JP2014101261A - 焼成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2CaO・SiO2100質量部に対して、3CaO・Al2O3及び4CaO・Al2O3・Fe2O3の合計量が0質量部超50質量部以下である焼成物であって、
2CaO・Al2O3・SiO2を0質量部超10質量部未満含有するとともに3CaO・SiO2を含有せず、又は3CaO・SiO2を0質量部超50質量部以下含有するとともに2CaO・Al2O3・SiO2を含有せず、かつ
焼成物100質量%中に、TiO2を0.2質量%以上含有する焼成物。
【選択図】なし
Description
2CaO・Al2O3・SiO2(以下、C2ASと称する)を0質量部超10質量部未満含有するとともに3CaO・SiO2(以下、C3Sと称する)を含有せず、又は3CaO・SiO2(C3S)を0質量部超50質量部以下含有するとともに2CaO・Al2O3・SiO2(C2AS)を含有せず、かつ
焼成物100質量%中に、TiO2を0.2質量%以上含有する焼成物を提供するものである。
本発明の焼成物は、C2S100質量部に対して、C3A及びC4AFの合計量が0質量部超50質量部以下である焼成物であって、
2CaO・Al2O3・SiO2(以下、C2ASと称する)を0質量部超10質量部未満含有するとともに3CaO・SiO2(以下、C3Sと称する)を含有せず、又は3CaO・SiO2(C3S)を0質量部超50質量部以下含有するとともに2CaO・Al2O3・SiO2(C2AS)を含有せず、かつ
焼成物100質量%中に、TiO2を0.2質量%以上含有する。
なお、本発明の焼成物は、C3A又はC4AFの両方を含んでいても良く、どちらか一方を含んでいても良い。
本発明の焼成物中におけるTiO2の含有量は、焼成物100質量%中に、0.2質量%以上であって、好ましくは0.25質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以上である。焼成物100質量%中におけるTiO2の含有量が0.2質量%未満であると、焼成物の吸水率が大きくなるおそれがあり、またフリーライム量が増大するおそれがある。なお、製造コストや焼成のし易さなどの観点から、本発明の焼成物100質量%中におけるTiO2の含有量は、好ましくは4.0質量%以下であり、より好ましくは3.0質量%以下である。
また、TiO2原料としては、ルチルやチタン鉄鉱等の天然原料や、顔料、触媒等の廃棄物を使用することができる。
さらに、亜鉛原料としては、工業用酸化亜鉛のほか、廃タイヤ、廃油、金属スラグ等を使用することができる。
なお、焼成物中のP2O5の含有量は、下水汚泥等のリン含有廃棄物を原料として使用したり、リン酸水素カルシウム等の工業材料を使用したりすることによって調整することができる。
なお、本発明の焼成物中におけるK2O及び/又はNa2Oの合計含有量は、廃ガラス等の廃棄物を原料として使用したり、炭酸ナトリウム等の工業材料を使用したりすることによって調整することができる。
(1)C2ASを含むとともにC3Sを含まない場合:
−1.63×CaO+3.04×SiO2+2.69×Al2O3+0.57×Fe2O3>0の場合
C4AF=3.04×Fe2O3
C3A=1.61×CaO−3.00×SiO2−2.26×Fe2O3
C2AS=−1.63×CaO+3.04×SiO2+2.69×Al2O3+0.57×Fe2O3
C2S=1.02×CaO+0.95×SiO2−1.69×Al2O3−0.36×Fe2O3
−1.63×CaO+3.04×SiO2+2.69×Al2O3+0.57×Fe2O3<0の場合
C4AF=3.04×Fe2O3
C3A=2.65×Al2O3−1.69×Fe2O3
C3S=4.07×CaO−7.6×SiO2−6.72×Al2O3−1.43×Fe2O3
C2S=1.02×CaO+0.95×SiO2−1.69×Al2O3−0.36×Fe2O3
なお、本発明の焼成物中にフリーライムが2.0質量%以上存在した場合、空気、蒸気または炭酸ガスに一定期間曝して反応させ、水酸化カルシウムや炭酸カルシウムとすることにより、膨張破壊を防止することができる。
(1)焼成物の製造
石灰石、粘土、下水汚泥、土、廃顔料、リン酸水素カルシウム、クロム酸カルシウム及び廃ガラスを使用して、表1に示す鉱物組成(C2S100質量部に対するC4AF、C3A、C2AS及びC3Sの質量部)、並びにTiO2、亜鉛、クロム、P2O5、Na2O及びフリーライムの含有量(焼成物100質量%中における質量%)である焼成物を製造した。焼成は、小型ロータリーキルンを用いて、1250〜1350℃で行った。この際、燃料として、一般的な重油のほか、廃油や廃プラスチックを使用した。
得られた焼成物について、吸水率、すりへり減量、粉砕耐性(0.6mm通過分)、及び6価クロム溶出量を評価した。結果を表1に示す。
JIS A 1110(粗骨材の密度及び吸水率試験方法)に準じて測定した。
JIS A 1121(ロサンゼルス試験機による粗骨材のすりへり試験方法)に準じて測定した。
得られた焼成物約5kgを、下部間隔約10mmに調整した大型ジョークラッシャで粉砕した。次いで、粉砕した焼成物を、目開き9.52mmのふるいにかけ、ふるい上の試料に対し、さらに下部間隔約3mmに調整した小型ジョークラッシャで粉砕した。得られたふるい通過分と小型ジョークラッシャで粉砕した試料を混ぜ合わせ、4.0kg秤量した。秤量した試料を、粉砕助剤のジエチレングリコール1.8mLとともにボールミルに加え、70rpmで500回転した後、50回転で払出をした。得られた粉砕物の0.6mm通過分(質量%)を測定し、粉砕耐性やダスティングの防止効果を評価する上での指標とした。かかる通過分の値が小さいほど、粉砕耐性が高い焼成物であり、ダスティングを有効に防止して良好な焼成物が得られていると判断できる。
JIS K 0058−1(スラグ類の化学物質試験方法第1部溶出量試験方法)に準じて(有姿、水固形分比10)測定した。
結果を表1に示す。
焼成物10〜12については、ダスティングが発生した。
下記材料を用い、表2に示す配合割合で、コンクリートを調製した。
セメント(C):普通ポルトランドセメント(太平洋セメント(株)製)
細骨材(S):静岡県小笠郡産陸砂
粗骨材(G):表1に示す焼成物No.2及び焼成物No.3
普通ポルトランドセメントクリンカー
硬質砂岩砕石
水(W):水道水
AE減水剤(WRA):リグニンスルホン酸系減水剤(ポゾリスNo.70、BASFポゾリス社製)
表2で得られた各コンクリートについて、圧縮強度、中性化及び長さ変化を評価した。結果を表3に示す。
JIS A 1108(コンクリートの圧縮強度試験方法)に準じて、材齢28日、91日及び1年の圧縮強度を測定した。
材齢28日まで標準養生し、その後、温度20℃、相対湿度60%の室内で28日間乾燥させた供試体について、CO2濃度5%、温度20℃、相対湿度60%の条件下で、促進中性化試験を行なった。フェノールフタレインの1%エタノール溶液を噴霧し、未着色部分の厚さから、中性化深さを求めた。
水中養生3ヶ月後のコンクリートの長さ変化を、JIS A 1129−3に準じて測定した。
Claims (5)
- 2CaO・SiO2100質量部に対して、3CaO・Al2O3及び4CaO・Al2O3・Fe2O3の合計量が0質量部超50質量部以下である焼成物であって、
2CaO・Al2O3・SiO2を0質量部超10質量部未満含有するとともに3CaO・SiO2を含有せず、又は3CaO・SiO2を0質量部超50質量部以下含有するとともに2CaO・Al2O3・SiO2を含有せず、かつ
焼成物100質量%中に、TiO2を0.2質量%以上含有する焼成物。 - 焼成物100質量%中に、亜鉛を0.03〜0.5質量%含有する請求項1に記載の焼成物。
- 焼成物100質量%中におけるP2O5の含有量が、0.3質量%以上である請求項1又は2に記載の焼成物。
- 焼成物100質量%中におけるP2O5の含有量が0.3質量%未満であり、かつK2O及び/又はNa2Oを合計で1.0〜5.0質量%含有する請求項1又は2に記載の焼成物。
- 産業廃棄物、一般廃棄物、汚染物及び建設発生土から選ばれる1種以上を原料とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の焼成物。
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