JP2007223819A - Belite-mixed cement and method of producing concrete product using the same - Google Patents

Belite-mixed cement and method of producing concrete product using the same Download PDF

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卓見 泉谷
Masahiro Fukiage
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide belite-mixed cement having high strength and a method of producing a concrete product having the same high strength using the belite mixed cement. <P>SOLUTION: The belite mixed cement having high strength contains a first cement composition consisting essentially of alite and a second cement composition consisting essentially of belite and the specific surface area of the second cement composition is controlled to 5,000-9,000 cm<SP>2</SP>/g. The belite-mixed cement having high strength is prepared by mixing both compositions. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本願発明は、ビーライト混合セメント、および同ビーライト混合セメントを用いたコンクリート製品の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a belite mixed cement and a method for producing a concrete product using the belite mixed cement.

水和時の低発熱や、早期の強度発現性が要求されるセメントにおいては、早期の強度発現性を有するエーライトを主成分として、アルミネート相とフェライト相とを含んだ第1のセメント組成物と、水和時の発熱を抑えるビーライトを主成分として、同様にアルミネート相とフェライト相とを含んだ第2のセメント組成物とから構成される、ビーライト混合セメントが用いられている。   In cements that require low heat generation during hydration and early strength development, the first cement composition containing an aluminate phase and a ferrite phase mainly composed of alite having early strength development. And a second cement composition containing, as a main component, belite that suppresses heat generation during hydration and also containing an aluminate phase and a ferrite phase, belite mixed cement is used. .

上記第1のセメント組成物においては、比表面積が3000〜6000cm2/gとなっており、また、第2のセメント組成物においては、比表面積が2500〜4000cm2/gとなっている。 In the first cement composition, the specific surface area is 3000 to 6000 cm 2 / g, and in the second cement composition, the specific surface area is 2500 to 4000 cm 2 / g.

上記の構成をもつビーライト混合セメントを用いることにより、水和時の発熱を抑えて、発熱に伴う温度上昇によるひび割れ等を防止するとともに、早期の強度発現性も同時に実現することができる(特許文献1)。
特許第3040985号公報
By using belite mixed cement having the above structure, heat generation during hydration can be suppressed, cracking due to temperature rise accompanying heat generation, etc. can be prevented, and early strength development can be realized simultaneously (patent) Reference 1).
Japanese Patent No. 3040985

しかしながら、前記背景技術の特許文献1に記載のビーライト混合セメントを、高い強度が要求される外装材や瓦等に使用する場合においては、まず、蒸気養生を行って、エーライトによる強度発現を促進させた後、さらにオートクレーブ養生を行うことにより、水和時の発熱を抑える以外に、オートクレーブ養生によってセメントの強度をより高める作用を有するビーライトの強度発現を促進することで、さらに強度を高めるようにしている。   However, when using the belite mixed cement described in Patent Document 1 of the background art for exterior materials, roof tiles, and the like that require high strength, first, steam curing is performed to express strength by alite. In addition to suppressing heat generation during hydration by further promoting autoclave curing, the strength is further increased by promoting the expression of belite, which has the effect of increasing cement strength by autoclave curing. I am doing so.

ところが、上記オートクレーブ養生において、ビーライトの強度発現時の結晶化反応における反応性が低いために、ビーライトの強度発現を効率よく行うことができず、その結果、オートクレーブ養生により、ビーライト混合セメントの強度を大きくすることが困難になる場合があった。   However, in the above autoclave curing, since the reactivity in the crystallization reaction during the development of the strength of belite is low, the strength of the belite cannot be efficiently developed. In some cases, it was difficult to increase the strength.

本願発明はこのような上記背景技術の課題を解決するものであり、オートクレーブ養生におけるビーライトの強度発現を効率よく行うことにより、高い強度をもつビーライト混合セメント、および同ビーライト混合セメントを用いたコンクリート製品の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems of the background art, and by efficiently expressing the strength of belite in autoclave curing, the belite mixed cement having high strength and the same belite mixed cement are used. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a concrete product.

上記課題を解決するために、本願請求項1記載の発明は、エーライトを主成分とした第1のセメント組成物と、ビーライトを主成分とした第2のセメント組成物と、を含有し、第2のセメント組成物の比表面積を、5000〜9000cm2/gとしたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present application contains a first cement composition mainly composed of alite and a second cement composition mainly composed of belite. The second cement composition has a specific surface area of 5000 to 9000 cm 2 / g.

本願請求項2記載の発明は、上記請求項1記載のビーライト混合セメントにおいて、第1のセメント組成物の比表面積を、3000〜4000cm2/gとしたことを特徴としている。 The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that, in the belite mixed cement according to claim 1, the specific surface area of the first cement composition is 3000 to 4000 cm 2 / g.

本願請求項3記載の発明は、上記請求項1または2記載のビーライト混合セメントを用いて成形した後、オートクレーブ養生を行うようになしたコンクリート製品の製造方法としたことを特徴としている。   The invention described in claim 3 of the present application is characterized in that it is a method for producing a concrete product in which autoclave curing is performed after molding using the belite mixed cement according to claim 1 or 2 described above.

本願請求項1記載の発明のビーライト混合セメントにおいては、ビーライトを主成分とする第2のセメント組成物の比表面積を5000〜9000cm2/gまで高めることで、オートクレーブ養生におけるビーライトの結晶化反応の反応性を向上させて、このビーライトの強度発現を効率よく行うことで、高い強度を有するビーライト混合セメントを提供することができる。 In the belite mixed cement according to the first aspect of the present invention, the specific surface area of the second cement composition containing belite as a main component is increased to 5000 to 9000 cm 2 / g, whereby belite crystals in autoclave curing are obtained. By improving the reactivity of the conversion reaction and efficiently developing the strength of the belite, a belite mixed cement having high strength can be provided.

本願請求項2記載の発明のビーライト混合セメントにおいては、特に、エーライトを主成分とする、第1のセメント組成物の比表面積を3000〜4000cm2/gとすることにより、蒸気養生時のエーライトによる強度発現をより効率的に行うことで、その後のオートクレーブ養生も含めた、ビーライト混合セメントの強度をより高めることができる。 In the belite mixed cement of the invention according to claim 2 of the present application, in particular, by setting the specific surface area of the first cement composition mainly composed of alite to 3000 to 4000 cm 2 / g, By performing the strength development with alite more efficiently, the strength of the belite mixed cement including the subsequent autoclave curing can be further increased.

そして、上記ビーライト混合セメントを用いてコンクリート製品の成形を行い、その後オートクレーブ養生を行うことで、コンクリート製品の強度を大いに高めることができる。   And the strength of a concrete product can be greatly raised by shape | molding concrete products using the said belite mixing cement, and performing autoclave curing after that.

本願発明の実施形態であるビーライト混合セメントは、エーライトを主成分とした第1のセメント組成物と、ビーライトを主成分とした第2のセメント組成物と、を有し、第2のセメント組成物の比表面積を、5000〜9000cm2/gとしている。 The belite mixed cement which is an embodiment of the present invention has a first cement composition mainly composed of alite and a second cement composition mainly composed of belite. The specific surface area of the cement composition is set to 5000 to 9000 cm 2 / g.

また、上記第1のセメント組成物の比表面積を、3000〜4000cm2/gとしてもよい。 The specific surface area of the first cement composition may be 3000 to 4000 cm 2 / g.

以下、この実施形態のビーライト混合セメントを、より具体的詳細に説明する。まず、エーライトを主成分とした第1のセメント組成物は、単独で強度発現性を有しており、いわゆるポルトランドセメントと同様な性質を持っている。   Hereinafter, the belite mixed cement of this embodiment will be described in more detail. First, the 1st cement composition which has aerite as a main component has intensity | strength expression property independently, and has the property similar to what is called Portland cement.

まず、上記第1のセメント組成物の役割としては、蒸気養生により適度な強度を発現させて、その後のオートクレーブ養生における、急激な反応による内部応力に耐えられることであり、第1のセメント組成物にビーライトは含まれる必要はない。   First, the role of the first cement composition is to develop an appropriate strength by steam curing and to withstand internal stress due to a rapid reaction in the subsequent autoclave curing. There is no need to include belite.

ただし、ビーライトが含まれていても、コンクリート製品の製造時において、蒸気養生時の強度発現には大きな影響を与えないために、含有割合が20重量%(以下、単に「%」と記す)以下であれば特に問題は生じない。   However, even if belite is included, the content ratio is 20% by weight (hereinafter, simply referred to as “%”) in order to have no significant effect on strength development during steam curing during the production of concrete products. There is no particular problem if it is as follows.

また、アルミネート相やフェライト相の含有量については特に規定していないが、コンクリート製品の製造時において、初期の硬化反応に影響を与えるアルミネート相の含有割合が10%以下であり、アルミネート相とフェライト相との合計で25%以下である。   The content of the aluminate phase and ferrite phase is not particularly specified, but the content of the aluminate phase that affects the initial hardening reaction is 10% or less during the production of concrete products, and the aluminate phase The total of the phase and the ferrite phase is 25% or less.

さらに、第1のセメント組成物の比表面積は、このエーライトが蒸気養生における強度発現を効率よく行うことができるようにするために、3000〜4000cm2/gとなるように粉砕すると好ましい。 Further, the specific surface area of the first cement composition is preferably pulverized so as to be 3000 to 4000 cm 2 / g so that the alite can efficiently develop strength in steam curing.

具体的には、第1のセメント組成物の比表面積が3000cm2/gより小さくなると、蒸気養生時の強度発現が遅くなってしまい、その後のオートクレーブ養生に耐えることができない場合があるため好ましくない。 Specifically, if the specific surface area of the first cement composition is less than 3000 cm 2 / g, strength development during steam curing is delayed, and it may not be possible to withstand subsequent autoclave curing. .

一方、第1のセメント組成物の比表面積が4000cm2/gより大きくなると、コンクリート製品の製造時における、第1のセメント組成物と水との混合時に、エーライトの水和反応が過度に進行してしまうために、生成したケイ酸カルシウム水和物(CSH)が、エーライトの未反応部分を覆ってしまい、その後の水和反応の進行を阻害する場合があるため好ましくない。 On the other hand, when the specific surface area of the first cement composition is greater than 4000 cm 2 / g, the hydration reaction of alite proceeds excessively during mixing of the first cement composition and water during the production of concrete products. For this reason, the generated calcium silicate hydrate (CSH) covers the unreacted portion of alite and may hinder the progress of the subsequent hydration reaction.

また、第1のセメント組成物の比表面積が4000cm2/gより大きくなることで、第1のセメント組成物に含まれるアルミネート相の比表面積も同様に大きくなる、すなわちアルミネート相の粒度が小さくなることで反応性が高くなり、その結果、第1のセメント組成物と水とを混合した後、アルミネート相が急速に硬化することにより流動性が低下する場合があり、この点からも好ましくない。 Further, when the specific surface area of the first cement composition is larger than 4000 cm 2 / g, the specific surface area of the aluminate phase contained in the first cement composition is similarly increased, that is, the particle size of the aluminate phase is increased. As a result, the reactivity becomes higher, and as a result, the fluidity may decrease due to rapid hardening of the aluminate phase after mixing the first cement composition and water. It is not preferable.

次に、ビーライトを主成分とする第2のセメント組成物においては、エーライトの含有割合は10%以下で少ない方が好ましく、また、アルミネート相やフェライト相の含有量については特に規定していないが、第1のセメント組成物と同様に、アルミネート相の含有割合が10%以下であり、アルミネート相とフェライト相との合計で25%以下である。   Next, in the second cement composition mainly composed of belite, the content ratio of alite is preferably 10% or less, and the aluminate content and ferrite phase content are particularly specified. However, like the first cement composition, the content of the aluminate phase is 10% or less, and the total of the aluminate phase and the ferrite phase is 25% or less.

次に、上記のように配合された第2のセメント組成物は、温度1200〜1500℃程度において焼成されるが、焼成後の冷却中に、ビーライトの結晶構造が転移することによって発生する、いわゆるダスティングを防止するために、好ましくは焼成時の温度を1400℃以上とし、かつ焼成後に急冷する必要がある。   Next, the second cement composition blended as described above is fired at a temperature of about 1200 to 1500 ° C., and is generated by the transition of the crystal structure of belite during cooling after firing. In order to prevent so-called dusting, the firing temperature is preferably set to 1400 ° C. or higher, and it is necessary to rapidly cool after firing.

この場合、焼成時にエーライトが生成しないよう、カルシウム量の調整が必要になる場合があるが、エーライトの生成を防止するために、焼成時の温度を1300℃以下とした場合は、上記ダスティングが発生しやすくなるため、第2のセメント組成物に含まれるケイ酸成分については、石英等の結晶性の材料が含まれないものを用いる。   In this case, it may be necessary to adjust the amount of calcium so that alite is not generated during firing. However, in order to prevent the formation of alite, Since sting is likely to occur, the silicic acid component contained in the second cement composition is one that does not contain a crystalline material such as quartz.

このとき、ケイ酸成分としては、アルミナや鉄を適度に含んだフライアッシュ(FA)や粘度または軟珪石、さらにはそれらを用いた廃建材等を使用することが好ましい。   At this time, as the silicic acid component, it is preferable to use fly ash (FA) or viscosity or soft silica containing moderately alumina or iron, and waste building materials using them.

さらに、第2のセメント組成物は、オートクレーブ養生時にビーライトを効率的に反応させるために、第2のセメント組成物の比表面積が5000〜9000cm2/gとなるように粉砕する必要がある。 Furthermore, the second cement composition needs to be pulverized so that the specific surface area of the second cement composition is 5000 to 9000 cm 2 / g in order to make belite react efficiently during autoclave curing.

上記第2のセメント組成物の比表面積が5000cm2/gより小さい場合は、オートクレーブ養生時にビーライトの結晶化反応の反応性が低くなってしまい、一方、第2のセメント組成物の比表面積を9000cm2/gより大きくするためには、粉砕に非常に時間を要するため、特にコストの増大につながることから、比表面積を上記範囲とする必要がある。 When the specific surface area of the second cement composition is smaller than 5000 cm 2 / g, the reactivity of the crystallization reaction of belite becomes low during the autoclave curing, while the specific surface area of the second cement composition is reduced. In order to make it larger than 9000 cm 2 / g, it takes a very long time for pulverization, and this particularly leads to an increase in cost.

次に、第1のセメント組成物と、第2のセメント組成物とを混合する場合においては、特に、第1のセメント組成物の比表面積を増加させる、例えばボールミル等による粉砕混合方式を用いずに、高速回転羽根を有するヘンシェルミキサー等を使用する。   Next, in the case of mixing the first cement composition and the second cement composition, in particular, without using a pulverizing and mixing method such as a ball mill for increasing the specific surface area of the first cement composition. In addition, a Henschel mixer having a high-speed rotating blade is used.

また、少量の混合である場合は、ビニール袋等に、第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とを投入し、互いに混合されやすいように空気を含ませながら、10回程度振って攪拌することにより両者を混合できる。   In addition, in the case of mixing in a small amount, the first cement composition and the second cement composition are put into a plastic bag or the like and shaken about 10 times while containing air so that they can be easily mixed with each other. Both can be mixed by stirring.

上記の混合により、ビーライト混合セメントが生成される。以上の構成において、本願発明の実施例および比較例について以下に説明する。   The above mixing produces belite mixed cement. In the above configuration, examples and comparative examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
本実施例1においては、表1に示すように、第1のセメント組成物は、比表面積が3300cm2/gの市販ポルトランドセメントを用いた。
Example 1
In Example 1, as shown in Table 1, a commercial Portland cement having a specific surface area of 3300 cm 2 / g was used as the first cement composition.

Figure 2007223819
Figure 2007223819

一方、第2のセメント組成物は、窯業系廃建材にカルシウムおよび鉄等を添加した後、温度1400℃において1時間(hr)焼成し、その後急冷することで焼成後の中間生成物であるクリンカを生成した。   On the other hand, the second cement composition is a clinker which is an intermediate product after firing by adding calcium, iron, etc. to the ceramic-based waste building material, firing at a temperature of 1400 ° C. for 1 hour (hr), and then rapidly cooling. Was generated.

このクリンカを200g秤量し、石膏を4%加えて、容量が500ccでボール径が20mm、かつボール数が20個のボールミルを使用し、回転数250rpmにおいて1時間(hr)粉砕することで、表1に示すように、比表面積が6500cm2/gの第2のセメント組成物を得た。 200 g of this clinker was weighed, 4% of gypsum was added, and a ball mill having a capacity of 500 cc, a ball diameter of 20 mm and a number of balls of 20 was used, and pulverized at 250 rpm for 1 hour (hr). As shown in FIG. 1, a second cement composition having a specific surface area of 6500 cm 2 / g was obtained.

上記第2のセメント組成物の組成は、エーライト:0.9%、ビーライト:74.8%、アルミネート相:9.2%、およびフェライト相:14.3%であり、ビーライトが主成分となっている。   The composition of the second cement composition is alite: 0.9%, belite: 74.8%, aluminate phase: 9.2%, and ferrite phase: 14.3%. It is the main component.

次に、上記第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とを、表1に示す混合割合で混合し、ビーライト混合セメントを生成した。このとき、あらかじめ用意したビニール袋に、第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とをそれぞれ所定の混合割合にて投入し、互いに混合されやすいように空気を含ませながら、10回程度振って攪拌することにより混合を行った。   Next, the first cement composition and the second cement composition were mixed at a mixing ratio shown in Table 1 to produce a belite mixed cement. At this time, the first cement composition and the second cement composition are respectively put into a plastic bag prepared in advance at a predetermined mixing ratio, and about 10 times while containing air so that they can be easily mixed with each other. Mixing was performed by shaking and stirring.

次に、パルプに十分な水を加え、ミキサーにより1分間攪拌してパルプの繊維を解繊した後に、上記ビーライト混合セメントと、フライアッシュ(FA)およびケイ酸を投入し、固形分濃度が8%になるように水を加えながら、十分に均一になるように攪拌することによってスラリーを生成した。   Next, after adding sufficient water to the pulp and stirring the mixture with a mixer for 1 minute to disentangle the pulp fibers, the above belite mixed cement, fly ash (FA) and silicic acid are added, and the solid content concentration is increased. While adding water to 8%, the slurry was produced by stirring so as to be sufficiently uniform.

このとき、水を除いた状態での配合割合は、ビーライト混合セメント:40%、FA:40%、ケイ酸:10%、およびパルプ:10%である。   At this time, the blending ratio in the state excluding water is: Belite mixed cement: 40%, FA: 40%, silicic acid: 10%, and pulp: 10%.

次に、上記スラリーを吸引ろ過し、ろ液が得られなくなったら、スラリーの量を調整しながら圧力30kg/cm2にてプレス成形を行い、厚さが12mmの板状のシートを成形した。 Next, the slurry was filtered by suction, and when a filtrate could not be obtained, press molding was performed at a pressure of 30 kg / cm 2 while adjusting the amount of the slurry to form a plate-like sheet having a thickness of 12 mm.

次に、表2に示すように、上記シートを温度80℃において24時間(hr)蒸気養生を行ない、エーライトの強度発現を促進させた。この蒸気養生において、湿度は90%に設定した。その後、さらに温度180℃において、6時間(hr)オートクレーブ養生を行ってビーライトの結晶化反応を促進させ、さらに強度発現を行うことで、ビーライト混合セメントを用いたコンクリート製品の製造を行った。上記オートクレーブ養生時の圧力は、10気圧に設定した。   Next, as shown in Table 2, the sheet was subjected to steam curing at a temperature of 80 ° C. for 24 hours (hr) to promote the development of alite strength. In this steam curing, the humidity was set to 90%. Thereafter, the autoclave curing was further performed for 6 hours (hr) at a temperature of 180 ° C. to promote the crystallization reaction of belite, and further the strength development was performed, thereby producing a concrete product using belite mixed cement. . The pressure during the autoclave curing was set to 10 atmospheres.

Figure 2007223819
Figure 2007223819

そして、蒸気養生後およびオートクレーブ養生後に、それぞれランニングソー等を用いて、縦160mm、横(幅)40mmおよび厚さ12mmのサイズに切断し、曲げ強度試験用のサンプルを作成した。   Then, after steam curing and autoclave curing, each sample was cut into a size of 160 mm in length, 40 mm in width (width) and 12 mm in thickness using a running saw or the like, and a sample for bending strength test was created.

次に、作成した上記サンプルについて、スパン100mmおよび速度2mm/分において3点曲げ強度試験を行い、(1)式により表2に示す曲げ強度を算出した。   Next, a three-point bending strength test was performed on the created sample at a span of 100 mm and a speed of 2 mm / min, and the bending strength shown in Table 2 was calculated using equation (1).

k=3×s×m/(2×h×w2)・ ・ ・(1)
ここで、k:曲げ強度(MPa)、m:曲げ破壊荷重(N)、s:スパン(mm)、h:横(幅)寸法(mm)、およびw:厚さである。
k = 3 × s × m / (2 × h × w 2 ) (1)
Here, k: bending strength (MPa), m: bending fracture load (N), s: span (mm), h: lateral (width) dimension (mm), and w: thickness.

表2に示すように、本実施例1においては、オートクレーブ養生後において高い曲げ強度が得られている。これは、ビーライトを主成分とする第2のセメント組成物を微粉砕することにより、第2のセメント組成物の比表面積を6500cm2/gまで増加させることで、オートクレーブ養生における結晶化反応の反応性を向上させて、その結果、ビーライトの強度発現を効率よく行うことができたためと考えられる。 As shown in Table 2, in Example 1, high bending strength is obtained after the autoclave curing. This is because the specific surface area of the second cement composition is increased to 6500 cm 2 / g by finely pulverizing the second cement composition mainly composed of belite. It is considered that the reactivity was improved, and as a result, the strength of belite was efficiently developed.

また、第1のセメント組成物の比表面積を、3300cm2/gとすることにより、オートクレーブ養生の前に行う蒸気養生において、エーライトによる強度発現を効率的に行うことができるために、その後のオートクレーブ養生も含めた、ビーライト混合セメントの強度をより高めることができたと思われる。 Further, by setting the specific surface area of the first cement composition to 3300 cm 2 / g, in the steam curing performed before the autoclave curing, the strength expression by alite can be efficiently performed. It seems that the strength of belite mixed cement including autoclave curing could be further increased.

(実施例2)
本実施例2においては、上記実施例1と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施例1の説明を援用する。
(Example 2)
In the second embodiment, only matters different from the first embodiment will be described, and the description of the first embodiment will be used for those having the same configuration, effects, and the like.

本実施例2が上記実施例1と異なる部分は、表1に示すように、第1のセメント組成物の混合割合が80%であり、かつ第2のセメント組成物の混合割合が20%になっているところである。   The difference between Example 1 and Example 1 is that, as shown in Table 1, the mixing ratio of the first cement composition is 80% and the mixing ratio of the second cement composition is 20%. It is in place.

上記差異をふまえて、本実施例2のビーライト混合セメントについて、以下に説明する。   Based on the above differences, the belite mixed cement of Example 2 will be described below.

第1のセメント組成物、および第2のセメント組成物の構成については、上記実施例1と同様である。   About the structure of a 1st cement composition and a 2nd cement composition, it is the same as that of the said Example 1. FIG.

次に、上記第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とを、表1に示す混合割合で混合し、ビーライト混合セメントを生成した。このとき、上記実施例1と同様に、あらかじめ用意したビニール袋に、第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とをそれぞれ所定の混合割合にて投入し、互いに混合されやすいように空気を含ませながら、10回程度振って攪拌することにより混合を行った。   Next, the first cement composition and the second cement composition were mixed at a mixing ratio shown in Table 1 to produce a belite mixed cement. At this time, similarly to Example 1, the first cement composition and the second cement composition are respectively charged at a predetermined mixing ratio into a plastic bag prepared in advance, and air is easily mixed with each other. While mixing, the mixture was stirred by shaking about 10 times.

第1のセメント組成物と、第2のセメント組成物とを混合した以降については、上記実施例1と同様である。   After the first cement composition and the second cement composition are mixed, they are the same as in Example 1 above.

表2に示すように、本実施例2において蒸気養生後の曲げ強度は、上記実施例1より高いものの、オートクレーブ養生後の最終的な曲げ強度は、上記実施例1より低くなっている。   As shown in Table 2, in Example 2, the bending strength after steam curing is higher than that in Example 1, but the final bending strength after autoclave curing is lower than that in Example 1.

本実施例2では、蒸気養生時に強度発現を行う第1のセメント組成物の混合割合が上記実施例1よりも高いために、第1のセメント組成物に含まれるエーライトの反応性が高くなることで、蒸気養生後の曲げ強度が高くなったが、オートクレーブ養生後の強度に影響を与える、ビーライトを主成分とする第2のセメント組成物の混合割合が20%と低いために、オートクレーブ養生後の曲げ強度が上記実施例1よりも低くなったものと考えられる。   In this Example 2, since the mixing ratio of the first cement composition that develops strength during steam curing is higher than that of Example 1, the reactivity of alite contained in the first cement composition is increased. As a result, the bending strength after steam curing increased, but the mixing ratio of the second cement composition mainly composed of belite, which affects the strength after autoclave curing, is as low as 20%. It is considered that the bending strength after curing was lower than that in Example 1.

(実施例3)
本実施例3においては、上記実施例1と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施例1の説明を援用する。
(Example 3)
In the third embodiment, only matters different from the first embodiment will be described, and the description of the first embodiment will be used for those having the same configuration, effects, and the like.

本実施例3が上記実施例1と異なる部分は、表1に示すように、第1のセメント組成物の比表面積が5000cm2/gであり、第1のセメント組成物の比表面積が上記実施例1より高くなっているところである。 The part of Example 3 different from Example 1 is that, as shown in Table 1, the specific surface area of the first cement composition is 5000 cm 2 / g, and the specific surface area of the first cement composition is as described above. It is higher than Example 1.

上記差異をふまえて、本実施例3のビーライト混合セメントについて、以下に説明する。   Based on the above differences, the belite mixed cement of Example 3 will be described below.

第1のセメント組成物は、上記実施例1と同様に比表面積が3300cm2/gの市販ポルトランドセメントを用いて、この市販ポルトランドセメントの適量を、容量が500ccでボール径が20mm、かつボール数が20個のボールミルを使用し、回転数250rpmにおいて粉砕して微粉化することにより、比表面積を5000cm2/gとしている。一方、第2のセメント組成物の構成は、上記実施例1と同様である。 The first cement composition uses a commercially available Portland cement having a specific surface area of 3300 cm 2 / g as in Example 1 above. However, by using 20 ball mills and pulverizing at a rotational speed of 250 rpm, the specific surface area is set to 5000 cm 2 / g. On the other hand, the configuration of the second cement composition is the same as that of Example 1 above.

次に、比表面積を5000cm2/gとした第1のセメント組成物と、上記第2のセメント組成物とを、表1に示す混合割合で混合し、ビーライト混合セメントを生成した。このとき、あらかじめ用意したビニール袋に、第1のセメント組成物と第2のセメント組成物とをそれぞれ所定の混合割合にて投入し、互いに混合されやすいように空気を含ませながら、10回程度振って攪拌することにより混合を行った。 Next, the first cement composition having a specific surface area of 5000 cm 2 / g and the second cement composition were mixed at the mixing ratio shown in Table 1 to produce a belite mixed cement. At this time, the first cement composition and the second cement composition are respectively put into a plastic bag prepared in advance at a predetermined mixing ratio, and about 10 times while containing air so that they can be easily mixed with each other. Mixing was performed by shaking and stirring.

第1のセメント組成物と、第2のセメント組成物とを混合した以降については、上記実施例1と同様である。   After the first cement composition and the second cement composition are mixed, they are the same as in Example 1 above.

表2に示すように、本実施例3において蒸気養生後の曲げ強度は、上記実施例1、さらには上記実施例2より高くなったが、オートクレーブ養生後の最終的な曲げ強度は、上記実施例1および実施例2より低くなった。   As shown in Table 2, the bending strength after steam curing in Example 3 was higher than that in Example 1 and further above Example 2, but the final bending strength after autoclave curing was as described above. Lower than Example 1 and Example 2.

本実施例3においては、上述したように第1のセメント組成物の比表面積が5000cm2/gであり、上記実施例1および実施例2よりも高くなっているために、このエーライトの反応性が高くなり、その結果、蒸気養生時の強度発現が大きくなったことから、蒸気養生後の曲げ強度が大きくなったものと考えられる。 In this Example 3, since the specific surface area of the first cement composition is 5000 cm 2 / g as described above, which is higher than those in Examples 1 and 2, the reaction of this alite. As a result, the strength expression at the time of steam curing increased, and as a result, the bending strength after steam curing is considered to have increased.

また、蒸気養生時においては、生成されたケイ酸カルシウム水和物(CSH)が強度発現に寄与しているが、このケイ酸カルシウム水和物が、第2のセメント組成物に含まれるビーライトの表面を覆うことにより、その後のオートクレーブ養生時のビーライトの反応性を低くしてしまい、その結果、オートクレーブ養生後の曲げ強度が低くなったものと考えられる。   In addition, during steam curing, the generated calcium silicate hydrate (CSH) contributes to the development of strength. This calcium silicate hydrate is contained in the second cement composition. By covering the surface, the reactivity of belite is lowered during the subsequent autoclave curing, and as a result, the bending strength after the autoclave curing is considered to be decreased.

(比較例1)
本比較例1においては、上記実施例1と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施例1の説明を援用する。
(Comparative Example 1)
In the first comparative example, only matters different from the first example will be described, and the description of the first example will be used for those having the same configuration, effects, and the like.

本比較例1が上記実施例1と異なる部分は、表1に示すように、第2のセメント組成物が混合されておらず、第1のセメント組成物のみから構成されているところである。つまり本比較例1は、比表面積が3300cm2/gの市販ポルトランドセメントにより構成されている。 The difference between the first comparative example and the first example is that, as shown in Table 1, the second cement composition is not mixed and is composed of only the first cement composition. That is, this comparative example 1 is made of a commercially available Portland cement having a specific surface area of 3300 cm 2 / g.

上記差異をふまえて、本比較例1の市販ポルトランドセメントについて、以下に説明する。   Based on the above differences, the commercially available Portland cement of Comparative Example 1 will be described below.

パルプに十分な水を加え、ミキサーにより1分間攪拌してパルプの繊維を解繊した後に、上記市販ポルトランドセメントから構成される第1のセメント組成物と、フライアッシュ(FA)およびケイ酸を投入し、固形分濃度が8%になるように水を加えながら、十分に均一になるように攪拌することによってスラリーを生成した。   Add sufficient water to the pulp, stir it with a mixer for 1 minute to defibrillate the pulp fibers, and then add the first cement composition composed of the above commercially available Portland cement, fly ash (FA) and silicic acid Then, a slurry was generated by stirring the mixture so that it was sufficiently uniform while adding water so that the solid content concentration became 8%.

このとき、水を除いた状態での配合割合は、市販ポルトランドセメント(第1のセメント組成物):40%、FA:40%、ケイ酸:10%、およびパルプ:10%である。スラリーを生成した以降については、上記実施例1と同様である。   At this time, the blending ratio in the state excluding water is 40% commercially available Portland cement (first cement composition), FA: 40%, silicic acid: 10%, and pulp: 10%. After the slurry is generated, it is the same as in Example 1 above.

表2に示すように、比較例1においてオートクレーブ養生後の曲げ強度は、上記実施例1から3に比べて低くなった。   As shown in Table 2, the bending strength after the autoclave curing in Comparative Example 1 was lower than in Examples 1 to 3 above.

本比較例1においては、オートクレーブ養生時に強度発現を行う、ビーライトが主成分の第2のセメント組成物が含まれていないために、オートクレーブ養生後の曲げ強度が、第2のセメント組成物が含まれている上記実施例1から3より低下したものと考えられる。   In this comparative example 1, since the second cement composition containing belite is the main component that develops strength during the autoclave curing, the bending strength after the autoclave curing is the second cement composition. It is thought that it was lower than the above Examples 1 to 3 included.

よって、オートクレーブ養生後の曲げ強度を向上させるためには、ビーライトが主成分の第2のセメント組成物が含まれていることが必要であると思われる。   Therefore, in order to improve the bending strength after autoclave curing, it seems necessary that the second cement composition containing belite as a main component is included.

(比較例2)
本比較例2においては、上記実施例1と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記実施例1の説明を援用する。
(Comparative Example 2)
In this comparative example 2, only the matters different from the above-described example 1 will be described, and the description of the above-described example 1 will be used for those having the same configuration, operational effects, and the like.

本比較例2が上記実施例1と異なる部分は、表1に示すように、第2のセメント組成物の比表面積が3500cm2/gであり、上記実施例1よりも低くなっているところである。 The part where this comparative example 2 differs from the said Example 1 is a place where the specific surface area of a 2nd cement composition is 3500 cm < 2 > / g as shown in Table 1, and is lower than the said Example 1. .

上記差異をふまえて、本比較例2のビーライト混合セメントについて、以下に説明する。   Based on the above differences, the belite mixed cement of Comparative Example 2 will be described below.

第1のセメント組成物の構成については、上記実施例1と同様である。次に、第2のセメント組成物は、窯業系廃建材にカルシウムおよび鉄等を添加した後、温度1400℃において1時間(hr)焼成し、その後急冷することで焼成後の中間生成物であるクリンカを生成した。   The configuration of the first cement composition is the same as in Example 1 above. Next, the second cement composition is an intermediate product after calcination by adding calcium, iron, and the like to the ceramic-based waste building material, followed by firing at a temperature of 1400 ° C. for 1 hour (hr) and then quenching. Generated clinker.

このクリンカを200g秤量し、石膏を4%加えて、容量が500ccでボール径が20mm、かつボール数が20個のボールミルを使用し、回転数250rpmにおいて、表1に示すように比表面積が3500cm2/gとなるように粉砕し、第2のセメント組成物を得た。 200 g of this clinker was weighed, 4% of gypsum was added, a ball mill with a capacity of 500 cc, a ball diameter of 20 mm, and a ball number of 20 was used. The mixture was pulverized to 2 / g to obtain a second cement composition.

上記第2のセメント組成物の組成は、上記実施例1と同様に、エーライト:0.9%、ビーライト:74.8%、アルミネート相:9.2%、およびフェライト相:14.3%であり、ビーライトが主成分となっている。   The composition of the second cement composition was the same as in Example 1 above: alite: 0.9%, belite: 74.8%, aluminate phase: 9.2%, and ferrite phase: 14. 3%, and belite is the main component.

第2のセメント組成物が生成された以降については、上記実施例1と同様である。   After the second cement composition is generated, it is the same as in Example 1 above.

本比較例2においては、蒸気養生後の曲げ強度、およびオートクレーブ養生後の曲げ強度ともに、上記実施例1より低くなっている。   In Comparative Example 2, both the bending strength after steam curing and the bending strength after autoclave curing are lower than those in Example 1 above.

本比較例2においては、第2のセメント組成物の比表面積を、上記実施例1より小さい3500cm2/gとしたために、第2のセメント組成物に含まれるアルミネート相の比表面積も同様に小さくなったものと考えられる。 In Comparative Example 2, the specific surface area of the second cement composition was set to 3500 cm 2 / g, which was smaller than that of Example 1, so that the specific surface area of the aluminate phase contained in the second cement composition was the same. It is thought that it became small.

ここで、上記アルミネート相は、蒸気養生時にエーライトと反応して強度発現に寄与するために、第2のセメント組成物に含まれるアルミネート相の比表面積が小さくなったことで、上記実施例1に比べてアルミネート相の反応性が低下したことにより、蒸気養生後の曲げ強度が低下したと思われる
また、第2のセメント組成物の比表面積を上記実施例1より小さくしたことで、第2のセメント組成物の主成分であるビーライトの比表面積が、同様に小さくなったために、オートクレーブ養生時にビーライトの反応性が低下してしまい、その結果、オートクレーブ養生後の曲げ強度が低下したものと考えられる。
Here, since the aluminate phase reacts with alite during steam curing and contributes to the development of strength, the specific surface area of the aluminate phase contained in the second cement composition is reduced. It seems that the bending strength after steam curing was reduced because the reactivity of the aluminate phase was lower than in Example 1. Also, the specific surface area of the second cement composition was made smaller than in Example 1 above. Since the specific surface area of belite, which is the main component of the second cement composition, is similarly reduced, the reactivity of belite is reduced during autoclave curing. As a result, the bending strength after autoclave curing is reduced. It is thought that it decreased.

以上のように、上記実施例1から3および、比較例1、2に示すように、第2のセメント組成物の比表面積を大きくして、その適量を第1のセメント組成物と混合することにより、オートクレーブ養生後の曲げ強度を向上することができるために、高い強度を持つビーライト混合セメントを提供することができる。   As described above, as shown in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the specific surface area of the second cement composition is increased, and an appropriate amount thereof is mixed with the first cement composition. By this, since the bending strength after autoclave curing can be improved, a belite mixed cement having high strength can be provided.

Claims (3)

エーライトを主成分とした第1のセメント組成物と、ビーライトを主成分とした第2のセメント組成物と、を含有し、第2のセメント組成物の比表面積を、5000〜9000cm2/gとしたことを特徴とするビーライト混合セメント。 A first cement composition mainly composed of alite and a second cement composition mainly composed of belite. The specific surface area of the second cement composition is 5000 to 9000 cm 2 / Belite mixed cement characterized by being g. 第1のセメント組成物の比表面積を、3000〜4000cm2/gとしたことを特徴とする請求項1記載のビーライト混合セメント。 2. The belite mixed cement according to claim 1, wherein the first cement composition has a specific surface area of 3000 to 4000 cm < 2 > / g. 請求項1または2記載のビーライト混合セメントを用いて成形した後、オートクレーブ養生を行うことを特徴とするコンクリート製品の製造方法。   A method for producing a concrete product, characterized by performing autoclave curing after molding using the belite mixed cement according to claim 1 or 2.
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