JP2872867B2 - Hardened clinker composition - Google Patents
Hardened clinker compositionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、急硬性セメントに使用
されるクリンカーに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clinker used for rapidly setting cement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、急硬性セメントに使用されるクリ
ンカーとしては、ジェットセメントのクリンカー、アー
ウィン系クリンカー（Ｃ 4 Ａ 3 ＳＯ 4 を主成分とする）、
アルミナセメントクリンカー（ＣＡを主成分とする）等
がある。また、急硬性成分であるＣ12Ａ7を主成分とし
たクリンカーを溶融し、その後これを急冷することによ
って非晶質Ｃ12Ａ7を合成する方法も検討されている。2. Description of the Related Art Conventionally, clinkers used for rapid-hardening cement include jet cement clinker, Irwin clinker (mainly composed of C 4 A 3 SO 4 ),
Alumina cement clinker (having CA as a main component) and the like. Further, a method of synthesizing amorphous C 12 A 7 by melting a clinker containing C 12 A 7 as a rapid hardening component as a main component and then quenching the melt is also being studied.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ジ
ェットセメントクリンカーはカルシウムシリケート相を
主成分とし、速硬性成分としてＣ11Ａ7・ＣａＦ2 を２
０から３０重量％含有するクリンカーであり、焼成時に
Ｃ11Ａ7・ＣａＦ2 が融液相として存在するものであ
る。したがって、急硬性成分の含有量が少なく、十分な
急硬性を有したものとはならないことから、急硬性セメ
ント用のクリンカーとしては満足すべきものではなかっ
た。However, the jet cement clinker has a calcium silicate phase as a main component, and C 11 A 7 .CaF 2 as a fast-setting component.
Clinker containing 0 to 30% by weight, in which C 11 A 7 .CaF 2 is present as a melt phase at the time of firing. Therefore, since the content of the rapid-hardening component is small and the material does not have sufficient rapid-hardening properties, it has not been satisfactory as a clinker for rapid-hardening cement.
【０００４】アーウィン系のクリンカーは、急硬性を有
するアーウィン（Ｃ 4 Ａ 3 ＳＯ 4 ）を７０％以上含有する
ことから、急硬性セメント用クリンカーとして利用され
ているものの、低温時（例えば５℃）における硬化が遅
いという欠点を有している。ＣＡを主成分とするアルミ
ナセメントクリンカーは、Ｃ12Ａ7を主成分としたクリ
ンカーに比べ急硬性が劣るという欠点がある。また、Ｃ
12Ａ7を主成分とするクリンカーは、急硬性の面からは
優れた特徴を有しているものの、その製造に際し以下に
述べる不都合がある。[0004] Irwin-based clinker is used as a clinker for rapid-hardening cement because it contains 70% or more of Irwin ( C 4 A 3 SO 4 ) having rapid-hardening properties. Has the disadvantage of slow curing. Alumina cement clinker containing CA as a main component has a disadvantage that it is inferior in rapid hardening property to clinker containing C 12 A 7 as a main component. Also, C
Clinkers containing 12 A 7 as a main component have excellent characteristics in terms of rapid hardening, but have the following disadvantages in the production thereof.
【０００５】このようなクリンカーを製造するにあた
り、ロータリーキルンによる製造などのように融液を媒
体として焼結させる方式を採用した場合には、固相と融
液相とが共存する温度範囲が狭く、わずかな温度変化で
固相が簡単に溶融してしまう。また、前述した、急硬性
成分であるＣ12Ａ7を主成分としたクリンカーを一旦溶
融し、その後これを急冷することによって非晶質Ｃ12Ａ
7を合成する方法によって得られたクリンカーを用い、
製造したセメントでは、低温においても急硬性を有して
おり、上記アーウィン系クリンカーを使用した急硬性セ
メントの問題点を解決するものとなっている。しかし、
この製造方法では、クリンカーの溶融に電融法を用いて
いることから多量の電力を消費し、電力費が高くなり製
造コストが高騰するといった課題を有している。When such a clinker is produced by employing a method of sintering using a melt as a medium, such as a production using a rotary kiln, the temperature range in which the solid phase and the melt phase coexist is narrow, The solid phase easily melts with a slight temperature change. Further, the above-mentioned clinker containing C 12 A 7 as a rapid hardening component as a main component is once melted and then rapidly cooled to obtain an amorphous C 12 A 7.
Using clinker obtained by the method of synthesizing 7 ,
The produced cement has a rapid hardening property even at a low temperature, and solves the problem of the rapidly hardening cement using the Irwin clinker. But,
This manufacturing method has a problem that a large amount of electric power is consumed because the electrofusion method is used for melting the clinker, the electric power cost increases, and the manufacturing cost increases.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載の急硬性クリンカー組成物では、鉱物相としてＣ12
Ａ7系のものとＣ3Ａ又はＣＡ等のカルシウムアルミネー
トとを、その合計量で５０重量％以上含有するＣ12Ａ7
を主成分としたクリンカー原料に、Ｆｅ2Ｏ3を全体の
０.１〜９重量％、ＣａＦ2を全体の０.１〜９重量％そ
れぞれ添加してなることを前記課題の解決手段とした。Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention
In the hardened clinker compositions described, C 12
C 12 A 7 containing a total of 50% by weight or more of A 7 type and calcium aluminate such as C 3 A or CA
The solution to the above problem is to add 0.1 to 9% by weight of Fe 2 O 3 and 0.1 to 9% by weight of CaF 2 respectively to a clinker material mainly containing .
【０００７】以下、本発明の急硬性クリンカー組成物を
詳しく説明する。なお、本明細書において、Ｃ 12 Ａ 7 は
１２ＣａＯ・７Ａｌ 2 Ｏ 3 、Ｃ 11 Ａ 7 ・ＣａＦ 2 は１１Ｃａ
Ｏ・７Ａｌ 2 Ｏ 3 ・ＣａＦ 2 、Ｃ 3 Ａは３ＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ 3 、ＣＡはＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 、Ｃ 4 Ａ 3 ＳＯ 4 は３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ 2 Ｏ 3 ・ＣａＳＯ 4 をそれぞれ示す。Ｃ12Ａ7を
主成分としたクリンカー原料とは、鉱物相としてＣ12Ａ
7系（Ｃ11Ａ7・ＣａＦ2単独、あるいはＣ11Ａ7・ＣａＦ
2とＣ12Ａ7の混合物）及び、Ｃ3Ａ又はＣＡ等のカルシ
ウムアルミネート（以下、Ｃ12Ａ7系、Ｃ3Ａ及びＣＡ等
のカルシウムアルミネートを総称してＣ−Ａと略称す
る。）を全鉱物相に対して５０重量％以上、好ましくは
６５重量％以上含有するものである。ここで、Ｃ−Ａ量
が５０重量％未満の場合には、急硬性成分であるＣ12Ａ
7系鉱物の含有量が少なく、ジェットセメントクリンカ
ーの場合のように急硬性セメント用のクリンカーとして
は不十分なものになってしまうので好ましくない。Hereinafter, the hardened clinker composition of the present invention will be described.
explain in detail.In this specification, C 12 A 7 Is
12CaO ・ 7Al Two O Three , C 11 A 7 ・ CaF Two Is 11Ca
O ・ 7Al Two O Three ・ CaF Two , C Three A is 3CaO.Al
Two O Three , CA is CaO.Al Two O Three , C Four A Three SO Four Is 3Ca
O.3Al Two O Three ・ CaSO Four Are respectively shown.C12A7To
The clinker raw material as the main component is C as a mineral phase.12A
7System (C11A7・ CaFTwoAlone or C11A7・ CaF
TwoAnd C12A7Of C) and CThreeCalcsi such as A or CA
Umluminate (hereinafter C12A7System, CThreeA and CAetc
Calcium aluminateIs abbreviated as CA
You. )For all mineral phases50% by weight or more, preferably
It contains 65% by weight or more. Here, CA amount
Is less than 50% by weight, the hard component C12A
7Low in minerals, jet cement clinker
As a clinker for hardened cement as in the case of
Is not preferable because it becomes insufficient.
【０００８】したがって、本発明の急硬性クリンカー組
成物におけるＣ12Ａ7を主成分としたクリンカー原料で
は、Ｃ−Ａ量を５０重量％以上とすることはもちろんの
こと、急硬性の確保という観点からＣ12Ａ7系鉱物量を
可能な限り高めるため、Ｃ−Ａ量を６５重量％以上確保
することが好ましい。また、Ｃ−Ａ中のＣ3Ａの含有量
は、２５重量％以下、またＣＡの含有量は５０重量％以
下であることが好ましい。 また、本発明の急硬性クリ
ンカー組成物では、このようなＣ12Ａ7を主成分とする
クリンカー原料に、融液形成成分としてＦｅ2Ｏ3を全体
の０.１重量％以上９重量％以下の範囲内で添加し共存
させ、かつＣａＦ2を全体の０.１重量％以上９重量％以
下の範囲内で添加し共存させている。すなわち、Ｆｅ2
Ｏ3とＣａＦ2 とを添加共存させたことにより、低温融
液相（ＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系）と高温融液相（Ｃ
11Ａ7・ＣａＦ2系）とをそれぞれ生成させ、これによっ
て融液生成温度差を拡大し、この温度範囲内でのクリン
カーの焼成を可能にしたのである。Therefore, in the clinker raw material containing C 12 A 7 as the main component in the hardened clinker composition of the present invention, not only the C-A content should be 50% by weight or more, but also the viewpoint of securing the hardened property. In order to increase the amount of C 12 A 7 minerals as much as possible, it is preferable to secure the amount of CA 65% by weight or more. The content of C 3 A in CA is preferably 25% by weight or less, and the content of CA is preferably 50% by weight or less. Further, in the rapidly hardening clinker composition of the present invention, Fe 2 O 3 as a melt-forming component is added to the clinker raw material containing C 12 A 7 as a main component in an amount of 0.1% by weight or more and 9% by weight or less. And CaF 2 is added within the range of 0.1% by weight to 9% by weight of the whole and coexists. That is, Fe 2
By adding and coexisting O 3 and CaF 2 , a low-temperature melt phase (CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 system) and a high-temperature melt phase (C
11 A 7 .CaF 2 ), thereby increasing the difference in melt formation temperature and enabling clinker firing within this temperature range.
【０００９】ここで、ＦｅHere, Fe
2Two
ＯO
3Three
の添加量を前記範囲としThe amount of
たのは、添加量が０.１重量％未満では、低温融液相のIf the amount added is less than 0.1% by weight, the low-temperature melt phase
生成量が不足し、ロータリーキルンによるような融液をInsufficient amount of production and melt
媒体とする焼結法での製造が困難となるからであり、一This is because it becomes difficult to manufacture by a sintering method as a medium.
方、添加量が９重量％を超えると、低温融液相が増加しOn the other hand, if the addition amount exceeds 9% by weight, the low-temperature melt phase increases.
過ぎてしまい、ロータリーキルンによるような融液を媒Over the melt, as in a rotary kiln.
体とする焼結法での製造が困難となり、しかも急硬性成It is difficult to manufacture by the sintering method to make
分であるＣMinute C
1212
ＡA
77
系鉱物の含有量が少なくなってしまContent of minerals
い、急硬性が低下するからである。また、ＣａＦThis is because rapid hardening is reduced. In addition, CaF
2Two
の添Appendage
加量を前記範囲としたのは、添加量が０.１重量％未満The addition amount is in the above range because the addition amount is less than 0.1% by weight.
では、低温融液相と高温融液相との融液生成温度の拡大Let's expand the melt formation temperature between the low-temperature melt phase and the high-temperature melt phase
が不十分となり、やはりロータリーキルンによるようなIs inadequate, again like a rotary kiln
融液を媒体とする焼結法での製造が困難となるからであThis is because it becomes difficult to manufacture the sintering method using a melt as a medium.
り、一方、添加量が９重量％を超えると、高温融液相とOn the other hand, when the amount exceeds 9% by weight,
低温融液相の融液生成温度差が小さくなり、ロータリーThe difference in the temperature at which the low-temperature melt phase forms
キルンによるような融液を媒体とする焼結法での製造がProduction by a sintering method using a melt as a medium, such as in a kiln
困難となり、しかも急硬性成分であるＣC, which is difficult and hardening component
1212
ＡA
77
系鉱物のOf minerals
含有量が少なくなってしまい、急硬性が低下するからでBecause the content decreases and the rapid hardening decreases
ある。is there.
【００１０】このような急硬性クリンカー組成物にあっ
ては、これを焼結すると、ＣａＦ2が速硬性成分である
Ｃ 12 Ａ 7 と反応して高温融液相となるＣ11Ａ7・ＣａＦ2
を生成し、Ｆｅ2Ｏ3が同様にＣ12Ａ7 と反応して低温融
液相となるＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系物質を生成す
る。したがって、高温融液相を固相とし、共存する低温
融液相を融液相とする温度範囲、すなわちＣ11Ａ7・Ｃ
ａＦ2が溶融せず、しかもＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系
物質が溶融する温度範囲を焼結温度とすることにより、
ロータリーキルン等による焼結法によってクリンカーを
焼成することが可能となるのである。In such a rapidly hardened clinker composition, when it is sintered, CaF 2 is a fast-hardening component.
C 11 A 7 .CaF 2 which reacts with C 12 A 7 to become a high-temperature melt phase
Is generated, and Fe 2 O 3 similarly reacts with C 12 A 7 to form a CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 -based material that becomes a low-temperature melt phase. Therefore, the temperature range in which the high-temperature melt phase is the solid phase and the coexisting low-temperature melt phase is the melt phase, that is, C 11 A 7 · C
By setting the temperature range in which aF 2 does not melt and the CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3 material melts as the sintering temperature,
The clinker can be fired by a sintering method using a rotary kiln or the like.
【００１１】そして、これにより本発明の急硬性クリン
カー組成物は、ロータリーキルンを始めとする融液を媒
体として焼結させる方式で製造が可能となり、溶融法に
よるＣ12Ａ7製造上の諸問題、例えば製造コストの高騰
を解決するものとなる。また、急硬性セメント用のクリ
ンカーとして、速硬性成分の含有量が多く、しかも後述
する実施例によって明らかとなるように常温ばかりでな
く低温においても硬化が早いものとなり、従来の急硬性
クリンカーの問題点を解決する優れたクリンカー組成物
となる。[0011] Then, thereby rapid hardening clinker composition of the present invention, it is possible to manufacture in a manner to sinter the melt including the rotary kiln as a medium, C 12 A 7 producing on problems caused by the melting method, For example, it solves a rise in manufacturing costs. In addition, as a clinker for rapidly hardening cement, the content of the fast-hardening component is large, and the hardening is fast not only at room temperature but also at low temperature, as will be apparent from the examples described later. An excellent clinker composition that solves the problem.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の急硬性クリンカー組成物によれば、こ
れを焼結すると、ＣａＦ2が速硬性成分であるＣ12Ａ7
と反応して高温融液相となるＣ11Ａ7・ＣａＦ2を生成
し、Ｆｅ2Ｏ3が同様にＣ12Ａ7 と反応して低温融液相と
なるＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系物質を生成する。した
がって、これら高温融液相と低温融液相とが生成される
ことによりこれらの融液生成温度差が大となり、よって
高温融液相を固相とし、共存する低温融液相を融液相と
する温度範囲、すなわちＣ11Ａ7・ＣａＦ2が溶融せず、
しかもＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系物質が溶融する、前
記融液生成温度差に相当する温度範囲を焼結温度とする
ことにより、ロータリーキルン等による焼結法によって
クリンカーを焼成することが可能となる。According to the rapid-hardening clinker composition of the present invention, when it is sintered, CaF 2 is a fast-hardening component of C 12 A 7.
To produce C 11 A 7 .CaF 2 which becomes a high-temperature melt phase, and Fe 2 O 3 similarly reacts with C 12 A 7 to form a low-temperature melt phase CaO—Al 2 O 3 —Fe generating a 2 O 3 based material. Therefore, the difference between the temperature at which the melt is generated and the temperature at which the melt is generated becomes large due to the formation of the high-temperature melt phase and the low-temperature melt phase. Temperature range, that is, C 11 A 7 .CaF 2 does not melt,
Moreover, by setting the temperature range corresponding to the above-mentioned melt generation temperature difference at which the CaO-Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 -based substance is melted to the sintering temperature, the clinker is fired by a sintering method using a rotary kiln or the like. Becomes possible.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。表１、表２、表３に示すクリンカー組成とな
るようクリンカー原料を調合し、焼成温度を２５℃刻み
で変化させ、クリンカー融液の生成温度を以下のように
して調べた。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Clinker raw materials were prepared so as to have the clinker compositions shown in Tables 1, 2 and 3, and the firing temperature was changed in steps of 25 ° C., and the temperature at which the clinker melt was formed was examined as follows.
【表１】 [Table 1]
【表２】 [Table 2]
【表３】 調合した原料は予め圧縮成形して用いた。また、クリン
カー焼成は電気炉により所定温度で１時間行い、その後
これを炉外に取り出して急冷し、クリンカーを得た。得
られたクリンカーの外観を調べ、これによってクリンカ
ーの融液生成温度を評価し、各焼成温度ごとに焼結（融
液が生成していない状態）、融液生成（融液が生成し、
クリンカーが緻密化している状態）、溶融（クリンカー
が溶融し、成形原料の原形を留めていない状態）の３段
階に大別した。[Table 3] The prepared raw materials were used by compression molding in advance. The clinker was fired in an electric furnace at a predetermined temperature for 1 hour, and then taken out of the furnace and rapidly cooled to obtain clinker. The appearance of the obtained clinker is examined, the melt generation temperature of the clinker is evaluated, and sintering is performed at each firing temperature (in a state where no melt is generated), and the melt is generated (melt is generated.
The state was roughly classified into three stages: a state in which the clinker was densified) and a state in which the clinker was molten (the state in which the clinker was melted and the original shape of the molding raw material was not retained).
【００１４】図１は、Ｃ12Ａ7を主成分とするクリンカ
ーの融液生成温度に対するＦｅ2Ｏ3及びＣａＦ2の添加
効果を示すグラフである。図１より、Ｆｅ2Ｏ3あるいは
ＣａＦ2の単独添加では、融液生成温度に違いはあるも
のの、融液生成から溶融までの温度範囲が狭いものとな
り、したがってこれらのクリンカー組成物では、ロータ
リーキルンのように融液を媒体とする固相反応によっ
て、クリンカーの造粒、焼成を行う製造方式には、適用
が困難であることが確認された。一方本実施例のクリン
カー組成物では、Ｆｅ2Ｏ3とＣａＦ2とを共存させたこ
とにより、クリンカー融液の生成から溶融までの温度差
を約１００℃まで拡大することができた。したがって、
このクリンカー組成物からは、Ｃ12Ａ7を主成分とする
クリンカーをロータリーキルン等によって焼成できるこ
とが判明した。FIG. 1 is a graph showing the effect of the addition of Fe 2 O 3 and CaF 2 on the melt formation temperature of a clinker containing C 12 A 7 as a main component. From FIG. 1, when Fe 2 O 3 or CaF 2 is added alone, the temperature range from melt generation to melting is narrow, although the melt formation temperature is different. As described above, it was confirmed that application to a production method in which clinker is granulated and fired by a solid phase reaction using a melt as a medium is difficult. On the other hand, in the clinker composition of this example, the coexistence of Fe 2 O 3 and CaF 2 allowed the temperature difference from generation of the clinker melt to melting to be increased to about 100 ° C. Therefore,
From this clinker composition, it was found that clinker containing C 12 A 7 as a main component can be fired by a rotary kiln or the like.
【００１５】図２は、表２に示した実施例−１のクリン
カー原料１００重量％に対し、Ｆｅ2Ｏ3を過剰添加又は
削減した場合の添加量の影響を示したグラフである。Ｆ
ｅ2Ｏ3添加量の増加に伴い、比較例３（Ｆｅ2Ｏ3無添
加）に比べ、融液生成温度が低下し、溶融までの温度範
囲が拡大することが確認された。図３は、実施例−１の
クリンカー原料１００重量％に対してＣａＦ2を過剰添
加又は削減した場合の添加量の影響を示したグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing the influence of the addition amount when Fe 2 O 3 is excessively added or reduced with respect to 100 % by weight of the clinker raw material of Example 1 shown in Table 2. F
It was confirmed that as the amount of e 2 O 3 added increased, the melt generation temperature decreased and the temperature range up to melting expanded as compared with Comparative Example 3 (without addition of Fe 2 O 3 ). FIG. 3 is a graph showing the effect of the amount of CaF 2 added or reduced when 100 % by weight of the clinker raw material of Example 1 was excessively added or reduced.
【００１６】ＣａＦ2 無添加でＦｅ2Ｏ3を添加し焼成し
たクリンカーの、カルシウムアルミネートの鉱物組成が
変化した場合の融液生成温度の変化を図４に示す。ま
た、図５には、ＣａＦ2 及びＦｅ2Ｏ3を添加し焼成した
クリンカーの、カルシウムアルミネートの鉱物組成が変
化した場合の融液生成温度の変化を示し、図６には比較
例−４、５、６、７のクリンカー原料１００重量％にＣ
ａＦ2を一定量（４.２３重量％）添加した場合の融液生
成温度の変化を示す。これらの図から分かるように、Ｃ
ａＦ2とＦｅ2Ｏ3を共存させた本実施例のクリンカーで
は、カルシウムアルミネートの鉱物組成がＣ12Ａ7１０
０重量％を中心に、Ｃ12Ａ7７５重量％でＣ3Ａ２５重量
％及びＣ12Ａ7５０重量％でＣＡを５０重量％の領域ま
で、融液生成温度と溶融温度との差が拡大した。FIG. 4 shows the change of the melt formation temperature when the mineral composition of calcium aluminate changes in the clinker obtained by adding Fe 2 O 3 without adding CaF 2 and calcining. FIG. 5 shows the change in the melt formation temperature when the mineral composition of calcium aluminate of the clinker added with CaF 2 and Fe 2 O 3 was changed, and FIG. 6 shows Comparative Example-4. 100 % by weight of clinker raw material of 5, 6, 7
The change in the melt formation temperature when a certain amount (4.23 % by weight) of aF 2 is added is shown. As can be seen from these figures, C
In the clinker according to the present embodiment in which aF 2 and Fe 2 O 3 coexist, the mineral composition of calcium aluminate is C 12 A 7 10
The difference between the melt generation temperature and the melting temperature is expanded to the range of 25 wt% C 3 A at 75 wt% C 12 A 7 and 50 wt% CA at 50 wt% C 12 A 7 centering on 0 wt%. did.
【００１７】表４に示すカルシウムアルミネート系クリ
ンカーを焼結法により合成し、急硬性の比較試験を実施
した。The calcium aluminate clinker shown in Table 4 was synthesized by a sintering method, and a comparative test of rapid hardening was performed.
【表４】 急硬性の比較試験として、試製クリンカーを粉末度４５
００ｃｍ2／ｇに粉砕してこれを急硬性クリンカー粉末
とし、これらクリンカー粉末を用いて以下の手順による
プロクター貫入抵抗試験を実施した。普通セメントを使
用したモルタルの混練をＪＩＳ Ｒ 5201 にしたがって
行った後３０分間静置し、その後急硬性クリンカー粉末
を添加して３０秒間混練してプロクター貫入抵抗試験に
供した。プロクター貫入抵抗試験は、コンクリートの凝
結試験方法（ＪＩＳ Ａ 6204 ）に準じて行った。[Table 4] As a comparative test for rapid hardening, a trial clinker was used to a fineness of 45.
It was pulverized to 00 cm 2 / g to obtain a rapidly hardened clinker powder, and a proctor penetration resistance test was performed using the clinker powder according to the following procedure. The mortar using ordinary cement was kneaded according to JIS R 5201, and then allowed to stand for 30 minutes. Thereafter, a hardened clinker powder was added and kneaded for 30 seconds, and then subjected to a proctor penetration resistance test. The proctor penetration resistance test was performed in accordance with the concrete setting test method (JIS A 6204).
【００１８】図７、図８は、それぞれ２０℃、５℃にお
ける貫入抵抗値の経時変化を示したグラフであり、これ
らのグラフより、本実施例によるクリンカー（Ｃ11Ａ7
・ＣａＦ2）が２０℃のみならず５℃においても、優れ
た急硬性を示すことが確認された。FIGS. 7 and 8 are graphs showing the time-dependent changes in the penetration resistance at 20 ° C. and 5 ° C., respectively. From these graphs, the clinker (C 11 A 7) according to this embodiment is shown.
It was confirmed that CaF 2 ) exhibited excellent rapid hardening not only at 20 ° C. but also at 5 ° C.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明の急硬性クリ
ンカー組成物は、これを焼結すると、ＣａＦ2が速硬性
成分であるＣ12Ａ7 と反応して高温融液相となるＣ11Ａ
7・ＣａＦ2を生成し、Ｆｅ2Ｏ3が同様にＣ12Ａ7と反応
して低温融液相となるＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系物質
を生成するものであるから、これら高温融液相と低温融
液相とが生成されることによりこれらの融液生成温度差
が大となり、よって高温融液相を固相とし、共存する低
温融液相を融液相とする温度範囲、すなわちＣ11Ａ7・
ＣａＦ2が溶融せず、しかもＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3
系物質が溶融する、前記融液生成温度差に相当する温度
範囲を焼結温度とすることにより、ロータリーキルン等
による焼結法によってクリンカーを焼成することができ
る。Rapid hardening clinker composition of the present invention as described in the foregoing, when sintering the, C 11 composed of a hot melt phase and reacts with C 12 A 7 CaF 2 is fast curing component A
Generates 7 · CaF 2, since it is intended to produce a CaO-Al 2 O 3 -Fe 2 O 3 based material Fe 2 O 3 is low melt phase to react with C 12 A 7 in the same manner, The generation of the high-temperature melt phase and the low-temperature melt phase results in a large difference in the temperature at which these melts are formed, so that the high-temperature melt phase is a solid phase and the coexisting low-temperature melt phase is a melt phase. Temperature range, ie C 11 A 7.
CaF 2 does not melt, and CaO—Al 2 O 3 —Fe 2 O 3
The clinker can be fired by a sintering method using a rotary kiln or the like by setting the temperature range corresponding to the difference in the melt generation temperature at which the system material is melted to the sintering temperature.
【００２０】そして、これにより本発明の急硬性クリン
カー組成物は、ロータリーキルンを始めとする融液を媒
体として焼結させる方式で製造が可能となり、溶融法に
よるＣ12Ａ7製造上の諸問題、例えば製造コストの高騰
を解決するものとなる。また、急硬性セメント用のクリ
ンカーとして、速硬性成分の含有量が多く、しかも常温
ばかりでなく低温においても硬化が早いものとなり、従
来の急硬性クリンカーの問題点を解決する優れたクリン
カー組成物となる。As a result, the rapid-hardening clinker composition of the present invention can be manufactured by a method of sintering a melt such as a rotary kiln as a medium, and there are various problems in manufacturing C12A7 by a melting method, for example, manufacturing costs. Will solve the soaring price. In addition, as a clinker for rapid-hardening cement, an excellent clinker composition that has a high content of a fast-curing component, and that cures quickly not only at room temperature but also at a low temperature, and solves the problems of the conventional rapid-hardening clinker. Become.
【図１】Ｃ12Ａ7を主成分とするクリンカーの、融液生
成温度に対するＦｅ2Ｏ3 及びＣａＦ2の添加効果を示す
グラフ。FIG. 1 is a graph showing the effect of adding Fe 2 O 3 and CaF 2 on the melt formation temperature of a clinker containing C 12 A 7 as a main component.
【図２】ＣａＦ2を一定量添加した条件下におけるＦｅ2
Ｏ3添加量の影響を示したグラフ。FIG. 2: Fe 2 under the condition that a certain amount of CaF 2 is added
5 is a graph showing the effect of the amount of O 3 added.
【図３】Ｆｅ2Ｏ3を一定量添加した条件下におけるＣａ
Ｆ2 添加量の影響を示したグラフ。FIG. 3 shows Ca under the condition that a fixed amount of Fe 2 O 3 is added.
4 is a graph showing the effect of the amount of F 2 added.
【図４】ＣａＦ2無添加でＦｅ2Ｏ3を添加し焼成したク
リンカーの、カルシウムアルミネートの鉱物組成が変化
した場合の融液生成温度の変化を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a change in melt formation temperature when the mineral composition of calcium aluminate changes in a clinker obtained by adding Fe 2 O 3 without adding CaF 2 and firing.
【図５】ＣａＦ2及びＦｅ2Ｏ3を添加し焼成したクリン
カーの、カルシウムアルミネートの鉱物組成が変化した
場合の融液生成温度の変化を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing a change in melt formation temperature when the mineral composition of calcium aluminate of a clinker added with CaF 2 and Fe 2 O 3 is changed.
【図６】ＣａＦ2及びＦｅ2Ｏ3を添加し焼成したクリン
カーの、カルシウムアルミネートの鉱物組成が変化した
場合の融液生成温度の変化を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing a change in melt formation temperature when the mineral composition of calcium aluminate of a clinker added with CaF 2 and Fe 2 O 3 is changed.
【図７】２０℃における貫入抵抗値の経時変化を示した
グラフ。FIG. 7 is a graph showing a time-dependent change in a penetration resistance value at 20 ° C.
【図８】５℃における貫入抵抗値の経時変化を示したグ
ラフ。FIG. 8 is a graph showing the time-dependent change of the penetration resistance value at 5 ° C.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 雅彦 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 佐藤 雅男 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメ ント株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 平４−83745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 7/32 C04B 7/345 C04B 28/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahiko Sasaki 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Cement Co., Ltd. (72) Inventor Masao Sato 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Cement (56) References JP-A-4-83745 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C04B 7/32 C04B 7/345 C04B 28/06
Claims (1)
組成物であって、 鉱物相としてＣ12Ａ7系のものとＣ3Ａ又はＣＡ等のカル
シウムアルミネートとを、その合計量で５０重量％以上
含有するＣ12Ａ7を主成分としたクリンカー原料に、Ｆ
ｅ2Ｏ3を全体の０.１〜９重量％、ＣａＦ2を全体の０.
１〜９重量％それぞれ添加してなることを特徴とする急
硬性クリンカー組成物。1. A clinker composition used for a rapidly hardening cement, comprising a C 12 A 7 type mineral phase and a calcium aluminate such as C 3 A or CA as mineral phases in a total amount of 50% by weight. The clinker raw material containing C 12 A 7 as a main component and containing
e 2 O 3 is 0.1 to 9% by weight of the whole, and CaF 2 is 0.1% by weight of the whole.
A rapidly hardening clinker composition, each of which is added in an amount of 1 to 9% by weight.
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