JP2018131361A - セメント組成物の製造方法、及びセメント組成物の品質評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】次の工程(A)、並びに工程(B):
(A)ボーグ式を用いて算出したセメント鉱物組成が、C3Sで55〜70質量%、C2Sで10〜30質量%、C3Aで7〜15質量%、及びC4AFで7〜15質量%であるセメントクリンカを得る工程、並びに
(B)得られたセメントクリンカ100質量部に、二水石こうを2〜5質量部、及びガラス化率が75質量%以上のクリンカアッシュを3〜45質量部添加し、混合粉砕する工程
を備える、セメント組成物の製造方法。
【選択図】なし
Description
(A)ボーグ式を用いて算出したセメント鉱物組成が、C3Sで55〜70質量%、C2Sで10〜30質量%、C3Aで7〜15質量%、及びC4AFで7〜15質量%であるセメントクリンカを得る工程、並びに
(B)得られたセメントクリンカ100質量部に、二水石こうを2〜5質量部、及びガラス化率が75質量%以上のクリンカアッシュを3〜45質量部添加し、混合粉砕する工程
を備える、セメント組成物の製造方法を提供するものである。
また、本発明の品質評価方法により、得られたセメント組成物の品質を高い精度で評価することができる。
本発明のセメント組成物の製造方法は、次の工程(A)、並びに工程(B):
(A)ボーグ式を用いて算出したセメント鉱物組成が、C3Sで55〜70質量%、C2Sで10〜30質量%、C3Aで7〜15質量%、及びC4AFで7〜15質量%であるセメントクリンカを得る工程、並びに
(B)得られたセメントクリンカ100質量部に、二水石こうを2〜5質量部、及びガラス化率が75質量%以上のクリンカアッシュを3〜45質量部添加し、混合粉砕する工程
を備える。
C3S(質量%)=4.071×CaO(質量%)−7.600×SiO2(質量%)
−6.718×Al2O3(質量%)−1.430×Fe2O3(質量%)・・(1)
C2S(質量%)=2.867×SiO2(質量%)−0.7544×C3S(質量%)
・・・(2)
C3A(質量%)=2.650×Al2O3(質量%)−1.692×Fe2O3(質量%) ・・・(3)
C4AF(質量%)=3.043×Fe2O3(質量%) ・・・(4)
ただし、上記式(1)〜(4)中の化学式は、ポルトランドセメント中における、化学式が表す化合物の含有率(質量%)を表す。
また、クリンカアッシュの粒径は、後述する石炭ガス化スラグの場合と同様の方法を用いて、測定することができる。
下記に示す好適なガラス化率を有するための石炭ガス化スラグの最大粒径(JIS Z 8815「ふるい分け試験方法通則」における“ふるい下”)は、好ましくは5.6mm以下であり、より好ましくは4mm以下である。最小粒径(JIS Z 8815「ふるい分け試験方法通則」における“ふるい上”)については特に制限はないが、発塵抑制の観点から、例えば0.5mm以上のものであれば、好ましく用いることができる。
なお、石炭ガス化スラグの粒径は、JIS Z 8815「ふるい分け試験方法通則」の乾式ふるい分け試験に準じた方法により測定することができる。
なお、かかる石炭ガス化スラグのガラス化率は、上記クリンカアッシュの場合と同様の方法を用いて求めることができる。
なお、セメント組成物のブレーン比表面積は、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に規定された方法を用いて測定すればよい。
非特許文献1:N.V.Y.Scarlett et al.;Quantification of phases with partial or no known crystal structures,Powder Diffraction,Vol.21,No.4,pp.278-284(2006)
非特許文献2:BRUKER社ホームページ;QPA with Partial or No Known Crystal Structures(PONKCS),BRUKER Advanced XRD Workshop(2011)
ロータリーキルンを用い、ボーグ式による鉱物組成について、C3Sが58質量%、C2Sが19質量%、C3Aが11質量%、及びC4AFが9質量%であって、フリーライム(f−CaO)量が0.5質量%の、普通ポルトランドセメントクリンカに相当するセメントクリンカを焼成した。
表1及び表2に示す、クリンカアッシュを準備した。
なお、化学組成は、JIS R 5204「セメントの蛍光X線分析方法」に準拠して測定し、密度は、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。
また、鉱物組成は、PONKCS法を組み込んだ粉末X線回折−リートベルト解析法を用いて測定した。具体的には、粉末X線回折装置にD8 ADVANCE(ブルカー・エイエックスエス社製)、解析ソフトウェアにDIFFRACplusTOPAS(Ver.3)(ブルカー・エイエックスエス社製)を使用した。
表3に示す、5mmふるいを全通する、未粉砕の石炭ガス化スラグを準備した。
なお、各種測定には、上記クリンカアッシュでの測定方法と同様の方法を用いた。
表4に示す配合量で、小型ボールミルを使用した、10kg/バッチの混合粉砕によって、クリンカアッシュを含むセメント組成物を試製した。なお、二水石こうには、排脱二水石こう(住友金属社製)を使用した。
得られたセメント組成物のブレーン比表面積を表4に示す。なお、ブレーン比表面積の測定は、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準拠して行った。
表5に示す配合量で、小型ボールミルを使用した、10kg/バッチの混合粉砕によって、クリンカアッシュを含むセメント組成物を試製した。
得られたセメント組成物のブレーン比表面積を表5に示す。なお、ブレーン比表面積の測定は、実施例1の測定方法と同様の方法を用いた。
得られたセメント組成物について、モルタル圧縮強さを、JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。結果を表6に示す。
Claims (6)
- 次の工程(A)、並びに工程(B):
(A)ボーグ式を用いて算出したセメント鉱物組成が、C3Sで55〜70質量%、C2Sで10〜30質量%、C3Aで7〜15質量%、及びC4AFで7〜15質量%であるセメントクリンカを得る工程、並びに
(B)得られたセメントクリンカ100質量部に、二水石こうを2〜5質量部、及びガラス化率が75質量%以上のクリンカアッシュを3〜45質量部添加し、混合粉砕する工程
を備える、セメント組成物の製造方法。 - セメント組成物のブレーン比表面積が、3000〜5000cm2/gである、請求項1に記載のセメント組成物の製造方法。
- 工程(B)において、クリンカアッシュの一部を最大粒径が5.6mm以下の石炭ガス化スラグに置換して、クリンカアッシュの添加量と石炭ガス化スラグの添加量との質量比(クリンカアッシュ:石炭ガス化スラグ)を100:0を超え90:10以下とする、請求項1又は2に記載のセメント組成物の製造方法。
- 工程(B)で用いるクリンカアッシュのガラス化率を、PONKCS法を組み合わせたX線回折−リートベルト法を用いて測定して求める、請求項1〜3のいずれか1項のセメント組成物の製造方法。
- PONKCS法を組み合わせたX線回折−リートベルト法を用いて石炭ガス化スラグのガラス化率を測定する、請求項3又は4に記載のセメント組成物の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項のセメント組成物の製造方法により得られたセメント組成物中におけるクリンカアッシュ又は石炭ガス化スラグの含有量を、PONKCS法を組み合わせたX線回折−リートベルト法を用いて測定し、セメント組成物の品質評価の指標とする、セメント組成物の品質評価方法。
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