因被粉碎性良好的除C2S以外的矿物(C3S、C3A及C4AF)被过度粉碎，从而勃氏比表面积增大。并且，关于基于添加烷醇胺的强度增进机理，通过选择性地溶解熟料中的C4AF，靠近C4AF的C4AF与水的接触机会增大，促进了水合，从而强度增进，但是若熟料被过度粉碎，则原本各矿物复合存在的熟料粒子容易作为单独的矿物而存在，因此C4AF的溶解不会促进C4AF的水合。因此，无法获得基于添加烷醇胺的强度增进效果。
若熟料中的C3S的含量超过62质量％，则在熟料的制造中，水泥原料成为难烧成性，未反应石灰(f.CaO)增加，燃料消耗量增大，因此不优选。
从增进强度和流动性，并抑制燃料消耗量的观点而言，熟料中的C3S的含量优选为53～61质量％，更优选为55～59质量％。
(C4AF、C3A)
若熟料中的C4AF的含量小于7质量％，则C4AF的含量过少，因此即使添加烷醇胺，基于C4AF的溶解促进的C3S的反应促进也有限，无法发挥显著的强度增进效果。并且，在熟料的有效的制造中，由于需要将液相量(C3A+C4AF)设为恒定，因此C4AF的减少是指C3A相对增加，若C3A量增加，则在初始水合时，由于C3A与石膏的反应而大量生成针状晶体的钙矾石，导致流动性恶化。
若熟料中的C4AF的含量超过10质量％，则熟料粒子表面的C4AF通过烷醇胺溶解，暂时促进C3S的水合，但是由于C4AF中的Fe离子的溶解而产生的大量的氢氧化铁凝胶量较厚地覆盖熟料粒子表面，因此水合延迟。
从增进强度和流动性，并抑制燃料消耗量的观点而言，熟料中的C4AF的含量优选为7～9质量％，更优选为8～9质量％。
[C4AF的晶格体积]
C4AF的晶格体积超过0.4290nm3。
若C4AF的晶格体积为0.4290nm3以下，则基于烷醇胺的C4AF的溶解性变低，因此无法获得C3S的水合促进的效果，砂浆强度降低。
C4AF的晶格体积优选为0.4295nm3以上，更优选为0.4300nm3以上。关于C4AF的晶格体积的上限，并没有特别限制，通常为0.4320nm3以下。
C4AF的晶格体积能够根据使用利用了粉末X射线衍射的Rietveld分析方法测定的C4AF的晶格常数，并通过WPF(Whole PatternFitting：全谱拟合)分析法来计算。
〔助剂〕
本发明的水泥组合物包含含有烷醇胺的助剂，普通硅酸盐水泥熟料、石膏及助剂的合计量中的烷醇胺的含量为10～210mg/kg。
所谓助剂，具体而言是指粉碎助剂，烷醇胺还作为强度增进剂发挥作用。助剂可以包含除烷醇胺以外的成分，例如，可以举出脂肪族多元醇。
若本发明的水泥组合物中的烷醇胺的含量小于10mg/kg，则为了通过C4AF的溶解来促进硅酸三钙的水合，浓度过低，因此无法获得强度增进效果。若本发明的水泥组合物中的烷醇胺的含量超过210mg/kg，则初始强度的增进效果显著，但是28天材龄中，由于初始的水合活性活跃而水合组织变粗，无法获得强度增进效果。
(烷醇胺)
作为烷醇胺，能够例示出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、甲基乙醇胺、甲基异丙醇胺、N-正丁基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、N-甲基二异丙醇胺、二乙醇异丙醇胺、二异丙醇乙醇胺、四羟乙基乙二胺、N,N,N’,N’-四(2-羟丙基)乙二胺、三(2-羟丁基)胺等。
烷醇胺可以仅使用1种，也可以使用2种以上。
其中，烷醇胺优选为选自由二乙醇异丙醇胺(DEIPA)、三异丙醇胺(TIPA)、乙醇二异丙醇胺(EDIPA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)及N-正丁基二乙醇胺(BDEA)组成的组中的至少1个，更优选为选自由二乙醇异丙醇胺(DEIPA)、三异丙醇胺(TIPA)及N-甲基二乙醇胺(MDEA)组成的组中的至少1个，进一步优选为二乙醇异丙醇胺(DEIPA)。
(脂肪族多元醇)
助剂优选包含脂肪族多元醇。
脂肪族多元醇优选碳原子数为3～20，更优选为3～10。
脂肪族多元醇优选为羟基数为2～8，更优选为2～4。
脂肪族多元醇优选分子量为70～420，更优选为70～210。
具体而言，脂肪族多元醇可以举出乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇等二醇类；丙三醇等。脂肪族多元醇可以仅使用1种，也可以使用2种以上。
脂肪族多元醇优选为选自由丙三醇及二乙二醇组成的组中的至少1个，更优选包含二乙二醇。
并且，普通硅酸盐水泥熟料、石膏及助剂的合计量中的助剂的含量优选为80～350mg/kg。
以下，所谓“助剂合计”，是指“普通硅酸盐水泥熟料、石膏及助剂的合计量中的助剂的含量”。
通过助剂合计为80mg/kg以上，水泥组合物的被粉碎性优异。即，在添加熟料、石膏及石灰石并用球磨机粉碎的情况下，被粉碎物不易附着在介质上，抑制了粉碎的阻碍。通过助剂合计为350mg/kg以下，喷流性优异。即，抑制了混炼物的空气夹带性，防止了强度降低，粉体的流动性难以大于所需以上，因此在用传送带输送时不易滑落，易于在上坡输送，并且，抑制了在下坡时因自身重量而滑落，从而能够有效地输送水泥组合物。
从进一步提高被粉碎性及喷流性的观点而言，助剂合计更优选为100～350mg/kg，进一步优选为150～300mg/kg。
〔石灰石〕
本发明的水泥组合物包含石灰石。
石灰石在普通硅酸盐水泥熟料、石膏、助剂及石灰石的合计量中的含量为3～10质量％。
以下，所谓“石灰石含量”，是指“普通硅酸盐水泥熟料、石膏、助剂及石灰石的合计量中的石灰石的含量”。
若石灰石含量小于3质量％，则无法获得强度增进效果。
通常，初始水合时所生成的钙矾石在水泥的水合进行时发生转化为单硫酸盐的反应，但是当石灰石与烷醇胺共存时，通过促进向单碳酸酯或半水合物的添加，有助于强度增进。但是，若石灰石含量小于3质量％，则该反应不会显著发生，因此不会影响强度增进。
若石灰石含量超过10质量％，则砂浆强度会因水泥中的单位熟料量减少而降低。
从进一步增进强度的观点而言，石灰石含量优选为3～9质量％，更优选为4～8质量％。
〔石膏〕
本发明的水泥组合物包含石膏。
石膏在普通硅酸盐水泥熟料、石膏及烷醇胺的合计量中的含量以SO3换算计优选为0.7～2.8质量％。
以下，所谓“石膏含量”，是指“普通硅酸盐水泥熟料、石膏及烷醇胺的合计量中的石膏的含量”。
通过使石膏含量在上述范围内，能够适当地保持水泥组合物的凝结时间及注水后的流动性与其经时变化，作为硬化后的性状，能够使强度显现性与干燥收缩适当。
从上述的观点而言，石膏含量以SO3换算计更优选为0.8～2.5质量％，进一步优选为0.9～2.0质量％。
石膏含量能够按照JIS R 5202：2010“硅酸盐水泥的化学分析方法”进行测定。水泥组合物中的石膏换算成SO3的质量的比例能够根据石膏的调配量与石膏中所包含的SO3的比例来求出。
作为石膏，能够适用无水石膏、半水石膏、二水石膏中的任一种。
〔其他成分〕
本发明的水泥组合物中，为了调节流动性、水合速度、强度显现性等，还能够添加飞灰、高炉熔渣或者微硅粉等。
＜水泥组合物的制造方法＞
本发明的水泥组合物的制造方法是通过如下方式制造本发明的水泥组合物的方法，将通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％且C4AF的晶格体积大于0.4290nm3的普通硅酸盐水泥熟料、石膏、石灰石及含有烷醇胺的助剂，以普通硅酸盐水泥熟料、石膏及助剂的合计量中的烷醇胺的调配量为10～210mg/kg，且普通硅酸盐水泥熟料、石膏、助剂及石灰石的合计量中的石灰石的调配量为3～10质量％而进行混合。
烷醇胺的调配量与本发明的水泥组合物中的烷醇胺的含量相同，优选范围也相同。并且，石灰石的调配量与上述的石灰石含量相同，优选范围也相同。
关于向熟料中添加助剂、石膏及石灰石的顺序、时刻等，并没有特别限制。例如，可以向熟料中添加石膏及石灰石混合之后，进而添加助剂并进行混合，也可以向熟料中添加助剂之后添加石膏及石灰石。
作为本发明的水泥组合物的制造方法中的各成分的混合机构，并没有特别限定。例如，可以举出混合机、球磨机、罗氏研磨机、空气混合筒仓等。混合时间能够设定在通常的水泥组合物的制造中判断为充分进行了混合的范围内。
在本制造方法中，优选以水泥组合物的勃氏比表面积成为2800～3500cm2/g的方式进行粉碎。
在本发明的水泥组合物的制造方法中，除了普通硅酸盐水泥熟料、石膏、石灰石及包含烷醇胺的助剂的添加之外，还能够进一步添加高炉熔渣、二氧化硅质混合材料及飞灰。
在本发明中，能够使用JIS R 5210：2009“硅酸盐水泥”中所规定的高炉熔渣及二氧化硅质混合材料。关于飞灰，除了JIS R 5210：2009“硅酸盐水泥”中所规定的飞灰I种及飞灰II种之外，还能够使用飞灰III种及飞灰IV种。
实施例
以下，举出实施例，对本发明进一步进行详细说明。但是，本发明不限定于以下的实施例。
＜水泥组合物的制造＞
水泥组合物的制造中使用了下述的材料。
1.熟料
使用了A～G的7种普通硅酸盐水泥熟料〔SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制〕。将化学组成及矿物组成示于表1。熟料的化学组成按照JIS R 5204：2019“水泥的荧光X射线分析方法”，使用荧光X射线测定装置(PRIMUS IV、Rigaku Corporation制)，并利用玻璃珠法进行了成分分析。根据所得到的CaO、SiO2、Al2O3及Fe2O3的质量比例，并利用下述的鲍格公式，计算出矿物组成。另外，表1中，HM是指水硬系数、SM是指硅酸系数、IM是指铁系数。
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
表1中的“C4AF晶格体积”根据使用利用了粉末X射线衍射的拟合分析方法进行测定的C4AF的晶格常数，通过WPF分析法来计算。
(测定条件)
·粉末X射线衍射装置：PANalytical公司制、X7Pert PRO
·拟合分析软件：PANalytical公司制、High ScorePlus
·X射线管球：Cu(管电压；45kV、管电流；40mA)
·狭缝：divergence slit-可变(照射宽度-12mm、Antiscatter slit-2°)
·测定范围：10～70°(步长：0.0167°)
·扫描速度：0.1013°/s[表1]
2.助剂
(1)烷醇胺
·DEIPA：二乙醇异丙醇胺〔Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制〕
·TIPA：三异丙醇胺〔Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制〕
·EDIPA：乙醇二异丙醇胺
〔Sigma-Aldrich Japan K.K.制〕
·MDEA：N-甲基二乙醇胺〔Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制〕
·BDEA：N-正丁基二乙醇胺〔Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制〕
(2)脂肪族多元醇
·DEG：二乙二醇〔KANTO KAGAKU.制〕
3.石灰石
KANTO KAGAKU.制、特级碳酸钙、CaCO3：99.5％
4.石膏
使用了半水石膏。具体而言，使用了FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制、一级硫酸钙二水合物、CaSO4：98.0+％、在干燥机内在120℃下保持了12小时的石膏。石膏中的SO3换算量根据JIS R 5202：2015“水泥的化学分析法”进行了测定。
〔实施例1〕
向熟料种类A的熟料92.8质量％(*)中，添加半水石膏2.7质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石4.5质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表2所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了10mg/kg及190mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了实施例1的水泥组合物。
另外，关于(*)所示的量，熟料与助剂的合计为92.8质量％，但是若考虑熟料与助剂的合计中的比例，则可以说助剂的量为微量到几乎不影响熟料的量，熟料量为92.8质量％。在除实施例1以外的实施例及比较例中也是同样的。
关于石膏的调配量，由于石膏的SO3换算量作用于熟料，因此任何实施例、比较例均以半水石膏的SO3换算量/(熟料+助剂+半水石膏合量)成为1.5％的方式调配了半水石膏。
〔实施例2～19、实施例23～26、比较例1～4、比较例7～12〕
作为熟料，使用表2～3所示的种类的熟料，将石灰石调配表2～3所示的量，作为助剂调配表2～3的“助剂”栏中所示的种类及量的助剂〔烷醇胺及根据需要脂肪族多元醇(DEG)〕，以勃氏比表面积值成为表2～3所示的值±50cm2/g的范围的方式用球磨机进行混合粉碎，除此以外，以与实施例1相同的方式，得到了水泥组合物。
另外，在比较例1与比较例2中，未调配烷醇胺。并且，在“DEG”栏的数值为0的比较例2等中，未调配二乙二醇。
〔比较例5〕
向熟料种类A的熟料96.2质量％中，添加半水石膏2.8质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石1.0质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表3所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了50mg/kg及150mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了比较例5的水泥组合物。
〔实施例20〕
向熟料种类A的熟料94.1质量％中，添加半水石膏2.7质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石3.2质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表3所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了50mg/kg及150mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了实施例20的水泥组合物。
〔实施例21〕
向熟料种类A的熟料90.9质量％中，添加半水石膏2.6质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石6.5质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表3所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了50mg/kg及150mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了实施例21的水泥组合物。
〔实施例22〕
向熟料种类A的熟料88.0质量％中，添加半水石膏2.5质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石9.5质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表3所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了50mg/kg及150mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了实施例22的水泥组合物。
〔比较例6〕
向熟料种类A的熟料86.5质量％中，添加半水石膏2.5质量％(以半水石膏SO3换算计1.5质量％)及石灰石11.0质量％，并用混合机进行了混合。接着，如表3所示，作为助剂，相对于熟料、石膏及助剂的合计量，分别调配了50mg/kg及150mg/kg的二乙醇异丙醇胺(DEIPA)及二乙二醇(DEG)。接着，以勃氏比表面积值成为3200±50cm2/g的范围的方式，用球磨机进行混合粉碎，从而得到了比较例6的水泥组合物。
＜水泥组合物的评价＞
1.被粉碎性
在(容积约90L)的球磨机中，投入/>的高铬球10kg作为粉碎介质，作为被粉碎物，添加了实施例及比较例的水泥组合物。将磨机转速设为60次/分钟，测定了勃氏比表面积达到3200cm2/g的粉碎时间。
粉碎时间越短，水泥组合物的被粉碎性越优异。粉碎时间优选小于68分钟。将结果示于表2～3的“粉碎效果”栏中。
2.喷流性
使用Hosokawa Micron Group制的粉末测试仪(TP-X)，测定实施例及比较例的水泥组合物的安息角、崩塌角及分散度，应用于相同装置的喷流性指数表而求出了喷流性指数。
喷流性指数越小，水泥组合物的喷流性越优异。指数优选小于75。将结果示于表2～3的“喷流性指数”栏中。
3.砂浆强度
根据JIS R 5201“水泥的物理试验方法”，对使用实施例及比较例的水泥而得到的砂浆的强度进行了评价。
数值越大，使用水泥组合物而得到的砂浆的强度越高，容许范围超过60N/mm2。将结果示于表2～3的“砂浆强度”栏中。
4.流动性
根据JIS R 5201“水泥的物理试验方法”，对由水泥组合物得到的砂浆的流动性进行了评价。
具体而言，相对于实施例及比较例的水泥组合物，以外比例添加1.0％的高性能减水剂(Kao Corporation制、商品名“MIGHTY150”)，制备砂浆，对所得到的砂浆不实施15次的下落运动的情况下，测定了在拔出锥体后砂浆的扩散停止的时刻的流动值。
流动值越大，由水泥组合物得到的砂浆的流动性越优异。容许范围超过160mm。将结果示于表2～3的“0冲击流动”栏中。
[表2]
[表3]
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Claims (5)
1.一种水泥组合物，其包括：
通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％的普通硅酸盐水泥熟料；
石膏；
石灰石；及
含有烷醇胺的助剂，
所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述烷醇胺的含量为10～210mg/kg，
所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏、所述助剂及所述石灰石的合计量中的所述石灰石的含量为3～10质量％，
所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述助剂的含量为80～350mg/kg，
所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述石膏的含量以SO3换算计为0.7～2.8质量％，
所述C4AF的晶格体积大于0.4290nm3，
勃氏比表面积为2800～3500cm2/g。
2.根据权利要求1所述的水泥组合物，其中，
所述助剂包含脂肪族多元醇。
3.根据权利要求1或2所述的水泥组合物，其中，
所述烷醇胺为选自由二乙醇异丙醇胺、三异丙醇胺、乙醇二异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺及N-正丁基二乙醇胺组成的组中的至少1个。
4.根据权利要求2所述的水泥组合物，其中，
所述脂肪族多元醇为选自由丙三醇及二乙二醇组成的组中的至少1个。
5.一种水泥组合物的制造方法，其通过如下方式制造权利要求1至4中任一项所述的水泥组合物，
将通过鲍格公式计算出的C3S为51～62质量％、C4AF为7～10质量％且所述C4AF的晶格体积大于0.4290nm3的普通硅酸盐水泥熟料、石膏、石灰石及含有烷醇胺的助剂，以所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏及所述助剂的合计量中的所述烷醇胺的调配量为10～210mg/kg，且所述普通硅酸盐水泥熟料、所述石膏、所述助剂及所述石灰石的合计量中的所述石灰石的调配量为3～10质量％而进行混合。
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