JP2019026536A - Cement additive and cement composition - Google Patents

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JP2019026536A JP2017150512A JP2017150512A JP2019026536A JP 2019026536 A JP2019026536 A JP 2019026536A JP 2017150512 A JP2017150512 A JP 2017150512A JP 2017150512 A JP2017150512 A JP 2017150512A JP 2019026536 A JP2019026536 A JP 2019026536A
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佐々木 崇
Takashi Sasaki
崇 佐々木
雅則 久本
Masanori Hisamoto
雅則 久本
雅昭 渡辺
Masaaki Watanabe
雅昭 渡辺
盛岡 実
Minoru Morioka
実 盛岡
敬太 今
Keita Kon
敬太 今
寺島 勲
Isao Terajima
寺島  勲
泰一郎 森
Taiichiro Mori
泰一郎 森
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Abstract

To provide a cement additive which has excellent solution stability, achieves a good fluidity holding effect and an autogenous shrinkage-reducing effect for cement concrete, and which exhibits immediate and sustained hexavalent chromium reduction; and to provide a cement composition using the same.SOLUTION: This invention relates to a cement additive, comprising: a lime sulphur mixture having a pH of 10 or more and an oxidation-reduction potential (ORP) of -450 mV or less; and one or more grinding aid(s) selected from ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and glycerin, wherein the lime sulphur mixture includes 5 to 15% by mass of Ca in terms of T-Ca, 15 to 30% by mass of S in terms of T-S, and 0.03 to 2.0% by mass of Mg in terms of MgO. This invention further relates to a cement composition, containing cement and the cement additive.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、土木・建築分野において主に使用されるセメント添加剤及びセメント組成物に関する。   The present invention relates to a cement additive and a cement composition mainly used in the field of civil engineering and construction.

近年、セメントコンクリートの品質確保が以前にも増して難しくなっている。これは、セメント産業が各方面の産業副産物を原料として受け入れており、その受け入れ原単位が増していることが背景にある。これらの産業副産物に由来する微量成分が、セメントの品質に大きな影響を及ぼすためである。   In recent years, it has become more difficult to ensure the quality of cement concrete. This is due to the fact that the cement industry accepts various industrial by-products as raw materials, and that the basic unit of acceptance is increasing. This is because the trace components derived from these industrial by-products greatly affect the quality of cement.

特に、微量成分の含有量の違いによって流動性や強度発現性が大きく異なり、また、六価クロムの溶出量などにも大きな違いが出てくる。
しかしながら、各方面の産業副産物を原料として受け入れるというセメント産業の役割は、今後も益々求められるため、産業副産物を多量に使用する場合においても、微量成分の影響を制御可能なセメントの品質設計が強く求められている。
In particular, the fluidity and strength developability vary greatly depending on the difference in the content of trace components, and the elution amount of hexavalent chromium also varies greatly.
However, the role of the cement industry to accept industrial by-products as raw materials will continue to be increasingly demanded, so even when using a large amount of industrial by-products, the quality design of cement that can control the effects of trace components is strong. It has been demanded.

特許文献1には、CaとSを含む化合物である多硫化カルシウムを生石灰などの固定化材に担持させて、改良処理土の強度の低下をもたらすことなく、六価クロムなどの有害重金属の溶出を抑制する機能を付加した地盤改良材が開示されている。
特許文献2には、汚染土壌などに含まれる重金属の封じ込めに使用される固定化剤として、Ca(S)(OH)12・20HO及び水酸化カルシウムを主成分とする重金属固定化剤が開示される。上記のCa(S)(OH)12・20HOは、多硫化カルシウムと消石灰との反応により製造されるとされ、多硫化カルシウムとしては、市販の石灰硫黄合剤を用いることが記載されている。
特許文献1及び2は、有害重金属の封じ込めに使用される固定化剤や地盤改良材に関するものである。
In Patent Document 1, calcium polysulfide, which is a compound containing Ca and S, is supported on an immobilizing material such as quicklime, and the elution of harmful heavy metals such as hexavalent chromium without reducing the strength of the improved treated soil. The ground improvement material which added the function which suppresses is disclosed.
Patent Document 2, as a fixing agent used in the containment of heavy metals such as contaminated soil, Ca 8 S 5 (S 2 O 3) (OH) and composed mainly of 12 · 20H 2 O and calcium hydroxide A heavy metal immobilizing agent is disclosed. The above Ca 8 S 5 (S 2 O 3) (OH) 12 · 20H 2 O is to be prepared by the reaction of calcium polysulfide and calcium hydroxide, as the calcium polysulfide, commercial lime sulfur The use is described.
Patent Documents 1 and 2 relate to fixing agents and ground improvement materials used for containment of hazardous heavy metals.

特開2001−342461号公報JP 2001-342461 A 特開2004−33839号公報JP 2004-33839 A

本発明は、安定性に優れ、セメントコンクリートの良好な流動性の保持効果や自己収縮低減効果が得られ、加えて、即効性と持続性を併せ持つ六価クロムの還元作用を発揮するセメント添加剤及びそれを用いたセメント組成物を提供することを目的とする。   The present invention provides a cement additive that is excellent in stability, exhibits good fluidity retention effect and self-shrinkage reduction effect of cement concrete, and also exhibits a reducing action of hexavalent chromium having both immediate effect and sustainability And it aims at providing the cement composition using the same.

本発明者は、上記の目的を達成すべく鋭意研究を進めたところ、生石灰と硫黄と水とを反応させて得られる、pHが10.0以上であり、酸化還元電位(ORP)が−450mV以下である特定の石灰硫黄合剤を含有するセメント添加剤、及び該セメント添加剤を用いたセメント組成物が上記の目的を達成することを見出した。
本発明は、上記の知見に基づくものであり、以下を要旨とする。
(1)pH10以上、−450mV以下の酸化還元電位(ORP)を有する石灰硫黄合剤と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンから選ばれる1種または2種以上の粉砕助剤を含有してなるセメント添加剤。(2)石灰硫黄合剤が、CaをT‐Ca換算で5〜15質量%、SをT−S換算で15〜30質量%、MgをMgO換算で0.03〜2.0質量%含む(1)のセメント添加剤。(3)セメントと、上記(1)又は(2)のセメント添加剤を含有するセメント組成物。(4)セメント100部に対して、セメント添加剤を0.01〜10質量部含有するセメント組成物。(5)ポルトランドセメントを含む(3)又は(4)のセメント組成物。
The present inventor has conducted extensive research to achieve the above object, and as a result, the pH obtained by reacting quicklime, sulfur and water is 10.0 or more, and the oxidation-reduction potential (ORP) is -450 mV. It has been found that the following cement additive containing a specific lime-sulfur mixture and a cement composition using the cement additive achieve the above object.
The present invention is based on the above findings and is summarized as follows.
(1) A lime-sulfur mixture having an oxidation-reduction potential (ORP) of pH 10 or more and −450 mV or less, and one or more grinding aids selected from ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and glycerin. A cement additive comprising (2) The lime-sulfur mixture contains 5 to 15% by mass of Ca in terms of T-Ca, 15 to 30% by mass of S in terms of TS, and 0.03 to 2.0% by mass of Mg in terms of MgO. The cement additive of (1). (3) A cement composition containing cement and the cement additive according to (1) or (2). (4) A cement composition containing 0.01 to 10 parts by mass of a cement additive with respect to 100 parts of cement. (5) The cement composition according to (3) or (4), comprising Portland cement.

本発明のセメント添加剤を用いることにより、安定性に優れ、セメントコンクリートの良好な流動性の保持効果や自己収縮低減効果が得られ、加えて、即効性と持続性を併せ持つ六価クロムの還元作用を発揮するなどの効果が得られる。   By using the cement additive of the present invention, excellent stability, good fluidity retention effect and self-shrinkage reduction effect of cement concrete can be obtained, and in addition, reduction of hexavalent chromium having both immediate effect and sustainability Effects such as exerting an effect can be obtained.

以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明における「部」や「パーセント(%)」は、特に規定しない限り質量基準である。
また、本発明で云うセメントコンクリートとは、セメントペースト、セメントモルタル、及びコンクリートの総称である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, “part” and “percent (%)” are based on mass unless otherwise specified.
The cement concrete referred to in the present invention is a general term for cement paste, cement mortar, and concrete.

本発明のセメント添加剤に含有される石灰硫黄合剤は、多硫化カルシウム(CaS、式中、は、硫黄原子の数を表す。)が主成分である。生石灰と硫黄と水とを原料とし、これらをオートクレーブで反応させ、固液分離して得られる黄褐色の液体である。従来、石灰硫黄合剤は、主に果樹の農薬として知られている。
石灰硫黄合剤は、原料である生石灰と硫黄と水の使用割合や、オートクレーブでの反応条件により、種々の組成割合や特性を有するものが得られる。そのため、原料である生石灰と硫黄と水の使用割合は、生石灰1部に対して、硫黄が1.2〜3部、水が2.5〜5部が好ましく、硫黄が1.5〜2部、水が3〜4部が特に好ましい。また、反応は、3.5〜10気圧の加圧条件下で、140〜180℃で行うことが好ましい。
The lime sulfur mixture contained in the cement additive of the present invention is mainly composed of calcium polysulfide (CaS X , where X represents the number of sulfur atoms). It is a yellowish brown liquid obtained by using quicklime, sulfur and water as raw materials, reacting them in an autoclave, and solid-liquid separation. Conventionally, lime-sulfur mixtures are mainly known as fruit tree pesticides.
The lime-sulfur mixture can have various composition ratios and characteristics depending on the use ratio of raw lime, sulfur and water and reaction conditions in the autoclave. Therefore, the use ratio of quick lime, sulfur and water as raw materials is preferably 1.2 to 3 parts of sulfur, 2.5 to 5 parts of water, and 1.5 to 2 parts of sulfur with respect to 1 part of quick lime. 3 to 4 parts of water are particularly preferred. Moreover, it is preferable to perform reaction at 140-180 degreeC on the pressurization conditions of 3.5-10 atmospheres.

本発明の石灰硫黄合剤は、pH10以上であることが重要である。pH10未満では、本発明の効果、すなわち、溶液の安定性、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。石灰硫黄合剤のpHは、11以上がより好ましく、12以上が特に好ましい。石灰硫黄合剤のpH値は大きい方が好ましいが、操作の安全上13以下が好ましい。   It is important that the lime-sulfur mixture of the present invention has a pH of 10 or more. If the pH is less than 10, the effects of the present invention, that is, the solution stability, fluidity retention effect, hexavalent chromium reduction effect, and further the self-shrinkage reduction effect may not be sufficiently obtained. The pH of the lime sulfur mixture is more preferably 11 or more, and particularly preferably 12 or more. Although the one where the pH value of a lime sulfur mixture is large is preferable, 13 or less is preferable on the safety of operation.

また、本発明の石灰硫黄合剤の有する酸化還元電位(ORP:vs Ag/AgCl)が、−450mV以下が好ましい。ORPが−450mV以下でないと、本発明の主たる効果である、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。ORPは、−500mV以下がより好ましい。石灰硫黄合剤のORPの下限値については、特に限定はなく、本発明の効果を阻害しない範囲であればよい。   Moreover, the oxidation-reduction potential (ORP: vs Ag / AgCl) which the lime sulfur mixture of the present invention has is preferably −450 mV or less. If ORP is not lower than −450 mV, the main effects of the present invention, the fluidity retention effect, the hexavalent chromium reduction effect, and the self-shrinkage reduction effect may not be sufficiently obtained. The ORP is more preferably −500 mV or less. The lower limit value of the ORP of the lime-sulfur mixture is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention.

本発明の石灰硫黄合剤は、CaがT‐Ca換算で5〜15%、SがT−S換算で15〜30%、また、MgがMgO換算で0.03〜2.0%含まれることが好ましい。
Caの含有量はJISR5202「セメントの化学分析方法」にて求められ、Sの含有量は炭素・硫黄分析計にて、MgOの含有量はICP発光分光分析法にて求められる。
The lime-sulfur mixture of the present invention contains 5-15% of Ca in terms of T-Ca, 15-30% of S in terms of TS, and 0.03-2.0% of Mg in terms of MgO. It is preferable.
The Ca content is determined by JIS R5202 “Cement Chemical Analysis Method”, the S content is determined by a carbon / sulfur analyzer, and the MgO content is determined by ICP emission spectroscopic analysis.

上記Ca含有量が5%未満であると、石灰硫黄合剤のPHがアルカリ性領域から外れ、一方、15%を超えると、pHが13を超える場合がある。Ca含有量は、6〜9%がより好ましく、7〜8%がさらに好ましい。
上記S含有量が15%未満であると、六価クロム溶出量が増加する場合があり、一方、30%を超えても六価クロム溶出量が増加する場合がある。S含有量は、17〜28%がより好ましく、20〜26%が特に好ましい。
上記Mgの含有量が0.03%未満であると、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。Mgの含有量は、0.07%以上がより好ましく、1.0%以上が特に好ましい。Mgの含有量は多い方が好ましいが、セメント水和物中のCaと置換して変質する場合があるため、2.0%以下が好ましい。
When the Ca content is less than 5%, the pH of the lime-sulfur mixture deviates from the alkaline region, whereas when it exceeds 15%, the pH may exceed 13. The Ca content is more preferably 6 to 9%, and further preferably 7 to 8%.
If the S content is less than 15%, the hexavalent chromium elution amount may increase. On the other hand, if it exceeds 30%, the hexavalent chromium elution amount may increase. The S content is more preferably 17 to 28%, and particularly preferably 20 to 26%.
If the Mg content is less than 0.03%, the fluidity retention effect, the hexavalent chromium reduction effect, and the self-shrinkage reduction effect may not be sufficiently obtained. The content of Mg is more preferably 0.07% or more, and particularly preferably 1.0% or more. The content of Mg is preferably as high as possible, but is preferably 2.0% or less because it may be altered by substitution with Ca in the cement hydrate.

本発明で使用される粉砕助剤は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンから選ばれる1種または2種以上が使用できる。 As the grinding aid used in the present invention, one or more selected from ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and glycerin can be used.

石灰硫黄合剤は、大気中の二酸化炭素に長期的に接触すると、pHが下がり、析出物が生成し、溶液の安定性が低下するとともに、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。
本発明では、石灰硫黄合剤に粉砕助剤を混合することで、溶液の安定性を向上することができる。本発明の粉砕助剤の使用量は、石灰硫黄合剤と粉砕助剤の合計100部に対して、0.5〜30部であることが好ましく、1〜20部であることがより好ましい。使用量が0.5部より低いと溶液の安定性が不十分である場合があり、一方、30部より多いと、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。
When lime sulfur mixture comes into contact with carbon dioxide in the atmosphere for a long period of time, the pH is lowered, precipitates are formed, the stability of the solution is lowered, the fluidity retention effect and the hexavalent chromium reduction effect, Furthermore, there are cases where the effect of reducing self-shrinkage cannot be obtained sufficiently.
In this invention, stability of a solution can be improved by mixing a grinding | pulverization adjuvant with a lime sulfur mixture. The amount of the grinding aid used in the present invention is preferably 0.5 to 30 parts, more preferably 1 to 20 parts, based on 100 parts in total of the lime sulfur mixture and the grinding aid. If the amount used is lower than 0.5 parts, the stability of the solution may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 30 parts, the fluidity retention effect, the hexavalent chromium reducing effect, and the self-shrinkage are reduced. The effect may not be sufficiently obtained.

本発明で使用するセメントとしては、普通、早強、超早強、低熱、中庸熱などの各種ポルトランドセメントや、これらポルトランドセメントに、高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などを混合したフィラーセメントが挙げられる。更には、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント(エコセメント)などのポルトランドセメントが挙げられる。本発明では、上記のうちの一種又は二種以上が使用可能である。   As the cement used in the present invention, various portland cements such as normal, early strength, ultra-early strength, low heat, medium heat, etc., various mixed cements obtained by mixing blast furnace slag, fly ash, or silica with these portland cements, limestone Examples include filler cement mixed with powder, blast furnace slow-cooled slag fine powder, and the like. Furthermore, portland cements such as environmentally conscious cement (eco-cement) manufactured using municipal waste incineration ash and sewage sludge incineration ash as raw materials can be mentioned. In the present invention, one or more of the above can be used.

セメントコンクリートにおける本発明のセメント添加剤の使用量は、特に限定されるものではないが、通常、セメント100部に対して0.01〜10部が好ましく、0.05〜5部がより好ましい。セメント添加剤の使用量が0.01部より少ないと、本発明の効果、すなわち、流動性の保持効果や六価クロムの還元効果、さらには自己収縮の低減効果が十分に得られない場合がある。
本発明では、セメントとセメント添加剤を配合してセメント組成物とする。
Although the usage-amount of the cement additive of this invention in cement concrete is not specifically limited, Usually, 0.01-10 parts are preferable with respect to 100 parts of cement, and 0.05-5 parts are more preferable. When the amount of the cement additive used is less than 0.01 part, the effects of the present invention, that is, the fluidity retention effect, the hexavalent chromium reduction effect, and the self-shrinkage reduction effect may not be sufficiently obtained. is there.
In the present invention, cement and a cement additive are blended to form a cement composition.

本発明の石灰硫黄合剤の形態は特に限定されるものでなく、本発明の効果を阻害しない範囲であればいかなる形態でもよい。液体のまま使用することも、液体を乾燥して使用することも可能である。   The form of the lime-sulfur mixture of the present invention is not particularly limited, and may be any form as long as the effects of the present invention are not impaired. The liquid can be used as it is, or the liquid can be used after being dried.

本発明のセメント組成物は、砂などの細骨材や砂利などの粗骨材、更には、膨張材、急硬材、AE剤、分散剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、防凍剤、収縮低減剤、凝結調整剤、ベントナイトなどの粘土鉱物、ハイドロタルサイトなどのアニオン交換体、高炉水砕スラグ微粉末や高炉徐冷スラグ微粉末などのスラグ、石灰石微粉末などの混和材料からなる群のうちの一種又は二種以上を、本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。   The cement composition of the present invention includes fine aggregates such as sand and coarse aggregates such as gravel, as well as expansion materials, rapid hardening materials, AE agents, dispersants, antifoaming agents, thickeners, rust inhibitors, Antifreezing agents, shrinkage reducing agents, setting modifiers, clay minerals such as bentonite, anion exchangers such as hydrotalcite, slag such as granulated blast furnace slag fine powder and blast furnace slow-cooled slag fine powder, limestone fine powder and other admixtures It is possible to use together 1 type or 2 types or more of the group which consists of in the range which does not inhibit substantially the objective of this invention.

本発明のセメント組成物は、予め一部あるいは全部を混合しておいても差し支えない。混合装置として、既存の如何なる装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサ、オムニミキサ、ヘンシェルミキサ、V型ミキサ、プロシェアミキサ及びナウタミキサ等の使用が可能である。
なお、本発明のセメント添加剤は、セメントクリンカーの粉砕助剤として用いると、上記した本発明の効果がより顕著に発揮される。
The cement composition of the present invention may be partially or wholly mixed in advance. Any existing device can be used as the mixing device. For example, a tilting mixer, an omni mixer, a Henschel mixer, a V-type mixer, a proshear mixer, a nauta mixer, and the like can be used.
In addition, when the cement additive of the present invention is used as a grinding aid for cement clinker, the above-described effects of the present invention are more remarkably exhibited.

以下、実施例、比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら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 further more concretely, this invention is not limited to these.

(実験例1)
下記に示す種々の石灰硫黄合剤A〜Gと粉砕助剤A〜Hを表1に示す割合で混合してセメント添加剤を調製し、セメント100部に対して0.5部添加してセメント組成物を調製した。
セメント添加剤は、セメントにハンドスプレー(噴霧塗布用、ポリカーボネート製、手動式、容量2リットル)を用いて噴霧して混合し、予めセメントと馴染ませた。
実験No.1-9は、普通ポルトランドセメントクリンカーに対して、実験No.1-4のセメント添加剤を上記ハンドスプレーを用いて噴霧し、石膏(セメントクリンカーに対して内割りで4%添加)と共に混合粉砕して、ブレーン比表面積3300cm/gとした。
(Experimental example 1)
Various lime-sulfur mixtures A to G and grinding aids A to H shown below are mixed at a ratio shown in Table 1 to prepare a cement additive, and 0.5 part is added to 100 parts of cement to make cement. A composition was prepared.
The cement additive was sprayed and mixed into the cement using a hand spray (for spray coating, made of polycarbonate, manual type, 2 liters in volume), and previously blended with the cement.
In Experiment No. 1-9, the cement additive of Experiment No. 1-4 was sprayed on the normal Portland cement clinker using the above hand spray, and gypsum (added 4% to the cement clinker in an internal ratio) The mixture was pulverized together with a specific surface area of 3300 cm 2 / g.

次に、単位セメント組成物量が500kg/m、水/セメント組成物比が33%、全骨材容積に対する細骨材容積比が46%、空気量4.5%、スランプ21cmのコンクリートを調製した。この際、高性能減水剤をセメント組成物100部に対して1.4部添加した。このコンクリートについて、スランプの経時変化(スランプロス)、自己収縮、六価クロムの還元効果(六価クロム溶出量)を測定した。
また、溶液の安定性に関する評価も行った。結果を表1に示す。
Next, a concrete having a unit cement composition amount of 500 kg / m 3 , a water / cement composition ratio of 33%, a fine aggregate volume ratio to the total aggregate volume of 46%, an air amount of 4.5%, and a slump of 21 cm is prepared. did. At this time, 1.4 parts of the high performance water reducing agent was added to 100 parts of the cement composition. With respect to this concrete, slump change over time (slump loss), self-shrinkage, and hexavalent chromium reduction effect (elution amount of hexavalent chromium) were measured.
The stability of the solution was also evaluated. The results are shown in Table 1.

<使用材料>
セメント:普通ポルトランドセメント、ブレーン比表面積3210cm/g、市販品(デンカ社製)。
普通ポルトランドセメントクリンカー:3CaO・SiO58.1%、2CaO・SiO18.7%、4CaO・Al・Fe10.0%、3CaO・Al10.2%。(キルンにて1350℃で焼成)
石膏:2水石膏、市販品
<Materials used>
Cement: Ordinary Portland cement, Blaine specific surface area 3210 cm 2 / g, commercial product (Denka).
Ordinary Portland Cement Clinker: 3CaO · SiO 2 58.1%, 2CaO · SiO 2 18.7%, 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3 10.0%, 3CaO · Al 2 O 3 10.2%. (Fired at 1350 ° C in kiln)
Gypsum: 2 water gypsum, commercial product

石灰硫黄合剤A〜Gは、生石灰と硫黄と水の使用割合を変え、オートクレーブ中で、5気圧、150℃の条件にて反応させ、固液分離した。
石灰硫黄合剤A:石灰硫黄合剤、pH11.0、ORP−540mV、MgO含有量1.0%、T‐Ca量13%、T−S量26%。
石灰硫黄合剤B:石灰硫黄合剤、pH10.5、ORP−500mV、MgO含有量1.0%、T‐Ca量12%、T−S量24%。
石灰硫黄合剤C:石灰硫黄合剤、pH10.0、ORP−450mV、MgO含有量1.0%、T‐Ca量11%、T−S量22%。
石灰硫黄合剤D:石灰硫黄合剤、pH10.5、ORP−500mV、MgO含有量0.05%。T‐Ca量10%、T−S量21%。
石灰硫黄合剤E:石灰硫黄合剤、pH10.5、ORP−500mV、MgO含有量2.0%、T‐Ca量8%、T−S量19%。
石灰硫黄合剤F:石灰硫黄合剤、pH11.0、ORP−540mV、MgO含有量1.0%、T‐Ca量13%、T−S量26%。
石灰硫黄合剤G:石灰硫黄合剤、pH8.0、ORP−450mV、MgO含有量1.5%、T‐Ca量13%、T−S量26%。
石灰硫黄合剤H:生石灰(ブレーン比表面積3460cm/g)100部に対して、石灰硫黄合剤25部をボールミルで混合し担持させたもの。
石灰硫黄合剤Hは、特許文献1(特開2001−342461号公報)に開示されたもので、固液分離していない。

液体粉砕助剤A:エチレングリコール、一級試薬
液体粉砕助剤B:プロピレングリコール、一級試薬
液体粉砕助剤C:ジエチレングリコール、一級試薬
液体粉砕助剤D:トリエチレングリコール、一級試薬
液体粉砕助剤E:グリセリン、一級試薬
液体粉砕助剤F:トリエタノールアミン、一級試薬
液体粉砕助剤G:トリイソプロパノールアミン、一級試薬
液体粉砕助剤H:液体粉砕助剤AとCを等量混合したもの
Lime sulfur mixture AG changed the use ratio of quicklime, sulfur, and water, made it react in the autoclave on conditions of 5 atmospheres and 150 degreeC, and carried out solid-liquid separation.
Lime sulfur mixture A: Lime sulfur mixture, pH 11.0, ORP-540 mV, MgO content 1.0%, T-Ca content 13%, TS content 26%.
Lime sulfur mixture B: Lime sulfur mixture, pH 10.5, ORP-500 mV, MgO content 1.0%, T-Ca content 12%, T-S content 24%.
Lime sulfur mixture C: Lime sulfur mixture, pH 10.0, ORP-450 mV, MgO content 1.0%, T-Ca amount 11%, T-S amount 22%.
Lime sulfur mixture D: Lime sulfur mixture, pH 10.5, ORP-500 mV, MgO content 0.05%. T-Ca amount 10%, T-S amount 21%.
Lime-sulfur mixture E: Lime-sulfur mixture, pH 10.5, ORP-500 mV, MgO content 2.0%, T-Ca amount 8%, T-S amount 19%.
Lime sulfur mixture F: Lime sulfur mixture, pH 11.0, ORP-540 mV, MgO content 1.0%, T-Ca content 13%, TS content 26%.
Lime sulfur mixture G: Lime sulfur mixture, pH 8.0, ORP-450 mV, MgO content 1.5%, T-Ca content 13%, TS content 26%.
Lime-sulfur mixture H: A mixture obtained by mixing 25 parts of lime-sulfur mixture with a ball mill on 100 parts of quicklime (brene specific surface area 3460 cm 2 / g).
The lime-sulfur mixture H is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-342461) and is not solid-liquid separated.

Liquid grinding aid A: ethylene glycol, primary reagent liquid grinding aid B: propylene glycol, primary reagent liquid grinding aid C: diethylene glycol, primary reagent liquid grinding aid D: triethylene glycol, primary reagent liquid grinding aid E: Glycerin, primary reagent liquid grinding aid F: triethanolamine, primary reagent liquid grinding aid G: triisopropanolamine, primary reagent liquid grinding aid H: liquid grinding aids A and C mixed in equal amounts

細骨材:新潟県姫川産の川砂、粒径:篩5mm下、粗粒率2.82、比重2.64。
粗骨材:新潟県姫川産の砕石、最大粒径25mm、粗粒率6.98、比重2.62。
高性能減水剤:ポリカルボン酸塩系、市販品(BASF社製、MELFLUX 2651F)。
Fine aggregate: river sand from Himekawa, Niigata Prefecture, particle size: under sieve 5 mm, coarse particle ratio 2.82, specific gravity 2.64.
Coarse aggregate: crushed stone from Himekawa, Niigata Prefecture, maximum particle size 25 mm, coarse particle ratio 6.98, specific gravity 2.62.
High-performance water reducing agent: polycarboxylate, commercially available (BASF, MELFLUX 2651F).

<試験方法>
溶液の安定性:石灰硫黄合剤と液体粉砕助剤を混合したセメント添加剤を、100mlビーカーに入れ、20℃、・相対湿度60%の環境下で上部を開放させた状態で1週間保管し、析出物の発生の有無、析出物の体積割合を目視で確認した。
スランプロス:JIS A 1150に準じてスランプを測定し、練り上がり直後から30分後および90分後測定値の変化量を調べた。
自己収縮:JCI自己収縮研究委員会報告書に準じて測定。材齢56日における自己収縮ひずみとして表示した。
<Test method>
Stability of the solution: Cement additive mixed with lime sulfur mixture and liquid grinding aid is put into a 100 ml beaker and stored for one week with the top open in an environment of 20 ° C and 60% relative humidity. The presence or absence of precipitates and the volume ratio of the precipitates were confirmed visually.
Slump loss: Slump was measured according to JIS A 1150, and the amount of change in the measured value 30 minutes and 90 minutes after immediately after kneading was examined.
Self-shrinkage: Measured according to JCI Self-Shrink Research Committee report. Expressed as self-shrinkage strain at age 56 days.

六価クロムの溶出量:六価クロム標準溶液を希釈して、六価クロム濃度が100mg/lの溶液を調製し、この六価クロム溶液をコンクリート1mに対して2リットルとなるようにコンクリートの練り水に置換して加えた。まだ固まらないフレッシュコンクリートからの溶出量と、硬化したコンクリートからの溶出量を調べた。
フレッシュコンクリートからの溶出量(即効性)は、練り上がり30分後にブリーディング水や遠心分離より得られる上澄みをろ過した試料を、純水に塩酸を加えて水素イオン濃度指数(PH)が5.8以上6.3以下となるように調整した溶液に、体積比10%となるよう混合して、JIS K0102に準じてICP発光分光分析法により測定した。
硬化コンクリートからの溶出量(持続性)は、材齢28日後の硬化コンクリートを破砕し、2mm下の試料を用いて、環境庁告示第46号法に従って測定した。ただし、六価クロムの残存濃度は、JISK 0102に準じ、ICP発光分光分析法により測定した。
Elution amount of hexavalent chromium: A hexavalent chromium standard solution is diluted to prepare a solution having a hexavalent chromium concentration of 100 mg / l, and the hexavalent chromium solution is made to be 2 liters per 1 m 3 of concrete. The water was replaced with kneading water. The amount of elution from fresh concrete that has not yet solidified and the amount of elution from hardened concrete were investigated.
The amount of elution from fresh concrete (immediate effect) was determined by adding hydrochloric acid to pure water after filtering the supernatant obtained from bleeding water and centrifugation 30 minutes after kneading, and the hydrogen ion concentration index (PH) was 5.8. The solution adjusted to 6.3 or less was mixed at a volume ratio of 10%, and measured by ICP emission spectroscopic analysis according to JIS K0102.
The amount of elution from the hardened concrete (sustainability) was measured by crushing the hardened concrete after 28 days of age and using a sample 2 mm below according to the Environmental Agency Notification No. 46 method. However, the residual concentration of hexavalent chromium was measured by ICP emission spectroscopic analysis according to JISK 0102.

Figure 2019026536
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表1より、本発明のセメント添加剤は、溶液の安定性及び流動性の保持効果に優れ、さらに、自己収縮の低減効果及び六価クロムの還元効果のあることがわかる。   From Table 1, it can be seen that the cement additive of the present invention is excellent in the effect of maintaining the stability and fluidity of the solution, and further has the effect of reducing self-shrinkage and the effect of reducing hexavalent chromium.

(実験例2)
実験No.1-4のセメント添加剤を使用し、セメント添加剤の使用量を表2に示すように変化したこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表2に示す。
(Experimental example 2)
The same procedure as in Experimental Example 1 was performed except that the cement additive of Experiment No. 1-4 was used and the amount of cement additive used was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.

Figure 2019026536
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表2より、本発明のセメント添加剤を適量使用することにより、流動性の保持効果及び六価クロムの還元効果が得られ、自己収縮も低減することが分かる。   From Table 2, it can be seen that by using an appropriate amount of the cement additive of the present invention, the fluidity retention effect and the hexavalent chromium reduction effect are obtained, and the self-shrinkage is also reduced.

本発明のセメント添加剤及びセメント組成物を使用することにより、良好な流動性の保持効果、自己収縮低減効果が得られ、加えて、六価クロムの還元作用を発揮するなどの効果を奏するため、主に、土木・建築業界等において広範な用途に適する。   By using the cement additive and cement composition of the present invention, good fluidity retention effect and self-shrinkage reduction effect can be obtained, and in addition, effects such as exerting the reducing action of hexavalent chromium can be achieved. Suitable for a wide range of applications, mainly in the civil engineering and construction industries.

Claims (5)

pH10以上、−450mV以下の酸化還元電位(ORP)を有する石灰硫黄合剤と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンから選ばれる1種または2種以上の粉砕助剤を含有するセメント添加剤。 Contains a lime-sulfur mixture having an oxidation-reduction potential (ORP) of pH 10 or more and −450 mV or less, and one or more grinding aids selected from ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and glycerin. Cement additive. 石灰硫黄合剤が、CaをT‐Ca換算で5〜15質量%、SをT−S換算で15〜30質量%、MgをMgO換算で0.03〜2.0質量%含むことを特徴とする請求項1に記載のセメント添加剤。 The lime-sulfur mixture contains 5 to 15% by mass of Ca in terms of T-Ca, 15 to 30% by mass of S in terms of TS, and 0.03 to 2.0% by mass of Mg in terms of MgO. The cement additive according to claim 1. セメントと、請求項1又は2に記載のセメント添加剤を含有するセメント組成物。 A cement composition comprising cement and the cement additive according to claim 1 or 2. セメント100質量部に対して、セメント添加剤を0.01〜10質量部含有する請求項3に記載のセメント組成物。 The cement composition according to claim 3, comprising 0.01 to 10 parts by mass of cement additive with respect to 100 parts by mass of cement. ポルトランドセメントを含む、請求項3又は4に記載のセメント組成物。 The cement composition according to claim 3 or 4, comprising Portland cement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111875278A (en) * 2020-07-13 2020-11-03 南京神仂建材科技有限公司 Efficient cement chromium-removing grinding aid

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