JP3662052B2 - Mixed cement composition - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、土木・建築業界において使用される混合セメント組成物、特に、高炉スラグを含有してなる混合セメント組成物に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
近年、地球の環境保護問題が大きくクローズアップされており、セメント分野においても環境保護に関連して様々な試みが検討されている。
例えば、セメントクリンカーの製造過程において排気される炭酸ガスが地球を温暖化へと導き、自然環境のつりあいを大きく崩す原因となっていることが問題視されている。
このような課題に対して、セメント分野では、炭酸ガス発生の原因ともなるセメントクリンカーの使用量を抑えることができることから、例えば、高炉セメント、フライアッシュセメント、又はシリカセメントのように、産業廃棄物である高炉スラグ、フライアッシュ、及びシリカフューム等のポゾラン物質を混合した混合セメントに注目している。
これらのうち、高炉セメントは、フライアッシュセメントやシリカセメントと比較し、混合セメント中の産業廃棄物の含有量を多くすることができることから、特に注目されている。
例えば、JIS では、混合セメント中のポゾラン物質の含有量は、最も含有量が多い各種混合セメントＣ種で比較すると、フライアッシュセメントやシリカセメントが最大30重量％までであるのに対して、高炉セメントでは最大70重量％まで混合することができる。
【０００３】
高炉スラグ、フライアッシュ、及びシリカフューム等の産業廃棄物は潜在水硬性を有しており、セメントの水和過程で生成する水酸化カルシウムと反応し、強度発現性やセメント硬化体の緻密化に寄与することが知られている。
【０００４】
ここで、セメント硬化体とは、セメントペースト、モルタル、又はコンクリートの硬化体を総称するものである。
【０００５】
ところが、これら潜在水硬性を有する物質を混合した混合セメントは、普通ポルトランドセメントと比較すると、初期の強度発現性が乏しく、また、セメント硬化体組織が緻密化しにくいことから炭酸化反応も著しく速いという課題があった。
【０００６】
ここで、炭酸化反応とは、セメントの水和反応で副生する水酸化カルシウムが大気中の炭酸ガスと反応して炭酸カルシウムとなる反応であり、この反応が、セメント硬化体内部へ進行して行くと鉄筋の腐食を誘発するものである。
鉄筋の腐食はコンクリート構造物の劣化を引き起こすことから、炭酸化反応を抑制することは極めて重要である。
【０００７】
このような混合セメントの課題を解消するために、水酸化カルシウムの生成量が多い早強ポルトランドセメントを刺激材とする方法が提案された(安永等、第49回セメント技術大会講演集、p108〜113、1995年)。
しかしながら、この方法では、強度発現性やセメント硬化体の緻密化の効果が充分でなく、また、高炉スラグの含有量を最大50重量％程度までしか増加させることができないため、セメントクリンカー使用量を低減することができず、55重量％を越える含有量になると強度発現性が低下するという課題があった。
【０００８】
また、高炉スラグの粉末度を調整することによって、高炉セメント中の高炉スラグの含有量を高くした高炉セメントの初期の強度発現性を改善する方法や、セメントクリンカーと高炉スラグを含有するセメント組成物に石膏類を添加することによって強度発現性を改善する方法などが提案された(特開昭57-67051号公報、特開昭64-18956号公報、及び特開平2-289453号公報等)。
しかしながら、これらの方法では強度発現性が改善されるものの、炭酸化抑制効果がなく、これらのセメント組成物を使用したセメント硬化体に耐久性を付与できるものではなく、現在に至っても普及していないのが実状である。
【０００９】
本発明者は、前記課題を解消するために、鋭意努力を重ねた結果、特定の混合セメント組成物を使用することにより、前記課題が解決できることを知見し本発明を完成するに至った。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、粒度が、ブレーン値6,000cm２/g以上、又は、平均粒径５μｍ以下である高炉スラグ微粉末、セメントクリンカー、及びCaO原料、Al２O３原料、及びCaSO４原料を含有する配合物を熱処理して生成するもので、遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする鉱物群からなるブレーン値 3,000 〜 5,000cm ２ /g で平均粒径20μｍ以下の混合セメント刺激材を含有してなる混合セメント組成物であり、該混合セメント刺激材が、CaO原料とCaSO４原料を含有する配合物を熱処理して生成するもので、遊離石灰と無水セッコウを有効成分とする鉱物群からなるブレーン値 3,000 〜 5,000cm ２ /g で平均粒径 20 μｍ以下であるもの、並びに、CaO原料とCaF２原料を含有する配合物を熱処理して生成するもので、遊離石灰とフッ化カルシウムを有効成分とする鉱物群からなるブレーン値 3,000 〜 5,000cm ２ /g で平均粒径 20 μｍ以下であるものの一種又は二種以上である混合セメント組成物であり、CaO原料、Al２O３原料、及びCaSO４原料を含有する配合物を熱処理して生成する熱処理生成物中、CaO／Al２O３モル比が7.5〜18で、CaSO４／Al２O３モル比が1.6〜４である混合セメント刺激材、CaO原料とCaSO４原料を含有する配合物を熱処理して生成する熱処理生成物100重量部中、無水セッコウが10〜50重量部である混合セメント刺激材、CaO原料とCaF２原料を含有する配合物を熱処理して生成する熱処理生成物100重量部中、フッ化カルシウムが５〜40重量部である混合セメント刺激材からなる混合セメント刺激材の一種又は二種以上である混合セメント組成物であり、さらに硫酸塩を含有してなる該混合セメント組成物であり、該混合セメント組成物100重量部中の高炉スラグ微粉末含有量が70重量部を越えることを特徴とする混合セメント組成物である。
【００１１】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１２】
本発明の混合セメント組成物は、特定の高炉スラグ微粉末、セメントクリンカー、及び混合セメント刺激材、又はこれらと硫酸塩を含有するものである。
【００１３】
本発明で使用する高炉スラグ微粉末(以下スラグ粉という)の粒度は、ブレーン値6,000cm2/g以上、又は、平均粒径５μｍ以下が必要であり、ブレーン値6,000cm2/g未満で平均粒径５μｍ超では、本発明の効果は得られない。そのうち、ブレーン値7,000cm2/g以上が好ましく、ブレーン値8,000cm2/g以上がより好ましい。また、平均粒径４μｍ以下が好ましく、平均粒径３μｍ以下がより好ましい。
スラグ粉の使用量は、混合セメント組成物100重量部中、10〜90重量部が好ましく、セメントクリンカーの使用量を減少して、その製造量を抑える本発明の目的から、50重量部を越える範囲がより好ましく、70重量部を越えて配合しても初期の強度発現性が良好で炭酸化抑制効果が得られる。
【００１４】
ここで、炭酸化抑制効果とは、セメント硬化体内部への炭酸化反応が進行するのを抑制する効果をいうものであり、ｐＨ値で11程度以下の部分を炭酸化されたと判断する。この判断は、セメント硬化体にフェノールフタレイン水溶液を塗布した時の呈色反応により確認できる。
【００１５】
本発明で使用するセメントクリンカーとは、ポルトランドセメント系クリンカーを総称するものであり、その化学成分は、CaO、SiO2、Al2O3、及びFe2O3からなり、その他微量成分として、MgO、TiO2、Na2O、及びK2O等を含有している。
また、セメントクリンカーを構成している鉱物としては、主に、3CaO・SiO2、2CaO・SiO2、3CaO・Al2O3、及び4CaO・Al2O3・Fe2O3であり、その他、微量の遊離CaOや遊離MgOなどが確認できる。
本発明では、クリンカーを構成する鉱物の割合は特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメントクリンカー、3CaO・SiO2含有量が多い早強ポルトランドセメントクリンカー、及び2CaO・SiO2含有量を多くしたビーライトセメントクリンカー等が使用できる。
【００１６】
本発明で使用する混合セメント刺激材(以下本刺激材という)は、CaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を含有する配合物、CaO原料とCaSO4原料を含有する配合物、並びに、CaO原料とCaF2原料を含有する配合物からなる群から選ばれた一種又は二種以上を熱処理して生成するものであり、遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする鉱物群、遊離石灰と無水セッコウを有効成分とする鉱物群、並びに、遊離石灰とフッ化カルシウムを有効成分とする鉱物群からなる群から選ばれた一種又は二種以上の熱処理生成物であり、生石灰、アウイン、及び無水セッコウを単に混合したもの、生石灰と無水セッコウを単に混合したもの、生石灰とフッ化カルシウムを単に混合したもの、並びに、これらを単に混合したものでは本発明の効果を奏することができない。
【００１７】
本刺激材の原料は、純度やコストにより、任意に選択され得るものであり、特に限定されるものではないが、例えば、CaO原料として石灰石や消石灰などのCaCO3質やCa(OH)2質などが、Al2O3原料としてボーキサイトやアルミ残灰などが、CaSO4原料として、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等が、さらに、CaF2原料としてホタル石や工業副産物として生成するフッ化カルシウムなどが挙げられる。
各原料中に不純物として存在するSiO2、Fe2O3、CaF2、MgO、及びTiO2等は、本発明の目的を実質的に阻害しない量の範囲では特に限定されるものではない。
遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする本刺激材において、有効成分である遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウの鉱物群の成分割合は、遊離石灰10〜70重量％、アウイン10〜50重量％、無水セッコウ10〜50重量％程度の範囲にあるものが好ましい。この範囲外では充分な炭酸化抑制効果が得られない場合がある。
遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする本刺激材の原料は、熱処理生成物中のCaO／Al2O3モル比が7.5〜18で、CaSO4／Al2O3モル比が1.6〜４となるように配合することが好ましく、CaO／Al2O3モル比が８〜12で、CaSO4／Al2O3モル比が２〜３となるように配合することがより好ましい。熱処理生成物中のCaO／Al2O3モル比やCaSO4／Al2O3モル比がこの範囲外では炭酸化抑制効果や強度発現性が得られない場合がある。
また、遊離石灰と無水セッコウを有効成分とする本刺激材では、有効成分である無水セッコウが、熱処理生成物100重量部中、10〜50重量部になるように配合することが好ましく、20〜40重量部になるように配合することがより好ましい。この範囲外では充分な炭酸化抑制効果が得られない場合がある。
さらに、遊離石灰とフッ化カルシウムを有効成分とする本刺激材では、有効成分であるフッカ化カルシウムが、熱処理生成物100重量部中、５〜40重量部になるように配合することが好ましく、10〜30重量部になるように配合することがより好ましい。この範囲外では充分な炭酸化抑制効果が得られない場合がある。
【００１８】
本発明では、熱処理温度は特に限定されるものではないが、通常、1,100〜1,600℃程度が好ましい。
原料の混合方法は特に限定されるものではなく、通常の方法が可能である。
本刺激材を製造する熱処理方法としては特に限定されるものではなく、例えば、ロータリーキルンによる焼成法等がある。
【００１９】
本刺激材の粒度は、通常、ブレーン値3,000cm２/g〜 5,000cm ２ /g で平均粒径20μｍ以下が好ましい。ブレーン値が3,000cm２/g未満、又は、平均粒径が20μｍを越えると充分な強度発現性や炭酸化抑制効果が得られない場合がある。また、平均粒径は15μｍ以下がより好ましく、10μｍ以下が最も好ましい。
【００２０】
本刺激材の使用量は、スラグ粉、セメントクリンカー、及び本刺激材からなる混合セメント組成物100重量部中、１〜７重量部が好ましく、２〜５重量部がより好ましい。１重量部未満では使用する効果が充分でなく、７重量部を越えると本刺激材を使用したセメント硬化体が膨張性を呈し、充分な強度発現性や炭酸化抑制効果が得られない場合がある。
【００２１】
本発明では、本刺激材と硫酸塩を併用することにより、本発明の効果をより顕著にすることが可能である。
本発明で使用する硫酸塩とは特に限定されるものではなく、例えば、無水セッコウ、半水セッコウ、及び二水セッコウ等のセッコウ類、硫酸ナトリウムや硫酸カリウム等のアルカリ金属硫酸塩、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、並びに、ミョウバン類等が挙げられ、本発明の効果が顕著であることから、また、経済性の面から、セッコウ類の使用が好ましく、特に無水セッコウの使用がより好ましい。
硫酸塩の粒度は、通常、ブレーン値3,000cm2/g以上が好ましく、ブレーン値5,000cm2/g以上がより好ましい。3,000cm2/g未満では充分な強度発現性が得られない場合がある。
硫酸塩の配合量は、スラグ粉、セメントクリンカー、本刺激材、及び硫酸塩からなる混合セメント組成物100重量部中、１〜10重量部が好ましく、２〜７重量部がより好ましい。１重量部未満では使用する効果が充分でなく、10重量部を越えると長期耐久性が悪くなる場合がある。
【００２２】
本発明の混合セメント組成物を製造する際に使用する混合装置としては、既存のいかなる撹拌装置も使用可能であり、例えば、傾胴ミキサー、オムニミキサー、Ｖ型ミキサー、ヘンシェルミキサー、及びナウターミキサー等が使用可能である。
また、混合は、それぞれの材料を施工時に混合してもよいし、あらかじめ一部を、又は全部を混合しておいても差し支えない。
【００２３】
本発明で使用する水の使用量は特に限定されるものではなく、通常使用される量、例えば、水／混合セメント組成物比で25〜100重量％程度の範囲が好ましく、30〜60重量％程度がより好ましく、40〜50重量％程度が最も好ましい。25重量％程度未満では作業性が低下する場合があり、100重量％程度超では充分な強度発現性や炭酸化抑制効果が得られない場合がある。
【００２４】
また、セメント混練物の養生方法も特に限定されるものではなく、一般に行われる常温・常圧養生、蒸気養生、高温・高圧蒸気養生、及び加圧養生等のいずれの養生方法も適用可能である。
【００２５】
本発明では、本発明の混合セメント組成物の他に、必要に応じ、砂や砂利などの骨材、凝結調整剤、減水剤、高性能減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、増粘剤、セメント急硬材、防錆剤、防凍剤、高分子エマルジョン、ベントナイトやモンモリロナイトなどの粘土鉱物、ゼオライト、ハイドロタルサイト、及びハイドロカルマイト等のイオン交換体、無機リン酸塩、ホウ酸、水酸化カルシウム等のアルカリ性物質、並びに、炭酸カルシウム等の無機粉末等のうちの一種又は二種以上を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することが可能である。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２７】
実施例１
熱処理生成物中のCaO／Al2O3／CaSO4モル比が10／１／2.5となるようにCaO原料、Al2O3原料、及びCaSO4原料を配合し、ロータリーキルンを用い、最高焼成温度が1,400℃の条件で熱処理して得られたクリンカーを粉砕し、ブレーン値4,000cm2/g、平均粒径15μｍ以下に調整して本刺激材ハを得た。
本刺激材ハを粉末Ｘ線回折法で同定し、本刺激材ハが遊離石灰、アウイン、及び無水セッコウを有効成分とする鉱物群から構成されていることを確認した。
また、本刺激材ハの組成は、JIS R 5202に従って、CaO、Al2O3、及びSO3量を分析し、さらに、そのSO3量をCaSO4に換算して求めた。
表１に示すように粒度を調整したスラグ粉60重量部、セメントクリンカー37重量部、及び本刺激材ハ３重量部よりなる混合セメント組成物を使用し、混合セメント組成物の単位量が400kg/m3、水／混合セメント組成物比45重量％、細骨材率45重量％としたコンクリートを調製し、圧縮強度の測定と促進中性化試験を実施した。結果を表１に併記する。
【００２８】
＜使用材料＞
CaO原料 ：電気化学工業社青海鉱山産石灰石粉末
Al2O3原料 ：アルミ残灰、日本海水化工社製
CaSO4原料 ：天然無水セッコウ
セメントクリンカー：普通ポルトランドセメントクリンカー
スラグ粉 ：高炉スラグ、新日鉄化学社製
細骨材 ：新潟県姫川産、比重2.63
粗骨材 ：新潟県姫川産、比重2.67、Ｇmax ＝20mm
水 ：水道水
【００２９】
＜測定方法＞
圧縮強度 ：10φ×20cmの供試体を作製し、JIS A 1108に準じて測定。
促進中性化試験：10φ×20cmの供試体を作製し、７日間20℃の水中養生後、30℃、湿度60％、炭酸ガス濃度７％の環境試験室内で３ヵ月養生し、供試体内部への中性化深さを供試体断面にフェノールフタレインを塗布して測定。
【００３０】
【表１】
実施例２
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材の種類を表２に示すように変化したこと以外は実施例１と同様に行った。
また、比較のために、生石灰、アウイン、及び無水セッコウを別々に焼成し、CaO／Al2O3／CaSO4モル比が10／１／2.5となるように混合した混合物について同様に行った。結果を表２に併記する。
【００３２】
＜使用材料＞
本刺激材イ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 7.5 ／1 ／2.5
本刺激材ロ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 8 ／1 ／2.5
本刺激材ハ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 10 ／1 ／2.5
本刺激材ニ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 12 ／1 ／2.5
本刺激材ホ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 18 ／1 ／2.5
本刺激材ヘ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 10 ／1 ／1.6
本刺激材ト：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 10 ／1 ／2
本刺激材チ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 10 ／1 ／3
本刺激材リ：CaO／Al2O3／CaSO4モル比 10 ／1 ／4
生石灰 ：試薬１級炭酸カルシウムを1,000℃で焼成し、ブレーン値4,000cm2/gに粉砕したもの。
アウイン ：試薬１級炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、及び二水セッコウをモル比３：３：１の割合で混合して、1,350℃で焼成し、ブレーン値4,000cm2/gに粉砕したもの。
無水セッコウ：試薬１級二水セッコウを1,000℃で焼成し、ブレーン値4,000cm2/gに粉砕したもの。
【００３３】
【表２】
実施例３
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、混合セメント組成物100重量部中のスラグ粉の配合量を変化したこと以外はすべて実施例１と同様に行った。結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
実施例４
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材ハの配合量を表４に示すように変化したこと以外は実施例１と同様に行った。
ただし、本刺激材ハの配合量を変化した場合には、スラグ粉の配合量は一定とし、セメントクリンカーの配合量を増減した。結果を表４に併記する。
【００３７】
【表４】
実施例５
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材ハの粒度を表５に示すように変化したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記する。
【００３９】
【表５】
実施例６
スラグ粉60重量部、セメントクリンカー32重量部、本刺激材ハ３重量部、及び硫酸塩５重量部とした混合セメント組成物を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表６に示す。
【００４１】
＜使用材料＞
硫酸塩 ：天然無水セッコウ、ブレーン値5,550cm2/g
【００４２】
【表６】
実施例７
硫酸塩の配合量を表７に示すように変化したこと以外は実施例６と同様に行った。
ただし、硫酸塩の配合量を変化した場合は、スラグ粉と本刺激材ハの配合量を一定とし、セメントクリンカーの配合量を増減した。結果を表７に併記する。
【００４４】
【表７】
実施例８
熱処理生成物100重量部中のCaSO4量が30重量部となるようにCaO原料とCaSO4原料を配合し、ロ−タリ−キルンを用い、最高焼成温度が1,200℃の条件で熱処理して得られたクリンカ−を粉砕し、ブレーン値4,000cm2/g、平均粒径15μｍ以下に調整して本刺激材ヲを得たこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表８に示す。
なお、本刺激材ヲを粉末Ｘ線回折法で同定し、本刺激材ヲが遊離石灰と無水セッコウを有効成分とする鉱物群から構成されていることを確認した。
また、本刺激材ヲの組成は、JIS R 5202に従って、CaOとSO3量を分析し、さらに、そのSO3量をCaSO4に換算して求めた。
【００４６】
【表８】
実施例９
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材の種類を表９に示すように変化したこと以外は実施例８と同様に行った。
比較のため生石灰と無水セッコウを別々に焼成し、CaO／CaSO4重量比が70／30となるように混合した混合物について同様に行った。結果を表９に併記する。
【００４８】
＜使用材料＞
本刺激材ヌ：熱処理生成物100重量部中CaSO410重量部
本刺激材ル：熱処理生成物100重量部中CaSO420重量部
本刺激材ヲ：熱処理生成物100重量部中CaSO430重量部
本刺激材ワ：熱処理生成物100重量部中CaSO440重量部
本刺激材カ：熱処理生成物100重量部中CaSO450重量部
【００４９】
【表９】
実施例１０
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、混合セメント組成物100重量部中のスラグ粉の配合量を変化したこと以外は実施例８と同様に行った。結果を表１０に示す。
【００５１】
【表１０】
実施例１１
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材ヲの配合量を表１１に示すように変化したこと以外は実施例８と同様に行った。
ただし、本刺激材ヲの配合量を変化した場合には、スラグ粉の配合量は一定とし、セメントクリンカーの配合量を増減した。結果を表１１に併記する。
【００５３】
【表１１】
実施例１２
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材ヲ粒度を表１２に示すように変化したこと以外は実施例８と同様に行った。結果を表１２に併記する。
【００５５】
【表１２】
実施例１３
スラグ粉60重量部、セメントクリンカー32重量部、本刺激材ヲ３重量部、及び硫酸塩５重量部とした混合セメント組成物を使用したこと以外は実施例８と同様に行った。結果を表１３に示す。
【００５７】
【表１３】
実施例１４
硫酸塩の配合量を表１４に示すように変化したこと以外は実施例１３と同様に行った。
ただし、硫酸塩の配合量を変化した場合は、スラグ粉と本刺激材ヲの配合量を一定とし、セメントクリンカー配合量を増減した。結果を表１４に併記する。
【００５９】
【表１４】
実施例１５
熱処理生成物100重量部中のフッ化カルシウム量が20重量部となるようにCaO原料とCaF2原料を配合し、ロ−タリ−キルンを用い、最高焼成温度が1,200℃の条件で熱処理して得られたクリンカ−を粉砕し、ブレーン値4,000cm2/g、平均粒径15μｍ以下に調整して本刺激材レを得たこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表１５に示す。
本刺激材レを粉末Ｘ線回折法で同定し、本刺激材レが遊離石灰とフッ化カルシウムを有効成分とする鉱物群から構成されていることを確認した。
また、本刺激材レの組成は、JIS R 5202に従って、CaOとF2量を分析し、さらに、そのF2量をCaF2に換算して求めた。
【００６１】
＜使用材料＞
CaF2原料 ：天然ホタル石
【００６２】
【表１５】
実施例１６
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材の種類を表１６に示すように変化したこと以外は実施例１５と同様に行った。
比較のために、生石灰とフッ化カルシウムを別々に焼成し、CaO／CaF2の重量比が80／20になるように混合した混合物について同様に行った。結果を表１６に併記する。
【００６４】
＜使用材料＞
本刺激材ヨ：熱処理生成物100重量部中CaF2５重量部
本刺激材タ：熱処理生成物100重量部中CaF210重量部
本刺激材レ：熱処理生成物100重量部中CaF220重量部
本刺激材ソ：熱処理生成物100重量部中CaF230重量部
本刺激材ツ：熱処理生成物100重量部中CaF240重量部
本刺激材ネ：熱処理生成物100重量部中CaF250重量部
フッ化カルシウム：試薬１級CaF2を1,000℃で焼成し、ブレーン値4,000cm2/gに粉砕したもの。
【００６５】
【表１６】
実施例１７
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、混合セメント組成物100重量部中のスラグ粉の配合量を変化したこと以外は実施例１５と同様に行った。結果を表１７に示す。
【００６７】
【表１７】
実施例１８
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材レの配合量を表１８に示すように変化したこと以外は実施例１５と同様に行った。
ただし、本刺激材レの配合量を変化させた場合には、スラグ粉の配合量は一定とし、セメントクリンカーの配合量を増減した。結果を表１８に併記する。
【００６９】
【表１８】
実施例１９
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、本刺激材レの粒度を表１９に示すように変化したこと以外は実施例１５と同様に行った。結果を表１９に併記する。
【００７１】
【表１９】
実施例２０
スラグ粉60重量部、セメントクリンカー32重量部、本刺激材レ３重量部、及び硫酸塩５重量部とした混合セメント組成物を使用したこと以外は実施例１５と同様に行った。結果を表２０に示す。
【００７３】
【表２０】
実施例２１
硫酸塩の配合量を表２１に示すように変化したこと以外は実施例２０と同様に行った。
ただし、硫酸塩の配合量を変化した場合は、スラグ粉と本刺激材レの配合量を一定とし、セメントクリンカー配合量を増減した。結果を表２１に併記する。
【００７５】
【表２１】
実施例２２
ブレーン値8,000cm2/gのスラグ粉を使用し、表２２に示す本刺激材を使用したこと以外は実施例１と同様に行った。結果を表２２に併記する。
【００７７】
＜使用材料＞
本刺激材ナ：本刺激材ハと本刺激材ヲの等量混合物
本刺激材ラ：本刺激材ハと本刺激材レの等量混合物
本刺激材ム：本刺激材ヲと本刺激材レの等量混合物
本刺激材ウ：本刺激材ハ、本刺激材ヲ、及び本刺激材レの等量混合物
【００７８】
【表２２】
【発明の効果】
本発明の混合セメント組成物は、高炉スラグの含有率を70重量％超とすることができるため、セメントクリンカーの使用量が低減でき、しかも、強度発現性や耐久性に優れた混合セメント組成物とすることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to a mixed cement composition used in the civil engineering and construction industry, and particularly to a mixed cement composition containing blast furnace slag.
[0002]
[Prior art and its problems]
In recent years, the environmental protection problem of the earth has been greatly highlighted, and various attempts related to environmental protection are also being studied in the cement field.
For example, carbon dioxide gas exhausted in the manufacturing process of cement clinker leads to global warming, and is considered to be a cause of greatly disrupting the balance of the natural environment.
In response to such problems, in the cement field, the amount of cement clinker that causes carbon dioxide gas generation can be reduced. For example, industrial waste such as blast furnace cement, fly ash cement, or silica cement Attention is focused on blended cement containing pozzolanic materials such as blast furnace slag, fly ash, and silica fume.
Among these, blast furnace cement is particularly attracting attention because it can increase the content of industrial waste in mixed cement as compared to fly ash cement and silica cement.
For example, in JIS, the content of pozzolanic material in mixed cement is up to 30% by weight for fly ash cement and silica cement, compared to various mixed cements C, which have the highest content. Cement can be mixed up to 70% by weight.
[0003]
Industrial waste such as blast furnace slag, fly ash, and silica fume has latent hydraulic properties and reacts with calcium hydroxide produced during the hydration process of cement, contributing to strength development and densification of cement hardened bodies. It is known to do.
[0004]
Here, the hardened cement body is a general term for a hardened body of cement paste, mortar, or concrete.
[0005]
However, mixed cement containing these latent hydraulic materials is poor in initial strength development compared to ordinary Portland cement, and the carbonation reaction is extremely fast because the hardened cementitious structure is difficult to be densified. There was a problem.
[0006]
Here, the carbonation reaction is a reaction in which calcium hydroxide by-produced by the hydration reaction of cement reacts with carbon dioxide in the atmosphere to form calcium carbonate, and this reaction proceeds to the inside of the hardened cement body. It will induce corrosion of the reinforcing bars.
Since corrosion of reinforcing bars causes deterioration of concrete structures, it is extremely important to suppress the carbonation reaction.
[0007]
In order to solve such problems of mixed cement, a method using an early strong Portland cement with a large amount of calcium hydroxide as a stimulant was proposed (Yanaga et al., 49th Cement Technology Conference, p108- 113, 1995).
However, this method does not have sufficient strength development and densification effect of the hardened cement, and the blast furnace slag content can only be increased up to about 50% by weight. There was a problem that strength development could not be achieved when the content was over 55% by weight.
[0008]
Also, a method for improving the initial strength development of blast furnace cement in which the content of blast furnace slag in blast furnace cement is increased by adjusting the fineness of blast furnace slag, and a cement composition containing cement clinker and blast furnace slag There have been proposed methods for improving the strength development by adding gypsum to JP-A-57-67051, JP-A-64-18956, JP-A-2-289453, and the like.
However, although these methods improve strength development, they do not have a carbonation-inhibiting effect and do not impart durability to hardened cement bodies using these cement compositions. There is no actual situation.
[0009]
As a result of intensive efforts to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by using a specific mixed cement composition, and has completed the present invention.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides a blast furnace slag fine powder, cement clinker, CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, and CaSO 4 raw material having a grain size of 6,000 cm 2 / g or more or an average particle size of 5 μm or less. A mixture cement stimulating material produced by heat-treating the contained composition, consisting of a mineral group containing free lime, auin, and anhydrous gypsum as active ingredients and having a brain value of 3,000 to 5,000 cm 2 / g and an average particle size of 20 μm or less A mixed cement composition containing a mineral, wherein the mixed cement stimulating material is produced by heat-treating a composition containing a CaO raw material and a CaSO 4 raw material, and contains free lime and anhydrous gypsum as active ingredients those in Blaine value 3,000 ~ 5,000cm 2 / g consisting of the group is below the average particle diameter of 20 [mu] m, and, so as to generate by heat-treating formulations containing CaO raw material and CaF 2 material, free lime and fluoride Effective calcium A kind or a mixed cement composition is two or more minute with Blaine value of 3,000 - consisting of mineral group of 5,000 cm 2 / g with an average particle size of 20 [mu] m or less is that, CaO material, Al 2 O 3 raw material, and A mixed cement having a CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 7.5 to 18 and a CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio of 1.6 to 4 in a heat-treated product produced by heat-treating a compound containing a CaSO 4 raw material. Stimulating material, mixed cement stimulating material containing 10-50 parts by weight of anhydrous gypsum, CaO raw material and CaF 2 raw material in 100 parts by weight of heat treatment product produced by heat-treating a compound containing CaO raw material and CaSO 4 raw material A mixed cement composition that is one or more of mixed cement stimulating materials comprising a mixed cement stimulating material in which calcium fluoride is 5 to 40 parts by weight in 100 parts by weight of the heat-treated product produced by heat-treating the contained composition The mixture further comprising sulfate. A cement composition is a mixed cement composition blast furnace slag content of the mixed cement composition 100 parts by weight, characterized in that more than 70 parts by weight.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0012]
The mixed cement composition of the present invention contains a specific blast furnace slag fine powder, a cement clinker, and a mixed cement stimulant, or these and a sulfate.
[0013]
The particle size of the blast furnace slag powder used in the present invention (hereinafter referred to as slag powder) is Blaine 6,000 2 / g or more, or is required average particle size below 5 [mu] m, average less than Blaine value 6,000 2 / g If the particle size exceeds 5 μm, the effect of the present invention cannot be obtained. Of these, a brain value of 7,000 cm 2 / g or more is preferable, and a brain value of 8,000 cm 2 / g or more is more preferable. The average particle size is preferably 4 μm or less, and more preferably 3 μm or less.
The amount of slag powder used is preferably 10 to 90 parts by weight in 100 parts by weight of the mixed cement composition. For the purpose of the present invention, which reduces the amount of cement clinker used and suppresses its production, it exceeds 50 parts by weight. The range is more preferable, and even if it exceeds 70 parts by weight, the initial strength development is good and the carbonation suppression effect is obtained.
[0014]
Here, the carbonation-inhibiting effect refers to an effect of suppressing the progress of the carbonation reaction inside the hardened cement body, and it is determined that a portion having a pH value of about 11 or less has been carbonated. This determination can be confirmed by a color reaction when a phenolphthalein aqueous solution is applied to the hardened cement.
[0015]
The cement clinker used in the present invention is a generic term for Portland cement-based clinker, and its chemical components are composed of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and Fe 2 O 3 , and MgO as other minor components. , TiO 2 , Na 2 O, K 2 O, and the like.
As the mineral constituting the cement clinker, primarily, 3CaO · SiO 2, 2CaO · SiO 2, 3CaO · Al 2 O 3, and a 4CaO · Al 2 O 3 · Fe 2 O 3, other, Traces of free CaO and free MgO can be confirmed.
In the present invention, the proportion of the mineral constituting clinker is not particularly limited, for example, ordinary Portland cement clinker, 3CaO · SiO 2 content is more early-strength Portland cement clinker, and 2CaO · SiO 2 content of more Belite cement clinker can be used.
[0016]
The mixed cement stimulating material used in the present invention (hereinafter referred to as the present stimulating material) is a compound containing CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, and CaSO 4 raw material, a compound containing CaO raw material and CaSO 4 raw material, and , One or two or more selected from the group consisting of a compound containing CaO raw material and CaF 2 raw material, and a mineral group containing free lime, auin, and anhydrous gypsum as active ingredients, One or more heat treatment products selected from the group consisting of minerals containing free lime and anhydrous gypsum as active ingredients and minerals containing free lime and calcium fluoride as active ingredients. , And a mixture of anhydrous gypsum, a mixture of quick lime and anhydrous gypsum, a mixture of quick lime and calcium fluoride, and a mixture of these have the effects of the present invention. Door can not be.
[0017]
The raw material of the stimulant can be arbitrarily selected depending on the purity and cost, and is not particularly limited. For example, as the CaO raw material, CaCO 3 and Ca (OH) 2 such as limestone and slaked lime are used. Bauxite, aluminum residual ash, etc. as Al 2 O 3 raw materials, anhydrous gypsum, semi-water gypsum, dihydrated gypsum etc. as CaSO 4 raw materials, and further fluorite and industrial by-products as CaF 2 raw materials Examples include calcium fluoride.
SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaF 2 , MgO, TiO 2 and the like present as impurities in each raw material are not particularly limited as long as they do not substantially impair the object of the present invention.
In the present stimulant containing free lime, Auin, and anhydrous gypsum as active ingredients, the component ratio of the free lime, Auin, and anhydrous gypsum minerals as active ingredients is 10 to 70% by weight of free lime, 10 to 50 of Auin. What is in the range of about 10% to 50% by weight of anhydrous gypsum is preferable. Outside this range, a sufficient carbonation-inhibiting effect may not be obtained.
The raw material of the present stimulant comprising free lime, auin, and anhydrous gypsum as active ingredients has a CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 7.5 to 18 in the heat-treated product and a CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio of 1.6. preferably be formulated such that to 4, with CaO / Al 2 O 3 molar ratio of 8 to 12, and more preferably CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio is formulated to be 2-3. If the CaO / Al 2 O 3 molar ratio or CaSO 4 / Al 2 O 3 molar ratio in the heat-treated product is outside this range, the carbonation inhibiting effect and strength development may not be obtained.
Further, in the present stimulant containing free lime and anhydrous gypsum as active ingredients, it is preferable that anhydrous gypsum as an active ingredient is blended so as to be 10 to 50 parts by weight in 100 parts by weight of the heat treatment product, It is more preferable to blend so as to be 40 parts by weight. Outside this range, a sufficient carbonation-inhibiting effect may not be obtained.
Furthermore, in the present stimulating material containing free lime and calcium fluoride as active ingredients, it is preferable that calcium fulcated as an active ingredient is blended so as to be 5 to 40 parts by weight in 100 parts by weight of the heat treatment product, It is more preferable to blend so as to be 10 to 30 parts by weight. Outside this range, a sufficient carbonation-inhibiting effect may not be obtained.
[0018]
In the present invention, the heat treatment temperature is not particularly limited, but is usually preferably about 1,100 to 1,600 ° C.
The mixing method of the raw materials is not particularly limited, and a normal method is possible.
The heat treatment method for producing the stimulant is not particularly limited, and examples thereof include a firing method using a rotary kiln.
[0019]
The particle size of the stimulant is usually preferably a brain value of 3,000 cm 2 / g to 5,000 cm 2 / g and an average particle size of 20 μm or less. If the brane value is less than 3,000 cm 2 / g, or the average particle size exceeds 20 μm, sufficient strength development and carbonation suppression effect may not be obtained. The average particle diameter is more preferably 15 μm or less, and most preferably 10 μm or less.
[0020]
The amount of the stimulant used is preferably 1 to 7 parts by weight, more preferably 2 to 5 parts by weight, in 100 parts by weight of the mixed cement composition comprising slag powder, cement clinker and the stimulant. If the amount is less than 1 part by weight, the effect to be used is not sufficient, and if it exceeds 7 parts by weight, the hardened cement body using the present stimulant exhibits expandability, and sufficient strength development and carbonation suppression effect may not be obtained. is there.
[0021]
In this invention, it is possible to make the effect of this invention more remarkable by using this stimulant and a sulfate together.
The sulfate used in the present invention is not particularly limited, for example, gypsums such as anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum, alkali metal sulfates such as sodium sulfate and potassium sulfate, aluminum sulfate, Magnesium sulfate, alum and the like can be mentioned, and the effects of the present invention are remarkable. From the viewpoint of economy, gypsums are preferable, and anhydrous gypsum is particularly preferable.
The particle size of the sulfate, usually, Blaine value 3,000cm is preferably not less than 2 / g, the Blaine value 5,000 cm 2 / g or more is more preferable. If it is less than 3,000 cm 2 / g, sufficient strength development may not be obtained.
The blending amount of the sulfate is preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 7 parts by weight, in 100 parts by weight of the mixed cement composition comprising slag powder, cement clinker, the present stimulating material, and sulfate. If it is less than 1 part by weight, the effect to be used is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, long-term durability may be deteriorated.
[0022]
Any existing stirring device can be used as the mixing device used in producing the mixed cement composition of the present invention. For example, a tilting barrel mixer, an omni mixer, a V-type mixer, a Henschel mixer, and a nauter mixer Etc. can be used.
Moreover, mixing may mix each material at the time of construction, and may mix part or all in advance.
[0023]
The amount of water used in the present invention is not particularly limited, and is usually an amount used, for example, a range of about 25 to 100% by weight in terms of a water / mixed cement composition ratio, preferably 30 to 60% by weight. More preferred is about 40 to 50% by weight. If it is less than about 25% by weight, workability may be deteriorated, and if it exceeds about 100% by weight, sufficient strength development and carbonation suppression effect may not be obtained.
[0024]
In addition, the curing method of the cement kneaded material is not particularly limited, and any curing method such as ordinary temperature / normal pressure curing, steam curing, high temperature / high pressure steam curing, and pressure curing can be applied. .
[0025]
In the present invention, in addition to the mixed cement composition of the present invention, if necessary, aggregates such as sand and gravel, setting adjusters, water reducing agents, high performance water reducing agents, AE agents, AE water reducing agents, high performance AE water reducing water Agent, thickener, cement hardener, rust inhibitor, antifreeze agent, polymer emulsion, clay minerals such as bentonite and montmorillonite, ion exchangers such as zeolite, hydrotalcite and hydrocalumite, inorganic phosphate In addition, one or more of alkaline substances such as boric acid and calcium hydroxide, and inorganic powders such as calcium carbonate can be used in combination as long as the object of the present invention is not substantially inhibited.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
[0027]
Example 1
Mix the CaO raw material, Al 2 O 3 raw material, and CaSO 4 raw material so that the CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio in the heat-treated product is 10/1 / 2.5, and use a rotary kiln to achieve the highest firing temperature However, the clinker obtained by heat treatment under conditions of 1,400 ° C. was pulverized and adjusted to a brain value of 4,000 cm 2 / g and an average particle size of 15 μm or less to obtain the present stimulant C.
This stimulant C was identified by powder X-ray diffraction method, and it was confirmed that this stimulant C was composed of a mineral group containing free lime, auin, and anhydrous gypsum as active ingredients.
The composition of the stimulant C was determined by analyzing the amounts of CaO, Al 2 O 3 and SO 3 according to JIS R 5202, and converting the amount of SO 3 into CaSO 4 .
As shown in Table 1, a mixed cement composition comprising 60 parts by weight of slag powder with adjusted particle size, 37 parts by weight of cement clinker, and 3 parts by weight of the stimulant is used, and the unit amount of the mixed cement composition is 400 kg / Concrete with m 3 , water / mixed cement composition ratio of 45% by weight and fine aggregate ratio of 45% by weight was prepared, and compressive strength measurement and accelerated neutralization test were conducted. The results are also shown in Table 1.
[0028]
<Materials used>
CaO raw material: Limestone powder from Aomi mine, Electrochemical Industry Co., Ltd.
Al 2 O 3 raw material: Aluminum residual ash, manufactured by Nippon Seawater Chemicals
CaSO 4 raw material: Natural anhydrous gypsum cement clinker: Ordinary Portland cement clinker slag powder: Blast furnace slag, Nippon Steel Chemical Co., Ltd. fine aggregate: Himekawa, Niigata prefecture, specific gravity 2.63
Coarse aggregate: Himekawa, Niigata Prefecture, specific gravity 2.67, Gmax = 20mm
Water: Tap water [0029]
<Measurement method>
Compressive strength: Measured according to JIS A 1108 by preparing a specimen of 10φ × 20cm.
Accelerated neutralization test: A specimen of 10φ × 20cm was prepared and cured for 7 days at 20 ° C in water, then cured in an environmental test room at 30 ° C, humidity 60%, carbon dioxide concentration 7% for 3 months. The neutralization depth was measured by applying phenolphthalein to the cross section of the specimen.
[0030]
[Table 1]
Example 2
The same procedure as in Example 1 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the type of the stimulant was changed as shown in Table 2.
For comparison, quick lime, auin, and anhydrous gypsum were calcined separately and mixed in the same manner so that the CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio was 10/1 / 2.5. The results are also shown in Table 2.
[0032]
<Materials used>
This stimulant A: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 7.5 / 1 / 2.5
Stimulant B: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 8/1 / 2.5
This stimulant C: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 10/1 / 2.5
This stimulant D: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 12/1 / 2.5
This stimulant material: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 18/1 / 2.5
This stimulant: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 10/1 / 1.6
This stimulant: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 10/1/2
This stimulant H: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 10/1/3
This stimulant: CaO / Al 2 O 3 / CaSO 4 molar ratio 10/1/4
Quicklime: Recalculated primary grade calcium carbonate at 1,000 ° C and ground to a brain value of 4,000 cm 2 / g.
Auin: Reagent primary calcium carbonate, aluminum oxide and dihydrate gypsum mixed at a molar ratio of 3: 3: 1, calcined at 1,350 ° C., and ground to a brain value of 4,000 cm 2 / g.
Anhydrous gypsum: 1st grade 2 water gypsum fired at 1,000 ° C and ground to a brain value of 4,000 cm 2 / g.
[0033]
[Table 2]
Example 3
All operations were performed in the same manner as in Example 1 except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the blending amount of slag powder in 100 parts by weight of the mixed cement composition was changed. The results are shown in Table 3.
[0035]
[Table 3]
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the amount of the stimulant C was changed as shown in Table 4.
However, when the amount of the stimulant C was changed, the amount of slag powder was kept constant, and the amount of cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 4.
[0037]
[Table 4]
Example 5
The same procedure as in Example 1 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the particle size of the stimulant C was changed as shown in Table 5. The results are also shown in Table 5.
[0039]
[Table 5]
Example 6
The same procedure as in Example 1 was performed except that a mixed cement composition containing 60 parts by weight of slag powder, 32 parts by weight of cement clinker, 3 parts by weight of the present stimulant, and 5 parts by weight of sulfate was used. The results are shown in Table 6.
[0041]
<Materials used>
Sulfate: natural anhydrous gypsum, brain value 5,550cm 2 / g
[0042]
[Table 6]
Example 7
The same procedure as in Example 6 was performed except that the blending amount of sulfate was changed as shown in Table 7.
However, when the blending amount of the sulfate was changed, the blending amount of the slag powder and the present stimulating agent C was kept constant, and the blending amount of the cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 7.
[0044]
[Table 7]
Example 8
It is obtained by blending CaO raw material and CaSO 4 raw material so that the amount of CaSO 4 in 100 parts by weight of the heat-treated product is 30 parts by weight, using a rotary kiln and heat-treating at a maximum firing temperature of 1,200 ° C. The obtained clinker was pulverized and adjusted to a brain value of 4,000 cm 2 / g and an average particle size of 15 μm or less to obtain the present stimulating material, and was carried out in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8.
In addition, this irritation | stimulation material was identified by the powder X-ray-diffraction method, and it confirmed that this irritation | stimulation material was comprised from the mineral group which uses free lime and anhydrous gypsum as an active ingredient.
The composition of this stimulant was determined by analyzing the amounts of CaO and SO 3 according to JIS R 5202 and converting the amount of SO 3 into CaSO 4 .
[0046]
[Table 8]
Example 9
The same procedure as in Example 8 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the type of the stimulant was changed as shown in Table 9.
For comparison, quick lime and anhydrous gypsum were calcined separately, and the mixture was mixed in such a manner that the CaO / CaSO 4 weight ratio was 70/30. The results are also shown in Table 9.
[0048]
<Materials used>
This stimulus material j: CaSO during the heat treatment product 100 parts by weight 4 10 parts by weight the stimulation member Le: heat treatment product 100 parts by weight of CaSO 4 20 parts by weight the stimulation member wo: CaSO 4 30 weight during the heat treatment product 100 parts by weight Molybdenum stimulant: 40 parts by weight of CaSO 4 in 100 parts by weight of heat-treated product. Moisture stimulant: 50 parts by weight of CaSO 4 in 100 parts by weight of heat-treated product.
[Table 9]
Example 10
This was carried out in the same manner as in Example 8 except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the blending amount of slag powder in 100 parts by weight of the mixed cement composition was changed. The results are shown in Table 10.
[0051]
[Table 10]
Example 11
The same procedure as in Example 8 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the blending amount of the stimulant was changed as shown in Table 11.
However, when the amount of the stimulant was changed, the amount of slag powder was kept constant and the amount of cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 11.
[0053]
[Table 11]
Example 12
The same procedure as in Example 8 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the particle size of the stimulant was changed as shown in Table 12. The results are also shown in Table 12.
[0055]
[Table 12]
Example 13
The same procedure as in Example 8 was performed except that a mixed cement composition containing 60 parts by weight of slag powder, 32 parts by weight of cement clinker, 3 parts by weight of the present stimulant, and 5 parts by weight of sulfate was used. The results are shown in Table 13.
[0057]
[Table 13]
Example 14
The same procedure as in Example 13 was performed except that the blending amount of sulfate was changed as shown in Table 14.
However, when the blending amount of sulfate was changed, the blending amount of slag powder and this stimulant was made constant, and the blending amount of cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 14.
[0059]
[Table 14]
Example 15
Mix CaO raw material and CaF 2 raw material so that the amount of calcium fluoride in 100 parts by weight of the heat-treated product is 20 parts by weight, heat-treat using a rotary kiln under the maximum firing temperature of 1,200 ° C. The same procedure as in Example 1 was performed except that the obtained clinker was pulverized and adjusted to a brain value of 4,000 cm 2 / g and an average particle size of 15 μm or less to obtain the present stimulating material. The results are shown in Table 15.
This stimulant material was identified by a powder X-ray diffraction method, and it was confirmed that this stimulant material was composed of a mineral group containing free lime and calcium fluoride as active ingredients.
Further, the composition of this stimulant was determined by analyzing CaO and F 2 amounts according to JIS R 5202, and further converting the F 2 amounts into CaF 2 .
[0061]
<Materials used>
CaF 2 raw material: Natural fluorite [0062]
[Table 15]
Example 16
The same procedure as in Example 15 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the type of the stimulant was changed as shown in Table 16.
For comparison, quick lime and calcium fluoride were separately fired and mixed in the same manner so that the weight ratio of CaO / CaF 2 was 80/20. The results are also shown in Table 16.
[0064]
<Materials used>
This stimulus material Yo: CaF 2 5 parts by weight during the heat treatment product 100 parts by weight of the stimulus material data: heat treatment product 100 parts by weight of CaF 2 10 parts by weight the stimulation member Les: CaF 2 20 weight during the heat treatment product 100 parts by weight part present stimulus material source: heat treatment product 100 parts by weight of CaF 2 30 parts by weight of the stimulation member Tsu: heat treatment product 100 parts by weight of CaF 2 40 parts by weight of the stimulation member Ne: heat treatment product 100 parts by weight of CaF 2 50 Weight parts calcium fluoride: Reagent grade 1 CaF 2 calcined at 1,000 ° C. and ground to a brain value of 4,000 cm 2 / g.
[0065]
[Table 16]
Example 17
The same procedure as in Example 15 was performed except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the blending amount of slag powder in 100 parts by weight of the mixed cement composition was changed. The results are shown in Table 17.
[0067]
[Table 17]
Example 18
The same procedure as in Example 15 was performed, except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the blending amount of the present stimulating material was changed as shown in Table 18.
However, when the blending amount of the present stimulating material was changed, the blending amount of the slag powder was kept constant and the blending amount of the cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 18.
[0069]
[Table 18]
Example 19
The same procedure as in Example 15 was performed, except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and the particle size of the stimulant was changed as shown in Table 19. The results are also shown in Table 19.
[0071]
[Table 19]
Example 20
The same procedure as in Example 15 was carried out except that a mixed cement composition containing 60 parts by weight of slag powder, 32 parts by weight of cement clinker, 3 parts by weight of the present stimulant and 5 parts by weight of sulfate was used. The results are shown in Table 20.
[0073]
[Table 20]
Example 21
The same procedure as in Example 20 was performed except that the blending amount of sulfate was changed as shown in Table 21.
However, when the blending amount of the sulfate was changed, the blending amount of the slag powder and the present stimulating material was kept constant, and the blending amount of the cement clinker was increased or decreased. The results are also shown in Table 21.
[0075]
[Table 21]
Example 22
It was carried out in the same manner as in Example 1 except that slag powder having a brain value of 8,000 cm 2 / g was used and this stimulant shown in Table 22 was used. The results are also shown in Table 22.
[0077]
<Materials used>
Stimulant na: Equivalent mixture of Stimulator C and Stimulator Stimulator LA: Equal mixture of Stimulator C and Stimulator R Stimulator M: Stimulator S Equivalent mixture of this stimulus material c: Equivalent mixture of this stimulus material c, this stimulus material wo, and this stimulus material [0078]
[Table 22]
【The invention's effect】
In the mixed cement composition of the present invention, the content of blast furnace slag can be more than 70% by weight, so the amount of cement clinker used can be reduced, and the mixed cement composition is excellent in strength development and durability. It can be.
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