JP2003073152A - セメント用増量材 - Google Patents

セメント用増量材

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秀幸 菅谷
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健一 本間
Makihiko Ichikawa
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 Ｃ2Ｓ１００重量部に対して、Ｃ3Ａ及び
Ｃ4ＡＦを合計で１０〜１００重量部含有することを特
徴とするセメント用増量材、並びに当該セメント用増量
材を、ポルトランドセメントクリンカー１００重量部に
対して５〜１００重量部含有するセメント。 【効果】 初期強度及び長期強度ともに良好である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメントの初期強
度及び長期強度ともに良好なセメント用増量材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント用増量材としては、石灰
石粉末や高炉スラグ粉末が用いられている。ポルトラン
ドセメントクリンカーにこれらの増量材を添加すること
により、セメント製造の単価を引き下げることができ
る。しかしながら、石灰石粉末を増量材に用いると、得
られるセメントの初期強度はポルトランドセメント並み
であるものの、長期強度に劣るという問題があった。一
方、高炉スラグ粉末を増量材に用いた場合には、長期強
度はポルトランドセメント並みであるものの、初期強度
に劣ってしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、初期強度及び長期強度ともに優れたセメント用増量
材を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは、鋭意研究を行った結果、Ｃ2Ｓ、Ｃ3Ａ及び
Ｃ4ＡＦを特定の割合で組み合わせて用いれば、初期強
度及び長期強度ともに良好なセメント用増量材が得られ
ることを見出し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明は、Ｃ2Ｓ１００重量部
に対して、Ｃ3Ａ及びＣ4ＡＦを合計で１０〜１００重量
部含有することを特徴とするセメント用増量材を提供す
るものである。また、本発明は、ポルトランドセメント
クリンカー１００重量部に対して、前記セメント用増量
材を５〜１００重量部含有するセメントを提供するもの
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のセメント用増量材は、Ｃ
2Ｓ、Ｃ3Ａ及びＣ4ＡＦを含有するもので、Ｃ2Ｓ１００
重量部に対して、Ｃ3Ａ及びＣ4ＡＦを合計で１０〜１０
０重量部、好ましくは５０〜７０重量部含有するもので
ある。この合計量が１０重量部未満の場合、強度の点で
は良好であるものの、焼成時に焼成温度を上げてもフリ
ーライム量が低下しにくくなり、焼成が困難になる。ま
た、合計量が１００重量部を超えると、初期強度が十分
に発現しなくなる。また、Ｃ3ＡとＣ4ＡＦの割合は、Ｃ
3Ａ１００重量部に対してＣ4ＡＦ１０〜２００重量部、
特にＣ3Ａ１００重量部に対してＣ4ＡＦ１００〜１５０
重量部であるのが好ましい。
【０００７】このような組成のセメント用増量材は、例
えば産業廃棄物及び／又は一般廃棄物を焼成することに
より製造することができる。産業廃棄物としては、例え
ば石炭灰；生コンスラッジ、下水汚泥、浄水汚泥、建設
汚泥、製鉄汚泥等の各種汚泥；ボーリング廃土、各種焼
却灰、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰な
どが挙げられる。また、一般廃棄物としては、例えば下
水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。こ
れらを焼成する際の焼成温度は、１３５０℃以下、特に
１２５０〜１３３０℃であるのが、焼成工程の熔融相の
状態が良好であるので好ましい。また、焼成の際には、
発熱量の小さい燃料代替廃棄物、例えば廃油、廃タイ
ヤ、廃プラスチック等を使用することができる。
【０００８】本発明のセメントは、前記のような増量材
を、ポルトランドセメントクリンカー１００重量部に対
して５〜１００重量部、好ましくは２５〜７０重量部混
合することにより、得ることができる。また、本発明の
セメントには、石膏を配合することができ、全ＳＯ3換
算で１．５〜５．０重量％、特に２．０〜３．５重量
％、更に２．５〜３．０重量％配合するのが、一般的な
凝結性状が得られるので好ましい。石膏としては、特に
制限されず、例えば二水石膏、α型又はβ型半水石膏、
III型無水石膏、II型無水石膏等が挙げられ、これらを
単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【０００９】本発明のセメントは、前記成分等を混合し
て製造することができるが、その方法は特に制限され
ず、例えば、ポルトランドセメントクリンカー、増量
材、石膏等の配合成分を、混合した後粉砕するか、ある
いは各成分を粉砕した後に混合しても良い。
【００１０】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるもので
はない。
【００１１】実施例１ 表１に示す組成の増量材及びこれを配合したセメントを
製造した。得られたセメントについて、モルタル圧縮強
さ（３日、７日及び２８日後）及び凝結時間をＪＩＳ
Ｒ ５２０１により測定した。結果を表１及び表２に示
す。
【００１２】（製法） (1)増量材の製造：原料として、石炭灰、下水汚泥焼却
灰、廃ガラス等の廃棄物と、石灰石等の一般のポルトラ
ンドセメントクリンカー原料を用い、所定の鉱物組成と
なるように原料を調合した。調合原料を小型ロータリー
キルンで焼成した。この際、燃料として一般的な重油の
ほかに、廃プラスチックや廃油を用い、焼成温度を１２
５０〜１５００℃としてフリーライム量が０．４±０．
１％となるように調整した。
【００１３】(2)セメントの製造：クリンカーとして、
普通ポルトランドセメントクリンカー（太平洋セメント
社製）、石膏として、排脱二水石膏（住友金属社製）を
用い、これらと各増量材を表１又は２に示す割合で混合
し、バッチ式ボールミルでブレーン比表面積が3250±50
cm2／ｇとなるように同時混合して、セメントを製造し
た。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】表２の結果より、増量材の混和率が高くな
ると、凝結時間が早くなる傾向があるが、石膏を添加す
ることにより、制御することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明のセメント用増量材を用いれば、
初期強度及び長期強度ともに良好なセメントを得ること
ができる。また、本発明のセメント用増量材は、水和反
応性に富むため、モルタルやコンクリートの中性化を低
いレベルに抑えることができ、しかも間隙相（Ｃ3Ａ、
Ｃ4ＡＦ）が多いため、水和熱が比較的大きく、寒冷地
や冬季における使用にも有利である。さらに、本発明の
セメント用増量材は、産業廃棄物及び／又は一般廃棄物
を原料とすることができ、廃棄物の有効利用を図ること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 牧彦 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 太平洋 セメント株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 4G012 KA02 KA03 KA08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｃ2Ｓ１００重量部に対して、Ｃ3Ａ及び
    Ｃ4ＡＦを合計で１０〜１００重量部含有することを特
    徴とするセメント用増量材。
  2. 【請求項２】 産業廃棄物及び／又は一般廃棄物を焼成
    して得られる請求項１記載のセメント用増量材。
  3. 【請求項３】 焼成温度が１３５０℃以下である請求項
    ２記載のセメント用増量材。
  4. 【請求項４】 ポルトランドセメントクリンカー１００
    重量部に対して、請求項１〜３のいずれか１項記載のセ
    メント用増量材を５〜１００重量部含有するセメント。
  5. 【請求項５】 石膏を、ＳＯ3換算で１．５〜５．０重
    量％含有する請求項４記載のセメント。
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