JP6629632B2 - Fly ash cement composition - Google Patents

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Description

本願発明は、一般土木工事、一般建築物の基礎工事、グラウト工事などに使用できるフライアッシュセメントであって、ワーカビリティーに優れるなどの従来のフライアッシュセメントの特性の少なくとも一部を有しつつ初期強度発現性、強度増進性が良好なフライアッシュセメントを用いたフライアッシュセメント組成物に関する。 The present invention is a fly ash cement that can be used for general civil engineering work, foundation work of a general building, grouting work, etc., and has at least a part of the characteristics of a conventional fly ash cement such as excellent workability and initial strength. expressing concerns fly ash cement composition strength enhancing properties with good fly ash cement.

セメントの一部をフライアッシュに置き換えたフライアッシュセメントは、セメント単味に比べ、水和熱が小さい、ワーカビリティーが優れる、長期強度が大きい、水密性や化学抵抗性が大きい、乾燥収縮が小さいなどの優れた特徴を有するとともに、セメントクリンカの使用量を減ずることで二酸化炭素の排出量を削減できる、フライアッシュを資源として有効利用することで環境負荷の低減につながるといった様々なメリットを有するため、ダムや港湾工事などのマスコンクリートに多用されてきている。   Fly ash cement, in which part of the cement is replaced with fly ash, has a lower heat of hydration, superior workability, greater long-term strength, greater water tightness and chemical resistance, less drying shrinkage, etc. compared to plain cement It has various advantages such as reducing the use of cement clinker, reducing the amount of carbon dioxide emissions, and effectively using fly ash as a resource, which leads to a reduction in the environmental load. It is frequently used for mass concrete for dams and harbor construction.

そして、JIS規格には、フライアッシュの混和量に応じて、A種(5を超え10%以下)、B種(10を超え20%以下)、C種(20を超え30%以下)の各フライアッシュセメントが規定されている。これら品種の内、B種が一般的であり多く使用されている。   According to the JIS standard, according to the amount of fly ash mixed, each of Class A (more than 5 and 10% or less), Class B (more than 10 and 20% or less), and Class C (more than 20 and 30% or less) Fly ash cement is specified. Of these varieties, the B type is common and is widely used.

しかし、これらフライアッシュセメントは、セメント単味に比べ、初期強度が低いという欠点も有していることが指摘されている。そのため、粉末度を上げる、シリカフュームや炭酸カリウムなどの強度増進剤と併用する、高温養生する、酸処理によりフライアッシュを活性化するといった対策が種々検討されてきている。   However, it has been pointed out that these fly ash cements also have a disadvantage that their initial strength is lower than that of plain cement. For this reason, various measures have been studied, such as increasing the fineness, using in combination with a strength enhancer such as silica fume or potassium carbonate, curing at high temperature, and activating fly ash by acid treatment.

例えば、特許文献1には、ポルトランドセメント100質量部及びフライアッシュ10〜40質量部からなるセメント基剤に対し、硫酸アルミニウムとアルカリ土類金属硝酸塩との質量比2:1ないし1:3の組合わせからなる凝結促進剤1.0〜3.0質量%を添加したことを特徴とするフライアッシュセメント組成物が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a cement base consisting of 100 parts by mass of Portland cement and 10 to 40 parts by mass of fly ash has a mass ratio of aluminum sulfate to alkaline earth metal nitrate of 2: 1 to 1: 3. There is described a fly ash cement composition characterized by adding 1.0 to 3.0% by mass of a setting accelerator consisting of a combination.

一方、強度発現性の良いセメントとして早強ポルトランドセメントが知られているが、普通ポルトランドセメントに比べ価格、供給等の面で実用性に欠けるため、これをベースセメントとして用いたフライアッシュセメントは実用化されていない。   On the other hand, early-strength Portland cement is known as a cement with good strength development, but fly ash cement using this as a base cement is not practical because it lacks practicality in terms of price and supply compared to ordinary Portland cement. Not converted.

最近では、ベースセメントを構成するセメントクリンカに立ち返って、該セメントクリンカの鉱物組成に着目した検討もなされている。   Recently, a study has been made focusing on the mineral composition of the cement clinker, returning to the cement clinker constituting the base cement.

例えば、特許文献2には、セメントクリンカの鉱物組成がボーグ式による計算値でCS>70%、CS<5%、該セメントクリンカ中の遊離石灰量が0.5〜7.5重量%の高活性セメントクリンカと、該高活性セメントクリンカに石膏をSO換算で1.5〜4.0重量%となるように添加してなる高活性セメントが記載されている。 For example, Patent Document 2, C 3 S> 70% in the calculated value mineral composition of the cement clinker by Borg formula, C 2 S <5%, of free lime content in the cement clinker is 0.5 to 7.5 % by weight of highly active cement clinker, high activity cement produced by adding gypsum to the high active cement clinker so that 1.5 to 4.0 wt% converted to sO 3 is described.

特開2007−131477号公報JP 2007-131377 A 特許第5747407号公報Japanese Patent No. 5747407

前述の粉末度を上げる、高温養生する、酸処理によりフライアッシュを活性化するといった方法は、エネルギーコストが高くなったり手間が掛ったりする。   The above methods of increasing the fineness, curing at high temperature, and activating fly ash by acid treatment increase the energy cost and labor.

また、特許文献1に記載されるようなセメントとフライアッシュ以外の第三成分を用いる方法は、使用環境によっては、初期強度発現が改善されたとしてもフレッシュ性状の制御が容易でなかったりフライアッシュの混和による上記メリットが阻害される虞がある。   Further, in the method using a third component other than cement and fly ash as described in Patent Document 1, depending on the use environment, even if the initial strength expression is improved, it is not easy to control the fresh property or fly ash There is a possibility that the above-mentioned merit due to the incorporation of the above may be hindered.

また、特許文献2では高活性セメントへの高炉スラグや石膏の添加は検討されているものの、高活性セメントを用いたフライアッシュセメントについては十分検討されていない。さらに、前記高活性セメントをフライアッシュセメントのベースセメントとして用いたとしても材齢3日での初期強度が従来のフライアッシュセメントに比べ十分に高くなるが、材齢28日までの強度増進が小さく従来のフライアッシュセメントに比べ十分に高くなる保証はない。   Patent Literature 2 studies addition of blast furnace slag and gypsum to highly active cement, but does not sufficiently study fly ash cement using high active cement. Furthermore, even if the highly active cement is used as a base cement for fly ash cement, the initial strength at 3 days of age is sufficiently higher than that of conventional fly ash cement, but the strength increase up to 28 days of age is small. There is no guarantee that it will be significantly higher than conventional fly ash cement.

本願発明は、上述のような課題を鑑みてなしたものであり、用いるセメントクリンカは安定した製造が可能で、従来のフライアッシュセメント以上に初期強度発現性が良く材齢28日での強度も十分に確保できるフライアッシュセメントを用いたフライアッシュセメント組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems described above, the cement clinker used can be manufactured stably, the initial strength manifestation is better than conventional fly ash cement, and the strength at the age of 28 days. and to provide a fly ash cement composition using fly ash cement can be sufficiently secured.

本願発明は特許文献2に記載される高活性セメントの関連発明であり、本発明者は、前記特許文献2に記載される高活性セメントクリンカにおいて、セメントクリンカ中の鉱物組成(特に、CS量とCS量とこれらの割合)と遊離石灰量を制御すれば安定した製造が可能で初期強度発現性や強度増進性が良いセメントが得られること、加えて、該セメントを従来のフライアッシュセメントのベースセメントとして用いられている普通ポルトランドセメントの代替セメントとすれば、初期強度発現性の良いフライアッシュセメントが得られるなど、前記本願発明の目的が達成できることを見出し本願発明を完成させた。 The present invention is a related invention of the highly active cement described in Patent Literature 2, and the present inventor has proposed a high active cement clinker described in Patent Literature 2 in which the mineral composition in the cement clinker (particularly, C 3 S Amount and C 2 S amount and their ratio) and free lime amount, it is possible to obtain a cement that can be manufactured stably and has good initial strength development and strength enhancement properties. As a substitute for ordinary Portland cement used as a base cement for ash cement, a fly ash cement having good initial strength can be obtained, and it has been found that the object of the present invention can be achieved, and the present invention has been completed. .

本願の請求項1に係る発明は、「セメントにフライアッシュを混合してなる混合セメントとしてのフライアッシュセメントのベースセメントとして、ボーグ式により求めたC3S量が60〜71%かつC2S量が1%以上かつC3SとC2Sの合量が70〜80%で、C3S/C2S量比が7〜50のクリンカ鉱物組成を有し、遊離石灰量が1.0〜4.0重量%のエーライト高含有クリンカに石膏を添加してなるセメントを用いたフライアッシュセメントに、内割で、高炉スラグ微粉末及び/又は石灰石微粉末を合量で2〜10重量%添加してなるフライアッシュセメント組成物」である。 The invention according to claim 1 of the present application relates to a method for producing a fly ash cement as a base cement of fly ash, which has a C 3 S content of 60 to 71% and a C 2 S It has a clinker mineral composition in which the amount is 1% or more, the total amount of C 3 S and C 2 S is 70 to 80%, the C 3 S / C 2 S amount ratio is 7 to 50, and the amount of free lime is 1. In a fly ash cement using cement obtained by adding gypsum to an alite-rich clinker of 0 to 4.0% by weight , blast furnace slag fine powder and / or limestone fine powder in a total amount of 2 to 10 are divided. Weight% fly ash cement composition ".

本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントは、ベースセメントにフライアッシュを混合してなるものである。フライアッシュの配合割合は特に限定されず、例えばJIS規格で定められるA〜Cの各品種に準じて配合すればよい。中でも、フライアッシュセメントB種に相当する配合のものは、前記環境負荷低減性と初期強度の確保が両立できるので好ましい。フライアッシュセメントの製造は、従来の方法に準じて行えばよい。 The fly ash cement used in the fly ash cement composition of the present invention is obtained by mixing fly ash with base cement. The blending ratio of fly ash is not particularly limited, and it may be blended in accordance with, for example, each type of A to C specified by JIS standards. Among them, a composition corresponding to the fly ash cement B type is preferable because both the above-mentioned environmental load reduction property and the securing of the initial strength can be achieved at the same time. The production of fly ash cement may be performed according to a conventional method.

前記ベースセメントとしてのセメントはエーライト高含有クリンカに石膏を添加してなるものである。石膏は二水石膏や無水石膏など、従来からセメントの製造に用いられているものであれば、特に限定されない。   The cement as the base cement is obtained by adding gypsum to a clinker containing high alite. The gypsum is not particularly limited as long as it has been conventionally used for the production of cement, such as gypsum dihydrate or anhydrous gypsum.

石膏の添加量は、エーライト高含有クリンカに対しSO換算で1.5〜4.0重量%が好ましい。1.5重量%未満では水和初期における流動性や凝結性などのフレッシュ性状が悪くなり作業性に支障をきたす虞がある。また、4.0重量%を超えると材齢28日までの強度増加が小さく材齢28日の強度が確保できない場合がある。 Amount of gypsum, 1.5 to 4.0 wt% is preferred converted to SO 3 to alite-rich clinker. If the content is less than 1.5% by weight, fresh properties such as fluidity and coagulation properties at the initial stage of hydration are deteriorated, and there is a possibility that workability may be impaired. On the other hand, when the content exceeds 4.0% by weight, the strength increase until the material age of 28 days is so small that the strength of the material age of 28 days may not be secured.

セメントの粉末度は特に限定されないが、ブレーン値で3500〜5500(cm/g)であるのが好ましい。粉末度は高い方が強度発現性が良いのは言うまでもないが、粉末度が高すぎると材齢28日までの強度増加が小さく虞があり、また、粉末度が小さすぎると初期強度が確保し難くなる虞がある。本願発明の目的を経済的に達成するには、前記ブレーン値を3700〜4700(cm/g)程度にするのが好ましい。 The fineness of the cement is not particularly limited, but is preferably in the range of 3500 to 5500 (cm 2 / g) in terms of Blaine value. Needless to say, the higher the fineness, the higher the strength developability, but if the fineness is too high, the increase in strength up to the age of 28 days may be small, and if the fineness is too low, the initial strength is secured. It may be difficult. In order to achieve the object of the present invention economically, it is preferable that the Blaine value is about 3700 to 4700 (cm 2 / g).

エーライト高含有クリンカは、ボーグ式により求めたCS量が60〜71%かつCS量が1%以上かつCSとCSとの合量が70〜80%で、CS/CS量比が少なくとも7〜50といった特定のクリンカ鉱物組成を有するものである。このように、クリンカ中のCS量とCS量とのバランスを図ることによって、安定したクリンカ製造ができるとともに初期強度発現性や強度増進性の良いセメントが得られる。 The clinker having a high alite content has a C 3 S amount of 60 to 71%, a C 2 S amount of 1% or more, and a combined amount of C 3 S and C 2 S of 70 to 80%, obtained by the Borg equation. It has a specific clinker mineral composition such as a 3 S / C 2 S content ratio of at least 7 to 50. As described above, by balancing the amount of C 3 S and the amount of C 2 S in the clinker, a stable clinker can be produced, and a cement having good initial strength development property and strength enhancement property can be obtained.

クリンカ中のCS量は60〜71%である。CS量が60%未満では水和初期における良好なフレッシュ性状を有するとともに初期強度発現性や強度増進性が良いセメントが得難くなり、場合によっては材齢28日での強度も十分に確保し難くなる。 C 3 S content in the clinker is 60 to 71%. When the amount of C 3 S is less than 60%, it is difficult to obtain a cement having good fresh properties at the initial stage of hydration and good initial strength development and strength enhancement properties, and in some cases, sufficient strength at a material age of 28 days. It becomes difficult to do.

また、CS量が71重量%を超えると相対的にCS量や間隙質相(アルミネート相)の量が少なくなるため、焼成方法によっては安定したクリンカ製造がし難くなる虞がある。また、材齢28日までの強度増加が小さくなり材齢28日での強度確保が難しくなる場合がある。 Further, when the C 3 S amount exceeds 71% by weight, the C 2 S amount and the amount of the interstitial phase (aluminate phase) are relatively reduced, so that it may be difficult to produce a stable clinker depending on the firing method. is there. Further, the increase in strength up to the age of 28 days may be small, and it may be difficult to secure the strength at the age of 28 days.

クリンカ中のCS量は1%以上である。CS量が1%未満では間隙質相(アルミネート相)の量が過剰となり前記フレッシュ性状や強度増進性が悪くなる虞がある。また、間隙質相(アルミネート相)の量が多すぎると材齢28日までの強度増加が小さくなり材齢28日での強度確保が難しくなる場合がある。 The C 2 S content in the clinker is 1% or more. If the amount of C 2 S is less than 1%, the amount of the interstitial phase (aluminate phase) becomes excessive, and the fresh properties and the strength enhancing properties may be deteriorated. On the other hand, if the amount of the interstitial phase (aluminate phase) is too large, the increase in strength up to the age of 28 days becomes small, and it may be difficult to secure the strength at the age of 28 days.

クリンカ中の上記CSと上記CSとの合量は70〜80%である。70%未満だと相対的に間隙質相(アルミネート相)の量が多くなるため、十分な初期強度が得られなかったり、十分な初期強度が得られたとしても前記フレッシュ性状が悪くなったり強度増進性が悪く材齢28日での強度が十分に確保できなる場合がある。 The total amount of the C 3 S and the C 2 S in the clinker is 70-80%. If it is less than 70%, the amount of the interstitial phase (aluminate phase) becomes relatively large, so that sufficient initial strength cannot be obtained, or even if sufficient initial strength is obtained, the above-mentioned fresh properties deteriorate. In some cases, the strength-enhancing property is poor, and the strength at the age of 28 days cannot be sufficiently secured.

また、80%を超えると相対的に間隙質相(アルミネート相)の量が少なくなりすぎて、焼成方法によっては安定したクリンカ製造がし難くなったり十分な初期強度が得られなくなったりする。   On the other hand, if it exceeds 80%, the amount of the interstitial phase (aluminate phase) becomes relatively too small, and depending on the sintering method, it becomes difficult to produce a stable clinker, or it becomes impossible to obtain a sufficient initial strength.

クリンカ中のCS/CS量比は初期強度の確保、強度増進性などの点から重要であり、本願発明ではCS/CS量比が少なくとも7〜50ある。7未満だと相対的にCS量が多くなるため初期強度の確保が不十分なものになってしまう。また、50を超えると相対的にCS量が少なくなって強度増進性が悪くなり、材齢28日での強度確保が難しくなる虞がある。 The C 3 S / C 2 S ratio in the clinker is important from the viewpoints of securing the initial strength and enhancing the strength. In the present invention, the C 3 S / C 2 S ratio is at least 7 to 50. If it is less than 7, the amount of C 2 S becomes relatively large, so that the securing of the initial strength becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 50, the amount of C 2 S is relatively reduced, and the strength-enhancing property is deteriorated, and it may be difficult to secure the strength at a material age of 28 days.

本願発明では、用いるセメントクリンカは安定した製造が可能で、従来のフライアッシュセメント以上に初期強度発現性が良く材齢28日での強度も十分に確保できるフライアッシュセメントを得ることを目的とするが、具体的には、例えばフライアッシュセメントB種相当の場合、JIS R 5201に準拠した圧縮強度試験におけるモルタル強度が材齢3日で30.0(N/mm)以上、材齢28日で55.0(N/mm)以上となることを目標とし良否判断の基準としている。したがって、本願明細書で言う「良好な初期強度発現性」とは、例えばフライアッシュセメントB種相当の場合、材齢3日での上記数値を満たすものであり、「材齢28日での強度も十分な確保」とは材齢28日での上記数値を満たすものである。 In the present invention, it is an object of the present invention to obtain a fly ash cement in which the cement clinker used can be manufactured stably and has a good initial strength development property and a sufficient strength at a material age of 28 days more than conventional fly ash cement. However, specifically, for example, in the case of fly ash cement type B, the mortar strength in a compressive strength test based on JIS R 5201 is 30.0 (N / mm 2 ) or more at 3 days of age, and 28 days of age. Is set to 55.0 (N / mm 2 ) or more, and is used as a criterion for quality judgment. Therefore, "good initial strength development" referred to in the present specification means, for example, that in the case of fly ash cement B type, the above-mentioned numerical value at the age of 3 days is satisfied, and "the strength at the age of 28 days""Also ensure sufficient" means satisfying the above-mentioned numerical value at the age of 28 days.

クリンカ中の遊離石灰量はクリンカの安定した製造、初期強度の確保、CSの水和活性を高めるための刺激剤などの観点から重要でありしっかりと制御する必要がある。1.0〜4.0重量%にすれば前記観点における各性能が得られ、前記本願発明の目的の達成が容易となる。 The amount of free lime in clinker is important from the viewpoint of stable production of clinker, securing of initial strength, stimulant for enhancing hydration activity of C 3 S, and needs to be tightly controlled. When the content is 1.0 to 4.0% by weight, each performance in the above viewpoint can be obtained, and the object of the present invention can be easily achieved.

フライアッシュは、従来からフライアッシュセメントやセメント混和材などに用いられているものであれば特に限定されない。例えば、JIS A 6201に規定されるものであり、中でも高品質のI種またはII種は好ましい。   Fly ash is not particularly limited as long as it has been conventionally used for fly ash cement, cement admixture, and the like. For example, it is specified in JIS A 6201, and among them, high quality Class I or Class II is preferable.

本願の請求項2に係る発明は、「前記エーライト高含有クリンカにおいて、ボーグ式により求めたC2S量が1〜15%のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1に記載のフライアッシュセメント組成物」である。 The invention according to claim 2 of the present application is directed to the invention according to claim 1, wherein the clinker having a high alite content has a clinker mineral composition having a C 2 S amount determined by a Borg equation of 1 to 15%. Fly ash cement composition ".

前述の通り、C2Sはフレッシュ性状、強度増進性、安定したクリンカ製造などの観点からクリンカ中にある程度の量が必要であるが、15%を超えるのは好ましくない。15%を超えると、相対的にC3S量及び/又は間隙質相(アルミネート相)の量が減るため、初期〜中期の強度発現性が悪くなり、前記本願発明の目的が達成できなくなる場合がある。より好ましい量は4〜10%である。この範囲にすれば経済的かつ安定したクリンカ製造ができ強度発現性も前記本願発明の目的を達したものとなる。 As described above, a certain amount of C 2 S is required in the clinker from the viewpoints of fresh properties, strength enhancement properties, stable clinker production, and the like, but it is not preferable to exceed 15%. If it exceeds 15%, the amount of C 3 S and / or the amount of the interstitial phase (aluminate phase) is relatively reduced, so that the strength development in the initial to middle stages is deteriorated, and the object of the present invention cannot be achieved. There are cases . Good more preferable amount is 4% to 10%. Within this range, an economical and stable clinker can be produced, and the strength expression can also achieve the object of the present invention.

本願の請求項3に係る発明は、「前記エーライト高含有クリンカにおいて、C3S/C2S量比が7〜20のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフライアッシュセメント組成物」である。 The invention according to claim 3 of the present application, the "the alite-rich clinkers, according to claim 1 or 2 C 3 S / C 2 S content ratio and having a clinker mineral composition of 7-20 Fly ash cement composition ".

前述の通り、前記本願発明の目的を達成する上でCS/CS量比(CS量とCS量のバランス)は重要であり少なくとも7以上にする必要があるが、7〜55が好ましく、より好ましくは7〜20である。CS量とCS量とのバランスが良ければ、クリンカ製造がし易くなるとともに、材齢3日と材齢28日での前記目標強度の確保ができ、更に長期強度の伸びも期待できる。 As described above, the C 3 S / C 2 S amount ratio (balance between the C 3 S amount and the C 2 S amount) is important for achieving the object of the present invention, and it is necessary to set the ratio at least 7 or more. It is preferably from 7 to 55, and more preferably from 7 to 20. If the balance between the C 3 S amount and the C 2 S amount is good, clinker production becomes easy, and the above-mentioned target strength can be secured at the age of 3 days and 28 days, and the long-term strength is expected to increase. it can.

本願の請求項4に係る発明は、「前記エーライト高含有クリンカにおいて、ボーグ式により求めたC3A量が8〜12%、C4AF量が7〜10%かつC3AとC4AFの合量が18〜19%で、C3A/C4AF量比が0.9〜1.5のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載するフライアッシュセメント組成物」である。 The invention according to claim 4 of the present application, "the in alite-rich clinker, C 3 A content is 8% to 12% as determined by Borg formula, C 4 AF weight 7% -10% and C 3 A and C 4 The clinker mineral composition having a total amount of AF of 18 to 19% and a C 3 A / C 4 AF amount ratio of 0.9 to 1.5, according to any one of claims 1 to 3, Described fly ash cement composition ".

上述の通り、本願発明ではCS量やCS量は重要であるが、初期強度を確保するとともに良好なフレッシュ性状を得たり安定したクリンカ製造をする上で、クリンカ中のCA量やCAF量を制御しておくことは好ましい。 As described above, the amount of C 3 S and the amount of C 2 S are important in the present invention, but in order to secure the initial strength, obtain good fresh properties, and perform stable clinker production, C 3 A in the clinker is used. It is preferable to control the amount and the C 4 AF amount.

前記エーライト高含有クリンカにおいて、CA量は8〜12%が好ましい。CA量が8%未満では、気温や混練水の水温が低いなど、本願発明のセメント組成物の使用環境によっては、初期強度が容易に確保し難くなる場合がある。また、12%を超えると、気温や混練水の水温が高いなど、本願発明のセメント組成物の使用環境によっては、前記フレッシュ性状が悪くなり作業性に支障をきたす虞が生じる。 In the clinker having a high alite content, the C 3 A amount is preferably 8 to 12%. If the amount of C 3 A is less than 8%, it may be difficult to secure the initial strength easily depending on the use environment of the cement composition of the present invention, such as low air temperature and water temperature of the kneading water. On the other hand, if it exceeds 12%, the fresh properties may deteriorate and workability may be impaired depending on the use environment of the cement composition of the present invention, such as a high temperature of the kneading water or a high temperature of the kneading water.

前記エーライト高含有クリンカにおいて、CAF量は7〜10%が好ましい。CAF量が7%未満だと間隙質相が少なくなってクリンカ製造がし難くなる場合がある。また、10%を超えると相対的にCA量が減って、気温や混練水の水温が低いなど、本願発明のセメント組成物の使用環境によっては、初期強度が容易に確保し難くなる場合がある。 In the clinker having a high alite content, the C 4 AF amount is preferably 7 to 10%. If the amount of C 4 AF is less than 7%, the amount of interstitial phase may be so small that clinker production may be difficult. In addition, when the content exceeds 10%, the amount of C 3 A is relatively reduced, and the initial strength is difficult to easily secure depending on the use environment of the cement composition of the present invention, such as a low air temperature or a low kneading water temperature. There is.

また、上記CAと上記CAFの合量は18〜19%であるのが好ましい。この範囲にすれば、エーライト(CS)が高含有であってもクリンカ製造が容易になる。 The total amount of the C 3 A and C 4 AF is preferably 18 to 19%. Within this range, clinker production becomes easy even when the content of alite (C 3 S) is high.

更に、前記エーライト高含有クリンカにおいて、CA/CAF量比は0.9〜1.5であるのが好ましい。CA量とCAF量とのバランスをこの範囲にすることによって、所定のCA量を確保しつつ安定したクリンカ製造ができる。 Further, in the clinker having a high content of alite, the C 3 A / C 4 AF amount ratio is preferably 0.9 to 1.5. By setting the balance between the C 3 A amount and the C 4 AF amount in this range, stable clinker production can be performed while securing a predetermined C 3 A amount.

上記本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントは、強度発現性や混練水を添加して混練した直後の水和性状(フレッシュ性状)を大きく阻害しない範囲で、必要に応じて、高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、無水石膏、二水石膏、シリカフューム、CSAなどの膨張成分など従来から使用されているセメント混和材や収縮低減剤、凝結調整剤、pH調整剤などの化学的混和剤を添加し、フライアッシュセメント組成物として使用してもよい。 The fly ash cement used in the fly ash cement composition of the present invention may be, if necessary, a blast furnace as long as it does not significantly impair strength development properties or hydration properties (fresh properties) immediately after kneading by adding kneading water. Chemical admixtures such as slag fine powder, limestone fine powder, anhydrous gypsum, gypsum dihydrate, silica fume, expanding ingredients such as CSA, and other conventionally used cement admixtures, shrinkage reducers, setting regulators, pH regulators, etc. And may be used as a fly ash cement composition.

例えば、一つは、上記フライアッシュセメントに、内割で、高炉スラグ微粉末及び/又は石灰石微粉末を合量で2〜10重量%添加したフライアッシュセメント組成物である。   For example, one is a fly ash cement composition obtained by adding a blast furnace slag fine powder and / or a limestone fine powder in a total amount of 2 to 10% by weight to the above fly ash cement.

高炉スラグ微粉末は、従来からセメント混和材などに使用されているものであれば特に限定されない。中でも、ブレーン値が4000〜12000(cm/g)程度のものが好ましい。高炉スラグ微粉末を添加することによって、高炉スラグの有効利用や環境負荷低減が図れるとともに、強度増進性などのよいフライアッシュセメントとなる。 The blast furnace slag fine powder is not particularly limited as long as it has been conventionally used for a cement admixture or the like. Among them, those having a Blaine value of about 4000 to 12000 (cm 2 / g) are preferable. By adding blast furnace slag fine powder, it is possible to effectively utilize blast furnace slag and reduce the environmental load, and to obtain fly ash cement having good strength-enhancing properties.

石灰石微粉末は、従来からセメント組成物やセメント混和材やコンクリートの構成材料として用いられているものであれば特に限定されない。中でもブレーン値で2000〜10000(cm/g)であるのが好ましい。この範囲の石灰石微粉末を添加することによって強度発現性を初期材齢だけではなく材齢28日以降の長期材齢の強度をも効果的に高めることができる。 The limestone fine powder is not particularly limited as long as it is conventionally used as a constituent material of a cement composition, a cement admixture, or concrete. Among them, the Blaine value is preferably 2000 to 10000 (cm 2 / g). By adding the limestone fine powder in this range, not only the initial material age but also the strength of the long-term material after 28 days can be effectively increased.

上記高炉スラグ微粉末と上記石灰石微粉末は、併用して前記フライアッシュセメントに添加してもよい。   The blast furnace slag fine powder and the limestone fine powder may be added to the fly ash cement in combination.

これらの前記フライアッシュセメントへの添加量は、合量で2〜10重量%であるのが好ましい。1重量%未満では少なすぎて十分な添加効果が得られない。10重量%を超えると初期強度発現性が悪くなったりフライアッシュの添加効果が阻害される虞がある。   The amount added to these fly ash cements is preferably 2 to 10% by weight in total. If the amount is less than 1% by weight, the amount is too small to obtain a sufficient effect of addition. If the content exceeds 10% by weight, the initial strength expression may deteriorate or the effect of adding fly ash may be impaired.

本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントは、従来のフライアッシュセメント以上に初期強度発現性が良く材齢28日での強度も十分に確保できるものであり、強度発現性が改善されたJIS規格のA〜C種相当品などが得られる。また、ベースセメントに用いるエーライト高含有クリンカは安定して製造できるので、水和性能も均一かつ安定したものとなる。 The fly ash cement used for the fly ash cement composition of the present invention has a good initial strength development property more than the conventional fly ash cement and can sufficiently secure the strength at the age of 28 days, and the strength development property is improved. Thus, products equivalent to Classes A to C of the JIS standard can be obtained. Further, since the clinker containing high alite used for the base cement can be manufactured stably, the hydration performance becomes uniform and stable.

記フライアッシュセメントを用いた本願発明のフライアッシュセメント組成物は、上記フライアッシュセメントと同様に初期強度発現性の良いものであり、また、セメントの使用量を減らせるので環境負荷低減性がよいものである。 Fly ash cement compositions of the present invention using the above notated fly ash cement is a good thing on the notated fly ash cement as well as the initial strength development, also environmental load since the reduce the amount of cement It has good reducibility.

以下、本願発明のフライアッシュセメント組成物について、より詳細に説明する。 Hereinafter, the full fly ash cement compositions of the present invention will be described in more detail.

[フライアッシュセメント]
本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントは、基本的には、従来からあるフライアッシュセメントにおける普通ポルトランドセメント等のベースセメントを、後述のエーライト高含有クリンカを用いたセメントに置き換えたものである。
[Fly ash cement]
The fly ash cement used for the fly ash cement composition of the present invention is basically a base cement such as ordinary Portland cement in a conventional fly ash cement replaced with a cement using an alite-rich clinker described below. Things.

したがって、フライアッシュの混合割合によってJIS規格のA種相当品、B種相当品C種相当品などが含まれ、フライアッシュの品質によってもJIS規格のI種を用いたもの、II種を用いたものなど、従来からある様々なフライアッシュセメントに対応するものが含まれる。   Therefore, depending on the mixing ratio of fly ash, JIS-standard equivalents, B-class equivalents, and C-class equivalents are included. Depending on the quality of fly ash, JIS-standard I-class and II-class are used. And those corresponding to various conventional fly ash cements.

本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントは従来のものに比べ強度発現性が良く、特に従来のフライアッシュセメントの弱点であった初期強度の確保ができるので、フライアッシュの混和による特性を活かして一般土木工事、一般建築物の基礎工事、グラウト工事などの様々な分野に使用できる汎用性の高いものである。 The fly ash cement used in the fly ash cement composition of the present invention has a higher strength development than conventional ones, and in particular, the initial strength, which was a weak point of the conventional fly ash cement, can be secured. This is a highly versatile product that can be used in various fields, such as general civil engineering work, general building foundation work, and grouting work.

このフライアッシュセメントの製造は、従来の方法で下記のセメントと下記のフライアッシュとを所定の割合(JIS規格のA〜C種のいずれかに準じた割合)で混合して行えばよい。   The production of the fly ash cement may be carried out by mixing the following cement and the following fly ash at a predetermined ratio (a ratio according to any one of Classes A to C of JIS standard) by a conventional method.

また、必要に応じて、強度発現性を大きく損なわない範囲で、高炉スラグ粉末や石灰石微粉末や石膏類などの第三成分を加えフライアッシュセメント組成物にして用いてもよい。以下に、本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントの各構成材料について説明する。 If necessary, a third component such as blast furnace slag powder, limestone fine powder or gypsum may be added to the fly ash cement composition within a range that does not significantly impair the strength development. Hereinafter, each constituent material of the fly ash cement used in the fly ash cement composition of the present invention will be described.

[フライアッシュセメントの構成材料]
A.ベースセメント
本願発明で用いるベースセメントとしてのセメントは、下記のエーライト高含有クリンカに下記の石膏を所定量添加し混合粉砕してなるものである。また、CS量が1%未満、かつクリンカ中の遊離石灰量が4重量%を超えるエーライト高含有クリンカと他のクリンカを混合及び/又は分離粉砕して本願発明のセメントを製造してもよい。セメントの製造装置や製造方法は従来に準じたものでよい。
[Components of fly ash cement]
A. Base Cement The cement as the base cement used in the present invention is obtained by adding a predetermined amount of the following gypsum to the following clinker containing high alite and mixing and pulverizing the same. In addition, a clinker having a content of C 2 S of less than 1% and an amount of free lime in the clinker of more than 4% by weight is mixed and / or separated and pulverized with a clinker containing high alite to produce the cement of the present invention. Is also good. The production apparatus and the production method of the cement may be the same as the conventional ones.

セメントの粉末度は特に限定されないが、ブレーン値で3500〜4700(cm/g)程度でよい。高強度フライアッシュセメントとして使うのであれば3700(cm/g)以上にするのが好ましい。 The fineness of the cement is not particularly limited, but may be about 3500 to 4700 (cm 2 / g) in terms of Blaine value. If it is used as a high-strength fly ash cement, it is preferably at least 3700 (cm 2 / g).

[エーライト高含有クリンカ]
(1)クリンカ鉱物組成
本願発明で用いるエーライト高含有クリンカは、ボーグ式により求めたCS量が60〜71%かつCS量が1%以上(好ましくは1〜15%、より好ましくは4〜10%)かつCSとCSとの合量が70〜80%で、CS/CS量比が少なくとも7〜50(好ましくは7〜20)のクリンカ鉱物組成を有するものである。
[Clinker with high content of alite]
(1) Clinker mineral composition The clinker having a high alite content used in the present invention has a C 3 S content of 60 to 71% and a C 2 S content of 1% or more (preferably 1 to 15%, more preferably) determined by the Borg equation. 4 to 10%) and in a total amount 70 to 80 percent of the C 3 S and C 2 S, clinker mineral composition of C 3 S / C 2 S content ratio of at least 7 to 50 (preferably 7 to 20) It has.

このような鉱物組成にするのは前述の通りである。CSとCS以外はカルシウムアルミネート系を主体とした間隙質相からなり、該間隙質相にはCA、CAF等の鉱物が含まれる。 The mineral composition is as described above. Except for C 3 S and C 2 S, it is composed of a porous phase mainly composed of calcium aluminate, and the porous phase contains minerals such as C 3 A and C 4 AF.

上記間隙質相におけるCAとCAFは、ボーグ式により求めたCA量が8〜12%かつCAF量が7〜10%かつCAとCAFの合量が18〜19%で、CA/CAF量比が0.9〜1.5のクリンカ鉱物組成を有するのが好ましい。このような鉱物組成が好ましいのは前述の通りである。 C 3 A and C 4 AF in the gap membrane phase, the total amount of C 3 A content is 8% to 12% and C 4 AF weight 7% -10% and C 3 A and C 4 AF obtained by Borg formula It preferably has a clinker mineral composition of 18 to 19% and a C 3 A / C 4 AF amount ratio of 0.9 to 1.5. Such a mineral composition is preferable as described above.

本願発明で用いるボーグ式は、従来からセメントクリンカ中の主鉱物組成を算定するのに用いられている式であり、各鉱物の割合はセメントクリンカの化学組成の分析結果から算定される。得られた割合は、あくまで前記化学組成の分析結果に基づく算定値であるからして、セメントクリンカ中の実際の割合と合致するものではない。なお、%は質量%である。   The Borg equation used in the present invention is an equation conventionally used to calculate the main mineral composition in cement clinker, and the ratio of each mineral is calculated from the analysis result of the chemical composition of cement clinker. Since the obtained ratio is a calculated value based on the analysis result of the chemical composition, it does not match the actual ratio in the cement clinker. In addition,% is mass%.

<ボーグ式>
S(%)=(4.07×CaO%)−(7.60×SiO%)−(6.7×Al%)−(1.43×Fe%)−(2.85×SO%)
S(%)=(2.8×SiO%)−(0.754×CS%)
A(%)=(2.65×Al%)−(1.69×Fe%)
AF(%)=3.04×Fe
Sは初期材齢から長期材齢に亘ってセメント強度発現の主となる鉱物であって、これが多いほど高強度かつ早強となる。生成量が多いほど高温焼成や十分な焼成時間が必要になるなど、焼成し難くなる。
<Borg type>
C 3 S (%) = ( 4.07 × CaO%) - (7.60 × SiO 2%) - (6.7 × Al 2 O 3%) - (1.43 × Fe 2 O 3%) - (2.85 × SO 3 %)
C 2 S (%) = (2.8 × SiO 2 %) − (0.754 × C 3 S%)
C 3 A (%) = ( 2.65 × Al 2 O 3%) - (1.69 × Fe 2 O 3%)
C 4 AF (%) = 3.04 × Fe 2 O 3 %
C 3 S is a mineral that mainly develops cement strength from the initial material age to the long-term material age, and the more this is, the higher the strength and the faster the strength. The larger the amount of generated, the more difficult it is to fire, for example, high-temperature firing or a sufficient firing time is required.

Sは初期材齢での強度発現にはあまり寄与しないが、長期に亘り水和を継続するため中〜長期材齢での強度発現には寄与する。したがって、強度増進性を図る場合はある程度必要である。また、安定したクリンカ焼成を図る場合にも欠かせない。更に、これがあるほど化学抵抗性や乾燥収縮に優れたものとなる。 C 2 S does not contribute much to the strength development at the early age, but contributes to the strength development at the middle to long term age because hydration is continued for a long time. Therefore, it is necessary to some extent to improve the strength. It is also indispensable for stable clinker firing. Furthermore, the more this is, the better the chemical resistance and drying shrinkage are.

Aは水和活性が高く初期材齢での強度発現に大きく寄与する。しかし、これが多いと急硬性になるなどフレッシュ性状が悪くなり強度増進性も悪くなる。
AFは水和性能としては目立った特徴はないが、クリンカ焼成では間隙質相として易焼成、安定した焼成などに寄与する。
C 3 A has a high hydration activity and greatly contributes to strength development at an early age. However, when the content is large, the fresh properties such as rapid hardening are deteriorated, and the strength enhancing property is also deteriorated.
Although C 4 AF has no remarkable feature in hydration performance, it contributes to easy firing and stable firing as a porous phase in clinker firing.

なお、クリンカ中には上記CS、CS、CA、CAF以外に、製造条件によってそれぞれ他のアルミネート系鉱物、アルミノシリケート系鉱物、非晶質間隙質相などが存在する。 In the clinker, other than the above-mentioned C 3 S, C 2 S, C 3 A, and C 4 AF, other aluminate-based minerals, aluminosilicate-based minerals, amorphous interstitial phases, and the like exist depending on manufacturing conditions. I do.

(2)遊離石灰
遊離石灰はクリンカの安定した製造、CSの水和活性を高めるための刺激剤などの観点からその量を制御することは重要である。また、遊離石灰があると水和初期の発熱量が多くなり練りあがり温度高くなるので初期強度が高くなる。但し、多すぎると膨張、流動性の低下、ポッピングアウト、クリンカの風化等を招く虞があるので、多すぎるのは好ましくない。
(2) Free lime It is important to control the amount of free lime from the viewpoints of stable production of clinker, stimulants for enhancing the hydration activity of C 3 S, and the like. Further, if free lime is present, the calorific value in the initial stage of hydration increases, and the temperature increases, so that the initial strength increases. However, if the amount is too large, there is a possibility of causing expansion, a decrease in fluidity, popping out, weathering of the clinker, and the like.

本願発明では、クリンカ中の遊離石灰量は1.0〜4.0重量%である。この範囲にすれば遊離石灰をクリンカ中に含ませたことによる上記のプラスの効果だけを得易くなる。   In the present invention, the amount of free lime in the clinker is 1.0 to 4.0% by weight. Within this range, it becomes easy to obtain only the above-described positive effect due to the inclusion of free lime in the clinker.

(3)クリンカ製造
本願発明に用いるエーライト高含有クリンカの製造は、例えば、特許文献2や特許文献3に記載される高活性セメントクリンカの製造方法に準じて行えばよい。
(3) Production of clinker The production of the clinker having a high content of alite used in the present invention may be carried out in accordance with, for example, a method for producing a highly active cement clinker described in Patent Document 2 or Patent Document 3.

すなわち、従来からクリンカ主原料として使用されている石灰石、粘土、珪石、鉄原料等の各原料を、所定の鉱物組成と遊離石灰量になるようにHM(水硬率)、AI(活動係数)、SM(ケイ酸率)、IM(鉄率)、LSD(石灰飽和度)などのモジュラスを用いて得た調合設計に基づき原料ミルやブレンディングサイロを用いて調合し、得られた調合原料をセメント焼成キルンで焼成してクリンカを得る。焼成温度は1250〜1600℃が好ましい。焼成後のクリンカ冷却、粗砕等は従来と同様である。   That is, HM (hydraulic modulus) and AI (activity coefficient) are applied to each raw material such as limestone, clay, silica stone, iron raw material and the like, which has been conventionally used as a main raw material of clinker, so as to have a predetermined mineral composition and a free lime amount. , SM (silicic acid ratio), IM (iron ratio), LSD (lime saturation), based on the blending design obtained using the raw material mill and blending silo based on the blending design, the obtained blended raw material is cement The clinker is obtained by firing in a firing kiln. The firing temperature is preferably from 1250 to 1600 ° C. Clinker cooling, crushing and the like after firing are the same as in the prior art.

[石膏]
石膏は無水石膏や二水石膏など、従来からセメント製造に使われているものであれば特に限定されない。
[plaster]
The gypsum is not particularly limited as long as it is conventionally used for cement production, such as anhydrous gypsum and gypsum.

石膏の添加量は、上記エーライト高含有クリンカに対しSO換算で1.5〜4.0重量%が好ましい。1.5重量%未満では水和初期における流動性や凝結性などのフレッシュ性状が悪くなり作業性に支障をきたす虞がある。また、4.0重量%を超えるとセメントの硬化後に未反応の石膏遅れ膨張が生じる虞がある。 The amount of gypsum added is preferably 1.5 to 4.0% by weight in terms of SO 3 with respect to the clinker having a high alite content. If the content is less than 1.5% by weight, fresh properties such as fluidity and coagulation properties at the initial stage of hydration are deteriorated, and there is a possibility that workability may be impaired. If it exceeds 4.0% by weight, unreacted gypsum delayed expansion may occur after the cement is hardened.

B.フライアッシュ
フライアッシュは火力発電所で微粉炭を燃焼する際に副産されるもので、シリカ分やアルミナ分を含み、これらが溶融したものが凝結して生成した微細な略ビーズ玉状の微粉末である。
B. Fly ash Fly ash is a by-product produced when pulverized coal is burned in a thermal power plant and contains silica and alumina. It is a powder.

従来からセメント混和材やフライアッシュセメントとして用いられてきており、JISでは「JIA A 6201 コンクリート用フライアッシュ」、「JIS R 5213 フライアッシュセメント」として規定されており、コンクリートの混和材として用いるものは、利用目的に応じ、I〜IV種の4種類の品質が規定されている。   It has been used as a cement admixture or fly ash cement in the past, and is specified in JIS as "JIA A 6201 fly ash for concrete" and "JIS R 5213 fly ash cement". According to the purpose of use, four types of qualities I to IV are defined.

本願発明で用いるフライアッシュは、従来からセメント混和材やフライアッシュセメントなどに用いられているものであれば特に限定されず利用目的に応じて選択すればよいが、強度発現性の観点からは高品質のI種又は比較的品質の良いII種が好ましい。フライアッシュのセメントへの混和量は、JIS規格のA〜C種のいずれかに準じた割合である。   Fly ash used in the present invention is not particularly limited as long as it is conventionally used in cement admixtures or fly ash cement, etc., and may be selected according to the purpose of use. High quality I or relatively high quality II are preferred. The amount of fly ash incorporated into the cement is a ratio according to any one of Classes A to C of JIS standards.

[フライアッシュセメント組成物]
上述のフライアッシュセメントは、これに従来から用いられている高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、シリカフューム、石膏、CSAなどの膨張成分などのセメント混和材や収縮低減剤、凝結調整剤、pH調整剤などの化学的混和剤を、強度及びフライアッシュが保有する性能を阻害しない範囲で混和(添加)したフライアッシュセメント組成物として用いることができる。
[Fly ash cement composition]
The above-mentioned fly ash cement is a cement admixture such as a blast furnace slag fine powder, a limestone fine powder, a silica fume, a gypsum, an expanding component such as CSA, a shrinkage reducing agent, a setting modifier, and a pH adjuster which have been conventionally used. Such a chemical admixture can be used as a fly ash cement composition that is mixed (added) within a range that does not impair the strength and the performance possessed by fly ash.

中でも、従来からフライアッシュと多々併用されている高炉スラグ微粉末、石灰石微粉末、二水石膏、無水石膏などは好ましい。例えば、上記フライアッシュセメントに高炉スラグ微粉末及び/又は石灰石微粉末を混和したフライアッシュセメント組成物である。これらを混和することによって、初期材齢、材齢28日およびそれ以降の長期材齢の強度増加が図れる。   Among them, blast furnace slag fine powder, limestone fine powder, gypsum dihydrate, anhydrous gypsum and the like, which are conventionally used in combination with fly ash, are preferred. For example, it is a fly ash cement composition obtained by mixing blast furnace slag fine powder and / or limestone fine powder with the above fly ash cement. By mixing these, the strength of the initial age, the age of 28 days, and the long-term age after that can be increased.

また、初期強度発現をより良いものにしたい場合は、上記フライアッシュセメントに二水石膏もしくは無水石膏を添加したフライアッシュセメント組成物にしてもよい。特に、蒸気養生製品やオートクレーブ養生製品などの加熱養生製品に対しては効果的である。   In order to improve the initial strength, a fly ash cement composition obtained by adding gypsum dihydrate or anhydrous gypsum to the fly ash cement may be used. In particular, it is effective for heat-cured products such as steam-cured products and autoclave-cured products.

フライアッシュセメント組成物の製造は、従来の方法で行えばよく、予め製造したフライアッシュセメントに所定の混和材料を混合して行ってもよいし、フライアッシュセメントのベースセメントとなるセメントにフライアッシュと所定の混和材料を同時に混合して行ってもよい。   The production of the fly ash cement composition may be performed by a conventional method, and may be performed by mixing a predetermined admixture material with a pre-produced fly ash cement, or fly ash is added to the cement that becomes the base cement of the fly ash cement. And a predetermined admixture may be simultaneously mixed.

A.フライアッシュセメント
上述の通りの本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるものである。
A. Fly ash cement It is used for the fly ash cement composition of the present invention as described above.

B.高炉スラグ微粉末
高炉スラグは、製鉄所の高炉で銑鉄を造るときに発生する副産物で、高炉から銑鉄と共に約1500℃の溶融状態で取出された後、水冷固化された砂状の非晶質体を粉砕したもので、アルカリ刺激剤により水和反応を起こす潜在水硬性を有するものである。
B. Blast-furnace slag fine powder Blast-furnace slag is a by-product generated when pig iron is produced in a blast furnace at an ironworks. After being taken out of the blast furnace together with pig iron in a molten state at about 1500 ° C, it is water-cooled and solidified sand-like amorphous material. Which has a latent hydraulic property that causes a hydration reaction by an alkali stimulant.

高炉スラグ微粉末は、従来からセメント混和材などに使用されているものであれば特に限定されない。中でも、ブレーン値が4000〜12000(cm/g)程度のものが好ましい。高炉スラグ微粉末を添加することによって、強度増進、遮塩性、高炉スラグの有効利用、環境負荷低減などが図れる。 The blast furnace slag fine powder is not particularly limited as long as it has been conventionally used for a cement admixture or the like. Among them, those having a Blaine value of about 4000 to 12000 (cm 2 / g) are preferable. By adding blast furnace slag fine powder, strength enhancement, salt barrier properties, effective use of blast furnace slag, reduction of environmental load, etc. can be achieved.

C.石灰石微粉末
石灰石微粉末は、炭酸カルシウムからなり純度は通常入手可能な石灰石であれば問題なく使用できる。従来からセメント、セメント組成物、セメント混和材に使用されているものであれば、供給面、経済面からも好ましい。
C. Limestone Fine Powder Limestone fine powder can be used without any problem as long as it is made of calcium carbonate and has a purity generally available. What is conventionally used for cement, a cement composition, and a cement admixture is preferable in terms of supply and economy.

中でもブレーン値で2000〜10000(cm/g)であるのが好ましい。石灰石微粉末を添加することによって強度発現性を少し高めたり収縮抑制をより高めたりすることができる。 Among them, the Blaine value is preferably 2000 to 10000 (cm 2 / g). By adding limestone fine powder, the strength expression can be slightly increased, and the suppression of shrinkage can be further enhanced.

D.二水石膏
二水石膏は硫酸カルシウムの二水和物であり、従来から石膏ボードやセメント・コンクリートの構成材料として使用されてきている。二水石膏には天然石膏、排脱石膏等の化学石膏がある。
D. Gypsum dihydrate Gypsum gypsum is a dihydrate of calcium sulfate and has been used as a constituent material of gypsum board and cement concrete. Gypsum includes chemical gypsum such as natural gypsum and waste gypsum.

本願発明では、従来からセメント組成物やセメント混和材に用いられているもので強度発現性を著しく阻害しないものであれば特に限定されない。二水石膏の粉末度は特に限定されないが、ブレーン値で2000〜10000(cm/g)が好ましい。 In the present invention, there is no particular limitation as long as it is conventionally used in a cement composition or a cement admixture and does not significantly impair the strength development. The fineness of the gypsum is not particularly limited, but a Blaine value of 2,000 to 10,000 (cm 2 / g) is preferable.

E.無水石膏
無水石膏としては、天然無水石膏、フッ酸無水石膏、天然二水石膏や副産二水石膏或いは廃石膏ボードから回収した二水石膏を焼成して製造した無水石膏等があるが、無水石膏を90%以上含有している石膏であれば、すべて使用できる。無水石膏の粉末度は特に限定されないが、ブレーン値で2000〜10000(cm/g)が好ましい。
E. FIG. Anhydrite Anhydrous gypsum includes natural anhydrite, hydrofluoric anhydrite, natural dihydrate gypsum and anhydrous gypsum produced by baking gypsum recovered from waste gypsum board or waste gypsum board. Any gypsum containing 90% or more gypsum can be used. The fineness of the anhydrous gypsum is not particularly limited, but a Blaine value of 2,000 to 10,000 (cm 2 / g) is preferable.

次に、本願発明のフライアッシュセメント組成物に用いるフライアッシュセメントと、本願発明のフライアッシュセメント組成物の強度性能確認試験について説明する。 Next, the fly ash cement used in the fly ash cement composition of the present invention and the strength performance confirmation test of the fly ash cement composition of the present invention will be described.

≪強度性能確認試験;実施例≫
<使用材料>
(1)セメント
・表1に示す各試製セメント(石膏は昭和電工社製の排脱した二水石膏を用い、クリンカに対しSO換算で一律2.5%添加)
(2)フライアッシュ
・JIS規格II種のフライアッシュをブレーン値4000(cm/g)程度になるよう分級したもの
(3)高炉スラグ微粉末(デイ・シイ社製;ブレーン値4350cm/g)
(4)石灰石微粉末(秩父太平洋社製;ブレーン値4770cm/g)
(5)二水石膏(ノリタケ社製;ブレーン値2740cm/g)
(6)無水石膏(ノリタケ社製;ブレーン値5860cm2/g)
<< Strength performance confirmation test; Example >>
<Material used>
(1) Each Shisei cement shown in Cement Table 1 (gypsum with gypsum got out and discharge of Showa Denko KK, added uniformly 2.5% converted to SO 3 to clinker)
(2) Fly ash • Classified fly ash of JIS standard type II so as to have a Blaine value of about 4000 (cm 2 / g)
(3) Blast furnace slag fine powder (manufactured by Day Shii Co .; Brain value: 4350 cm 2 / g)
(4) Limestone fine powder (manufactured by Chichibu Pacific Co .; Brain value: 4770 cm 2 / g)
(5) Gypsum (Noritake Co .; Brain value 2740 cm 2 / g)
(6) Anhydrite (Noritake Co .; Brain value 5860 cm 2 / g)

<フライアッシュセメント及びフライアッシュセメント組成物>
表1にベースセメントの構成を、表2に前記ベースセメントを用いたフライアッシュセメントおよびフライアッシュセメント組成物の配合を夫々示す。クリンカ中には、記載の鉱物の他、遊離石灰、硫酸アルカリなどが少量含まれる。なお、表1におけるベースセメントFが普通ポルトランドセメント相当のものである。
<Fly ash cement and fly ash cement composition>
Table 1 shows the composition of the base cement, and Table 2 shows the formulations of fly ash cement and fly ash cement composition using the base cement. The clinker contains a small amount of free lime, alkali sulfate and the like in addition to the minerals described. The base cement F in Table 1 is equivalent to ordinary Portland cement.

Figure 0006629632
Figure 0006629632

Figure 0006629632
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<強度性能確認試験>
JIS R 5201「セメントの物理試験方法」に準拠したモルタル供試体を作製し、このJIS
規格の圧縮強度試験方法に準じて圧縮強度試験を行った。試験材齢は3日、7日、28日とした。フライアッシュセメントの圧縮強度試験結果を表3に、フライアッシュセメント組成物の圧縮強度試験結果を表4に夫々示す。
<Strength performance confirmation test>
Prepare a mortar specimen in accordance with JIS R 5201 "Physical test method of cement"
A compression strength test was performed according to a standard compression strength test method. The test material ages were 3, 7, and 28 days. Table 3 shows the compressive strength test results of the fly ash cement, and Table 4 shows the compressive strength test results of the fly ash cement composition.

Figure 0006629632
Figure 0006629632

S/CSが7未満であるベースセメントFあるいはベースセメントGを用いた配合No.7と配合No.8は、いずれも強度発現性が悪く、本願発明が目指した前述の材齢3日および材齢28日における目標強度が確保できなかった。 Formulation No. using base cement F or base cement G having a C 3 S / C 2 S of less than 7 7 and Formulation No. Sample No. 8 exhibited poor strength development, and the above-mentioned target strengths at the age of 3 days and at the age of 28 days, which were aimed at by the present invention, could not be secured.

また、CS/CSが50を超えるベースセメントEを用いた配合No.6は、材齢3日での初期強度は確保できたものの、材齢28日では目標とする十分な強度確保ができなかった。 In addition, the formulation No. using a base cement E having a C 3 S / C 2 S of more than 50. Sample No. 6 could secure the initial strength at the age of 3 days, but could not attain the target strength at the age of 28 days.

S/CSが本願発明の7〜50の範囲にあるベースセメントA、ベースセメントB、ベースセメントC、ベースセメントD、ベースセメントHを用いたB種相当の各配合(配合No.2〜5、配合No.9)においては、材齢3日および材齢28日のいずれにおいても前述のB種相当における目標強度を満足することができた。また、A種相当の配合No.1では、前記B種相当のものより更に高い強度が得られ、C種相当の配合No.10でもベースセメントの種類を選択することにより前記目標強度を満足する高い強度が得られることがわかった。 C 3 S / C 2 S base cement A there is a range of 7 to 50 of the present invention, the base cement B, the base cement C, based cements D, each formulation of Class B corresponds with base cement H (formulation No. In the case of Nos. 2 to 5 and No. 9), the target strengths corresponding to the above-mentioned class B could be satisfied both at the age of 3 days and at the age of 28 days. In addition, compound No. In the case of No. 1, even higher strength was obtained than in the case of the above-mentioned class B, and the compound No. It was also found that a high strength that satisfies the target strength can be obtained by selecting the type of the base cement even in the case of 10.

Figure 0006629632
Figure 0006629632

S/CSが7未満であるベースセメントGを用いた配合No.17は、石灰石微粉末を添加することによって添加しない配合No.8と比べ材齢28日での強度増加は見られたものの、材齢3日と材齢28日のいずれにおいても十分な強度確保ができなかった。 Formulation No. using a base cement G having C 3 S / C 2 S of less than 7 Formulation No. 17 was not added by adding limestone fine powder. Although the strength was increased at the age of 28 days as compared with No. 8, sufficient strength could not be secured at both the age of 3 days and the age of 28 days.

S/CSが本願発明の7〜50の範囲にあるベースセメントBを用いて無水石膏、二水石膏を添加した配合No.15、配合No.16は、ベースセメントは同一であるが石膏無添加の配合No.3と比べ材齢3日の強度が増加し、より高い初期強度が得られた。 Formulation No. in which anhydrous gypsum and gypsum were added using base cement B having C 3 S / C 2 S in the range of 7 to 50 of the present invention. 15, Formulation No. No. 16 has the same base cement but no gypsum added. The strength at 3 days of age was increased as compared with No. 3, and a higher initial strength was obtained.

S/CSが本願発明の7〜50の範囲にあるベースセメントBを用いて高炉スラグ微粉末のみを添加した配合No.11でも、材齢3日と材齢28日のいずれにおいても前記目標強度以上の高い強度を確保できた。 C 3 S / C 2 S formulation was added only blast furnace slag with a base cement B in the range of 7 to 50 of the present invention No. Even in the case of No. 11, a high strength equal to or higher than the target strength was able to be secured in both the age of 3 days and the age of 28 days.

S/CSが本願発明の7〜50の範囲にあるベースセメントBを用いて石灰石微粉末を添加した配合No.12〜配合No.14も、材齢3日と材齢28日のいずれにおいても前記目標強度以上の高い強度を確保できた。 Formulation No. in which limestone fine powder was added using base cement B having C 3 S / C 2 S in the range of 7 to 50 of the present invention. 12 to No. As for No. 14, a high strength equal to or higher than the above-mentioned target strength could be secured in both the material age of 3 days and the material age of 28 days.

特に、石灰石微粉末無添加の配合No.3と比べ石灰石微粉末の添加により材齢28日までの強度増進が大きくなった。このことから、本願発明においては、エーライト高含有クリンカを用いたセメントでの材齢28日までの強度増進に対する石灰石微粉末の添加効果を見出した。   In particular, Formulation No. Compared with No. 3, the increase in strength up to a material age of 28 days was increased by the addition of the fine limestone powder. From this, in the present invention, it was found that the effect of adding fine limestone powder on the increase in strength up to 28 days of age with cement using a clinker containing high alite was found.

Claims (4)

セメントにフライアッシュを混合してなる混合セメントとしてのフライアッシュセメントのベースセメントとして、ボーグ式により求めたC3S量が60〜71%かつC2S量が1%以上かつC3SとC2Sの合量が70〜80%で、C3S/C2S量比が7〜50のクリンカ鉱物組成を有し、遊離石灰量が1.0〜4.0重量%のエーライト高含有クリンカに石膏を添加してなるセメントを用いたフライアッシュセメントに、内割で、高炉スラグ微粉末及び/又は石灰石微粉末を合量で2〜10重量%添加してなるフライアッシュセメント組成物As a base cement of fly ash cement as a mixed cement obtained by mixing fly ash with cement, the C 3 S content obtained by the Borg method is 60 to 71%, the C 2 S content is 1% or more, and C 3 S and C in total of 2 S is 70~80%, C 3 S / C 2 S content ratio has a clinker mineral composition of 7 to 50, free lime content 1.0 to 4.0 wt% of alite high Fly ash cement composition obtained by adding 2 to 10% by weight of blast furnace slag fine powder and / or limestone fine powder in total to fly ash cement using cement obtained by adding gypsum to content clinker . 前記エーライト高含有クリンカにおいて、ボーグ式により求めたC2S量が1〜15%のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1に記載のフライアッシュセメント組成物 2. The fly ash cement composition according to claim 1, wherein the clinker having a high alite content has a clinker mineral composition having a C 2 S amount determined by a Borg equation of 1 to 15%. 3 . 前記エーライト高含有クリンカにおいて、C3S/C2S量比が7〜20のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフライアッシュセメント組成物In the alite-rich clinker, C 3 S / C 2 S content ratio fly ash cement composition according to claim 1 or 2, characterized in that it has a clinker mineral composition of 7-20. 前記エーライト高含有クリンカにおいて、ボーグ式により求めたC3A量が8〜12%、C4AF量が7〜10%かつC3AとC4AFの合量が18〜19%で、C3A/C4AF量比が0.9〜1.5のクリンカ鉱物組成を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載するフライアッシュセメント組成物In the clinker having a high alite content, the amount of C 3 A obtained by the Borg equation is 8 to 12%, the amount of C 4 AF is 7 to 10%, and the total amount of C 3 A and C 4 AF is 18 to 19%, C 3 a / C 4 AF content ratio fly ash cement composition according to claim 1, characterized in that it comprises a clinker mineral composition of 0.9 to 1.5.
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