JP2002160959A - セメント組成物 - Google Patents
セメント組成物Info
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- JP2002160959A JP2002160959A JP2001039734A JP2001039734A JP2002160959A JP 2002160959 A JP2002160959 A JP 2002160959A JP 2001039734 A JP2001039734 A JP 2001039734A JP 2001039734 A JP2001039734 A JP 2001039734A JP 2002160959 A JP2002160959 A JP 2002160959A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】３ｃａＯ・ＳｉＯ２含有量が６０％以上の
ポルトランドセメントと石灰石粉末とを含有してなるセ
メント組成物。そのポルトランドセメントの粉末度はブ
レーン比表面積で３．８００ｃｍ２／ｇ以上とし、石灰
石粉末のセメント組成物中の配合量は３５％を超える量
とする。 【効果】普通ポルトランドセメントと同等の初期強度発
現性を有する石灰石混合セメントであり、クリンカ焼成
量を低減できるので、焼成による石灰石の分解及び燃料
の燃焼により生ずる二酸化炭素排出量を低減することが
でき、環境負荷を低減することができる。
ポルトランドセメントと石灰石粉末とを含有してなるセ
メント組成物。そのポルトランドセメントの粉末度はブ
レーン比表面積で３．８００ｃｍ２／ｇ以上とし、石灰
石粉末のセメント組成物中の配合量は３５％を超える量
とする。 【効果】普通ポルトランドセメントと同等の初期強度発
現性を有する石灰石混合セメントであり、クリンカ焼成
量を低減できるので、焼成による石灰石の分解及び燃料
の燃焼により生ずる二酸化炭素排出量を低減することが
でき、環境負荷を低減することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に、土木・建築
業界で使用されるセメント組成物に関する。なお、本発
明で使用する(部)や(％)は特に規定のないかぎり質量基
準である。
業界で使用されるセメント組成物に関する。なお、本発
明で使用する(部)や(％)は特に規定のないかぎり質量基
準である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】最近では、環境問題が顕在化
しており、各業界で環境負荷の低減が求められている。
全産業から排出される二酸化炭素量に対する土木・建設
業界の占める割合が極めて大きいことから、特に、土木
・建設業界では、環境負荷の低減が切望されている。
しており、各業界で環境負荷の低減が求められている。
全産業から排出される二酸化炭素量に対する土木・建設
業界の占める割合が極めて大きいことから、特に、土木
・建設業界では、環境負荷の低減が切望されている。
【０００３】セメント産業から排出される二酸化炭素は
そのほとんどが原料の石灰石の焼成や、その際に使用す
る燃料の燃焼に由来している。したがって、二酸化炭素
排出量を軽減するためには、セメントクリンカの焼成量
を低減することが最も有効な方法であり、セメント使用
量を低減した石灰石混合セメントの利用を推進すること
は極めて重要である。しかしながら、石灰石は強度発現
性の面からは不活性の無機粉末と見なすことができ、多
量に混和した場合には強度発現性が悪くなるという課題
があった。
そのほとんどが原料の石灰石の焼成や、その際に使用す
る燃料の燃焼に由来している。したがって、二酸化炭素
排出量を軽減するためには、セメントクリンカの焼成量
を低減することが最も有効な方法であり、セメント使用
量を低減した石灰石混合セメントの利用を推進すること
は極めて重要である。しかしながら、石灰石は強度発現
性の面からは不活性の無機粉末と見なすことができ、多
量に混和した場合には強度発現性が悪くなるという課題
があった。
【０００４】初期強度は脱型サイクルと深く関連するの
で工期を短縮する上でも重要であり、今日では、初期強
度発現性が良好で、特に石灰石を35％を超えて使用して
も普通ポルトランドセメントと同等の強度発現性が得ら
れるセメント組成物の開発が待たれているのが実状であ
る。
で工期を短縮する上でも重要であり、今日では、初期強
度発現性が良好で、特に石灰石を35％を超えて使用して
も普通ポルトランドセメントと同等の強度発現性が得ら
れるセメント組成物の開発が待たれているのが実状であ
る。
【０００５】そこで、本発明者は前記の課題を解決すべ
く、種々努力を重ねた結果、3CaO・Al2O3含有量が60％
以上のポルトランドセメントと石灰石粉末を含有してな
るセメント組成物を使用することにより、初期強度発現
性が良好となり、特に、石灰石を35％を超えて使用して
も、そのセメント組成物が、普通ポルトランドセメント
と同等の強度発現性が得られることを知見し本発明を完
成するに至った。
く、種々努力を重ねた結果、3CaO・Al2O3含有量が60％
以上のポルトランドセメントと石灰石粉末を含有してな
るセメント組成物を使用することにより、初期強度発現
性が良好となり、特に、石灰石を35％を超えて使用して
も、そのセメント組成物が、普通ポルトランドセメント
と同等の強度発現性が得られることを知見し本発明を完
成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、3CaO・
SiO2含有量が60％以上のポルトランドセメントと石灰石
粉末とを含有してなるセメント組成物であり、3CaO・Si
O2含有量が60％以上のポルトランドセメントの粉末度が
ブレーン比表面積で3,800cm2/g以上である該セメント組
成物であり、石灰石粉末のセメント組成物中の配合量が
35％を超える量である該セメント組成物であり、さら
に、粉砕助剤、特に、アルカノールアミン類を配合して
なる該セメント組成物であり、粉末度が、ブレーン比表
面積値で、(α＋1.8β)×3,800（ただし、αはセメント
組成物を1.0としたときの3CaO・SiO 2含有量が60％以上
のポルトランドセメントの配合割合で、βはセメント組
成物を1.0としたときの石灰石粉末の配合割合）以上で
ある該セメント組成物である。
SiO2含有量が60％以上のポルトランドセメントと石灰石
粉末とを含有してなるセメント組成物であり、3CaO・Si
O2含有量が60％以上のポルトランドセメントの粉末度が
ブレーン比表面積で3,800cm2/g以上である該セメント組
成物であり、石灰石粉末のセメント組成物中の配合量が
35％を超える量である該セメント組成物であり、さら
に、粉砕助剤、特に、アルカノールアミン類を配合して
なる該セメント組成物であり、粉末度が、ブレーン比表
面積値で、(α＋1.8β)×3,800（ただし、αはセメント
組成物を1.0としたときの3CaO・SiO 2含有量が60％以上
のポルトランドセメントの配合割合で、βはセメント組
成物を1.0としたときの石灰石粉末の配合割合）以上で
ある該セメント組成物である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳しく説明
する。
する。
【０００８】本発明で使用する3CaO・SiO2(以下、C3Sと
いう)含有量が60％以上のポルトランドセメント(以下、
セメント物質という)とは、C3S含有量が60％以上であれ
ばよく、3CaO・Al2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3、2CaO・SiO
2、及びセッコウなどの含有量には特に限定定されるも
のではない。C3S含有量が60％未満では、普通ポルトラ
ンドセメント並の初期強度発現性を得るという本発明の
効果が得られない場合がある。通常、ポルトランドセメ
ントは、CaOをC、SiO2をS、Al2O3をA、及びFe2O3をFで
表すと、C2S、C3S、C3A、及びC4AFを主体とするクリン
カとセッコウから構成されている。セメント物質として
は、市販の早強セメントや超早強セメントなどが使用可
能である。セメント物質の粒度は特に限定されるもので
はないが、通常、ブレーン比表面積値(以下、ブレーン
値という)で3,800cm2/g以上が好ましく、4,000cm2/g以
上がより好ましい。3,800cm2/g未満では、本発明の効
果、即ち、優れた凝結性状や初期強度発現性が得られな
い場合がある。
いう)含有量が60％以上のポルトランドセメント(以下、
セメント物質という)とは、C3S含有量が60％以上であれ
ばよく、3CaO・Al2O3、4CaO・Al2O3・Fe2O3、2CaO・SiO
2、及びセッコウなどの含有量には特に限定定されるも
のではない。C3S含有量が60％未満では、普通ポルトラ
ンドセメント並の初期強度発現性を得るという本発明の
効果が得られない場合がある。通常、ポルトランドセメ
ントは、CaOをC、SiO2をS、Al2O3をA、及びFe2O3をFで
表すと、C2S、C3S、C3A、及びC4AFを主体とするクリン
カとセッコウから構成されている。セメント物質として
は、市販の早強セメントや超早強セメントなどが使用可
能である。セメント物質の粒度は特に限定されるもので
はないが、通常、ブレーン比表面積値(以下、ブレーン
値という)で3,800cm2/g以上が好ましく、4,000cm2/g以
上がより好ましい。3,800cm2/g未満では、本発明の効
果、即ち、優れた凝結性状や初期強度発現性が得られな
い場合がある。
【０００９】本発明で使用する石灰石粉末(以下、石灰
粉という)とは、天然に産出する炭酸カルシウムを総称
するものであり、その産地や純度は特に限定されるもの
ではないが、その成分としては、CaO、CO2の他に、Si
O2、Al2O3、Fe2O3、MgO、及びTiO 2などが挙げられる。
石灰粉の粒度は特に限定されるものではないが、通常、
ブレーン値で3,000〜9,000cm2/gが好ましく、4,000〜6,
000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では長期の強
度発現性が悪くなる場合があり、9,000cm2/gを超えると
作業性が悪くなる場合がある。また、石灰粉を調製する
場合、セメント物質のクリンカを粉砕する際に同時粉砕
しても良いし、別々に粉砕しても差し支えない。石灰粉
の配合量は特に限定されるものではないが、通常、セメ
ント物質と石灰粉とからなるセメント組成物100部中、1
0〜50部が好ましく、30〜40部がより好ましい。10部未
満では環境負荷低減の面から充分でなく、50部を超えて
使用すると、強度発現性が悪くなる場合がある。
粉という)とは、天然に産出する炭酸カルシウムを総称
するものであり、その産地や純度は特に限定されるもの
ではないが、その成分としては、CaO、CO2の他に、Si
O2、Al2O3、Fe2O3、MgO、及びTiO 2などが挙げられる。
石灰粉の粒度は特に限定されるものではないが、通常、
ブレーン値で3,000〜9,000cm2/gが好ましく、4,000〜6,
000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では長期の強
度発現性が悪くなる場合があり、9,000cm2/gを超えると
作業性が悪くなる場合がある。また、石灰粉を調製する
場合、セメント物質のクリンカを粉砕する際に同時粉砕
しても良いし、別々に粉砕しても差し支えない。石灰粉
の配合量は特に限定されるものではないが、通常、セメ
ント物質と石灰粉とからなるセメント組成物100部中、1
0〜50部が好ましく、30〜40部がより好ましい。10部未
満では環境負荷低減の面から充分でなく、50部を超えて
使用すると、強度発現性が悪くなる場合がある。
【００１０】本発明では、セメント物質と石灰粉に粉砕
助剤を併用することが粉砕効率の向上の面から、また、
本発明のセメント組成物を用いたセメントコンクリート
の28日強度が増進することから好ましい。粉砕助剤とし
ては、アルカノールアミン類が使用可能である。
助剤を併用することが粉砕効率の向上の面から、また、
本発明のセメント組成物を用いたセメントコンクリート
の28日強度が増進することから好ましい。粉砕助剤とし
ては、アルカノールアミン類が使用可能である。
【００１１】ここで、アルカノールアミン類とは、特に
限定されるものではないが、その具体例としては、トリ
エタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及び
N,N-ビス-(2-ヒドロキシエチル)-N-(2-ヒドロキシプロ
ピル)-アミンやトリス-(2-ヒドロキシブチル)-アミンな
どの水酸基とアミノ基を有する高級トリアルカノールア
ミン、水酸基以外のイオン性の官能基を有するアルカノ
ールアミンなどが挙げられる。水酸基以外のイオン性の
官能基を有するアルカノールアミンの具体例としては、
１-(ビス-2-ヒドロキシプロピルアミノ)-2-プロピルマ
レイン酸エステル、１-(ビスヒドロキシエチル)アミノ-
2-ヒドロキシ−プロピルスルホン酸、１-(ビス-2-ヒド
ロキシプロピル）アミノプロピオン酸ナトリウム、及び
１-(ビスヒドロキシエチル)アミノプロピオン酸ナトリ
ウムなどが挙げられる。本発明では、これらのアルカノ
ールアミンやそのナトリウム塩のほかに、カリウム塩、
カルシウム塩、マグネシウム塩、及びアンモニウム塩等
も使用可能である。アルカノールアミン類の使用量は特
に限定されるものではないが、通常、セメント物質と石
灰粉の合計100部に対して、0.01〜1部が好ましく、0.05
〜0.5部がより好ましい。0.01部未満では粉砕効率や強
度増進効果が充分でない場合があり、１部を超えて使用
することは経済性の面から好ましくない。
限定されるものではないが、その具体例としては、トリ
エタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及び
N,N-ビス-(2-ヒドロキシエチル)-N-(2-ヒドロキシプロ
ピル)-アミンやトリス-(2-ヒドロキシブチル)-アミンな
どの水酸基とアミノ基を有する高級トリアルカノールア
ミン、水酸基以外のイオン性の官能基を有するアルカノ
ールアミンなどが挙げられる。水酸基以外のイオン性の
官能基を有するアルカノールアミンの具体例としては、
１-(ビス-2-ヒドロキシプロピルアミノ)-2-プロピルマ
レイン酸エステル、１-(ビスヒドロキシエチル)アミノ-
2-ヒドロキシ−プロピルスルホン酸、１-(ビス-2-ヒド
ロキシプロピル）アミノプロピオン酸ナトリウム、及び
１-(ビスヒドロキシエチル)アミノプロピオン酸ナトリ
ウムなどが挙げられる。本発明では、これらのアルカノ
ールアミンやそのナトリウム塩のほかに、カリウム塩、
カルシウム塩、マグネシウム塩、及びアンモニウム塩等
も使用可能である。アルカノールアミン類の使用量は特
に限定されるものではないが、通常、セメント物質と石
灰粉の合計100部に対して、0.01〜1部が好ましく、0.05
〜0.5部がより好ましい。0.01部未満では粉砕効率や強
度増進効果が充分でない場合があり、１部を超えて使用
することは経済性の面から好ましくない。
【００１２】本発明のセメント組成物はセメント物質と
石灰粉を含有するもので、その粒度は、使用する目的や
用途に依存するため特に限定されるものではないが、通
常、ブレーン値で3,000〜8,000cm2/gが好ましく、4,000
〜6,000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では強度
発現性が充分に得られない場合があり、8,000cm2/gを超
えると作業性が悪くなる場合がある。
石灰粉を含有するもので、その粒度は、使用する目的や
用途に依存するため特に限定されるものではないが、通
常、ブレーン値で3,000〜8,000cm2/gが好ましく、4,000
〜6,000cm2/gがより好ましい。3,000cm2/g未満では強度
発現性が充分に得られない場合があり、8,000cm2/gを超
えると作業性が悪くなる場合がある。
【００１３】本発明のセメント組成物はそれぞれの材料
を施工時に混合してもよいし、あらかじめ混合しておい
ても差し支えない。
を施工時に混合してもよいし、あらかじめ混合しておい
ても差し支えない。
【００１４】なお、セメント物質と石灰粉を混合粉砕し
て本発明のセメント組成物を製造する場合、セメント組
成物の粉末度は、(α＋1.8β)×3,800（ただし、αはセ
メント組成物を1.0としたときのセメント物質の配合割
合で、βはセメント組成物を1.0としたときの石灰粉の
配合割合）以上であることが好ましい。例えば、セメン
ト物質の配合量が80％（セメント組成物を1.0としたと
き0.8）で、石灰粉の配合量が20％（セメント組成物を
1.0としたとき0.2）の場合、セメント組成物のブレーン
値は、4,408cm2/g以上が好ましい。
て本発明のセメント組成物を製造する場合、セメント組
成物の粉末度は、(α＋1.8β)×3,800（ただし、αはセ
メント組成物を1.0としたときのセメント物質の配合割
合で、βはセメント組成物を1.0としたときの石灰粉の
配合割合）以上であることが好ましい。例えば、セメン
ト物質の配合量が80％（セメント組成物を1.0としたと
き0.8）で、石灰粉の配合量が20％（セメント組成物を
1.0としたとき0.2）の場合、セメント組成物のブレーン
値は、4,408cm2/g以上が好ましい。
【００１５】本発明では、セメント組成物の他に、砂や
砂利等の骨材、補強繊維材、減水剤、高性能減水剤、高
性能ＡＥ減水剤、収縮低減剤、増粘剤、セメント膨張
材、防錆剤、防凍剤、ベントナイトやモンモリロナイト
などの粘土鉱物、ゼオライト、ハイドロタルサイト、及
びハイドロカルマイトなどのイオン交換体、フライアッ
シュ、高炉スラグ微粉末、並びに、シリカフュームなど
を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用するこ
とが可能である。
砂利等の骨材、補強繊維材、減水剤、高性能減水剤、高
性能ＡＥ減水剤、収縮低減剤、増粘剤、セメント膨張
材、防錆剤、防凍剤、ベントナイトやモンモリロナイト
などの粘土鉱物、ゼオライト、ハイドロタルサイト、及
びハイドロカルマイトなどのイオン交換体、フライアッ
シュ、高炉スラグ微粉末、並びに、シリカフュームなど
を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用するこ
とが可能である。
【００１６】
【実施例】以下、実験例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１７】実験例１ 表１に示すセメント物質と石灰粉とからなるセメント組
成物100部に対して、水50部と砂300部を混合してモルタ
ルを調製して圧縮強度を測定した。結果を表１に併記す
る。
成物100部に対して、水50部と砂300部を混合してモルタ
ルを調製して圧縮強度を測定した。結果を表１に併記す
る。
【００１８】 ＜使用材料> セメント物質Ａ：普通ポルトランドセメント、C3S含有量55％、ブレーン値3,200 cm2/g セメント物質Ｂ：早強ポルトランドセメント、C3S含有量65％、ブレーン値4,400 cm2/g セメント物質Ｃ：セメント物質Ａ50部とセメント物質Ｂ50部の混合物、C3S含有 量60％、ブレーン値3,800cm2/g 石灰粉 ：青海鉱山産、ブレーン値4,000cm2/g、比重2.70 砂 ：JIS標準砂、ISO 679準拠 水 ：水道水
【００１９】＜測定方法> 圧縮強度 ：JIS R 5201に準じて測定
【００２０】
【表１】
【００２１】実験例２ 表２に示すセメント物質Ｂと石灰粉を使用したこと以外
は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２２】
【表２】
【００２３】実験例３ セメント物質Ｂのクリンカー100部に対して5部の二水セ
ッコウを置換混合し、表３に示す石灰粉を使用し、ジエ
チレングリコールをセメント組成物100部に対して、0.0
5部使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果
を表３に併記する。
ッコウを置換混合し、表３に示す石灰粉を使用し、ジエ
チレングリコールをセメント組成物100部に対して、0.0
5部使用したこと以外は実験例１と同様に行った。結果
を表３に併記する。
【００２４】＜使用材料> ジエチレングリコール：市販品
【００２５】
【表３】
【００２６】実験例４表４に示すアルカノールアミン類
を使用したこと以外は実験例３と同様に行った。結果を
表４に併記する。
を使用したこと以外は実験例３と同様に行った。結果を
表４に併記する。
【００２７】＜使用材料＞ アルカノールアミン類イ：トリイソプロパノールアミ
ン、市販品 アルカノールアミン類ロ：１-(ビス-2-ヒドロキシプロ
ピルアミノ)-2-プロピルマレイン酸エステル、市販品
ン、市販品 アルカノールアミン類ロ：１-(ビス-2-ヒドロキシプロ
ピルアミノ)-2-プロピルマレイン酸エステル、市販品
【００２８】
【表４】
【００２９】
【発明の効果】本発明のセメント組成物を使用すること
によって、普通ポルトランドセメントと同等の初期強度
発現性を有する石灰石混合セメントとすることができ、
クリンカ焼成量を低減できるので、環境負荷低減型のセ
メント組成物とすることができるなどの効果を奏する。
によって、普通ポルトランドセメントと同等の初期強度
発現性を有する石灰石混合セメントとすることができ、
クリンカ焼成量を低減できるので、環境負荷低減型のセ
メント組成物とすることができるなどの効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 寛之 新潟県西頚城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 (72)発明者 高橋 光男 新潟県西頚城郡青海町大字青海2209番地 電気化学工業株式会社青海工場内 Ｆターム(参考） 4G012 PA10 PC12
Claims (6)
- 【請求項１】 3CaO・SiO2含有量が60％以上のポルトラ
ンドセメントと石灰石粉末とを含有してなるセメント組
成物。 - 【請求項２】 3CaO・SiO2含有量が60％以上のポルトラ
ンドセメントの粉末度がブレーン比表面積で3,800cm2/g
以上であることを特徴とする請求項１記載のセメント組
成物。 - 【請求項３】 石灰石粉末のセメント組成物中の配合量
が35％を超える量であることを特徴とする請求項１又は
２記載のセメント組成物。 - 【請求項４】 さらに、粉砕助剤を配合してなる請求項
１〜３のいずれか一項記載のセメント組成物。 - 【請求項５】 粉砕助剤が、アルカノールアミン類を配
合してなる請求項１〜４のいずれか一項記載のセメント
組成物。 - 【請求項６】 粉末度が、ブレーン比表面積値で、(α
＋1.8β)×3,800（ただし、αはセメント組成物を1.0と
したときの3CaO・SiO2含有量が60％以上のポルトランド
セメントの配合割合で、βはセメント組成物を1.0とし
たときの石灰石粉末の配合割合）以上であることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか一項記載のセメント組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001039734A JP4846105B2 (ja) | 2000-09-13 | 2001-02-16 | セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000277494 | 2000-09-13 | ||
| JP2000277494 | 2000-09-13 | ||
| JP2000-277494 | 2000-09-13 | ||
| JP2001039734A JP4846105B2 (ja) | 2000-09-13 | 2001-02-16 | セメント組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002160959A true JP2002160959A (ja) | 2002-06-04 |
| JP4846105B2 JP4846105B2 (ja) | 2011-12-28 |
Family
ID=26599821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001039734A Expired - Fee Related JP4846105B2 (ja) | 2000-09-13 | 2001-02-16 | セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4846105B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6840996B2 (en) * | 2000-09-13 | 2005-01-11 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Cement composition |
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