JP2011140424A - Cement composition with low hydration heat and method for producing the same - Google Patents

Cement composition with low hydration heat and method for producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cement composition with low hydration heat in which the heat of hydration is reduced while properly maintaining the strength development in mortar and concrete, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: The cement composition with low hydration heat is characterized in that the content of Sr is 0.02 to 0.04 mass%. The method for producing a cement composition with low hydration heat comprises: a step (A) of controlling the raw material unit requirements of the raw materials selected from the group consisting of limestone, silica stone, coal ash, clay, blast furnace slag, soil coming from construction, sewage sludge, hydrocake and an iron source so as to be prepared in such a manner that the content of Sr in the cement composition reaches 0.02 to 0.04 mass%, and firing these raw materials to produce cement clinker; and a step (B) of mixing the obtained cement clinker and gypsum, and pulverizing the mixture. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、低水和熱セメント組成物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a low-hydration heat cement composition and a method for producing the same.

セメント組成物の水和熱は、セメント組成物に含まれる成分と水とが反応して水和物を生成する際の発熱である。一般的には、水和物の生成量が多くなるにつれて、モルタル又はコンクリートの強度は上昇するが、それと同時にセメント組成物と水との反応に伴う水和熱も増大する。言い換えれば、モルタル及びコンクリートの強度発現性が向上すると、セメント組成物の水和熱も増加するのが一般的な傾向である。   The heat of hydration of the cement composition is an exotherm when a component contained in the cement composition reacts with water to form a hydrate. In general, as the amount of hydrate produced increases, the strength of the mortar or concrete increases, but at the same time, the heat of hydration associated with the reaction of the cement composition with water also increases. In other words, when the strength development of mortar and concrete is improved, the heat of hydration of the cement composition generally increases.

しかし、コンクリートの耐久性の観点からは、セメント組成物の水和熱は小さい方が好ましい。このため、耐久性に優れたコンクリートを志向するセメントユーザーからは、コンクリートの強度発現性を損なわずに、水和熱を低減することが可能なセメント組成物が求められている。   However, from the viewpoint of the durability of concrete, it is preferable that the heat of hydration of the cement composition is small. For this reason, a cement composition that can reduce the heat of hydration without deteriorating the strength of the concrete has been demanded by cement users who aim for concrete having excellent durability.

セメント組成物の水和熱を低減する方法としては、例えば中庸熱や低熱ポルトランドセメントクリンカーのように、主要鉱物組成を制御する方法(CS量及びCA量等の低減)が知られている(特許文献1)。 As a method for reducing the heat of hydration of a cement composition, for example, a method of controlling a main mineral composition (reduction of the amount of C 3 S, C 3 A, etc.) such as medium heat and low heat Portland cement clinker is known. (Patent Document 1).

一方、コンクリートの強度発現性を向上する方法としては、「粉末度(ブレーン比表面積)を細かくする」、「CS量を増加させる」等の手段が用いられている(非特許文献1)。 On the other hand, as a method for improving the strength development property of concrete, means such as “to reduce the fineness (brane specific surface area)”, “to increase the amount of C 3 S”, etc. are used (Non-patent Document 1). .

特開昭61−097154号公報JP 61-097154 A

(社)セメント協会、4.セメントの種類と用途、セメントの常識、p.11−17(2004)3. Cement Association, Types and uses of cement, common sense of cement, p. 11-17 (2004)

しかし、上述の特許文献1で提案されているCS量及びCA量を特定量に制御したセメント組成物は、従来から市販されている低発熱型混合セメント組成物よりも、材齢28日や91日における圧縮強度が低くなる。すなわち、特許文献1のように主要鉱物組成を制御する方法では、セメント組成物の水和熱を低減しようとするとコンクリートの強度発現性も低下するのが実情であった。 However, the cement composition in which the C 3 S amount and the C 3 A amount proposed in the above-mentioned Patent Document 1 are controlled to a specific amount is older than the low heat-generating mixed cement composition that has been commercially available. The compressive strength on the 28th and 91st days is lowered. That is, in the method of controlling the main mineral composition as in Patent Document 1, it is the actual situation that the strength development of the concrete also decreases when the heat of hydration of the cement composition is reduced.

一方、非特許文献1のように「粉末度(ブレーン比表面積)を細かくする」、「CS量を増加させる」等の手段によって、コンクリートの強度発現性を向上すると、水和熱が増大する。 On the other hand, as shown in Non-Patent Document 1, if the strength development of concrete is improved by means such as “fineness of fineness (brane specific surface area)” or “increasing the amount of C 3 S”, the heat of hydration increases. To do.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、モルタルやコンクリートの適正な強度発現性を維持しつつ、セメント組成物の水和熱を低減することが可能な低水和熱セメント組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a low hydration heat cement composition capable of reducing the heat of hydration of a cement composition while maintaining appropriate strength development of mortar and concrete. And it aims at providing the manufacturing method.

本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持しつつセメント組成物の水和熱を低減するためには、セメント組成物のSr(ストロンチウム)含有量を制御することが有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have found that in order to reduce the heat of hydration of the cement composition while maintaining the strength development of mortar and concrete, the Sr (strontium of the cement composition). ) It has been found that it is effective to control the content, and the present invention has been completed.

本発明は、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であることを特徴とする低水和熱セメント組成物である。低水和熱セメント組成物は、CS量が50〜70質量%、CS量が5〜25質量%、CA量が6〜15質量%及びCAF量が7〜15質量%であることが好ましい。 The present invention is a low-hydration thermal cement composition characterized in that the Sr content is 0.02 to 0.04% by mass. The low hydration heat cement composition has a C 3 S amount of 50 to 70% by mass, a C 2 S amount of 5 to 25% by mass, a C 3 A amount of 6 to 15% by mass, and a C 4 AF amount of 7 to 15%. It is preferable that it is mass%.

また、本発明は、セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源からなる群より選ばれるSr含有原料の原料原単位を調整して調合し、調合したこれらの原料を焼成してセメントクリンカーを製造する工程(A)と、得られたセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕する工程(B)とを含むことを特徴とする低水和熱セメント組成物の製造方法である。   The present invention also provides limestone, meteorite, coal ash, clay, blast furnace slag, construction generated soil, sewage sludge, hydrocake so that the Sr content in the cement composition is 0.02 to 0.04% by mass. A raw material unit of an Sr-containing raw material selected from the group consisting of an iron source, a step (A) of producing a cement clinker by firing the prepared raw materials, and the resulting cement clinker and gypsum And a step (B) of mixing and pulverizing with a low hydration thermal cement composition.

本発明によれば、モルタルやコンクリートの適正な強度発現性を維持しつつ、材齢28日の水和熱を400J/g以下に低減した低水和熱セメント組成物及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a low-hydration heat cement composition in which the heat of hydration at the age of 28 days is reduced to 400 J / g or less while maintaining proper strength development of mortar and concrete and a method for producing the same are provided. be able to.

セメント組成物におけるSr含有量とセメント組成物の水和熱の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Sr content in a cement composition, and the heat of hydration of a cement composition.

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明の低水和熱セメント組成物は、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であることを特徴とする。   The low-hydration thermal cement composition of the present invention is characterized in that the Sr content is 0.02 to 0.04 mass%.

Srは、セメント組成物に含有される微量成分である。本発明者らは、セメント組成物中のSr含有量と、セメント組成物の水和熱とに相関関係があることを突き止め、Sr含有量が大きくなるにつれて水和熱の値が大きくなることを見出した。本発明の低水和熱セメント組成物は、Sr含有量を特定の範囲となるように制御することによって、モルタルやコンクリートの適正な強度発現性を維持しつつ水和熱を低減することができる。セメント組成物中のSr含有量は、全体質量に対する含有割合(質量%)である、セメント協会標準試験方法JCAS I−52 2000「ICP発光分光分析及び電機加熱式原子吸光分析方法」に準じて測定することができる。   Sr is a trace component contained in the cement composition. The present inventors have found that there is a correlation between the Sr content in the cement composition and the heat of hydration of the cement composition, and that the value of heat of hydration increases as the Sr content increases. I found it. The low hydration heat cement composition of the present invention can reduce heat of hydration while maintaining appropriate strength development of mortar and concrete by controlling the Sr content to be in a specific range. . The Sr content in the cement composition is a content ratio (mass%) relative to the total mass, measured according to the Cement Association standard test method JCAS I-52 2000 “ICP emission spectroscopic analysis and electric heating atomic absorption spectrometric method”. can do.

低水和熱セメント組成物中のSr含有量は、0.02〜0.04質量%であり、好ましくは0.025〜0.04質量%であり、より好ましくは0.03〜0.04質量%であり、さらに好ましくは0.031〜0.039質量%であり、特に好ましくは0.032〜0.038質量%であり、最も好ましくは0.032〜0.0375質量%である。低水和熱セメント組成物中のSr含有量が0.02質量%未満であると、本発明の低水和熱セメント組成物を用いたモルタルやコンクリートの適正な強度発現性が維持できない場合がある。一方、低水和熱セメント組成物中のSr含有量が0.04質量%を超えると、水和熱を低減する効果が小さくなる。   The Sr content in the low-hydration thermal cement composition is 0.02 to 0.04% by mass, preferably 0.025 to 0.04% by mass, and more preferably 0.03 to 0.04%. It is mass%, More preferably, it is 0.031-0.039 mass%, Most preferably, it is 0.032-0.038 mass%, Most preferably, it is 0.032-0.0375 mass%. If the Sr content in the low-hydration thermal cement composition is less than 0.02% by mass, the proper strength development of mortar or concrete using the low-hydration thermal cement composition of the present invention may not be maintained. is there. On the other hand, when the Sr content in the low-hydration heat cement composition exceeds 0.04% by mass, the effect of reducing the heat of hydration becomes small.

本発明の低水和熱セメント組成物は、好ましくはCS量が50〜70質量%、CS量が5〜25質量%、CA量が6〜15質量%及びCAF量が7〜15質量%であり、より好ましくはCS量が52〜65質量%、CS量が10〜25質量%、CA量が8〜13質量%及びCAF量が8〜12質量%であり、さらに好ましくはCS量が53〜60質量%、CS量が12〜20質量%、CA量が9〜12質量%及びCAF量が8〜11質量%である。セメント組成物の鉱物組成が上記範囲内であると、セメント組成物の水和熱を低減しつつ、セメント組成物の硬化時における強度を向上することができ、モルタルやコンクリートの強度発現性を維持することができる。 The low-hydration thermal cement composition of the present invention preferably has a C 3 S amount of 50 to 70% by mass, a C 2 S amount of 5 to 25% by mass, a C 3 A amount of 6 to 15% by mass, and C 4 AF. The amount is 7 to 15% by mass, more preferably the C 3 S amount is 52 to 65% by mass, the C 2 S amount is 10 to 25% by mass, the C 3 A amount is 8 to 13% by mass, and the C 4 AF amount. Is 8 to 12% by mass, more preferably 53 to 60% by mass of C 3 S, 12 to 20% by mass of C 2 S, 9 to 12% by mass of C 3 A, and C 4 AF amount. It is 8-11 mass%. When the mineral composition of the cement composition is within the above range, the strength of the cement composition can be improved while reducing the heat of hydration of the cement composition, and the strength development of mortar and concrete can be maintained. can do.

ここで、セメント組成物中のCS量(エーライト相)、CS量(ビーライト相)、CA量(アルミネート相)、CAF量(フェライト相)は、下記のボーグ式[1]〜[4]により算出する。 Here, the amount of C 3 S (alite phase), the amount of C 2 S (belite phase), the amount of C 3 A (aluminate phase) and the amount of C 4 AF (ferrite phase) in the cement composition are as follows: It is calculated by the Borg equation [1] to [4].

S量(質量%)=4.07×CaO量(質量%)−7.60×SiO量(質量%)−6.72×Al量(質量%)−1.43×Fe量(質量%)−2.85×SO量(質量%) ・・・[1]
S量(質量%)=2.87×SiO量(質量%)−0.754×CS量(質量%) ・・・[2]
A量(質量%)=2.65×Al(質量%)−1.69×Fe(質量%) ・・・[3]
AF量(質量%)=3.04×Fe(質量%) ・・・[4]
C 3 S amount (% by mass) = 4.07 × CaO amount (% by mass) −7.60 × SiO 2 amount (% by mass) −6.72 × Al 2 O 3 amount (% by mass) −1.43 × Fe 2 O 3 amount (% by mass) -2.85 × SO 3 amount (% by mass) (1)
C 2 S amount (% by mass) = 2.87 × SiO 2 amount (% by mass) −0.754 × C 3 S amount (% by mass) (2)
C 3 A amount (mass%) = 2.65 × Al 2 O 3 (mass%) − 1.69 × Fe 2 O 3 (mass%)... [3]
C 4 AF amount (mass%) = 3.04 × Fe 2 O 3 (mass%)... [4]

式中の「CaO」、「SiO」、「Al」及び「Fe」は、それぞれ、セメント組成物におけるCaO、SiO、Al及びFeのセメント組成物の全体質量に対する含有割合(質量%)である。これらの含有割合は、JIS R 5202「ポルトランドセメントの化学分析方法」あるいはJIS R 5204「セメントの蛍光X線分析方法」により測定することができる。 “CaO”, “SiO 2 ”, “Al 2 O 3 ” and “Fe 2 O 3 ” in the formula are respectively the cement compositions of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 in the cement composition. It is the content rate (mass%) with respect to the whole mass of a thing. These content ratios can be measured by JIS R 5202 “Method for chemical analysis of Portland cement” or JIS R 5204 “Method for fluorescent X-ray analysis of cement”.

本発明の低水和熱セメント組成物は、MgO含有量が、好ましくは0.7〜1.5質量%、より好ましくは0.8〜1.5質量%、さらに好ましくは0.9〜1.3質量%、特に好ましくは0.9〜1.1質量である。低水和熱セメント組成物中のMgO含有量が、上記範囲内であると、セメント組成物の流動性を適度に維持しつつ、モルタルやコンクリートの強度発現性も維持して、セメント組成物の水和熱を一層低減することができる。セメント組成物中のMgO含有量は、全体質量に対する含有割合(質量%)であり、この含有割合は、JIS R 5202:1998「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定することができる。   The low-hydration thermal cement composition of the present invention has an MgO content of preferably 0.7 to 1.5% by mass, more preferably 0.8 to 1.5% by mass, and still more preferably 0.9 to 1%. .3% by mass, particularly preferably 0.9 to 1.1% by mass. If the MgO content in the low-hydration thermal cement composition is within the above range, the strength of the mortar and concrete can be maintained while maintaining the fluidity of the cement composition appropriately. The heat of hydration can be further reduced. The MgO content in the cement composition is a content ratio (mass%) with respect to the total mass, and this content ratio can be measured according to JIS R 5202: 1998 “Chemical analysis method of Portland cement”.

また、本発明の低水和熱セメント組成物は、SO含有量が、好ましくは1.6〜2.4質量、より好ましくは1.7〜2.3質量%、さらに好ましくは1.8〜2.2質量%であり、特に好ましくは1.8〜2.1質量%である。低水和熱セメント組成物中のSO含有量が、上記範囲内であると、セメント組成物の流動性を適度に維持しつつ、モルタルやコンクリートの強度発現性も維持して、セメント組成物の水和熱を一層低減することができる。セメント組成物中のSO含有量は、全体質量に対する含有割合(質量%)であり、この含有割合は、JIS R 5202:1998「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定することができる。 Further, the low hydration heat cement composition of the present invention has an SO 3 content of preferably 1.6 to 2.4 mass%, more preferably 1.7 to 2.3 mass%, and still more preferably 1.8. It is -2.2 mass%, Most preferably, it is 1.8-2.1 mass%. When the SO 3 content in the low-hydration thermal cement composition is within the above range, the fluidity of the cement composition is maintained moderately, and the strength development of mortar and concrete is also maintained. The heat of hydration of can be further reduced. The SO 3 content in the cement composition is a content ratio (mass%) with respect to the total mass, and this content ratio can be measured according to JIS R 5202: 1998 “Chemical analysis method of Portland cement”.

本発明の低水和熱セメント組成物の製造方法は、セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源からなる群より選ばれるSr含有原料の原料原単位を調整して調合し、調合したこれらの原料を焼成してセメントクリンカーを製造する工程(A)と、得られたセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕する工程(B)を含む。   The method for producing the low-hydration thermal cement composition of the present invention is such that the Sr content in the cement composition is 0.02 to 0.04 mass%, limestone, meteorite, coal ash, clay, blast furnace slag, A step of preparing a cement clinker by adjusting and preparing a raw material basic unit of an Sr-containing raw material selected from the group consisting of construction generated soil, sewage sludge, hydrocake and iron source (A) And a step (B) of mixing and pulverizing the obtained cement clinker and gypsum.

(A)工程におけるセメントクリンカーの原料としては、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源等が挙げられる。石炭灰は、石炭火力発電所等から発生するものであり、シンダアッシュ、フライアッシュ、クリンカアッシュ及びボトムアッシュが挙げられる。建設発生土は、建設工事の施工に伴い副次的に発生する残土や泥土、廃土等が挙げられる。下水汚泥としては、汚泥単味のほか、これに石灰石を加えて乾粉化したものや、焼却残渣等が挙げられる。鉄源としては、銅からみ、高炉ダスト等が挙げられる。   Examples of the raw material for the cement clinker in the step (A) include limestone, silica stone, coal ash, clay, blast furnace slag, construction generated soil, sewage sludge, hydrocake, and iron source. Coal ash is generated from a coal-fired power plant or the like, and includes cinder ash, fly ash, clinker ash, and bottom ash. Examples of construction generated soil include residual soil, mud soil, waste soil, etc., which are generated as a result of construction work. Examples of sewage sludge include sludge, dry pulverized limestone, and incineration residues. Examples of the iron source include copper tangling and blast furnace dust.

(A)工程におけるセメントクリンカー原料としては、石灰石700〜1400kg/t−クリンカー、珪石20〜150kg/t−クリンカー、石炭灰0〜300kg/t−クリンカー、粘土0〜100kg/t−クリンカー、高炉スラグ0〜100kg/t−クリンカー、建設発生土10〜150kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜100kg/t−クリンカー、ハイドロケーキ0〜100kg/t−クリンカー及び鉄源30〜80kg/t−クリンカーを調合することが好ましい。また、(A)工程におけるセメントクリンカー原料としては、石灰石800〜1300kg/t−クリンカー、珪石20〜100kg/t−クリンカー、石炭灰50〜250kg/t−クリンカー、粘土0〜80kg/t−クリンカー、高炉スラグ5〜50kg/t−クリンカー、建設発生土20〜150kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜70kg/t−クリンカー、ハイドロケーキを20〜80kg/t−クリンカー及び鉄源30〜60kg/t−クリンカーを調合することがより好ましい。石炭灰は、100〜250kg/t−クリンカーであることがさらに好ましい。ここで「原料原単位」とは、セメントクリンカーを1トン製造するにあたり、使用される各原料の質量(kg/t−クリンカー)をいう。   As the cement clinker raw material in the step (A), limestone 700-1400 kg / t-clinker, silica stone 20-150 kg / t-clinker, coal ash 0-300 kg / t-clinker, clay 0-100 kg / t-clinker, blast furnace slag 0-100 kg / t-clinker, 10-150 kg / t-clinker, sewage sludge 0-100 kg / t-clinker, hydrocake 0-100 kg / t-clinker and iron source 30-80 kg / t-clinker It is preferable to do. Moreover, as a cement clinker raw material in (A) process, limestone 800-1300 kg / t-clinker, silica 20-20 kg / t-clinker, coal ash 50-250 kg / t-clinker, clay 0-80 kg / t-clinker, Blast furnace slag 5-50 kg / t-clinker, construction generated soil 20-150 kg / t-clinker, sewage sludge 0-70 kg / t-clinker, hydrocake 20-80 kg / t-clinker and iron source 30-60 kg / t- It is more preferable to prepare a clinker. More preferably, the coal ash is 100 to 250 kg / t-clinker. Here, the “raw material basic unit” means the mass (kg / t-clinker) of each raw material used in producing 1 ton of cement clinker.

(A)工程におけるSr含有セメントクリンカー原料の原料原単位を調整して調合する方法として、具体的には、サンプリングしたセメント組成物のSr含有量に基づいて、セメント組成物の水和熱との相関関係を測定し、セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、セメントクリンカー原料の原料原単位を調整し、この原料を焼成して得られたセメントクリンカーを用いることによって、Sr含有量が特定の範囲であり、材齢28日の水和熱を400J/g以下に低減することの可能なセメント組成物を製造することができる。   (A) As a method of adjusting and preparing the raw material basic unit of the Sr-containing cement clinker raw material in the step (A), specifically, based on the Sr content of the sampled cement composition, the heat of hydration of the cement composition Cement obtained by measuring the correlation, adjusting the raw material basic unit of the cement clinker raw material so that the Sr content in the cement composition is 0.02 to 0.04% by mass, and firing this raw material By using a clinker, it is possible to produce a cement composition having an Sr content in a specific range and capable of reducing the heat of hydration at 28 days of age to 400 J / g or less.

セメント組成物中のSr含有量が増加すると、セメント組成物の水和熱が大きくなる傾向がある。セメント組成物中のSr含有量を調整する場合には、他のセメントクリンカー原料と比較して、ストロンチウム(Sr)を多く含む石灰石、石炭灰、建設発生土、高炉スラグ、ハイドロケーキからなる群より選ばれるSr含有セメントクリンカー原料の原料原単位を増量又は減量して調整し、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であるセメントクリンカーを製造し、このセメントクリンカーを用いて、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であるセメント組成物を製造することができる。   When the Sr content in the cement composition increases, the heat of hydration of the cement composition tends to increase. When adjusting the Sr content in the cement composition, compared to other cement clinker raw materials, the strontium (Sr) -rich limestone, coal ash, construction generated soil, blast furnace slag, from the group consisting of hydrocake The raw material unit of the selected Sr-containing cement clinker raw material is adjusted by increasing or decreasing to produce a cement clinker having an Sr content of 0.02 to 0.04% by mass, and using this cement clinker, A cement composition having an amount of 0.02 to 0.04% by mass can be produced.

セメントクリンカー原料の中でも、石灰石、石炭灰及び建設発生土の使用量(原料原単位)が、セメント組成物中のSr含有量に影響を与える。所定の鉱物組成を得るためには石灰石をある程度使用する必要があるが、石灰石中のSr含有量は石炭灰や建設発生土に比べて多くないため、セメント組成物中のSr含有量を調整するには、石炭灰に対する建設発生土の質量比で調整することが好ましい。石炭灰に対する建設発生土の質量比(建設発生土(kg/t−クリンカー)/石炭灰(kg/t−クリンカー))は、好ましくは0.1〜2であり、より好ましくは0.15〜1.8であり、さらに好ましくは0.2〜1.5であり、特に好ましくは0.4〜1.5である。このように石炭灰に対する建設発生土の質量比を調製することによって、石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量を0.096質量%以下とすることが好ましい。石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量は、より好ましくは0.092質量%以下であり、さらに好ましくは0.09質量%以下であり、特に好ましくは0.08質量%以下である。石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量は、石灰石と建設発生土の混合物の全体質量に対する含有割合(質量%)である。   Among the cement clinker raw materials, the amount of limestone, coal ash and construction generated soil (raw material basic unit) affects the Sr content in the cement composition. In order to obtain a predetermined mineral composition, it is necessary to use limestone to some extent, but since the Sr content in limestone is not much compared with coal ash and construction generated soil, the Sr content in the cement composition is adjusted. It is preferable to adjust by the mass ratio of construction generated soil to coal ash. The mass ratio of construction generated soil to coal ash (construction generated soil (kg / t-clinker) / coal ash (kg / t-clinker)) is preferably 0.1 to 2, more preferably 0.15. It is 1.8, More preferably, it is 0.2-1.5, Most preferably, it is 0.4-1.5. Thus, it is preferable that the Sr content in the mixture of coal ash and construction generated soil is 0.096 mass% or less by adjusting the mass ratio of construction generated soil to coal ash. The Sr content in the mixture of coal ash and construction generated soil is more preferably 0.092% by mass or less, still more preferably 0.09% by mass or less, and particularly preferably 0.08% by mass or less. . The Sr content in the mixture of coal ash and construction generated soil is a content ratio (% by mass) with respect to the total mass of the mixture of limestone and construction generated soil.

Sr含有セメントクリンカー原料として、各原料中のSr含有量が、以下の範囲のものを使用することが好ましい。なお、各原料中のSr含有量は、各原料(100質量%)に対する含有割合(質量%)である。   As the Sr-containing cement clinker raw material, it is preferable to use one having a Sr content in each raw material within the following range. In addition, Sr content in each raw material is a content rate (mass%) with respect to each raw material (100 mass%).

石灰石としては、Sr含有量が、好ましくは0.005〜0.04質量%、より好ましくは0.005〜0.03質量%、さらに好ましくは0.005〜0.025質量%のものを使用する。   As the limestone, one having an Sr content of preferably 0.005 to 0.04% by mass, more preferably 0.005 to 0.03% by mass, and further preferably 0.005 to 0.025% by mass is used. To do.

珪石としては、Sr含有量が、好ましくは0.001〜0.04質量%、より好ましくは0.001〜0.03質量%、さらに好ましくは0.001〜0.025質量%のものを使用する。   As the silica stone, one having a Sr content of preferably 0.001 to 0.04% by mass, more preferably 0.001 to 0.03% by mass, and still more preferably 0.001 to 0.025% by mass is used. To do.

石炭灰としては、Sr含有量が、好ましくは0.02〜0.2質量%、より好ましくは0.02〜0.15質量%、さらに好ましくは0.02〜0.13質量%のものを使用する。   The coal ash has a Sr content of preferably 0.02 to 0.2% by mass, more preferably 0.02 to 0.15% by mass, and still more preferably 0.02 to 0.13% by mass. use.

高炉スラグとしては、Sr含有量が、好ましくは0.02〜0.08質量%、より好ましくは0.02〜0.07質量%、さらに好ましくは0.02〜0.06質量%のものを使用する。   As the blast furnace slag, the Sr content is preferably 0.02 to 0.08% by mass, more preferably 0.02 to 0.07% by mass, and still more preferably 0.02 to 0.06% by mass. use.

粘土としては、Sr含有量が、好ましくは0.001〜0.03質量%、より好ましくは0.003〜0.025質量%、さらに好ましくは0.003〜0.02質量%のものを使用する。   As the clay, one having an Sr content of preferably 0.001 to 0.03% by mass, more preferably 0.003 to 0.025% by mass, and still more preferably 0.003 to 0.02% by mass is used. To do.

建設発生土としては、Sr含有量が、好ましくは0.01〜0.4質量%、より好ましくは0.01〜0.3質量%、さらに好ましくは0.01〜0.2質量%のものを使用する。   As construction generated soil, Sr content is preferably 0.01 to 0.4% by mass, more preferably 0.01 to 0.3% by mass, and still more preferably 0.01 to 0.2% by mass. Is used.

下水汚泥としては、Sr含有量が、好ましくは0.001〜0.1質量%、より好ましくは0.001〜0.07質量%、さらに好ましくは0.001〜0.05質量%のものを使用する。   As the sewage sludge, the Sr content is preferably 0.001 to 0.1% by mass, more preferably 0.001 to 0.07% by mass, and still more preferably 0.001 to 0.05% by mass. use.

ハイドロケーキとしては、Sr含有量が、好ましくは0.1〜0.8質量%、より好ましくは0.1〜0.7質量%、さらに好ましくは0.1〜0.6質量%のものを使用する。   The hydrocake has a Sr content of preferably 0.1 to 0.8% by mass, more preferably 0.1 to 0.7% by mass, and still more preferably 0.1 to 0.6% by mass. use.

銅からみとしては、Sr含有量が、好ましくは0.005〜0.05質量%、より好ましくは0.005〜0.04質量%、さらに好ましくは0.005〜0.03質量%のものを使用する。   As the copper entanglement, the Sr content is preferably 0.005 to 0.05% by mass, more preferably 0.005 to 0.04% by mass, and still more preferably 0.005 to 0.03% by mass. use.

高炉ダストとしては、Sr含有量が、好ましくは0.001〜0.03質量%、より好ましくは0.001〜0.02質量%、さらに好ましくは0.001〜0.015質量%のものを使用する。   As the blast furnace dust, Sr content is preferably 0.001 to 0.03% by mass, more preferably 0.001 to 0.02% by mass, and still more preferably 0.001 to 0.015% by mass. use.

セメントクリンカーの製造は、SP方式(多段サイクロン予熱方式)又はNSP方式(仮焼炉を併設した多段サイクロン予熱方式)等の既存のセメント製造設備を用いて製造することができる。   The cement clinker can be manufactured using an existing cement manufacturing facility such as an SP system (multistage cyclone preheating system) or an NSP system (multistage cyclone preheating system equipped with a calcining furnace).

なお、工業スケールの製造においては、例えば、まず品質管理用のセメント組成物を製造し、そのSr含有量とセメント組成物の水和熱との相関関係を測定し、Sr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、セメントクリンカーの原料原単位及び焼成条件を調整し、強度発現性を維持しつつ水和熱の低減が可能なセメント組成物を製造することができる。   In industrial scale production, for example, first, a quality control cement composition is produced, the correlation between the Sr content and the heat of hydration of the cement composition is measured, and the Sr content is 0.02. A cement composition capable of reducing the heat of hydration can be produced while adjusting the raw material unit of the cement clinker and the firing conditions so as to be ˜0.04% by mass while maintaining the strength development.

次に、NSP方式の既存のセメント製造設備を用いて、本発明の低水和熱セメント組成物に用いるセメントクリンカーの製造方法の一実施態様を説明する。なお、本発明の低水和熱セメント組成物の製造方法は、以下の実施形態に限定されるものではない。   Next, an embodiment of a method for producing a cement clinker used in the low-hydration thermal cement composition of the present invention will be described using an existing cement production facility of the NSP method. In addition, the manufacturing method of the low hydration thermal cement composition of this invention is not limited to the following embodiment.

セメントクリンカーの各原料の混合方法は、特に限定されないが、例えば原料粉砕ミル等で粉砕混合することが好ましい。   The method for mixing the raw materials of the cement clinker is not particularly limited, but for example, it is preferable to pulverize and mix with a raw material pulverization mill or the like.

粉砕混合されたセメントクリンカー原料は、さらに既存の設備であるサスペンションプレヒータ及びロータリーキルンを用いて焼成することができる。セメントクリンカーの焼成温度、焼成時間等の焼成条件を調整することによっても、Sr含有量を0.02〜0.04質量%に調整したセメント組成物を製造するためのセメントクリンカーを得ることができる。   The pulverized and mixed cement clinker raw material can be further fired by using existing equipment such as a suspension preheater and a rotary kiln. A cement clinker for producing a cement composition in which the Sr content is adjusted to 0.02 to 0.04% by mass can also be obtained by adjusting the firing conditions such as the firing temperature and firing time of the cement clinker. .

セメントクリンカーの焼成温度は、特に限定されないが、NSP方式のセメント製造設備を用いた場合には、ロータリーキルンの出口付近におけるセメントクリンカーの温度が、好ましくは800〜1700℃、より好ましくは900〜1600℃、さらに好ましくは1000〜1500℃である。焼成時間は、20分間〜2時間、より好ましくは30分間〜2時間、さらに好ましくは45分〜1.5時間である。   The firing temperature of the cement clinker is not particularly limited, but when an NSP type cement manufacturing facility is used, the temperature of the cement clinker in the vicinity of the rotary kiln outlet is preferably 800 to 1700 ° C, more preferably 900 to 1600 ° C. More preferably, it is 1000-1500 degreeC. The firing time is 20 minutes to 2 hours, more preferably 30 minutes to 2 hours, and even more preferably 45 minutes to 1.5 hours.

焼成後、得られたセメントクリンカーは、ロータリーキルンの下流側に設けられたクリンカークーラーによって、例えば100〜200℃程度まで冷却されることが好ましい。冷却速度は、好ましくは10〜60℃/分であり、より好ましくは15〜45℃/分であり、さらに好ましくは15〜30℃/分である。冷却速度が10〜60℃/分の範囲であると、優れた強度発現性を有するモルタルやコンクリートの製造が可能となる低水和熱セメント組成物を得ることができる。   After the firing, the obtained cement clinker is preferably cooled to, for example, about 100 to 200 ° C. by a clinker cooler provided on the downstream side of the rotary kiln. The cooling rate is preferably 10 to 60 ° C./min, more preferably 15 to 45 ° C./min, and further preferably 15 to 30 ° C./min. When the cooling rate is in the range of 10 to 60 ° C./min, it is possible to obtain a low-hydration thermal cement composition that enables production of mortar and concrete having excellent strength development.

本発明の(B)工程において、低水和熱セメント組成物は、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であるセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕することによって製造することができる。石膏は、JIS R 9151「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満足することが望ましく、具体的には、二水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏が好適に用いられる。   In the step (B) of the present invention, the low-hydration thermal cement composition can be produced by mixing and pulverizing a cement clinker having a Sr content of 0.02 to 0.04% by mass and gypsum. it can. The gypsum desirably satisfies the quality defined in JIS R 9151 “Natural gypsum for cement”, and specifically, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and insoluble anhydrous gypsum are preferably used.

本発明の(B)工程において、Sr含有量が0.02〜0.04質量%であるセメントクリンカーに対して、セメント組成物中のSO量が1.6〜2.4質量%、好ましくは1.7〜2.1質量%となるように石膏を配合して粉砕することが好ましい。粉砕方法としては、特に制限されないが、ボールミル等の粉砕機、セパレータ等の分級機を用いる方法が挙げられる。 In the step (B) of the present invention, the amount of SO 3 in the cement composition is 1.6 to 2.4% by mass with respect to the cement clinker having an Sr content of 0.02 to 0.04% by mass, preferably It is preferable to mix and grind gypsum so that it may become 1.7-2.1 mass%. Although it does not restrict | limit especially as a grinding | pulverization method, The method of using classifiers, such as grinders, such as a ball mill, and a separator, is mentioned.

本発明の(B)工程において、低水和熱セメント組成物は、さらに混合材を含有してもよい。混合材としては、JIS R 5211「高炉セメント」で規定される高炉スラグ、JIS R 5212「シリカセメント」で規定されるシリカ質混合材、JIS A 6201「コンクリート用フライアッシュ」で規定されるフライアッシュ、石灰石微粉末を利用することができる。混合材は、セメント組成物の全体質量に対する混合材の合計含有割合(質量%)が、5質量%以下であることが好ましい。   In the step (B) of the present invention, the low-hydration thermal cement composition may further contain a mixed material. As the mixed material, blast furnace slag defined by JIS R 5211 “Blast Furnace Cement”, siliceous mixed material defined by JIS R 5212 “Silica Cement”, fly ash defined by JIS A 6201 “Fly Ash for Concrete”. Limestone fine powder can be used. The mixed material preferably has a total content (% by mass) of the mixed material with respect to the total mass of the cement composition of 5% by mass or less.

本発明の低水和熱セメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは2800〜4000cm/gである。ブレーン比表面積が上記範囲内であると、水和熱を低減しつつ、優れた強度発現性を有するモルタルやコンクリートの製造が可能となる。低水和熱セメント組成物のブレーン比表面積は、より好ましくは3000〜3800cm/gであり、さらに好ましくは3000〜3500cm/gである。 The brane specific surface area of the low-hydration thermal cement composition of the present invention is preferably 2800 to 4000 cm 2 / g. When the specific surface area of the brain is within the above range, it is possible to produce mortar or concrete having excellent strength development while reducing the heat of hydration. Blaine specific surface area of the low heat of hydration cement composition, more preferably 3000~3800cm 2 / g, more preferably from 3000~3500cm 2 / g.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to a following example.

(実施例1〜8、比較例1)
[セメントクリンカーの原料]
Sr含有セメントクリンカー原料としては、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源(銅からみ、高炉ダスト)を使用した。また、セメント組成物のSO量を調整するために、二水石膏を使用した。表1に、実施例及び比較例で使用した石灰石、硅石、石炭灰、高炉スラグの化学成分の数値を示す。また、表1に示した原料以外の原料中のSr含有量を以下に記載する。なお、以下に示す化学成分および原料原単位は、ドライベース(水分を含まない状態)の原料原単位である。
・ 粘土(Sr含有量=0.0138質量%)
・ 建設発生土(Sr含有量=0.0272質量%)
・ 下水汚泥(Sr含有量=0.002質量%)
・ ハイドロケーキ(Sr含有量=0.474質量%)
・ 銅からみ(Sr含有量=0.0165質量%)
・ 高炉ダスト(Sr含有量=0.0064質量%)
(Examples 1-8, Comparative Example 1)
[Cement clinker ingredients]
Limestone, silica, coal ash, clay, blast furnace slag, construction soil, sewage sludge, hydrocake and iron source (copper tangled, blast furnace dust) were used as Sr-containing cement clinker raw materials. Also, dihydrate gypsum was used to adjust the amount of SO 3 in the cement composition. Table 1 shows numerical values of chemical components of limestone, aragonite, coal ash, and blast furnace slag used in Examples and Comparative Examples. Moreover, Sr content in raw materials other than the raw material shown in Table 1 is described below. The chemical components and raw material basic units shown below are dry base (water-free state) raw material basic units.
・ Clay (Sr content = 0.0138 mass%)
・ Construction soil (Sr content = 0.0272 mass%)
・ Sewage sludge (Sr content = 0.002 mass%)
・ Hydro cake (Sr content = 0.474 mass%)
-Copper tangled (Sr content = 0.0165% by mass)
・ Blast furnace dust (Sr content = 0.0064 mass%)

化学分析(ig.loss〜Sr)は、JIS M 8853:1998「セラミックス用アルミノけい酸塩質原料の化学分析方法」に準じて行った。また、原料中のSr含有量は、セメント協会標準試験方法JCAS I−52 2000「ICP発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメント中の微量成分の定量方法」に準じて測定した。   The chemical analysis (ig.loss to Sr) was performed according to JIS M 8853: 1998 “Chemical analysis method of aluminosilicate material for ceramics”. The Sr content in the raw material was measured according to the Cement Association standard test method JCAS I-52 2000 “Method for quantifying trace components in cement by ICP emission spectroscopic analysis and electric heating atomic absorption analysis”.

[セメントクリンカーの原料]
Sr含有セメントクリンカー原料として使用した各原料の原単位は、石灰石、石炭灰及び建設発生土を除き、珪石20〜150kg/t−クリンカー、粘土0〜100kg/t−クリンカー、高炉スラグ0〜100kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜100kg/t−クリンカー、ハイドロケーキ0〜100kg/t−クリンカー及び鉄源30〜80kg/t−クリンカーであった。
[Cement clinker ingredients]
The basic unit of each raw material used as the Sr-containing cement clinker raw material is 20 to 150 kg / t-clinker of silica, 0 to 100 kg / t-clinker of clay, 0 to 100 kg of blast furnace slag / excluding limestone, coal ash and construction generated soil. t-clinker, sewage sludge 0-100 kg / t-clinker, hydrocake 0-100 kg / t-clinker and iron source 30-80 kg / t-clinker.

セメント組成物中のSr含有量に影響を与えるセメントクリンカー原料である、石灰石、石炭灰及び建設発生土の原単位と、上記各原料からセメントクリンカー1t当たりに持ち込まれるSr含有量(セメントクリンカー1tを形成するための原料の全体質量に対する含有割合(質量%))と、石灰石と石炭灰と建設発生土の混合原料からセメントクリンカー1t当たりに持ち込まれるSr含有量(セメントクリンカー1tを形成するための原料の全体質量に対する含有割合(質量%))とを表2に示した。また、表2には、石炭灰に対する建設発生土の質量比(建設発生土(kg/t−クリンカー)/石炭灰(kg/t−クリンカー))と、石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量(石炭灰と建設発生土の混合物の全体質量に対する含有割合(質量%))を記載した。Sr含有量は、セメント協会標準試験方法JCAS I−52 2000「ICP発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメント中の微量成分の定量方法」に準じて測定した。   Basic units of limestone, coal ash, and construction generated soil, which are cement clinker raw materials that affect the Sr content in the cement composition, and the Sr content (cement clinker Content ratio (mass%) with respect to the total mass of the raw material to form, and Sr content brought in per cement clinker 1t from the mixed raw material of limestone, coal ash, and construction generated soil (raw material for forming cement clinker 1t Table 2 shows the content ratio (mass%) of the total mass. Table 2 also shows the mass ratio of construction soil to coal ash (construction soil (kg / t-clinker) / coal ash (kg / t-clinker)) and the mixture of coal ash and construction soil. Sr content (content ratio (mass%) with respect to the total mass of the mixture of coal ash and construction generated soil) was described. The Sr content was measured according to the Cement Association standard test method JCAS I-52 2000 “Method for quantifying trace components in cement by ICP emission spectroscopic analysis and electric heating atomic absorption analysis”.

[セメントクリンカーの製造]
上記セメントクリンカー原料を調合し、調合した原料をNSPキルンで最高温度1200〜1500℃で焼成し、セメントクリンカーを製造した。NSPキルン出口付近におけるセメントクリンカーの温度は1000〜1500℃であった。このセメントクリンカーを、ロータリーキルンの下流側に設けられたクリンカークーラーで、1000〜1400℃から100〜200℃まで、10〜60℃/分の冷却速度で冷却した。
[Manufacture of cement clinker]
The cement clinker raw material was prepared, and the prepared raw material was fired in an NSP kiln at a maximum temperature of 1200 to 1500 ° C. to produce a cement clinker. The temperature of the cement clinker in the vicinity of the NSP kiln outlet was 1000 to 1500 ° C. This cement clinker was cooled from 1000 to 1400 ° C. to 100 to 200 ° C. at a cooling rate of 10 to 60 ° C./min with a clinker cooler provided on the downstream side of the rotary kiln.

得られたセメントクリンカーに二水石膏をセメント組成物中のSO含有量が2質量%となるように配合し、さらに混合材(石灰石、高炉スラグ)を石灰石4質量%と高炉スラグ1質量%で添加し、実機ミルでブレーン比表面積が3140〜3260cm/gになるように粉砕し、セメント組成物を得た。 The obtained cement clinker is blended with dihydrate gypsum so that the content of SO 3 in the cement composition is 2% by mass, and further mixed material (limestone, blast furnace slag) is 4% by mass of limestone and 1% by mass of blast furnace slag. And pulverized with an actual mill so that the specific surface area of Blaine is 3140-3260 cm 2 / g to obtain a cement composition.

[セメント組成物の化学成分]
得られたセメント組成物中のSiO、Al、Fe、CaO、MgO及びSOについて、全体質量に対する含有割合(質量%)を測定した。これらの含有割合は、JIS R 5202:1998「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じて測定した。また、セメント組成物中のSr含有量を、セメント協会標準試験方法JCAS I−52 2000「ICP発光分光分析及び電気加熱式原子吸光分析によるセメント中の微量成分の定量方法」に準じて測定した結果を表3に示す。
[Chemical composition of cement composition]
SiO 2 of the resulting cement composition, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, CaO, for MgO and SO 3, was measured the content to the total mass ratio (% by weight). These content ratios were measured according to JIS R 5202: 1998 “Chemical analysis method of Portland cement”. In addition, the Sr content in the cement composition was measured in accordance with the Cement Association Standard Test Method JCAS I-52 2000 “Method for Quantifying Trace Components in Cement by ICP Emission Spectroscopy and Electric Heating Atomic Absorption Spectroscopy”. Is shown in Table 3.

表2に示すように、実施例1〜8は、石炭灰に対する建設発生土の質量比(建設発生土/石炭灰)を0.15〜2の範囲内にすることで、石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量を0.0602〜0.0924質量%とした。このように建設発生土/石炭灰の質量比を調整して製造したセメントクリンカーを用いると、セメント組成物中のSr含有量を0.0321〜0.0366質量%とすることができた(表3参照)。一方、表2に示すように、比較例1は、セメントクリンカー原料として建設発生土を使用していないため、建設発生土/石炭灰の質量比は0であり、石炭灰と建設発生土の混合物中のSr含有量は0.106質量%であった。このように建設発生土を使用せず、建設発生土/石炭灰の質量比が0.15〜2の範囲外であるセメントクリンカーを使用すると、セメント組成物中のSr含有量が0.0405質量%となり、Sr含有量が0.04質量%を超えた(表3参照)。   As shown in Table 2, in Examples 1 to 8, the mass ratio of construction generated soil to coal ash (construction generated soil / coal ash) is within the range of 0.15 to 2, so that coal ash and construction are generated. The Sr content in the soil mixture was 0.0602 to 0.0924 mass%. Thus, when the cement clinker manufactured by adjusting the mass ratio of construction generated soil / coal ash was used, the Sr content in the cement composition could be 0.0321 to 0.0366% by mass (Table 3). On the other hand, as shown in Table 2, since Comparative Example 1 does not use construction generated soil as a cement clinker raw material, the mass ratio of construction generated soil / coal ash is 0, and a mixture of coal ash and construction generated soil The Sr content therein was 0.106% by mass. Thus, without using construction generated soil and using a cement clinker whose construction generated soil / coal ash mass ratio is outside the range of 0.15 to 2, the Sr content in the cement composition is 0.0405 mass. %, And the Sr content exceeded 0.04 mass% (see Table 3).

[セメント組成物の鉱物組成及び物性]
<セメント組成物の鉱物組成>
得られたセメント組成物の鉱物組成(CS量、CS量、CA量及びCAF量)を、ボーグ式[1]〜[4]に基づいて測定した。結果を表4に示す。
<セメント組成物の粉末特性>
セメントの粉末特性(ブレーン比表面積及び45μm残分)について、JIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。結果を表4に示す。
<セメント組成物の水和熱>
セメント組成物の材齢28日の水和熱を、JIS R 5203:1995「セメントの水和熱測定方法(溶解熱方法)」に準じて測定した。結果を表4に示す。
<モルタル圧縮強さ>
モルタル圧縮強さは、得られたセメント組成物を用いて、JIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に準じて、材齢28日において測定した。結果を表4に示す。
[Mineral composition and physical properties of cement composition]
<Mineral composition of cement composition>
The mineral composition (C 3 S amount, C 2 S amount, C 3 A amount and C 4 AF amount) of the obtained cement composition was measured based on the Borg equation [1] to [4]. The results are shown in Table 4.
<Powder characteristics of cement composition>
The powder characteristics (brane specific surface area and 45 μm residue) of the cement were measured according to JIS R 5201: 1997 “Cement physical test method”. The results are shown in Table 4.
<Heat of hydration of cement composition>
The heat of hydration of the cement composition at the age of 28 days was measured according to JIS R 5203: 1995 “Method of measuring heat of hydration of cement (heat of dissolution method)”. The results are shown in Table 4.
<Mortar compressive strength>
The mortar compressive strength was measured at a material age of 28 days according to JIS R 5201: 1997 “Physical Test Method for Cement” using the obtained cement composition. The results are shown in Table 4.

セメント組成物のSr含有量と水和熱の関係を図1に示す。表3、4及び図1に示す結果から、セメント組成物のSr含有量とセメント組成物の水和熱は相関関係があることが分かった。この結果に基づき、セメント組成物のSr含有量を0.02〜0.04質量%に制御することによって、モルタル圧縮強さはJIS規格を十分満足し、また国土交通省の土木工事共通仕様書(国交省仕様書)に規定されている普通ポルトランドセメントの水和熱の規定(材齢28日は400J/kg以下)を満たしていることが確認できた。   The relationship between the Sr content of the cement composition and the heat of hydration is shown in FIG. From the results shown in Tables 3 and 4 and FIG. 1, it was found that the Sr content of the cement composition and the heat of hydration of the cement composition have a correlation. Based on this result, by controlling the Sr content of the cement composition to 0.02 to 0.04 mass%, the mortar compressive strength sufficiently satisfies the JIS standard, and the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism common specifications for civil works It was confirmed that the normal Portland cement hydration heat regulations (400 J / kg or less at 28 days of age) stipulated in (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism specification) are satisfied.

また、表2、4及び図1に示す結果から、建設発生土を使用せず、建設発生土/石炭灰の質量比が特定の範囲内ではない場合は、水和熱が上記の規定値を超過した。   In addition, from the results shown in Tables 2 and 4 and FIG. 1, when the construction generated soil is not used and the construction generated soil / coal ash mass ratio is not within a specific range, the heat of hydration has the above specified value. Exceeded.

以上に示す結果から、セメント組成物のSr含有量を0.02〜0.04質量%とすることによって、モルタルやコンクリートの適正な強度発現性を維持しつつ、材齢28日の水和熱を400J/g以下に低減した低水和熱セメント組成物及びその製造方法を提供することができる。   From the results shown above, by setting the Sr content of the cement composition to 0.02 to 0.04% by mass, the heat of hydration at the age of 28 days is maintained while maintaining proper strength development of mortar and concrete. It is possible to provide a low-hydration thermal cement composition with a reduced J of 400 J / g or less and a method for producing the same.

Claims (7)

Sr含有量が0.02〜0.04質量%であることを特徴とする低水和熱セメント組成物。   A low-hydration thermal cement composition characterized in that the Sr content is 0.02 to 0.04 mass%. S量が50〜70質量%、CS量が5〜25質量%、CA量が6〜15質量%及びCAF量が7〜15質量%である、請求項1記載の低水和熱セメント組成物。 The amount of C 3 S is 50 to 70% by mass, the amount of C 2 S is 5 to 25% by mass, the amount of C 3 A is 6 to 15% by mass, and the amount of C 4 AF is 7 to 15% by mass. Low hydration heat cement composition. MgO含有量が0.7〜1.5質量%及びSO含有量が1.6〜2.4質量%である、請求項1又は2記載の低水和熱セメント組成物。 MgO content is 0.7 to 1.5% by weight and SO 3 content of 1.6 to 2.4 mass%, according to claim 1 or 2 lower heat of hydration cement composition. セメント組成物中のSr含有量が0.02〜0.04質量%となるように、石灰石、硅石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、ハイドロケーキ及び鉄源からなる群より選ばれるSr含有原料の原料原単位を調整して調合し、調合したこれらの原料を焼成してセメントクリンカーを製造する工程(A)と、
得られたセメントクリンカーと石膏とを混合して粉砕する工程(B)とを含むことを特徴とする低水和熱セメント組成物の製造方法。
A group consisting of limestone, meteorite, coal ash, clay, blast furnace slag, construction generated soil, sewage sludge, hydrocake and iron source so that the Sr content in the cement composition is 0.02 to 0.04% by mass. A step of preparing a cement clinker by adjusting the raw material basic unit of the Sr-containing raw material selected from above, and firing these prepared raw materials (A);
A method for producing a low-hydration thermal cement composition, comprising the step (B) of mixing and pulverizing the obtained cement clinker and gypsum.
前記(A)工程におけるセメントクリンカー原料として、石灰石700〜1400kg/t−クリンカー、珪石20〜150kg/t−クリンカー、石炭灰0〜300kg/t−クリンカー、粘土0〜100kg/t−クリンカー、高炉スラグ0〜100kg/t−クリンカー、建設発生土10〜150kg/t−クリンカー、下水汚泥0〜100kg/t−クリンカー、ハイドロケーキ0〜100kg/t−クリンカー及び鉄源30〜80kg/t−クリンカーを調合する、請求項4記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。   As the cement clinker raw material in the step (A), limestone 700-1400 kg / t-clinker, silica stone 20-150 kg / t-clinker, coal ash 0-300 kg / t-clinker, clay 0-100 kg / t-clinker, blast furnace slag 0-100 kg / t-clinker, 10-150 kg / t-clinker, sewage sludge 0-100 kg / t-clinker, hydrocake 0-100 kg / t-clinker and iron source 30-80 kg / t-clinker The method for producing a low-hydration thermal cement composition according to claim 4. 前記建設発生土と石炭灰とを、建設発生土/石炭灰の質量比が0.1〜2となるように調合する、請求項4又は5記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。   The method for producing a low-hydration thermal cement composition according to claim 4 or 5, wherein the construction-generated soil and coal ash are prepared so that the mass ratio of construction-generated soil / coal ash is 0.1-2. 前記建設発生土中のSr含有量が0.01〜0.4質量%であり、かつ、前記石炭灰中のSr含有量が0.02〜0.2質量%である、請求項4〜6の何れか1項記載の低水和熱セメント組成物の製造方法。   The Sr content in the construction-generated soil is 0.01 to 0.4% by mass, and the Sr content in the coal ash is 0.02 to 0.2% by mass. The manufacturing method of the low hydration heat | fever cement composition of any one of these.
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Citations (3)

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JP2008179502A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Ube Ind Ltd Cementitious composition reduced in content of water-soluble hexavalent chromium and method for producing the same
JP2010001196A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Ube Ind Ltd Cement composition
JP2010222171A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Taiheiyo Cement Corp Cement clinker, method for producing the same and hydraulic cement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008179502A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Ube Ind Ltd Cementitious composition reduced in content of water-soluble hexavalent chromium and method for producing the same
JP2010001196A (en) * 2008-06-23 2010-01-07 Ube Ind Ltd Cement composition
JP2010222171A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Taiheiyo Cement Corp Cement clinker, method for producing the same and hydraulic cement

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