JP5934359B2 - テルネサイトの製造方法 - Google Patents
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Description
・C5S2$: 20〜100重量%,
好ましくは、30〜95重量%、より好ましくは、40〜90重量%
・(α,β)C2S: 0〜80重量%,
好ましくは、5〜70重量%、より好ましくは、10〜60重量%
・C4(AxF(1−x))3$: 0〜<15重量%,
好ましくは、3〜12重量%、より好ましくは、5〜10重量%
・C2(AyF(1−y)): 0〜30重量%,
好ましくは、5〜20重量%、より好ましくは、8〜15重量%
・反応性アルミン酸塩: 0〜20重量%,
好ましくは、1〜15重量%、より好ましくは、3〜10重量%
・ペリクレース(M): 0〜25重量%,
好ましくは、1〜15重量%、より好ましくは、2〜10重量%
・副相: 0〜30重量%,
好ましくは、3〜20重量%、より好ましくは、5〜10重量%
(クリンカー/セメントの全量に関して、相の含有量が100%となる)。
・CaO: 40〜70%重量%、好ましくは、45〜60重量%、より好ましくは、50〜55重量%
・SiO2: 5〜30重量%、好ましくは、10〜25重量%、より好ましくは、15〜23重量%
・SO3: 3〜30重量%、好ましくは、5〜26重量%、より好ましくは、8〜22重量%
・Σ(Al2O3+Fe2O3): 0〜40重量%、好ましくは、5〜30重量%、より好ましくは、8〜20重量%
・MgO: 0〜25重量%、好ましくは、2〜15重量%、より好ましくは、5〜10重量%
(クリンカー/セメントの全量に関連して、含有成分の量を足して100%まで)
CaCO3[Merck、分析グレード]、CaSO4[Merck、分析グレード]及び石英粉末[Merck、分析グレード]の化学量論量の混合物を、1,100℃で1時間燃焼し、その後急冷し、そして二尾、1,100℃で1時間燃焼し、急冷した。
原料混合物は、45重量%の石灰石(K1)+27重量%のFA1、20重量%のMicroA及び8重量%の石英粉末(Merck、分析グレード)を含有していた。原料粉末を1,100℃で焼結し、そして焼結後、温度を、1,000℃から850℃へ約35分かけて低下させる、焼き鈍しのための冷却プログラムを経させた。クリンカーはその後、空気に曝すことによって急速に冷却された。
原料混合物は、58重量%のK1+8重量%のMK、24重量%のMicroA及び10重量%の石英粉末(Merck、分析グレード)を含有していた。原料粉末は、実施例2における場合と同じプログラムを経させた。
異なるバインダーを、市場から入手可能なCSAセメント(組成については表6を参照)及び実施例1〜3からの3種のグレードのテルネサイト、並びにMicroAと混合した。表4は、テルネサイトの組成を、そして表5は、セメントとの混合比をそれぞれ示している。図1〜図4は、0.7のw/bで水と混合した際の混合物の熱流量及び累積熱流量を示している。表7は、実施例4によるセメントの鉱物学的特性(RietveldによるQXRD)及びセメント及びそれらから製造された、100%ペーストに標準化された硬化セメントペースト;w/c0.7の熱重量データ(水と化学的に結合)を示している。
CaCO3[Merck、分析グレード]、CaSO4[Merck、分析グレード]、石英粉末[Merck、分析グレード]の化学量論量の混合物を、0.1モル%Ca3P2O8を有する場合と、有さない場合とで、一定のCaO−SiO2比で、1時間、異なる温度で、かつ、異なる加熱速度(20℃から目標温度まで30分vs目標温度で原材料を直接添加)で燃焼し、その後、急速に冷却し、粉砕し、そして再び、目標温度で1時間燃焼し、そして急速に冷却した。それにより、テルネサイトクリンカーを異なる品質で生成した。図5及び図6はそれぞれ、焼結の間の最大温度に依存したC5S2$(■)、C2S(◇)、βC2S(▲)及び遊離石灰(・)の量を示す。黒色の値は、通常の加熱速度である、約40℃/分の間に得られた値であり、そして、灰色の値は、約4,000度/分という高い加熱速度で得られた値である。
実施例1に対応するテルネサイトクリンカーを、二つの粉末度に粉砕した。図7は、0.5のW/Bで水と混合した際の、粉砕されたテルネサイトの熱流量及び累積熱流量を示している。
Claims (32)
- テルネサイトクリンカーの製造方法であって、少なくともCaO、SiO2及びSO3の源を含有する原材料粉末混合物を焼結し、その際、テルネサイトクリンカーが、該クリンカーの全重量に基づいて、20〜95重量%の範囲のC5S2$の含有量、及び、15重量%未満のC4(AxF(1−x))3$(式中、xは0.1〜1である。)の含有量を有するように、該焼結時の温度が900〜1,300℃の範囲に調節されることを特徴とする、上記の方法。
- 前記原材料粉末混合物が、Al2O3及びFe2O3の源を追加的に含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- C5S2$が、ハロゲン、非金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の群からの一種又は多種の外来イオン、及び遷移金属、半金属、及び金属の剤からの添加によって、結晶構造へ安定化されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記原材料粉末に、鉱化剤が添加されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
- 加熱速度が、10〜6,000℃/分の範囲に調節されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
- 前記焼結時の温度が、1,100〜1,300℃の範囲であることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 前記焼結時の温度が、900〜1,200℃の範囲であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 前記クリンカーが、C5S2$及びC4(AxF(1−x))3$に加えて、該クリンカーの全重量に基づいて、0〜30重量%のC2(AyF(1−y))(式中、yは0.2〜0.8である。)、及び0〜20重量%の反応性アルミン酸塩、0〜25重量%のペリクレース(M)及び0〜30重量%の副相を含み、その際、該相の割合が、合計で100%になることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。
- 少なくとも一つのX線アモルファス相/ガラス相が副相として、1〜10重量%の範囲で存在することを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 少なくとも一つのX線アモルファス相/ガラス相が副相として、3〜5重量%の範囲で存在することを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記テルネサイトクリンカーが、2,000cm2/g〜6,000cm2/gの範囲の粉末度(Blaineに従う)に粉砕されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- 前記テルネサイトクリンカーが、5,000cm2/g〜10,000cm2/gの範囲の粉末度(Blaineに従う)に粉砕されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- 前記テルネサイトクリンカーが、10,000cm2/g超の粉末度(ブレーンによる)に粉砕され、かつ、前記クリンカーの相構成の3〜99%がX線アモルファス状に存在することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- 前記クリンカーの相構成の5〜50%がX線アモルファス状に存在することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 請求項1〜14のいずれか一つに記載の方法によって得ることができる、粉砕されたテルネサイトクリンカーの、水和性バインダーにおける添加剤としての使用。
- 請求項1〜14のいずれか一つに記載の方法によって得られることができる、粉砕されたテルネサイトクリンカーが存在することを特徴とする、水硬性材料、潜在的水硬性材料及びポゾラン材料の少なくとも一種を含有するバインダー。
- CSAセメント及び請求項1〜14のいずれか一つに記載の方法によって得ることができる、粉砕されたテルネサイトクリンカーを含有するバインダー。
- 混合剤及び添加剤の少なくとも一種をさらに含有する、請求項16又は17に記載のバインダー。
- 水硬性材料、潜在的水硬性材料、又はポゾラン材料の少なくとも一種が、ポルトランドセメント、ポルトランド複合セメント、高炉セメント、ポゾランセメント、多成分セメント/複合セメント、超硫酸化セメント、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、ジオポリマーセメント、粒状精錬スラグ、焼鈍粘土、合成ガラス、トラス、粉状ポゾラン煉瓦、焼鈍スレート及びアルミニウムに富んだフライアッシュ並びにそれの混合物であることを特徴とする、請求項16に記載のバインダー。
- バインダーが水和反応性でない材料を添加剤として1〜30重量%の範囲内で含有することを特徴とする、請求項16〜19のいずれか一つに記載のバインダー。
- バインダーが、混合剤として、水と接触するとアルミニウムを放出する、利用可能なアルミニウムを有する、一種又は二種以上の凝結促進混合剤及び/又は硬化促進混合剤を0.01〜15重量%の範囲内で含有することを特徴とする、請求項16〜20のいずれか一つに記載のバインダー。
- 前記凝結促進混合剤及び/又は硬化促進混合剤が、0.5〜8重量%の範囲内の量で、溶解性アルカリ/アルカリ土類アルミン酸塩及びアルミニウム塩、反応性及び/又はアモルファス水酸化アルミニウムから選択されることを特徴とする、請求項21に記載のバインダー。
- リチウム塩又は水酸化リチウム及び/又はその他のアルカリ塩及び水酸化アルカリ及び/又はアルカリシリケートを混合剤又はさらなる混合剤として含有することを特徴とする、請求項16〜22のいずれか一つに記載のバインダー。
- 少なくともCaO、SiO2及びSO3の源を含有する原材料粉末混合物を焼結することによってテルネサイトクリンカーを製造し、その際、テルネサイトクリンカーが、該クリンカーの全重量に基づいて、20〜95重量%の範囲のC5S2$の含有量、及び、15重量%未満のC4(AxF(1−x))3$(式中、xは0.1〜1である。)の含有量を有するように、該焼結時の温度が900〜1,300℃の範囲に調節され、
該製造されたテルネサイトクリンカーを粉砕し、そして
該粉砕されたテルネサイトクリンカーを、水硬性材料、潜在的水硬性材料又はポゾラン材料の少なくとも一種と混合することによって製造することを特徴とする、バインダーの製造方法。 - 少なくともCaO、SiO2及びSO3の源を含有する原材料粉末混合物を焼結することによってテルネサイトクリンカーを製造し、その際、テルネサイトクリンカーが、該クリンカーの全重量に基づいて、20〜95重量%の範囲のC5S2$の含有量、及び、15重量%未満のC4(AxF(1−x))3$(式中、xは0.1〜1である。)の含有量を有するように、該焼結時の温度が900〜1,300℃の範囲に調節され、
該製造されたテルネサイトクリンカーを粉砕し、そして
該粉砕されたテルネサイトクリンカーを、CSAセメントと混合することによって製造することを特徴とするバインダーの製造方法。 - 混合剤及び添加剤の少なくとも一種をさらに含有する、請求項24又は25に記載のバインダーの製造方法。
- 水硬性材料、潜在的水硬性材料又はポゾラン材料の少なくとも一種が、ポルトランドセメント、ポルトランド複合セメント、高炉セメント、ポゾランセメント、多成分セメント/複合セメント、超硫酸化セメント、アルミン酸カルシウムセメント、スルホアルミン酸カルシウムセメント、ジオポリマーセメント、粒状精錬スラグ、焼鈍粘土、合成ガラス、トラス、粉状ポゾラン煉瓦、焼鈍スレート及びアルミニウムに富んだフライアッシュ並びにそれの混合物であることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- バインダーが、水和反応性でない材料を添加剤として1〜30重量%の範囲内で含有することを特徴とする、請求項24〜27のいずれか一つに記載の方法。
- バインダーが、混合剤として、水と接触するとアルミニウムを放出する、利用可能なアルミニウムを有する、一種又は二種以上の凝結促進混合剤及び/又は硬化促進混合剤を0.01〜15重量%の範囲内で含有することを特徴とする、請求項24〜28のいずれか一つに記載の方法。
- 前記凝結促進混合剤及び/又は硬化促進混合剤が、0.5〜8重量%の範囲内の量で、溶解性アルカリ/アルカリ土類アルミン酸塩及びアルミニウム塩反応性及び/又はアモルファス水酸化アルミニウムから選択されることを特徴とする、請求項29に記載の方法。
- リチウム塩又は水酸化リチウム及び/又はその他のアルカリ塩及び水酸化アルカリ及び/又はアルカリシリケートを混合剤又はさらなる混合剤として含有することを特徴とする、請求項24〜30のいずれか一つに記載の方法。
- 少なくともCaO、SiO2及びSO3の源を含有する原材料粉末混合物を焼結することによって製造されるテルネサイトクリンカーであって、その際、テルネサイトクリンカーが、該クリンカーの全重量に基づいて、20〜95重量%の範囲のC5S2$の含有量、及び、15重量%未満のC4(AxF(1−x))3$(式中、xは0.1〜1である。)の含有量を有するように、該焼結時の温度が900〜1,300℃の範囲に調節され、そして該製造されたテルネサイトクリンカーを粉砕して得られた粉砕されたテルネサイトクリンカーの水和性バインダーの添加剤としての使用。
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