JP2011073889A - セメントクリンカーおよびセメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ボーグの式により算定した値として、エーライトの含有率が14〜57質量%であり、ビーライトの含有率が34〜75質量%であり、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率が2〜6.5質量%であり、ケイ酸率が10.3%以上であるセメントクリンカー。
【選択図】図9
Description
この劣化現象を抑制するためのセメント組成物として、例えば、高炉スラグ微粉末を含有するアルミナセメントに対して、水セメント比(W/C)が5〜10%となるように水を添加し、かつポリマー混和材を前記アルミナセメント及び高炉スラグ微粉末の全重量に対して0.5〜30重量%の割合で混合するとともに、無機系又は有機系の繊維補強材料を全体積に対し0.5〜3体積%の割合で含有させてなることを特徴とする耐硫酸塩モルタル又はコンクリートが、提案されている(特許文献1)。
また、後述の表1に示すように、低自己収縮性が十分ではないものの耐硫酸塩性を有する耐硫酸塩セメントが知られている。このセメントは、他のポルトランドセメントよりもFe2O3の含有量(%)に富む成分組成の原料を焼成して得たセメントクリンカーの粉砕物に、適量の石膏を添加して混合することによって得ることができる。
一方、低自己収縮性のセメントを製造しうるセメントクリンカーであれば、硫酸塩を含む雰囲気以外の雰囲気下(例えば、水セメント比(W/C)の小さい高強度コンクリートなど)におけるひび割れも、抑制されるので、より好ましい。
そこで、本発明は、ポリマー混和材等の特殊な材料を用いずに、セメントクリンカーの製造に用いる通常の材料の配合割合を調整するだけで得ることのできる、高い耐硫酸塩性を有するセメントクリンカーを得ることを目的とする。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
[2] ケイ酸率が10.3質量%以上である上記[1]に記載のセメントクリンカー。
[3] ボーグの式により算定した値として、エーライトの含有率が14〜57質量%であり、ビーライトの含有率が34〜75質量%であり、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率が2〜6.5質量%である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のセメントクリンカー。
[4] 上記[1]〜[3]のいずれかに記載のセメントクリンカーの粉砕物と、石膏とからなることを特徴とするセメント。
[5] 「ASTM C 1012」に規定する「モルタルの耐硫酸塩性試験」において、浸漬期間が175日である場合の膨張率が、0.04%以下である上記[4]に記載のセメント。
一般に、ポルトランドセメントの種類として、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメントなどが知られている。
また、これらの各例について、ボーグの式により算定した鉱物組成(質量%)および間隙質の量(質量%;アルミネート相とフェライト相の合計の含有率として表した値)に注目した。
本発明では、従来のポルトランドセメントと異なり、ボーグの式により算定した値として、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率が6.5質量%以下となるように、セメントクリンカーの各材料の配合割合を定めて焼成することによって、耐硫酸塩性に優れたセメントクリンカーを得ることができる。
本発明において、ボーグの式により算定した値である、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率は、6.5質量%以下、好ましくは5.1質量%以下、特に好ましくは4質量%以下である。
(1) C3S(エーライト)=(4.07×CaO)−(7.60×SiO2)−(6.72×Al2O3)−(1.43×Fe2O3)−(2.85×SO3)
(2) C2S(ビーライト)=(2.87×SiO2)−(0.754×C3S)
(3) C3A(アルミネート相)=(2.65×Al2O3)−(1.69×Fe2O3)
(4) C4AF(フェライト相)=(3.04×Fe2O3)
従来、ボーグの式により鉱物組成を算定する方法は、セメントの鉱物組成を求める最も一般的な方法として用いられている。
こうして得られるセメントは、「ASTM C 1012」に規定する「モルタルの耐硫酸塩性試験」において、浸漬期間が175日である場合の膨張率が、好ましくは0.1%以下、より好ましくは0.07%以下、さらに好ましくは0.04%以下、特に好ましくは0.03%以下のものである。
低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩性セメント、普通ポルトランドセメントを用いたこと以外は実施例と同様にして、実験した。結果は表1、2に併記した。本発明の低間隙質量のセメント(実施例)は、比較例である試料6低熱ポルトランドセメント、試料7 耐硫酸塩性セメント、試料8 普通ポルトランドセメントに比べて、エトリンガイト生成量が少ない。
Claims (5)
- ボーグの式により算定した値として、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率が6.5質量%以下であることを特徴とするセメントクリンカー。
- ケイ酸率が10.3%以上である請求項1に記載のセメントクリンカー。
- ボーグの式により算定した値として、エーライトの含有率が14〜57質量%であり、ビーライトの含有率が34〜75質量%であり、アルミネート相とフェライト相の合計の含有率が2〜6.5質量%である請求項1又は2に記載のセメントクリンカー。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のセメントクリンカーの粉砕物と、石膏とからなることを特徴とするセメント。
- 「ASTM C 1012」に規定する「モルタルの耐硫酸塩性試験」において、浸漬期間が175日である場合の膨張率が、0.04%以下である請求項4に記載のセメント。
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