JP5582901B2 - Method for producing finely divided cement and method for producing cement composition - Google Patents
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Description
本発明は、通常のセメントに比べて小さな粒度を有する微粉セメントの製造方法、および、該微粉セメントを含むセメント組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a finely divided cement having a particle size smaller than that of ordinary cement and a method for producing a cement composition containing the finely divided cement.
従来より、高強度のセメント組成物を得るために、高性能減水剤を用いて、水／セメント比を小さくすることが知られている。しかし、水／セメント比を小さくすると、混練性が低下して、均一なセメント組成物を得るまでの混練時間が長くなるとともに、混練して得られたセメント組成物の流動性が低下し、作業性が悪くなる。
この問題を解決するために、シリカフュームを混和材として用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。シリカフュームと高性能減水剤を併用すれば、セメント組成物の混練性および流動性が向上し、水／セメント比をより小さくすることができる。
Conventionally, in order to obtain a high-strength cement composition, it is known to use a high-performance water reducing agent to reduce the water / cement ratio. However, when the water / cement ratio is reduced, the kneadability is lowered, the kneading time until obtaining a uniform cement composition is increased, and the fluidity of the cement composition obtained by kneading is lowered. Sexuality gets worse.
In order to solve this problem, it is known to use silica fume as an admixture (see, for example, Patent Document 1). If silica fume and a high-performance water reducing agent are used in combination, the kneadability and fluidity of the cement composition are improved, and the water / cement ratio can be further reduced.
上述のとおり、セメント組成物の流動性等を向上させるために、シリカフュームを用いることが知られている。
しかし、シリカフュームは、金属シリコン等の製造時に生じる副産物であり、品質、価格、供給等の面において、必ずしも安定性が確保されているものではない。
また、シリカフュームを用いることによって、セメント組成物の凝結時間が長くなり、コンクリート二次製品工場における型枠を用いた製品（コンクリート成形体等）の製造効率が低下するという問題もある。
このため、シリカフュームのような混和材を用いなくても、小さな水／セメント比で、良好な混練性および流動性を得ることのできる技術が求められている。例えば、セメント自体が流動性等の向上の効果を有するものであれば、特殊な材料を追加する必要もなく、好都合である。
そこで、本発明は、シリカフュームのような混和材を用いない場合であっても、小さな水／セメント比で、良好な混練性および流動性を有するセメント組成物を得ることのできるセメントの製造方法、および、該製造方法によって得られるセメントを用いた、セメント組成物の製造方法を提供することを目的とする。
As described above, it is known to use silica fume in order to improve the fluidity of the cement composition.
However, silica fume is a by-product generated during the production of metallic silicon and the like, and stability is not necessarily ensured in terms of quality, price, supply, and the like.
Further, by using silica fume, there is a problem that the setting time of the cement composition becomes long, and the production efficiency of a product (concrete molded body or the like) using a mold in a concrete secondary product factory is lowered.
For this reason, there is a need for a technique that can obtain good kneadability and fluidity with a small water / cement ratio without using an admixture such as silica fume. For example, if the cement itself has an effect of improving fluidity or the like, there is no need to add a special material, which is convenient.
Therefore, the present invention provides a method for producing cement , which can obtain a cement composition having good kneadability and fluidity with a small water / cement ratio, even when an admixture such as silica fume is not used . And it aims at providing the manufacturing method of a cement composition using the cement obtained by this manufacturing method .
本発明者らは、特定の微粉セメントの製造方法によれば、上記目的を達成しうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］ セメントを粉砕して得られる粉体からなる微粉セメントの製造方法であって、以下の（ａ）および（ｂ）の条件を満たすまでセメントの粉砕を行うことを特徴とする微粉セメントの製造方法。
（ａ） 微粉セメントの粒度分布は、粒径２０μｍ以下の粉体の含有率が７５体積％以上、粒径１０μｍ以下の粉体の含有率が５５体積％以上、粒径１μｍ以下の粉体の含有率が５体積％以上、粒径０．５μｍ以下の粉体の含有率が１体積％以上、の各条件を満たすものであること
（ｂ） 微粉セメント１００質量部、水１８質量部、最大粒径１．２ｍｍの珪砂７３質量部、およびポリカルボン酸系高性能減水剤０．５質量部（固形分換算）の組成を有するセメント組成物を調製した場合における該セメント組成物のフロー値が、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定される値として、１１０ｍｍ以上であること
［２］ 上記セメントの粉砕手段が、粉砕媒体として球体を用いた粉砕手段である、前記［１］に記載の微粉セメントの製造方法。
［３］ 上記微粉セメントのブレーン比表面積が５０００ｃｍ２／ｇ以上である、前記［１］又は［２］に記載の微粉セメントの製造方法。
［４］ 前記［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法によって微粉セメントを得た後、該微粉セメント、および水セメント比が０．２５以下である量の水を用いて、セメント組成物を得ることを特徴とするセメント組成物の製造方法。
［５］ 上記セメント組成物は、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定されるフロー値が、１１０ｍｍ以上であり、かつ、圧縮強度が、１２０Ｎ／ｍｍ２以上のものである、前記［４］に記載のセメント組成物の製造方法。
The present inventors have found that the above object can be achieved by a specific method for producing fine cement , and have completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[ 1 ] A method for producing a finely divided cement comprising a powder obtained by pulverizing cement, wherein the cement is pulverized until the following conditions (a) and (b) are satisfied: Production method.
(A) The particle size distribution of the fine cement is such that the content of the powder having a particle size of 20 μm or less is 75% by volume or more, the content of the powder having a particle size of 10 μm or less is 55% by volume or more, and the particle size is 1 μm or less. (B) 100 parts by mass of finely divided cement, 18 parts by mass of water, the maximum content of 5% by volume or more and the content of a powder having a particle size of 0.5 μm or less being 1% by volume or more When a cement composition having a composition of 73 parts by mass of silica sand having a particle size of 1.2 mm and 0.5 parts by mass of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (in terms of solid content) is prepared, the flow value of the cement composition is In the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. flow test”, the value measured without performing 15 drop motions is 110 mm or more. [ 2 ] Crushing means A pulverizing means using a sphere as砕媒body, method for manufacturing fine powder cement according to [1].
[ 3 ] The method for producing a fine cement according to [1] or [2] , wherein the fine powder cement has a Blaine specific surface area of 5000 cm 2 / g or more.
[4] After obtaining a fine cement by the production method according to any one of [1] to [3], using the fine cement and water having a water cement ratio of 0.25 or less, A method for producing a cement composition, comprising obtaining the composition.
[ 5 ] The above-mentioned cement composition has a flow value of 110 mm or more measured without performing 15 drop motions in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test”. , and the and the compressive strength is of 120 N / mm 2 or more, the production method of the cement composition according to [4].
本発明の製造方法によって得られる微粉セメント（以下、本発明の微粉セメントともいう。）によれば、例えば、シリカフュームのような流動性向上のための混和材を用いないかもしくは少量のみ用いる場合であっても、小さな水／セメント比で、良好な混練性および流動性を有するセメント組成物を得ることができる。具体的には、良好な混練性を有することによって、混練手段の負荷が小さくなり、混練時間が短くなる。また、良好な流動性を有することによって、打設時等の作業性が向上する。
また、本発明の微粉セメントによれば、水／セメント比を小さな値（例えば、０．２以下）に定めることができるので、大きな強度（例えば、１２０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度）を有するセメント組成物を得ることができる。
According to the fine cement obtained by the production method of the present invention (hereinafter also referred to as the fine powder cement of the present invention) , for example, when no admixture for improving fluidity such as silica fume is used or only a small amount is used. Even in such a case, a cement composition having good kneadability and fluidity can be obtained with a small water / cement ratio. Specifically, having good kneadability reduces the load on the kneading means and shortens the kneading time. Moreover, workability | operativity at the time of placement etc. improves by having favorable fluidity | liquidity.
Further, according to the finely divided cement of the present invention, the water / cement ratio can be set to a small value (for example, 0.2 or less), so that the cement has a large strength (for example, a compressive strength of 120 N / mm 2 or more). A composition can be obtained.
本発明の微粉セメントの原料として用いられるセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、エコセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント等が挙げられる。 The cement used as a raw material for the fine powder cement of the present invention includes various Portland cements such as ordinary Portland cement, early strong Portland cement, medium heat Portland cement, low heat Portland cement, eco-cement, blast furnace cement, fly ash cement, etc. Examples thereof include mixed cement.
本発明の微粉セメントの粒度分布は、以下の各条件を満たすものである。以下の条件のいずれかを満たさない場合には、混練性や流動性の向上の効果を十分に得ることができないおそれがある。
本発明の微粉セメント中の粒径２０μｍ以下の粉体の含有率は、７５体積％以上、好ましくは８０体積％以上、より好ましくは８５体積％以上である。該含有率の上限値は、特に限定されないが、通常、１００体積％である。
微粉セメント中の粒径１０μｍ以下の粉体の含有率は、５５体積％以上、好ましくは６０体積％以上、より好ましくは６５体積％以上である。該含有率の上限値は、特に限定されないが、通常、１００体積％である。
微粉セメント中の粒径１μｍ以下の粉体の含有率は、５体積％以上、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは１１体積％以上である。該含有率の上限値は、特に限定されないが、通常、３０体積％である。
微粉セメント中の粒径０．５μｍ以下の粉体の含有率は、１体積％以上、好ましくは２体積％以上、より好ましくは３体積％以上である。該含有率の上限値は、特に限定されないが、通常、１０体積％である。
The particle size distribution of the fine cement of the present invention satisfies the following conditions. If any of the following conditions is not satisfied, the effect of improving kneadability and fluidity may not be sufficiently obtained.
The content of the powder having a particle size of 20 μm or less in the fine cement of the present invention is 75% by volume or more, preferably 80% by volume or more, more preferably 85% by volume or more. Although the upper limit of this content rate is not specifically limited, Usually, it is 100 volume%.
The content of the powder having a particle size of 10 μm or less in the fine powder cement is 55% by volume or more, preferably 60% by volume or more, and more preferably 65% by volume or more. Although the upper limit of this content rate is not specifically limited, Usually, it is 100 volume%.
The content of the powder having a particle size of 1 μm or less in the fine powder cement is 5% by volume or more, preferably 10% by volume or more, more preferably 11% by volume or more. Although the upper limit of this content rate is not specifically limited, Usually, it is 30 volume%.
The content of the powder having a particle size of 0.5 μm or less in the fine powder cement is 1% by volume or more, preferably 2% by volume or more, more preferably 3% by volume or more. Although the upper limit of this content rate is not specifically limited, Usually, it is 10 volume%.
本発明の微粉セメントのブレーン比表面積は、セメントの種類によっても異なるが、前記の粒度分布を有することから通常のセメントのブレーン比表面積（２５００〜４６００ｃｍ２／ｇ程度）に比べて大きく、好ましくは５０００ｃｍ２／ｇ以上、より好ましくは６０００ｃｍ２／ｇ以上、特に好ましくは７０００ｃｍ２／ｇ以上である。
粉砕手段としては、本発明で規定する粒度分布を得ることができる限りにおいて、任意の粉砕手段を用いることができ、例えば、粉砕媒体として球体を用いた粉砕手段が挙げられる。
粉砕媒体として球体を用いた粉砕手段の例としては、ボールミル（被粉砕物の収容手段として、回転する円筒形のドラムを用いたもの）等が挙げられる。
なお、ドラム内に収容される粉砕媒体である球体としては、鋼球、セラミック球等が挙げられる。
The Blaine specific surface area of the finely divided cement of the present invention varies depending on the type of cement, but since it has the above-mentioned particle size distribution, it is larger than the Blaine specific surface area of ordinary cement (about 2500 to 4600 cm 2 / g), preferably 5000 cm 2 / g or more, more preferably 6000 cm 2 / g or more, particularly preferably 7000 cm 2 / g or more.
As the pulverization means, any pulverization means can be used as long as the particle size distribution defined in the present invention can be obtained. Examples thereof include pulverization means using spheres as the pulverization medium.
Examples of the pulverizing means using spheres as the pulverizing medium include a ball mill (using a rotating cylindrical drum as the means for storing the object to be pulverized).
In addition, a steel ball, a ceramic ball | bowl, etc. are mentioned as a spherical body which is a grinding medium accommodated in a drum.
本発明の微粉セメントは、該微粉セメント１００質量部、水１８質量部、最大粒径１．２ｍｍの珪砂７３質量部、およびポリカルボン酸系高性能減水剤０．５質量部（固形分換算）の組成を有するセメント組成物を調製した場合における該セメント組成物のフロー値が、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定される値として、１１０ｍｍ以上のものである。
該フロー値は、好ましくは１５０ｍｍ以上、より好ましくは２００ｍｍ以上、特に好ましくは２３０ｍｍ以上である。
なお、前記ポリカルボン酸系高性能減水剤としては、例えば、ポリカルボン酸エーテル系化合物を主成分とする市販品（商品名：レオビルド ＳＰ８ＨＵ、ＢＡＳＦポゾリス社製）を用いることができる。
このように、本発明の微粉セメントは、シリカフューム等のセメント混和材を用いずに、水セメント比が０．１８であるモルタルを調製した場合であっても、良好な流動性が得られるような性質を有するものである。
The finely divided cement of the present invention comprises 100 parts by weight of finely divided cement, 18 parts by weight of water, 73 parts by weight of silica sand having a maximum particle size of 1.2 mm, and 0.5 parts by weight of polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (in terms of solid content). In the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test”, the flow value of the cement composition when the cement composition having the composition of The value measured without it is 110 mm or more.
The flow value is preferably 150 mm or more, more preferably 200 mm or more, and particularly preferably 230 mm or more.
In addition, as said polycarboxylic-acid type high performance water reducing agent, the commercial item (Brand name: Leo build SP8HU, BASF Pozzolith company make) which has a polycarboxylic acid ether type compound as a main component can be used, for example.
Thus, the fine powder cement of the present invention can provide good fluidity even when a mortar having a water cement ratio of 0.18 is prepared without using a cement admixture such as silica fume. It has properties.
次に、本発明の微粉セメントの製造方法について説明する。
本発明の微粉セメントの製造方法は、上述の粒度分布の各条件およびセメント組成物を調製した場合のフロー値を満たすまで、セメントの粉砕を行うものである。
一般に、セメントの粉砕を開始した後、セメント粉砕物（微粉セメント）の粒度分布は、平均粒径が小さくなる方向に移動していく。その後、粉砕を継続しても、ほぼ一定の粒度分布を保つようになる。しかし、ほぼ一定の粒度分布を保っていても、セメント粉砕物の性状は、粉砕を継続している間に変化していると考えられる。その理由は、ほぼ一定の粒度分布を保った状態で粉砕を継続した場合において、粉砕時間の長さによって、セメント粉砕物を用いてモルタルを調製した場合の当該モルタルの流動性（フロー値）が異なるからである。具体的には、ほぼ一定の粒度分布を保つに至った当初は、セメント粉砕物を用いて、小さな水／セメント比を有するモルタルを調製しようとしても、均一な組成のモルタルを調製することが困難であったり、あるいは、急結性を示したり、フロー値が極端に小さかったりする。一方、ほぼ一定の粒度分布を保つに至った時から相当の時間、粉砕を継続した場合には、小さな水／セメント比を有するモルタルであっても、良好な混練性および流動性を得ることができる。このような知見に基づき、本発明では、ほぼ一定の粒度分布を保つに至った後も粉砕を継続することによって、良好な混練性および流動性を有するセメント組成物を調製しうる微粉セメントを得るものである。
本発明の微粉セメントの製造方法の形態例としては、（ｉ）普通ポルトランドセメント等の既製品のセメントを粉砕する方法、（ｉｉ）既製品を用いずに、普通ポルトランドセメント等のセメントの製造用のクリンカおよび石膏を混合し、粉砕する方法、（ｉｉｉ）普通ポルトランドセメント等のセメントの製造用のクリンカおよび石膏を別々に粉砕した後、これらの粉砕物を混合する方法、等が挙げられる。中でも、前記の（ｉ）、（ｉｉ）の方法は、製造の効率の観点から好ましい。なお、前記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法は、いずれも、本発明における「セメントの粉砕」に該当するものとする。
本発明の微粉セメントの製造方法において、前記のフロー値の条件を満たしているか否かの確認に用いる「最大粒径１．２ｍｍの珪砂」および「ポリカルボン酸系高性能減水剤」としては、任意のものを用いることができる。
Next, the manufacturing method of the fine powder cement of this invention is demonstrated.
In the method for producing a fine cement according to the present invention, the cement is pulverized until the conditions of the particle size distribution described above and the flow value when the cement composition is prepared are satisfied.
In general, after the pulverization of the cement is started, the particle size distribution of the pulverized cement (fine cement) moves in the direction in which the average particle size becomes smaller. Thereafter, even if the pulverization is continued, a substantially constant particle size distribution is maintained. However, even if an almost constant particle size distribution is maintained, it is considered that the properties of the cement pulverized product are changed while the pulverization is continued. The reason is that when pulverization is continued in a state where an almost constant particle size distribution is maintained, depending on the length of the pulverization time, the flowability (flow value) of the mortar when the mortar is prepared using the pulverized cement is obtained. Because it is different. Specifically, it was difficult to prepare a mortar having a uniform composition even when trying to prepare a mortar having a small water / cement ratio by using cement pulverized material at the beginning when an almost constant particle size distribution was maintained. Or show quick setting, or the flow value is extremely small. On the other hand, if pulverization is continued for a considerable time from the time when the particle size distribution is almost constant, good kneadability and fluidity can be obtained even with a mortar having a small water / cement ratio. it can. Based on such knowledge, in the present invention, fine powder cement capable of preparing a cement composition having good kneadability and fluidity is obtained by continuing pulverization even after reaching a substantially constant particle size distribution. Is.
Examples of the method for producing a finely divided cement according to the present invention include (i) a method for pulverizing ready-made cement such as ordinary Portland cement, and (ii) for producing cement such as ordinary Portland cement without using the ready-made product. And (iii) a method of mixing the clinker and gypsum for producing cement such as ordinary Portland cement separately, and then mixing these pulverized materials. Among these, the methods (i) and (ii) are preferable from the viewpoint of production efficiency. In addition, all the methods (i) to (iii) described above correspond to “cement grinding” in the present invention.
In the method for producing fine cement according to the present invention, the “silica sand having a maximum particle size of 1.2 mm” and the “polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent” used for confirming whether or not the above flow value conditions are satisfied, Any thing can be used.
本発明のセメント組成物は、上述の微粉セメントを含むものであって、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定されるフロー値が、１１０ｍｍ以上であり、かつ、圧縮強度が、１２０Ｎ／ｍｍ２以上のものである。
本発明において、「セメント組成物」は、ペースト、モルタルまたはコンクリートを意味する。
本発明のセメント組成物のフロー値は、１１０ｍｍ以上、好ましくは１５０ｍｍ以上、より好ましくは２００ｍｍ以上、特に好ましくは２３０ｍｍ以上である。
該フロー値の上限値は、特に限定されないが、通常、４００ｍｍである。
本発明のセメント組成物の圧縮強度は、１２０Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは１４０Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは１６０Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは１７０Ｎ／ｍｍ２以上である。
The cement composition of the present invention contains the fine powder cement described above, and in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test”, the falling motion is not performed 15 times. The flow value measured by the above is 110 mm or more and the compressive strength is 120 N / mm 2 or more.
In the present invention, “cement composition” means paste, mortar or concrete.
The flow value of the cement composition of the present invention is 110 mm or more, preferably 150 mm or more, more preferably 200 mm or more, and particularly preferably 230 mm or more.
The upper limit of the flow value is not particularly limited, but is usually 400 mm.
Compressive strength of the cement composition of the present invention, 120 N / mm 2 or more, preferably 140 N / mm 2 or more, more preferably 160 N / mm 2 or more, and particularly preferably 170N / mm 2 or more.
本発明のセメント組成物は、上述の微粉セメントと、水と、減水剤と、他の任意材料（例えば、微粉セメント以外のセメント、混和材、細骨材、粗骨材等）を含む。
本発明のセメント組成物は、微粉セメント以外のセメント（以下、「他のセメント」という。）を含むことができる。他のセメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、エコセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント等が挙げられる。
微粉セメントと他のセメントの合計量中の微粉セメントの割合は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。該割合が５０質量％未満では、微粉セメントによる混練性および流動性の向上の効果を十分に得ることが困難となる。
減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤が挙げられる。中でも、ポリカルボン酸系の高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤が好ましい。減水剤を用いることによって、流動性、強度（例えば、圧縮強度）等を向上させることができる。
減水剤の配合量は、微粉セメントと他のセメントの合計量１００質量部に対して、固形分換算で、好ましくは０．１〜４．０質量部、より好ましくは０．１〜１．０質量部である。
The cement composition of the present invention contains the above-mentioned fine cement, water, a water reducing agent, and other optional materials (for example, cements other than fine cement, admixtures, fine aggregates, coarse aggregates, etc.).
The cement composition of the present invention may contain a cement other than the fine cement (hereinafter referred to as “other cement”). Examples of other cements include various portland cements such as ordinary portland cement, early-strength portland cement, moderately hot portland cement, and low heat portland cement, eco-cement, mixed cement such as blast furnace cement and fly ash cement.
The proportion of fine cement in the total amount of fine cement and other cement is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. When the proportion is less than 50% by mass, it is difficult to sufficiently obtain the effect of improving the kneadability and fluidity by the fine cement.
Examples of the water reducing agent include lignin-based, naphthalenesulfonic acid-based, melamine-based, and polycarboxylic acid-based water reducing agents, AE water reducing agents, high-performance water reducing agents, and high-performance AE water reducing agents. Among these, polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agents or high-performance AE water reducing agents are preferable. By using a water reducing agent, fluidity, strength (for example, compressive strength) and the like can be improved.
The blending amount of the water reducing agent is preferably 0.1 to 4.0 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.0 parts in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the total amount of fine powder cement and other cements. Part by mass.
水セメント比（水の量／微粉セメントと他のセメントの合計量の質量比）は、流動性および強度の観点から、好ましくは０．２５以下、より好ましくは０．２１以下、特に好ましくは０．１９以下である。該比の下限値は、流動性の観点から、通常、０．１５である。
混和材としては、シリカフューム、フライアッシュ、高炉スラグ粉末、石灰石粉末、珪石粉末等が挙げられる。混和材の量（２種以上を併用する場合は合計量）は、流動性、強度等の観点から、微粉セメントと他のセメントの合計量１００質量部に対して、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは３０質量部以下である。特に、シリカフュームの配合量は、シリカフュームを用いなくても流動性を向上させうるという本発明の効果を考慮すると、微粉セメントと他のセメントの合計量１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。
細骨材としては、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、またはこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。「細骨材の量／微粉セメントと他のセメントの合計量」の質量比は、強度等の観点から、好ましくは０．３〜１．５、より好ましくは０．５〜１．０である。
粗骨材としては、川砂利、山砂利、海砂利、砕石、またはこれらの２種以上の混合物等が挙げられる。粗骨材の配合量は、強度等の観点から、好ましくは、セメント組成物中の体積割合で５０％以下である。
From the viewpoint of fluidity and strength, the water cement ratio (amount of water / mass ratio of the total amount of fine cement and other cements) is preferably 0.25 or less, more preferably 0.21 or less, and particularly preferably 0. .19 or less. The lower limit of the ratio is usually 0.15 from the viewpoint of fluidity.
Examples of the admixture include silica fume, fly ash, blast furnace slag powder, limestone powder, and quartzite powder. The amount of admixture (total amount when two or more types are used in combination) is preferably 40 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total amount of fine cement and other cements, from the viewpoint of fluidity and strength. More preferably, it is 30 parts by mass or less. In particular, the amount of silica fume is preferably 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of fine cement and other cements in consideration of the effect of the present invention that the fluidity can be improved without using silica fume. Hereinafter, it is more preferably 5 parts by mass or less.
Examples of the fine aggregate include river sand, land sand, sea sand, crushed sand, silica sand, or a mixture of two or more thereof. The mass ratio of “amount of fine aggregate / total amount of fine cement and other cement” is preferably 0.3 to 1.5, more preferably 0.5 to 1.0 from the viewpoint of strength and the like. .
Examples of the coarse aggregate include river gravel, mountain gravel, sea gravel, crushed stone, or a mixture of two or more thereof. The blending amount of the coarse aggregate is preferably 50% or less as a volume ratio in the cement composition from the viewpoint of strength and the like.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
以下に示す材料を使用した。
１）セメント：
普通ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
低熱ポルトランドセメント（太平洋セメント社製）
２）細骨材：珪砂（最大粒径：１．２ｍｍ）
３）減水剤：ポリカルボン酸系高性能減水剤（商品名：レオビルド ＳＰ８ＨＵ、ＢＡＳＦポゾリス社製）
４）水：水道水
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Materials used]
The following materials were used.
1) Cement:
Ordinary Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
Low heat Portland cement (manufactured by Taiheiyo Cement)
2) Fine aggregate: quartz sand (maximum particle size: 1.2 mm)
3) Water reducing agent: polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (trade name: Leo Build SP8HU, manufactured by BASF Pozzolith)
4) Water: Tap water
［（Ａ）実施例１、比較例１〜２］
［微粉セメントの製造］
普通ポルトランドセメントを、以下の鋼球を使用したボールミルを用いて、４時間、３６時間の各時間粉砕して、粉砕時間の異なる２種の微粉セメントを得た。
鋼球は、直径２０ｍｍの鋼球と直径１７ｍｍの鋼球と直径２２ｍｍの鋼球を５：３：２の質量比で構成したものである。また、粉砕の際には、被粉砕物１００質量部に対して、０．１質量部のエタノールを粉砕助剤として使用した。
以下、３６時間粉砕して得た試料を「Ａ−１」、４時間粉砕して得た試料を「Ａ−２」、未粉砕の試料（普通ポルトランドセメント）を「Ａ−３」という。
[(A) Example 1, Comparative Examples 1-2]
[Manufacture of fine cement]
Ordinary Portland cement was pulverized for 4 hours and 36 hours using a ball mill using the following steel balls to obtain two types of finely divided cement having different pulverization times.
The steel ball is composed of a steel ball having a diameter of 20 mm, a steel ball having a diameter of 17 mm, and a steel ball having a diameter of 22 mm at a mass ratio of 5: 3: 2. In the pulverization, 0.1 part by mass of ethanol was used as a pulverization aid with respect to 100 parts by mass of the material to be pulverized.
Hereinafter, a sample obtained by grinding for 36 hours is referred to as “A-1”, a sample obtained by grinding for 4 hours is referred to as “A-2”, and an unground sample (ordinary Portland cement) is referred to as “A-3”.
［粒度分布の測定］
試料「Ａ−１」〜「Ａ−３」について、粒度分布測定装置（製品名：マイクロトラックＨＲＡ モデル９３２０−Ｘ１００、日機装社製）を用いて、レーザー回折・散乱法により粒度分布を測定した。この際、分散媒であるエタノール３０ｃｍ３に対して試料０．０６ｇを添加し、９０秒間、超音波分散装置（製品名：ＵＳ３００、日本精機製作所社製）で超音波分散したものを測定した。また、各試料のブレーン比表面積を測定した。結果を表１に示す。
[Measurement of particle size distribution]
For the samples “A-1” to “A-3”, the particle size distribution was measured by a laser diffraction / scattering method using a particle size distribution measuring device (product name: Microtrac HRA model 9320-X100, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). At this time, 0.06 g of a sample was added to 30 cm 3 of ethanol as a dispersion medium, and an ultrasonic dispersion using an ultrasonic dispersion apparatus (product name: US300, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho) was measured for 90 seconds. Moreover, the Blaine specific surface area of each sample was measured. The results are shown in Table 1.
［実施例１］
試料「Ａ−１」１００質量部、水１８質量部、細骨材７３質量部、減水剤０．５質量部（固形分換算）をミキサに投入して混練し、セメント組成物を調製した。なお、混練は、均一な組成のセメント組成物
が得られた時点で終了した。
［比較例１］
試料「Ａ−１」に代えて試料「Ａ−２」を使用し、かつ、減水剤の量を１．０質量部（固形分換算）に変えた以外は実施例１と同様にして、セメント組成物を調製した。
［比較例２］
試料「Ａ−１」に代えて試料「Ａ−３」を使用し、かつ、減水剤の量を１．０質量部（固形分換算）に変えた以外は実施例１と同様にして、セメント組成物を調製した。
[Example 1]
100 parts by weight of sample “A-1”, 18 parts by weight of water, 73 parts by weight of fine aggregate, and 0.5 parts by weight of a water reducing agent (in terms of solid content) were put into a mixer and kneaded to prepare a cement composition. In addition, kneading | mixing was complete | finished when the cement composition of the uniform composition was obtained.
[Comparative Example 1]
Cement was obtained in the same manner as in Example 1 except that sample "A-2" was used instead of sample "A-1" and the amount of water reducing agent was changed to 1.0 part by mass (solid content conversion). A composition was prepared.
[Comparative Example 2]
Cement was obtained in the same manner as in Example 1 except that the sample “A-3” was used instead of the sample “A-1” and the amount of the water reducing agent was changed to 1.0 part by mass (solid content conversion). A composition was prepared.
［物性の測定］
前記の各セメント組成物の調製の際に、混練時間を測定した。
また、各セメント組成物のフロー値を、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定した。
さらに、各セメント組成物について、φ５０×１００ｍｍの型枠を用いて成形し、２０℃で２４時間前置きした後、脱型し、さらに９０℃で４８時間蒸気養生し、セメント質硬化体（３本）を得た。これらのセメント質硬化体（３本）の圧縮強度を測定し、平均値を算出した。
以上の結果を表２に示す。
[Measurement of physical properties]
During the preparation of each cement composition, the kneading time was measured.
Moreover, the flow value of each cement composition was measured in the method described in “JIS R 5201 (Cement physical test method) 11. Flow test” without performing 15 times of falling motion.
Further, each cement composition was molded using a φ50 × 100 mm mold, pre-deposited at 20 ° C. for 24 hours, then demolded, and further subjected to steam curing at 90 ° C. for 48 hours, and a cemented hardened body (3 pieces). ) The compressive strength of these hardened cementitious bodies (3 pieces) was measured, and the average value was calculated.
The results are shown in Table 2.
表１および表２から、実施例１では、本発明に該当する微粉セメントを用いているため、混練時間が短く、かつ、セメント組成物の流動性（フロー値）が良好であることがわかる。一方、比較例１では、本発明で規定する粒度分布の条件を満たしているため、混練することは可能であったが、水和に異状を来たし、急結性を示すため、流動性が低く、作業性も劣っていた。 From Table 1 and Table 2, it can be seen that in Example 1, the fine cement corresponding to the present invention is used, so that the kneading time is short and the fluidity (flow value) of the cement composition is good. On the other hand, in Comparative Example 1, since the conditions of the particle size distribution specified in the present invention were satisfied, kneading was possible. However, the fluidity was low because the hydration was abnormal and showed rapid setting. The workability was also inferior.
［（Ｂ）実施例２］
［微粉セメントの製造］
普通ポルトランドセメントを、以下の鋼球を使用したボールミルを用いて、３６時間粉砕して、微粉セメント「Ｂ−１」を得た。
鋼球は、直径１２．７ｍｍの鋼球と直径９．５ｍｍの鋼球と直径６．４ｍｍの鋼球を１：１：１の質量比で構成したものである。また、粉砕の際には、被粉砕物１００質量部に対して、０．１質量部のエタノールを粉砕助剤として使用した。
[(B) Example 2]
[Manufacture of fine cement]
Ordinary Portland cement was pulverized for 36 hours using a ball mill using the following steel balls to obtain finely divided cement “B-1”.
The steel ball is composed of a steel ball having a diameter of 12.7 mm, a steel ball having a diameter of 9.5 mm, and a steel ball having a diameter of 6.4 mm in a mass ratio of 1: 1: 1. In the pulverization, 0.1 part by mass of ethanol was used as a pulverization aid with respect to 100 parts by mass of the material to be pulverized.
［粒度分布の測定］
試料「Ｂ−１」について、試料「Ａ−１」と同様にして、粒度分布を測定した。結果を表３に示す。
For the sample “B-1”, the particle size distribution was measured in the same manner as the sample “A-1”. The results are shown in Table 3.
［物性の測定］
試料「Ａ−１」に代えて試料「Ｂ−１」を使用した以外は実施例１と同様にして、セメント組成物を調製し、混練時間、フロー値および圧縮強度を測定した。結果を表４に示す。
A cement composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sample “B-1” was used instead of the sample “A-1”, and the kneading time, flow value, and compressive strength were measured. The results are shown in Table 4.
［（Ｃ）実施例３、比較例３］
［微粉セメントの製造］
低熱ポルトランドセメントを、以下の鋼球を使用したボールミルを用いて、３６時間粉砕して、微粉セメント「Ｃ−１」を得た。
鋼球は、直径１２．７ｍｍの鋼球と直径９．５ｍｍの鋼球と直径６．４ｍｍの鋼球を１：１：１の質量比で構成したものである。また、粉砕の際には、被粉砕物１００質量部に対して、０．１質量部のエタノールを粉砕助剤として使用した。
なお、未粉砕の低熱ポルトランドセメントを「Ｃ−２」と称する。
[(C) Example 3, Comparative Example 3]
[Manufacture of fine cement]
The low heat Portland cement was pulverized for 36 hours using a ball mill using the following steel balls to obtain fine powder cement “C-1”.
The steel ball is composed of a steel ball having a diameter of 12.7 mm, a steel ball having a diameter of 9.5 mm, and a steel ball having a diameter of 6.4 mm in a mass ratio of 1: 1: 1. In the pulverization, 0.1 part by mass of ethanol was used as a pulverization aid with respect to 100 parts by mass of the material to be pulverized.
The unground low heat Portland cement is referred to as “C-2”.
［粒度分布の測定］
試料「Ｃ−１」および「Ｃ−２」について、試料「Ａ−１」と同様にして、粒度分布を測定した。結果を表５に示す。
For the samples “C-1” and “C-2”, the particle size distribution was measured in the same manner as the sample “A-1”. The results are shown in Table 5.
［物性の測定］
試料「Ａ−１」に代えて試料「Ｃ−１」、「Ｃ−２」を使用した以外は実施例１と同様にして、セメント組成物を調製し、混練時間、フロー値および圧縮強度を測定した。結果を表６に示す。なお、比較例３では、混練に長時間を要したうえ、混練物の粘性が非常に大きく、作業性が非常に劣っていた。
A cement composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the samples “C-1” and “C-2” were used instead of the sample “A-1”, and the kneading time, flow value and compressive strength were adjusted. It was measured. The results are shown in Table 6. In Comparative Example 3, the kneading took a long time, the viscosity of the kneaded material was very large, and the workability was very poor.
Claims (5)
（ａ） 微粉セメントの粒度分布は、粒径２０μｍ以下の粉体の含有率が７５体積％以上、粒径１０μｍ以下の粉体の含有率が５５体積％以上、粒径１μｍ以下の粉体の含有率が５体積％以上、粒径０．５μｍ以下の粉体の含有率が１体積％以上、の各条件を満たすものであること
（ｂ） 微粉セメント１００質量部、水１８質量部、最大粒径１．２ｍｍの珪砂７３質量部、およびポリカルボン酸系高性能減水剤０．５質量部（固形分換算）の組成を有するセメント組成物を調製した場合における該セメント組成物のフロー値が、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１（セメントの物理試験方法）１１．フロー試験」に記載される方法において、１５回の落下運動を行わないで測定される値として、１１０ｍｍ以上であること A method for producing a finely divided cement comprising a powder obtained by pulverizing cement, wherein the cement is pulverized until the following conditions (a) and (b) are satisfied.
(A) The particle size distribution of the fine cement is such that the content of the powder having a particle size of 20 μm or less is 75% by volume or more, the content of the powder having a particle size of 10 μm or less is 55% by volume or more, and the particle size is 1 μm or less. (B) 100 parts by mass of finely divided cement, 18 parts by mass of water, the maximum content of 5% by volume or more and the content of a powder having a particle size of 0.5 μm or less being 1% by volume or more When a cement composition having a composition of 73 parts by mass of silica sand having a particle size of 1.2 mm and 0.5 parts by mass of the polycarboxylic acid-based high-performance water reducing agent (in terms of solid content) is prepared, the flow value of the cement composition is In the method described in “JIS R 5201 (physical test method for cement) 11. Flow test”, the value measured without performing 15 drop motions is 110 mm or more.
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