JP2019131416A - Cement composition and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメント組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a cement composition and a method for producing the same.
１９９０年の国土交通省の通達により、土木工事用材料として使用される普通ポルトランドセメントとして、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるものが求められている。
しかし、近年、普通ポルトランドセメントクリンカの原料として廃棄物の使用量が増加していることに起因する、普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の増加や、高い強度発現性の要求等によって、上述した水和熱の数値を満たさない（水和熱の高い）普通ポルトランドセメントが製造される場合が増えている。
Age 7 days, measured in accordance with “JIS R 5203: 2015 (Method of measuring the heat of hydration of cement)” as ordinary Portland cement used as civil engineering materials according to a notification from the Ministry of Land, Infrastructure and Transport in 1990 The heat of hydration is 350 J / g or less, and the heat of hydration at the age of 28 days is 400 J / g or less.
However, due to the increase in the amount of waste used as a raw material for ordinary Portland cement clinker in recent years, there has been an increase in 3CaO · Al 2 O 3 in ordinary Portland cement clinker and the demand for high strength development. In many cases, ordinary Portland cement that does not satisfy the above-mentioned numerical value of heat of hydration (high heat of hydration) is produced.
また、コンクリートのひび割れ発生の低減や防止の観点から、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいセメント組成物が求められている。
セメント組成物の水和熱を低減することができる技術として、特許文献１には、Ｃ２Ｓ１００重量部に対して、Ｃ２ＡＳを１０〜１００重量部含有し、かつ、Ｃ３Ａの含有量が２０重量部以下であることを特徴とする焼成物が記載されている。また、特許文献１には、該焼成物を粉砕してなるセメント混和材が記載されている。
Further, from the viewpoint of reducing or preventing the occurrence of cracks in concrete, there is a demand for a cement composition that is excellent in strength development and has a low heat of hydration.
As a technique capable of reducing the heat of hydration of the cement composition, Patent Document 1, C against 2 S100 parts, C a 2 AS containing 10 to 100 parts by weight, and content of C 3 A A fired product characterized in that the amount is 20 parts by weight or less is described. Patent Document 1 describes a cement admixture obtained by pulverizing the fired product.
特許文献１に記載されたセメント混和材は、まず、焼成物を製造し、次いで、該焼成物を粉砕して製造されるものであるため、製造に手間がかかるという問題があった。
本発明の目的は、容易に製造することができ、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さい、セメント組成物を提供することである。
Since the cement admixture described in Patent Document 1 is produced by first producing a fired product and then pulverizing the fired product, there has been a problem that it takes time to produce.
An object of the present invention is to provide a cement composition that can be easily produced, has excellent strength development, and has a small heat of hydration.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を特定の割合で含むセメント組成物によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］ 普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５〜２．７質量％であり、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０〜１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物。
［２］ 上記セメント組成物に含まれる、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方が、以下の条件を満たすものである前記［１］に記載のセメント組成物。
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that at least one of ordinary Portland cement clinker pulverized material, dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace It has been found that the above object can be achieved by a cement composition containing a specific proportion of one or more inorganic powders selected from slag fine powder and fly ash, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] One selected from ordinary Portland cement clinker pulverized material, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace slag fine powder, and fly ash A cement composition comprising the above inorganic powder, wherein the proportion of SO 3 in a total of 100% by mass of the above-mentioned ordinary Portland cement clinker pulverized product and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum is 1.5. 2.7% by mass, and in the cement composition, the proportion of type II anhydrous gypsum powder is 0.1-3.5% by mass in terms of SO 3 , and the proportion of the inorganic powder is 1.0-15. Cement composition characterized by being 0.0 mass%.
[2] The above-mentioned normal Portland cement clinker pulverized material and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition satisfy the following condition. Cement composition.
When ordinary Portland cement is prepared with the above-mentioned ordinary Portland cement clinker pulverized product and at least one of the above-mentioned dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, the normal Portland cement “JIS R 5203: 2015 (cement hydration) The heat of hydration measured according to "Thermal measurement method)" satisfies at least one of 350 J / g exceeding 7 days of age and 400 J / g exceeding 28 days of age.
［３］ 普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５〜２．７質量％である普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を混合して、セメント組成物を製造する方法であって、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０〜１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物の製造方法。
［４］ 上記普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢7日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすものである前記［３］に記載のセメント組成物の製造方法。
[3] Ordinary Portland cement containing pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and the proportion of SO 3 in the ordinary Portland cement is 1.5 to 2.7. A method for producing a cement composition by mixing ordinary Portland cement of mass%, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace slag fine powder, and one or more inorganic powders selected from fly ash In the cement composition, the proportion of the type II anhydrous gypsum powder is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass. There is provided a method for producing a cement composition.
[4] The normal Portland cement has a heat of hydration measured in accordance with “JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)” of the normal Portland cement of 350 J / g at 7 days of age. The method for producing a cement composition according to the above [3], which satisfies at least one of exceeding and exceeding 400 J / g at a material age of 28 days.
本発明のセメント組成物は、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいものであり、また、特定の材料を混合するという容易な方法で製造することができる。 The cement composition of the present invention is excellent in strength development and low in heat of hydration, and can be produced by an easy method of mixing specific materials.
本発明のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５〜２．７質量％であり、セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０〜１５．０質量％であるものである。
本発明において、セメント組成物とは、ペースト、モルタルまたはコンクリートを調製するための他の材料（減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種セメント混和剤や、細骨材、粗骨材、及び、水等）は含まれないものとする。
The cement composition of the present invention comprises ordinary pulverized Portland cement clinker, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace slag fine powder, and fly ash. A cement composition comprising one or more inorganic powders selected from the group consisting of ordinary Portland cement clinker pulverized material and a proportion of SO 3 in a total of 100% by mass of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum Is 1.5 to 2.7% by mass, and the proportion of the type II anhydrous gypsum powder in the cement composition is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the proportion of the inorganic powder is 1. It is 0-15.0 mass%.
In the present invention, the cement composition refers to other materials for preparing paste, mortar or concrete (various cement admixtures such as water reducing agents, antifoaming agents, shrinkage reducing agents, fine aggregates, coarse aggregates, And water) are not included.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合は、１．５〜２．７質量％、好ましくは１．７〜２．６質量％、より好ましくは１．８〜２．５質量％である。該割合が１．５質量％未満であると、セメント組成物の流動性及び強度発現性が低下する。該割合が２．７質量％を超えると、水和熱を低減する効果が小さくなる。
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む材料として、普通ポルトランドセメントを使用してもよい。
セメント組成物中の、半水石膏の量と、二水石膏及び半水石膏の合計量とのＳＯ３換算の質量比（半水石膏のＳＯ３換算の量／（二水石膏及び半水石膏の合計のＳＯ３換算の量））は、セメント組成物の流動性及び強度発現性の観点から、好ましくは０．３〜０．９５、より好ましくは０．４〜０．９、特に好ましくは０．５〜０．８５である。
The proportion of SO 3 in a total of 100% by mass of at least one of ordinary Portland cement clinker pulverized product, dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition is 1.5 to 2.7% by mass, preferably Is 1.7 to 2.6 mass%, more preferably 1.8 to 2.5 mass%. When the proportion is less than 1.5% by mass, the fluidity and strength developability of the cement composition are lowered. When the proportion exceeds 2.7% by mass, the effect of reducing the heat of hydration becomes small.
Ordinary Portland cement clinker pulverized product and ordinary Portland cement may be used as a material containing at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum.
Mass ratio in terms of SO 3 between the amount of hemihydrate gypsum and the total amount of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum in the cement composition (amount of hemihydrate gypsum in terms of SO 3 / (dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum the amount)) of the total converted to SO 3, from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition, preferably from 0.3 to 0.95, more preferably 0.4 to 0.9, particularly preferably 0.5 to 0.85.
セメント組成物中のＩＩ型無水石膏粉末の割合は、ＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、好ましくは０．５〜３．２質量％、より好ましくは１．０〜２．５質量％である。該割合が０．１質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が３．５質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
ＩＩ型無水石膏粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００〜６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００〜５，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，５００〜４，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
なお、本発明では、無水石膏としてＩＩ型無水石膏を用いている。ＩＩ型無水石膏以外の無水石膏として、可溶性無水石膏（ＩＩＩ型無水石膏）があるが、可溶性無水石膏を用いた場合、水和熱を低減する効果は見られない。
The proportion of the type II anhydrous gypsum powder in the cement composition is 0.1 to 3.5% by mass, preferably 0.5 to 3.2% by mass, more preferably 1.0 to 2.5% in terms of SO 3. % By mass. When the proportion is less than 0.1% by mass, the effect of reducing the heat of hydration is reduced. When this ratio exceeds 3.5 mass%, the strength development property of a cement composition will fall.
Blaine specific surface area of type II anhydrous gypsum powder, preferably 3,000~6,000cm 2 / g, more preferably 3,300~5,000cm 2 / g, particularly preferably 3,500~4,500cm 2 / g. When the brain specific surface area is 3,000 cm 2 / g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the brain specific surface area is 6,000 cm 2 / g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
In the present invention, type II anhydrous gypsum is used as anhydrous gypsum. As anhydrous gypsum other than type II anhydrous gypsum, there is soluble anhydrous gypsum (type III anhydrous gypsum), but when soluble anhydrous gypsum is used, the effect of reducing the heat of hydration is not seen.
セメント組成物中の石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる一種以上の無機粉末の割合は、１．０〜１５質量％、好ましくは２．０〜１３．０質量％、より好ましくは４．０〜１１．０質量％、特に好ましくは５．０〜１０．０質量％である。該割合が１．０質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が１５．０質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
石灰石粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００〜１０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００〜８，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，８００〜６，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
一方、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュのブレーン比表面積は、好ましくは３，０００〜６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００〜５，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００〜４，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
セメント組成物中の、全ＳＯ３の割合は、水和熱を低減する観点からは、好ましくは３．０質量％以上、より好ましくは３．１質量％以上、さらに好ましくは３．３質量％以上、特に好ましくは３．４質量％以上である。また、上記割合は、強度発現性の向上の観点からは、好ましくは５．５質量％以下、より好ましくは５．２質量％以下、さらに好ましくは４．５質量％以下、特に好ましくは４．０質量％以下である。
The proportion of one or more inorganic powders selected from limestone powder, blast furnace slag fine powder, and fly ash in the cement composition is 1.0 to 15% by mass, preferably 2.0 to 13.0% by mass, More preferably, it is 4.0-11.0 mass%, Most preferably, it is 5.0-10.0 mass%. When the proportion is less than 1.0% by mass, the effect of reducing the heat of hydration is reduced. When this ratio exceeds 15.0 mass%, the strength development property of a cement composition will fall.
The Blaine specific surface area of the limestone powder is preferably 3,000 to 10,000 cm 2 / g, more preferably 3,300 to 8,000 cm 2 / g, still more preferably 3,500 to 7,000 cm 2 / g, particularly Preferably it is 3,800-6,000 cm < 2 > / g. When the brain specific surface area is 3,000 cm 2 / g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the brain specific surface area is 10,000 cm 2 / g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
On the other hand, the Blaine specific surface area of the blast furnace slag and fly ash, preferably 3,000~6,000cm 2 / g, more preferably 3,100~5,000cm 2 / g, particularly preferably 3,200～4 , 500 cm 2 / g. When the brain specific surface area is 3,000 cm 2 / g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the brain specific surface area is 6,000 cm 2 / g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
The proportion of total SO 3 in the cement composition is preferably 3.0% by mass or more, more preferably 3.1% by mass or more, and still more preferably 3.3% by mass from the viewpoint of reducing heat of hydration. As described above, it is particularly preferably 3.4% by mass or more. Further, the above ratio is preferably 5.5% by mass or less, more preferably 5.2% by mass or less, further preferably 4.5% by mass or less, and particularly preferably 4.% by mass from the viewpoint of improving strength development. 0% by mass or less.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方は、下記（ａ）及び（ｂ）の少なくともいずれか一方の条件を満たすものであることが好ましい。
（ａ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上である）こと
（ｂ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／Ｊ以上である）こと
なお、上記条件を満たさない普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの水和熱が、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満足するもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であることから、本発明を適用する必要性が乏しくなる。
At least one of ordinary Portland cement clinker pulverized material and dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition satisfies the following conditions (a) and (b): It is preferable.
(A) A normal Portland cement (a mixing ratio of the raw material is the cement composition) using a raw material consisting of at least one of normal Portland cement clinker and dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition When the ordinary Portland cement clinker pulverized product and the blending ratio of at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum are prepared, “JIS R 5203: 2015 (cement hydration of the ordinary Portland cement) is prepared. (Heat measurement method) ”The heat of hydration on the 7th day of age measured in accordance with“ Thermal measurement method ”exceeds 350 J / g (preferably 353 J / g or more, more preferably 355 J / g or more) (b) Cement composition Ordinary Portland cement clinker ground and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum Using ordinary raw materials, ordinary Portland cement (the mixing ratio of the raw materials is the same as the mixing ratio of at least one of normal Portland cement clinker and dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum in the cement composition) is prepared. In this case, the heat of hydration at the age of 28 days measured in accordance with “JIS R 5203: 2015 (Method of measuring heat of hydration of cement)” of the ordinary Portland cement exceeds 400 J / g (preferably 405 J / g). More preferably, it is 410 J / J or more) In addition, for ordinary Portland cement that does not satisfy the above conditions, the heat of hydration of the ordinary Portland cement satisfies the numerical value of heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism mentioned above. What to do (The heat of hydration at the age of 7 days is 350 J / g or less, and the heat of hydration at the age of 28 days is 400 / G because it is less of those), the need to apply the present invention becomes poor.
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・ＳｉＯ2（エーライト；以下、「Ｃ3Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは５０．０〜６５．０質量％、より好ましくは５２．０〜６３．０質量％である。Ｃ３Ｓの含有率が５０．０質量％以上であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。Ｃ３Ｓの含有率が６５．０質量％を超えるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2（ビーライト；以下、「Ｃ2Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは９．０〜２３．０質量％、より好ましくは１０．０〜２０．０質量％である。Ｃ２Ｓの含有率が９．０質量％未満であるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。Ｃ２Ｓの含有率が２３．０質量％以下であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。
The content of 3CaO.SiO 2 (Alite; hereinafter also referred to as “C 3 S”) in the ordinary Portland cement clinker used in the present invention is preferably 50.0 to 65.0% by mass, more preferably It is 52.0-63.0 mass%. If C 3 S content of not less than 50.0 mass%, to improve the strength development in the acute ages of the cement composition. Portland cement clinker having a C 3 S content exceeding 65.0 mass% is generally equivalent to early-strength Portland cement clinker, and early-strength Portland cement is hydrated in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism mentioned above. It is not necessary to satisfy the heat value.
The content of 2CaO.SiO 2 (belite; hereinafter also referred to as “C 2 S”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 9.0 to 23.0% by mass, more preferably 10.0 to 20%. 0.0% by mass. Portland cement clinker having a C 2 S content of less than 9.0% by mass is generally equivalent to early-strength Portland cement clinker. There is no need to satisfy the value of the sum heat. If it is less than 23.0 mass% content of C 2 S, thereby improving the strength development in the acute ages of the cement composition.
普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3（アルミネート相；以下、「Ｃ3Ａ」ともいう。）の含有率は、好ましくは７．５〜１０．５質量％、より好ましくは８．０〜１０．２質量％である。Ｃ３Ａの含有率が７．５質量％以上であれば、クリンカ原料としての廃棄物の使用量を多くすることができ、原料にかかるコストを低くすることができる。Ｃ３Ａの含有率が１０．５質量％以下であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3（フェライト相；以下、「Ｃ4ＡＦ」ともいう。）の含有率は、好ましくは７．５〜１０．５質量％、より好ましくは８．０〜１０．０質量％である。Ｃ４ＡＦの含有率が７．５質量％以上であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。Ｃ４ＡＦの含有率が１０．５質量％以下であれば、クリンカ原料としての廃棄物の使用量を多くすることができ、原料にかかるコストを低くすることができる。
The content of 3CaO.Al 2 O 3 (aluminate phase; hereinafter also referred to as “C 3 A”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 7.5 to 10.5% by mass, more preferably 8. 0 to 10.2% by mass. If C 3 content of A is 7.5 mass% or more, it is possible to increase the amount of waste as clinker raw material, it is possible to lower the cost of raw material. If the content of C 3 A is 10.5% by mass or less, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced.
The content of 4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 (ferrite phase; hereinafter also referred to as “C 4 AF”) in ordinary Portland cement clinker is preferably 7.5 to 10.5% by mass, more Preferably it is 8.0-10.0 mass%. If the content of C 4 AF is 7.5% by mass or more, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced. If C 4 or less 10.5% by weight content of AF, it is possible to increase the amount of waste as clinker raw material, it is possible to lower the cost of raw material.
なお、本明細書において、ポルトランドセメントセメントクリンカ中、Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ、Ｃ3Ａ、及びＣ4ＡＦの各含有率は、ポルトランドセメントクリンカ全量（１００質量％）中の割合として、セメントクリンカ原料やセメントクリンカ（焼成物）の化学成分に基づき、下記のボーグの計算式を用いて算出することができる。
Ｃ3Ｓ（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））−（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））−（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））−（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ2Ｓ（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））−（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
Ｃ3Ａ（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））−（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ4ＡＦ（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
In the present specification, in Portland cement cement clinker, as a percentage of C 3 S, C 2 S, C 3 A, and C 4 each content of AF is Portland cement clinker total amount (100 mass%) in cement Based on the chemical components of the clinker raw material and cement clinker (calcined product), it can be calculated using the following Borg formula.
C 3 S (mass%) = (4.07 × CaO (mass%)) − (7.60 × SiO 2 (mass%)) − (6.72 × Al 2 O 3 (mass%)) − (1 .43 × Fe 2 O 3 (mass%))
C 2 S (mass%) = (2.87 × SiO 2 (mass%)) − (0.754 × C 3 S (mass%))
C 3 A (mass%) = (2.65 × Al 2 O 3 (mass%)) − (1.69 × Fe 2 O 3 (mass%))
C 4 AF (mass%) = 3.04 × Fe 2 O 3 (mass%)
本発明のセメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００〜３，７００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００〜３，６００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，１５０〜３，５５０ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００〜３，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が３，７００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。 Blaine specific surface area of the cement composition of the present invention is preferably 3,000~3,700cm 2 / g, more preferably 3,100~3,600cm 2 / g, more preferably 3,150～3,550Cm 2 / G, particularly preferably 3,200 to 3,500 cm 2 / g. When the brain specific surface area is 3,000 cm 2 / g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the brain specific surface area is 3,700 cm 2 / g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱は、好ましくは３５０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３４５Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３４０Ｊ／ｇ以下である。
また、本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢２８日における水和熱は、好ましくは４００Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３９８Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３９５Ｊ／ｇ以下である。
The heat of hydration at the age of 7 days, measured according to “JIS R 5203: 2015 (Method of measuring heat of hydration of cement)” of the cement composition of the present invention, is preferably 350 J / g or less, more preferably 345 J / g or less, particularly preferably 340 J / g or less.
Further, the heat of hydration at the age of 28 days, measured according to “JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)” of the cement composition of the present invention, is preferably 400 J / g or less. Preferably it is 398 J / g or less, Most preferably, it is 395 J / g or less.
上述した原料を適宜混合することによって、本発明のセメント組成物を製造することができる。
また、原料として、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトランドセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５〜２．７質量％である普通ポルトランドセメントを使用し、該普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、無機粉末を混合して本発明のセメント組成物を製造してもよい。
上記普通ポルトランドセメントは、本発明の効果をより大きく発揮する観点から、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上）、及び、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／Ｊ以上）、の少なくともいずれか一方を満たすものであることが好ましい。
このような普通ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たさないもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であるが、本発明のセメント組成物は、このような普通ポルトランドセメントを使用しているにもかかわらず、水和熱を小さくすることができる。
The cement composition of this invention can be manufactured by mixing the raw material mentioned above suitably.
Moreover, it is a normal Portland cement containing, as a raw material, a normal Portland cement clinker pulverized product and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and the proportion of SO 3 in the normal Portland cement is 1.5 to 2 Ordinary Portland cement that is 0.7 mass% may be used, and the ordinary Portland cement, type II anhydrous gypsum powder, and inorganic powder may be mixed to produce the cement composition of the present invention.
From the viewpoint of exerting the effects of the present invention to a greater extent, the ordinary Portland cement is 7 days old when measured according to “JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)” of the ordinary Portland cement. Heat of hydration exceeds 350 J / g (preferably 353 J / g or more, more preferably 355 J / g or more), and measured according to “JIS R 5203: 2015 (Method of measuring heat of hydration of cement)” It is preferable that the heat of hydration on the 28th day of age exceeds 400 J / g (preferably 405 J / g or more, more preferably 410 J / J or more).
Such ordinary Portland cement does not satisfy the above-mentioned numerical value of heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (the heat of hydration at the age of 7 days is 350 J / g or less, and the water at the age of 28 days is water. However, the cement composition of the present invention can reduce the heat of hydration despite using such ordinary Portland cement.
また、各原料の粉砕と混合を同時に行ってセメント組成物を製造してもよい。このようなセメント組成物の製造方法の例としては、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法等が挙げられる。
（ｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、石灰石、高炉スラグ、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上を同時に粉砕した後、得られた粉砕物にＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を同時粉砕した後、得られた粉砕物に、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末（以下、単に「無機粉末」ともいう。）とＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、無機粉末と、ＩＩ型無水石膏粉末を同時に混合しながら粉砕する方法
なお、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）における粉砕手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ボールミル等が挙げられる。
Moreover, you may manufacture a cement composition by performing grinding | pulverization and mixing of each raw material simultaneously. Examples of the method for producing such a cement composition include the following methods (i) to (iii).
(I) Ordinary Portland cement clinker, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and one or more selected from limestone, blast furnace slag, and fly ash are simultaneously pulverized, and then the pulverized product obtained A method of adding and mixing type II anhydrous gypsum powder to (ii) ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and then pulverizing the obtained limestone powder, A method of adding and mixing one or more inorganic powders selected from blast furnace slag fine powder and fly ash (hereinafter also simply referred to as “inorganic powder”) and type II anhydrous gypsum powder (iii) ordinary Portland cement A method of pulverizing clinker, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, inorganic powder, and type II anhydrous gypsum powder while mixing them simultaneously. As the grinding means in the (i) ~ (iii), is not particularly limited, for example, a ball mill, and the like.
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。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメントＡ〜Ｃ：普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、半水石膏と二水石膏の混合物、太平洋セメント社製、詳細は表１参照
（２）二水石膏：排脱二水石膏
（３）ＩＩ型無水石膏粉末：ブレーン比表面積４，２２０ｃｍ２／ｇ
（４）石灰石粉末：ブレーン比表面積４，１９０ｃｍ２／ｇ
（５）高炉スラグ微粉末：ブレーン比表面積４，２１０ｃｍ２／ｇ
（６）フライアッシュ：ブレーン比表面積３，６９０ｃｍ２／ｇ
（７）細骨材：「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に規定される標準砂
（８）水：水道水
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
(1) Ordinary Portland cement A to C: Ordinary Portland cement clinker pulverized product, mixture of hemihydrate gypsum and dihydrate gypsum, manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., see Table 1 for details (2) Dihydrate gypsum: drained dihydrate gypsum (3) Type II anhydrous gypsum powder: Blaine specific surface area 4,220 cm 2 / g
(4) Limestone powder: Blaine specific surface area 4,190 cm 2 / g
(5) Blast furnace slag fine powder: Blaine specific surface area 4,210 cm 2 / g
(6) Fly ash: Blaine specific surface area 3,690 cm 2 / g
(7) Fine aggregate: Standard sand specified in “JIS R 5201: 2015 (Cement physical test method)” (8) Water: Tap water
実施例、比較例における水和熱及びモルタルの圧縮強さの測定方法を以下に示す。
［水和熱］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して、材齢7日、及び、材齢２８日の水和熱を測定した。
［モルタルの圧縮強さ（表２〜５中、「圧縮強さ」と示す。）］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日、２８日におけるモルタル圧縮強さを測定した。
The measuring methods of heat of hydration and compressive strength of mortar in Examples and Comparative Examples are shown below.
[Hydration heat]
In accordance with “JIS R 5203: 2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)”, heat of hydration at 7 days of age and 28 days of age was measured.
[Compressive strength of mortar (shown as “compressive strength” in Tables 2 to 5)]
In accordance with “JIS R 5201: 2015 (physical test method for cement)”, mortar compressive strength at a material age of 7 days and 28 days was measured.
［実施例１〜１４］
表２に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表２に示す数値となる量とした。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表２に示す。なお、実施例１〜１４におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４８０〜３，５８０ｃｍ２／ｇである。
[Examples 1 to 14]
The materials shown in Table 2 (ordinary Portland cement A, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder) were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each material to the mixer at the same time.
The blending amount of the inorganic powder and the type II anhydrous gypsum powder was such that the content of the inorganic powder or the type II anhydrous gypsum powder in the cement composition was a numerical value shown in Table 2.
The obtained cement composition was measured for SO 3 content, mortar compressive strength, heat of hydration at age 7 and 28 days.
The results are shown in Table 2. In addition, the brane specific surface area of the cement composition in Examples 1-14 is 3,480-3,580 cm < 2 > / g.
［比較例１〜１６］
表３に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表３に示す数値となる量とした。なお、比較例１〜１６におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４６０〜３，５９０ｃｍ２／ｇである。また、表３〜５中、ＩＩ型無水石膏粉末の欄が「−」となっているものは、ＩＩ型無水石膏粉末を添加しなかったことを示す。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率等を測定した。
［参考例１］
普通ポルトランドセメントＡのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表３に示す。
[Comparative Examples 1 to 16]
The above materials of the types shown in Table 3 (ordinary Portland cement A, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder) were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each material to the mixer at the same time.
The compounding amount of the inorganic powder and the type II anhydrous gypsum powder was such that the content of the inorganic powder or type II anhydrous gypsum powder in the cement composition was a numerical value shown in Table 3. In addition, the brane specific surface area of the cement compositions in Comparative Examples 1 to 16 is 3,460 to 3,590 cm 2 / g. Moreover, in Tables 3 to 5, when the column of the type II anhydrous gypsum powder is “−”, it indicates that the type II anhydrous gypsum powder was not added.
The content of SO 3 and the like of the obtained cement composition were measured.
[Reference Example 1]
The compressive strength of mortar of ordinary Portland cement A, heat of hydration at 7 days and 28 days of age were measured.
The results are shown in Table 3.
表２〜３から、普通ポルトランドセメントＡ（参考例１）の材齢７日における水和熱は３５５Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４１０Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１〜１４のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＡを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３５０Ｊ／ｇ以下であり、材齢２８日における水和熱は３９８Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例２、４、６、８、１１、１３、１５）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱の少なくともいずれか一方が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、無機粉末の配合割合が０．５質量％である比較例１のセメント組成物の材齢２８日における水和熱は４０３Ｊ／ｇであることがわかる。
From Tables 2-3, it can be seen that the heat of hydration of normal Portland cement A (Reference Example 1) at the age of 7 days is 355 J / g, and the heat of hydration at the age of 28 days is 410 J / g.
The cement compositions of Examples 1 to 14 normally use Portland cement A, but the heat of hydration at the age of 7 days of the cement composition is 350 J / g or less, and the heat of hydration at the age of 28 days. Is 398 J / g or less, and it can be seen that the heat of hydration is reduced.
Further, in the cement composition not containing type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 2, 4, 6, 8, 11, 13, 15), the heat of hydration of the cement composition at the age of 7 days, and the age of the material At least one of the heats of hydration on the 28th does not meet the numerical values of heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (age 7 days: 350 J / g or less, age 28 days: 400 J / g or less) I understand.
Moreover, it turns out that the heat | fever of hydration in the material age 28 days of the cement composition of the comparative example 1 whose compounding ratio of an inorganic powder is 0.5 mass% is 403 J / g.
また、比較例３、５、７、９、１２、１４のセメント組成物のモルタルの圧縮強さから、ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合が多くなる（例えば、５．１質量％以上）と、セメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
例えば、実施例２のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：２．９質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：４５．２Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：６１．２Ｎ／ｍｍ２）と比較して、比較例３のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：５．１質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：３９．３Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５７．８Ｎ／ｍｍ２）は小さいことがわかる。
さらに、比較例１０から、無機粉末の配合割合が多くなる（１７質量％）とセメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
Moreover, from the compressive strength of the mortar of the cement composition of Comparative Examples 3, 5, 7, 9, 12, and 14, the blending ratio of the type II anhydrous gypsum powder increases (for example, 5.1 mass% or more), It can be seen that the compressive strength of the mortar of the cement composition is reduced.
For example, the mortar compressive strength (material age 7 days: 45.2 N / mm 2) and material age 28 days: 61. 6 of the cement composition of Example 2 (formulation ratio of type II anhydrous gypsum powder: 2.9 mass%). 2N / mm 2) compared to the blending ratio of Comparative example 3 of the cement composition (II type anhydrous gypsum powder: mortar compressive strength of 5.1 mass%) (age of 7 days: 39.3N / mm 2 , Material age 28 days: 57.8 N / mm 2 ) is small.
Furthermore, it can be seen from Comparative Example 10 that when the blending ratio of the inorganic powder increases (17% by mass), the compressive strength of the mortar of the cement composition decreases.
［実施例１５〜１７］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、実施例１と同様にしてセメント組成物を得た。
［比較例１７〜１８］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、比較例１と同様にしてセメント組成物を得た。なお、実施例１５〜１７、比較例１７〜１８におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，４２０〜３，４９０ｃｍ２／ｇである。
得られた各セメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
［参考例２］
普通ポルトランドセメントＢのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表４に示す。
[Examples 15 to 17]
A cement composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the materials shown in Table 4 and the blending ratio (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder).
[Comparative Examples 17-18]
A cement composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the materials shown in Table 4 and the mixing ratio (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder). In addition, the brane specific surface area of the cement composition in Examples 15-17 and Comparative Examples 17-18 is 3,420-3,490 cm < 2 > / g.
Each cement composition obtained was measured for SO 3 content, mortar compressive strength, heat of hydration at age 7 and 28 days.
[Reference Example 2]
The compressive strength of mortar of normal Portland cement B, heat of hydration at age 7 days and 28 days were measured.
The results are shown in Table 4.
表４から、普通ポルトランドセメントＢ（参考例２）の材齢７日における水和熱は３５４Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４１１Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１５〜１７のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＢを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３４９Ｊ／ｇ以下、材齢２８日における水和熱は３９７Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例１７〜１９）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
From Table 4, it can be seen that heat of hydration of normal Portland cement B (Reference Example 2) at the age of 7 days is 354 J / g, and heat of hydration at the age of 28 days is 411 J / g.
The cement compositions of Examples 15 to 17 use ordinary Portland cement B. The heat of hydration at the age of 7 days of the cement composition is 349 J / g or less, and the heat of hydration at the age of 28 days is 397 J. It can be seen that the heat of hydration is reduced.
Further, in the cement compositions not containing type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 17 to 19), the heat of hydration of the cement composition at the age of 7 days and the heat of hydration at the age of 28 days were It can be seen that the values of heat of hydration in the notification of the Ministry (material age 7 days: 350 J / g or less, material age 28 days: 400 J / g or less) are not satisfied.
［実施例１８〜２３］
表５に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＣ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、実施例１と同様にしてセメント組成物を得た。
［比較例２０〜２５］
表５に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＣ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、比較例１と同様にしてセメント組成物を得た。なお、実施例１８〜２３、比較例２０〜２５のセメント組成物におけるブレーン比表面積は３，２６０〜３，３７０ｃｍ２／ｇである。
得られた各セメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
［参考例３］
普通ポルトランドセメントＣのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表４に示す。
[Examples 18 to 23]
A cement composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the materials shown in Table 5 and the blending ratio (ordinary Portland cement C, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder).
[Comparative Examples 20-25]
A cement composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the materials shown in Table 5 and the mixing ratio (ordinary Portland cement C, inorganic powder, type II anhydrous gypsum powder). In addition, the brane specific surface area in the cement compositions of Examples 18 to 23 and Comparative Examples 20 to 25 is 3,260 to 3,370 cm 2 / g.
Each cement composition obtained was measured for SO 3 content, mortar compressive strength, heat of hydration at age 7 and 28 days.
[Reference Example 3]
The compression strength of normal Portland cement C mortar, heat of hydration at 7 days and 28 days of age were measured.
The results are shown in Table 4.
表５から、普通ポルトランドセメントＣ（参考例３）の材齢７日における水和熱は３４５Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４０３Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１８〜２３のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＣを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３３７Ｊ／ｇ以下、材齢２８日における水和熱は３９４Ｊ／ｇ以下であり、水和熱が低減されていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例２０、２２、２４）では、該セメント組成物の材齢２８日における水和熱が、国土交通省の通達における水和熱の数値（４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、比較例２１、２３、２５のセメント組成物のモルタルの圧縮強さから、ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合が多くなる（例えば、４．９質量％以上）とセメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さくなることがわかる。
例えば、実施例１８のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：１．６質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：４４．６Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５７．１Ｎ／ｍｍ２）と比較して、比較例２１のセメント組成物（ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合：５．２質量％）のモルタル圧縮強さ（材齢７日：３７．９Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：５３．４Ｎ／ｍｍ２）は小さいことがわかる。
From Table 5, it can be seen that the heat of hydration of normal Portland cement C (Reference Example 3) at the age of 7 days is 345 J / g, and the heat of hydration at the age of 28 days is 403 J / g.
The cement compositions of Examples 18 to 23 normally use Portland cement C. The heat of hydration at the age of 7 days of the cement composition is 337 J / g or less, and the heat of hydration at the age of 28 days is 394 J. It can be seen that the heat of hydration is reduced.
Further, in the cement composition not containing type II anhydrous gypsum powder (Comparative Examples 20, 22, and 24), the heat of hydration of the cement composition at the age of 28 days is the numerical value of the heat of hydration in the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. It can be seen that (400 J / g or less) is not satisfied.
Also, the compression ratio of the mortar of the cement compositions of Comparative Examples 21, 23, and 25 indicates that when the blending ratio of the type II anhydrous gypsum powder increases (for example, 4.9% by mass or more), the compression of the mortar of the cement composition. It can be seen that the strength is reduced.
For example, the mortar compressive strength (material age 7 days: 44.6 N / mm 2 ) of the cement composition of Example 18 (formulation ratio of type II anhydrous gypsum powder: 1.6 mass%), material age 28 days: 57. compared 1N / mm 2) and mixing ratio of the cement composition (II type anhydrous gypsum powder of Comparative example 21: mortar compressive strength of 5.2 mass%) (age of 7 days: 37.9N / mm 2 , Material age 28 days: 53.4 N / mm 2 ) is small.
Claims (4)
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５〜２．７質量％であり、
上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０〜１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物。 One or more inorganic substances selected from ordinary Portland cement clinker pulverized material, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace slag fine powder, and fly ash A cement composition comprising a powder,
The ratio of SO 3 in a total of 100% by mass of at least one of the above-mentioned ordinary Portland cement clinker pulverized product and dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum is 1.5 to 2.7% by mass,
In the cement composition, the proportion of type II anhydrous gypsum powder is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass. A cement composition.
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと The cement composition according to claim 1, wherein at least one of the ordinary Portland cement clinker pulverized material, dihydrate gypsum, and hemihydrate gypsum contained in the cement composition satisfies the following condition.
When ordinary Portland cement is prepared by pulverizing the ordinary Portland cement clinker and at least one of the above-mentioned dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, the normal Portland cement “JIS R 5203: 2015 (cement hydration) is prepared. The heat of hydration measured according to "Thermal measurement method)" satisfies at least one of 350 J / g exceeding 7 days of age and 400 J / g exceeding 28 days of age.
上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．１〜３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０〜１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物の製造方法。 Ordinary Portland cement containing ground Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, wherein the proportion of SO 3 in the ordinary Portland cement is 1.5 to 2.7% by mass A method for producing a cement composition by mixing a certain ordinary Portland cement, type II anhydrous gypsum powder, limestone powder, blast furnace slag fine powder, and one or more inorganic powders selected from fly ash. ,
In the cement composition, the proportion of type II anhydrous gypsum powder is 0.1 to 3.5% by mass in terms of SO 3 , and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass. A method for producing a cement composition.
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