JP4358400B2 - セメント添加剤 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、六価クロムを含有するセメントを用いても、ブリージング水中に溶解する六価クロムの還元能力が低下することがないセメント添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、セメント産業においては、下水汚泥やゴミ焼却灰等の廃棄物をセメントクリンカ用の原料として利用することが進められている。前記の下水汚泥やゴミ焼却灰等の廃棄物の中には、クロムが含まれている可能性があり、このようなクロムを含む廃棄物を原料としたセメントでは、六価クロムを微量含有する可能性が指摘されている。
【０００３】
六価クロムを含有するセメントを用いて、モルタルやコンクリートを製造した場合、ブリージング水中に六価クロムが溶解し、ブリージング水とともに自然環境に放出される可能性がある。
一方、従来より、硫酸第一鉄により、水中の六価クロムを難溶性の三価クロムに還元する技術は知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
モルタルやコンクリートにおいては、ブリージングは数時間続くものであり、セメント中の六価クロムは、注水後、時間経過とともに徐々にブリージング水中に溶解する。そのため、モルタルやコンクリートの混練時に硫酸第一鉄を配合した場合でも、ブリージング水中の六価クロムの還元効果が低い場合がある。
このようなことから、六価クロムを含有するセメントを用いても、ブリージング水中に溶解する六価クロムの還元能力が低下することがないセメント添加剤の開発が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる実状に鑑み本発明者らは、ブリージング水中に溶解する六価クロムの還元能力が低下することがないセメント添加剤を開発すべく鋭意研究を行った結果、従来用いられていた硫酸第一鉄は、主に七水塩のものであり、これは急速に水に溶解して還元効果を発現するため、徐々にブリージング水中に溶解する六価クロムに対しては、還元効果が低下することが判明し、そして硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩であれば、このような欠点がなく、六価クロムの還元効果が高いことを見いだし、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を含有することを特徴とするセメント添加剤（請求項１）である。
前記硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の平均粒径は、1〜600μｍが好ましい（請求項２）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のセメント添加剤は、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩を含有するものである。硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩は、溶解速度が遅く徐々に水に溶解するために、徐々にブリージング水中に溶解する六価クロムに対しても還元効果が持続される。
硫酸第一鉄には無水塩や一水塩以外に、四水塩、五水塩、七水塩も存在するが、これらは、急速に水に溶解して還元効果を発現するため、徐々にブリージング水中に溶解する六価クロムに対しては、還元効果が低下するので好ましくない。
【０００８】
本発明においては、入手のし易さやコストの点等から、硫酸第一鉄の一水塩を使用するのが好ましい。この硫酸第一鉄の一水塩は、試薬や工業製品等を使用することができる。
【０００９】
本発明においては、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の平均粒径は、1〜600μｍが好ましく、5〜500μｍがより好ましい。平均粒径が1μｍ未満の細かいものでは、溶解速度が速くなるため、ブリージング水中に溶解する六価クロムに対する還元効果が低下するので好ましくない。平均粒径が600μｍを超えると、溶解速度が遅すぎるため、ブリージング水中に溶解する六価クロムに対する還元効果が低下するので好ましくない。
【００１０】
本発明のセメント添加剤が対象とするセメントとしては、六価クロムを含有するセメントや六価クロムを含有するセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、シリカヒューム、メタカオリン、石灰石粉末、珪石粉末等の混和材を混合した混合物が挙げられる。
六価クロムを含有するセメントとは、クロムを含む原料（廃棄物を含む）を使用して製造されたセメントである。
【００１１】
本発明において、セメント添加剤の添加量は、六価クロムを含有するセメント又は該セメントと混和材の混合物100重量部に対して、硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の量で0.01重量部以上が好ましく、0.05〜3.0重量部がより好ましい。
硫酸第一鉄の無水塩及び／又は一水塩の量が0.1重量部未満では、ブリージング水中に溶解する六価クロムに対する還元効果が低下するので好ましくない。一方、3.0重量部を超えると、コストが高くなるうえ、モルタル、コンクリートの凝結が遅延するなど、モルタル、コンクリートの物性に悪影響が出てくるため好ましくない。
【００１２】
本発明において、セメント添加剤の添加時期は特に限定するものではない。例えば、
1)セメントの製造時、すなわちクリンカの粉砕時に、本発明のセメント添加剤を添加し、粉砕・混合しても良いし、
2)水と混練する前のセメント又はセメントと混和材の混合物に、本発明のセメント添加剤を添加し、混合しても良いし、
3)混練時に、他の材料と一緒にミキサに投入し、混練しても良い。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例で本発明を説明する。
1)六価クロムを含有するセメントの試製
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント（株）製）に、クロム酸カリウム(試薬)を10ppm(Cr6+換算)添加し、六価クロムを含有するセメントを試製した。
2)コンクリートの調製
前記試製セメントを使用して、単位セメント量297kg/m3、水／セメント比60重量％、ＡＥ減水剤(エヌエムビー（株）製「ポゾリスNo.70」)／セメント比0.25重量％、細骨材率48％、ＡＥ助剤(エヌエムビー（株）製「マイクロエア303A」)量2.5g/m3の条件でコンクリートを調製した。なお、混練の際に、表１に示す量の硫酸第一鉄・一水塩(富士チタン社製、平均粒径;75μｍ)又は硫酸第一鉄・七水塩(富士チタン社製)をコンクリートに添加した。また、細骨材としては青梅産砕砂を、粗骨材としては青梅産砕石を使用した。
3)ブリージング水中のCr6+量の測定
前記各コンクリートのブリージング水を、「JIS A 1123（コンクリートのブリージング試験方法）」に準じて、混練後60分までは10分間隔で、それ以降は30分間隔で3時間まで採取し、集めたブリージング水中のCr含有量をICPにより測定し、Cr6+量とした。
結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
Figure 0004358400
【００１５】
本発明で規定するセメント添加剤である硫酸第一鉄・一水塩を配合した実施例1〜3では、ブリージング水中にCr6+は検出できなかった。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセメント添加剤では、六価クロムを含有するセメントを用いても、ブリージング水中に溶解する六価クロムの還元能力が低下することがない。

Claims (1)

  1. セメント又は該セメントと混和材の混合物１００重量部に対して、平均粒径が１〜６００μｍの硫酸第一鉄の一水塩を、０．１〜０．５重量部添加して、ブリージング水中での六価クロムが検出されないことを特徴とする六価クロム溶出防止方法。
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