JP2018083735A - Cement composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント組成物に関する。 The present invention relates to a cement composition.
我が国で汎用されているセメントのうち最も多く使用されているのは普通ポルトランドセメントであり、その割合は７０％程度である。例えば、早強ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントに比べて初期から長期にわたる強度発現性に優れているが、一般に普通ポルトランドセメントよりブレーン比表面積が大きく、その製造（粉砕）に手間がかかる。また、早強ポルトランドセメントのブレーン比表面積を普通ポルトランドセメントに近づけると、長期の強度はほぼ普通ポルトランドセメントと同等となる。この例にみられるように、ブレーン比表面積が普通ポルトランドセメントと同等でありながら、初期から長期にわたる強度発現性が向上したセメント組成物は、いまだに開発されていないのが現状である（非特許文献１参照）。 The most widely used cement widely used in Japan is ordinary Portland cement, and the ratio is about 70%. For example, early-strength Portland cement is superior in strength development from the beginning to the long term as compared with ordinary Portland cement, but generally has a larger Blaine specific surface area than ordinary Portland cement, and its production (pulverization) takes time. In addition, when the Blaine specific surface area of early-strength Portland cement is made close to that of ordinary Portland cement, the long-term strength is almost equivalent to that of ordinary Portland cement. As can be seen from this example, a cement composition having a brane specific surface area equivalent to that of ordinary Portland cement and improved strength development from the beginning to the long term has not yet been developed (Non-Patent Literature). 1).
一方、特許文献１には、炭酸化反応を利用して高強度セメント硬化体を得る技術が開示されているが、当該技術では、セメント成形体を炭酸ガス雰囲気中で養生する必要があり、現場打ちコンクリート等に適用することは困難である。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for obtaining a high-strength cement hardened body using a carbonation reaction. However, in this technique, it is necessary to cure the cement molded body in a carbon dioxide atmosphere. It is difficult to apply to cast concrete.
本発明の目的は、特別な養生が不要で、且つ、汎用されている普通ポルトランドセメントと同等のブレーン比表面積であっても、初期から長期にわたる強度発現性が向上したセメント組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a cement composition which does not require special curing and has improved strength development from the beginning to the long term even if it has the same Blaine specific surface area as that of ordinary Portland cement. It is.
上記目的を達成するため、本発明者らが鋭意研究した結果、セメントクリンカーとして鉄率が特定範囲のものを使用し、且つ、そのクリンカーに石灰石を特定範囲の割合で配合することで、汎用されている普通ポルトランドセメントと同等のブレーン比表面積であっても、水を加えて硬化させる際の流動性に優れ、且つ、初期から長期にわたる強度発現性が向上したセメント組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。 In order to achieve the above-mentioned object, as a result of intensive studies by the present inventors, it is widely used by using a cement clinker having a specific iron ratio and adding limestone to the clinker in a specific range. It has been found that a cement composition with excellent fluidity when cured by adding water and improved strength development from the beginning to the long term can be obtained even with a Blaine specific surface area equivalent to ordinary Portland cement. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、鉄率が１．８８〜２．００である普通ポルトランドセメントクリンカー、石灰石、及び石膏を含むセメント組成物であって、前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）との合量１００質量％に対して、該石膏（ＳＯ３換算）の含有量が１．０〜３．０質量％であり、前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）と前記石灰石との合量１００質量％に対して、該石灰石の含有量が４．０〜６．０質量％であり、ブレーン比表面積が３１００〜３５００ｃｍ２／ｇである、ことを特徴とするセメント組成物を提供するものである。 That is, the present invention is a cement composition containing ordinary Portland cement clinker, limestone, and gypsum having an iron ratio of 1.88 to 2.00, wherein the ordinary Portland cement clinker and the gypsum (in terms of SO 3 ), The content of the gypsum (in terms of SO 3 ) is 1.0 to 3.0% by mass with respect to a total amount of 100% by mass, and the ordinary Portland cement clinker, the gypsum (in terms of SO 3 ), and the limestone A cement composition characterized in that the content of the limestone is 4.0 to 6.0% by mass and the Blaine specific surface area is 3100 to 3500 cm 2 / g with respect to a total amount of 100% by mass. It is to provide.
本発明のセメント組成物においては、ブレーン比表面積が２５００〜７０００ｃｍ２／ｇのフライアッシュ、ブレーン比表面積が３０００〜７０００ｃｍ２／ｇの珪石粉末、及びブレーン比表面積が３０００〜７０００ｃｍ２／ｇの高炉スラグ粉末から選ばれる１種又は２種以上の無機粉末を含み、前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）と前記石灰石と前記無機粉末との合量１００質量％に対して、該無機粉末の含有量が０質量％を超え１０質量％以下であることが好ましい。 In the cement composition of the present invention, fly ash Blaine specific surface area of 2500~7000cm 2 / g, silica powder Blaine specific surface area of 3000~7000cm 2 / g, and the Blaine specific surface area of 3000~7000cm 2 / g blast furnace It comprises one or more inorganic powders selected from the slag powder, relative to the total amount 100 mass% of the ordinary Portland cement clinker and the gypsum (SO 3 conversion) and the limestone and the inorganic powder, inorganic The powder content is preferably more than 0% by mass and 10% by mass or less.
また、前記普通ポルトランドセメントクリンカーは、水硬率が２．０〜２．２であり、ケイ酸率が２．４〜２．６であることが好ましい。 The ordinary Portland cement clinker preferably has a hydraulic modulus of 2.0 to 2.2 and a silicic acid ratio of 2.4 to 2.6.
本発明によれば、特殊な養生が不要で、且つ、汎用されている普通ポルトランドセメントと同等のブレーン比表面積であっても、初期から長期にわたる強度発現性が向上したセメント組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cement composition which does not require special curing and has improved strength development from the initial stage to a long term even if it has the same Blaine specific surface area as that of ordinary Portland cement. Can do.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明のセメント組成物は、鉄率が１．８８〜２．００である普通ポルトランドセメントクリンカーを含むものである。普通ポルトランドセメントクリンカーの鉄率が１．８８未満では、セメント組成物の強度発現性が低下する。一方、鉄率が２．００を超えると、セメント組成物の流動性が低下し、水和熱が大きくなる。鉄率は、好ましくは１．９〜１．９９であり、より好ましくは１．９１〜１．９８である。 The cement composition of the present invention contains ordinary Portland cement clinker having an iron ratio of 1.88 to 2.00. When the iron ratio of ordinary Portland cement clinker is less than 1.88, the strength development property of the cement composition decreases. On the other hand, if the iron ratio exceeds 2.00, the fluidity of the cement composition decreases and the heat of hydration increases. The iron ratio is preferably 1.9 to 1.99, more preferably 1.91 to 1.98.
なお、製造の容易性や、セメント組成物の流動性、強度発現性等の観点から、普通ポルトランドセメントクリンカーの水硬率が２．０〜２．２であり、ケイ酸率が２．４〜２．６であることが好ましく、水硬率が２．０４〜２．１８であり、ケイ酸率が２．４４〜２．５７であることがより好ましい。 From the viewpoint of ease of production, fluidity of the cement composition, strength development, and the like, the normal Portland cement clinker has a hydraulic modulus of 2.0 to 2.2 and a silicic acid ratio of 2.4 to 2.6 is preferable, the hydraulic modulus is 2.04 to 2.18, and the silicic acid rate is more preferably 2.44 to 2.57.
上記普通ポルトランドセメントクリンカーのボーグ式で算出される鉱物組成は、流動性及び強度発現性の観点から、３ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ３Ｓ）が５２．０〜５８．０質量％、２ＣａＯ・ＳｉＯ２（Ｃ２Ｓ）が２０．０〜２４．０質量％、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３（Ｃ３Ａ）が８．５〜９．５質量％、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３（Ｃ４ＡＦ）が９．５〜１１．０質量％であることが好ましい。 The common mineral composition calculated by the Borg type of Portland cement clinker, from the viewpoint of fluidity and strength development, 3CaO · SiO 2 (C 3 S) is 52.0 to 58.0 wt%, 2CaO · SiO 2 (C 2 S) is 20.0 to 24.0 wt%, 3CaO · Al 2 O 3 (C 3 A) is 8.5 to 9.5 mass%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 ( C 4 AF) is preferably 9.5 to 11.0% by mass.
上記普通ポルトランドセメントクリンカーのフリーライム量（未反応カルシウム量：ｆ−ＣａＯ量）は、強度発現性の観点から、０．８質量％以下が好ましく、０．１〜０．６質量％がより好ましい。 The amount of free lime (unreacted calcium amount: f-CaO amount) of the normal Portland cement clinker is preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0.1 to 0.6% by mass from the viewpoint of strength development. .
なお、セメントクリンカーの化学分析値は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２またはＪＩＳ Ｒ ５２０４の方法に準じて測定することができる。 The chemical analysis value of the cement clinker can be measured according to the method of JIS R 5202 or JIS R 5204.
また、Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ、及びＣ４ＡＦの含有率（鉱物組成）は、下記のボーグ式（１）〜（４）により算出することができる。
Ｃ３Ｓ（％）＝４．０７×ＣａＯ−７．６０×ＳｉＯ２−６．７２×Ａｌ２Ｏ３−１．４３×Ｆｅ２Ｏ３・・・（１）
Ｃ２Ｓ（％）＝２．８７×ＳｉＯ２−０.７５４×Ｃ３Ｓ・・・（２）
Ｃ３Ａ（％）＝２．６５×Ａｌ２Ｏ３−１．６９×Ｆｅ２Ｏ３・・・（３）
Ｃ４ＡＦ（％）＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３・・・（４）
Also, C 3 S, C 2 S , C 3 A, and C 4 AF content of (mineral composition) can be calculated by Borg formula (1) to (4).
C 3 S (%) = 4.07 × CaO−7.60 × SiO 2 −6.72 × Al 2 O 3 −1.43 × Fe 2 O 3 (1)
C 2 S (%) = 2.87 × SiO 2 −0.754 × C 3 S (2)
C 3 A (%) = 2.65 × Al 2 O 3 -1.69 × Fe 2 O 3 (3)
C 4 AF (%) = 3.04 × Fe 2 O 3 (4)
ただし、式中の化学式は、セメントクリンカーの化学分析値が示す各化合物の含有率（質量％）の値とする。 However, the chemical formula in the formula is the content rate (% by mass) of each compound indicated by the chemical analysis value of the cement clinker.
また、水硬率（ＨＭ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｏｄｕｌｅ）、ケイ酸率（ＳＭ：Ｓｉｌｉｃａ Ｍｏｄｕｌｅ）、及び鉄率（ＩＭ：Ｉｒｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ)は、それぞれ下記式（５）〜（７）により算出することができる。
ＨＭ＝ＣａＯ／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）・・・（５）
ＳＭ＝ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）・・・（６）
ＩＭ＝Ａｌ２Ｏ３／Ｆｅ２Ｏ３・・・（７）
The hydraulic modulus (HM), silicic acid rate (SM), and iron rate (IM) can be calculated by the following formulas (5) to (7), respectively.
HM = CaO / (SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) (5)
SM = SiO 2 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) (6)
IM = Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 (7)
ただし、式中の化学式は、セメントクリンカーの化学分析値が示す各化合物の含有率（質量％）の値とする。 However, the chemical formula in the formula is the content rate (% by mass) of each compound indicated by the chemical analysis value of the cement clinker.
上記普通ポルトランドセメントクリンカーの原料としては、石灰石、生石灰、消石灰等のＣａＯ原料、珪石、粘土等のＳｉＯ２原料、粘土等のＡｌ２Ｏ３原料、鉄滓、鉄ケーキ等のＦｅ２Ｏ３原料を使用することができる。 The raw materials for the above ordinary Portland cement clinker include CaO raw materials such as limestone, quicklime and slaked lime, SiO 2 raw materials such as silica and clay, Al 2 O 3 raw materials such as clay, Fe 2 O 3 raw materials such as iron cake and iron cake. Can be used.
また、上記普通ポルトランドセメントクリンカーの原料として、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物及び発生土から選ばれる一種以上を使用してもよい。セメントクリンカーの原料として、産業廃棄物、一般廃棄物及び建設発生土から選ばれる一種以上のものを使用することは、廃棄物の有効利用を促進させることができ好ましいことである。ここで、産業廃棄物としては、例えば、生コンスラッジ、各種汚泥（例えば、下水汚泥、浄水汚泥、建設汚泥、製鉄汚泥等）、建設廃材、コンクリート廃材、ボーリング廃土、各種焼却灰、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰等が挙げられる。一般廃棄物としては、例えば、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。発生土としては、建設現場や工事現場等から発生する土壌や残土、さらには廃土壌等が挙げられる。 Moreover, as a raw material of the said normal Portland cement clinker, in addition to the said raw material, you may use 1 or more types chosen from industrial waste, general waste, and generated soil. The use of one or more materials selected from industrial waste, general waste, and construction generated soil as a raw material for cement clinker is preferable because it can promote effective use of waste. Here, as industrial waste, for example, raw consludge, various sludges (for example, sewage sludge, purified water sludge, construction sludge, iron sludge, etc.), construction waste, concrete waste, boring waste, various incineration ash, foundry sand, Examples thereof include rock wool, waste glass, and blast furnace secondary ash. Examples of the general waste include sewage sludge dry powder, municipal waste incineration ash, and shells. Examples of the generated soil include soil and residual soil generated from construction sites and construction sites, and waste soil.
上記各原料を所定の水硬率、ケイ酸率、鉄率となるように混合し、好ましくは１４００〜１５５０℃で焼成することにより、セメントクリンカーが製造される。より好ましい焼成温度は１４５０〜１５００℃である。 A cement clinker is produced by mixing the raw materials so as to have a predetermined hydraulic rate, silicic acid rate, and iron rate, and preferably firing at 1400 to 1550 ° C. A more preferable firing temperature is 1450 to 1500 ° C.
各原料を混合する方法は、特に限定するものではなく、慣用の装置等で行えばよい。また、焼成に使用する装置も特に限定するものではなく、例えば、ロータリーキルン等を使用することができる。ロータリーキルンで焼成する際には、燃料代替廃棄物、例えば、廃油、廃タイヤ、廃プラスチック等を使用することができる。 The method of mixing each raw material is not particularly limited, and may be performed with a conventional apparatus or the like. Moreover, the apparatus used for baking is not specifically limited, For example, a rotary kiln etc. can be used. When firing in a rotary kiln, alternative fuel wastes such as waste oil, waste tires, waste plastics, etc. can be used.
本発明のセメント組成物は、上記普通ポルトランドセメントクリンカーとともに、更に、石灰石及び石膏を含むものである。 The cement composition of the present invention further contains limestone and gypsum together with the above ordinary Portland cement clinker.
石灰石としては、炭酸カルシウムを９５質量％以上含むものであることが好ましい。 The limestone preferably contains 95% by mass or more of calcium carbonate.
石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏、及びこれらの混合物を用いることができるが、本発明においては、二水石膏と半水石膏の混合物を用いることが好ましい。二水石膏と半水石膏の割合は、二水石膏：半水石膏（ＳＯ３換算の質量比）が９０：１０〜１０：９０であることが好ましく、８０：２０〜２０：８０であることがより好ましい。 As gypsum, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, anhydrous gypsum, and a mixture thereof can be used. In the present invention, it is preferable to use a mixture of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum. Gypsum and percentage of hemihydrate gypsum, gypsum dihydrate: gypsum hemihydrate (mass ratio of SO 3 equivalent) 90: 10 to 10: is preferably 90, 80: 20 to 20: it is 80 Is more preferable.
本発明のセメント組成物においては、上記普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏の割合として、これら２成分の合量１００質量％に対して（石膏はＳＯ３換算の質量として）、石膏（ＳＯ３換算）の含有量が１．０〜３．０質量％である。また、好ましくは、石膏（ＳＯ３換算）の含有量が１．３〜２．７質量％である。石膏の含有量が前記範囲を外れるとセメント組成物の流動性及び強度発現性が低下する。なお、セメント組成物の流動性や強度発現性等の観点から、普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏（ＳＯ３換算）との合量中の全ＳＯ３量が１．５〜３．５質量％となるように石膏を配合することが好ましく、１．７〜３．０質量％となるように石膏を配合することがより好ましい。 In the cement composition of the present invention, as a ratio of the above ordinary Portland cement clinker and gypsum, the total amount of these two components is 100% by mass (gypsum is the mass in terms of SO 3 ), gypsum (in terms of SO 3 ) Content is 1.0-3.0 mass%. Also, preferably, the content of gypsum (SO 3 equivalent) 1.3 to 2.7 wt%. When the content of gypsum is out of the above range, the fluidity and strength development of the cement composition are lowered. In addition, from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition, the total amount of SO 3 in the total amount of ordinary Portland cement clinker and gypsum (in terms of SO 3 ) is 1.5 to 3.5% by mass. Thus, it is preferable to mix gypsum, and it is more preferable to mix gypsum so that it may become 1.7-3.0 mass%.
また、本発明のセメント組成物においては、上記普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏と石灰石の割合として、これら３成分の合量１００質量％に対して（石膏はＳＯ３換算の質量として）、石灰石の含有量が４．０〜６．０質量％である。石灰石の含有量が前記範囲を外れるとセメント組成物の強度発現性が低下する。石灰石の含有量は４．３〜５．６質量％であることが好ましく、４．５〜５．２質量％であることがより好ましい。 Further, in the cement composition of the present invention, the proportion of the above ordinary Portland cement clinker, gypsum and limestone is 100% by mass of the total amount of these three components (gypsum is the mass in terms of SO 3 ), The amount is 4.0 to 6.0% by mass. When the content of limestone is out of the above range, the strength expression of the cement composition is lowered. The content of limestone is preferably 4.3 to 5.6% by mass, and more preferably 4.5 to 5.2% by mass.
本発明のセメント組成物は、そのブレーン比表面積が３１００〜３５００ｃｍ２／ｇである。ブレーン比表面積が３１００ｃｍ２／ｇ未満では、初期の強度発現性が低下する。ブレーン比表面積が３５００ｃｍ２／ｇを超えるセメント組成物を製造しようとすると、セメント組成物の製造（粉砕）に手間がかかる。ブレーン比表面積は、好ましくは３１５０〜３４００ｃｍ２／ｇである。なお、ブレーン比表面積は、例えば、ＪＩＳ Ｒ ５２０１の方法に準じて、測定することができる。 The cement composition of the present invention has a Blaine specific surface area of 3100 to 3500 cm 2 / g. If the Blaine specific surface area is less than 3100 cm 2 / g, the initial strength development is reduced. When it is going to manufacture the cement composition in which a brane specific surface area exceeds 3500 cm < 2 > / g, manufacture of a cement composition (grinding) will take time. The brain specific surface area is preferably 3150 to 3400 cm 2 / g. In addition, a brane specific surface area can be measured according to the method of JISR5201, for example.
本発明のセメント組成物は、上記普通ポルトランドセメントクリンカー、石灰石、及び石膏を含むとともに、更に、ブレーン比表面積が２５００〜７０００ｃｍ２／ｇ（より好ましくは２７００〜６０００ｃｍ２／ｇ）のフライアッシュ、ブレーン比表面積が３０００〜７０００ｃｍ２／ｇ（より好ましくは３１００〜６０００ｃｍ２／ｇ）の珪石粉末、及びブレーン比表面積が３０００〜７０００ｃｍ２／ｇ（より好ましくは３１００〜６０００ｃｍ２／ｇ）の高炉スラグ粉末から選ばれる１種以上の無機粉末を含むことができる。このような無機粉末を含むことにより、セメント組成物の水和熱を低くすることができる。 The cement composition of the present invention contains the above-mentioned ordinary Portland cement clinker, limestone, and gypsum, and further has a specific surface area of 2500 to 7000 cm 2 / g (more preferably 2700 to 6000 cm 2 / g). blast furnace slag powder having a specific surface area of 3000~7000cm 2 / g (more preferably 3100~6000cm 2 / g) silica powder, and Blaine specific surface area of 3000~7000cm 2 / g (more preferably 3100~6000cm 2 / g) 1 or more types of inorganic powder chosen from these can be included. By including such an inorganic powder, the heat of hydration of the cement composition can be lowered.
上記無機粉末の含有量としては、セメント組成物の水和熱の低減や強度発現性等の観点から、普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏と石灰石と無機粉末の合量１００質量％に対して（石膏はＳＯ３換算の質量として）、その無機粉末の含有量が０質量％を超え１０質量％以下であることが好ましく、３〜１０質量％であることがより好ましい。 As for the content of the inorganic powder, from the viewpoint of reduction of heat of hydration of the cement composition and strength development, etc., with respect to the total amount of ordinary Portland cement clinker, gypsum, limestone and inorganic powder of 100 mass% (gypsum is As the mass in terms of SO 3 ), the content of the inorganic powder is preferably more than 0% by mass and 10% by mass or less, and more preferably 3 to 10% by mass.
本発明のセメント組成物は、例えば、以下の方法で製造することができる。ただし、これらの方法に限られるものではない。 The cement composition of the present invention can be produced, for example, by the following method. However, it is not restricted to these methods.
（ａ）普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏を同時粉砕し、粉砕後の生成物に石灰石粉末を添加し、混合して、本発明のセメント組成物を製造する。この場合、普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏はブレーン比表面積３０００〜３４００ｃｍ２／ｇ（より好ましくは３１００〜３３５０ｃｍ２／ｇ）に粉砕することが好ましい。また、石灰石粉末はブレーン比表面積が５０００〜１５０００ｃｍ２／ｇのものを添加することが好ましい。 (A) Ordinary Portland cement clinker and gypsum are simultaneously pulverized, and limestone powder is added to the pulverized product and mixed to produce the cement composition of the present invention. In this case, normal Portland cement clinker and gypsum are preferably pulverized to a Blaine specific surface area of 3000 to 3400 cm 2 / g (more preferably 3100 to 3350 cm 2 / g). The limestone powder preferably has a Blaine specific surface area of 5000 to 15000 cm 2 / g.
（ｂ）普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏と石灰石粒（粒径数１０〜４０ｍｍ程度）を同時粉砕して、本発明のセメント組成物を製造する。 (B) Ordinary Portland cement clinker, gypsum, and limestone grains (particle size of about 10 to 40 mm) are simultaneously pulverized to produce the cement composition of the present invention.
（ｃ）本発明のセメント組成物が、無機粉末を含む場合、上記（ａ）又は（ｂ）の粉砕後の生成物に、無機粉末を添加し、混合して、本発明のセメント組成物を製造する。 (C) When the cement composition of the present invention contains an inorganic powder, the inorganic powder is added to and mixed with the pulverized product of the above (a) or (b) to obtain the cement composition of the present invention. To manufacture.
（ｄ）本発明のセメント組成物が、無機粉末を含む場合、普通ポルトランドセメントクリンカーと石膏と石灰石粒（粒径数１０〜４０ｍｍ程度）と無機粉末を同時粉砕して、本発明のセメント組成物を製造する。 (D) When the cement composition of the present invention contains an inorganic powder, ordinary Portland cement clinker, gypsum, limestone particles (particle size of about 10 to 40 mm) and the inorganic powder are simultaneously pulverized to obtain the cement composition of the present invention. Manufacturing.
本発明のセメント組成物は、例えば、ペースト、モルタル又はコンクリートの状態で使用され得る。減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤（ＡＥ減水剤、高性能減水剤、高性能ＡＥ減水剤も含む）が使用できる。 The cement composition of the present invention can be used, for example, in a paste, mortar or concrete state. As the water reducing agent, lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, and polycarboxylic acid-based water reducing agents (including AE water reducing agents, high-performance water reducing agents, and high-performance AE water reducing agents) can be used.
モルタル又はコンクリートの状態で使用する場合は、通常モルタル、コンクリートの製造に使用されている細骨材・粗骨材、すなわち、川砂、陸砂、砕砂等や、川砂利、山砂利、砕石等を使用することができる。また、都市ゴミ、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰の一種以上を溶融して製造した溶融スラグ、あるいは高炉スラグ、製鋼スラグ、銅スラグ、碍子屑、ガラスカレット、陶磁器廃材、クリンカーアッシュ、廃レンガ、コンクリート廃材等の廃棄物を細骨材・粗骨材の一部または全部に使用することができる。 When used in the state of mortar or concrete, fine aggregates and coarse aggregates that are usually used in the production of mortar and concrete, that is, river sand, land sand, crushed sand, river gravel, mountain gravel, crushed stone, etc. Can be used. Also, molten slag produced by melting one or more of municipal waste, municipal waste incineration ash, and sewage sludge incineration ash, or blast furnace slag, steelmaking slag, copper slag, eggplant scrap, glass cullet, ceramic waste, clinker ash, waste brick In addition, waste such as concrete waste can be used for some or all of fine aggregate and coarse aggregate.
なお、必要に応じて、支障のない範囲内で、空気連行剤、消泡剤等の混和剤を使用することは差し支えない。 If necessary, it is possible to use admixtures such as air entraining agents and antifoaming agents as long as there is no hindrance.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
［１．セメントクリンカー］
原料として、石灰石等の一般のポルトランドセメントクリンカー原料と、下水汚泥、石炭灰、発生土等を使用し、ロータリーキルンにより１４５０℃で焼成して、各種セメントクリンカーを製造した。表１には、製造したセメントクリンカーの化学分析値に基づいて算出した、諸率（水硬率、ケイ酸率、鉄率）、フリーライム量（未反応カルシウム量：ｆ−ＣａＯ量）、及びボーグ式による鉱物組成（Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ、Ｃ４ＡＦ）を示す。なお、製造した各種セメントクリンカーのＳＯ３含有量は、いずれも０．４質量％であった。
As raw materials, general Portland cement clinker raw materials such as limestone, sewage sludge, coal ash, generated soil, etc. were used and fired at 1450 ° C. in a rotary kiln to produce various cement clinker. In Table 1, various ratios (hydraulic rate, silicic acid rate, iron rate), free lime amount (unreacted calcium amount: f-CaO amount), calculated based on the chemical analysis value of the manufactured cement clinker, and mineral composition according to Borg formula (C 3 S, C 2 S , C 3 a, C 4 AF) shows a. The SO 3 content of the various cement clinkers produced was 0.4% by mass.
なお、セメントクリンカーの化学分析値は、ＪＩＳ Ｒ ５２０４の方法に準じて測定した。 The chemical analysis value of the cement clinker was measured according to the method of JIS R 5204.
また、Ｃ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ、及びＣ４ＡＦの含有率（鉱物組成）は、下記のボーグ式（１）〜（４）により算出した。
Ｃ３Ｓ（％）＝４．０７×ＣａＯ−７．６０×ＳｉＯ２−６．７２×Ａｌ２Ｏ３−１．４３×Ｆｅ２Ｏ３・・・（１）
Ｃ２Ｓ（％）＝２．８７×ＳｉＯ２−０.７５４×Ｃ３Ｓ・・・（２）
Ｃ３Ａ（％）＝２．６５×Ａｌ２Ｏ３−１．６９×Ｆｅ２Ｏ３・・・（３）
Ｃ４ＡＦ（％）＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３・・・（４）
Also, C 3 S, C 2 S , C 3 A, and C 4 AF content of (mineral composition) was calculated by Borg formula (1) to (4).
C 3 S (%) = 4.07 × CaO−7.60 × SiO 2 −6.72 × Al 2 O 3 −1.43 × Fe 2 O 3 (1)
C 2 S (%) = 2.87 × SiO 2 −0.754 × C 3 S (2)
C 3 A (%) = 2.65 × Al 2 O 3 -1.69 × Fe 2 O 3 (3)
C 4 AF (%) = 3.04 × Fe 2 O 3 (4)
ただし、式中の化学式は、セメントクリンカーの化学分析値が示す各化合物の含有率（質量％）の値とする。 However, the chemical formula in the formula is the content rate (% by mass) of each compound indicated by the chemical analysis value of the cement clinker.
また、水硬率（ＨＭ：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｍｏｄｕｌｅ）、ケイ酸率（ＳＭ：Ｓｉｌｉｃａ Ｍｏｄｕｌｅ）、及び鉄率（ＩＭ：Ｉｒｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ)は、それぞれ下記式（５）〜（７）により算出した。
ＨＭ＝ＣａＯ／（ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）・・・（５）
ＳＭ＝ＳｉＯ２／（Ａｌ２Ｏ３＋Ｆｅ２Ｏ３）・・・（６）
ＩＭ＝Ａｌ２Ｏ３／Ｆｅ２Ｏ３・・・（７）
The hydraulic modulus (HM), silicic acid rate (SM), and iron rate (IM) were calculated by the following formulas (5) to (7), respectively.
HM = CaO / (SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) (5)
SM = SiO 2 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) (6)
IM = Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 (7)
ただし、式中の化学式は、セメントクリンカーの化学分析値が示す各化合物の含有率（質量％）の値とする。 However, the chemical formula in the formula is the content rate (% by mass) of each compound indicated by the chemical analysis value of the cement clinker.
［２．その他の材料］
（ａ）石灰石：粒径３０ｍｍ程度
（ｂ）石膏：２水石膏
（ｃ）フライアッシュ：ブレーン比表面積３２５０ｃｍ２／ｇ
（ｄ）珪石粉末：ブレーン比表面積３２８０ｃｍ２／ｇ
（ｅ）細骨材：ＪＩＳ Ｒ ５２０１の標準砂
（ｆ）減水剤：ナフタレンスルホン酸系高性能減水剤、花王社製、商品名「マイティ１５０」
（ｇ）水：水道水
[2. Other materials]
(A) Limestone: Particle size of about 30 mm (b) Gypsum: 2-hydrate gypsum (c) Fly ash: Blaine specific surface area 3250 cm 2 / g
(D) Silica powder: Blaine specific surface area 3280 cm 2 / g
(E) Fine aggregate: JIS R 5201 standard sand (f) Water reducing agent: Naphthalenesulfonic acid high performance water reducing agent, manufactured by Kao Corporation, trade name “Mighty 150”
(G) Water: Tap water
［３．セメント組成物の製造］
（１）セメント組成物１（実施例１）
セメントクリンカーＡと石膏と石灰石とを、下記割合で混合し、実機ボールミル（粉砕能力：１３０トン／時）で同時粉砕して、下記のセメント組成物１（実施例１）を製造した。
[3. Production of cement composition]
(1) Cement composition 1 (Example 1)
Cement clinker A, gypsum, and limestone were mixed at the following ratio, and were simultaneously pulverized by an actual ball mill (pulverization ability: 130 tons / hour) to produce the following cement composition 1 (Example 1).
・セメントクリンカーＡ：９３．２質量％、石灰石：４．７質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．１質量％
・２水石膏：半水石膏（ＳＯ３換算の質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３２０ｃｍ２／ｇ
Cement clinker A: 93.2% by mass, limestone: 4.7% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.1% by mass
・ 2-hydrate gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio in terms of SO 3 ) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3320 cm 2 / g
（２）セメント組成物２（実施例２）
セメントクリンカーＡと石膏と石灰石との配合割合を下記のとおり変えた以外は、実施例１と同様にして、下記のセメント組成物２（実施例２）を製造した。
(2) Cement composition 2 (Example 2)
The following cement composition 2 (Example 2) was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of cement clinker A, gypsum, and limestone was changed as follows.
・セメントクリンカーＡ：９２．２質量％、石灰石：５．７質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．１質量％
・２水石膏：半水石膏（ＳＯ３換算の質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３００ｃｍ２／ｇ
Cement clinker A: 92.2% by mass, limestone: 5.7% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.1% by mass
・ 2-hydrate gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio in terms of SO 3 ) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3300 cm 2 / g
（３）セメント組成物３（実施例３）
セメントクリンカーＢと石膏と石灰石とを、下記割合で混合し、実機ボールミル（粉砕能力：１３０トン／時）で同時粉砕して、下記のセメント組成物３（実施例３）を製造した。
(3) Cement composition 3 (Example 3)
Cement clinker B, gypsum, and limestone were mixed at the following ratios, and simultaneously pulverized with an actual ball mill (pulverization capability: 130 tons / hour) to produce the following cement composition 3 (Example 3).
・セメントクリンカーＢ：９２．８質量％、石灰石：５．０質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．２質量％
・２水石膏：半水石膏（質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３００ｃｍ２／ｇ
Cement clinker B: 92.8% by mass, limestone: 5.0% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.2% by mass
・ 2 water gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3300 cm 2 / g
（４）セメント組成物４（比較例１）
セメントクリンカーＡと石膏と石灰石との配合割合を下記のとおり変えた以外は、実施例１と同様にして、下記のセメント組成物４（比較例１）を製造した。
(4) Cement composition 4 (Comparative Example 1)
The following cement composition 4 (Comparative Example 1) was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of cement clinker A, gypsum, and limestone was changed as follows.
・セメントクリンカーＡ：９４．９質量％、石灰石：３．０質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．１質量％
・２水石膏：半水石膏（ＳＯ３換算の質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３００ｃｍ２／ｇ
Cement clinker A: 94.9% by mass, limestone: 3.0% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.1% by mass
・ 2-hydrate gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio in terms of SO 3 ) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3300 cm 2 / g
（５）セメント組成物５（比較例２）
セメントクリンカーＡと石膏と石灰石との配合割合を下記のとおり変えた以外は、実施例１と同様にして、下記のセメント組成物５（比較例２）を製造した。
(5) Cement composition 5 (Comparative Example 2)
The following cement composition 5 (Comparative Example 2) was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of cement clinker A, gypsum, and limestone was changed as follows.
・セメントクリンカーＡ：９０．０質量％、石灰石：８．０質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．０質量％
・２水石膏：半水石膏（ＳＯ３換算の質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３１０ｃｍ２／ｇ
Cement clinker A: 90.0 wt%, limestone 8.0 weight% gypsum (SO 3 conversion): 2.0 wt%
・ 2-hydrate gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio in terms of SO 3 ) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3310 cm 2 / g
（６）セメント組成物６（比較例３）
セメントクリンカーＣと石膏と石灰石とを、下記割合で混合し、実機ボールミル（粉砕能力：１３０トン／時）で同時粉砕して、下記のセメント組成物６（比較例３）を製造した。
(6) Cement composition 6 (Comparative Example 3)
Cement clinker C, gypsum, and limestone were mixed at the following ratio, and were simultaneously pulverized with an actual ball mill (pulverization capability: 130 tons / hour) to produce the following cement composition 6 (Comparative Example 3).
・セメントクリンカーＣ：９３．１質量％、石灰石：４．７質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．２質量％
・２水石膏：半水石膏（質量比）＝５０：５０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３２９０ｃｍ２／ｇ
Cement clinker C: 93.1% by mass, limestone: 4.7% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.2% by mass
・ 2-hydrate gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio) = 50: 50, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3290 cm 2 / g
（７）セメント組成物７（比較例４）
セメントクリンカーＤと石膏と石灰石とを、下記割合で混合し、実機ボールミル（粉砕能力：１３０トン／時）で同時粉砕して、下記のセメント組成物７（比較例４）を製造した。
(7) Cement composition 7 (Comparative Example 4)
Cement clinker D, gypsum, and limestone were mixed at the following ratio, and were simultaneously pulverized with an actual ball mill (pulverization capability: 130 tons / hour) to produce the following cement composition 7 (Comparative Example 4).
・セメントクリンカーＤ：９２．８質量％、石灰石：５．０質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．２質量％
・２水石膏：半水石膏（質量比）＝６０：４０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３３００ｃｍ２／ｇ
Cement clinker D: 92.8% by mass, limestone: 5.0% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.2% by mass
・ 2 water gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio) = 60: 40, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3300 cm 2 / g
（８）セメント組成物８（比較例５）
セメントクリンカーＥと石膏と石灰石とを、下記割合で混合し、実機ボールミル（粉砕能力：１３０トン／時）で同時粉砕して、下記のセメント組成物８（比較例５）を製造した。なお、このセメント組成物８は、市販（汎用の）普通ポルトランドセメントに相当するものである。
(8) Cement composition 8 (Comparative Example 5)
Cement clinker E, gypsum, and limestone were mixed at the following ratios, and simultaneously pulverized with an actual ball mill (pulverization ability: 130 tons / hour) to produce the following cement composition 8 (Comparative Example 5). The cement composition 8 corresponds to commercially available (general purpose) ordinary Portland cement.
・セメントクリンカーＥ：９４．４質量％、石灰石：３．５質量％、石膏（ＳＯ３換算）：２．１質量％
・２水石膏：半水石膏（質量比）＝５０：５０、無水石膏は無
・ブレーン比表面積が３２８０ｃｍ２／ｇ
Cement clinker E: 94.4% by mass, limestone: 3.5% by mass, gypsum (in terms of SO 3 ): 2.1% by mass
・ 2 water gypsum: hemihydrate gypsum (mass ratio) = 50: 50, no anhydrous gypsum ・ Brain specific surface area of 3280 cm 2 / g
（９）セメント組成物９（実施例４）
セメント組成物１（実施例１）の９５質量部とフライアッシュの５質量部とを混合してセメント組成物９（実施例４）を製造した。そのブレーン比表面積は３３１０ｃｍ２／ｇであった。
(9) Cement composition 9 (Example 4)
Cement composition 9 (Example 4) was manufactured by mixing 95 parts by mass of cement composition 1 (Example 1) and 5 parts by mass of fly ash. The Blaine specific surface area was 3310 cm 2 / g.
（１０）セメント組成物１０（実施例５）
セメント組成物１（実施例１）の９０質量部とフライアッシュの１０質量部とを混合してセメント組成物１０（実施例５）を製造した。そのブレーン比表面積は３３１０ｃｍ２／ｇであった。
(10) Cement composition 10 (Example 5)
Cement composition 10 (Example 5) was manufactured by mixing 90 parts by mass of cement composition 1 (Example 1) and 10 parts by mass of fly ash. The Blaine specific surface area was 3310 cm 2 / g.
（１１）セメント組成物１１（実施例６）
セメント組成物１（実施例１）の９５質量部と珪石粉末の５質量部とを混合してセメント組成物１１（実施例６）を製造した。そのブレーン比表面積は３３２０ｃｍ２／ｇであった。
(11) Cement composition 11 (Example 6)
Cement composition 11 (Example 6) was manufactured by mixing 95 parts by mass of cement composition 1 (Example 1) and 5 parts by mass of silica powder. The Blaine specific surface area was 3320 cm 2 / g.
表２には、上記に製造したセメント組成物の配合組成等をまとめて示す。なお、２水石膏：半水石膏のＳＯ３換算質量比は、熱重量分析法により求めた値である。また、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１の方法に準じて、測定した値である。
［４．試験］
（１）流動性
モルタルの配合は、水／セメント組成物が０．３（質量比）、細骨材／セメント組成物が１．４（質量比）とし、減水剤の配合量は、セメント組成物に対して１．２質量部とした。混練は、ホバートミキサーを用いて、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に記載される混練時間よりも２分間長くして行った。なお、混練に際して、減水剤は、水とともにミキサーに投入した。混練直後及び混練から３０分経過後のモルタルのフロー値を、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。
[4. test]
(1) Fluidity The mortar is formulated with a water / cement composition of 0.3 (mass ratio) and a fine aggregate / cement composition of 1.4 (mass ratio). 1.2 parts by mass with respect to the product. The kneading was performed using a Hobart mixer for 2 minutes longer than the kneading time described in JIS R 5201. During kneading, the water reducing agent was put into a mixer together with water. The flow value of the mortar immediately after kneading and after 30 minutes from the kneading was measured in the method described in JIS R 5201 without performing 15 drop motions.
（２）圧縮強さ
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じて、圧縮強さ（材齢３日、７日、２８日）を測定した。
(2) Compressive strength Compressive strength (material age 3 days, 7 days, 28 days) was measured according to JIS R 5201.
（３）水和熱
ＪＩＳ Ｒ ５２０３に準じて、水和熱（材齢２８日）を測定した（一部のセメント組成物が対象）。
(3) Heat of hydration According to JIS R 5203, the heat of hydration (age age 28 days) was measured (for some cement compositions).
［５．結果］
表３に、試験結果をまとめて示す。
Table 3 summarizes the test results.
上記結果によれば、本発明の範囲に属するセメント組成物は、市販（汎用の）普通ポルトランドセメントと流動性が同等以上で、且つ、初期から長期にわたる強度発現性にも優れることが明らかとなった。より具体的には、セメント組成物８（比較例５）は、市販（汎用の）普通ポルトランドセメントに相当するものであったが、この組成物では、３日後の圧縮強さが３０Ｎ／ｍｍ２に満たず、２８日後の圧縮強さが６１．５Ｎ／ｍｍ２であった。これに対して、セメント組成物１〜３（実施例１〜３）では、セメント組成物８（比較例５）と同等以上の流動性を示したうえ、３日後の圧縮強さが少なくとも３３Ｎ／ｍｍ２を超え、２８日後の圧縮強さが少なくとも７０Ｎ／ｍｍ２を超えていた。また、セメント組成物９〜１１（実施例４〜６）の結果にみられるように、セメント組成物１（実施例１）にフライアッシュや珪石粉末を所定量配合した場合も、セメント組成物８（比較例５）と同等以上の強度発現性を示し、また、流動性も同等以上であることが確認された。 According to the above results, it is clear that the cement composition within the scope of the present invention has the same or better fluidity as a commercially available (general purpose) ordinary Portland cement, and is excellent in strength development from the initial stage to a long term. It was. More specifically, the cement composition 8 (Comparative Example 5) was equivalent to a commercially available (general purpose) ordinary Portland cement, but in this composition, the compressive strength after 3 days was 30 N / mm 2. The compression strength after 28 days was 61.5 N / mm 2 . On the other hand, the cement compositions 1 to 3 (Examples 1 to 3) exhibited fluidity equal to or higher than that of the cement composition 8 (Comparative Example 5), and had a compressive strength after 3 days of at least 33 N / exceed mm 2, compressive strength after 28 days was more than at least 70N / mm 2. Further, as can be seen from the results of the cement compositions 9 to 11 (Examples 4 to 6), when the cement composition 1 (Example 1) is mixed with a predetermined amount of fly ash or silica powder, the cement composition 8 It was confirmed that the strength expression was equal to or greater than (Comparative Example 5), and the fluidity was also equal to or greater.
一方、セメント組成物４（比較例１）では、セメント組成物１（実施例１）やセメント組成物２（実施例２）と同様にセメントクリンカーＡを使用したにもかかわらず、３日後の圧縮強さが３０Ｎ／ｍｍ２に満たず、２８日後の圧縮強さが６１．７Ｎ／ｍｍ２であった。これは、石灰石含量が３．０質量％であり、セメント組成物１（実施例１）やセメント組成物２（実施例２）に比べて少なすぎたためと考えられた。 On the other hand, the cement composition 4 (Comparative Example 1) was compressed after 3 days despite using the cement clinker A in the same manner as the cement composition 1 (Example 1) and the cement composition 2 (Example 2). The strength was less than 30 N / mm 2 and the compressive strength after 28 days was 61.7 N / mm 2 . This was considered to be because the limestone content was 3.0% by mass, which was too small compared to the cement composition 1 (Example 1) and the cement composition 2 (Example 2).
また、セメント組成物５（比較例２）では、セメント組成物１（実施例１）やセメント組成物２（実施例２）と同様にセメントクリンカーＡを使用したにもかかわらず、３日後の圧縮強さが３０Ｎ／ｍｍ２に満たず、２８日後の圧縮強さが６０．３Ｎ／ｍｍ２であった。これは、石灰石含量が８．０質量％であり、セメント組成物１（実施例１）やセメント組成物２（実施例２）に比べて多すぎたためと考えられた。 In addition, the cement composition 5 (Comparative Example 2) was compressed after 3 days despite using the cement clinker A in the same manner as the cement composition 1 (Example 1) and the cement composition 2 (Example 2). The strength was less than 30 N / mm 2 and the compressive strength after 28 days was 60.3 N / mm 2 . This was considered to be because the limestone content was 8.0% by mass, which was too much as compared with the cement composition 1 (Example 1) and the cement composition 2 (Example 2).
また、セメント組成物６（比較例３）では、セメント組成物１〜３（実施例１〜３）と同程度の石灰石含量であったにもかかわらず、３日後の圧縮強さが３０Ｎ／ｍｍ２に満たず、２８日後の圧縮強さが６１．８Ｎ／ｍｍ２であった。これは、使用したセメントクリンカーＣの鉄率が１．８２であり、セメント組成物１〜３（実施例１〜３）において使用したセメントクリンカーＡに比べて鉄率が低すぎたためと考えられた。 In addition, in the cement composition 6 (Comparative Example 3), the compressive strength after 3 days was 30 N / mm even though the limestone content was comparable to the cement compositions 1 to 3 (Examples 1 to 3). not less than 2, compressive strength after 28 days was 61.8N / mm 2. This was considered because the iron ratio of the used cement clinker C was 1.82, and the iron ratio was too low compared to the cement clinker A used in the cement compositions 1 to 3 (Examples 1 to 3). .
また、セメント組成物７（比較例４）では、圧縮強さの結果は良好であったが、流動性が乏しい結果となった。これは、使用したセメントクリンカーＤの鉄率が２．１０であり、セメント組成物１〜３（実施例１〜３）において使用したセメントクリンカーＡに比べて鉄率が高すぎたためと考えられた。 Further, in the cement composition 7 (Comparative Example 4), the result of the compressive strength was good, but the fluidity was poor. This was considered because the iron ratio of the used cement clinker D was 2.10 and the iron ratio was too high compared to the cement clinker A used in the cement compositions 1 to 3 (Examples 1 to 3). .
以上の結果から、セメントクリンカーとして鉄率が特定範囲のものを使用し、且つ、そのクリンカーに石灰石を特定範囲の割合で配合することで、汎用されている普通ポルトランドセメントと同等のブレーン比表面積であっても、水を加えて硬化させる際の流動性に優れ、且つ、初期から長期にわたる強度発現性が向上したセメント組成物が得られることが明らかとなった。
From the above results, using a cement clinker with an iron ratio in a specific range, and adding limestone to the clinker at a ratio in a specific range, the Blain specific surface area is equivalent to that of ordinary Portland cement. Even in this case, it was revealed that a cement composition having excellent fluidity when cured by adding water and having improved strength development from the beginning to the long term was obtained.
Claims (3)
前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）との合量１００質量％に対して、該石膏（ＳＯ３換算）の含有量が１．０〜３．０質量％であり、
前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）と前記石灰石との合量１００質量％に対して、該石灰石の含有量が４．０〜６．０質量％であり、
ブレーン比表面積が３１００〜３５００ｃｍ２／ｇである、
ことを特徴とするセメント組成物。 A cement composition comprising ordinary Portland cement clinker having an iron content of 1.88 to 2.00, limestone, and gypsum,
The total amount of the normal Portland cement clinker and the gypsum (in terms of SO 3 ) is 100% by mass, and the content of the gypsum (in terms of SO 3 ) is 1.0 to 3.0% by mass,
The total amount of the normal Portland cement clinker, the gypsum (in terms of SO 3 ), and the limestone is 100% by mass, and the limestone content is 4.0 to 6.0% by mass,
Blaine specific surface area is 3100-3500 cm 2 / g,
A cement composition characterized by that.
前記普通ポルトランドセメントクリンカーと前記石膏（ＳＯ３換算）と前記石灰石と前記無機粉末との合量１００質量％に対して、該無機粉末の含有量が０質量％を超え１０質量％以下である請求項１記載のセメント組成物。 Blaine specific surface area of 2500~7000cm 2 / g fly ash, one Blaine specific surface area silica powder 3000~7000cm 2 / g, and the Blaine specific surface area selected from blast furnace slag powder 3000~7000cm 2 / g or 2 Containing more than seed inorganic powder,
The content of the inorganic powder is more than 0% by mass and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the ordinary Portland cement clinker, the gypsum (in terms of SO 3 ), the limestone and the inorganic powder. Item 2. The cement composition according to Item 1.
The cement composition according to claim 1 or 2, wherein the ordinary Portland cement clinker has a hydraulic modulus of 2.0 to 2.2 and a silicic acid ratio of 2.4 to 2.6.
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