JP2022155004A - 混合セメント組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】セメントクリンカ粉末の使用量を少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、アルカリ骨材反応が抑制された混合セメント組成物を提供する。【解決手段】セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０である粉状の混合セメント組成物。【選択図】なし
Description
特許法第３０条第２項適用申請有り 第７４回セメント技術大会 講演要旨 ２０２０、発行日：２０２０年５月１８日
本発明は、混合セメント組成物およびその製造方法に関する。
現在、温暖化対策によって、セメント製造業界においても、二酸化炭素の排出量の大幅な削減が求められている。セメント製造業界における二酸化炭素の排出量の多くは、セメントクリンカを製造する際に発生するものであり、二酸化炭素の排出量を削減するために、セメントクリンカの生産量を減らすことが求められている。
セメントクリンカの使用量を減らすことができるセメントとして、セメントクリンカ粉末の一部を高炉スラグ微粉末で置換してなる高炉セメントが知られている。
高炉スラグ微粉末を用いたセメント組成物として、特許文献１には、少なくとも下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す成分を、下記の比率で含む、セメント組成物が記載されている。
（ａ） 水硬率（Ｈ．Ｍ．）が２．０～２．４、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）が１．３～３．０、および、鉄率（Ｉ．Ｍ．）が１．５～３．０であるセメントクリンカの粉砕物と、石膏とを含むセメント類：２０ ～５０質量％
（ｂ） ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ粉末：３０～７０質量％
（ｃ） 石灰石粉末：０質量％超～４０質量％
セメントクリンカの使用量を減らすことができるセメントとして、セメントクリンカ粉末の一部を高炉スラグ微粉末で置換してなる高炉セメントが知られている。
高炉スラグ微粉末を用いたセメント組成物として、特許文献１には、少なくとも下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す成分を、下記の比率で含む、セメント組成物が記載されている。
（ａ） 水硬率（Ｈ．Ｍ．）が２．０～２．４、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）が１．３～３．０、および、鉄率（Ｉ．Ｍ．）が１．５～３．０であるセメントクリンカの粉砕物と、石膏とを含むセメント類：２０ ～５０質量％
（ｂ） ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ粉末：３０～７０質量％
（ｃ） 石灰石粉末：０質量％超～４０質量％
一方、近年、石炭火力発電の減少により、セメントクリンカ原料として使用されてきた石炭灰の生産量が低下している。そこで、石炭灰に代わるセメントクリンカ原料として、バイオマス灰が注目されている。また、従来から使用されているセメントクリンカ原料として、建設発生土、都市ゴミ焼却灰、及び下水汚泥等の廃棄物が挙げられる。
バイオマス灰や上記廃棄物には、石炭灰と比較して、アルカリを多く含むため、セメントクリンカ原料である石炭灰の代替物として、上記バイオマス灰等を使用した場合、製造されたセメントクリンカ中のアルカリ量が多くなる。
バイオマス灰や上記廃棄物には、石炭灰と比較して、アルカリを多く含むため、セメントクリンカ原料である石炭灰の代替物として、上記バイオマス灰等を使用した場合、製造されたセメントクリンカ中のアルカリ量が多くなる。
高炉スラグ微粉末は、セメントに混合される材料として優れた品質を有するが、その生産量がそれほど多くないため、将来的には不足することが予想される。そのため、セメントクリンカ粉末の一部を、高炉スラグ微粉末以外の材料で置換することで、セメントクリンカ粉末の使用量を減らすことができるセメントが求められている。
一方、混合セメント中の高炉スラグ微粉末の割合が小さくなる（例えば、４０質量％以下）と、アルカリ骨材反応が進行しやすくなり、混合セメントの硬化体の耐久性が低下するという問題がある。
本発明の目的は、セメントクリンカ粉末の使用量を少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、アルカリ骨材反応が抑制された混合セメント組成物を提供することである。
一方、混合セメント中の高炉スラグ微粉末の割合が小さくなる（例えば、４０質量％以下）と、アルカリ骨材反応が進行しやすくなり、混合セメントの硬化体の耐久性が低下するという問題がある。
本発明の目的は、セメントクリンカ粉末の使用量を少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、アルカリ骨材反応が抑制された混合セメント組成物を提供することである。
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、セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含み、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比が１．４～２５．０である粉状の混合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］～［９］を提供するものである。
［１］ セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。
［２］ 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％である前記［１］に記載の混合セメント組成物。
［３］ 上記セメントクリンカ粉末１００質量部に対する上記石膏の量が、ＳＯ３換算値で１．５～６．０質量部である前記［１］又は［２］に記載の混合セメント組成物。
［４］ 上記混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．５～３．０質量％である前記［１］～［３］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
［５］ 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．８～５．０質量％である前記［１］～［４］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［９］を提供するものである。
［１］ セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。
［２］ 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％である前記［１］に記載の混合セメント組成物。
［３］ 上記セメントクリンカ粉末１００質量部に対する上記石膏の量が、ＳＯ３換算値で１．５～６．０質量部である前記［１］又は［２］に記載の混合セメント組成物。
［４］ 上記混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．５～３．０質量％である前記［１］～［３］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
［５］ 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．８～５．０質量％である前記［１］～［４］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
［６］ 前記［１］～［５］のいずれかに記載の混合セメント組成物の製造方法であって、セメントクリンカ粉末と、石膏と、高炉スラグ微粉末と、石灰石粉末とを混合して上記混合セメント組成物を調製する調製工程を含むことを特徴とする混合セメント組成物の製造方法。
［７］ 上記調製工程において、アルカリ金属含有物を混合する前記［６］に記載の混合セメント組成物の製造方法。
［８］ セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法であって、上記混合セメントと、石灰石粉末を混合して、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％となり、かつ、上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０となるように、石灰石粉末含有混合セメントを調製する石灰石粉末添加工程を含む、混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。
［９］ 上記混合セメントが、高炉セメントＢ種である前記［８］に記載の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。
［７］ 上記調製工程において、アルカリ金属含有物を混合する前記［６］に記載の混合セメント組成物の製造方法。
［８］ セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法であって、上記混合セメントと、石灰石粉末を混合して、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％となり、かつ、上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０となるように、石灰石粉末含有混合セメントを調製する石灰石粉末添加工程を含む、混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。
［９］ 上記混合セメントが、高炉セメントＢ種である前記［８］に記載の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。
本発明の混合セメント組成物によれば、高炉スラグ微粉末及び石灰石粉末を使用することで、セメントクリンカ粉末の使用量を相対的に少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、アルカリ骨材反応が抑制された混合セメント組成物を得ることができる。
本発明の混合セメント組成物は、セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０であるものである。
なお、本明細書中、「混合セメント組成物」とは、複数の種類の粉状の材料を混合してなる、セメントクリンカ粉末を含む組成物を意味する。
なお、本明細書中、「混合セメント組成物」とは、複数の種類の粉状の材料を混合してなる、セメントクリンカ粉末を含む組成物を意味する。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合は、４２～５９質量％、好ましくは４３～５８質量％、より好ましくは４４～５７質量％、特に好ましくは４４．５～５６質量％である。上記割合が４２質量％未満であると、強度発現性が低下する。上記割合が５９質量％を超えると、アルカリ骨材反応の抑制効果が小さくなる。
セメントクリンカ粉末中のアルミネート相（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）の割合は、好ましくは７～１７質量％である。
上記割合は、初期強度発現性を向上させる等の観点からは、好ましくは７質量％以上、より好ましくは、８質量％以上である。
また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下、特に好ましくは１２質量％以下である。
上記割合は、初期強度発現性を向上させる等の観点からは、好ましくは７質量％以上、より好ましくは、８質量％以上である。
また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１３質量％以下、特に好ましくは１２質量％以下である。
セメントクリンカ粉末中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ2）の割合は、好ましくは５１～６３質量％、より好ましくは５１．５～６１質量％、さらに好ましくは５２～６０質量％、特に好ましくは５２．５～５８質量％ある。上記割合が５１質量％以上であれば、初期強度発現性がより向上する。上記割合が６３質量％以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは１０～２２質量％、より好ましくは１２～２１質量％、特に好ましくは１４～２０質量％である。なお、上記割合が１０質量％以上であれば、長期強度発現性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のフェライト相（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは７～２０質量％、より好ましくは８～１５質量％、特に好ましくは９～１２質量％である。
セメントクリンカ粉末中のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは１０～２２質量％、より好ましくは１２～２１質量％、特に好ましくは１４～２０質量％である。なお、上記割合が１０質量％以上であれば、長期強度発現性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のフェライト相（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは７～２０質量％、より好ましくは８～１５質量％、特に好ましくは９～１２質量％である。
なお、本明細書中、セメントクリンカ粉末中のアルミネート相、エーライト、ビーライト、フェライト相の各割合は、セメントクリンカ粉末の全量（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（１）～（４）を用いて算出される。
（１） エーライト（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（２） ビーライト（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
（３） アルミネート相（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（４） フェライト相（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
（１） エーライト（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（２） ビーライト（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
（３） アルミネート相（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（４） フェライト相（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
セメントクリンカの原料としては、セメントクリンカの製造に用いられる一般的な原料を用いることができる。具体的には、石灰石、生石灰、消石灰等のＣａＯ原料、珪石、粘土、火山灰等の珪素含有原料、粘土等のアルミニウム含有原料、鉄滓、鉄ケーキ等の鉄含有原料を使用することができる。
さらに、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物、及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料の一部として使用することができる。なお、通常、これら廃棄物には、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を含む物質が含まれている。
ここで、産業廃棄物とは、事業活動に伴って生じた廃棄物をいう。
産業廃棄物の例としては、生コンスラッジ、各種汚泥（例えば、下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥等）、建築廃材、コンクリート廃材、各種焼却灰（例えば、石炭灰、鶏糞灰、家畜糞灰、バイオマス灰、汚泥焼却灰）、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰、各種副産物、未利用資源（使用されずに残存した材料等）等が挙げられる。
一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物をいう。
一般廃棄物の例としては、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。
さらに、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物、及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料の一部として使用することができる。なお、通常、これら廃棄物には、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を含む物質が含まれている。
ここで、産業廃棄物とは、事業活動に伴って生じた廃棄物をいう。
産業廃棄物の例としては、生コンスラッジ、各種汚泥（例えば、下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥等）、建築廃材、コンクリート廃材、各種焼却灰（例えば、石炭灰、鶏糞灰、家畜糞灰、バイオマス灰、汚泥焼却灰）、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰、各種副産物、未利用資源（使用されずに残存した材料等）等が挙げられる。
一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物をいう。
一般廃棄物の例としては、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合は、好ましくは０．８～５．０質量％である。
上記割合は、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる観点からは、好ましくは０．８質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上、さらに好ましくは１．５質量％以上、特に好ましくは２．０質量％以上である。また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは４．０質量％以下、さらに好ましくは３．５質量％以下、特に好ましくは３．０質量％以下である。
また、上記割合が上記数値範囲内であれば、アルカリ骨材反応をより抑制する効果がより得られる。
上記割合は、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる観点からは、好ましくは０．８質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上、さらに好ましくは１．５質量％以上、特に好ましくは２．０質量％以上である。また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは４．０質量％以下、さらに好ましくは３．５質量％以下、特に好ましくは３．０質量％以下である。
また、上記割合が上記数値範囲内であれば、アルカリ骨材反応をより抑制する効果がより得られる。
セメントクリンカを製造する方法としては、上述した各原料を、得られるセメントクリンカ中、アルミネート相、エーライト、ビーライト、及びフェライト相の割合が、各々、所望の数値となるように混合し、得られた混合物を、好ましくは１，２００～１，６００℃、より好ましくは１，３５０～１，５００℃で焼成する方法が挙げられる。
焼成で得られた塊状のセメントクリンカは、ボールミル等の粉砕手段を用いて適宜粉砕されて、粉末状となる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合、及び、該セメントクリンカ粉末を含む混合セメント組成中の高炉スラグ粉末を除く全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、アルカリ金属含有物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、塊状のセメントクリンカ又は粉末状のセメントクリンカに添加し、粉砕混合または混合することでセメントクリンカ粉末を調製してもよい。
具体的には、焼成で得られた塊状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物を同時に粉砕、混合する方法や、粉砕後の粉末状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物を混合する方法等が挙げられる。
焼成で得られた塊状のセメントクリンカは、ボールミル等の粉砕手段を用いて適宜粉砕されて、粉末状となる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合、及び、該セメントクリンカ粉末を含む混合セメント組成中の高炉スラグ粉末を除く全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、アルカリ金属含有物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、塊状のセメントクリンカ又は粉末状のセメントクリンカに添加し、粉砕混合または混合することでセメントクリンカ粉末を調製してもよい。
具体的には、焼成で得られた塊状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物を同時に粉砕、混合する方法や、粉砕後の粉末状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物を混合する方法等が挙げられる。
セメントクリンカ粉末のブレーン比表面積は、好ましくは２，０００～６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは２，８００～４，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，０００～３，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、２，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
混合セメント組成物は、凝結時間を調整して、作業性を向上させる目的で、石膏を含む。
混合セメント組成物中の石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．０～５．５質量％、より好ましくは１．５～５．３質量％、さらに好ましくは２．０～５．０質量％、特に好ましくは２．５～４．５質量％である。
また、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する石膏の量は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．５～６．０質量部、より好ましくは２．０～５．８質量部、さらに好ましくは２．５～５．５質量部、特に好ましくは２．８～５．０質量部である。
石膏の例としては、天然二水石膏、排煙脱硫石膏、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏、精錬石膏、半水石膏、および、無水石膏等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
混合セメント組成物中の石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．０～５．５質量％、より好ましくは１．５～５．３質量％、さらに好ましくは２．０～５．０質量％、特に好ましくは２．５～４．５質量％である。
また、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する石膏の量は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．５～６．０質量部、より好ましくは２．０～５．８質量部、さらに好ましくは２．５～５．５質量部、特に好ましくは２．８～５．０質量部である。
石膏の例としては、天然二水石膏、排煙脱硫石膏、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏、精錬石膏、半水石膏、および、無水石膏等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、高炉スラグ微粉末の割合は、２７～５５質量％、好ましくは２７．５～５４質量％、より好ましくは２８～５３質量％、さらに好ましくは２９～５０質量％、さらに好ましくは３０～４５質量％、特に好ましくは３２～４０質量％である。上記割合が２７質量％未満であると、長期の強度発現性が低下する。上記割合が５５質量％を超えると、高炉スラグ微粉末の代わりに他の成分（石灰石粉末）を使用することで、高炉スラグ微粉末の使用量を低減するという効果が小さくなる。
通常、混合セメント中の高炉スラグ微粉末の割合が４０質量％以下になると、アルカリ骨材反応が進行しやすくなり、混合セメントの硬化体の耐久性が低下しやすくなるが、本発明の混合セメント組成物は、高炉スラグ微粉末の割合が４０質量％以下であっても、アルカリ骨材反応が進行しにくいものである。
通常、混合セメント中の高炉スラグ微粉末の割合が４０質量％以下になると、アルカリ骨材反応が進行しやすくなり、混合セメントの硬化体の耐久性が低下しやすくなるが、本発明の混合セメント組成物は、高炉スラグ微粉末の割合が４０質量％以下であっても、アルカリ骨材反応が進行しにくいものである。
高炉スラグ微粉末の例としては、高炉で銑鉄を製造する際に副生する溶融状態のスラグを、水で急冷及び破砕して得られる水砕スラグの粉砕物等が挙げられる。
また、高炉スラグ微粉末の塩基度は、好ましくは１．７以上、より好ましくは１．７５以上、特に好ましくは１．８以上である。上記塩基度が１．７以上であれば、強度発現性がより向上する。
なお、塩基度は下記（５）式を用いて算出する。
塩基度＝〔（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳｉＯ２〕 ・・・（５）
（式中の化学式は、高炉スラグ微粉末中の、該化学式が表す化合物の含有率（％）を表す。）
また、高炉スラグ微粉末の塩基度は、好ましくは１．７以上、より好ましくは１．７５以上、特に好ましくは１．８以上である。上記塩基度が１．７以上であれば、強度発現性がより向上する。
なお、塩基度は下記（５）式を用いて算出する。
塩基度＝〔（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳｉＯ２〕 ・・・（５）
（式中の化学式は、高炉スラグ微粉末中の、該化学式が表す化合物の含有率（％）を表す。）
高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～７，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，５００～６，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは４，０００～５，０００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、７，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、石灰石粉末の割合は、２～２６質量％、好ましくは４～２４質量％、より好ましくは６～２０質量％、さらに好ましくは７～１８質量％、特に好ましくは８～１６質量％である。上記割合が２質量％未満であると、アルカリ骨材反応の抑制効果が小さくなる。また、高炉スラグ微粉末の代わりに他の成分（石灰石粉末）を使用することで、高炉スラグ微粉末の使用量を低減させるという効果が小さくなる。上記割合が２６質量％を超えると、強度発現性が低下する。
高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）は、１．４～２５．０、好ましくは１．５～２２．０、より好ましくは２．０～２０．０、特に好ましくは２．８～１８．０である。上記比が１．４未満であると、アルカリ骨材反応の抑制効果が低下する。上記比が２５．０を超えると、初期の強度発現性が低下する。また、高炉スラグ微粉末の代わりに他の成分（石灰石粉末）を使用することで、高炉スラグ微粉末の使用量を低減させるという効果が小さくなる。
石灰石粉末中の炭酸カルシウムの含有率は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上である。該含有率が９０質量％以上であれば、強度発現性がより向上する。
石灰石粉末は、石灰石を粉砕したものでもよいが、生コンスラッジやコンクリートの粉末を炭酸化したものを用いてもよい。これら粉末によれば、本来は大気中に排出される二酸化炭素ガスを上記粉末に固定することができる。
石灰石粉末は、石灰石を粉砕したものでもよいが、生コンスラッジやコンクリートの粉末を炭酸化したものを用いてもよい。これら粉末によれば、本来は大気中に排出される二酸化炭素ガスを上記粉末に固定することができる。
石灰石粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～２０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，５００～１８，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは４，０００～１５，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは４，２００～１０，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは４，５００～９，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、２０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
本発明の粉状の混合セメント組成物の全量（１００質量％）中のセメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量の割合は、特に限定されないが、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の以外の材料（他の材料）の例としては、シリカフューム等が挙げられる。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の以外の材料（他の材料）の例としては、シリカフューム等が挙げられる。
本発明の混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合は、好ましくは０．５～３．０質量％、より好ましくは０．６～２．５質量％、さらに好ましくは０．８～２．０質量％、特に好ましくは１．０～１．８質量％である。上記割合が０．５質量％以上であれば、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる。上記割合が３．０質量％以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させることができる。また、アルカリ骨材反応をより抑制することができる。
なお、全アルカリ量の割合を、高炉スラグ微粉末を除外したセメント組成物中の割合としたのは、高炉スラグ微粉末中のアルカリ成分は、セメントクリンカ粉末のアルカリ成分に比べて溶出速度が小さく、アルカリ骨材反応性、流動性、及び作業性等への影響が、無視できる程度に小さいためである。
なお、全アルカリ量の割合を、高炉スラグ微粉末を除外したセメント組成物中の割合としたのは、高炉スラグ微粉末中のアルカリ成分は、セメントクリンカ粉末のアルカリ成分に比べて溶出速度が小さく、アルカリ骨材反応性、流動性、及び作業性等への影響が、無視できる程度に小さいためである。
本発明の混合セメント組成物は、アルカリ骨材反応が抑制されたものである。このため、本発明の混合セメント組成物は、アルカリ骨材反応が発生しやすいと危惧される骨材を使用する場合や、寒冷地等において硬化促進のためにアルカリ促進剤を添加する場合等、アルカリ骨材反応が進行しやすいことが予想される場合に好適である。
本発明の混合セメント組成物の製造方法としては、セメントクリンカ粉末と、石膏と、高炉スラグ微粉末と、石灰石粉末とを混合して、上述した混合セメント組成物を調製する調製工程を含む方法等が挙げられる。
各材料の混合方法としては、特に限定されるものではなく、（ｉ）セメントクリンカ粉末、石膏及び高炉スラグ微粉末を含む組成物（例えば、高炉セメントＡ～Ｃ種）と、石灰石粉末を混合する方法、（ｉｉ）セメントクリンカと高炉スラグと石灰石と石膏を同時に粉砕しながら混合する方法、（ｉｉｉ）予め粉砕してなるセメント（クリンカ粉末と石膏の混合物）と、予め粉砕してなる高炉スラグ微粉末と、予め粉砕してなる石灰石粉末を混合する方法等が挙げられる。
上記（ｉｉｉ）の方法において、予め高炉スラグと石膏を同時に粉砕しながら混合したものを用いてもよい。
各材料の混合方法としては、特に限定されるものではなく、（ｉ）セメントクリンカ粉末、石膏及び高炉スラグ微粉末を含む組成物（例えば、高炉セメントＡ～Ｃ種）と、石灰石粉末を混合する方法、（ｉｉ）セメントクリンカと高炉スラグと石灰石と石膏を同時に粉砕しながら混合する方法、（ｉｉｉ）予め粉砕してなるセメント（クリンカ粉末と石膏の混合物）と、予め粉砕してなる高炉スラグ微粉末と、予め粉砕してなる石灰石粉末を混合する方法等が挙げられる。
上記（ｉｉｉ）の方法において、予め高炉スラグと石膏を同時に粉砕しながら混合したものを用いてもよい。
また、混合セメント組成物の製造方法において、混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、上記調製工程において、混合セメント組成物の各材料を混合する際に、または、各材料を混合した後に、アルカリ金属含有物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、添加し混合してもよい。
調製工程において、各材料の配合量は、得られる混合セメント組成物中の各材料の配合割合が所望のものとなるように、適宜調製すればよい。
上記（ｉ）の方法において、調製工程の前に、セメントクリンカ粉末、石膏及び高炉スラグ微粉末を含む組成物中の、セメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末の各々の割合を測定する成分測定工程を行ってもよい。測定されたセメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末の各々の割合に基づいて、調製工程において混合される石灰石粉末の配合量を定めることができる。
調製工程において、各材料の配合量は、得られる混合セメント組成物中の各材料の配合割合が所望のものとなるように、適宜調製すればよい。
上記（ｉ）の方法において、調製工程の前に、セメントクリンカ粉末、石膏及び高炉スラグ微粉末を含む組成物中の、セメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末の各々の割合を測定する成分測定工程を行ってもよい。測定されたセメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末の各々の割合に基づいて、調製工程において混合される石灰石粉末の配合量を定めることができる。
また、混合セメント組成物の製造方法において、混合セメント組成物を構成する各材料の少なくとも一部を予め混合することなく別に用意し、各材料と水を混合して水硬性組成物を調製する際に、混合セメント組成物を構成する全ての材料と水が混合されるようにしてもよい。
具体的には、高炉セメントと水を混合する際に、高炉セメントとは別に用意した石灰石粉末を混合する方法が挙げられる。
具体的には、高炉セメントと水を混合する際に、高炉セメントとは別に用意した石灰石粉末を混合する方法が挙げられる。
本発明の混合セメント組成物と水を混合して、水硬性組成物を調製することができる。該水硬性組成物は、骨材（細骨材、粗骨材）、及び必要に応じて配合される他の材料を含んでいてもよい。必要に応じて配合される他の材料としては、減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種添加剤等が挙げられる。
本明細書中、水硬性組成物とは、セメント組成物と水を含む硬化性組成物であって、水硬性組成物の硬化前の形態および硬化後の形態を包含するものである。水硬性組成物の例としては、ペースト、モルタル、及びコンクリートが挙げられる。
本発明の混合セメント組成物の、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法によって測定される材齢７日の圧縮強さは、好ましくは２６ＭＰａ以上、より好ましくは２７ＭＰａ以上、特に好ましくは２８ＭＰａ以上である。
本明細書中、水硬性組成物とは、セメント組成物と水を含む硬化性組成物であって、水硬性組成物の硬化前の形態および硬化後の形態を包含するものである。水硬性組成物の例としては、ペースト、モルタル、及びコンクリートが挙げられる。
本発明の混合セメント組成物の、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法によって測定される材齢７日の圧縮強さは、好ましくは２６ＭＰａ以上、より好ましくは２７ＭＰａ以上、特に好ましくは２８ＭＰａ以上である。
また、セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントに石灰石粉末を混合して、得られる混合セメントが上述した本発明の混合セメント組成物を満たすものとなるように調製することで、上記混合セメントのアルカリ骨材反応を抑制することができる。
具体的には、セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントと、石灰石粉末を混合して、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％、高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％、石灰石粉末の割合が２～２６質量％となり、かつ、高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０となるように、石灰石粉末含有混合セメントを調製する石灰石粉末添加工程を含む、混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法等が挙げられる。
具体的には、セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントと、石灰石粉末を混合して、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％、高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％、石灰石粉末の割合が２～２６質量％となり、かつ、高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０となるように、石灰石粉末含有混合セメントを調製する石灰石粉末添加工程を含む、混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法等が挙げられる。
上記石灰石粉末添加工程の前に、セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む組成物中の、セメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末等の各々の割合を測定する混合セメント成分測定工程を行ってもよい。測定されたセメントクリンカ粉末及び高炉スラグ微粉末等の各々の割合に基づいて、混合セメント調製工程において混合される石灰石粉末の配合量を定めることができる。
また、混合セメント調製工程において、得られる混合セメントが、上述した本発明の混合セメント組成物を満たすように、石灰石粉末の他に、高炉スラグ微粉末、石膏、及びアルカリ金属含有物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）等を、適宜混合してもよい。
また、混合セメント調製工程において、得られる混合セメントが、上述した本発明の混合セメント組成物を満たすように、石灰石粉末の他に、高炉スラグ微粉末、石膏、及びアルカリ金属含有物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）等を、適宜混合してもよい。
混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法の対象となる、セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む混合セメントとしては、特に限定されないが、例えば、高炉セメントＢ種が挙げられる。
高炉セメントＢ種は、高炉スラグ微粉末の割合が３０質量％を超え６０質量％以下のものであり、アルカリ骨材反応が進行しやすいものであるが、高炉セメントＢ種に、石灰石粉末を混合することによって、高炉セメントＢ種のアルカリ骨材反応を抑制することができる。
高炉セメントＢ種は、高炉スラグ微粉末の割合が３０質量％を超え６０質量％以下のものであり、アルカリ骨材反応が進行しやすいものであるが、高炉セメントＢ種に、石灰石粉末を混合することによって、高炉セメントＢ種のアルカリ骨材反応を抑制することができる。
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）高炉スラグ微粉末；ブレーン比表面積：４，２３０ｃｍ２／ｇ、密度：２．９２ｇ／ｃｍ３、塩基度：１．８０、「ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３（コンクリート用高炉スラグ微粉末）」に規定されている高炉スラグ微粉末４０００に該当するもの
（２）石灰石粉末；ブレーン比表面積：９，０４０ｃｍ２／ｇ、炭酸カルシウムの含有率：９５質量％以上、密度：２．７２ｇ／ｃｍ３、石灰石粉末中の全アルカリ量：０質量％
［高炉スラグ混合物の製造］
上記高炉スラグ微粉末と二水石膏（排煙脱硫石膏）を混合して、石膏の含有率が２．０質量％（ＳＯ３換算）である高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）を製造した。
［セメントＡ～Ｂの製造］
試薬を原料として、テスト用のキルンを用いて、セメントクリンカを焼成して、表１に示す鉱物組成を有するセメントクリンカを調製した。
得られたセメントクリンカと、二水石膏（排煙脱硫石膏）及び半水石膏を、ミルを用いて粉砕及び混合することで、セメントクリンカ粉末と石膏を含むセメントＡ～Ｂを得た。石膏の量は、セメント中の石膏の割合が表１に示す値となるように定めた。
［使用材料］
（１）高炉スラグ微粉末；ブレーン比表面積：４，２３０ｃｍ２／ｇ、密度：２．９２ｇ／ｃｍ３、塩基度：１．８０、「ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３（コンクリート用高炉スラグ微粉末）」に規定されている高炉スラグ微粉末４０００に該当するもの
（２）石灰石粉末；ブレーン比表面積：９，０４０ｃｍ２／ｇ、炭酸カルシウムの含有率：９５質量％以上、密度：２．７２ｇ／ｃｍ３、石灰石粉末中の全アルカリ量：０質量％
［高炉スラグ混合物の製造］
上記高炉スラグ微粉末と二水石膏（排煙脱硫石膏）を混合して、石膏の含有率が２．０質量％（ＳＯ３換算）である高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）を製造した。
［セメントＡ～Ｂの製造］
試薬を原料として、テスト用のキルンを用いて、セメントクリンカを焼成して、表１に示す鉱物組成を有するセメントクリンカを調製した。
得られたセメントクリンカと、二水石膏（排煙脱硫石膏）及び半水石膏を、ミルを用いて粉砕及び混合することで、セメントクリンカ粉末と石膏を含むセメントＡ～Ｂを得た。石膏の量は、セメント中の石膏の割合が表１に示す値となるように定めた。
［実施例１～１７、比較例１～６］
表２に示す種類のセメント（セメントクリンカ粉末と石膏の混合物）と、高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）と、石灰石粉末を、表２に示す量で混合して、混合セメント組成物を得た。
なお、混合セメント組成物に含まれる、セメントクリンカ粉末（表２中、「クリンカ」と示す。）と、高炉スラグ微粉末（表２中、「高炉スラグ」と示す。）と、石灰石粉末（表２中、「石灰石」と示す。）の合計量１００質量％中の、セメントクリンカ粉末等の割合、及び、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する、石膏の量（ＳＯ３換算値）は、表２に示すとおりである。
表２に示す種類のセメント（セメントクリンカ粉末と石膏の混合物）と、高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）と、石灰石粉末を、表２に示す量で混合して、混合セメント組成物を得た。
なお、混合セメント組成物に含まれる、セメントクリンカ粉末（表２中、「クリンカ」と示す。）と、高炉スラグ微粉末（表２中、「高炉スラグ」と示す。）と、石灰石粉末（表２中、「石灰石」と示す。）の合計量１００質量％中の、セメントクリンカ粉末等の割合、及び、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する、石膏の量（ＳＯ３換算値）は、表２に示すとおりである。
混合セメント組成物について、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法に準拠して、材齢３日、７日、２８日の圧縮強さを測定した。
また、混合セメント組成物について、アルカリ骨材反応性試験を行い、混合セメント組成物の硬化体の、２週間後、４週間後、８週間後、１３週間後の各時点における膨張率を測定した。上記試験は「ＪＩＳ Ａ １１４６：２０１７ 骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（モルタルバー法）」に準拠して行い、使用する骨材は同一のものを使用した。上記膨張率の数値が小さい程、アルカリ骨材反応が抑制され、耐久性に優れていることを示す。各混合セメント組成物において、混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量の割合は０．２～０．３質量％程度であったが、上記試験においてモルタルを調製する際に、ＮａＯＨの水溶液（試薬）を混合することによって、混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量の割合が、表３に示す数値となるようにした。
結果を表３に示す。
また、混合セメント組成物について、アルカリ骨材反応性試験を行い、混合セメント組成物の硬化体の、２週間後、４週間後、８週間後、１３週間後の各時点における膨張率を測定した。上記試験は「ＪＩＳ Ａ １１４６：２０１７ 骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（モルタルバー法）」に準拠して行い、使用する骨材は同一のものを使用した。上記膨張率の数値が小さい程、アルカリ骨材反応が抑制され、耐久性に優れていることを示す。各混合セメント組成物において、混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量の割合は０．２～０．３質量％程度であったが、上記試験においてモルタルを調製する際に、ＮａＯＨの水溶液（試薬）を混合することによって、混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量の割合が、表３に示す数値となるようにした。
結果を表３に示す。
表２から、実施例１～４の材齢２８日の圧縮強さ（５６．２～５８．７ＭＰａ）は、比較例１（セメントクリンカ粉末：５５．２質量％、高炉スラグ微粉末：４４．８質量％、石灰石粉末：０質量％）及び比較例２（セメントクリンカ粉末：５４．７質量％、高炉スラグ微粉末：２４．７質量％、石灰石粉末：２０．６質量％）の材齢２８日の圧縮強さ（５１．３～５３．３ＭＰａ）よりも大きいことがわかる。
また、実施例１～４の材齢１３週の膨張率（０．３０～０．３２％）は、比較例１～２の材齢１３週の膨張率（０．３３～０．３７％）よりも小さく、アルカリ骨材反応が抑制されていることがわかる。
また、実施例１～４の材齢１３週の膨張率（０．３０～０．３２％）は、比較例１～２の材齢１３週の膨張率（０．３３～０．３７％）よりも小さく、アルカリ骨材反応が抑制されていることがわかる。
実施例５～８の材齢２８日の圧縮強さ（５４．０～５６．６ＭＰａ）は、比較例３（セメントクリンカ粉末：４５．２質量％、高炉スラグ微粉末：５４．８質量％、石灰石粉末：０質量％）及び比較例４（セメントクリンカ粉末：４４．７質量％、高炉スラグ微粉末：２９．６質量％、石灰石粉末：２５．８質量％）の材齢２８日の圧縮強さ（４６．６～５０．３ＭＰａ）よりも大きいことがわかる。
また、比較例４（高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比：１．１）の材齢１３週の膨張率（０．１９％）は、実施例５～８の材齢１３週の膨張率（０．１１～０．１５％）よりも小さいことがわかる。
なお、比較例３の材齢１３週の膨張率（０．１１％）は、実施例５の材齢１３週の膨張率（０．１１％）と同じである。これは、比較例３では石灰石粉末を使用せず、高炉スラグ微粉末の割合が大きいためと考えられる。
実施例１２～１４の材齢１３週の膨張率（０．１０～０．２２％）は、比較例５の材齢１３週の膨張率（０．３２％）よりも小さいことがわかる。
実施例１５～１７の材齢２８日の圧縮強さ（５４．３～５７．８ＭＰａ）は、比較例６の材齢２８日の圧縮強さ（５１．３ＭＰａ）よりも大きいことがわかる。
また、比較例４（高炉スラグ微粉末と石灰石粉末の質量比：１．１）の材齢１３週の膨張率（０．１９％）は、実施例５～８の材齢１３週の膨張率（０．１１～０．１５％）よりも小さいことがわかる。
なお、比較例３の材齢１３週の膨張率（０．１１％）は、実施例５の材齢１３週の膨張率（０．１１％）と同じである。これは、比較例３では石灰石粉末を使用せず、高炉スラグ微粉末の割合が大きいためと考えられる。
実施例１２～１４の材齢１３週の膨張率（０．１０～０．２２％）は、比較例５の材齢１３週の膨張率（０．３２％）よりも小さいことがわかる。
実施例１５～１７の材齢２８日の圧縮強さ（５４．３～５７．８ＭＰａ）は、比較例６の材齢２８日の圧縮強さ（５１．３ＭＰａ）よりも大きいことがわかる。
Claims (9)
- セメントクリンカ粉末、石膏、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、
上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％であり、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％であり、
上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。 - 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％である請求項１に記載の混合セメント組成物。
- 上記セメントクリンカ粉末１００質量部に対する上記石膏の量が、ＳＯ３換算値で１．５～６．０質量部である請求項１又は２に記載の混合セメント組成物。
- 上記混合セメント組成物（ただし、上記高炉スラグ微粉末を除く）中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．５～３．０質量％である請求項１～３のいずれか１項に記載の混合セメント組成物。
- 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．８～５．０質量％である請求項１～４のいずれか１項に記載の混合セメント組成物。
- 請求項１～５のいずれか１項に記載の混合セメント組成物の製造方法であって、
セメントクリンカ粉末と、石膏と、高炉スラグ微粉末と、石灰石粉末とを混合して上記混合セメント組成物を調製する調製工程を含むことを特徴とする混合セメント組成物の製造方法。 - 上記調製工程において、アルカリ金属含有物を混合する請求項６に記載の混合セメント組成物の製造方法。
- セメントクリンカ粉末、石膏、及び高炉スラグ微粉末を含む粉状の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法であって、
上記混合セメントと、石灰石粉末を混合して、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４２～５９質量％、上記高炉スラグ微粉末の割合が２７～５５質量％、上記石灰石粉末の割合が２～２６質量％となり、かつ、上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石粉末の質量比（高炉スラグ微粉末／石灰石粉末）が１．４～２５．０となるように調製する混合セメント調製工程を含む、
混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。 - 上記混合セメントが、高炉セメントＢ種である請求項８に記載の混合セメントのアルカリ骨材反応抑制方法。
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