JP2020001970A - Strength-enhancing agent and method for producing the same, and method for enhancing strength of portland cement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セメントの強度増進剤及びその製造方法並びにポルトランドセメントの強度増進方法に関する。 The present invention relates to a cement strength enhancer, a method for producing the same, and a method for enhancing Portland cement strength.
建設業界では、省力化や品質安定化のためにプレキャスト製品の利用拡大や、低炭素化に向けた混合材の利用拡大、高耐久性のコンクリート舗装の普及が検討されている。プレキャスト製品のようなコンクリート二次製品では、生産性を向上させるため、早期脱型が可能な早強性のセメント又は混和材が要望されている。また、コンクリート舗装に関しても同様で、早期開放に向けて数時間での硬化が可能な早強性が求められている。 In the construction industry, expansion of the use of precast products for labor saving and quality stabilization, expansion of the use of mixed materials for low carbonization, and diffusion of highly durable concrete pavement are being studied. In the case of concrete secondary products such as precast products, in order to improve productivity, an early-strength cement or admixture that can be quickly removed from the mold is demanded. The same applies to concrete pavement, and there is a demand for early strength that can be cured in several hours for early opening.
従来、速硬性（急硬性）のセメント組成物として、アルミナセメント及び石膏を配合したセメント系組成物が知られている。例えば特許文献１には、カルシウムアルミネートと、無水石膏と、半水石膏とを含む速硬剤が開示されている。 Conventionally, as a quick-setting (rapid-setting) cement composition, a cement-based composition containing alumina cement and gypsum has been known. For example, Patent Document 1 discloses a quick-setting agent containing calcium aluminate, anhydrous gypsum, and gypsum hemihydrate.
ところで、産業廃棄物・副産物として、石炭火力発電所から発生する石炭灰や、鉄鋼業や金属精錬業などから発生するスラグ類やシリカフュームの発生量は、現状もかなり多く、その大部分はセメントに有効利用されている。しかし、依然として有効利用できないものも多く残っており、埋め立て処分されているものがあるのも事実であり、これらの有効利用も課題として挙げられる。また、アルミナセメントは、ポルトランドセメントや産業廃棄物・副産物を再利用した材料に比べると高価であり、コスト低減の観点からできるだけ使用量を少なくすることが求められている。 By the way, the amount of coal ash generated from coal-fired power plants as industrial waste and by-products, and slags and silica fumes generated from the steel industry and metal refining industry are also quite large at present. Effectively used. However, there are still many things that cannot be used effectively, and it is a fact that some of them are being disposed of in landfills. Alumina cement is more expensive than portland cement or a material obtained by recycling industrial wastes and by-products, and it is required that the amount of alumina cement be reduced as much as possible from the viewpoint of cost reduction.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、廃棄物や副産物を有効利用でき且つセメントの強度を向上できる強度増進剤及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明はポルトランドセメントの強度増進方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a strength enhancer capable of effectively utilizing waste and by-products and improving the strength of cement, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a method for increasing the strength of Portland cement.
上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、廃棄物・副産物を利用した原材料から熱水反応によって合成される特定の水和物と、アルミナセメントと、石膏とを併用することで、セメント組成物（モルタル・コンクリート）の硬化体の圧縮強度を高める強度増進剤を得られることを本発明者らは見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, a specific hydrate synthesized from raw materials utilizing wastes and by-products by a hydrothermal reaction, alumina cement, and gypsum are used together to form a cement composition ( The present inventors have found that a strength enhancer that increases the compressive strength of a cured body of mortar / concrete) can be obtained, and have completed the present invention.
本発明に係る強度増進剤の製造方法は、廃棄物及び／又は副産物を原材料の少なくとも一部として使用し、トバモライトを含む水和物を水熱反応によって合成する工程と、上記水和物（以下、場合により「水熱反応生成物」という。）と、アルミナセメントと、石膏とを混合する工程とを含む。この製造方法は、水熱反応生成物を粉砕する工程をさらに含んでもよい。 The method for producing a strength enhancer according to the present invention comprises the steps of using waste and / or by-products as at least a part of raw materials, synthesizing a hydrate containing tobermorite by a hydrothermal reaction, , Sometimes referred to as “hydrothermal reaction product”), alumina cement, and gypsum. The production method may further include a step of pulverizing the hydrothermal reaction product.
本発明に係る強度増進剤は、トバモライトと、アルミナセメントと、石膏とを含む。上述のとおり、強度増進剤がこれらの成分を含むことで、セメント組成物（モルタル・コンクリート）の硬化体の強度向上効果が奏される。本発明に係るセメントの強度増進方法は、所定量のポルトランドセメントと、アルミナセメントと、石膏と、水熱反応生成物を混合して使用することが好ましい。さらに好ましくは、所定量のアルミナセメントと石膏からなる粉末と、所定量の水和反応組成物スラリーをポルトランドセメントに混合して使用する。 The strength enhancer according to the present invention includes tobermorite, alumina cement, and gypsum. As described above, when the strength enhancer contains these components, the effect of improving the strength of the cured product of the cement composition (mortar / concrete) is exerted. In the method for increasing the strength of cement according to the present invention, it is preferable that a predetermined amount of Portland cement, alumina cement, gypsum, and a hydrothermal reaction product are mixed and used. More preferably, a predetermined amount of powder composed of alumina cement and gypsum and a predetermined amount of a hydration reaction composition slurry are used by being mixed with Portland cement.
本発明によれば、廃棄物や副産物を有効利用でき且つセメントの強度を向上できる強度増進剤及びその製造方法が提供される。また、本発明によれば、ポルトランドセメントの強度増進方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a strength enhancer capable of effectively utilizing wastes and by-products and improving the strength of cement, and a method for producing the same. Further, according to the present invention, there is provided a method for increasing the strength of Portland cement.
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
＜強度増進剤＞
本実施形態に係る強度増進剤は、原材料の少なくとも一部に廃棄物や副産物を有効利用したものであって、セメントの硬化を増進するためのものである。この強度増進剤は、廃棄物及び／又は副産物を含む原材料を水熱反応させることによって合成されるトバモライトを含む水和物の粉末又はスラリーと、アルミナセメントと石膏の粉末からなる。強度増進剤は、例えば、セメントの一部と置き換えて使用することで、セメントの強度増進をもたらす。
<Strength enhancer>
The strength enhancer according to the present embodiment is one in which waste and by-products are effectively used for at least a part of the raw materials, and is used to enhance the hardening of the cement. This strength enhancer consists of a hydrate powder or slurry containing tobermorite synthesized by hydrothermally reacting raw materials containing waste and / or by-products, and alumina cement and gypsum powder. The strength enhancer provides, for example, cement strength enhancement by being used in place of a part of the cement.
（水熱反応生成物）
上述のとおり、水熱反応生成物はトバモライトを含む。トバモライトは、Ｃａ及びＳｉを含む鉱物であり、例えば５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・５Ｈ２Ｏ等で表される。トバモライトのＣａ（ＣａＯ換算量）とＳｉ（ＳｉＯ２換算量）との質量比（ＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比）は、セメントの水和促進の観点から、０．７〜１．０が好ましい。
(Hydrothermal reaction product)
As mentioned above, the hydrothermal reaction products include tobermorite. Tobermorite are minerals containing Ca and Si, and is represented by, for example, 5CaO · 6SiO 2 · 5H 2 O and the like. The mass ratio (CaO / SiO 2 mass ratio) of Ca (CaO equivalent) and Si (SiO 2 equivalent) of tobermorite is preferably 0.7 to 1.0 from the viewpoint of promoting hydration of cement.
トバモライトは、Ｃａ及びＳｉの他に、Ａｌ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｆｅ等を含む場合もある。本実施形態に係るトバモライトは、水和物生成時の廃棄物利用の観点から、Ａｌ及びＭｇの少なくとも一方を含むことが好ましい。
トバモライトのＡｌ（Ａｌ２Ｏ３換算量）とＳｉ（ＳｉＯ２換算量）との質量比（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２の質量比）は、セメントの水和をさらに促進する観点から、０．０１〜０．５が好ましく、０．０２〜０．４がより好ましく、０．０５〜０．２５がさらに好ましい。
トバモライトのＭｇ（ＭｇＯ換算量）とＳｉ（ＳｉＯ２換算量）との質量比（ＭｇＯ／ＳｉＯ２の質量比）は、水和物生成時の廃棄物利用の観点から、０〜０．１が好ましく、０〜０．０１がより好ましく、０〜０．００１がさらに好ましい。
Tobermorite may contain Al, Mg, Na, K, Fe, etc. in addition to Ca and Si. It is preferable that the tobermorite according to the present embodiment contains at least one of Al and Mg from the viewpoint of utilization of waste at the time of hydrate generation.
From the viewpoint of further promoting the hydration of cement, the mass ratio of Al (Al 2 O 3 equivalent) to Si (SiO 2 equivalent) mass ratio (mass ratio of Al 2 O 3 / SiO 2 ) of tobermorite is set to 0.1. 01 to 0.5 is preferable, 0.02 to 0.4 is more preferable, and 0.05 to 0.25 is further preferable.
The mass ratio of tobermorite of Mg and (MgO equivalent amount) and Si (SiO 2 equivalent amount) (mass ratio of MgO / SiO 2), from the viewpoint of waste utilization during hydrate formation, is 0 to 0.1 Preferably, 0 to 0.01 is more preferable, and 0 to 0.001 is further more preferable.
トバモライトのＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２の質量比及びＭｇＯ／ＳｉＯ２の質量比は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）とエネルギー分散型エックス線分析装置（ＥＤＳ）を用いた定量分析によって求めることができる。 The mass ratio of CaO / SiO 2, the mass ratio of Al 2 O 3 / SiO 2 and the mass ratio of MgO / SiO 2 of tobermorite were measured using a scanning electron microscope (SEM) and an energy dispersive X-ray analyzer (EDS). It can be determined by quantitative analysis.
トバモライト結晶の形状は、糸状であっても板状であってもよく、後述の粉砕工程における粉砕効率を高める観点から、糸状であることが好ましい。トバモライト結晶の長さは、後述の粉砕工程における粉砕効率を高める観点から、０．１〜２０μｍが好ましく、０．１〜４μｍがより好ましい。トバモライト結晶の形状及び長さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察で求めることができる。 The tobermorite crystal may be in the form of a thread or a plate, and is preferably in the form of a thread from the viewpoint of increasing the pulverization efficiency in the pulverization step described later. The length of the tobermorite crystals is preferably from 0.1 to 20 μm, more preferably from 0.1 to 4 μm, from the viewpoint of increasing the pulverization efficiency in the pulverization step described later. The shape and length of the tobermorite crystal can be determined by observation with a scanning electron microscope (SEM).
水熱反応生成物は、トバモライトの他に、セメントの初期水和促進の観点からハイドロガーネット系水和物及びケイ酸マグネシウム水和物の少なくとも一方のケイ酸塩系水和物をさらに含んでもよい。水熱反応生成物又は強度増進剤がこれらの水和物を含有するか否かはＸ線回折装置を用いて得られるＸ線回折（ＸＲＤ）パターンから結晶相を同定することによって確認することができる。 The hydrothermal reaction product may further include at least one silicate-based hydrate of hydrogarnet-based hydrate and magnesium silicate hydrate from the viewpoint of promoting initial hydration of the cement, in addition to tobermorite. . Whether a hydrothermal reaction product or a strength enhancer contains these hydrates can be confirmed by identifying a crystal phase from an X-ray diffraction (XRD) pattern obtained using an X-ray diffractometer. it can.
ハイドロガーネット系水和物は、酸化カルシウムと酸化アルミニウムと水とが結合した固体物質であり、（ｘＣａＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＨ２Ｏ・+α）の組成で表される。前記組成の「＋α」は、酸化カルシウムと酸化アルミニウム以外の酸化物が含有されていてもよいことを表す。より詳しくは、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｈ２Ｏを構成成分とするガーネット構造を有する水和物である。具体例としては３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・（３−ｘ）ＳｉＯ２・（２ｘ）Ｈ２Ｏ（０＜ｘ≦３）又は、Ｃａ３Ａｌ２（ＳｉＯ４）３−ｘ（ＯＨ）４ｘ（０＜ｘ≦３）で表される化合物である。より具体的には３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ（Ｃ３ＡＨ６）、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２・４Ｈ２Ｏ（Ｃ３ＡＳＨ４）、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ（Ｃ３ＡＳ２Ｈ２）、３ＣａＯ・（Ａｌ,Ｆｅ）Ｏ・２ＳｉＯ２・４Ｈ２Ｏ等が挙げられる。水和物合成時の廃棄物利用の観点から、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２・４Ｈ２Ｏ（Ｃ３ＡＳＨ４）が好ましい。 Hydrogarnet system hydrates are solid materials that calcium oxide and aluminum oxide and water are bonded, represented by a composition of (xCaO · yAl 2 O 3 · zH 2 O · + α). “+ Α” in the above composition indicates that oxides other than calcium oxide and aluminum oxide may be contained. More specifically, it is a hydrate having a garnet structure containing CaO, Al 2 O 3 , MgO, Fe 2 O 3 , SiO 2 and H 2 O as constituent components. Examples 3CaO · Al 2 O 3 · ( 3-x) SiO 2 · (2x) H 2 O (0 <x ≦ 3) or, Ca 3 Al 2 (SiO 4 ) 3-x (OH) 4x ( 0 <x ≦ 3). More specifically, 3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O (C 3 AH 6 ), 3CaO.Al 2 O 3 .SiO 2 .4H 2 O (C 3 ASH 4 ), 3CaO.Al 2 O 3 .2SiO 2 · 2H 2 O (C 3 AS 2 H 2), 3CaO · (Al, Fe) O · 2SiO 2 · 4H 2 O , and the like. From the viewpoint of utilization of waste during hydrate synthesis, 3CaO.Al 2 O 3 .SiO 2 .4H 2 O (C 3 ASH 4 ) is preferred.
ケイ酸マグネシウム水和物は、酸化マグネシウムと酸化珪素と水とが結合した固体物質であり、（ｘＭｇＯ・ｙＳｉＯ２・ｚＨ２Ｏ・+α）の組成で表される。前記組成の「＋α」は、酸化マグネシウムと酸化珪素以外の酸化物が含有されていてもよいことを表す。より詳しくは、化学組成がａＭｇＯ・ｂＡｌ２Ｏ３・ｃＳｉＯ２・ｄＮａ２Ｏ・ｅＫ２Ｏ・ｆＦｅ２Ｏ３・ｇＨ２Ｏ（１≦ａ≦６，０≦ｂ≦２，１≦ｃ≦４，０≦ｄ≦１，０≦ｅ≦１，０≦ｆ≦１，０＜ｇ≦８)で表される化合物である。具体例としては２ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２・２Ｈ２Ｏ（Ｍ２ＡＳＨ２）、（Ｍｇ３−ｘ,Ａｌｘ）（Ｓｉ２−ｙ，Ａｌｙ）Ｏ５（ＯＨ）４（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)で表されるアメス石（Ａｍｅｓｉｔｅ）又はカオリナイト−リザード石系鉱物、Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２で表される滑石（タルク）、（Ｍｇ，Ｆｅ）６Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）８で表されるアンチゴライトやＭｇ９Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）６（ＯＨ２）４・６Ｈ２Ｏ又はＭｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４（ＯＨ２）４・８Ｈ２Ｏで表されるセピオライト等が挙げられる。ケイ酸マグネシウム水和物は、上記のうち複数を含んでもよく、また上記鉱物以外に非晶質を含んでもよい。これらのうち、水和物合成時の廃棄物利用の観点から、水熱反応生成物はＭ２ＡＳＨ２を含むことが好ましい。 Magnesium silicate hydrate, magnesium oxide and the silicon oxide and water are combined solid material, represented by the composition of (xMgO · ySiO 2 · zH 2 O · + α). “+ Α” in the above composition indicates that oxides other than magnesium oxide and silicon oxide may be contained. More specifically, the chemical composition aMgO · bAl 2 O 3 · cSiO 2 · dNa 2 O · eK 2 O · fFe 2 O 3 · gH 2 O (1 ≦ a ≦ 6,0 ≦ b ≦ 2,1 ≦ c ≦ 4,0 ≦ d ≦ 1, 0 ≦ e ≦ 1, 0 ≦ f ≦ 1, 0 <g ≦ 8). Examples 2MgO · Al 2 O 3 · SiO 2 · 2H 2 O (M 2 ASH 2), (Mg 3-x, Al x) (Si 2-y, Al y) O 5 (OH) 4 (0 Amesite or kaolinite-lizardite mineral represented by ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1), talc (talc) represented by Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 , (Mg , Fe) 6 Si 4 O 10 (OH) antigorite and Mg 9 represented by 8 Si 12 O 3 0 (OH ) 6 (OH 2) 4 · 6H 2 O or Mg 8 Si 12 O 30 (OH ) 4 (OH 2) sepiolite represented by 4 · 8H 2 O and the like. The magnesium silicate hydrate may include a plurality of the above, and may include an amorphous other than the above mineral. Among these, the hydrothermal reaction product preferably contains M 2 ASH 2 from the viewpoint of waste utilization during hydrate synthesis.
セメントの水和促進の観点から、水熱反応生成物の粉末は、粒子径４．５μｍ以下の粒子の含有量が好ましくは５０体積％以上であり、より好ましくは６０体積％以上であり、さらに好ましくは８０体積％以上であり、９０体積％以上又は１００体積％であってもよい。粒子径４．５μｍ以下の粒子の含有量が５０体積％以上であるとセメントの初期水和に対する促進効果が奏される。
水熱反応生成物の粉末は、粒子径１０μｍ以上の粒子の含有量が好ましくは１５体積％以下であり、より好ましくは５体積％以下であり、２体積％以下又は０体積％であってもよい。粒子径１０μｍ以上の粒子の含有量が１５体積％以下であるとセメントの初期水和に対する促進効果が奏される。
なお、水熱反応生成物の粉末の粒度分布は、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。
From the viewpoint of promoting the hydration of the cement, the content of the particles having a particle diameter of 4.5 μm or less is preferably 50% by volume or more, more preferably 60% by volume or more, in the powder of the hydrothermal reaction product. It is preferably at least 80% by volume, and may be at least 90% by volume or 100% by volume. When the content of the particles having a particle diameter of 4.5 μm or less is 50% by volume or more, the effect of promoting the initial hydration of the cement is exhibited.
In the powder of the hydrothermal reaction product, the content of particles having a particle size of 10 μm or more is preferably 15% by volume or less, more preferably 5% by volume or less, and 2% by volume or 0% by volume. Good. When the content of the particles having a particle diameter of 10 μm or more is 15% by volume or less, the effect of promoting the initial hydration of the cement is exhibited.
The particle size distribution of the powder of the hydrothermal reaction product can be measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer.
水熱反応生成物をＪＩＳ Ｒ ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に記載の方法で強熱した後のＡｌ２Ｏ３含有量は０．３〜５０質量％が好ましく、１０〜４０質量％がより好ましく、１１〜３０質量％がさらに好ましい。水熱反応生成物のＡｌ２Ｏ３含有量が０．３質量％以上であれば、原料として廃棄物を利用することができ、他方、５０質量％以下であれば、セメントの初期水和に対する十分な促進効果が奏されやすい。具体的な強熱方法は、酸化雰囲気で９５０±２５℃にて１５分間加熱し、強熱前後の質量差が０．０００５ｇ未満となるまでこの操作を繰り返せばよい。このＡｌ２Ｏ３含有量はＪＩＳ Ｒ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に準じた方法により測定できる。また水熱反応生成物のＡｌ２Ｏ３含有量は、原材料の配合組成によって調整することもできる。具体的には、使用する原料の化学組成（酸化物換算）に基づき、任意の組成となるように原料を配合すればよい。 The content of Al 2 O 3 after ignition of the hydrothermal reaction product by the method described in JIS R 5202 “Chemical analysis method for Portland cement” is preferably 0.3 to 50% by mass, and 10 to 40% by mass. More preferably, the content is 11 to 30% by mass. If the Al 2 O 3 content of the hydrothermal reaction product is 0.3% by mass or more, waste can be used as a raw material. Sufficient promotion effect is easily achieved. As a specific ignition method, heating may be performed at 950 ± 25 ° C. for 15 minutes in an oxidizing atmosphere, and this operation may be repeated until the mass difference before and after ignition becomes less than 0.0005 g. This Al 2 O 3 content can be measured by a method according to JIS R5202 “Chemical analysis method for Portland cement”. The Al 2 O 3 content of the hydrothermal reaction product can also be adjusted by the composition of the raw materials. Specifically, the raw materials may be blended to have an arbitrary composition based on the chemical composition (in terms of oxide) of the raw materials to be used.
強度増進剤の全質量基準でトバモライトの含有率は、好ましくは１〜６０質量％であり、より好ましくは１．５〜５０質量％であり、より好ましくは５〜３０質量％であってもよい。トバモライトの含有率が上記の範囲であることで十分な強度増進効果が得られやすい。 The content of tobermorite based on the total mass of the strength enhancer is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 1.5 to 50% by mass, and even more preferably 5 to 30% by mass. . When the content of tobermorite is in the above range, a sufficient strength increasing effect is easily obtained.
強度増進剤の全質量基準で水熱反応生成物（トバモライトを含む）の含有率は、好ましくは１０〜９０質量％であり、より好ましくは１５〜８０質量％であり、さらに好ましくは２０〜７０質量％である。水熱反応生成物の含有率が上記の範囲であることで十分な強度増進効果が得られやすい。 The content of the hydrothermal reaction product (including tobermorite) based on the total weight of the strength enhancer is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 15 to 80% by mass, and still more preferably 20 to 70% by mass. % By mass. When the content of the hydrothermal reaction product is in the above range, a sufficient strength increasing effect is easily obtained.
（アルミナセメント及び石膏）
アルミナセメントは、カルシウムアルミネート（ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、以下、ＣＡと記すことがある）を主成分としたセメント組成物である。アルミナセメントのＣＡ量は、例えば、４０質量％以上であり、好ましくは５０〜７０質量％である。アルミナセメントのＣＡ量は、Ｘ線回折リートベルト法によって測定される。
(Alumina cement and gypsum)
Alumina cement is a cement composition containing calcium aluminate (CaO.Al 2 O 3 , hereinafter sometimes referred to as CA) as a main component. The CA amount of the alumina cement is, for example, 40% by mass or more, and preferably 50 to 70% by mass. The CA amount of the alumina cement is measured by the X-ray diffraction Rietveld method.
強度増進剤の全質量基準でアルミナセメントの含有率は、好ましくは３〜４０質量％であり、より好ましくは５〜３５質量％であり、さらに好ましくは８〜２５質量％である。上記の範囲であることで十分な強度増進効果が得られやすい。 The content of the alumina cement based on the total mass of the strength enhancer is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 35% by mass, and still more preferably 8 to 25% by mass. When the content is in the above range, a sufficient strength increasing effect is easily obtained.
石膏は、アルミナセメントと併用されることでセメントの強度を増進させる。石膏として、無水石膏、半水石膏及び二水石膏のいずれの形態のものを使用してもよい。 Gypsum increases the strength of cement when used in combination with alumina cement. As the gypsum, any form of anhydrous gypsum, gypsum hemihydrate and gypsum dihydrate may be used.
セメント強度発現性の観点から、強度増進剤の全質量基準で石膏の含有率は、好ましくは３〜７０質量％であり、より好ましくは６〜６０質量％であり、より好ましくは１０〜４０質量％である。上記の範囲内であることで十分な強度増進効果が得られる。 From the viewpoint of cement strength development, the gypsum content is preferably 3 to 70% by mass, more preferably 6 to 60% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass based on the total mass of the strength enhancer. %. Within the above range, a sufficient strength increasing effect can be obtained.
セメント組成物の硬化体の十分に高い圧縮強度を達成する観点から、強度増進剤に含まれるアルミナセメントの質量Ａに対する石膏の質量Ｂの比（Ｂ／Ａ）の範囲は、好ましくは１.０〜５．０であり、より好ましくは１．５〜３．０であり、さらに好ましくは１．８〜２．５である。上記の範囲内であることで十分な強度増進効果が得られる。 From the viewpoint of achieving a sufficiently high compressive strength of the cured product of the cement composition, the ratio of the mass B of gypsum to the mass A of alumina cement contained in the strength enhancer (B / A) is preferably 1.0. To 5.0, more preferably 1.5 to 3.0, and still more preferably 1.8 to 2.5. Within the above range, a sufficient strength increasing effect can be obtained.
強度増進剤の全質量基準でアルミナセメントと石膏の合計量は、好ましくは５〜８０質量％であり、より好ましくは１５〜７０質量％であり、さらに好ましくは２０〜５５質量％である。 The total amount of alumina cement and gypsum is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 15 to 70% by mass, and still more preferably 20 to 55% by mass based on the total mass of the strength enhancer.
（その他の成分）
強度増進剤は、上記成分の他に、セメントの初期水和反応をさらに促進する観点から、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムの少なくとも一方をさらに含んでもよい。水熱反応生成物の粉末１００質量部に対し、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムの含有量の合計は、例えば、０〜１０質量部であり、０．１〜５質量部であってもよい。
(Other components)
The strength enhancer may further contain at least one of magnesium hydroxide and calcium hydroxide from the viewpoint of further promoting the initial hydration reaction of the cement, in addition to the above components. The total content of magnesium hydroxide and calcium hydroxide is, for example, 0 to 10 parts by mass, and may be 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the powder of the hydrothermal reaction product.
（強度増進剤の態様）
粉末上の水熱合成生成物と水を混合することにより、液状の水熱合成生成物としてもよく、上記水熱合成生成物１０〜８０質量％と、水２０〜９０質量％とを含む。
(Aspect of Strength Enhancer)
The hydrothermal synthesis product on the powder may be mixed with water to form a liquid hydrothermal synthesis product, which contains 10 to 80% by mass of the hydrothermal synthesis product and 20 to 90% by mass of water.
液状の強度増進剤において、固形分（粉末状の強度増進剤）の分散状態を維持する観点から、液状強度増進剤は、強度増進剤の固形分１００質量部に対して０．２〜３０質量部（より好ましくは１〜２０質量部）の分散剤を含むことが好ましい。分散剤は特に限定されないが、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、流動化剤等が挙げられる。 In the liquid strength enhancer, the liquid strength enhancer is 0.2 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the strength enhancer from the viewpoint of maintaining the dispersed state of the solid content (powder strength enhancer). Parts (more preferably 1 to 20 parts by mass) of a dispersant. The dispersant is not particularly limited, and examples thereof include an AE agent, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high-performance water reducing agent, and a fluidizing agent.
（強度増進剤の適用対象）
本実施形態に係る強度増進剤は、例えば、ポルトランドセメントの強度増進に適用できる。ポルトランドセメントとして、ＪＩＳ Ｒ５２１０：２００３「ポルトランドセメント」に規定の各種ポルトランドセメント（普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント）が好適に使用できる。その中でも、入手のしやすさや初期強度を考慮すると普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメントが好ましい。
(Applicable to strength enhancers)
The strength enhancer according to the present embodiment can be applied to, for example, strength enhancement of Portland cement. Various Portland cements specified in JIS R5210: 2003 “Portland Cement” (ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, ultra-high-strength Portland cement, medium-heat Portland cement, low-heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement) are used as Portland cement. It can be suitably used. Among them, ordinary portland cement or early-strength portland cement is preferable in consideration of availability and initial strength.
ポルトランドセメントに対する強度増進剤の配合量は、ポルトランドセメント１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜３０質量部であり、より好ましくは０．１〜２０質量部であり、さらに好ましくは１〜１０質量部である。上記範囲であることによって十分な強度増進効果が得られやすい。 The amount of the strength enhancer to Portland cement is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, and still more preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of Portland cement. Parts by weight. When the content is in the above range, a sufficient strength increasing effect is easily obtained.
＜強度増進剤の製造方法＞
次に、上記強度増進剤の製造方法について説明する。本実施形態に係る強度増進剤の製造方法は、廃棄物及び／又は副産物を原材料の少なくとも一部として使用し、水熱反応によって上記水熱反応生成物を合成する工程と、水熱反応生成物と、アルミナセメントと、石膏とを混合する工程とを含む。
<Production method of strength enhancer>
Next, a method for producing the above-mentioned strength enhancer will be described. The method for producing a strength enhancer according to the present embodiment includes the steps of using waste and / or by-products as at least a part of raw materials, synthesizing the hydrothermal reaction product by a hydrothermal reaction, And a step of mixing alumina cement and gypsum.
本実施形態に係る強度増進剤の製造方法は、より具体的には以下の工程を含む。
（Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ２質量比が０．５〜２．０であり且つＡｌ２Ｏ３／ＳｉＯ2質量比が０．００４〜１．０である原材料が得られるように、廃棄物及び／又は副産物と、Ｃａ系原料とを調合する工程。
（Ｂ）工程（Ａ）で調合された原材料を温度１００〜２５０℃、圧力１〜５０気圧の条件下で水熱反応させることによって、少なくともトバモライトを含む水熱反応生成物を合成する工程。
（Ｃ）水熱反応生成物と水を混合し、湿式粉砕し、スラリーを得る工程。
The method for producing a strength enhancer according to the present embodiment more specifically includes the following steps.
(A) The waste and / or the waste are prepared so that a raw material having a CaO / SiO 2 mass ratio of 0.5 to 2.0 and an Al 2 O 3 / SiO 2 mass ratio of 0.004 to 1.0 is obtained. Or a step of preparing a by-product and a Ca-based raw material.
(B) a step of synthesizing a hydrothermal reaction product containing at least tobermorite by subjecting the raw materials prepared in step (A) to a hydrothermal reaction at a temperature of 100 to 250 ° C. and a pressure of 1 to 50 atm.
(C) a step of mixing the hydrothermal reaction product with water and wet-milling to obtain a slurry.
工程（Ａ）は所定の組成の原材料を調合する工程である。廃棄物及び／又は副産物として、石炭灰、スラグ、シリカフューム、ＡＬＣ廃材及びケイ酸カルシウム板廃材からなる群から選ばれる少なくとも一種を使用することが好ましい。Ｃａ系原料として、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム、ポルトランドセメント等を使用することが好ましい。Ｍｇ系原料として、酸化マグネシウム、ドロマイト等を使用することが好ましい。 Step (A) is a step of preparing raw materials having a predetermined composition. As the waste and / or by-product, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of coal ash, slag, silica fume, ALC waste, and calcium silicate plate waste. It is preferable to use slaked lime, quicklime, calcium carbonate, Portland cement or the like as a Ca-based raw material. It is preferable to use magnesium oxide, dolomite, or the like as the Mg-based raw material.
原材料の組成（ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３）は以下の範囲とすればよい。なお、廃棄物、副産物及びＣａ系原料の組成を事前に測定し、その測定値に基づいて配合比率を決定すればよい。
・ＣａＯ：好ましくは１０〜６０質量％、より好ましくは１５〜５５質量％、さらに好ましくは２０〜５０質量％
・ＭｇＯ：好ましくは０〜３０質量％、より好ましくは０〜２５質量％、さらに好ましくは５〜１５質量％
・ＳｉＯ２：好ましくは１５〜６０質量％、より好ましくは２０〜５５質量％、さらに好ましくは２５〜５０質量％
・Ａｌ２Ｏ３：好ましくは０．０１〜３０質量％、より好ましくは０．１〜２５質量％、さらに好ましくは１〜２０質量％
The composition of the raw materials (CaO, MgO, SiO 2 and Al 2 O 3 ) may be in the following range. The composition of the waste, by-products, and Ca-based raw materials may be measured in advance, and the mixing ratio may be determined based on the measured values.
CaO: preferably 10 to 60% by mass, more preferably 15 to 55% by mass, and still more preferably 20 to 50% by mass.
MgO: preferably 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 25% by mass, and still more preferably 5 to 15% by mass
· SiO 2: preferably 15 to 60 wt%, more preferably 20 to 55 wt%, more preferably 25 to 50 wt%
· Al 2 O 3: preferably 0.01 to 30 wt%, more preferably 0.1 to 25 wt%, more preferably 1 to 20 mass%
原材料のＣａＯ／ＳｉＯ２質量比は、上述のとおり、０．５〜２．０であり、０．６〜１．８が好ましく、０．６５〜１．５がより好ましく、０．７〜１．３がさらに好ましい。
原材料のＡｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２質量比は、上述のとおり、０．００４〜１．０であり、０．０２〜０．９が好ましく、０．１〜０．７がより好ましく、０．１５〜０．６５がさらに好ましい。
The CaO / SiO 2 mass ratio of the raw material is 0.5 to 2.0, preferably 0.6 to 1.8, more preferably 0.65 to 1.5, and 0.7 to 1 as described above. .3 is more preferred.
As described above, the Al 2 O 3 / SiO 2 mass ratio of the raw material is 0.004 to 1.0, preferably 0.02 to 0.9, more preferably 0.1 to 0.7, and 0.1 to 0.7. 15-0.65 is more preferred.
工程（Ｂ）は、工程（Ａ）で調合された原材料から水熱反応によって水熱反応生成物を合成する工程である。反応に供する水と原材料の質量比は、例えば、０．５〜３０であり、１〜２０であってもよい。温度条件は、例えば、８０〜２５０℃であり、１００〜１８０℃であってもよい。圧力条件は、例えば、１〜５０気圧であり、１〜１０気圧であってもよい。 The step (B) is a step of synthesizing a hydrothermal reaction product from the raw materials prepared in the step (A) by a hydrothermal reaction. The mass ratio of water and raw materials to be subjected to the reaction is, for example, 0.5 to 30, and may be 1 to 20. The temperature condition is, for example, 80 to 250 ° C, and may be 100 to 180 ° C. The pressure condition is, for example, 1 to 50 atm, and may be 1 to 10 atm.
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）を経て得られた水熱反応生成物を粉砕する工程である。工程（Ｃ）では、粒子径４．５μｍ以下の粒子の含有量が５０体積％以上であり且つ粒子径１０μｍ以上の粒子の含有量が１５体積％以下となるように工程（Ｂ）で合成された水熱反応生成物を粉砕することが好ましい。水熱反応生成物の粉砕には湿式遊星ボールミル、湿式ボールミル、乾式振動ミル、ジェットミル、ビーズミル等の粉砕装置を使用してもよく、好ましくは、上記水熱合成生成物１０〜８０質量％と、水２０〜９０質量％とを湿式遊星ボールミル又は湿式ボールミルを用いて粉砕したした方がよい。粉砕した水熱合成生成物の粒子の分散性の観点から、水熱合成生成物１０〜４０質量％、水６０〜９０質量％がさらに好ましい。湿式粉砕することで、粉砕された水熱反応生成物を含むスラリーが得られる。 Step (C) is a step of pulverizing the hydrothermal reaction product obtained through step (B). In the step (C), the particles are synthesized in the step (B) such that the content of particles having a particle size of 4.5 μm or less is 50% by volume or more and the content of particles having a particle size of 10 μm or more is 15% by volume or less. Preferably, the hydrothermal reaction product is milled. For the pulverization of the hydrothermal reaction product, a pulverizing device such as a wet planetary ball mill, a wet ball mill, a dry vibration mill, a jet mill, and a bead mill may be used. And 20 to 90% by mass of water are preferably pulverized using a wet planetary ball mill or a wet ball mill. From the viewpoint of the dispersibility of the particles of the pulverized hydrothermal synthesis product, 10 to 40% by mass of the hydrothermal synthesis product and 60 to 90% by mass of water are more preferable. By wet pulverization, a slurry containing the pulverized hydrothermal reaction product is obtained.
工程（Ｃ）では、粉砕した粒子の分散性を高める観点から、分散剤と一緒に粉砕してもよい。粉状の強度増進剤を製造する場合、上記工程（Ｃ）後、上記スラリーを乾燥させて粉状水熱反応生成物を得る工程と、この粉状水熱反応生成物と、アルミナセメントと、石膏と混合する工程とをさらに含んでもよい。上記スラリーを乾燥させることなく、スラリーのまま使用する場合、強度を増進すべきポルトランドセメントと、アルミナセメントと、石膏とをドライ混合し、この混合物と上記スラリーと混練水とを混ぜてセメント組成物を調製すればよい。 In the step (C), the particles may be pulverized together with a dispersant from the viewpoint of enhancing the dispersibility of the pulverized particles. When producing a powdery strength enhancer, after the step (C), a step of drying the slurry to obtain a powdery hydrothermal reaction product; Mixing with gypsum. If the slurry is not dried and used as it is, the Portland cement to be used for enhancing the strength, alumina cement, and gypsum are dry-mixed, and the mixture, the slurry and the kneading water are mixed together to form a cement composition. May be prepared.
上記実施形態によれば、廃棄物や副産物を有効利用でき且つセメントの強度を増進できる強度増進剤及びその製造方法が提供され、これにより建設業界の低炭素化・省力化と廃棄物の有効利用とを両立でき、環境負荷をより低減可能な社会の構築に寄与できる。 According to the above embodiment, there is provided a strength enhancer capable of effectively utilizing wastes and by-products and enhancing the strength of cement, and a method for producing the same, whereby low carbon and labor saving in the construction industry and effective use of waste are provided. And contribute to the construction of a society that can further reduce environmental impact.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、予め強度増進剤を調製し、これをセメントに添加することによって強度増進に利用する場合を例示したが、上記強度増進剤を構成する各成分をポルトランドセメントに配合することにより、ポルトランドセメントの強度増進方法を実施してもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case where a strength enhancer is prepared in advance and used for strength enhancement by adding it to cement is exemplified, but each component constituting the strength enhancer is blended with Portland cement. Thereby, a method for increasing the strength of Portland cement may be implemented.
１．実験方法
［使用原材料］
（１）石炭灰
宇部興産株式会社製の石炭灰を使用した。
・強熱減量：３．４３質量％
・ブレーン表面積：３７５０ｃｍ２／ｇ
・活性度指数：８０．０％
・化学組成：表１に示す。
（２）消石灰（宇部マテリアルズ株式会社）
（３）アルミナセメント（ＦＯＮＤＵ：ケルネオス社製）
（４）無水石膏（フッ酸無水石膏：セントラル硝子社製）
（５）半水石膏（ケルネオス社製）
1. Experimental method [Raw materials used]
(1) Coal ash Coal ash manufactured by Ube Industries, Ltd. was used.
-Loss on ignition: 3.43% by mass
・ Brain surface area: 3750cm 2 / g
・ Activity index: 80.0%
-Chemical composition: shown in Table 1.
(2) Slaked lime (Ube Materials Co., Ltd.)
(3) Alumina cement (FONDU: manufactured by Kerneos)
(4) Anhydrite (hydrofluoric anhydrite: manufactured by Central Glass Co., Ltd.)
(5) Hemihydrate gypsum (Kerneos)
［水熱反応生成物の合成］
表２，３に示す割合で、上記原材料と水をそれぞれ混合し、１８０℃、１０気圧のオートクレーブで２４時間反応させることによって水熱反応生成物を合成した。これを１０５℃で乾燥させて水熱反応生成物を得た。また、得られた水熱反応生成物をＪＩＳ Ｒ５２０２「ポルトランドセメントの化学分析方法」に記載の方法で９５０℃加熱し、水和物中の結晶水を除去した場合の化学組成をＪＩＳ Ｒ５２０２：２０１０「セメントの化学分析方法に準じて測定した。表４に結果を示す。
[Synthesis of hydrothermal reaction product]
The raw materials and water were mixed at the ratios shown in Tables 2 and 3, respectively, and reacted in an autoclave at 180 ° C. and 10 atm for 24 hours to synthesize a hydrothermal reaction product. This was dried at 105 ° C. to obtain a hydrothermal reaction product. Further, the obtained hydrothermal reaction product was heated at 950 ° C. according to the method described in JIS R5202 “Chemical analysis method of Portland cement”, and the chemical composition when crystallization water in the hydrate was removed was determined according to JIS R5202: 2010. "Measured according to the method of chemical analysis of cement. Table 4 shows the results.
［水熱反応生成物の特性評価］
（１）ＸＲＤによる結晶相の分析
上記水熱反応生成物の結晶相をＸ線回折によって同定した。すなわち、水熱反応生成物に対して標準試料としてＡｌ２Ｏ３(和光純薬工業株式会社製、コランダム)を内割りで１０質量％添加し、乳鉢で３０分間混合することによってＸ線回折用測定試料を調製した。Ｘ線回折装置（ブルカー・エイエックスエス株式会社製、加速電圧：３０ｋＶ、電流：１０ｍＡ、管球：Ｃｕ)を用いて上記試料のＸ線回折パターンを得た。得られたＸ線回折パターンから結晶相の同定をＸ線回折用ソフトウェア（ＤＩＦＦＲＡＣ．ＥＶＡ）で行った（図１参照）。また、トバモライトの００２面、Ｃ３ＡＳＨ４の２１１面又はＭ２ＡＳＨ２の００６面のピーク面積と標準試料Ａｌ２Ｏ３（コランダム）の１１６面のピーク面積からトバモライト、Ｃ３ＡＳＨ４又はＭ２ＡＳＨ２と標準試料Ａｌ２Ｏ３のピーク面積比（トバモライト、Ｃ３ＡＳＨ４又はＭ２ＡＳＨ２／標準試料）を求めた。結果を表５に示す。
[Characteristic evaluation of hydrothermal reaction products]
(1) Analysis of Crystal Phase by XRD The crystal phase of the hydrothermal reaction product was identified by X-ray diffraction. That is, Al 2 O 3 (Corundum, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a standard sample to the hydrothermal reaction product by 10% by weight, and mixed in a mortar for 30 minutes for X-ray diffraction. A measurement sample was prepared. An X-ray diffraction pattern of the sample was obtained using an X-ray diffraction apparatus (manufactured by Bruker AXS Corporation, acceleration voltage: 30 kV, current: 10 mA, tube: Cu). The crystal phase was identified from the obtained X-ray diffraction pattern using software for X-ray diffraction (DIFFRAC.EVA) (see FIG. 1). Also, from the peak area of the 002 face of tobermorite, the 211 face of C 3 ASH 4 or the 006 face of M 2 ASH 2 , and the peak area of 116 face of the standard sample Al 2 O 3 (corundum), tobermorite, C 3 ASH 4 or M The peak area ratio between 2 ASH 2 and the standard sample Al 2 O 3 (tobermorite, C 3 ASH 4 or M 2 ASH 2 / standard sample) was determined. Table 5 shows the results.
（２）トバモライト結晶の分析
上記水熱反応生成物に含まれるトバモライト結晶の形状及び大きさ（長さ）を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）ＴＭ３０３０（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）で確認した（図２参照）。また、トバモライト結晶の組成を、上記走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）とエネルギー分散型エックス線分析装置（ＥＤＳ）ＳｗｉｆｔＥＤ３０００（英国オックスフォードインスツゥルメンツ製）とを用いて行った。トバモライト結晶部分を三点分析し、その定量結果の平均値からＣａＯ／ＳｉＯ２質量比、Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２質量比、ＭｇＯ／ＳｉＯ２質量比を求めた。結果を表６に示す。
(2) Analysis of Tobermorite Crystal The shape and size (length) of the tobermorite crystal contained in the hydrothermal reaction product were confirmed with a scanning electron microscope (SEM) TM3030 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) (FIG. 2). The composition of the tobermorite crystal was measured using the scanning electron microscope (SEM) and the energy dispersive X-ray analyzer (EDS) SwifED3000 (manufactured by Oxford Instruments, UK). The tobermorite crystal portion was analyzed at three points, and the CaO / SiO 2 mass ratio, Al 2 O 3 / SiO 2 mass ratio, and MgO / SiO 2 mass ratio were determined from the average of the quantitative results. Table 6 shows the results.
［水熱反応生成物の粉砕］
上記水熱反応生成物について、固形分を２０質量％含有するように水と混合し、アルミナ製ポット（φ８０ｍｍ、容量：５００ｍｌ）とφ１０ｍｍのジルコニア製ボール用いて２４時間粉砕した。
[Pulverization of hydrothermal reaction product]
The hydrothermal reaction product was mixed with water so that the solid content was 20% by mass, and pulverized for 24 hours using an alumina pot (φ80 mm, capacity: 500 ml) and a φ10 mm zirconia ball.
［モルタル圧縮強さ試験］
モルタルの配合は表７に示す通りとした。
The composition of the mortar was as shown in Table 7.
（実施例１〜６及び比較例１〜５）
普通ポルトランドセメント１００質量部に対して、表８に示す配合及び量の強度増進剤を普通ポルトランドセメントに置換して添加した。練混ぜはモルタルミキサーで、普通ポルトランドセメント、アルミナセメント、無水石膏、半水石膏及び標準砂を３０秒間低速で混合し、水熱反応生成物スラリーと混練水を低速で３０秒間混合後、６０秒間高速混合し、モルタルを調製した（実施例１〜６及び比較例１〜５）。比較例５は、強度増進剤を添加しなかったことの他は、実施例と同様にしてモルタルを調製した。調製したモルタルを円柱型枠（φ５０ｍｍ×高さ１００ｍｍ）に三層に分けて詰めた後、図３に示す最高温度６５℃の温度条件で封緘養生した。モルタル圧縮強さはＪＩＳ Ｒ５２０１「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。
(Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5)
To 100 parts by mass of ordinary Portland cement, a strength enhancer having the composition and amount shown in Table 8 was added in place of ordinary Portland cement. The kneading is performed with a mortar mixer, usually Portland cement, alumina cement, anhydrous gypsum, gypsum hemihydrate and standard sand are mixed at a low speed for 30 seconds. The mortar was prepared by high-speed mixing (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5). In Comparative Example 5, a mortar was prepared in the same manner as in Example, except that no strength enhancer was added. The prepared mortar was packed in a cylindrical form (φ50 mm × height 100 mm) in three layers, and then sealed and cured at a maximum temperature of 65 ° C. shown in FIG. The mortar compressive strength was measured in accordance with JIS R5201 “Physical test method for cement”.
比較例１〜４のモルタル圧縮強さ試験の結果より、アルミナセメントと無水石膏の配合比が１：２〜１：３の比較例３と比較例４は、アルミナセメントと無水石膏の配合比が１．５：１及び１：１の比較例１と比較例２に比べて圧縮強さが高くなることがわかった。アルミナセメントと石膏配合比１：２の実施例１〜６について、アルミナセメントと石膏の配合量が比較例１、比較例２、比較例３、比較例４よりも少ないにもかかわらず、圧縮強さが高くなり、優れた強度増進効果があることがわかった。また、実施例３及び実施例５と実施例４及び実施例６に大きな差はなく、無水石膏と半水石膏で大きな差がないことがわかった。 From the results of the mortar compressive strength tests of Comparative Examples 1 to 4, Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which the mixing ratio of alumina cement and anhydrous gypsum was 1: 2 to 1: 3 showed that the mixing ratio of alumina cement and anhydrous gypsum was It was found that the compressive strength was higher than Comparative Examples 1 and 2 of 1.5: 1 and 1: 1. Regarding Examples 1 to 6 in which the mixing ratio of alumina cement and gypsum was 1: 2, the compressive strength was low even though the mixing amounts of alumina cement and gypsum were smaller than Comparative Examples 1, 2, 3, and 4. It was found that there was an excellent strength increasing effect. Moreover, there was no significant difference between Examples 3 and 5 and Examples 4 and 6, and it was found that there was no significant difference between anhydrous gypsum and hemihydrate gypsum.
Claims (8)
前記水和物をアルミナセメントと、石膏とを混合する工程と、
を含む強度増進剤の製造方法。 Using waste and / or by-products as at least a portion of the raw materials and synthesizing a hydrate comprising tobermorite by a hydrothermal reaction;
A step of mixing the hydrate with alumina cement and gypsum,
A method for producing a strength enhancer comprising:
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