JP2010095402A - Cement admixture, production method and cement concrete using the same - Google Patents

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JP2010095402A JP2008266934A JP2008266934A JP2010095402A JP 2010095402 A JP2010095402 A JP 2010095402A JP 2008266934 A JP2008266934 A JP 2008266934A JP 2008266934 A JP2008266934 A JP 2008266934A JP 2010095402 A JP2010095402 A JP 2010095402A
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Etsuro Sakai
悦郎 坂井
Keisuke Masuda
佳介 増田
Yasuo Kakinuma
保夫 柿沼
Taiichiro Mori
泰一郎 森
Kenji Yamamoto
賢司 山本
Kazuma Igarashi
数馬 五十嵐
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Denka Co Ltd
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement admixture which can be supplied stably and is excellent in flowability and strength development, and to provide a production method. <P>SOLUTION: The cement admixture contains a limestone ultra-fine powder having a circularity of 0.72 or more, 50% particle diameters of 3.0 μm or less, and 90% particle diameters of 4.0 μm or less. The production method includes crushing and rounding a limestone fine powder by a jet mill with highly pressurized jet flow having a swirling vortex. A cement composition is prepared by mixing 5-35 parts of the cement admixture in 100 parts of a binder composed of cement and the cement admixture. In a cement concrete, the cement composition is used and a water/binder ratio is 27 wt.% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主に土木・建築分野において使用されるセメント混和材、その製造方法、及びそれを使用したセメントコンクリートに関する。   The present invention relates to a cement admixture mainly used in the field of civil engineering and construction, a method for producing the same, and cement concrete using the same.

セメントコンクリートの高流動・高強度化には、粉体粒子を球形化することが、また、平均粒子径10〜20μm程度の粒子と1μm以下の超微粒子とを組み合わせることによって、粉体の粒度分布を多モード化し、粒子の充填性を向上させることが有効であると知られている。   In order to increase the flow and strength of cement concrete, it is necessary to spheroidize powder particles, and by combining particles with an average particle size of 10-20 μm with ultrafine particles of 1 μm or less, the particle size distribution of the powder It is known that it is effective to improve the particle filling property by making the particles multimodal.

従来、この分野で使用する超微粒子としては、フェロシリコンや金属シリコンの製造時等に副生するシリカフュームが使用されてきた。
しかしながら、中近東地域での大規模な都市開発等にともない、品質の良好なシリカフュームの入手が困難となっており、シリカフュームの代替ともなり、かつ、安定供給が可能な超微粒子が必要とされている。
Conventionally, as the ultrafine particles used in this field, silica fume by-produced during the production of ferrosilicon or metal silicon has been used.
However, due to large-scale urban development in the Middle East, it has become difficult to obtain high-quality silica fume, and there is a need for ultrafine particles that can replace silica fume and can be stably supplied. Yes.

また、高流動コンクリートの流動性改善を目的として、ボールミルで炭酸カルシウムを粉砕・球形化したセメント混和材が実用化されている(特許文献1、特許文献2参照)。
しかしながら、このセメント混和材の粒子は、90%粒子径で5μmが限界であり、高流動・高強度コンクリートで使用するシリカフュームと同等の粒子径まで、粉砕・球形化することができなかった。
Further, for the purpose of improving the fluidity of high-fluidity concrete, a cement admixture obtained by grinding and sphering calcium carbonate with a ball mill has been put into practical use (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
However, the cement admixture particles had a 90% particle size and a limit of 5 μm, and could not be pulverized or spheroidized to the same particle size as silica fume used in high-fluidity and high-strength concrete.

一方、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用して、平均粒子径が1〜6μmの球状あるいは粒状である導電ペースト用微小銅粉を製造する方法が提案され、実用化されている(特許文献3参照)。
しかしながら、本発明のセメント混和材及びその製造方法とは、用途や製造方法が異なるものであり、セメント分野で使用できるとの記載はなく、それを示唆するものない。
On the other hand, a method for producing a fine copper powder for conductive paste having an average particle diameter of 1 to 6 μm using a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method has been proposed and put into practical use (patent) Reference 3).
However, the cement admixture of the present invention and the production method thereof are different in use and production method, and there is no description and suggestion that they can be used in the cement field.

特開平10−099704号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-099704 特開平11−060298号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-060298 特開2008−013837号公報JP 2008-013837 A

本発明者は、石灰石微粉末を、例えば、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルで2回以上粉砕・球形化することで、シリカフュームを使用した場合と同等の流動性・強度改善性が認められる石灰石超微粉末が製造できることを知見して本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention can improve fluidity and strength improvement equivalent to the case of using silica fume by pulverizing and spheroidizing limestone fine powder twice or more with a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method, for example. The present invention has been completed on the knowledge that ultrafine limestone powder can be produced.

即ち、本発明は、円形度が0.72以上、50%粒子径が3.0μm以下、90%粒子径が4.0μm以下の石灰石超微粉末を含有してなるセメント混和材であり、ジェットミルを用いて石灰石微粉末を粉砕・球形化してなる前記セメント混和材の製造方法であり、前記ジェットミルが、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルである前記セメント混和材の製造方法であり、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを用いて石灰石微粉末を2回以上粉砕・球形化してなる前記セメント混和材の製造方法であり、セメントと、前記セメント混和材からなり、前記セメント混和材が、セメントとセメント混和材からなる結合材100部中、5〜35部である前記セメント組成物であり、前記セメント組成物を使用し、水結合材比27%以下で混練してなるセメントコンクリートである。   That is, the present invention is a cement admixture containing ultrafine limestone powder having a circularity of 0.72 or more, a 50% particle size of 3.0 μm or less, and a 90% particle size of 4.0 μm or less, using a jet mill. A method for producing the cement admixture obtained by pulverizing and spheroidizing limestone fine powder, wherein the jet mill is a method for producing the cement admixture that is a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method, and a high-pressure jet stream swirl A method for producing the cement admixture obtained by pulverizing and spheroidizing limestone fine powder twice or more using a vortex jet mill, comprising the cement and the cement admixture, wherein the cement admixture is cement and cement The cement composition is 5 to 35 parts in 100 parts of a binder made of an admixture, and is cemented using the cement composition and kneaded at a water binder ratio of 27% or less. It is a door.

本発明によれば、安定供給が可能であり、かつ、流動性や強度発現性に優れるセメント混和材及びその製造方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a cement admixture that can be stably supplied and is excellent in fluidity and strength development and a method for producing the same.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用する部や%は、特に規定のない限り質量規準である。
また、本発明でいうセメントコンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Unless otherwise specified, parts and% used in the present invention are mass standards.
The cement concrete as used in the present invention is a general term for cement paste, mortar, and concrete.

本発明でいう球形化とは、粒子表面のエッジが除去されて、形状が真球に近づくことを指し、球形化の度合いを定量的に表わす方法として、例えば、円形度がある。
円形度Cとは、例えば、顕微鏡写真から粒子を観察し、投影面積Sと粒子の投影周囲長Lを測定して、次式(1)によって算出される。
The spheronization referred to in the present invention means that the edge of the particle surface is removed and the shape approaches a true sphere. As a method for quantitatively expressing the degree of spheroidization, there is, for example, circularity.
The circularity C is calculated, for example, by observing particles from a micrograph, measuring the projected area S and the projected peripheral length L of the particles, and the following equation (1).

円形度を測定する粒子は、粉体の粒度分布を代表するように、例えば、縮分してからサンプリングする。
測定する粒子の数が多くなるにしたがって信頼性は増加するが、短時間で信頼性ある測定をするためは、通常、100個程度の粒子を測定し、その平均値で表わすことが好ましい。
これら測定方法は、例えば、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡、商品名「JSM−5310型」などを使用することが可能である。
また、例えば、シスメックス株式会社製の粒子像分析装置、商品名「FPIA−1000型」を用いて、粒子の円形度を自動計測から求めることも可能である。
The particles whose circularity is measured are sampled after being reduced, for example, so as to represent the particle size distribution of the powder.
The reliability increases as the number of particles to be measured increases. However, in order to perform a reliable measurement in a short time, it is usually preferable to measure about 100 particles and express the average value.
For these measurement methods, for example, a scanning electron microscope manufactured by JEOL Ltd., a trade name “JSM-5310 type”, or the like can be used.
Further, for example, it is also possible to obtain the degree of circularity of particles from automatic measurement using a particle image analyzer manufactured by Sysmex Corporation, a trade name “FPIA-1000 type”.

本発明でいう50%粒子径や90%粒子径とは、体積累計粒度分布において、微粉から累積して50%や90%に達した粒子の粒径を示すものである。
平均粒子径や最大粒子径は、粒度分布測定装置を用いた測定結果から求めることができ、例えば、日機装株式会社製の粒度分布測定装置、商品名「マイクロトラック9320HRA(X−100)型」などを用いることが可能である。
The 50% particle size and 90% particle size in the present invention indicate the particle size of particles that have accumulated 50% or 90% from the fine powder in the volume cumulative particle size distribution.
The average particle size and the maximum particle size can be obtained from the measurement results using a particle size distribution measuring device. For example, a particle size distribution measuring device manufactured by Nikkiso Co., Ltd., a trade name “Microtrack 9320HRA (X-100) type”, etc. Can be used.

本発明で使用する石灰石微粉末とは、石灰石を粉砕して得られるものであり、そのブレーン比表面積値(以下、ブレーン値という)は、3,000cm2/g以上が好ましく、3,500cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満では、ジェットミルで粉砕・球形化するときに不経済となるため好ましくない場合がある。 The limestone fine powder used in the present invention is obtained by pulverizing limestone, and its brane specific surface area value (hereinafter referred to as “brane value”) is preferably 3,000 cm 2 / g or more, and 3,500 cm 2 / g. The above is more preferable. If it is less than 3,000 cm 2 / g, it is not preferable because it becomes uneconomical when pulverizing and spheronizing with a jet mill.

本発明では、石灰石微粉末を、ジェットミルを使用して粉砕・球形化することが必須であり、特に、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用することが好ましい。
高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルとは、ミル内部に、大気あるいは不活性ガスを用いて、高圧ジェット気流による同心円の旋回渦を形成し、その高圧ジェット気流旋回渦中で、石灰石微粉末の粒子どうしを相互に衝突させることで、粉砕・球形化する装置を指す。このような高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルとしては、例えば、アイシン産業株式会社製の商品名「ナノジェットマイザー」などを用いることが可能である。
In the present invention, it is essential to pulverize and spheroidize the limestone fine powder using a jet mill, and it is particularly preferable to use a high-pressure jet stream swirl vortex type jet mill.
A high-pressure jet air swirl vortex jet mill uses a concentric circular vortex formed by high-pressure jet air flow inside the mill using air or inert gas. A device that pulverizes and spheroidizes each other by colliding each other. As such a high-pressure jet airflow swirl vortex jet mill, for example, “NanoJet Mizer” manufactured by Aisin Sangyo Co., Ltd. can be used.

本発明で製造する石灰石超微粉末の円形度、50%粒子径、及び90%粒子径は、単位時間当りの処理量、あるいは処理回数を繰り返すことで調整することが可能である。
単位時間当りの処理量は、装置の能力によって一義的に決めることはできないが、処理量の減少にともなって製造量は減少する反面、粉体粒子の球形化が良好になる傾向にある。また、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを用いた処理回数は、2回以上が好ましく、経済性や粉砕限界の面から、2〜6回粉砕することがより好ましい。
The circularity, 50% particle diameter, and 90% particle diameter of the limestone ultrafine powder produced in the present invention can be adjusted by repeating the treatment amount per unit time or the number of treatments.
The amount of treatment per unit time cannot be determined uniquely depending on the capacity of the apparatus, but the production amount decreases as the amount of treatment decreases, but the spheroidization of powder particles tends to be good. Further, the number of treatments using a high-pressure jet stream swirl vortex jet mill is preferably 2 or more, and more preferably 2 to 6 times from the viewpoint of economy and pulverization limit.

本発明では、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用してセメント混和材を製造する際、粉砕効率の向上を目的として粉砕助剤を使用することが好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a grinding aid for the purpose of improving grinding efficiency when producing a cement admixture using a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method.

粉砕助剤は、石灰石微粉末を粉砕する時に添加するもので、特に限定されるものではないが、例えば、グリセリン、グリセロール、グリコール、ジエチレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジアルカノールアミノメチルフェノール、及びヒドロキシアルキルなどが挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用することが可能である。
粉砕助剤の添加量は、通常、石灰石微粉末100部に対して、0.0001〜1部が好ましく、0.001〜0.1部が好ましい。0.0001部未満では粉砕効率の向上が認められず、逆に1部を超えると粉砕効率の向上が認められない。
The grinding aid is added at the time of grinding the limestone fine powder and is not particularly limited. For example, glycerin, glycerol, glycol, diethylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, dialkanolaminomethyl are used. Examples thereof include phenol and hydroxyalkyl, and one or more of these can be used.
The addition amount of the grinding aid is usually preferably 0.0001 to 1 part, and preferably 0.001 to 0.1 part with respect to 100 parts of the limestone fine powder. If the amount is less than 0.0001 part, the improvement of the grinding efficiency is not recognized. Conversely, if it exceeds 1 part, the improvement of the grinding efficiency is not recognized.

本発明の石灰石超微粉末は、円形度が0.72以上、50%粒子径が3.0μm以下、90%粒子径が4.0μm以下であり、円形度が0.73以上、50%粒子径が1.5μm以下、90%粒子径が3.5μm以下であることが好ましい。石灰石超微粉末の円形度、50%粒子径、及び90%粒子径のいずれか一つがこの範囲外では、高流動・高強度セメントコンクリートが得られなくなる場合がある。
なお、本発明では、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用して製造した石灰石超微粉末の粒子径を、例えば、慣性分級機、強制うず型遠心分級機、自由うず型遠心分離機、及び静電分級機等の分級機で調整することも可能である。
The ultrafine limestone powder of the present invention has a circularity of 0.72 or more, a 50% particle size of 3.0 μm or less, a 90% particle size of 4.0 μm or less, a circularity of 0.73 or more, and a 50% particle size of 1.5 μm or less, The 90% particle diameter is preferably 3.5 μm or less. If any one of the circularity, 50% particle size, and 90% particle size of the limestone ultrafine powder is outside this range, high flow and high strength cement concrete may not be obtained.
In the present invention, the particle diameter of the limestone ultrafine powder produced using a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method is, for example, an inertia classifier, a forced vortex-type centrifugal classifier, a free vortex-type centrifuge, It is also possible to adjust with a classifier such as an electrostatic classifier.

本発明では、石灰石超微粉末を含有してなるセメント混和材とセメントを使用して高流動・高強度セメントコンクリートとする。   In the present invention, the cement admixture and cement containing ultrafine limestone powder are used to obtain high-fluidity and high-strength cement concrete.

本発明で使用するセメントは特に限定されるものではなく、通常のセメントが使用可能である。具体的には、普通、早強、超早強、中庸熱、及び低熱等の各種ポルトランドセメント、これらのポルトランドセメントに、フライアッシュなどを混合したフィラーセメント、廃棄物利用型セメント、いわゆるエコセメントなどが挙げられる。本発明では、これらセメントのうちの一種又は二種以上が併用可能である。   The cement used in the present invention is not particularly limited, and ordinary cement can be used. Specifically, various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, moderate heat, and low heat, filler cement in which fly ash is mixed with these portland cements, waste-based cement, so-called eco-cement, etc. Is mentioned. In the present invention, one or more of these cements can be used in combination.

セメントと本発明のセメント混和材を配合してなるセメント組成物中のセメント混和材の使用量は、セメントとセメント混和材からなる結合材100部中、5〜35部が好ましく、10〜30部がより好ましい。この範囲外では、高流動・高強度セメントコンクリートが得られなくなる場合がある。   The amount of the cement admixture used in the cement composition comprising the cement and the cement admixture of the present invention is preferably 5 to 35 parts, preferably 10 to 30 parts, in 100 parts of the binder composed of cement and cement admixture. Is more preferable. Outside this range, high fluidity and high strength cement concrete may not be obtained.

本発明のセメント組成物として、さらに、減水剤、高性能減水剤、AE減水剤、流動化剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、凝結調整剤、シリカ、アルミナ、コレマナイト、ジルコニア、ボロンカーバイド、ベントナイトなどの粘土鉱物、及びハイドロタルサイトなどのアニオン交換体、並びに、ビニロン繊維、アクリル繊維、及び炭素繊維等の繊維状物質のうち一種又は二種以上を本発明の目的を阻害しない範囲で使用することが可能である。   Further, as the cement composition of the present invention, a water reducing agent, a high performance water reducing agent, an AE water reducing agent, a fluidizing agent, a thickening agent, a rust inhibitor, a defrosting agent, a shrinkage reducing agent, a setting modifier, silica, alumina, and colemanite. An object of the present invention is to use one or more of clay minerals such as zirconia, boron carbide and bentonite, anion exchangers such as hydrotalcite, and fibrous materials such as vinylon fibers, acrylic fibers and carbon fibers. It is possible to use in the range which does not inhibit.

本発明では、セメント組成物と水を配合して、セメントコンクリートを調製する。
水の使用量は、セメントとセメント混和材からなる結合材と水との比である、水結合材比として、27%以下が好ましく、25%以下がより好ましく、23%以下が最も好ましい。水結合材比がこの範囲外では、本発明の特徴である流動性に優れ、かつ強度発現性に優れるセメントコンクリートが得られない場合がある。
In the present invention, cement concrete is prepared by blending a cement composition and water.
The amount of water used is preferably a ratio of water binder to 27% or less, more preferably 25% or less, and most preferably 23% or less as a ratio of the binder and water composed of cement and cement admixture. If the water binder ratio is outside this range, cement concrete that is excellent in fluidity and strength development characteristic of the present invention may not be obtained.

本発明のセメントコンクリートを使用して打設することにより、充填率が0.75以上のセメント硬化体を調製することが可能となる。   By placing using the cement concrete of the present invention, it becomes possible to prepare a hardened cement body having a filling rate of 0.75 or more.

ここで、充填率とは、一定の容積を占める粒子の割合を示すものであり、例えば、鈴木らの多成分粒子混合充填層空間率推定プログラムから求めることが可能である。これは、粒子の体積規準の混合分率(Svj)と、各粒子に着目した際の空隙率(εj)を掛けたものの総和と仮定し、次式(2)によって充填率(f)が得られる。
Here, the filling rate indicates a ratio of particles occupying a certain volume, and can be obtained from, for example, a multi-component particle mixed packed bed space ratio estimation program of Suzuki et al. This is assumed to be the sum of the volume fraction mixing ratio (S vj ) of the particle and the porosity (ε j ) when focusing on each particle, and the filling rate (f) according to the following equation (2): Is obtained.

以下、本発明を実験例に基づいてさらに説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
以下に示す実験例のように、本発明によって調製される石灰石超微粉末は、シリカフュームの代替となるものであり、安定供給が可能なセメント混和材、及びその製造方法が提供される。
使用される材料の種類、製造装置、及び評価装置等は実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で適宜変更し得るものである。
Hereinafter, although this invention is further demonstrated based on an experiment example, this invention is not limited to these.
As in the following experimental examples, the limestone ultrafine powder prepared by the present invention is an alternative to silica fume, and a cement admixture that can be stably supplied and a method for producing the same are provided.
The types of materials used, manufacturing apparatuses, evaluation apparatuses, and the like are not limited to the examples, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

実験例1
アイシン産業株式会社製、商品名「ナノジェットマイザー、NJ-100型」の高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用し、表1に示す条件で、石灰石超微粉末であるセメント混和材を製造した。 ただし、ジェットミルの押込み圧と粉砕圧はいずれも1.4MPaで一定とし、石灰石微粉末100部に対して、粉砕助剤0.05部を添加した。
製造したセメント混和材について、円形度、50%粒子径、及び90%粒子径を測定した。結果を表1に併記する。
Experimental example 1
A cement admixture that is a limestone ultra-fine powder is manufactured under the conditions shown in Table 1 using a jet mill of the high pressure jet air flow swirl vortex method manufactured by Aisin Sangyo Co., Ltd. did. However, the indentation pressure and pulverization pressure of the jet mill were both constant at 1.4 MPa, and 0.05 parts of pulverization aid was added to 100 parts of limestone fine powder.
The manufactured cement admixture was measured for circularity, 50% particle size, and 90% particle size. The results are also shown in Table 1.

<使用材料>
石灰石微粉末:新潟県糸魚川産、カルサイト、円形度0.63、50%粒子径20.5μm、90%粒子径68.0μm
粉砕助剤 :トリエチレングリコール、市販品
<Materials used>
Limestone fine powder: Itoigawa, Niigata Prefecture, calcite, circularity 0.63, 50% particle size 20.5μm, 90% particle size 68.0μm
Grinding aid: Triethylene glycol, commercial product

<測定方法>
円形度 :粉体粒子の円形度は、走査型電子顕微鏡、日本電子株式会社製、商品名「JSM-5310型」を用いて測定した。
測定試料は、あらかじめプロピレングリコールを添加して粘度を調整した水に添加し、超音波で分散して調製した。測定した円形度のデータのうち、粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の直径である面積円相当径が0.5〜100μmの範囲にある100個以上のデータの平均値をとった。
50%粒子径、90%粒子径:粉体の粒度分布は、粒度分布測定装置、日機装株式会社製、商品名「9320HRA型」を用いて測定した。
<Measurement method>
Circularity: The circularity of the powder particles was measured using a scanning electron microscope, manufactured by JEOL Ltd., trade name “JSM-5310 type”.
The measurement sample was prepared by adding propylene glycol to water whose viscosity was adjusted in advance and dispersing with ultrasonic waves. Among the measured circularity data, an average value of 100 or more data in which the area equivalent circle diameter, which is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles, was in the range of 0.5 to 100 μm was taken.
50% particle size, 90% particle size: The particle size distribution of the powder was measured using a particle size distribution measuring apparatus, manufactured by Nikkiso Co., Ltd., trade name “9320HRA type”.

表1の結果から、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを使用して製造したセメント混和材ア〜タは、処理量や粉砕回数を変えることで、円形度、50%粒子径、及び90%粒子径を調整できることがわかる。
また、50%粒子径が同等であるセメント混和材サとセメント混和材ソを比較すると、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルで製造したセメント混和材サは円形度が進んでいることがわかる。
From the results shown in Table 1, the cement admixture atta produced using a high-pressure jet airflow swirl vortex jet mill can be modified in terms of roundness, 50% particle size, and 90% by changing the processing amount and number of grinding. It can be seen that the particle size can be adjusted.
In addition, comparing the cement admixture with the same 50% particle size and the cement admixture, it can be seen that the cement admixture produced with the jet mill of the high-pressure jet airflow swirl vortex system has advanced circularity.

実験例2
表2に示すセメントとセメント混和材からなる結合材450gに対して、砂1,350g(砂/結合材比=3/1)の割合で配合したセメント組成物を、自動公転式プロペラレス混和式練り混ぜ機(株式会社シンキー社製、商品名「あわとり練太郎」、AR-250型)を用いてモルタルを調製し、粘度と圧縮強度を測定した。結果を表2に併記する。
Experimental example 2
A cement composition containing 1,350 g of sand (sand / bonding material ratio = 3/1) to 450 g of bonding material consisting of cement and cement admixture as shown in Table 2 Mortar was prepared using a blender (trade name “Awatori Nertaro”, AR-250 type, manufactured by Shinky Corporation), and the viscosity and compressive strength were measured. The results are also shown in Table 2.

<使用材料>
セメント :低熱ポルトランドセメント、太平洋セメント社製、ブレーン値3,470cm2/g、円形度0.67、50%粒子径17.0μm
減水剤 :ポリカルボン酸系高性能減水剤、市販品
砂 :セメント協会製、セメント強さ試験用標準砂
水 :水道水
<Materials used>
Cement: Low heat Portland cement, Taiheiyo Cement, Brain value 3,470cm 2 / g, Circularity 0.67, 50% particle size 17.0μm
Water reducing agent: High performance water reducing agent based on polycarboxylic acid, commercially available sand: Standard sand water for cement strength test, manufactured by Cement Association: Tap water

<測定方法>
充填率 :未水和のセメント組成物の充填率を式(2)に基づいて求めた。
粘度 :セメントコンクリートの流動性の評価の一つとしてペーストの粘度を測定、水結合材比が25%のセメントペーストを調製し、応力制御型回転二重円筒粘度計(英弘精機株式会社製、RT20Z41TI型)を用いて、20℃でのずり応力を、0.54Pa→350Pa→0.54Paと変化させ、ずり応力が350Paでの見かけ粘度を求めた。
圧縮強度 :JIS R 5201に準じてモルタル供試体を作製し、材齢28日まで20℃の室温環境下で封かん養生後、圧縮強度を測定した。
<Measurement method>
Filling rate: The filling rate of the unhydrated cement composition was determined based on the formula (2).
Viscosity: As one of the evaluations of the fluidity of cement concrete, the viscosity of the paste is measured, and a cement paste with a water binder ratio of 25% is prepared. The shear stress at 20 ° C. was changed from 0.54 Pa → 350 Pa → 0.54 Pa, and the apparent viscosity at the shear stress of 350 Pa was determined.
Compressive strength: A mortar specimen was prepared according to JIS R 5201, and after sealing and curing in a room temperature environment of 20 ° C. until the age of 28 days, the compressive strength was measured.

実験No.2-11と実験No.2-15を比較すると、本発明のセメント混和材サは、ボールミルで製造したセメント混和材ソに比べて粘度が低く、圧縮強度も優れていることがわかる。   Comparing Experiment No.2-11 and Experiment No.2-15, it can be seen that the cement admixture of the present invention has lower viscosity and superior compressive strength than the cement admixture manufactured by the ball mill. .

実験例3
セメントとセメント混和材タを使用し、表3に示す配合比率を変えたこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表3に併記する。
Experimental example 3
The same procedure as in Example 2 was performed except that cement and cement admixture were used and the blending ratio shown in Table 3 was changed. The results are also shown in Table 3.

表3の結果から、本発明のセメント混和材は、セメントに対して適切な量を配合することで比較例と同等以下の粘度を示し、かつ、圧縮強度が優れることがわかる。   From the results in Table 3, it can be seen that the cement admixture of the present invention exhibits a viscosity equal to or lower than that of the comparative example and is excellent in compressive strength by blending an appropriate amount with respect to the cement.

実験例4
セメント80部、セメント混和材タ20部を使用して結合材を調製し、表4に示す水結合材比にしたこと以外は実験例2と同様に行った。結果を表4に併記する。
Experimental Example 4
A binder was prepared using 80 parts of cement and 20 parts of cement admixture, and the same procedure as in Experimental Example 2 was performed except that the water binder ratio shown in Table 4 was used. The results are also shown in Table 4.

表4の結果から、本発明のセメント混和材は、水結合材比が低くなるにつれて効果が顕著となり、従来のボールミルを使用して製造したセメント混和材を使用した場合に比べて粘度が低くて流動性に優れ、かつ圧縮強度も優れていることがわかる。   From the results of Table 4, the cement admixture of the present invention becomes more effective as the water binder ratio decreases, and the viscosity is lower than that when a cement admixture manufactured using a conventional ball mill is used. It can be seen that the fluidity is excellent and the compressive strength is also excellent.

以上の実施例が示すように、本発明で製造したセメント混和材は、粉砕・球形化を繰り返すことで円形度は高くなり、50%粒子径や90%粒子径は小さくなることがわかる。また、従来法で製造したセメント混和材に比べて、同じ粒子径でも円形度が高く、水結合材比が低いときの流動性や強度発現性に優れていることがわかる。   As can be seen from the above examples, the cement admixture produced according to the present invention increases in circularity by repeated grinding and spheronization, and the 50% particle size and 90% particle size decrease. In addition, it can be seen that compared with the cement admixture produced by the conventional method, even when the particle size is the same, the circularity is high and the fluidity and strength development are excellent when the water binder ratio is low.

本発明のセメント混和材及びその製造方法は、主に土木・建築分野において使用することが可能である。   The cement admixture and the method for producing the same of the present invention can be used mainly in the civil engineering and construction fields.

振動ボールミルで製造したセメント混和材(円形度 0.71、50%粒子径 1.8μm、90%粒子径 5.0μm)顕微鏡写真である。It is a photomicrograph of cement admixture (circularity 0.71, 50% particle size 1.8μm, 90% particle size 5.0μm) manufactured by a vibrating ball mill.

高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルで製造したセメント混和材(円形度 0.76、50%粒子径 1.4μm、90%粒子径 3.1μm)の顕微鏡写真である。It is a photomicrograph of a cement admixture (circularity 0.76, 50% particle size 1.4μm, 90% particle size 3.1μm) manufactured by a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method.

Claims (6)

円形度が0.72以上、50%粒子径が3.0μm以下、90%粒子径が4.0μm以下の石灰石超微粉末を含有してなるセメント混和材。   A cement admixture containing limestone ultrafine powder having a circularity of 0.72 or more, a 50% particle size of 3.0 μm or less, and a 90% particle size of 4.0 μm or less. ジェットミルを用いて、石灰石微粉末を粉砕・球形化してなる請求項1に記載のセメント混和材の製造方法。   The method for producing a cement admixture according to claim 1, wherein the fine powder of limestone is pulverized and spheroidized using a jet mill. 前記ジェットミルが、高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルである請求項2に記載のセメント混和材の製造方法。   The method for producing a cement admixture according to claim 2, wherein the jet mill is a high-pressure jet airflow swirl vortex jet mill. 高圧ジェット気流旋回渦方式のジェットミルを用いて、石灰石微粉末を2回以上粉砕・球形化してなる請求項3に記載のセメント混和材の製造方法。   The method for producing a cement admixture according to claim 3, wherein the fine limestone powder is pulverized and spheroidized twice or more using a jet mill of a high-pressure jet stream swirl vortex method. セメントと、請求項1に記載のセメント混和材からなり、前記セメント混和材が、セメントとセメント混和材からなる結合材100部中、5〜35部であるセメント組成物。   A cement composition comprising cement and the cement admixture according to claim 1, wherein the cement admixture is 5 to 35 parts in 100 parts of a binder composed of cement and cement admixture. 請求項5に記載のセメント組成物を使用し、水結合材比27%以下で混練してなるセメントコンクリート。   Cement concrete obtained by kneading the cement composition according to claim 5 at a water binder ratio of 27% or less.
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