JP2015009998A - Method for producing cement composition having suppressed variation of setting time - Google Patents

Method for producing cement composition having suppressed variation of setting time Download PDF

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英俊 三隅
玲 佐々木
Rei Sasaki
玲 佐々木
高橋 俊之
Toshiyuki Takahashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a cement composition capable of suppressing variation of setting time by adding water washing dust even if an MgO content in a clinker changes and the setting time of a cement composition is varied.SOLUTION: Provided is a method for producing a cement composition having suppressed variation of setting time, including: a first step of measuring an MgO content in a plurality of cement clinkers; a second step of measuring an f-CaO content in water-washed dust obtained by subjecting a plurality of chlorine bypass dust to a water washing treatment; a third step of mixing the plurality of cement clinkers, the plurality of water-washed dust and gypsum, pulverizing the mixture to prepare a plurality of cement compositions, and measuring setting time thereof; a fourth step of obtaining a relational formula from the MgO content, the f-CaO content and the setting time and determining an amount of addition of the water-washed dust; and a fifth step of adding water-washed dust of an amount of addition based on the relational formula and pulverizing a mixture to prepare a cement composition.

Description

本発明は、クリンカー中のMgO量が変化し、セメント組成物の凝結時間が変動しても、水洗ダストを添加することによって凝結時間の変動を抑制することができるセメント組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a cement composition that can suppress fluctuations in setting time by adding washing dust even if the amount of MgO in the clinker changes and the setting time of the cement composition changes.

セメント業界ではセメントクリンカーの原料として、高炉スラグなどのMgO含有量の多い廃棄物、副産物を使用している。しかし、セメント工場間の原料調達事情の違いによって、クリンカー中のMgO含有量が変動し、セメントの凝結時間が工場間で異なるという場合が生じている(非特許文献1)。   The cement industry uses waste and by-products with high MgO content such as blast furnace slag as raw materials for cement clinker. However, the MgO content in the clinker fluctuates due to the difference in the raw material procurement situation between cement factories, and the setting time of the cement varies among factories (Non-patent Document 1).

凝結時間の変動を抑制するには、凝結・硬化調整剤を用いる方法があるが、製造コストの上昇につながる。   In order to suppress the fluctuation of the setting time, there is a method using a setting / curing modifier, which leads to an increase in production cost.

一方、セメント業界はセメントの原燃料として、塩素分の多い廃棄物(都市ゴミ焼却灰、廃プラスチックなど)を使用している。しかし、クリンカーの製造において、塩素は、セメント原料焼成系内におけるコーチングトラブルを誘発したり、セメントクリンカー中の塩素分を高めたりする。このため、セメント原料焼成系内における塩化アルカリ等の量を低減させることを目的に、例えば、特許文献1に示されるような、塩素バイパス装置がセメントキルンに付加的に設置されている。塩素バイパスダスト中には、KClなどの塩化物やセメント原料の仮焼物とそれらの硫酸塩が含まれている。   On the other hand, the cement industry uses waste containing a large amount of chlorine (such as municipal waste incineration ash and waste plastic) as a raw material for cement. However, in the production of clinker, chlorine induces coating troubles in the cement raw material firing system and increases the chlorine content in the cement clinker. For this reason, for the purpose of reducing the amount of alkali chloride and the like in the cement raw material firing system, for example, a chlorine bypass device as shown in Patent Document 1 is additionally installed in the cement kiln. Chlorine bypass dust contains chlorides such as KCl, calcined cement raw materials, and sulfates thereof.

従来より、塩素バイパスダストの有効利用を図るため、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献2では、塩素バイパスダストをセメントに添加し、セメントの強度改善を図る方法が提案されている。また、特許文献3のように塩素バイパスダストを水洗処理し、塩素を除去したスラッジをセメント原料として添加する方法が提案されている。   Conventionally, various methods have been proposed for effective use of chlorine bypass dust. For example, Patent Document 2 proposes a method for improving the strength of cement by adding chlorine bypass dust to cement. Further, as in Patent Document 3, a method has been proposed in which chlorine bypass dust is washed with water and sludge from which chlorine has been removed is added as a cement raw material.

このようなことから、セメントの粉砕工程において、塩素含有量が少ない水洗ダストを添加することは、有効な手段であると考えられる。特許文献4には、水洗ダストをセメントに添加することによって、セメントからのSeの溶出を低減できることが開示されている。   For this reason, it is considered that adding washing dust having a low chlorine content in the cement grinding process is an effective means. Patent Document 4 discloses that the elution of Se from cement can be reduced by adding washing dust to cement.

特開平10−330136JP 10-330136 A 特開平10−218657JP-A-10-218657 特開2002−338312JP2002-338312 特開2009−23903JP2009-23903

伊藤貴康、山腰享弘、弓削祐夫、リートベルト法により得られるエーライトの量および結晶構造とセメント品質との関係、セメント・コンクリート論文集、57、pp.2-9(2003)Takayasu Ito, Yoshihiro Yamakoshi, Yuki Yumi, Relationship between the amount of alite obtained by the Rietveld method and the crystal structure and cement quality, Papers on cement and concrete, 57, pp. 2-9 (2003)

しかしながら、特許文献2及び3の方法では、塩素バイパスダストは塩素含有量が高いため、セメントへの添加量は制限せざるを得ない。また、水洗ダストをクリンカー原料に添加した場合、その他の廃棄物原単位の低下や変更が必要となる。
そこで、本発明は、クリンカー中のMgO含有量が変化し、セメント組成物の凝結時間が変動しても、凝結時間の変動を抑えることができるセメント組成物の製造方法を提供することを目的とする。
However, in the methods of Patent Documents 2 and 3, since the chlorine bypass dust has a high chlorine content, the amount added to the cement must be limited. In addition, when washing dust is added to the clinker raw material, it is necessary to reduce or change other waste unit values.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a cement composition that can suppress fluctuations in the setting time even if the MgO content in the clinker changes and the setting time of the cement composition changes. To do.

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、クリンカー中のMgO含有量と、クリンカーに添加する水洗処理したダスト中のf.CaO含有量と凝結時間との間に相関関係が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 object, the present inventors have found that the MgO content in the clinker and the f. It has been found that there is a correlation between the CaO content and the setting time, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、複数のセメントクリンカーのMgO含有量を測定する第1工程(予備実験工程1)と、複数の塩素バイパスダストを水洗処理した水洗ダスト中のf.CaO含有量を測定する第2工程(予備実験工程2)と、前記複数のセメントクリンカーと前記複数の水洗ダストと石膏とを混合及び粉砕し、複数のセメント組成物を調製し凝結時間を測定する第3工程(予備実験工程3)と、前記MgO含有量と前記f.CaO含有量と前記凝結時間から関係式を求め、前記クリンカーに対する前記水洗ダストの添加量を決定する第4工程(予備実験工程4)と、セメントクリンカー及び石膏に、前記第1〜第4工程で求めた前記関係式に基づく添加量分の水洗ダストを添加及び粉砕しセメント組成物を調製する第5工程(製造工程)とを含む、凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法に関する。
また、前記第4工程における前記関係式は、下記式(1)および(2)である、セメント組成物の製造方法に関する。
(始発時間)=A×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+B×(クリンカーMgO含有量(質量%))+C・・・ 式(1)
A=−60〜−10、B=10〜60、C=70〜110

(終結時間)=D×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+E×(クリンカーMgO含有量(質量%))+F・・・ 式(2)
D=−60〜−10、E=10〜60、F120〜170
但し、水洗ダスト由来のf.CaO含有量=水洗ダスト中のf.CaO含有量(質量%)×クリンカー粉砕時の水洗ダスト添加量(質量%)である。
That is, the present invention relates to a first step (preliminary experiment step 1) for measuring the MgO content of a plurality of cement clinker, and f. The second step (preliminary experiment step 2) for measuring the CaO content, the plurality of cement clinker, the plurality of washing dust and gypsum are mixed and pulverized, a plurality of cement compositions are prepared, and the setting time is measured. A third step (preliminary experiment step 3), the MgO content and the f. From the CaO content and the setting time, a relational expression is obtained, and the fourth step (preliminary experiment step 4) for determining the addition amount of the washing dust to the clinker, and the cement clinker and gypsum are the first to fourth steps. The present invention relates to a method for producing a cement composition in which fluctuations in setting time are suppressed, including a fifth step (manufacturing step) in which an amount of water washing dust based on the obtained relational expression is added and pulverized to prepare a cement composition.
Moreover, the said relational expression in the said 4th process is related with the manufacturing method of the cement composition which is following formula (1) and (2).
(Starting time) = A × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + B × (clinker MgO content (mass%)) + C Formula (1)
A = -60 to -10, B = 10 to 60, C = 70 to 110

(Termination time) = D × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + E × (clinker MgO content (mass%)) + F Formula (2)
D = −60 to −10, E = 10 to 60, F120 to 170
However, f. CaO content = f. CaO content (mass%) × added amount of washing dust (mass%) during clinker grinding.

本発明によれば、セメント組成物の原料事情によってクリンカー中のMgO含有量が変動しても、凝結時間が一定で安定した品質のセメント組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if MgO content in a clinker is fluctuate | varied according to the raw material situation of a cement composition, the cement composition of the quality with the constant setting time can be provided.

水洗ダスト中のf.CaO含有量とMgO含有量を独立変数として求めた重回帰式から算出した始発時間と実測値の始発時間との関係である。F. It is the relationship between the first time calculated from the multiple regression equation which calculated | required CaO content and MgO content as an independent variable, and the first time of the measured value. 水洗ダスト中のf.CaO含有量とMgO含有量を独立変数として求めた重回帰式から算出した終結時間と実測値の終結時間との関係である。F. It is the relationship between the termination time calculated from the multiple regression equation which calculated | required CaO content and MgO content as an independent variable, and the termination time of a measured value.

以下に本発明を詳しく説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明に係る製造方法は、まず、予備実験工程、即ち、複数のセメントクリンカーのMgO含有量を測定する第1工程(予備実験工程1)と、複数の塩素バイパスダストを水洗処理した水洗ダスト中のf.CaO含有量を測定する第2工程(予備実験工程2)と、前記複数のセメントクリンカーと前記複数の水洗ダストと石膏とを混合及び粉砕し、複数のセメント組成物を調製し凝結時間を測定する第3工程(予備実験工程3)と、前記MgO含有量と前記f.CaO含有量と前記凝結時間から関係式を求め、前記クリンカーに対する前記水洗ダストの添加量を決定する第4工程(予備実験工程4)を行う。
次に、この予備実験工程により得られた知見に基づき、実際に製造するセメントクリンカー及び石膏に、第1〜第4工程で求めた関係式に基づく添加量分の水洗ダストを添加及び粉砕しセメント組成物を調製する第5工程(製造工程)を行う。
In the production method according to the present invention, first, a preliminary experiment step, that is, a first step of measuring the MgO content of a plurality of cement clinker (preliminary experiment step 1), and a water washing dust obtained by washing a plurality of chlorine bypass dusts with water F. The second step (preliminary experiment step 2) for measuring the CaO content, the plurality of cement clinker, the plurality of washing dust and gypsum are mixed and pulverized, a plurality of cement compositions are prepared, and the setting time is measured. A third step (preliminary experiment step 3), the MgO content and the f. A relational expression is obtained from the CaO content and the setting time, and a fourth step (preliminary experiment step 4) for determining the addition amount of the washing dust to the clinker is performed.
Next, based on the knowledge obtained in this preliminary experimental process, the cement clinker and gypsum to be actually produced are added and pulverized with an amount of water-washing dust based on the relational expressions obtained in the first to fourth processes, and then cemented. The 5th process (manufacturing process) which prepares a composition is performed.

第1工程では、任意に採取した複数のセメントクリンカーのMgO含有量を測定する。
第2工程では、任意に採取した複数の塩素バイパスダストを水洗処理した水洗ダスト中のf.CaO含有量を測定する。
In the first step, the MgO content of a plurality of arbitrarily selected cement clinker is measured.
In the second step, f. In the washing dust obtained by washing with water a plurality of arbitrarily selected chlorine bypass dusts. The CaO content is measured.

第3工程では、複数のセメントクリンカーと複数の水洗ダストと石膏とを混合及び粉砕し、複数のセメント組成物を調製し凝結時間を測定する。即ち、様々なMgO含有量のセメントクリンカーに、石膏と、様々なf.CaO含有量の水洗ダストを様々な量、加えて粉砕し、様々なセメント組成物を調製する。次に、セメント組成物を、JIS R5201:1997に規定された「セメントの物理試験方法」に従って、凝結試験を行う。
第4工程では、MgO含有量とf.CaO含有量と凝結時間から関係式を求め、クリンカーに対する水洗ダストの添加量を決定する。関係式は重回帰分析をとることが好ましい。
In the third step, a plurality of cement clinker, a plurality of water washing dusts and gypsum are mixed and pulverized to prepare a plurality of cement compositions and the setting time is measured. That is, cement clinker with various MgO contents, gypsum and various f. Various amounts of CaO-containing washing dust are added and pulverized to prepare various cement compositions. Next, the cement composition is subjected to a setting test according to “Physical Test Method for Cement” defined in JIS R5201: 1997.
In the fourth step, the MgO content and f. The relational expression is obtained from the CaO content and the setting time, and the amount of washing dust added to the clinker is determined. The relational expression preferably takes a multiple regression analysis.

第5工程では、実際に製造するセメントクリンカー及び石膏に、第1〜第4工程で求めた前記関係式に基づく添加量分の水洗ダストを添加及び粉砕し、セメント組成物を製造する。
第4工程の関係式は、下記式(1)、(2)であることが好ましい。
(始発時間)=A×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+B×(クリンカーのMgO含有量(質量%))+C・・・ 式(1)
係数Aは−60〜−10、より好ましくは−55〜−15、さらに好ましくは−50〜−20である。係数Bは10〜60、より好ましくは15〜55、さらに好ましくは20〜50である。係数Cは70〜110、より好ましくは73〜107、さらに好ましくは75〜105である。
In the fifth step, the cement clinker and gypsum to be actually produced are added and pulverized with an amount of water-washing dust based on the relational expressions obtained in the first to fourth steps to produce a cement composition.
The relational expression in the fourth step is preferably the following expressions (1) and (2).
(Starting time) = A × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + B × (MgO content (mass%) of clinker) + C Formula (1)
The coefficient A is −60 to −10, more preferably −55 to −15, and further preferably −50 to −20. The coefficient B is 10 to 60, more preferably 15 to 55, and still more preferably 20 to 50. The coefficient C is 70 to 110, more preferably 73 to 107, still more preferably 75 to 105.

(終結時間)=D×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+E×(クリンカーのMgO含有量(質量%))+F・・・ 式(2)
係数Dは−60〜−10、より好ましくは−55〜−15、さらに好ましくは−50〜−20である。係数Eは10〜60、より好ましくは15〜55、さらに好ましくは20〜50である。係数Fは120〜170、より好ましくは123〜167、さらに好ましくは125〜165である。
但し、水洗ダスト由来のf.CaO含有量=水洗ダスト中のf.CaO含有量(質量%)×クリンカー粉砕時の水洗ダスト添加量(質量%)
(Termination time) = D × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + E × (MgO content (mass%) of clinker) + F (2)
The coefficient D is −60 to −10, more preferably −55 to −15, and still more preferably −50 to −20. The coefficient E is 10 to 60, more preferably 15 to 55, and still more preferably 20 to 50. The coefficient F is 120 to 170, more preferably 123 to 167, and still more preferably 125 to 165.
However, f. CaO content = f. CaO content (mass%) x addition amount of washing dust during clinker grinding (mass%)

本発明に用いるセメントクリンカーは、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、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる原料を混合し、焼成して製造することができる。石炭灰や高炉スラグのような産業廃棄物・副産物を比較的多く使用することにより、天然資源である石灰石や珪石の使用量を低減しかつ、エネルギー消費量等を低減することができるため、石灰石の熱分解や燃料の燃焼に起因するCO排出量を低減することができる。 The cement clinker used in the present invention is made of limestone, quartzite, coal ash, clay using existing cement manufacturing equipment such as SP system (multistage cyclone preheating system) or NSP system (multistage cyclone preheating system equipped with a calcining furnace). A raw material selected from the group consisting of blast furnace slag, construction generated soil, sewage sludge, blast furnace dust, copper, deiron slag and incinerated ash can be mixed and fired. By using relatively large amounts of industrial waste and by-products such as coal ash and blast furnace slag, it is possible to reduce the consumption of natural resources, such as limestone and silica, and reduce energy consumption. CO 2 emissions resulting from thermal decomposition of the fuel and combustion of the fuel can be reduced.

セメントクリンカーの鉱物組成は、C3S含有量が45〜65質量%、好ましくは48〜63質量%、より好ましくは50〜60質量%、CS含有量が14〜24質量%、好ましくは15〜23質量%、より好ましくは16〜23質量%、C3A含有量が8〜13質量%、好ましくは9〜12質量%、より好ましくは9〜11質量%、C4AF含有量が8〜13質量%、好ましくは9〜12質量%、より好ましくは9.5〜11質量%、であることが好ましい。このような組成範囲であれば、本発明のセメント組成物の凝結時間の変動を抑制可能である。
セメントクリンカー中のMgO含有量は0.5〜3質量%、好ましくは0.6〜2.9質量%、より好ましくは0.7〜2.8質量%であることが好ましい。MgO含有量が0.5質量%よりも少なければ、クリンカー原料への廃棄物、副産物の有効利用に寄与できなくなる。MgO含有量が3質量%よりも多ければ、強度発現性の低下をもたらす。
The mineral composition of the cement clinker has a C 3 S content of 45 to 65% by mass, preferably 48 to 63% by mass, more preferably 50 to 60% by mass, and a C 2 S content of 14 to 24% by mass, preferably 15-23% by mass, more preferably 16-23% by mass, C 3 A content is 8-13% by mass, preferably 9-12% by mass, more preferably 9-11% by mass, and C 4 AF content. It is preferable that it is 8-13 mass%, Preferably it is 9-12 mass%, More preferably, it is 9.5-11 mass%. If it is such a composition range, the fluctuation | variation of the setting time of the cement composition of this invention can be suppressed.
The MgO content in the cement clinker is 0.5 to 3% by mass, preferably 0.6 to 2.9% by mass, and more preferably 0.7 to 2.8% by mass. If the MgO content is less than 0.5% by mass, it will not be possible to contribute to the effective use of waste and by-products as clinker raw materials. If the MgO content is more than 3% by mass, strength development is reduced.

塩素バイパスダストは、塩素バイパス装置によって抽気された排ガスから集塵されたダストである。この塩素バイパスダストの固形物は、KCl、NaCl、CaCl等の塩化物やセメント組成物原料の仮焼物、それらの硫酸塩等から成る。その塩素バイパスダストを水洗処理することによって塩素濃度が低い水洗ダストを得ることができる。 Chlorine bypass dust is dust collected from the exhaust gas extracted by the chlorine bypass device. The solid chlorine bypass dust, KCl, NaCl, consists chlorides CaCl 2, etc. and cement composition material of precalcination, their sulfates or the like. By washing the chlorine bypass dust with water, water washing dust having a low chlorine concentration can be obtained.

石膏は、JIS R 9151「セメント用天然石膏」に規定される品質を満足することが望ましい。具体的に二水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏が好適に用いられる。
石膏の添加量は、予備実験工程では、JIS R5201:1997に規定された「セメントの物理試験方法」に従って、セメントのSO含有量が3.5質量%となるように添加する。
実際にセメントを製造する第5工程では、セメントSO含有量が1.0〜3.5質量%、好ましくは1.5〜3.0質量%、より好ましくは1.8〜2.5質量%であることが好ましい。このような組成範囲であれば、本発明のセメント組成物の凝結時間の変動を抑制可能である。
It is desirable that the gypsum satisfies the quality specified in JIS R 9151 “Natural gypsum for cement”. Specifically, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and insoluble anhydrous gypsum are preferably used.
In the preliminary experiment process, the amount of gypsum is added so that the SO 3 content of the cement becomes 3.5% by mass in accordance with “Cement physical test method” defined in JIS R5201: 1997.
In the fifth step of actually producing cement, the cement SO 3 content is 1.0 to 3.5% by mass, preferably 1.5 to 3.0% by mass, more preferably 1.8 to 2.5% by mass. % Is preferred. If it is such a composition range, the fluctuation | variation of the setting time of the cement composition of this invention can be suppressed.

本発明では、必要に応じて、混合材を添加してもよい。混合材は、JIS R 5211「高炉セメント」に規定される高炉スラグ、JIS R 5212「シリカセメント」に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」に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。   In this invention, you may add a mixing material as needed. The mixed material is a blast furnace slag defined in JIS R 5211 “Blast Furnace Cement”, a siliceous mixed material defined in JIS R 5212 “Silica Cement”, fly ash defined in JIS A 6201 “Fly Ash for Concrete”, Limestone fine powder can be used.

また、本発明では、水洗していない塩素バイパスダストをさらに添加することができる。   In the present invention, chlorine bypass dust that has not been washed with water can be further added.

水洗ダスト、セメントクリンカー、石膏、混合材および塩素バイパスダストを混合する方法としては、水洗ダストとセメントクリンカーを同時に粉砕した後に、石膏、混合材や塩素バイパスダスト等を混合する方法や全てを同時に粉砕する方法が挙げられる。
水洗ダストのf.CaO含有量は1.0〜50.0質量%、好ましくは1.5〜47.0質量%、より好ましくは2.0〜45.0質量%であることが好ましい。このような組成範囲であれば、本発明のセメント組成物の凝結時間の変動を抑制可能である。
水洗ダスト由来のf.CaO含有量は0〜0.60質量%、好ましくは0〜0.50質量%、より好ましくは0〜0.45質量%であることが好ましい。f.CaO含有量がこの範囲であれば、本発明のセメント組成物の凝結時間の変動の抑制が可能である。このような組成範囲であれば、本発明のセメント組成物の凝結時間の変動を抑制可能である。
本発明に係る製造方法の凝結時間の変動の抑制がより行いやすい範囲は、好ましくは始発が60〜180分、終結が120〜240分、より好ましくは始発が80〜160分、終結が140〜220分である。これらの範囲であれば、より精度良く凝結時間の変動を抑制可能である。
As a method of mixing washing dust, cement clinker, gypsum, mixed material and chlorine bypass dust, after washing water washing dust and cement clinker at the same time, mixing gypsum, mixing material, chlorine bypass dust, etc. all at the same time The method of doing is mentioned.
F. The CaO content is 1.0 to 50.0% by mass, preferably 1.5 to 47.0% by mass, and more preferably 2.0 to 45.0% by mass. If it is such a composition range, the fluctuation | variation of the setting time of the cement composition of this invention can be suppressed.
F. The CaO content is preferably 0 to 0.60 mass%, preferably 0 to 0.50 mass%, more preferably 0 to 0.45 mass%. f. If the CaO content is within this range, it is possible to suppress fluctuations in the setting time of the cement composition of the present invention. If it is such a composition range, the fluctuation | variation of the setting time of the cement composition of this invention can be suppressed.
The range in which the fluctuation of the setting time of the production method according to the present invention is more easily controlled is preferably 60 to 180 minutes for the first start, 120 to 240 minutes for the end, more preferably 80 to 160 minutes for the first start, and 140 to 140 minutes. 220 minutes. If it is these ranges, the fluctuation | variation of setting time can be suppressed more accurately.

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。   The contents of the present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples. Note that the present invention is not limited to these examples.

[セメント組成物の調製]
セメント組成物の調製には、試験ボールミルを使用し、クリンカー、石膏および乾燥後の水洗ダストを同時に粉砕した。また、石膏の添加量はセメント中のSO含有量が1.9質量%となる量とし、水洗ダストの添加量は、全粉砕物に対して内割で1.2質量%とした。セメント組成物のブレーン比表面積は3200±100cm2/gとした。また、参考として、ダスト無添加のセメント組成物も作製した。
[Preparation of cement composition]
For the preparation of the cement composition, a test ball mill was used, and the clinker, gypsum and water-washed dust after drying were ground at the same time. The amount of gypsum added was such that the SO 3 content in the cement was 1.9% by mass, and the amount of water-washing dust added was 1.2% by mass relative to the total pulverized product. The brane specific surface area of the cement composition was 3200 ± 100 cm 2 / g. For reference, a dust-free cement composition was also prepared.

ここで、各種材料のキャラクターを示す。クリンカーは表1に示すような種類を使用した。なお、ポルトランドセメントクリンカーの鉱物組成は、JIS R 5202:2010「セメントの化学分析方法」に準じて化学成分を定量し、C3S含有量、CS含有量、C3A含有量、C4AF含有量は下記ボーグ式により算出した。 Here, characters of various materials are shown. The types of clinker shown in Table 1 were used. The mineral composition of the Portland cement clinker is determined by quantifying chemical components according to JIS R 5202: 2010 “Chemical chemical analysis method”, C 3 S content, C 2 S content, C 3 A content, C 4 AF content was calculated by the following Borg equation.

Figure 2015009998
Figure 2015009998

S=4.07×(CaO−f.CaO)−7.60×SiO−6.72×Al−1.43×Fe
S=2.87×SiO−0.75×C
A=2.65×Al−1.69×Fe
AF=3.04×Fe
C 3 S = 4.07 × (CaO -f.CaO) -7.60 × SiO 2 -6.72 × Al 2 O 3 -1.43 × Fe 2 O 3
C 2 S = 2.87 × SiO 2 -0.75 × C 3 S
C 3 A = 2.65 × Al 2 O 3 −1.69 × Fe 2 O 3
C 4 AF = 3.04 × Fe 2 O 3

水洗ダストは、表2に示すf.CaO含有量のものを用いた。f.CaO含有量はセメント協会標準試験法のJCAS I−01:1997「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準じて測定した。なお、f.CaO含有量は、アセトンにより水洗ダストを洗浄した後、20℃で6時間真空乾燥したものの値である。   Washing dust having f.CaO content shown in Table 2 was used. f. The CaO content was measured according to JCAS I-01: 1997 “Quantitative determination method of free calcium oxide” of the Cement Association standard test method. In addition, f.CaO content is the value of what was vacuum-dried at 20 degreeC for 6 hours, after wash-cleaning dust with acetone.

Figure 2015009998
Figure 2015009998

石膏の化学成分は表3に示すとおりである。これらの化学成分はJIS R 5202:2010「セメントの化学分析方法」に準じて求めた。   The chemical composition of gypsum is as shown in Table 3. These chemical components were determined according to JIS R 5202: 2010 “Chemical chemical analysis method”.

Figure 2015009998
Figure 2015009998

次に、JIS R5201:1997に規定された「セメントの物理試験方法」に従って、凝結試験を行った。   Next, a setting test was performed according to “Physical Test Method for Cement” defined in JIS R5201: 1997.

表4に結果を示す。水洗ダスト由来のf.CaO含有量、クリンカーのMgO含有量およびセメント組成物の凝結時間を示す。この結果をもとに、凝結時間を従属変数とし、水洗ダスト由来のf.CaO含有量およびMgO含有量を独立変数として重回帰分析を行った。その回帰式を式(2)および(3)に求めた。   Table 4 shows the results. F. The CaO content, the clinker MgO content and the setting time of the cement composition are shown. Based on this result, setting time as a dependent variable, f. Multiple regression analysis was performed with CaO content and MgO content as independent variables. The regression equation was obtained from equations (2) and (3).

Figure 2015009998
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(始発時間)=−24.50×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+29.09×(クリンカーMgO含有量(質量%))+91.45・・・ 式(2)
(終結時間)=−28.06×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+27.55×(クリンカーMgO含有量(質量%))+148.44・・・ 式(3)
(First departure time) = − 24.50 × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + 29.09 × (clinker MgO content (mass%)) + 91.45 Formula (2)
(Termination time) = − 28.06 × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + 27.55 × (clinker MgO content (mass%)) + 148.44 Formula (3)

図1および2に実測の凝結時間と関係式(2)、(3)を用いて求めた凝結時間(観測値)との関係を示す。この結果、両者にはある程度の相関があることがわかった。MgO含有量の変化に伴う凝結の変動を把握し、それに応じた水洗ダスト由来のf.CaO含有量を求めることで、水洗ダストの添加量を算出できる。   FIGS. 1 and 2 show the relationship between the actual setting time and the setting time (observed value) obtained using the relational expressions (2) and (3). As a result, it was found that there is a certain degree of correlation between the two. Fluctuation of condensation caused by change in MgO content is grasped and f. By calculating the CaO content, the amount of washing dust added can be calculated.

Claims (6)

複数のセメントクリンカーのMgO含有量を測定する第1工程(予備実験工程1)と、
複数の塩素バイパスダストを水洗処理した水洗ダスト中のf.CaO含有量を測定する第2工程(予備実験工程2)と、
前記複数のセメントクリンカーと前記複数の水洗ダストと石膏とを混合及び粉砕し、複数のセメント組成物を調製し凝結時間を測定する第3工程(予備実験工程3)と、
前記MgO含有量と前記f.CaO含有量と前記凝結時間から関係式を求め、前記クリンカーに対する前記水洗ダストの添加量を決定する第4工程(予備実験工程4)と、
セメントクリンカー及び石膏に、前記第1〜第4工程で求めた前記関係式に基づく添加量分の水洗ダストを添加及び粉砕しセメント組成物を調製する第5工程(製造工程)とを含むことを特徴とする、凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。
A first step (preliminary experiment step 1) for measuring the MgO content of a plurality of cement clinker;
F. In washing dust obtained by washing a plurality of chlorine bypass dusts with water. A second step of measuring the CaO content (preliminary experiment step 2);
Mixing and pulverizing the plurality of cement clinker, the plurality of washing dust and gypsum, preparing a plurality of cement compositions and measuring the setting time (preliminary experiment step 3);
The MgO content and the f. A fourth step (preliminary experiment step 4) for obtaining a relational expression from the CaO content and the setting time, and determining the addition amount of the washing dust to the clinker;
Including a fifth step (manufacturing step) for preparing cement composition by adding and pulverizing the cement clinker and gypsum with an amount of water washing dust based on the relational formula obtained in the first to fourth steps. A method for producing a cement composition characterized by suppressing fluctuations in setting time.
前記第4工程における前記関係式は、下記式(1)および(2)である、請求項1記載の凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。
(始発時間)=A×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+B×(クリンカーMgO含有量(質量%))+C・・・ 式(1)
A=−60〜−10、B=10〜60、C=70〜110
(終結時間)=D×(水洗ダスト由来のf.CaO含有量(質量%))+E×(クリンカーMgO含有量(質量%))+F・・・ 式(2)
D=−60〜−10、E=10〜60、F120〜170
但し、水洗ダスト由来のf.CaO含有量=水洗ダスト中のf.CaO含有量(質量%)×水洗ダストの添加量(質量%)である。
The said relational expression in the said 4th process is a manufacturing method of the cement composition which suppressed the fluctuation | variation of the setting time of Claim 1 which is following formula (1) and (2).
(Starting time) = A × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + B × (clinker MgO content (mass%)) + C Formula (1)
A = -60 to -10, B = 10 to 60, C = 70 to 110
(Termination time) = D × (f.CaO content (mass%) derived from washing dust) + E × (clinker MgO content (mass%)) + F Formula (2)
D = −60 to −10, E = 10 to 60, F120 to 170
However, f. CaO content = f. CaO content (% by mass) × addition amount of washing dust (% by mass).
前記セメントクリンカーは、C3S含有量が45〜65質量%、CS含有量が14〜24質量%、C3A含有量が8〜13質量%及びC4AF含有量が8〜13質量%である、請求項1又は2記載の凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。 The cement clinker has a C 3 S content of 45 to 65% by mass, a C 2 S content of 14 to 24% by mass, a C 3 A content of 8 to 13% by mass, and a C 4 AF content of 8 to 13%. The manufacturing method of the cement composition which suppressed the fluctuation | variation of the setting time of Claim 1 or 2 which is the mass%. 前記セメントクリンカーのMgO含有量が0.5〜3質量%である、請求項1〜3の何れか1項記載の凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。   The manufacturing method of the cement composition which suppressed the fluctuation | variation of the setting time of any one of Claims 1-3 whose MgO content of the said cement clinker is 0.5-3 mass%. 前記セメントクリンカー中の前記水洗ダスト由来のf.CaO含有量が0.6質量%以下である、請求項1〜4の何れか1項記載の凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。   F. From the washing dust in the cement clinker. The manufacturing method of the cement composition which suppressed the fluctuation | variation of the setting time of any one of Claims 1-4 whose CaO content is 0.6 mass% or less. 前記水洗ダストのf.CaO含有量が1〜50質量%ある、請求項1〜5の何れか1項記載の凝結時間の変動を抑制したセメント組成物の製造方法。   F. The manufacturing method of the cement composition which suppressed the fluctuation | variation of the setting time of any one of Claims 1-5 whose CaO content is 1-50 mass%.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147878A (en) * 2018-10-08 2019-01-04 燕山大学 A kind of clinker free calcium flexible measurement method
JP2019001696A (en) * 2017-06-20 2019-01-10 宇部興産株式会社 Coal ash-cured substance
JP7531022B2 (en) 2019-03-14 2024-08-08 Ube三菱セメント株式会社 A method for washing and treating cement kiln bleed dust.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019001696A (en) * 2017-06-20 2019-01-10 宇部興産株式会社 Coal ash-cured substance
CN109147878A (en) * 2018-10-08 2019-01-04 燕山大学 A kind of clinker free calcium flexible measurement method
CN109147878B (en) * 2018-10-08 2021-10-15 燕山大学 Soft measurement method for free calcium of cement clinker
JP7531022B2 (en) 2019-03-14 2024-08-08 Ube三菱セメント株式会社 A method for washing and treating cement kiln bleed dust.

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