CN1926074A - 水硬性组合物 - Google Patents

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Abstract

水硬性组合物，其中含有水硬系数(H.M.)为1.8～2.3、硅氧系数(S.M.)为1.3～2.3、铝铁系数(I.M.)为1.3～2.8的烧成物A的粉碎物以及石膏。该水硬性组合物可减小水合热，并且可以制造流动性和强度表现性均优良的灰浆和混凝土。

Description

水硬性组合物
技术领域
本发明涉及可减小水合热，并且可制造流动性及强度表现性均优良的灰浆和混凝土的水硬性组合物。
背景技术
在我国，伴随着经济增长以及人口向城市的集中，产业废弃物以及一般废弃物迅速增加。以往，将这些废弃物的大半通过焚烧减容至十分之一程度再进行填埋处理，但是，近年由于填埋处理场所的剩余容量紧迫，确定新的废弃物处理方法成为迫切的课题。
为了应对这样的课题，在水泥产业中，将产业废弃物、一般废弃物等作为水泥原料进行再资源化(例如，专利文献1等)。
但是，如果大量将废弃物作为水泥原料使用，则水泥中3CaO·Al2O3量增加，结果存在水泥水合热上升的问题。另外，使用这样的水泥和混合剂制造灰浆和混凝土时，存在灰浆流动性和坍落度减小、流动损失和坍落损失增大的问题。
【专利文献1】日本专利特开昭56-120552号公报
发明的揭示
本发明的目的是提供可减小水合热，并且可制造流动性及强度表现性均优良的灰浆和混凝土的水硬性组合物。
本发明人认真研究，结果发现通过组合使用具有特定的特定水硬系数、硅氧系数以及铝铁系数的烧成物的粉碎物和石膏，可以得到水合热减小、流动性优良的水硬性组合物，藉此，完成了本发明。
即，本发明提供了含有水硬系数(H.M.)为1.8～2.3、硅氧系数(S.M.)为1.3～2.3、铝铁系数(I.M.)为1.3～2.8的烧成物A的粉碎物和石膏的水硬性组合物。
本发明的水硬性组合物可以减小水合热，可以制造流动性和强度表现性均优良的灰浆和混凝土。
另外，由于本发明的水硬性组合物可以将产业废弃物、一般废弃物、建筑产生土等作为原料使用，因此可以促进废弃物的有效利用。
本发明中使用的烧成物A的水硬系数(H.M.)为1.8～2.3，较好为2～2.2。水硬系数如不满1.8，则烧成物中的3CaO·Al2O3(C3A)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)的含量增多，灰浆和混凝土的流动性有下降的倾向，另外烧成物A的烧成也难以进行。水硬系数如超过2.3，虽灰浆和混凝土的早期强度增大，但长期强度的增长变得迟缓。
烧成物A的硅氧系数(S.M.)为1.3～2.3，较好为1.5～2。硅氧系数如不满1.3，则烧成物中的C3A和C4AF的含量增多，灰浆和混凝土的流动性有下降的倾向，另外，烧成物A的烧成也难以进行。硅氧系数如超过2.3，则C3A和C4AF的含量减少，烧成物A的烧成难以进行。
烧成物A的铝铁系数(I.M.)为1.3～2.8，较好为1.5～2.6。铝铁系数如不满1.3，则烧成物A的粉碎性下降，如超过2.8，则烧成物中C3A的含量增多，灰浆和混凝土的流动性下降。
另外，水硬系数(H.M.；hydraulic modulus)、硅氧系数(S.M.；silica modulus)以及铝铁系数(I.M.；iron modulus)如下式所示。
较好的是烧成物A中含有1质量％以下的氟，这样可以进一步减小水硬性组合物的水合热，同时可使灰浆和混凝土的流动性进一步提高。氟的含量如超过1质量％，则由于凝结大幅延迟，因而不适合。从凝结时间的观点来看，氟的含量较好在0.5质量％以下，特好在0.05～0.4质量％。
烧成物A可使用一般的波特兰水泥渣块原料，即石灰石、生石灰、消石灰等CaO原料；硅石、粘土等SiO2原料；粘土等Al2O3原料；铁渣、铁饼等Fe2O3原料来制造。另外，本发明中，作为烧成物A的原料，可使用选自产业废弃物、一般废弃物及建筑产生土的1种或1种以上。作为产业废弃物，可例举如生泥浆、各种污泥(例如废水污泥、净水污泥、建筑污泥、制铁污泥等)、建筑废材、混凝土废材、钻孔废土、各种焚烧灰、铸物砂、石棉、废玻璃、高炉二次灰等。作为一般废弃物，可例举如废水污泥干粉、都市垃圾焚烧灰、贝壳等，作为建筑产生土，可例举如来自建筑现场或工程现场等的土壤或残留土，甚至废土壤等。
另外，作为氟原料，除了荧石(CaF2)之外，还可使用从磷酸工业炉或磷酸肥料制造炉制造的氟硅酸钠或者其烟、含有半导体或电气电子机器工业中所用的氟系清洗剂的排水经处理后所得的残渣等含氟废弃物。
将这些原料混合，并使其具有规定的水硬系数、硅氧系数以及铝铁系数，再通过在较好为1200～1550℃、更好为1350～1450℃的温度下烧成，可以制造烧成物A。
混合各原料的方法没有特别限定，可使用惯用的装置来进行。另外，烧成中使用的装置也没有特别限定，例如可使用回转炉等。用回转炉进行烧成时，可使用替代燃料废弃物，例如废油、废轮胎、废塑料等。
从灰浆和混凝土的强度表现性，特别是提高早期强度表现性，并且确保良好的流动性和凝结特性的方面来看，烧成物A中，游离石灰量较好为0.5～1质量％。
作为本发明中使用的石膏，可例举如2水合石膏、α型或者β型半水合石膏、无水石膏等，可使用1种或将2种以上组合使用。
本发明中，从减少水合热、提高灰浆和混凝土的流动性以及与减水剂的相作用性来考虑，相对于水硬性组合物中全部SO3，2水合石膏及半水合石膏中SO3的比例较好在40质量％以上，特好为50～95质量％，更好为60～90质量％。
从减少水合热、提高灰浆和混凝土的流动性以及凝结时间的观点来看，相对于水硬性组合物中的2水合石膏及半水合石膏的合计量，半水合石膏的比例换算成SO3较好在30质量％以上，特好在50质量％以上，更好在60质量％以上。
2水合石膏、半水合石膏的定量可以通过日本专利特开平6-242035号公报中记载的使用试样容器的热分析(热重量测定等)来进行。另外，水硬性组合物中全部SO3的定量可通过化学分析来进行。
从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性的方面来看，本发明的水硬性组合物中，相对于烧成物A的粉碎物100质量份，石膏换算成SO3较好为1～6质量份，特好为2～4质量份。
本发明的水硬性组合物例如可通过以下的方法制造，
(1)将烧成物A与石膏同时粉碎的制造方法，
(2)将烧成物A粉碎，再向该粉碎物中混合石膏的制造方法等。
(1)的情况时，烧成物A与石膏粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
另外，(2)的情况时，烧成物A粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g，作为石膏使用布莱恩比表面积为2500～5000cm2/g的石膏，特好为3000～4500cm2/g的石膏。
从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性的方面来看，本发明的水硬性组合物较好的布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
本发明的水硬性组合物中可含有选自高炉炉渣粉末、飞灰、石灰石粉末、硅石粉末以及硅灰(silicafume)的1种以上的无机粉末。含有这些无机粉末可以进一步提高流动性和强度表现性。
从水硬性组合物的水合热以及灰浆和混凝土的流动性与强度表现性的方面开考虑，高炉炉渣粉末、飞灰、石灰石粉末、硅石粉末的布莱恩比表面积较好为2500～10000cm2/g，特好为3000～9000cm2/g。另外，从灰浆和混凝土的流动性与强度表现性的方面来考虑，硅灰的BET比表面积为5～25m2/g，特好为5～20m2/g。
从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性、碱骨材反应的抑制效果、耐硫酸盐性等方面来考虑，水硬性组合物中的无机粉末的含量例如为高炉炉渣粉末的情况时，相对于烧成物A的粉碎物100质量份，较好为10～150质量份，特好为20～100质量份。飞灰、石灰石粉末、硅石粉末相对于烧成物A的粉碎物100质量份，较好为10～100质量份，特好为20～80质量份，硅灰相对于烧成物A的粉碎物100质量份，较好为1～50质量份，特好为5～30质量份。
含有无机粉末的水硬性组合物例如可通过以下方法等来制造，
(3)向由烧成物A和石膏形成的水硬性组合物中混合无机粉末的制造方法；
(4)向烧成物A和无机粉末的同时粉碎物中混合石膏的制造方法；
(5)向烧成物A的粉碎物中混合石膏和无机粉末的制造方法；
(6)同时粉碎烧成物A、石膏和无机粉末的制造方法。
从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性的方面来看，含有无机粉末的水硬性组合物的布莱恩比表面积较好为2500～5000cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
本发明的水硬性组合物还可以含有烧成物B，烧成物B中相对于2CaO·SiO2(C2S)100质量份，含有10～2000质量份的2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS)、且3CaO·Al2O3(C3A)的含量在20质量份以下。通过含有烧成物B，可以进一步减小水硬性组合物的水合热，可进一步提高流动性。
烧成物B含有C2S及C2AS，相对于C2S100质量份，含有10～2000质量份的C2AS，较好为10～200质量份，特好为10～100质量份。C2AS含量如不满10质量份，则灰浆和混凝土的流动性不良，即使在烧成时提高烧成温度游离石灰量也难以降低，难以进行烧成。另外，生成的C2S为无水合活性的γ型C2S的可能性增大，灰浆和混凝土的强度表现性有时下降。另一方面，如C2AS含量超过2000质量份，则灰浆和混凝土的强度表现性和耐久性有时显著下降。
另外，烧成物B中，相对于C2S100质量份，C3A的含量在20质量份以下，较好在10质量份以下。C3A的含量如超过20质量份，则水硬性组合物的水合热增大，灰浆和混凝土的流动性也劣化。
烧成物B可使用一般的波特兰水泥硅石原料，即石灰石、生石灰、消石灰等CaO原料；硅石、粘土等SiO2原料；粘土等Al2O3原料、铁渣、铁饼等Fe2O3原料来制造。
另外，烧成物B可使用例如选自产业废弃物、一般废弃物以及建筑产生土的1种以上作为原料。作为产业废弃物，可例举如煤灰；生泥浆、废水污泥、净水污泥、建筑污泥、制铁污泥等各种污泥；钻孔废土、各种焚烧灰、铸物砂、石棉、废玻璃、高炉二次灰、建筑废材、混凝土废材；作为一般废弃物，可例举如废水污泥干粉、都市垃圾焚烧灰、贝壳等。另外，作为建筑产生土，可例举如来自建筑现场或工程现场的土壤或残留土，甚至废土壤等。
另外，根据烧成物B的原料组成，特别是使用选自上述产业废弃物、一般废弃物以及建筑产生土的1种以上作为原料时，生成4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)，也可以在烧成物B中，将C2AS的一部分，较好为70质量％以下的C2AS用C4AF取代。如被C4AF取代超过该范围，则烧成的温度范围变窄，难以控制烧成物B的制造。
烧成物B的矿物组成可通过使用原料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的各含量(质量％)利用下式来求得。
C4AF＝3.04×Fe2O3
C3A＝1.61×CaO-3.00×SiO2-2.26×Fe2O3
C2AS＝-1.63×CaO×3.04×SiO2+2.69×Al2O3+0.57×Fe2O3
C2S＝1.02×CaO+0.95×SiO2-1.69×Al2O3-0.36×Fe2O3
通过将上述原料按照规定的组成混合，较好在1000～1350℃，更好在1150～1350℃下烧成，可制造烧成物B。
混合各原料的方法没有特别的限定，可使用惯用的装置进行。另外，烧成中使用的装置也没有特别的限定，例如可使用回转炉等。用回转炉进行烧成时，可使用燃料代替废弃物，例如废油、废轮胎、废塑料等。
从水硬性组合物的水合热以及灰浆和混凝土的流动性、凝结、强度表现性等方面来看，相对于烧成物A的粉碎物100质量份，较好含有烧成物B的粉碎物10～100质量份，特好为20～60质量份。
含有烧成物B的粉碎物的水硬性组合物例如可通过以下的方法来制造，
(7)同时粉碎烧成物A、烧成物B及石膏的制造方法；
(8)同时粉碎烧成物A和烧成物B，向该粉碎物中混合石膏的制造方法；
(9)同时粉碎烧成物A和石膏，向该粉碎物中混合烧成物B的粉碎物的制造方法；
(10)同时粉碎烧成物B和石膏，向该粉碎物中混合烧成物A的粉碎物的制造方法；
(11)分别粉碎烧成物A、烧成物B，将该粉碎物和石膏混合的制造方法；
(12)向上述(7)～(11)中混合无机粉末的制造方法等。
当(7)的情况时，从水硬性组合物的水合热以及灰浆和混凝土的流动性、强度表现性等方面来看，较好的是将烧成物A、烧成物B及石膏粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
当(8)的情况时，较好的是将烧成物A和烧成物B粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g，作为石膏，较好使用布莱恩比表面积为2500～5000cm2/g的石膏，特好为3000～4500cm2/g的石膏。
当(9)的情况时，较好将烧成物A和石膏粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g，烧成物B较好使用粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g的烧成物。
当(10)的情况时，较好将烧成物B和石膏粉碎成布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g，烧成物A较好使用布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g的烧成物。
当(11)的情况时，较好将烧成物A、烧成物B分别粉碎成布莱恩比表面积2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g，作为石膏，较好使用布莱恩比表面积为2500～5000cm2/g，特好为3000～4500cm2/g的石膏。
另外，从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性的方面来看，含有烧成物A的粉碎物、烧成物B的粉碎物以及石膏的水硬性组合物较好的是布莱恩比表面积为2500～4500cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
从灰浆和混凝土的流动性和强度表现性的方面来看，含有烧成物A的粉碎物、烧成物B的粉碎物、石膏以及无机粉末的水硬性组合物较好的是布莱恩比表面积为2500～5000cm2/g，特好为3000～4500cm2/g。
可在浆料、灰浆、混凝土的状态下使用本发明的水硬性组合物。水硬性组合物中可使用木质素系、萘磺酸系、蜜胺系、聚羧酸系的减水剂(包括AE减水剂、高性能减水剂、高性能AE减水剂)。
作为灰浆或者混凝土使用时，可使用通常用于灰浆、混凝土的细骨材·粗骨材，例如河砂、陆砂、碎砂等，以及河砂石、山砂石、碎石等。另外可以在细骨材·粗骨材的一部分或全部中使用将城市垃圾、城市垃圾焚烧灰、废水污泥焚烧灰等熔融制得的熔渣，或者高炉炉渣、制钢炉渣、铜炉渣、玻璃屑、碎玻璃、陶磁器废材、砖灰、废砖、混凝土废材等废弃物。
还可以根据需要使用空气夹带剂、消泡剂等混和剂。
浆料、灰浆或者混凝土的混炼方法没有特别限定，例如可采用将各种材料一并投入至拌和机中混炼1分钟以上的方法；将水之外的材料投入至拌和机中空炼之后，投入水混炼1分钟以上的方法。用于混炼的拌和机没有特别限定，可使用胡贝式拌和机、盘式拌和机、双轴拌和机等惯用拌和机。
浆料、灰浆或者混凝土的成形方法没有特别限定，例如可使用振动成形等。另外，养护条件也没有特别限定，例如可采用自然养护、蒸气养护等。
实施例
实施例1
以下，例举实施例进一步详细说明本发明，本发明不限于此。
实施例1～6
(1)烧成物A的制造：
作为原料，使用废水污泥、建筑产生土、荧石、石灰石等一般的波特兰水泥渣块，按照表1所示的水硬系数(H.M.)、硅氧系数(S.M.)、铝铁系数(I.M.)调合原料。用小型回转炉在1400～1450℃烧调合原料，得到烧成物A。此时，作为燃料，除了使用一般的重油之外，还使用废油或废塑料。使用的废水污泥、建筑产生土的化学组成如表2所示。
另外，各烧成物中的游离石灰量为0.6～1质量％。
【表1】
  烧成物No.   水硬系数(H.M.)   硅氧系数(S.M.)   铝铁系数(I.M.)   氟含量(质量％) 备注
  1   2.16   1.92   1.72   0.1   不使用废弃物作为原料
  2   2.17   1.93   1.68   0.1   作为原料的一部分使用废水污泥
3 2.16 1.95 1.70 0.05   作为原料的一部分使用废水污泥和建筑产生土
4 2.18 1.95 1.71 0.3   作为原料的一部分使用废水污泥、建筑产生土以及荧石
5 2.17 1.94 1.70 0.8   作为原料的一部分使用废水污泥、建筑产生土和荧石
【表2】
  Ig.loss   SiO2   Al2O3   Fe2O3   CaO   Na2O   P2O5   SO3   MgO   K2O
  废水污泥   15.0   30.0   16.1   8.0   10.9   4.2   10.7   0.4   0.01   0.02
  建筑产生土   13.3   52.7   13.8   8.7   2.5   1.5   0.5   2.7   1.2   1.94
(2)水硬性组合物的制造：
相对于表1的各烧成物A100质量份，按照表3所示的量混合排烟脱硫二水石膏(住友金属社制)以及将该排烟脱硫二水石膏在140℃加热获得的半水合石膏，使用间歇式球磨机同时粉碎至布莱恩比表面积为3250±50cm2/g，制造水硬性组合物。
【表3】
  烧成物No.  石膏添加量*(质量份)   [半水]  [2水]+[半水]
 2水合石膏   半水合石膏   [2水]+[半水]  水硬性组合物中全部的SO3
实施例   1   1  0.5   2.0   80质量％  85.0质量％
  2   2  0.5   2.0   80质量％  86.5质量％
  3   3  0.5   2.0   80质量％  85.6质量％
  4   4  0.5   2.0   80质量％  83.6质量％
  5   5  0.5   2.0   80质量％  85.9质量％
  6   4  1.25   1.25   50质量％  83.6质量％
*：换算成SO3
表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性组合物中的全部的SO3的定量通过化学分析来进行。
(3)灰浆的制造：
使用上述水硬性组合物、细骨材(JIS R 5201(水泥的物理试验方法)中规定的标准砂)、减水剂(聚羧酸系高性能AE减水剂(Leobuild SP8N，NMB社制))以及水(自来水)来调制灰浆，评价水合热、凝结、流动值以及压缩强度。结果示于表4。作为比较例1，评价使用市售波特兰水泥的情况。
(3-1)水合热：
按照JIS R 5201(水泥的物理试验方法)进行测定。
(3-2)凝结：
按照JIS R 5201(水泥的物理试验方法)进行测定。
(3-3)流动值：
将刚混炼后所得的灰浆投入至流动试验锥(上面直径5cm、下面直径10cm、高度15cm)中，测定从上方除去流动试验锥时的灰浆的扩展度，求得流动值。另外，灰浆的配比为：水/水硬性组合物(质量比)＝0.35、细骨材/水硬性组合物(质量比)＝2.0、减水剂/水硬性组合物(质量比)＝0.0065。
(3-4)压缩强度：
按照JIS R 5201(水泥的物理试验方法)测定3日、7日、28日的灰浆的压缩强度。另外，灰浆的配比为：水/水硬性组合物(质量比)＝0.5、细骨材/水硬性组合物(质量比)＝3.0。
【表4】
  水合热(J/g)   凝结(min)   流动值(mm)        压缩强度(N/mm2)
  7日   28日   初凝   终凝   3日   7日   28日
实施例   1   345   394   110   185   318   35.4   47.9   60.7
  2   347   397   115   190   312   35.1   48.5   61.0
  3   350   398   105   170   243   34.3   48.2   60.3
  4   307   361   155   230   337   36.2   48.9   60.8
  5   290   343   205   280   348   37.0   49.2   61.0
  6   340   397   160   235   271   35.8   48.5   60.5
  比较例1   332   385   125   200   254   30.6   41.3   59.4
由表4的结果可知，使用本发明的水硬性组合物的灰浆的水合热减小、流动性良好。另外，强度表现性优良。
实施例7～14
(1)烧成物A的制造：
作为原料，使用废水污泥、建筑产生土和石灰石等一般的波特兰水泥渣块，按照表5所示的水硬系数(H.M.)、硅氧系数(S.M.)、铝铁系数(I.M.)调合原料。用小型回转炉在1400～1450℃烧调合原料，得到烧成物A。此时，作为燃料，除了使用一般的重油之外，还使用废油或废塑料。使用的废水污泥、建筑产生土的化学组成如表2所示。
另外，各烧成物中的游离石灰量为0.6～1质量％。
【表5】
(烧成物A)
  烧成物No.   水硬系数(H.M.)   硅氧系数(S.M.)   铝铁系数(I.M.)   备注
  6   2.16   1.65   1.99   不使用废弃物作为原料
7 2.10 1.65 1.99   作为原料的一部分使用废水污泥
8 2.12 1.95 1.89   作为原料的一部分使用废水污泥和建筑产生上
(2)水硬性组合物的制造：
相对于表5的各烧成物A100质量份，混合将排烟脱硫二水石膏(住友金属社制)在140℃加热得到的半水合石膏，使之换算成SO3为3.0质量份，用间歇式球磨机同时粉碎至布莱恩比表面积为3250±50cm2/g，调制粉碎物。在其中按照表6所示的比例混合高炉炉渣粉末(布莱恩比表面积4000cm2/g)、石灰石粉末(布莱恩比表面积4230cm2/g)，得到水硬性组合物。
(3)灰浆的制造：
使用上述水硬性组合物、细骨材(JIS R 5201(水泥的物理试验方法)中规定的标准砂)、减水剂(聚羧酸系高性能AE减水剂(Leobuild SP8N，NMB社制))以及水(自来水)来调制灰浆，与实施例1～6同样操作，评价流动值及压缩强度。结果一并示于表6。另外，作为比较例2，评价使用市售高炉水泥B种的情况。
【表6】
  烧成物No.   水硬性组合物   流动值(mm)        压缩强度(N/mm2)
  3日   7日   28日
  实施例   7   6   粉碎物70质量份高炉炉渣粉末30质量份   318   27.6   38.2   58.9
  8   6   粉碎物60质量份高炉炉渣粉末40质量份   313   24.8   37.1   59.1
  9   7   粉碎物70质量份高炉炉渣粉末30质量份   316   27.2   38.0   58.6
  10   7   粉碎物60质量份高炉炉渣粉末40质量份   312   24.3   36.9   59.2
  11   8   粉碎物70质量份高炉炉渣粉末30质量份   315   24.3   34.5   57.9
  12   8   粉碎物60质量份高炉炉渣粉末40质量份   310   23.5   33.2   57.6
  13   7   粉碎物55质量份高炉炉渣粉末40质量份石灰石粉末5质量份   320   27.5   39.5   58.2
  14   8   粉碎物55质量份高炉炉渣粉末30质量份石灰石粉末5质量份   317   26.7   38.7   58.0
  比较例2   市售高炉水泥B种   310   20.6   34.0   58.6
由表6的结果可知，使用本发明的水硬性组合物的灰浆的流动性和强度表现性均良好。
实施例15～17
(1)水硬性组合物的制造：
相对于表5的100质量份的烧成物No.8，按照表7所示的量混合排烟脱硫二水石膏(住友金属社制)及将该排烟脱硫二水石膏在140℃加热所得的半水合石膏，用球磨机同时粉碎成布莱恩比表面积为3250±50cm2/g，调制粉碎物。混合该各粉碎物55质量份、高炉炉渣粉末(布莱恩比表面积4000cm2/g)45质量份、石灰石粉末(布莱恩比表面积4230cm2/g)5质量份，得到水硬性组合物。
【表7】
 石膏添加量*(质量份)   [半水]  [2水]+[半水]
 2水合石膏   半水合石膏   [2水]+[半水]  水硬性组合物中全部的SO3
  实施例   15  0.25   2.25   90质量％  83.9质量％
  16  0.75   1.75   70质量％  83.9质量％
  17  1.00   1.50   60质量％  83.9质量％
*：换算成SO3
表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性组合物中的全部的SO3的定量通过化学分析来进行。
(2)灰浆的制造：
使用上述水硬性组合物、细骨材(JIS R 5201(水泥的物理试验方法)中规定的标准砂)、减水剂(聚羧酸系高性能AE减水剂(Leobuild SP8N，NMB社制))及水(自来水)来调制灰浆，与实施例1～6同样操作，评价水合热、流动值及压缩强度。结果示于表8。另外，作为比较例2，评价使用市售高炉水泥B种的情况。
【表8】
  水合热(J/g)   流动值(mm)   压缩强度(N/mm2)
  7日   28日   3日   7日   28日
  实施例   15   288   345   360   26.7   38.3   58.0
  16   297   351   345   26.8   38.5   57.5
  17   305   360   315   26.5   38.4   57.9
  比较例2   307   358   310   20.6   34.0   58.6
由表8的结果可知，相对于2水合石膏以及半水合石膏的合计量，半水合石膏的比例越高，灰浆的流动性越高，水合热越小。
实施例18～25
(1)烧成物B的制造：
作为原料使用石灰石、废水污泥，按照表9所示的组成进行调合，用小型回转炉在1300℃烧成，得到烧成物B。此时，作为燃料，除了使用一般的重油之外，使用废油或废塑料。烧成后，用间歇式球磨机粉碎成布莱恩比表面积为3250cm2/g。
【表9】
  原料组成(质量份)                矿物组成(质量份)
  石灰石   废水污泥   f-CaO   C2S   C2AS   C4AF   C3A
  100   90   0.4   100   33   34   12
(2)水硬性组合物的制造：
相对于表5的烧成物No.8  100质量份，添加排烟脱硫二水石膏(住友金属社制)使SO3量为2质量份，用间歇式球磨机同时粉碎成布莱恩比表面积为3300cm2/g，调制粉碎物。
向该粉碎物中，按照表10所示的比例混合烧成物B的粉碎物、石灰石粉末(布莱恩比表面积4700cm2/g)、高炉炉渣粉末(布莱恩比表面积4400cm2/g)，得到水硬性组合物。
对于所得的水硬性组合物，与实施例1～6同样操作，测定水合热。结果一并示于表10。
【表10】
                水硬性组合物(质量份)   水合热(J/g)
  烧成物A的粉碎物   石膏(换算成SO3)   烧成物B的粉碎物   石灰石粉末   高炉炉渣粉末 7日 28日
  实施例   18   100   2   10   -   -   318   378
  19   100   2   20   -   -   306   365
  20   100   2   30   -   -   294   349
  21   100   2   50   -   -   276   324
  22   100   2   100   -   -   259   302
  23   100   2   20   10   -   295   351
  24   100   2   20   20   -   283   330
  25   100   2   20   -   10   300   361
  比较例3                  普通波特兰水泥   330   381
由表10的结果可确认，如向烧成物A的粉碎物中混合烧成物B的粉碎物，则水合热减小。
(3)灰浆的制造：
使用上述水硬性组合物、细骨材(JIS R 5201(水泥的物理试验方法)中规定的标准砂)、减水剂A(聚羧酸系高性能AE减水剂(Leobuild SP8N，NMB社制))或者减水剂B(萘磺酸系高性能减水剂(Mighty 150、花王社制)、及水(自来水)来制造灰浆，与实施例1～6同样操作，评价流动值。结果示于表11。
另外，与实施例1～6同样操作，测定压缩强度。结果示于表12。
任意情况下，作为比较例3，均评价使用普通波特兰水泥的情况。
【表11】
                   水硬性组合物(质量份)     流动值(mm)
  烧成物A的粉碎物   石膏(换算成SO3)   烧成物B的粉碎物   石灰石粉末   高炉炉渣粉末  减水剂A  减水剂B
  实施例   18   100   2   10   -   -  202  244
  19   100   2   20   -   -  212  262
  20   100   2   30   -   -  226  277
  21   100   2   50   -   -  246  305
  22   100   2   100   -   -  285  340
  23   100   2   20   10   -  225  274
  24   100   2   20   20   -  287  352
  25   100   2   20   -   10  220  269
  比较例3                       普通波特兰水泥  259  257
由表11的结果可确认，如向烧成物A的粉碎物中混合烧成物B的粉碎物，则流动性良好。
【表12】
                      水硬性组合物(质量份)         压缩强度(N/mm2)
  烧成物A的粉碎物   石膏(换算成SO3)   烧成物B的粉碎物   石灰石粉末   高炉炉渣粉末 3日 7日 28日
  实施例   19   100   2   20   -   -   29.5   44.2   63.9
  20   100   2   30   -   -   28.0   43.1   63.0
  21   100   2   50   -   -   25.8   41.1   62.7
  22   100   2   100   -   -   19.5   35.8   60.2
  23   100   2   20   10   -   29.9   45.3   63.5
  24   100   2   20   20   -   27.0   42.9   63.7
  25   100   2   20   -   10   27.9   43.0   64.0
  比较例3                        普通波特兰水泥   29.2   42.4   60.5
实施例26～28
(1)水硬性组合物的制造：
相对于表5的100质量份的烧成物No.8，将烧成物B30质量份、表13所示量的排烟脱硫二水石膏(日文：排脱二水石膏，住友金属社制)以及将该排烟脱硫二水石膏在140℃加热所得的半水合石膏混合，用间歇式球磨机同时粉碎成布莱恩比表面积为3250±50cm2/g，得到水硬性组合物。
【表13】
 石膏添加量*(质量份)   [半水]  [2水]+[半水]
 2水合石膏   半水合石膏   [2水]+[半水]  水硬性组合物中全部的SO3
  实施例   26  0.25   2.25   90质量％  83.9质量％
  27  0.75   1.75   70质量％  83.9质量％
  28  1.00   1.50   60质量％  83.9质量％
*：换算成SO3
表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性组合物中的全部的SO3的定量通过化学分析来进行。
(2)灰浆的制造：
使用上述水硬性组合物、细骨材(JIS R 5201(水泥的物理试验方法)中确定的标准砂)、减水剂(聚羧酸系高性能AE减水剂(Leobuild SP8N，NMB社制))及水(自来水)来制造灰浆，与实施例1～6同样操作，评价流动值及压缩强度。结果示于表14。
【表14】
流动值(mm)        压缩强度(N/mm2)
  3日   7日   28日
  实施例   26   286   29.0   44.5   63.5
  27   271   28.6   44.3   63.2
  28   248   28.7   44.0   63.0
由表14的结果可知，相对于2水合石膏及半水合石膏的合计量，半水合石膏的比例越高，灰浆的流动性越高。

Claims (9)

1.水硬性组合物，其特征在于，含有水硬系数为1.8～2.3、硅氧系数为1.3～2.3、铝铁系数为1.3～2.8的烧成物A的粉碎物以及石膏。
2.如权利要求1所述的水硬性组合物，其特征在于，烧成物A含有1质量％以下的氟。
3.如权利要求1或2所述的水硬性组合物，其特征在于，相对于全部SO3，2水合石膏以及半水合石膏中的SO3的比例在40质量％以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，相对于2水合石膏及半水合石膏的合计量，半水合石膏的比例换算成SO3在30质量％以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，还含有选自高炉炉渣粉末、飞灰、石灰石粉末、硅石粉末及硅灰的1种以上的无机粉末。
6.如权利要求1～5中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，还含有烧成物B的粉碎物，该烧成物B相对于2CaO·SiO2100质量份，含有10～2000质量份的2CaO·Al2O3·SiO2、且3CaO·Al2O3的含量在20质量份以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的水硬性组合物，其特征在于，烧成物A由选自产业废弃物、一般废弃物及建筑产生土中的1种以上作为原料制得。
8.如权利要求6或7所述的水硬性组合物，其特征在于，烧成物B由选自产业废弃物、一般废弃物及建筑产生土的1种以上作为原料制得。
9.烧成物，其特征在于，水硬系数为1.8～2.3、硅氧系数为1.3～2.3、铝铁系数为1.3～2.8。
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