JP2616053B2 - フライアッシュの加熱処理方法及び低発熱・高耐久性セメント - Google Patents
フライアッシュの加熱処理方法及び低発熱・高耐久性セメントInfo
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- JP2616053B2 JP2616053B2 JP1271472A JP27147289A JP2616053B2 JP 2616053 B2 JP2616053 B2 JP 2616053B2 JP 1271472 A JP1271472 A JP 1271472A JP 27147289 A JP27147289 A JP 27147289A JP 2616053 B2 JP2616053 B2 JP 2616053B2
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- cement
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフライアッシュの加熱処理方法及びこの加熱
処理されたフライアッシュを混入して品質改善した低発
熱・高耐久性セメントに関するものである。
処理されたフライアッシュを混入して品質改善した低発
熱・高耐久性セメントに関するものである。
『石膏と石灰』No.219vol.3（1989）に、『フライア
ッシュと石灰、セッコウとの水熱反応性III、反応性に
及ぼす加熱処理の影響』が記載されている。その内容は
次の通りである。
ッシュと石灰、セッコウとの水熱反応性III、反応性に
及ぼす加熱処理の影響』が記載されている。その内容は
次の通りである。
フライアッシュを600℃、1000℃、1300℃及び1600℃
でそれぞれ４時間加熱処理し、フライアッシュの鉱物組
成の変化が水熱反応性や反応生成物に与える影響を明ら
かにするため、水熱反応後の未反応フライアッシュの定
量、水熱反応前後における鉱物組成の変化及び溶出成分
について検討した。その結果、1000℃以上の温度で加熱
処理するとムライト、クリストバライトなどの結晶化が
進み、1600℃ではムライトがガラス層に溶解した。結晶
化が進むことによって、180℃、24時間のオートクレー
ブ反応性が向上し、11Åトバモライトの生成が顕著とな
った。
でそれぞれ４時間加熱処理し、フライアッシュの鉱物組
成の変化が水熱反応性や反応生成物に与える影響を明ら
かにするため、水熱反応後の未反応フライアッシュの定
量、水熱反応前後における鉱物組成の変化及び溶出成分
について検討した。その結果、1000℃以上の温度で加熱
処理するとムライト、クリストバライトなどの結晶化が
進み、1600℃ではムライトがガラス層に溶解した。結晶
化が進むことによって、180℃、24時間のオートクレー
ブ反応性が向上し、11Åトバモライトの生成が顕著とな
った。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記研究ではフライアッシュに結晶が析出することに
より、ガラスの組成が変わるため水熱反応性が向上する
ことを記述している。
より、ガラスの組成が変わるため水熱反応性が向上する
ことを記述している。
しかしながらこれを達成するためには、600℃以上の
高温で４時間もの長時間の加熱処理が必要となり、現実
的でない。
高温で４時間もの長時間の加熱処理が必要となり、現実
的でない。
本発明では、以上述べた長時間の加熱処理という非実
際的な問題を除去した、経済的で効果の大きなフライア
ッシュの改質方法を提供することを目的とする。また、
このような改質されたフライアッシュを含む低発熱で耐
久性の高いセメントを提供することを目的とする。
際的な問題を除去した、経済的で効果の大きなフライア
ッシュの改質方法を提供することを目的とする。また、
このような改質されたフライアッシュを含む低発熱で耐
久性の高いセメントを提供することを目的とする。
本発明は、フライアッシュを300℃〜900℃の温度で、
30秒間〜30分間加熱処理し、次いで150℃まで20℃／分
以上の冷却速度で冷却することを特徴とするフライアッ
シュの加熱処理方法である。
30秒間〜30分間加熱処理し、次いで150℃まで20℃／分
以上の冷却速度で冷却することを特徴とするフライアッ
シュの加熱処理方法である。
また本発明はこの加熱処理により改質されたフライア
ッシュを含むことを特徴とする低発熱・高耐久性セメン
トである。
ッシュを含むことを特徴とする低発熱・高耐久性セメン
トである。
なお、ここでいうフライアッシュはガラス質の石炭灰
を意味し、フライアッシュセメントに使用している粒状
粒子以外のもの、例えばボトムアッシュ、篩炭器灰、予
熱器灰、クリンカーアッシュなども含む。
を意味し、フライアッシュセメントに使用している粒状
粒子以外のもの、例えばボトムアッシュ、篩炭器灰、予
熱器灰、クリンカーアッシュなども含む。
本発明はセメント等の原料として使用できるフライア
ッシュの加熱処理方法及びその加熱したフライアッシュ
を使用した低発熱・高耐久性セメントに関するものであ
る。
ッシュの加熱処理方法及びその加熱したフライアッシュ
を使用した低発熱・高耐久性セメントに関するものであ
る。
フライアッシュは上記加熱条件で加熱処理することに
より性状が活性化され、これを混入したセメントは、未
処理のフライアッシュを同量混入したセメントより強さ
の発現性が改善される。特に材令28日以後の強さの伸び
が大きくなるので、フライアッシュの混入量を増加する
ことができる。その結果、フレッシュコンクリートの作
業性改善、硬化コンクリートの断熱温度上昇量の減少、
水密性、各種有害イオンの浸透性、乾燥収縮性状などの
改善を期待することができる。
より性状が活性化され、これを混入したセメントは、未
処理のフライアッシュを同量混入したセメントより強さ
の発現性が改善される。特に材令28日以後の強さの伸び
が大きくなるので、フライアッシュの混入量を増加する
ことができる。その結果、フレッシュコンクリートの作
業性改善、硬化コンクリートの断熱温度上昇量の減少、
水密性、各種有害イオンの浸透性、乾燥収縮性状などの
改善を期待することができる。
ただし、球状粒子の少ないフライアッシュを使用した
場合には、作業性改善効果は大して期待できない。
場合には、作業性改善効果は大して期待できない。
フライアッシュの加熱処理条件は300℃〜900℃で30秒
〜30分である。
〜30分である。
フライアッシュの加熱温度が300℃未満ではフライア
ッシュの性状に変化がなく、900℃を越えるとフライア
ッシュが溶融してガラス質を失うので活性の上昇が期待
できない。望ましい加熱処理条件は、400℃〜800℃の温
度で５分間以下の加熱である。その結果、ガラス構造に
変化が生じ、水和反応性（常温のみならず高温高圧下で
も）が向上する。600℃以上の温度で加熱するとカーボ
ンが燃焼するため、そのフライアッシュを含むセメント
にAE減水剤を用いたフレッシュコンクリートの作業性は
更に良好となる。
ッシュの性状に変化がなく、900℃を越えるとフライア
ッシュが溶融してガラス質を失うので活性の上昇が期待
できない。望ましい加熱処理条件は、400℃〜800℃の温
度で５分間以下の加熱である。その結果、ガラス構造に
変化が生じ、水和反応性（常温のみならず高温高圧下で
も）が向上する。600℃以上の温度で加熱するとカーボ
ンが燃焼するため、そのフライアッシュを含むセメント
にAE減水剤を用いたフレッシュコンクリートの作業性は
更に良好となる。
処理時間は高温側では30秒で効果が生じこれより短時
間では効果が上がらない。一方、比較的低温（300℃近
傍）でも30分間加熱処理をすれば初期の性状改善ができ
る。
間では効果が上がらない。一方、比較的低温（300℃近
傍）でも30分間加熱処理をすれば初期の性状改善ができ
る。
第１表に、500℃における処理時間と圧縮強さ及び水
和熱の試験結果を示した。30分を越える領域ではほとん
ど効果が飽和し、不経済である。
和熱の試験結果を示した。30分を越える領域ではほとん
ど効果が飽和し、不経済である。
冷却速度は20℃／分を越えるとガラス構造の秩序化及
び結晶化が進行するため、加熱効果が少なくなる。
び結晶化が進行するため、加熱効果が少なくなる。
第２表に750℃、３分間加熱処理における冷却速度と
圧縮強さ試験結果を示した。20℃／分を越えると、強さ
上昇率が大幅に減少する。
圧縮強さ試験結果を示した。20℃／分を越えると、強さ
上昇率が大幅に減少する。
以上のような加熱処理したセメントは、マスコンクリ
ートの他に、高耐久性を要求されるコンクリートに好適
に用いることができる。
ートの他に、高耐久性を要求されるコンクリートに好適
に用いることができる。
このセメントには高炉水滓、シリカヒューム、石灰石
等の混合材が共存しても構わない。
等の混合材が共存しても構わない。
本発明の製造方法によれば、フライアッシュをセメン
ト工場内の流動炉で大量に処理することができるので実
際的である。
ト工場内の流動炉で大量に処理することができるので実
際的である。
〔実施例〕 加熱用及び冷却用の２段の流動層を有する流動炉によ
り、500℃及び750℃の各温度で３分間あるいは10分間加
熱し、150℃まで50℃／分の冷却速度で冷却し、その後
室温まで徐冷却した。
り、500℃及び750℃の各温度で３分間あるいは10分間加
熱し、150℃まで50℃／分の冷却速度で冷却し、その後
室温まで徐冷却した。
この加熱処理後冷却したフライアッシュを普通ポルト
ランドセメント（三菱鉱業セメント株式会社製）に内割
で16重量％混合してフライアッシュセメント（Ｂ種）を
製造した。
ランドセメント（三菱鉱業セメント株式会社製）に内割
で16重量％混合してフライアッシュセメント（Ｂ種）を
製造した。
このセメントについて、JISR5201に従い圧縮強さ試験
を、また、同じくJISR5203に従い水和熱試験を材令91日
までについて行った。その試験結果を第３表に示す。
を、また、同じくJISR5203に従い水和熱試験を材令91日
までについて行った。その試験結果を第３表に示す。
実施例のセメントは未処理のフライアッシュセメント
に比し、水和熱はほぼ同等で圧縮強さは向上しており、
500〜750℃で３分程度の加熱処理をしたフライアッシュ
を用いた場合、圧縮強さは約10％上昇している。
に比し、水和熱はほぼ同等で圧縮強さは向上しており、
500〜750℃で３分程度の加熱処理をしたフライアッシュ
を用いた場合、圧縮強さは約10％上昇している。
〔発明の効果〕 本発明によれば、短時間の簡易な処理により、フライ
アッシュの性状を改善することができ、このフライアッ
シュを混入したセメントは低発熱量でこれを用いたコン
クリートは長期材令強度が高く、乾燥収縮が少なくマス
コンクリート、水密コンクリートなどに好適に使用する
ことができる。
アッシュの性状を改善することができ、このフライアッ
シュを混入したセメントは低発熱量でこれを用いたコン
クリートは長期材令強度が高く、乾燥収縮が少なくマス
コンクリート、水密コンクリートなどに好適に使用する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深田 康弘 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三 菱鉱業セメント株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−92851（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】フライアッシュを300℃〜900℃の温度で、
30秒間〜30分間加熱処理し、次いで150℃まで20℃／分
以上の冷却速度で冷却することを特徴とするフライアッ
シュの加熱処理方法。 - 【請求項２】請求項１記載の加熱処理されたフライアッ
シュを含むことを特徴とする低発熱・高耐久性セメン
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271472A JP2616053B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | フライアッシュの加熱処理方法及び低発熱・高耐久性セメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271472A JP2616053B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | フライアッシュの加熱処理方法及び低発熱・高耐久性セメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03137041A JPH03137041A (ja) | 1991-06-11 |
| JP2616053B2 true JP2616053B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=17500512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271472A Expired - Fee Related JP2616053B2 (ja) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | フライアッシュの加熱処理方法及び低発熱・高耐久性セメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616053B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456251C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ активации вяжущих свойств минеральных техногенных продуктов |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812002B2 (ja) * | 1993-06-19 | 1996-02-07 | 四電産業株式会社 | フライアッシュの改質方法 |
| DE4331352A1 (de) * | 1993-09-15 | 1995-03-16 | Melania Dipl Ing Dr Savos | Rohstoffe zur Glas- und Keramikproduktion sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
| CN114702270A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-07-05 | 石家庄金隅混凝土有限公司 | 一种利用混凝土废水制备混凝土的方法 |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1271472A patent/JP2616053B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456251C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ активации вяжущих свойств минеральных техногенных продуктов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03137041A (ja) | 1991-06-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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