JP2003529514A - セメント組成物の成分に前処理を受けさせて吸着ポテンシャルを制御する方法 - Google Patents

セメント組成物の成分に前処理を受けさせて吸着ポテンシャルを制御する方法

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Abstract

(57)【要約】 セメント組成物の担体成分、特に飛散灰の前処理方法。セメント組成物の任意成分にある量で分析を受けさせることでそれが前記組成物中で示す吸着ポテンシャルを測定する。この量の前記成分に前記吸着ポテンシャルを制御するに有効な量の処理剤による処理を受けさせる。特定態様では、飛散灰に洗剤による処理を受けさせることでそれの吸着ポテンシャルを制御し、その結果として、前記飛散灰をセメント材料に添加した時にそれが空気を消費するのを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、１９９９年８月３日付けで提出した暫定的米国出願連続番号６０／
１４３，８５４および１９９９年１２月８日付けで提出した暫定的米国出願連続
番号６０／１６９，６５７（両方とも引用することによって全体が本明細書に組
み入れられる）の優先権を３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１２０の下で主張するものであ
る。
【０００２】 （発明の分野） 本出願者の発明は、セメント組成物（ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｃｏｍｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）に含まれていて高い吸着特性または非常に多様な吸着特性または
両方を示す任意成分、特に灰（ａｓｈ）に前処理を受けさせる方法に関する。本
処理方法では、そのような成分が示す化学的吸着特性を前記成分が用いられる過
程で使用に適する低い一定値になるように変換する。本発明の重要な面は、その
ような成分が示す吸着の影響を制御する過程を本方法によって最終使用者から前
記成分を市場で売買する人に移行させる点にある。
【０００３】 本発明は、セメント組成物に含まれていて固有の表面形態を含む成分１種また
は２種以上、例えば飛散灰（ｆｌｙ ａｓｈ）に含まれている未燃焼の炭素また
はゼオライト材料または両方が示すような表面形態を有する成分１種または２種
以上（このような成分はそのような表面形態が理由で水溶液から化学品を吸着す
る能力を示す）に処理を受けさせる方法に関する。
【０００４】 本方法のアプローチは、そのような成分１種または２種以上を前記組成物のス
ラリーに添加する前に前記成分に処理剤１種または２種以上を痕跡量であるが有
効量で添加することで、そのような表面形態に関連した吸着ポテンシャル（ａｄ
ｓｏｒｐｔｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を充分に満たす（ｓａｔｉａｔｅ）こ
とにある。このように、吸着ポテンシャル（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎ
ｔｉａｌ）が充分に満たされるのは、前記処理を受けさせた成分を水溶液に入れ
た後のみである。そのように故意に添加した痕跡量ではあるが有効量の作用剤１
種または２種以上がそのような吸着部位に質量移動することが起こり得るのは前
記作用剤を水溶液（前記組成物のスラリー）に添加した後であると考えている。
【０００５】 （発明の背景） セメント組成物の空気連行性（ａｉｒ ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ ｑｕａｌｉ
ｔｙ）の調節は伝統的に前記組成物の最終使用者によって行われてきた。セメン
ト組成物に含有させるいろいろな成分を適切な量で添加することは、そのような
いろいろ成分は高い吸着特性または非常に変動し得る吸着特性または両方を示す
ことから、最終使用者にとって面倒な仕事である。適切な混合物の達成はしばし
ば試行錯誤で行われている。混合成分が示す吸着特性の一貫性を前記成分の供給
者が制御する方法が大きく求められている。セメント組成物には吸着ポテンシャ
ルが変動することで制御することが求められているいろいろな成分が存在する。
それらには、灰、砂、セメント骨材、砕石、砂利、モルタル、セメント、粘土、
石灰、石灰砂、石灰石、およびいろいろなケイ素含有およびアルミニウム含有材
料が含まれる。
【０００６】 高い吸着特性または非常に変動し得る吸着特性を示す成分として以下に飛散灰
に焦点を当てて考察を行うが、考察するように、この上に示した成分（およびそ
れらの相当物）のいずれにも前処理を受けさせることができると理解されるべき
である。挙げる原理はそのような成分の全部に適用可能である。
【０００７】 灰は燃焼過程の副生成物である。米国における灰の主要な製造元は石炭を燃や
す発電所であり、そこでは灰および底灰（ｂｏｔｔｏｍ ａｓｈ）が年に１ｘ１
０8トンの桁で発生する。
【０００８】 灰の主要部分は現実にポゾラン性（ｐｏｚｚｏｌａｎｉｃ）であり、このこと
は、灰は水分が存在していると通常の温度で水酸化カルシウムと反応してセメン
ト特性を示す化合物が生じることを意味する。このように灰はポゾラン性を示す
ことから、灰をポートランドセメントの代わりとしてコンクリートに５０％以下
の量で入れることができる。灰は他の用途でも用いられはするが、灰をコンクリ
ートに入れて用いることがただ一つの最大用途を占めており、そのような用途で
は灰が有利に製品として用いられる。しかしながら、不幸なことには、石炭を燃
やす発電所で生じる灰の大部分は利用されていない。
【０００９】 政府の空気浄化標準（Ｆｅｄｅｒａｌ ｃｌｅａｎ ａｉｒ ｓｔａｎｄａｒ
ｄｓ）は、石炭燃焼発電所に、発電所から放出されるＮＯxの量が少なくなるよ
うにボイラーの燃焼温度を低くすることを押し付けている。そのように燃焼温度
を低くすると灰に存在する未燃焼炭素の量が実質的に増加する。灰に存在する未
燃焼炭素は、熱サイクルの結果として、低品質の活性炭素が示す特徴をいくらか
有し、特に幅広い範囲の化学品を吸着する能力を有する。伝統的に、未燃焼の炭
素を多い量で含有する灰は強熱減量（ＬＯＩ）の度合が高い灰と呼ばれる。ＬＯ
Ｉは、灰を空気の存在下で未燃焼炭素が完全に燃焼して気体状のＣＯ2が生じる
温度に加熱した時に得られる。ＬＯＩが高い灰は、伝統的に、吸着ポテンシャル
が高い灰であると考えられていた。
【００１０】 ＬＯＩが高い灰が示す吸着ポテンシャルは、そのような灰をコンクリートに入
れるポートランドの代替品として用いることにとって有害である、と言うのは、
そのような灰は混合過程中にコンクリートから重要なセメント化学混和材（ｃｅ
ｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｄｍｉｘｔｕｒｅｓ）を吸着する
ことで前記混和材がこれの意図した目的を果たすことができなくなる傾向がある
からである。大規模な商業的コンクリート用途では、それらの実質的に全部で、
凍結解凍を防護する目的で空気を連行させ、強度を高くする目的で水の含有量を
低くし、そしてコンクリートの初期硬化を遅らせるか或は加速させるなどの目的
でセメント混和材を用いる必要がある。
【００１１】 しかしながら、ＬＯＩは灰が示す吸着ポテンシャルの良好な指標ではないこと
を確認した。灰に含まれる未燃焼炭素の具体的な量は、ボイラーで石炭を燃焼さ
せた時の具体的な燃焼条件の関数である。電力要求が変化すると結果として燃焼
条件も変化し、その結果として今度は灰に含まれる未燃焼炭素の量が変化する。
このように灰に含まれる未燃焼炭素の量に関連した変動はＬＯＩが高くなるにつ
れて増大する。このように、コンクリート製造業者に供給される灰の荷が異なる
とＬＯＩの度合が異なり、その差の度合は平均ＬＯＩの度合が高くなるにつれて
増大する。加うるに、燃焼条件の変化も未燃焼炭素の表面形態に影響を与え、こ
れは、未燃焼炭素が示す具体的な吸着ポテンシャルに直接的な影響を与える。従
って、異なる２種類の灰サンプルが同じＬＯＩを示しても吸着ポテンシャルが全
く異なることもあり得る。更に、ある種の燃焼条件では活性炭に類似した様式で
吸着を示し得る表面形態が灰の鉱物相にもたらされる可能性もある。このような
ゼオライト型の吸着は灰が示すＬＯＩを基にして予測するのは不可能である。
【００１２】 灰（およびセメント組成物に添加される成分の全部）が示す吸着ポテンシャル
が絶えず変化することは、そのような吸着の影響を補うに必要な混和材の量は一
定のままでないことを意味する。コンクリート産業は、全体として、利ざやが低
い低技術の産業であり、このように、必要な補正混和材量を決定する時に試行錯
誤方法が用いられている。成分が示すＬＯＩが高くなるにつれて吸着ポテンシャ
ルの変動が大きくなることと成分が示すＬＯＩと真の吸着ポテンシャルの間の相
互関係が低いことと補正混和材量を決定する方法が試行錯誤方法であることが組
み合わさる結果としてコンクリートが仕様からかなり外れてしまうことが起こり
、それによって、州の規制団体（ｓｔａｔｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ｂｏｄｉ
ｅｓ）は、個々の支配下で製造されるコンクリートで使用が許される灰の最大Ｌ
ＯＩ値を下げることを促している。
【００１３】 コンクリート産業はそのような問題に応答して意図した目的に有効でありかつ
炭素が吸着しない混和材を開発する試みを行った。米国特許第４，４５３，９７
８号、４，８２８，６１９号、５，１１０，３６２号および５，６５４，３５２
号には、そのような現在の問題を解決するアプローチが教示および説明されてい
る。そのような方法は成功しなかった。
【００１４】 例えば、灰に含まれる炭素の表面に吸着されない混和材を開発することに関係
した基本的な問題は、石炭を燃やす発電所に関係した燃焼環境が異なることによ
って灰に存在する炭素および鉱物相にもたらされる表面形態の範囲が幅広いこと
にある。
【００１５】 Ｔｓｕｋａｔａ他に発行された米国特許第５，２８６，２９２号に、灰を使用
する前に前記灰が有する吸着ポテンシャルを完全に満たす新規なアプローチが紹
介された。このようなアプローチは、未燃焼炭素の表面に容易に吸着されるハロ
ゲンガス（好適にはフッ素または塩素）に灰を接触させるアプローチである。彼
らの好適な態様は、灰を密閉容器に入れた後にフッ素および／または塩素ガスを
１０から６０分間導入することを包含する。この時間が経過した後に生じる灰は
、この灰に含まれる未燃焼炭素が混和材をさほど吸着することなく、ポートラン
ド代用品として使用可能である。
【００１６】 Ｔｓｕｋａｔａのアプローチを商業的に実施することを妨げている問題がいく
つか存在する。フッ素および塩素ガスは高い腐食性を示すガスであり、それの用
量が比較的少量でも、生きている有機体にとって致死量になる可能性がある。更
に、特殊な耐食性材料を用いて処理施設を建造する時に要する資本は多大である
。加うるに、そのようなガスの費用は売られている灰の価格に比較して高い。加
うるに、環境条件が変化すると灰に入っている未燃焼炭素から前記ガスが脱離す
る可能性があり、それによって、そのように腐食性が高くて致死量になる可能性
があるガスが大気の中に放出され、それによって、そのような処理施設の下流に
位置する装置および人の両方が前記ガスにさらされる可能性がある。
【００１７】 本発明のアプローチは、公知技術の問題を持たない灰処理および処理方法を提
供することにある。本発明では、灰が示す吸着ポテンシャルを低下させる目的で
前記灰を次の過程で用いる前に前記灰に固体および／または液体の化学品を痕跡
量で添加する。本発明のアプローチを実行すると結果として製品の均一性がより
高くなりかつ灰に含まれる未燃焼炭素が示す吸着の影響に関して最終使用者が抱
いている懸念がなくなることから、本アプローチは灰生産者または灰を市場で販
売している人のいずれにもよく適合している。本発明は、Ｔｓｕｋａｔａ他のア
プローチとは異なり、未燃焼炭素が処理過程中に充分に満たされるようにするも
のではなく、むしろ、本方法は、灰を水溶液の状態にした時に吸着の影響が充分
に満たされるような正確な量で化学品が灰の中に存在することを可能にするもの
である。この目的で用いるに有用であることを確認した化学品は、炭素および／
またはゼオライト系基質に強力に吸着される系列の化学品の一員である。腐食性
がなく、環境に有害でなく、灰を取り扱う人に健康上の危険を与えず、環境条件
が変化しても灰の中に残存しかつ灰の販売価格を基準にしてあまり高価でない非
常に有効な化学品をいくつか同定した。所定の灰で用いるに適した正確な処理化
学品を主題灰の具体的な表面化学および形態の注文に合わせる。
【００１８】 （発明の要約） 本発明の１つの目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処理
する新規な処理および方法を提供することにあり、ここでは、前記成分を使用過
程（ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）に導入する前に前記成分にこの成分
が示す見かけ化学吸着ポテンシャルを制御する処理化学品または作用剤を供給す
ることを用いる。
【００１９】 本発明の１つの目的は、特に化学品を使用過程中に添加することでセメント組
成物の任意成分１種または２種以上を処理してそれの吸着ポテンシャルを下げる
新規な処理および方法を提供することにある。
【００２０】 本発明の別の目的は、特に化学品を使用過程中に添加することでセメント組成
物の任意成分１種または２種以上を処理してそれの吸着ポテンシャルを制御する
新規な処理および方法を提供することにある。
【００２１】 本発明の更に別の目的は、特に化学品を使用過程中に添加することでセメント
組成物の任意成分１種または２種以上を処理して一貫した吸着ポテンシャルを示
す成分１種または２種以上を生じさせる新規な処理および方法を提供することに
ある。
【００２２】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理することで前記成分の吸着ポテンシャルを異なる給源から得た成分および単一
の給源から得たが時間が異なる成分の両方が示す幅広く多様な表面形態および具
体的活性が容易に受け入れられるように制御する新規な処理および方法を提供す
ることにある。
【００２３】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理することで灰を市場が受け入れて購入して消費し得るような有効な原料に変化
させる新規な処理および方法を提供することにある。
【００２４】 本発明の別の目的は、灰を処理することで商業的に「悪い」灰の中に処理化学
品１種または２種以上を灰の処理費用全体が処理を受けた灰が市場で売られる価
格の僅かな部分であるような低い投資費用で簡潔かつ容易に導入する新規な処理
および方法を提供することにある。
【００２５】 本発明の更に別の目的は、灰を処理することで処理を受けた灰にさらされた時
の方が未処理の灰にさらされた時に比較して環境に大きな脅威にならないように
するか、作業者の健康にも安全にも脅威にならないようにするか或は装置に脅威
にならないようにする新規な処理および方法を提供することにある。
【００２６】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法は、前記成分を何
らかの過程で用いる前に前記成分に処理化学品または作用剤を痕跡量で分与する
ことを伴う。
【００２７】 本発明の別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処理す
る新規な処理および方法を提供することにあり、この方法は、前記成分が使用過
程中に示す見かけの化学的吸着ポテンシャルを制御する効果をもたらす働きをす
る処理化学品または作用剤を前記過程と組み合わせて用いることを伴う。
【００２８】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、炭素および
／またはゼオライトの表面に強力に吸着される処理化学品１種または２種以上を
用いる。
【００２９】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、使用過程に
有害な影響を与えない処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３０】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、界面活性剤
である処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３１】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、非イオン性
界面活性剤である処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３２】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、エトキシレ
ート（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ）である処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３３】 本発明の別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処理す
る新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、ノニルフェノー
ルのエトキシレートである処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３４】 本発明の別の目的は、灰を処理する新規な処理および方法を提供することにあ
り、この方法では、処理化学品１種または２種以上を固体対固体で約０．００１
％から約２０．０％の範囲、好適には固体対固体で約０．００１％から約２．０
％の範囲の量で用いる。
【００３５】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、環境条件が
変化しても前記成分または最終製品の中に残存する処理化学品１種または２種以
上を用いる。
【００３６】 本発明の別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処理す
る新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、前記成分を水溶
液に入れた時に前記成分が効果を示すようにする処理化学品１種または２種以上
を用いる。
【００３７】 本発明の更に別の目的は、セメント組成物の任意成分１種または２種以上を処
理する新規な処理および方法を提供することにあり、この方法では、アニオン性
界面活性剤である処理化学品１種または２種以上を用いる。
【００３８】 本発明の別の目的は、灰を処理する新規な処理および方法を提供することにあ
り、この方法では、ラウリル硫酸ナトリウムである処理化学品１種または２種以
上を用いる。
【００３９】 本出願者が提供する発明は、前記および関連目的を満足させる点で、セメント
組成物の任意成分１種または２種以上を処理する新規な処理および方法を提供し
、この方法は、前記成分を使用過程で用いる前に前記成分に処理化学品または作
用剤をある量（痕跡量ではあるが）で分散させることを伴う。このような処理化
学品１種または２種以上は、使用過程との組み合わせで、使用過程において前記
成分が示す見かけ化学吸着ポテンシャルを制御する効果をもたらすように働く。
初期段階で、処理化学品１種または２種以上を選択する。ここでは、意図した成
分および使用過程の両方と有益に相互作用するサブファミリー（ｓｕｂｆａｍｉ
ｌｙ）の化学品を炭素および／またはゼオライト系基質に強力に吸着される系列
の化学品から選択する。次に、サブセット（ｓｕｂｓｅｔ）の化学品を、処理を
受けた成分にさらされた時の危険性と未処理成分にさらされた時の危険性を比較
した時に環境に対する危険性も作業者の健康に対する危険性も安全に対する危険
性も現実に高くなくまた装置の一体性に対する危険性も現実に高くないサブファ
ミリーの化学品から選択する。次に、候補品の組の化学品を、処理費用の方が処
理を受けた成分の商業的販売価格よりも有意に低いサブセットの化学品から選択
する。次に、このような処理化学品１種または２種以上の必要量または有効量を
決定しそして前記処理化学品１種または２種以上をこれを前記成分に導入するに
適するように調製する。最後に、バッチ混合（ｂａｔｃｈ ｍｉｘｉｎｇ）、組
み合わせ流れ（ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｆｌｏｗ）または他の適切な方法１種または
２種以上の１つ以上を用いて前記処理化学品１種または２種以上を前記成分に導
入する。
【００４０】
【好ましい態様の詳細な記述】
最近の２０年間にわたり多くの研究者による広範な研究及び開発の努力が、セ
メント質組成物、特にフライアッシュに対する成分の吸着電位を制御する商業的
に実用的な方法を鑑定することに集中された。出願人は、アッシュの見掛けの吸
着電位が、しばしば利用プロセスと呼ばれる、アッシュを利用するその後のプロ
セスに対して劇的に変化させることができることを見いだした。これは、アッシ
ュを利用プロセスに導入する前にアッシュに痕跡量の処理化学薬品もしくは処理
剤（無機、鉱物剤を含む）を分散させることにより達成できる。本発明は、アッ
シュ発生装置（ａｓｈ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）又はアッシュ廃棄剤（ａｓｈ ｄ
ｉｓｐｏｓａｌ ａｇｅｎｔ）についての特別の効用を有する。一貫して低い吸
着電位を有するアッシュは、コンクリートのような製品中へのポゾランとして市
場性がある。しかしながら、高度に吸着性のアッシュもしくは高度に変動する吸
着電位を有するアッシュ又はその両方とも通常市場性がない。何故ならば、この
アッシュの使用はアッシュを利用するプロセスの制御に関する問題を引き起こす
ことがあるからである。アッシュに痕跡量の処理化学薬品又は処理剤を分散させ
ることにより、変動する吸着電位を有するアッシュは利用プロセスに関して低い
且つばらつきのない吸着電位を有するアッシュに変換される。このようなものと
して、望ましくないアッシュは、アッシュ発生装置及びアッシュ廃棄剤の両方に
ついて望ましい且つ市場性のある製品に変換される。本発明は、好ましくは高い
及び／又は高度に変動する吸着電位を有するアッシュの処理及び処理方法に関す
るが、本発明は上記したセメント質組成物の他の成分にも適用可能である。
【００４１】 本発明において、出願人は高い及び／又は高度に変動する化学吸着電位を示す
成分の処理及び処理方法を発見した。本発明では、ＬＯＩは、ＬＯＩと吸着電位
との相関の程度が低いため吸着電位の目安としては使用されない。しかしながら
、サンプル成分、例えばアッシュの吸着電位は、アッシュが水性溶液中に入れら
れているときに吸着するメチレンブルー（Ｃ16Ｈ18ＣｌＮ3Ｓ）の比量（ｓｐｅ
ｃｉｆｉｃ ａｍｏｕｎｔ）を測定することにより定量化される。アッシュによ
り吸着されたメチレンブルーの重量をアッシュの重量で割ったものはサンプルア
ッシュの物質吸着指数（ｍａｔｅｒｉａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ
）と呼ばれる。例えば、アッシュ１０００ポンドにより吸着されたメチレンブル
ー１ポンドは０．００１の物質吸着指数に等しいであろう。種々のアッシュのタ
イプの吸着指数のチャートが図１に示される。吸着指数の関数としてのＬＯＩ変
動のチャートは図２に示される。砂、セメント、石、砕石、砂利、モルタル、セ
メント骨材、クレー、石灰、石灰岩及び種々のケイ質及びアルミニウム材料を包
含するセメント質組成物の他の成分について、同様なチャートを作成することが
できることは理解されるべきである。
【００４２】 成分の吸着電位が高い及び／又は高度に変動する場合には、成分は本発明に従
って処理されるべきである。これは処理化学薬品（１種又は複数）の選択で始ま
る。機能性（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）のための処理化学薬品（１種又はそ
れより多く）の選択は成分の形態学的面及び目的の用途との適合性に基づいてい
る。成分の表面への化学薬品の吸着は複雑な課題であり、これは成分（１種又は
複数種）表面形態の連続的変化により更に悪化させられ、そしてアッシュの場合
には、アッシュ発生プラントでの操作条件を変えることにより部分的に誘発され
る。どの化学薬品（１種又は複数種）が任意の与えられた成分上に最善に吸着す
るかを最初に予測することは困難である。しかしながら、好ましい化学薬品（１
種又は複数種）は下記の特徴のすべて又は大部分を有するであろう。
【００４３】 意図する成分（１種）、成分（複数）又はアッシュ及び重要なプロセスの両方
と有利に相互作用する化学薬品の亜群（ｓｕｂｆａｍｉｌｙ）は、炭素及び／又
はゼオライト表面に好ましくは強く吸着する化学薬品の群（ｆａｍｉｌｙ）から
選ばれる。無数の可能な不利な相互作用により、候補処理化学薬品は実験的方法
を使用して認定されなければならない。次に、環境、作業者の健康及び安全、又
は未処理アッシュにより課せられる危険に対する処理されたアッシュにさらされ
る装置の無損性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）に対する危険を増加させない化学薬品の
小集団（ｓｕｂｓｅｔ）が化学薬品の亜群から選ばれる。次いで、処理のコスト
が処理されたアッシュの市販の販売価格より有意に低い化学薬品の候補の組が化
学薬品の小集団から選ばれる。
【００４４】 態様において有用であることが示された化学薬品の１つの亜群は界面活性剤及
び乳化剤を包含する洗剤である。最初の試験は処理化学薬品として陰イオン界面
活性剤、更に特定的には、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）を利用し、そして
好ましい結果が得られた。しかしながら、更なる実験の後、使用するための他の
界面活性剤は非イオン性である、即ち、エトキシレート、更に特定的にはノニル
フェノールエトキシレート界面活性剤（ＮＰ−９）であることが見いだされた。
ノニルフェノールエトキシレートは、合衆国のある地域で２０％の量でコンクリ
ート中のポルトランド代替物として使用されているアッシュである、Ｃａｒｂｏ
アッシュの見掛けの吸着電位を制御するのに高度に有効であることが示された。
Ｃａｒｂｏパワープラントアッシュの時間決定（ｔｉｍｅ ｒｅｓｏｌｖｅｄ）
分割ＬＯＩのチャートは図３に示されている。更に、処理されたアッシュは、製
造者によりコンクリートに加えられる他の化学混合物に不利に影響しない。必要
な処理用量について、好ましくは０．１％のオーダーで、この処理されたアッシ
ュは、未処理アッシに対する環境的、安全もしくは健康の危険を有しておらず、
そして処理コストはコンクリート製造者へのアッシュの販売価格の数％のオーダ
ーである。
【００４５】 処理化学薬品（１種又は複数種）が決定されると、アッシュに加えられるべき
この処理化学薬品（１種又は複数種）の重量が決定されなければならない。この
重量を決定するために、処理化学薬品（１種又は複数種）についてスケールファ
クターが実験的に決定される。次いでこのスケールファクターは物質吸着指数を
乗じられて、処理化学薬品（１種又は複数種）の適当な重量を決定する。ノニル
フェノールエトキシレートのスケールファクターは実験により０．５７であるこ
とが見いだされた。全体に、痕跡量の処理化学薬品（１種又は複数種）しかアッ
シュに加えられないことは好ましい。この痕跡量は固体対固体で約０．００１％
〜約２．０％の範囲にあり、そしてある特別な場合には固体対固体で約０．００
１％〜約２０％と更に広くてもよい。
【００４６】 処理化学薬品（１種又は複数種）及び必要な処理重量が決定されると、処理化
学薬品（１種又は複数種）はアッシュへの導入のために調製されなければならな
い。固体化学薬品は微細な粒状粉末に粉砕される（ｇｒｏｕｎｄ ｏｒ ｍｉｌ
ｌｅｄ）。液体は噴霧されるか又はエアゾルに形成されることができ、又は微細
な粒状アッシュ、クレーもしくは他の適当な担体サブストレート材料中に吸着さ
せることができる。蒸気状態に加熱されるとき意図した構造から変わらないで存
在するすべての化学薬品は、微細な粒状アッシュ、クレーもしくは他の適当な担
体サブストレート材料上に蒸着させることができる。
【００４７】 処理化学薬品（１種又は複数種）が調製された後、成分中に処理化学薬品（１
種又は複数種）を分散させるのに使用することができる２つの基本的な方法があ
る。これらは混合及び組み合わせ流（ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｆｌｏｗ）を包含する
。混合はバッチ又は連続ミキサの使用を伴い、そして通常未処理アッシュをミキ
サに装入するため及び処理されたアッシュを取り出すためのアッシュの流れを緩
和するための２個以上の容器の使用を必要とする。このような容器の例はサイロ
及び輸送容器を包含する。混合のために使用される処理化学薬品（１種又は複数
種）の形態は微細粒子の形態にある固体、液体、クレーもしくはアッシュの如き
サブストレート上に吸着された液体又はクレーもしくはアッシュの如き適当なサ
ブストレート上に付着させた蒸気である化学薬品であることができる。処理化学
薬品（１種又は複数種）のアッシュへの分散の程度は混合時間及びミキサのデザ
インに依存する。混合法によるアッシュへの処理化学薬品（１種又は複数種）の
導入はアッシュ発生装置、アッシュ販売者及びアッシュのエンドユーザの装置で
の処理に十分適している。
【００４８】 混合は処理化学薬品（１種又は複数種）をアッシュに分散させる有効な手段で
あるけれども、組み合わせ流は、低コストで実施することができ、アッシュをよ
り速く処理することができそして処理化学薬品（１種又は複数種）をアッシュに
有効に分散させることができる好ましい方法である。組み合わせ流法は、処理化
学薬品（１種又は複数種）をアッシュに分散させる手段として自然に又は人工的
に誘発した乱流を利用して、１種以上のアッシュ流を１種以上の処理化学薬品流
と組み合わせる。この方法は高い効用を有する。何故ならば、アッシュの流れが
既に存在してアッシュ発生装置、アッシュ最終装置及びエンドユーザ装置のまわ
りのアッシュを運動させるからである。組み合わせ流法が有用な例は、アッシュ
をボイラーから沈殿装置もしくは貯蔵サイロに、貯蔵サイロ間で又はサイロとあ
る形態の輸送容器間で輸送する煙道ガスの流れを包含するが、それに限定はされ
ない。微細粒子の形態にある固体、微細粒子に吸着された液体又は微細粒子に蒸
着された化学薬品蒸気を使用することができるけれども、組み合わせ流法は噴霧
される液体又はエアゾルが使用される場合に特に有用である。
【００４９】 本発明の推測される機構は競合吸着である。換言すれば、痕跡量の化学薬品の
成分への添加は粒子レベルでの特徴的な形態学的表面吸着を固有に変えない。成
分は利用プロセスへの処理化学薬品の正確な投与量を送るための担体として作用
すると推測される。利用プロセスは処理化学薬品（１種又は複数種）が成分中の
吸着部位について競合するための条件を可能とし、かくして意図した目的で利用
プロセスに意図的に加えられる化学薬品を残す。
【００５０】 例えば、成分の吸着係数は水性溶液に入れられるとき成分により吸着されるメ
チレンブルーの比量を測定することにより定量可能である。ＢＥＴの如きいかな
る他の技術もこのような係数を得るのに利用することができる。
【００５１】
【実施例】
実施例１ この開示は、相対的に少量でフライアッシュ（未燃焼炭素又は活性炭）に混合
される添加剤又は作用物質を包含する。詳述されるとおり、これは未燃焼炭素又
は活性炭を抽出しようと試みることよりは容易である。未燃焼炭素は均一に分布
しそして広く分散するので、それを抽出することは実際には不可能である。それ
をその後熱にさらし、そして未燃焼炭素を燃焼させるほど高い温度に上昇させる
ことができるが、それは望ましくない効果を生じる方法である。何故ならば、熱
は混合物の他の面に影響を及ぼすからである。フライアッシュは実際には混合物
であることに留意すると、より良好な方法はフライアッシュをアッセイしそして
活性炭又は未燃焼炭素の存在又は不存在を決定することである。なんらかな量で
、特に約１％以上で存在するならば、活性炭はこの開示により示唆された方法に
従って処理される必要がある。それによりフライアッシュは制御された吸着電位
を得る。
【００５２】 この形態の炭素、即ち、フライアッシュ中の活性炭の存在又は不存在を決定す
る下記の試験を考察する。フライアッシュは微粒子形態（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔ
ｅ ｆｏｒｍ）にあると仮定する。粒子は典型的には約０．１ミクロン〜約１０
０ミクロンの範囲のサイズを有することも仮定する。粒子を更に分級したり更に
粉砕するための特別な努力はしない。３倍の蒸留水、好ましくは２００ｇの水に
、８０ｇの微粒子フライアッシュを混ぜ入れる。それらをブレンダ中で１０秒混
合する。次いで試験を行う。試験は、ＶＲ空気連行剤（ＶＲ ａｉｒ ｅｎｔｒ
ａｉｎｉｎｇ ａｇｅｎｔ）として認定されているＭａｓｔｅｒ Ｂｕｉｋｄｅ
ｒにより提供された製品を使用する。それは一時に一滴加えられそして水中のフ
ライアッシュを視覚により観察する。視覚による観察によって、いかに多くの滴
の該剤が必要であるかを決定するために試験を行う。１０滴より多くが必要なら
ば、フライアッシュは適当ではない。それは空気連行を低下させるので適当では
ない。ＶＲ連行剤が１０滴より少ない滴を必要とするならば、フライアッシュは
使用可能な且つ有用な添加剤としてアッセイされる。フォームインデックス試験
として下記するこの試験プロトコルは、セメントをベースとする製品中に使用す
るためのフライアッシュの許容又は拒絶を決定するための本質的に周知の基準で
ある。ときには、フライアッシュは、気泡連行を示す変化を観察するために加え
られるＶＲ剤を数百滴、６００滴もの多くを要するほど活性炭を含んでいること
がある。実際に、その６００滴の測定はフライアッシュにおける深刻な問題を示
す。対照的に、フォームインデックス試験が数滴の上記剤しか必要としないなら
ば、フライアッシュはスラリーに首尾よく加えることができ、仕上げられそして
硬化されたコンクリートは寒冷気候中損傷を受けにくいであろう。
【００５３】 この開示は前記した空気連行問題をなくするフライアッシュへの添加剤を包含
する。認められるとおり、その問題は化学的活性炭、即ち、フライアッシュ全体
にわたりランダムに分布した元素状炭素の存在に由来する。容易に入手可能な洗
剤の添加がその特性を変えることが発見された。特に、洗剤は選ばれた材料の分
離を高める陰イオン界面活性剤である。洗剤はＳＬＳとして下記されるラウリル
硫酸ナトリウムである。技術的には、ＳＬＳはＮａＣＨ3（ＣＨ2）11ＳＯ4の式
により示される。このサルフエートは、反応性ナトリウムによりカウンターされ
る負電荷を与えるために４個の酸素原子を使用する。ラウリルはアルカン鎖とし
て定義される。フライアッシュに少量で、典型的には約０．１重量％〜約１重量
％の範囲で加えられると、それは活性炭の影響をなくするのに有効である。更に
、そしてやはり実際に利用可能な活性炭の量に依存して、加えられるＳＬＳの好
ましい量は約０．１〜約０．５重量％である。ＳＬＳをセメントスラリーに混合
する前にフライアッシュと混合することにより、フライアッシュは改変される。
【００５４】 実施例２ 表面活性剤のエトキシレート、もっと特定的に言えばノニルフェノールエトキ
シレートを用い、アッシュの流れの中に該表面活性剤を噴霧することにより処理
を行ったアッシュでは、該アッシュによって吸着されるメチレンブルーの量が減
少した。アッシュの表面の吸着部位は処理時においては表面活性剤で飽和してな
いが、アッシュを水溶液中に入れることによって飽和される。該溶液に表面活性
剤をアッシュの吸着部位へ到達させる物質輸送が可能になる。
【００５５】 セメント組成物の吸着ポテンシャルに関連した吸着係数または吸着因子を評価
または決定するための分析的な方法は多数存在している。本発明ではこれらの公
知の（或いは未だ見出だされていない）方法の任意の一つを用いることができる
が、与えられた成分に加えるべき処理剤の量は成分の量に比例する。
【００５６】 また、処理用の化学薬品は、コンクリートの製造中に加えられるセメント混合
物のような、利用工程によって意図的に加えられるものと同じ化学薬品であるこ
とができる。しかし、本発明は利用工程の前のアッシュの予備処理で使用される
から、大部分の場合処理用の化学薬品は利用工程中に意図的に加えられる化学薬
品とは異なっているであろう。
【００５７】 前述のように、本発明はまたセメント混合物の１種またはそれ以上の個々の成
分を処理するのに使用することもできる。空気連行剤（ＡＥＡ）（ａｉｒ ｅｎ
ｔｒａｉｎｍｅｎｔ ａｇｅｎｔ）または処理剤を加え、その成分によって与え
られる吸着性を補償する。得られるＡＥＡによって「補償された」成分を次に遠
くのバッチ混合設備に輸送し、空気連行剤（該混合物の性能規格によって与えら
れた）だけを成分配合物に加えることができる。
【００５８】 次に図４に注目されたい。ここでは一つの方法を非常に簡単に説明し、その後
でその方法の特定の態様を詳細に説明することにする。さらに代表的な試薬につ
いて述べることにする。
【００５９】 図４を参照すると、セメント成分の粒子を測定する方法が記載されている。こ
の段階１０は測定する試料を分離する段階である。それは試料であるから、代表
的な割合で採取されなければならない。この割合については後でさらに述べる。
好ましくは成分の流れから測定用の粒子の試料を採取する。前述のようにセメン
ト組成物の製造において重要な構成部分をなすすべての異なった成分を採取する
ことができる。粒子の大きさを記録しなければならない。礫質は篩のシステムに
よって制御または定義される特定の大きさについて評価する。それは礫質の単一
の大きさであることができ、或いは二つまたはそれ以上の異なった大きさの混じ
ったもの、或いは大きさの或る範囲であることができる。同様にして砂は篩にか
けて測定することができ、単一の大きさであるか、或いは特定の範囲内の任意の
大きさの粒であることができる。通常、砂および礫質は両方とも河床の露天掘り
または同様な方法で得られる。通常、砂および礫質は篩にかけ、各成分に対する
特定の標準値が得られるようにする。セメントは特定のコンクリートの注入規格
に対して適切な選ばれたメッシュの大きさにする。同様に組成物に加えるフライ
アッシュも粉砕して注入規格に対する選ばれたメッシュの大きさになるようにす
る。要約すれば、図４に示した工程段階１０は粒状材料の測定される部分、即ち
２００〜５００ｍｌの試料保持器を充たすのに十分な数ｇの特定の大きさの試料
を得る段階である。
【００６０】 図４に示す次の段階１２は試薬の添加を含む。利用できる多数の酸塩基試薬が
ある。
【００６１】 好ましい試薬は３，７−ビス（ジメチルアミノ）フェノチアジン−５−イウム
塩化物であるメチレンブルー（Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ）；Ｃ．Ｉ．べー
シックブルー ９（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ９）であり、それはメチル
チオニン塩化物又はテトラメチルチオニン塩化物としても知られていることがあ
る。それはＣ16Ｈ18ＣｌＮ3Ｓの式により定義され、３１９．８５の分子量を有
する。それは通常約１０，０００ｇの水中に溶解する約１ｇを以て水中に溶解し
、１００ＰＰＭを与える。それは約６６８ナノメーター（ｎｍ）及び又６０９ｎ
ｍに吸収波長ピークを有する。他の酸塩基呈色指示薬があり、いくつかがＨａｎ
ｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，ＣＲＣ Ｐ
ｒｅｓｓの５７th ＥｄｉｔｉｏｎのページＤ−１３６及びＤ−１３７に挙げら
れている。特定的に図４の順序に戻ると、段階１０において粒子を測定し、容器
中に入れる。次いで段階１２において試薬を水又はアルコールのような他のいず
れかの適した溶媒の存在下で加える。測定された量の試薬が用いられる。上記で
示した例では、試薬を１グラムの試薬対１０，０００ｇの水の比率で混合する。
その試薬の水溶液を容器中に入れ、それに粒子を加える。この手順は２つの経路
のいずれかに沿って進行することができ、すなわち液体試薬を粒子に加えるか、
あるいは粒子を液体に加える。いずれの場合にも、顆粒化された、又は粒子状の
材料に試薬を加え、液体を粒子状材料と混合することによりそれを調べる。
【００６２】 さらに図４に言及すると、段階１４で粒子状材料から試薬を分離し、それによ
って試薬を回収する。通常は、容器中に粒子状材料を入れ、その容器を介して、
及び次いで濾紙のような簡単なフィルターを介して試薬を注ぐのがおそらくより
容易である。これは液体試薬の回収を可能にする。次いで次の段階１６を行い、
それは試薬のアッセイである。段階１６は通常、粒子状材料への暴露の前の液体
中の試薬の第１の測定と共に行われる。色における変化が注目され、それがこの
方法に包含される化学反応の量の指標である。読み取りが行われる前及び後の色
における変化を測定することは容易に行われる。これはある尺度で粒子状材料中
に固定された呈色試薬の量を示す。
【００６３】 例えば１００ＰＰＭ（１００万部当たりの部）のメチレンブルー水溶液を５０
ｇ含有するビーカー中に、約１００〜２００ＲＰＭ（分当たりの回転）で回転す
る磁気撹拌棒と一緒に、１０ｇの被検フライアッシュを５分間入れる。５分後に
撹拌を止め、スラリを５分間沈降させる。シリンジ上に付けられた０．７５μｍ
のポアサイズのホウ珪酸ガラス濾過媒体を有する１３ｍｍの直径のマイクロ−フ
ィルターを介して上澄み液のアリコートを採取する。合計で１０ｍｌの被検溶液
を集める。濾過された溶液をガラスバイアル中に入れ、汚染を防ぐためにキャッ
プをする。
【００６４】 被検溶液の色を種々の既知の色素濃度を含有する参照標準バイアルと視覚によ
り比較することができ、被検材料の色素濃度を比較を介して決定することができ
る。標準化されたカラーチャートを用いることもできる。あるいは又、被検試料
中の色素濃度をフォトスペクトロメーターの使用を介して定量することができる
。
【００６５】 色素水溶液全体から吸着された色素の重量を、用いられたフライアッシュの重
量で割ることにより、吸着係数もしくは指数を計算する。典型的なフライアッシ
ュの吸着指数は０．０００２ｇ／ｇである。フライアッシュに加えられねばなら
ない補修化学品（ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ）は吸着指数に直
接関連する。例えばαを比例定数とする。吸着効果を軽減するために、アッシュ
の単位重量当たりにアッシュに加えられねばならない補修化学品の重量は： アッシュの重量当たりの化学品の重量＝α（０．００２） である。
【００６６】 αの値は用いられる特定の補修化学品及びフライアッシュの使用の規模に基づ
く。例えば補修化学品として安価な普通の界面活性剤が用いられ、実験室用ミキ
サーでコンクリートを作るためにフライアッシュが用いられる場合、α＝０．５
である。同じ界面活性剤が補修に用いられ、フライアッシュが商業的中心レディ
ー−ミックスプラント（ｃｅｎｔｒａｌ ｒｅａｄｙ−ｍｉｘ ｐｌａｎｔ）で
用いられるべき場合、α＝１．０である。
【００６７】 上記の通り、αは因子の数に依存して０．５から約１．０までのどこかの範囲
であることができる。α因子は、例えばＮＰ−９からタル油に及ぶ補修材料にも
依存して変わる。特定の状況に関してαが決定されたら、物理的因子が関連する
限り、それらが比較的（ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ）一定に保たれれば、それは比較
的一定である。
【００６８】 前記の通り、粒子状成分を調べるために、ＢＥＴ試験を含む他の方法を用いる
ことができる。
【００６９】 特定の態様に言及して本発明を記載してきたが、この記載が限られた意味内で
解釈されることは意図されていない。開示した態様の種々の修正ならびに本発明
の代替え的態様は、本発明の記載を参照すると当該技術分野における熟練者に明
らかとなるであろう。従って、添付した特許請求の範囲が本発明の範囲内に含ま
れるそのような修正を包含するであろうことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 種々のアッシュのタイプについての吸着指数のチャートである。
【図２】 Ｃａｒｂｏ パワープラントアッシュの時間決定ＬＯＩのチャートある。
【図３】 ＬＯＩ対吸着指数のチャートである。
【図４】 本発明の成分の分析のフローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＷ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セメント組成物用担体成分に前処理を受けさせる方法であっ
    て、 ある量の前記担体成分を得た後、 前記量の前記担体成分に処理剤を制御された吸着ポテンシャルを示す処理を受
    けた担体成分が生じるに有効な量で供給する、 段階を含んで成る方法。
  2. 【請求項２】 前記処理剤が固体または液体である請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記処理剤が炭素またはゼオライト基質に吸着される作用剤
    のいずれかである請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記処理剤が無機鉱物剤である請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記処理剤をこれが前記担体成分の表面化学および形態と協
    力するように選択する請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記担体成分にいくらか存在していていくらか吸着効果を示
    す未燃焼の炭素またはゼオライト基質が前記前処理中には前記処理剤によって充
    分には満たされない請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記前処理後に前記セメント組成物の水溶液を生じさせるこ
    とによって前記未燃焼の炭素またはゼオライト基質が充分に満たされる請求項５
    記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記担体成分にいくらか存在していていくらか吸着効果を示
    す未燃焼の炭素またはゼオライト基質が前記セメント組成物の水溶液を生じさせ
    るさらなる段階で充分に満たされる請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 セメントスラリー組成物の成分をスラリー混合物に添加する
    前に前記成分に前処理を受けさせる方法であって、 ある量の前記成分に制御された吸着ポテンシャルを示す処理を受けた成分が生
    じるに有効な量の処理剤による処理を受けさせるが、前記有効量と測定吸着係数
    が相互に関係している、 段階を含んで成る方法。
  10. 【請求項１０】 セメント混合物が示す吸着ポテンシャルの制御をセメント
    組成物を調製する最終使用者からこの使用者とは異なるセメント成分供給者に移
    行させる方法であって、 前記供給者がある量の前記成分を得て、 前記供給者が前記量の前記成分に処理剤を制御された吸着ポテンシャルを示す
    処理を受けた成分が生じるに有効な量で加え、そして 前記使用者が前記処理を受けた成分を添加するための前記セメント組成物の水
    性スラリーを調製する、 段階を含んで成る方法。
  11. 【請求項１１】 更に、 前記量の前記成分が示す吸着係数を測定する、 段階も含んで成る請求項１、８または９記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記処理剤の前記有効量が固体対固体で約０．００１％か
    ら約２０％の範囲である請求項１、８または９記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記範囲が固体対固体で約０．０００１％から約２．０％
    である請求項１０記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記処理剤を洗剤、界面活性剤、乳化剤およびセメント混
    和材から成る群から選択する請求項１、８または９記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記処理剤が非イオン性である請求項１、８または９記載
    の方法。
  16. 【請求項１６】 前記処理剤がエトキシレートである請求項１、８または９
    記載の方法。
  17. 【請求項１７】 セメント組成物に含まれる前処理を受けた成分であって、 ある測定吸着係数を示すセメント組成物の成分をある量で含有し、かつ 前記前処理を受けた成分が生じるに有効な量で前記量の前記成分に添加された
    処理剤を含有するが、 前記有効な量が、前記前処理を受けた成分を前記組成物の水性スラリーに添加
    した時に前記組成物の吸着ポテンシャルが制御されるに充分な量である、 前処理を受けた成分。
  18. 【請求項１８】 セメント組成物に含まれる前処理を受けた飛散灰であって
    、 ある測定量の飛散灰を含んで成るが、前記量が、前記前処理を受けた飛散灰を
    前記組成物の水性セメントスラリーに添加した後に前記組成物にいくらか含まれ
    ていた未燃焼の炭素もしくはゼオライト基質が充分に満たされるような有効量の
    洗剤による処理を受けるような量である、 前処理を受けた飛散灰。
  19. 【請求項１９】 セメント混合物に混合する材料として用いるに適した量の
    飛散灰を処理する方法であって、前記混合を行うに先立って、前記飛散灰をこの
    飛散灰を前記セメント混合物に混合した時に前記飛散灰が空気を消費するのを抑
    制するに適した矯正剤に接触させる段階を含んで成る方法。
  20. 【請求項２０】 炭素混入飛散灰を含有す種類のセメント混合物に含まれる
    空気の泡が減少するのを抑制する方法であって、前記炭素混入飛散灰をある量で
    準備し、そして前記飛散灰を前記セメント混合物に入れる前に、前記飛散灰をこ
    の飛散灰を前記セメント混合物に入れた時に起こる空気の消費を抑制するに適し
    た矯正剤に接触させる段階を含んで成る方法。
  21. 【請求項２１】 更に前記量の前記飛散灰を前記セメント混合物に混合する
    前に前記量の前記飛散灰が示す吸着係数を測定する段階も含んで成る請求項１９
    または２０記載の方法。
  22. 【請求項２２】 更に前記矯正剤の有効量を前記飛散灰の前記測定吸着係数
    との相互関係で決定する段階も含んで成る請求項２１記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記矯正剤を洗剤、界面活性剤、乳化剤およびセメント混
    和材から成る群から選択する請求項１９または２０記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記矯正剤をエトキシレート、ラウリル硫酸ナトリウムお
    よびトール油から成る群から選択する請求項１９または２０記載の方法。
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