JP5610742B2 - Method for measuring activity of cement composition in uncured state, and reuse system using the method - Google Patents
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Description
本発明は、未硬化状態のセメント組成物の活性度の測定方法、及び該測定方法を用いた再利用システムに関する。 The present invention relates to a method for measuring the degree of activity of an uncured cement composition, and a reuse system using the method.
生コンクリート工場ではアジテータ車やバッチャープラントを洗浄したセメントを含有した廃水、いわゆる洗浄廃水が発生する。さらに、納入現場で余った残コン、あるいは戻りコンと呼ばれるコンクリートが発生する。残コン・戻りコンは、型枠で固めて硬化コンクリートとして廃棄処理されたり、水で壊砕された後、回収水処理装置を用いて、回収水と骨材に分離され、それらが再利用されている場合が多い。また、上澄水は練り混ぜ水の一部として再利用され、固形分はスラッジとしてコンクリートに3%まで使用することがJIS A 5308で許されている。しかしながら、残コン・戻りコンは全出荷量の約1.6%と言われ、発生するスラッジの絶対量は多く、そのほとんどが脱水乾燥させた脱水ケーキとして最終処分場で廃棄処理されている。 In the ready-mixed concrete factory, waste water containing cement that cleans agitator cars and batcher plants, so-called cleaning waste water, is generated. In addition, there is a residual concrete or a return concrete that is left at the delivery site. The remaining and returned containers are solidified with molds and discarded as hardened concrete, or after being crushed with water, they are separated into recovered water and aggregates using a recovered water treatment device, and these are reused. There are many cases. In addition, JIS A 5308 allows the supernatant water to be reused as part of the kneaded water, and the solid content to be used up to 3% as concrete in concrete. However, it is said that the remaining and returned containers are about 1.6% of the total shipment amount, and the absolute amount of generated sludge is large, and most of them are disposed of at the final disposal site as dehydrated and dried cake.
このような現状において、残コン、戻りコン又はそれらの洗浄廃水は、活性を失っていないセメントを含有しており、これらは再びコンクリートなどのセメント組成物の材料として利用することができる。このようなセメント組成物の再利用は、環境負荷低減の面からも最も有効な手法であると言え、これを実現する技術の確立が重要であり、例えば、特許文献1には、戻りコンに遅延剤を添加し再利用する方法が、特許文献2と3には、アジテータ車の付着モルタルに遅延剤などを添加し、この安定化した洗浄廃水を再びコンクリート材料として再利用する方法が、また、特許文献4には、洗浄廃水に遅延剤を添加して翌日以降の練り混ぜ水として使用する洗浄廃水の再利用する方法が提案されている。 In such a current situation, the residual con, the return con, or the washing waste water thereof contains cement which has not lost its activity, and these can be used again as a material for a cement composition such as concrete. Such reuse of the cement composition can be said to be the most effective method from the viewpoint of reducing the environmental load, and it is important to establish a technique for realizing it. A method of adding and reusing a retarder is disclosed in Patent Documents 2 and 3, in which a retarder or the like is added to the adhering mortar of an agitator vehicle, and the stabilized washing wastewater is reused as a concrete material. Patent Document 4 proposes a method of reusing cleaning wastewater to be used as mixing water for the next day and after adding a retarder to the cleaning wastewater.
ところで、洗浄廃水などに含有するセメントの活性度は、セメントの水和が進行するにしたがって次第に低下し、最終的に失われる。活性度を失ったセメントを含む洗浄廃水をコンクリートに使用すると、流動性の低下や、硬化後の収縮の増加などコンクリートの諸物性に悪影響を与える。現状において、JIS A 5308 附属書Cで洗浄廃水の使用が認められているが、コンクリートの流動性の低下を補正する必要があるためコンクリートの配合修正が一般的に行われている。 By the way, the activity of the cement contained in the washing waste water or the like gradually decreases as the hydration of the cement proceeds and is finally lost. When cleaning wastewater containing cement that has lost its activity is used in concrete, it adversely affects the physical properties of the concrete, such as decreased fluidity and increased shrinkage after curing. At present, the use of washing wastewater is permitted in JIS A 5308 Annex C, but since it is necessary to correct the decrease in the fluidity of the concrete, the mixing of the concrete is generally corrected.
一方、特許文献1〜4で提案されている遅延剤を使用してセメントを再利用する方法は、コンクリートの流動性の低下が無いため、コンクリートの配合修正を行うこと無しに使用することや、硬化コンクリートの強度を増加させることを可能にする有効な再利用技術である。 On the other hand, the method of reusing cement using the retarder proposed in Patent Documents 1 to 4 does not decrease the fluidity of the concrete, so it can be used without modifying the concrete mix, It is an effective recycling technology that makes it possible to increase the strength of hardened concrete.
このように、活性度を有するセメントを含む洗浄廃水をコンクリート等に使用できれば、コンクリートの配合修正を行うこと無しに清水を使用したコンクリートと同様にコンクリートが製造でき、その意義は大きいといえるが、そのためには未硬化状態のセメント組成物に含まれるセメントの活性度を確認する必要がある。
従来技術におけるセメントの活性の有無を把握する手法として、セメントの活性度と高い相関性がある強熱減量(JIS R 5202に規定された方法により測定する)は、コンクリートの配合修正を必要とする目安が7.0%以上と言われており、明確な判断基準を持つ一方で、測定に時間と熟練を要すると共に、乾燥機、電気炉や精度の高い計量器などの機器を必要とするため、生コン工場などにおいて実施する簡便な手法とは言えない。また、最近骨材の枯渇化に伴い利用されている石灰系の骨材を使用した場合、スラッジ中に含まれる石灰微粉末の混入が誤差を生じさせ、強熱減量の値が大きくなることが認められている。
In this way, if cleaning wastewater containing cement having activity can be used for concrete etc., concrete can be produced in the same manner as concrete using fresh water without modifying the concrete mix, but it can be said that the significance is great, For that purpose, it is necessary to confirm the activity of the cement contained in the uncured cement composition.
As a method for determining the presence or absence of cement activity in the prior art, loss on ignition (measured by the method defined in JIS R 5202) highly correlated with the activity of cement requires modification of the concrete mix. The standard is said to be 7.0% or more, and it has clear judgment criteria, but requires time and skill for measurement, and requires equipment such as a dryer, electric furnace, and high-precision measuring instrument. It cannot be said that it is a simple method to be carried out at a ready-mix factory. In addition, when using lime-based aggregates that have recently been used with the depletion of aggregates, mixing of fine lime powder contained in the sludge may cause errors and increase the value of ignition loss. It recognized.
更に、特許文献5には、洗浄廃水中のセメントの活性度を検出する方法として、洗浄廃水にグルコース等の還元糖を必須成分とする遅延剤を添加し、例えば酵素法によるグルコースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及びo−トリジンからなる反応試薬で呈色反応させて前記還元糖の存在を検出し、セメントの活性度を間接的に検査する技術が提案されている。しかし、この方法は、呈色の有無を目視するものであり、判定が曖昧であり定量的とはいえない。また、反応試薬も使い捨てであるため、多くの検体に実施する場合には好ましい方法とはいえず、更に使用する酵素の失活防止等、使用する反応試薬の管理及び長期保存に留意が必要である。
更にこの方法は、単に還元糖の濃度を判定する技術であるため、還元糖を必須成分としない遅延剤に対して適用できないため、汎用性に欠け、また、セメントの活性度を失った洗浄廃水に還元糖を添加した場合においても、セメントの活性度が有るという誤った判定になりうる危険性があるため、適切な活性度を検出する方法とは言えない。
Furthermore, in
Furthermore, since this method is merely a technique for determining the concentration of reducing sugar, it cannot be applied to a retarder that does not contain reducing sugar as an essential component, so it lacks versatility, and has also lost the activity of cement. Even when reducing sugar is added, there is a risk of erroneous determination that the activity of the cement is present, so it cannot be said to be a method for detecting an appropriate activity.
また、特許文献6には、陽極及び陰極とからなる少なくとも一対の検出用電極を使用し、該検出用電極が、少なくとも陽極には、電極表面へ酸化被膜を生成しやすい不動態化金属を用い、前記検出用電極間に電圧を印加する際に流れる電流値を測定し、電圧印加直後の電極表面の酸化被膜生成に起因する電流値の変動パターンに基づいてセメントの活性度を判断するセメントの活性度の検出方法が提案されている。しかし、この方法は、電圧印加直後の電極表面の酸化被膜生成に起因する電流値の変動パターンに基づいてセメントの活性度を判定するものであり、比較的簡便に評価できるものの、定量的な評価は困難であり、また、再度測定する場合には、電極表面の酸化皮膜を除去し電極を回復させる必要がある難点がある。 Patent Document 6 uses at least a pair of detection electrodes consisting of an anode and a cathode, and the detection electrode uses at least the anode using a passivated metal that easily forms an oxide film on the electrode surface. Measuring the current value flowing when a voltage is applied between the detection electrodes, and determining the activity of the cement based on a variation pattern of the current value caused by the formation of an oxide film on the electrode surface immediately after the voltage application An activity detection method has been proposed. However, this method determines the cement activity based on the fluctuation pattern of the current value resulting from the formation of an oxide film on the electrode surface immediately after voltage application. In addition, when measuring again, it is necessary to remove the oxide film on the electrode surface and recover the electrode.
一方、非特許文献1〜4には、セメントペーストおよびモルタルの電気伝導度が測定され、電気伝導度とコンクリートの硬化特性との相互関係(凝結時間と強度等)が示されているが、これら文献は、セメントペーストならびにモルタルの硬化過程における構造の変化、とりわけマトリックス中における電気伝導媒体である水の量の変化と電気伝導度の変化について論ずるものであり、セメントの活性度を定量的に判断する方法について開示するものでも、またそれを示唆するものでもない。 On the other hand, in Non-Patent Documents 1 to 4, the electrical conductivity of cement paste and mortar is measured, and the correlation (setting time and strength, etc.) between the electrical conductivity and the hardening properties of concrete is shown. The literature discusses structural changes in the hardening process of cement paste and mortar, especially changes in the amount of water, which is an electrically conductive medium in the matrix, and changes in electrical conductivity, and quantitatively determines the activity of cement. It does not disclose or suggest how to do it.
したがって、未硬化状態のセメント組成物に含まれるセメントの活性度を確認するための正確で簡便な方法に対する必要性は、とくにセメントを再利用する技術分野において依然として存在する。 Accordingly, there remains a need for an accurate and simple method for determining the activity of cement contained in an uncured cement composition, particularly in the technical field of cement reuse.
したがって、本発明の課題は、未硬化状態のセメント組成物に含まれるセメントの活性度を正確かつ簡便に測定する方法、さらには該方法を用いたセメントの再利用システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for accurately and simply measuring the activity of cement contained in an uncured cement composition, and further provide a cement reuse system using the method.
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究を重ねる中で、未硬化状態のセメント組成物に対し、その電気伝導度を測定することにより、同組成物の活性度を測定できることを見出し、さらに研究を進めた結果本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have found that the activity of the composition can be measured by measuring the electrical conductivity of the uncured cement composition in the course of diligent research to solve the above problems. As a result of further research, the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、未硬化状態のセメント組成物に含まれるセメントの活性度を測定する方法であって、該活性度を電気伝導度に基づき測定する、前記方法に関する。 That is, the present invention relates to a method for measuring the activity of cement contained in an uncured cement composition, wherein the activity is measured based on electrical conductivity.
さらに本発明は、電気伝導度に基づき測定される活性度が、未硬化状態のセメント組成物が新たに練り混ぜられるセメント組成物に添加されることにより生ずる該セメント組成物のスランプの低下度合いを指標として算出されたものである、前記方法に関する。 Further, the present invention provides a degree of slump reduction of the cement composition caused by the activity measured based on electrical conductivity being added to a cement composition in which an uncured cement composition is newly mixed. It is related with the said method calculated as a parameter | index.
また本発明は、未硬化状態のセメント組成物の固形分が60重量%以下である、前記方法に関する。
さらに本発明は、未硬化状態のセメント組成物が、セメント組成物の洗浄廃水である、前記方法に関する。
The present invention also relates to the above method, wherein the solid content of the uncured cement composition is 60% by weight or less.
Furthermore, the present invention relates to the method, wherein the uncured cement composition is a cleaning waste water of the cement composition.
また本発明は、未硬化状態のセメント組成物が遅延剤を含む、前記方法に関する。
さらに本発明は、遅延剤が、ホスホン酸誘導体、オキシカルボン酸及びその塩、ポリカルボン酸及びその塩、リグニンスルホン酸及びその塩、糖類、ケイ弗化物等から選ばれる1種または2種以上である、前記方法に関する。
The present invention also relates to the method, wherein the uncured cement composition comprises a retarder.
Further, in the present invention, the retarder is one or more selected from phosphonic acid derivatives, oxycarboxylic acids and salts thereof, polycarboxylic acids and salts thereof, lignin sulfonic acids and salts thereof, saccharides, silicofluorides, and the like. It is related with the said method.
また本発明は、前記方法でセメントの活性度を測定し、その測定結果に基づき、未硬化状態のセメント組成物を新たに練り混ぜられるセメント組成物に再利用する、セメント組成物の再利用システムに関する。 The present invention also provides a cement composition reuse system that measures the activity of cement by the above method and reuses the uncured cement composition as a newly kneaded cement composition based on the measurement result. About.
さらに本発明は、前記方法によるセメントの活性度の測定結果に基づき、未硬化状態のセメント組成物が新たに練り混ぜられるセメント組成物の配合を修正するか、または修正すること無しに、前記未硬化状態のセメント組成物を再利用する、前記再利用システムに関する。 Furthermore, the present invention is based on the result of measuring the activity of cement by the above method, and the composition of the cement composition in which the uncured cement composition is newly kneaded is modified or not modified. The present invention relates to the reuse system for reusing a cement composition in a hardened state.
本発明により開示される電気伝導度による測定方法により、(1)精度良く(2)迅速かつ簡便で汎用性があり(3)定量的かつ連続的に、未硬化状態のセメント組成物の活性度を測定することができる。さらに、該方法による測定結果に基づき、未硬化状態のセメント組成物を、新たに練り混ぜるセメント組成物の材料として再利用する際に、該セメント組成物の配合修正を適切に行うことを可能とする。 According to the measurement method based on electrical conductivity disclosed by the present invention, (1) high accuracy, (2) rapid, simple and versatile (3) quantitatively and continuously, the activity of the uncured cement composition Can be measured. Furthermore, based on the measurement results obtained by the method, when the uncured cement composition is reused as a material for a cement composition to be newly mixed, it is possible to appropriately correct the cement composition. To do.
本発明においてセメントの活性度とは、未硬化状態のセメント組成物が新たに練り混ぜられるセメント組成物に添加されることにより生ずる該セメント組成物のスランプの低下度合いを指標とし、その低下度合いが小さければ活性度が高く、大きければ活性度が低いと判断されるものである。スランプの低下度合いは、一般に添加される未硬化状態のセメント組成物の水和反応の進行に依存し、水和反応が進むほどスランプの低下度合いは大きいと理解される。
そして本発明は、前記スランプの低下度合いと、未硬化状態のセメント組成物の電気伝導度の測定結果との間に一定の相関があることを見出し、このことにより、未硬化状態のセメント組成物の活性度を簡便に測定することを可能にしたものである。前記の相関のメカニズムについては必ずしも明らかとはいえないが、水和反応の進んだ未硬化状態のセメント組成物においては、セメント粒子からイオンが溶出し、イオン濃度が高くなることによって電気伝導度が上昇し、またこのとき、セメント粒子表面にセメント水和物が生成され、比表面積が大きくなることにより、スランプが低下するものと考えられる。
In the present invention, the activity of cement refers to the degree of slump reduction of the cement composition that occurs when an uncured cement composition is added to a newly kneaded cement composition. If it is small, the activity is high, and if it is large, the activity is judged to be low. It is understood that the degree of slump reduction depends on the progress of the hydration reaction of the uncured cement composition that is generally added, and the degree of slump reduction increases as the hydration reaction proceeds.
Then, the present invention finds that there is a certain correlation between the degree of slump reduction and the measurement result of the electrical conductivity of the uncured cement composition, whereby the uncured cement composition This makes it possible to easily measure the activity. The mechanism of the correlation is not necessarily clear, but in an uncured cement composition that has undergone a hydration reaction, ions are eluted from the cement particles, and the electric conductivity increases as the ion concentration increases. At this time, it is considered that cement slump is generated on the surface of the cement particles, and the slump is lowered by increasing the specific surface area.
本発明に係る電気伝導度は、伝導度、電気伝導率、電気導電率や導電率とも言われ、25℃において、断面積1cm2、距離1cmの対向する不活性な金属電極間にある検体液の電気抵抗の逆数であって、単位S/cmで表される値である。検体液の電気伝導度を測定する手段は電極法、電磁誘導法等確立されており、当該手段を実現する測定装置も多数市販されており、このような装置を使用すればよい。 The electrical conductivity according to the present invention is also referred to as conductivity, electrical conductivity, electrical conductivity or electrical conductivity, and at 25 ° C., a sample liquid located between opposing inactive metal electrodes having a cross-sectional area of 1 cm 2 and a distance of 1 cm. It is a reciprocal of the electrical resistance and is a value represented by the unit S / cm. Means for measuring the electrical conductivity of the sample liquid have been established, such as an electrode method and an electromagnetic induction method, and many measuring devices for realizing the means are commercially available. Such a device may be used.
未硬化状態のセメント組成物の濃度の測定には、超音波工業社等で市販されている超音波式生コンスラッジ濃度計やJIS R 5308 (レディーミクストコンクリート) 附属書Cに規定されている方法、更には、ZKT−104 回収水濃度試験方法(精密試験)やZKT−105回収水濃度試験方法(簡易試験)等を使用できる。 For the measurement of the concentration of the uncured cement composition, an ultrasonic type raw sludge densitometer marketed by Ultrasonic Industry Co., Ltd. or the method defined in JIS R 5308 (Ready Mixed Concrete) Annex C, Furthermore, a ZKT-104 recovered water concentration test method (precision test), a ZKT-105 recovered water concentration test method (simple test), and the like can be used.
セメントを含んだ洗浄廃水の電気伝導度の測定の際には、凝集剤を使用しセメント固形物を沈降させてから測定してもよい。 When measuring the electrical conductivity of cleaning wastewater containing cement, a flocculant may be used to settle cement solids before measurement.
電気伝導度は、検体液をリアルタイムで測定してもよいし、適当な方法でサンプリングした検体液を測定してもよい。 The electrical conductivity may be measured in real time for the sample liquid, or may be measured for the sample liquid sampled by an appropriate method.
本発明におけるセメントは、普通、早強、超早強、中庸熱、低熱、耐硫酸塩などのポルトランドセメント、高炉、フライアッシュ、シリカヒュームなどの混合セメントが例示できる。 Examples of the cement in the present invention include normal, early strength, very early strength, moderate heat, low heat, sulfate-resistant Portland cement, blast furnace, fly ash, silica fume and other mixed cement.
本発明におけるセメント組成物は、セメントミルク、グラウト、ペースト、モルタル、付着モルタル、コンクリート、残コンクリート、余りコンクリートおよび戻りコンクリートが例示できる。
本発明における未硬化状態のセメント組成物は、洗浄廃水そのものも含む。
Examples of the cement composition in the present invention include cement milk, grout, paste, mortar, adhesion mortar, concrete, residual concrete, remainder concrete, and return concrete.
The uncured cement composition in the present invention includes the cleaning wastewater itself.
本発明における遅延剤は、生コン車の洗浄液又は洗浄廃水中に含まれるセメントの水和反応を抑制するものであればよく、ホスホン酸誘導体、オキシカルボン酸及びその塩、ポリカルボン酸及びその塩、リグニンスルホン酸及びその塩、糖類、ケイ弗化物などを例示することができる。具体的には、ホスホン酸誘導体としては、アミノジ(メチレンホスホン酸)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)/五ナトリウム塩、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸/四ナトリウム塩、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)/カルシウムナトリウム塩、ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)/カリウム塩、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)/ナトリウム塩、その他として特開平5−221700号公報に記載されたポリメトキシポリホスホン酸塩などが、ポリカルボン酸及びその塩としては、比較的低分子量のポリマレイン酸、ポリフマル酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレン−マレイン酸共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレンスルホン酸−アクリル酸共重合体及びそれらの塩が、オキシカルボン酸及びその塩としては、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、乳酸、リンゴ酸、グルコヘプトン酸及びそれらの塩としてアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩が、糖類としては、グルコース、マルトース、サッカロース、フラクトース、ガラクトース、オリゴ糖、コーンシロップなどが、また、ケイ弗化物としては、ケイフッ化マグネシウムを例示することができ、これらの1種または2種以上を使用することができる。一般には洗浄水に対して0.01〜0.3容積%、洗浄廃水中のセメントに対しては0.1〜10重量%程度使用できる。 The retarder in the present invention is not limited as long as it suppresses the hydration reaction of cement contained in the cleaning solution or cleaning wastewater of the ready-mixed car, and includes phosphonic acid derivatives, oxycarboxylic acids and salts thereof, polycarboxylic acids and salts thereof, Examples thereof include lignin sulfonic acid and salts thereof, saccharides, silicofluorides and the like. Specific examples of phosphonic acid derivatives include aminodi (methylenephosphonic acid), aminotri (methylenephosphonic acid) / pentasodium salt, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid / tetrasodium salt, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid). Acid) / calcium sodium salt, hexamethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid) / potassium salt, diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) / sodium salt, and other polymethoxypolyphosphonates described in JP-A-5-221700 As polycarboxylic acids and salts thereof, relatively low molecular weight polymaleic acid, polyfumaric acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, styrene-maleic acid copolymer, (meth) acrylic acid ester- (meth) acrylic Acid copolymerization , Ethylenesulfonic acid-acrylic acid copolymers and their salts, oxycarboxylic acid and its salts include citric acid, gluconic acid, tartaric acid, lactic acid, malic acid, glucoheptonic acid and their salts as alkali metal salts, alkalis Examples of the earth metal salt and amine salt include glucose, maltose, saccharose, fructose, galactose, oligosaccharide, corn syrup and the like as saccharides, and examples of silicofluoride include magnesium silicofluoride. 1 type (s) or 2 or more types can be used. Generally, it can be used in an amount of about 0.01 to 0.3% by volume with respect to the washing water and about 0.1 to 10% by weight with respect to the cement in the washing waste water.
本発明におけるセメント組成物の洗浄廃水としては、セメント組成物を水で壊砕し骨材を除去したものであり、戻ってきたアジテータ車、フレッシュコンクリートの製造装置、ホッパー、ミキサ等の洗浄によるものが挙げられる。これらを洗浄するには水、好ましくは遅延剤を含有する水を使用することができる。また、本発明におけるスラッジとは、洗浄廃水中に含まれる固形分を示し、セメントや微砂などが例示できる。 The cleaning waste water for the cement composition according to the present invention is one in which the cement composition is crushed with water and the aggregate is removed, and the returned agitator car, fresh concrete manufacturing apparatus, hopper, mixer, etc. are cleaned. Is mentioned. To clean these, water, preferably water containing a retarder, can be used. Moreover, the sludge in this invention shows solid content contained in washing | cleaning wastewater, and can illustrate cement, fine sand, etc.
一方、コンクリートの配合修正が必要とされた場合には、一般には全国生コンクリート工業組合連合会による「生コン工場 品質管理ガイドブック」に記載されている手法によりコンクリートの配合修正を行う。これによると、コンクリートの配合は、単位水量、細骨材率およびAE剤の使用量の3項目において修正される。この修正値は、それぞれの工場の各種使用材料、回収設備などにより洗浄廃水の性質が異なることから、試験練りによって適宜コンクリートの配合を修正することが望ましい。 On the other hand, when it is necessary to correct the mix of concrete, the mix is generally corrected by the method described in the “Namakon Factory Quality Control Guidebook” by the National Federation of Ready-mixed Concrete Industries Association. According to this, the blending of concrete is corrected in three items of unit water amount, fine aggregate rate and AE agent usage. Since this correction value has different properties of washing wastewater depending on various materials used in each factory, recovery equipment, etc., it is desirable to appropriately correct the mix of concrete by test mixing.
また、土木学会「施工性能にもとづくコンクリートの配合設計・施工指針(案)」によると、練上がりのスランプ値は、打込みの最小スランプ値からスランプの時間による変化を見込んで目標スランプを設定することとしている。すなわち、スランプロスの大きい洗浄廃水であれば、その洗浄廃水を使用した場合のスランプ値の変動を確認し、その経時に伴うスランプロスを考慮して練上がりのスランプを設定する必要がある。 In addition, according to the Japan Society of Civil Engineers "Concrete mix design and construction guidelines based on construction performance" (draft), the target slump should be set based on the minimum slump value of the driving, considering the change with the slump time. It is said. That is, in the case of cleaning wastewater having a large slump loss, it is necessary to confirm the fluctuation of the slump value when the cleaning wastewater is used, and to set a slump that has been refined in consideration of the slump loss with the passage of time.
また、一般的に洗浄廃水を使用すると清水を使用した場合と比較してスランプロスが大きくなる。洗浄廃水を使用する際に、上記記載の方法により配合修正を行ったコンクリートは、練り混ぜ直後の流動性は改善されるが、スランプの時間による変化は改善されない。すなわち、練り混ぜ直後のスランプは同等であっても、15分後や30分後といった経過時間に伴うスランプの値は、清水を使用した場合と異なる。この改善方法として、スランプの低下やスランプロスの程度に応じて、適切な混和剤の種類や量を選択する配合修正方法もある。
より望ましくは、それぞれの工場の平均輸送時間から洗浄廃水を使用した場合のスランプ値を検量線として、荷卸時のスランプが所要のスランプの範囲を満足するよう、コンクリートの配合修正を行う。
In general, when cleaning wastewater is used, the slump loss is larger than when clean water is used. When using washed wastewater, the concrete that has been blended and corrected by the above-described method has improved fluidity immediately after kneading, but does not improve changes due to slump time. That is, even if the slump immediately after mixing is equivalent, the value of the slump accompanying the elapsed time such as after 15 minutes or after 30 minutes is different from the case of using fresh water. As an improvement method, there is a blend correction method in which an appropriate type and amount of admixture is selected according to the degree of slump reduction and slump loss.
More preferably, the concrete blending correction is performed so that the slump value at the time of unloading satisfies the required slump range, using the slump value when washing wastewater is used from the average transportation time of each factory as a calibration curve.
本発明のセメントの再利用システムの好ましい態様の1つは、未硬化状態のセメント組成物の固形分の濃度、電気伝導度及び再利用するセメント組成物が新たに練り混ぜられるセメント組成物に添加されることにより生ずる該セメント組成物のスランプの低下度合いやスランプロスの程度の関係を、予め何点か把握し、検量線を作成することによって、以後対象とする試料の濃度と電気伝導度から活性度を評価することができるというものである。これにより、適切な配合修正が可能となり、新たに練り混ぜられるセメント組成物の品質を低下させずに製造することができる。 One of the preferred embodiments of the cement recycling system of the present invention is to add the solid content of the uncured cement composition, the electrical conductivity, and the cement composition to be reused to the cement composition to be newly mixed. The relationship between the degree of slump reduction and slump loss of the cement composition caused by the above is grasped in advance, and a calibration curve is created. The activity can be evaluated. As a result, appropriate blending correction is possible, and it is possible to produce the cement composition without being deteriorated in quality.
また、本再利用システムは、上述のように、一般的に使用されるセメント組成物に広く適用でき、添加される遅延剤の有無、種類、量によらず適用できる。さらに、上述のような方法により、スランプの低下やスランプロスを考慮した配合修正を行うことができる。 In addition, as described above, the reuse system can be widely applied to commonly used cement compositions, and can be applied regardless of the presence, type, and amount of added retarder. Furthermore, blending correction can be performed in consideration of slump reduction and slump loss by the method described above.
以下、各実施例に基づいて、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
[実施例1]
コンクリートの配合を表1に示す。
セメント(C):太平洋セメント、宇部三菱セメント、住友大阪セメントの等量混合品
細骨材(S):大井川水系陸砂:表乾密度:2.58g/cm3、粗粒率:2.63、吸水率:2.34%
粗骨材(G):青梅産硬質砂岩砕石:表乾密度:2.66g/cm3、最大寸法:20mm
高性能AE減水剤(SP):レオビルドSP8SV(BASFポゾリス(株)社製)
空気量調整剤(AE):マイクロエア202(BASFポゾリス(株)社製)
水(W):水道水
20℃の条件において、配合No.1で練り混ぜられ2時間が経過したコンクリートを5mm篩に通して洗浄し、さらに、粒径の大きい砂を沈降させ濃度7、15および20重量%の洗浄廃水を得た。この洗浄廃水をある任意の時点で電気伝導度を測定し、その値の洗浄廃水を使用したコンクリートの練り混ぜ直後および30分後のスランプを測定し、清水を使用したコンクリートのスランプと比較した。また、電気伝導度の測定には、東亜電波(株)社製CM−60Sを使用して測定を行った。
なお、判定基準は以下のとおりである。
洗浄廃水を使用したコンクリートのスランプ値と清水を使用したコンクリートのスランプ値との差
○: 練り混ぜ直後=1.5cm未満、30分後=1.5cm未満
△: 練り混ぜ直後=1.5cm以上3.0cm未満、30分後=1.5cm以上3.0cm未満
×: 練り混ぜ直後=3.0cm以上、30分後=3.0cm以上
−: 測定無し
試験結果を表2に示す。
[Example 1]
Table 1 shows the concrete composition.
Cement (C): Taiheiyo Cement, Ube Mitsubishi Cement, Sumitomo Osaka Cement Equivalent Mixture Fine Aggregate (S): Oigawa Waterland Land Sand: Surface Dry Density: 2.58 g / cm 3 , Coarse Grain Ratio: 2.63 , Water absorption: 2.34%
Coarse aggregate (G): Ome hard sandstone crushed stone: Surface dry density: 2.66 g / cm 3 , Maximum dimension: 20 mm
High-performance AE water reducing agent (SP): Leo Build SP8SV (manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd.)
Air amount adjusting agent (AE): Micro Air 202 (manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd.)
Water (W): tap water The concrete that had been kneaded in 1 and passed for 2 hours was washed through a 5 mm sieve, and further, sand having a large particle size was settled to obtain washing wastewater having concentrations of 7, 15 and 20% by weight. The electrical conductivity of this washing wastewater was measured at an arbitrary time point, the slump immediately after mixing the concrete using the washing wastewater of that value and after 30 minutes was measured, and compared with the concrete slump using fresh water. Moreover, the electrical conductivity was measured using CM-60S manufactured by Toa Radio Co., Ltd.
The criteria for determination are as follows.
Difference between slump value of concrete using washing waste water and slump value of concrete using clean water ○: Immediately after mixing = less than 1.5 cm, 30 minutes later = less than 1.5 cm Δ: Immediately after mixing = 1.5 cm or more Less than 3.0 cm, after 30 minutes = 1.5 cm or more and less than 3.0 cm ×: Immediately after kneading = 3.0 cm or more, after 30 minutes = 3.0 cm or more−: No measurement The test results are shown in Table 2.
[実施例2]
表3に示す遅延剤を添加した場合の洗浄廃水について、実施例1と同様の評価を行った。
使用した遅延剤は、以下に示す種類について、各々20重量%に調整した。
B:オキシカルボン酸塩(グルコン酸ナトリウム、関東化学)
C:糖類(マルトース、関東化学)
D:ポリカルボン酸塩(レオビルドSP8N、BASFポゾリス社製)
E:リグニンスルホン酸塩(ポゾリスNo.8、BASFポゾリス社製)
F:ケイ弗化物(レオリタード、BASFポゾリス社製)
また、遅延剤の組合せと添加量は、以下の通り洗浄廃水に対する容積%とした。
A、BおよびCは0.125、0.25および0.50容積%
D、E、F、A+B、A+C、A+B+CおよびB+D+Eは0.25容積%
また、遅延剤は、20℃の条件において、配合No.1で練り混ぜられ2時間が経過したコンクリートを5mm篩に通して洗浄する際に添加した。その後、粒径の大きい砂を沈降させ濃度10重量%の洗浄廃水について、任意の時点で電気伝導度を測定しコンクリート試験を実施した。なお、電気伝導度の測定および評価判定は実施例1と同様である。
試験結果を表4に示す。
The cleaning wastewater when the retarder shown in Table 3 was added was evaluated in the same manner as in Example 1.
The retarders used were adjusted to 20% by weight for the types shown below.
B: Oxycarboxylate (sodium gluconate, Kanto Chemical)
C: Sugar (Maltose, Kanto Chemical)
D: Polycarboxylate (Reobuild SP8N, manufactured by BASF Pozzolith)
E: Lignin sulfonate (Pozoris No. 8, manufactured by BASF Pozzolith)
F: Silica fluoride (Leotard, manufactured by BASF Pozzolith)
In addition, the combination and addition amount of the retarder were set to volume% with respect to the washing waste water as follows.
A, B and C are 0.125, 0.25 and 0.50 vol%
D, E, F, A + B, A + C, A + B + C and B + D + E are 0.25% by volume
In addition, the retarder was blended No. at 20 ° C. The concrete which was kneaded in 1 and passed for 2 hours was added when washed through a 5 mm sieve. Thereafter, sand having a large particle size was settled, and the electrical conductivity was measured at an arbitrary time for a washing wastewater having a concentration of 10% by weight, and a concrete test was performed. Note that the measurement and evaluation of electrical conductivity are the same as in Example 1.
The test results are shown in Table 4.
[実施例3]
次に、遅延剤Aについて同様の手法により洗浄廃水に対し0.25容積%添加して洗浄廃水を濃度5、7、10、15および30重量%に調整し実施例1と同様の評価を行った。
試験結果を表5に示す。
Next, 0.25% by volume of the retarder A is added to the cleaning wastewater by the same method to adjust the cleaning wastewater to a concentration of 5, 7, 10, 15, and 30% by weight, and the same evaluation as in Example 1 is performed. It was.
The test results are shown in Table 5.
[実施例4]
次に、遅延剤A+Bについて同様の手法により洗浄廃水に対し0.25容積%添加して洗浄廃水を濃度5、7、10、15および30重量%に調整し実施例1と同様の評価を行った。
試験結果を表6に示す。
Next, 0.25 vol% of the retarder A + B is added to the washing wastewater by the same method to adjust the washing wastewater to a concentration of 5, 7, 10, 15 and 30% by weight, and the same evaluation as in Example 1 is performed. It was.
The test results are shown in Table 6.
[実施例5]
次に、遅延剤A+Bについて同様の手法により洗浄廃水に対し0.25容積%添加して洗浄廃水を濃度20重量%に調整し電気伝導度を測定した。その電気伝導度の結果を図3により判定しその結果をコンクリート試験により確認した。試験結果を表7に示す。
この結果より、電気伝導度により洗浄廃水がコンクリートの性状に影響を与える洗浄廃水か否かの判別が可能である。
[Example 5]
Next, 0.25 vol% of the retarder A + B was added to the washing wastewater by the same method to adjust the washing wastewater to a concentration of 20% by weight, and the electrical conductivity was measured. The result of the electrical conductivity was determined according to FIG. 3, and the result was confirmed by a concrete test. The test results are shown in Table 7.
From this result, it is possible to determine whether or not the cleaning wastewater is a cleaning wastewater that affects the properties of the concrete by electric conductivity.
[実施例6]
石灰系材料を使用したコンクリートから洗浄廃水を作製し、電気伝導度および強熱減量とコンクリートのフレッシュ性状の確認を行った。また、洗浄廃水を作製する際に、遅延剤A+Bを洗浄廃水に対し0.25容積%使用して作製した濃度30重量%の洗浄廃水を使用した。実験には表8に示すコンクリート配合を用いた。練り混ぜには55リットルパン型強制ミキサを使用し、30リットルのコンクリートを製造した。また、練り混ぜ時間は90秒とし、製造終了後フレッシュコンクリートの物性を測定した。
配合条件は、表8の通りとした。
セメント(C):宇部三菱セメント
細骨材(S):山砂:表乾密度:2.59g/cm3、粗粒率:2.62、吸水率:2.14%
粗骨材(G):石灰砕石:表乾密度:2.69g/cm3、最大寸法:20mm
高性能AE減水剤(SP):レオビルドSP8SV(BASFポゾリス(株)社製)
空気量調整剤(AE):マイクロエア101(BASFポゾリス(株)社製)
水(W):水道水
表9に試験結果を示す。
Washing wastewater was made from concrete using lime-based materials, and electrical conductivity, ignition loss, and fresh properties of concrete were confirmed. Further, when preparing the cleaning wastewater, the cleaning wastewater having a concentration of 30% by weight prepared using 0.25% by volume of the retarder A + B with respect to the cleaning wastewater was used. The concrete composition shown in Table 8 was used for the experiment. For mixing, a 55 liter pan type forced mixer was used to produce 30 liters of concrete. The kneading time was 90 seconds, and the physical properties of fresh concrete were measured after completion of production.
The blending conditions were as shown in Table 8.
Cement (C): Ube Mitsubishi Cement Fine Aggregate (S): Mountain Sand: Surface Dry Density: 2.59 g / cm 3 , Coarse Grain Ratio: 2.62, Water Absorption Rate: 2.14%
Coarse aggregate (G): Limestone: Surface dry density: 2.69 g / cm 3 , Maximum dimension: 20 mm
High-performance AE water reducing agent (SP): Leo Build SP8SV (manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd.)
Air amount adjusting agent (AE): Micro Air 101 (manufactured by BASF Pozzolith Co., Ltd.)
Water (W): Tap water Table 9 shows the test results.
本発明は、未硬化状態のセメント組成物、あるいはその洗浄廃水に含有するセメントの活性度を(1)精度良く(2)迅速かつ簡便で汎用性があり(3)定量的かつ連続的に測定する方法を提供する。また、セメントの活性度の測定結果に基づき、該セメントを新たに練り混ぜるセメント組成物の材料として再利用する際に、該セメント組成物の配合修正を適切に行うことができるため、特に生コンクリートの製造の際、従来、廃棄処理を行ってきた付着モルタル、残コンクリート、余りコンクリートおよび戻りコンクリートの再利用を要する生コンクリート工場に適用することが可能となる。 The present invention measures (1) accuracy, (2) rapid, simple and versatile (3) quantitative and continuous measurement of the cement composition contained in the uncured cement composition or its washing wastewater. Provide a way to do it. Further, when the cement composition is reused as a material for a cement composition in which the cement is newly kneaded based on the measurement result of the activity of the cement, the cement composition can be appropriately mixed and modified. It is possible to apply it to a ready-mixed concrete factory that requires reuse of attached mortar, residual concrete, residual concrete, and return concrete, which have been disposed of in the past.
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