JP7000714B2 - Cement composition and its manufacturing method, and mortar or concrete manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、スラグを含有するセメント組成物及びその製造方法に関する。また本発明は、モルタル又はコンクリートの製造方法に関する。 The present invention relates to a cement composition containing slag and a method for producing the same. The present invention also relates to a method for producing mortar or concrete.
高炉セメントは高炉スラグを混合材とするセメントである。近年、セメント製造時の二酸化炭素排出量への関心が高まっていることから利用が推進されている。一方で、高炉セメントはセメントの水和反応によって発生する水酸化カルシウムを刺激剤として徐々に硬化するというスラグの潜在水硬性を利用しているため、普通ポルトランドセメントと比較して凝結が遅延することや硬化して十分な強度が得られるまでに長い時間を要することが従来からの課題となっている。 Blast furnace cement is a cement containing blast furnace slag as a mixed material. In recent years, there has been increasing interest in carbon dioxide emissions during cement manufacturing, and its use is being promoted. On the other hand, blast furnace cement utilizes the latent hydraulic slag of slag, which gradually hardens using calcium hydroxide generated by the hydration reaction of cement as a stimulant, so that setting is delayed compared to ordinary Portland cement. It has been a conventional problem that it takes a long time to harden and obtain sufficient strength.
高炉セメントの初期強度や凝結遅延の改善に関する既往の報告では、水酸化カルシウム及び石膏の添加(特許文献1)、硫酸アルカリの添加(特許文献2)、及び石膏や高炉スラグの粉末度を高める(特許文献3)といった技術が提案されている。 Previous reports on improving the initial strength and setting delay of blast furnace cement include the addition of calcium hydroxide and gypsum (Patent Document 1), the addition of alkali sulfate (Patent Document 2), and increase the powderiness of gypsum and blast furnace slag (Patent Document 1). Techniques such as Patent Document 3) have been proposed.
しかしながら、水酸化カルシウムや硫酸アルカリ等の添加剤の調達や、石膏や高炉スラグの高粉末度化には生産コストが増大するという問題があった。また、高炉スラグの含有量が60質量%を超えるような場合や、特定の成分を有する混和剤を使用した場合には、凝結の遅延が著しく、更なる対策が求められている。 However, there is a problem that the production cost increases due to the procurement of additives such as calcium hydroxide and alkali sulfate, and the increase in the powderiness of gypsum and blast furnace slag. Further, when the content of the blast furnace slag exceeds 60% by mass, or when an admixture having a specific component is used, the delay in condensation is remarkable, and further measures are required.
本発明者らは、前記課題に関し鋭意検討した結果、セメント組成物中のセメントに含有されるC3A量を調整することにより、異常な凝結遅延が抑制されたセメント組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies on the above-mentioned problems, the present inventors have found that it is possible to provide a cement composition in which an abnormal setting delay is suppressed by adjusting the amount of C3A contained in the cement in the cement composition. , The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、セメントと高炉スラグとを含むセメント組成物であって、
前記セメント中のC3A(式中、CはCaOを表し、AはAl2O3を表す。)含有量が9質量%超20質量%以下であり、
前記高炉スラグの含有量が30質量%超95質量%以下である、セメント組成物を提供するものである。
That is, the present invention is a cement composition containing cement and blast furnace slag.
The C 3 A (in the formula, C represents CaO and A represents Al 2 O 3 ) content in the cement is more than 9% by mass and 20% by mass or less.
Provided is a cement composition having a blast furnace slag content of more than 30% by mass and 95% by mass or less.
また、本発明は、前記セメント組成物と、水と、混和剤とを含むセメント組成物であって、前記混和剤はポリカルボン酸系減水剤である、セメント組成物を提供するものである。また、前記ポリカルボン酸系減水剤がグルコン酸を含む、セメント組成物を提供するものである。 The present invention also provides a cement composition containing the cement composition, water, and an admixture, wherein the admixture is a polycarboxylic acid-based water reducing agent. Further, the polycarboxylic acid-based water reducing agent provides a cement composition containing gluconic acid.
また本発明は、前記のセメント組成物の好適な製造方法であって、
前記セメント組成物の製造工程が、
ボーグ式算定のC3A含有量と、C4AF含有量とを、石灰石、珪石、粘土系原料、鉄原料の使用量で調整する調合工程と、
ロータリーキルンでf.CaO含有量が0.5~3.0質量%となるようにクリンカを焼成する焼成工程と、
前記クリンカと、石膏と、高炉スラグとを粉砕する粉砕工程とを有し、
前記調合工程が、焼成後の前記クリンカのC3A含有量が9質量%超20質量%以下となるように調整することを特徴とする、セメント組成物の製造方法を提供するものである。
Further, the present invention is a suitable method for producing the above-mentioned cement composition.
The manufacturing process of the cement composition
A compounding process in which the C 3 A content and C 4 AF content calculated by the Borg formula are adjusted by the amount of limestone, silica stone, clay-based raw material, and iron raw material used.
At the rotary kiln f. A firing step of firing clinker so that the CaO content is 0.5 to 3.0% by mass.
It has a crushing step of crushing the clinker, gypsum, and blast furnace slag.
The present invention provides a method for producing a cement composition, which comprises adjusting the C3A content of the clinker after firing so as to be more than 9% by mass and 20% by mass or less.
更に本発明は、セメント組成物中のC3A含有量と、硫酸アルカリと、遊離石灰量と、高炉スラグ中のAl2O3含有量とを調整することによって、
高炉スラグと、水と、混和剤とを含むセメント組成物の硬化遅延を抑制する、モルタル又はコンクリートの製造方法を提供するものである。
Further, the present invention is made by adjusting the C3A content in the cement composition, the alkali sulfate, the free lime content , and the Al2O3 content in the blast furnace slag.
It provides a method for producing mortar or concrete, which suppresses a delay in hardening of a cement composition containing blast furnace slag, water, and an admixture.
本発明によれば、セメント中のC3A含有量や硫酸アルカリ量を調整することによって、生産コストの増大を抑えながら凝結遅延が抑制されたセメント組成物を提供することができる。 According to the present invention, by adjusting the C3A content and the alkali sulfate content in the cement, it is possible to provide a cement composition in which the delay in condensation is suppressed while suppressing the increase in production cost.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明のセメント組成物は、セメントと高炉スラグとを含む。 The cement composition of the present invention comprises cement and blast furnace slag.
本発明におけるセメントは、C3A(式中、CはCaOを表し、AはAl2O3を表す。)含有量が9質量%超20質量%以下であり、好ましくは13質量%以上18質量%以下であり、更に好ましくは15質量%以上17質量%以下である。C3A含有量をこのような範囲とすることによって良好な凝結性状を得ることができる。更にC3A含有量を高めたセメントは製造時に多量の原料系廃棄物を利用することが可能であるため、環境負荷低減に貢献するとともに余計なコストをかけることなく凝結性状を改善することが可能となる。 The cement in the present invention has a C 3 A (in the formula, C represents CaO and A represents Al 2 O 3 ) content of more than 9% by mass and 20% by mass or less, preferably 13% by mass or more and 18%. It is 1% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 17% by mass or less. By setting the C3A content in such a range, good coagulation properties can be obtained. Furthermore, since cement with a high C3A content can use a large amount of raw material waste during manufacturing, it can contribute to reducing the environmental load and improve the coagulation properties without incurring extra costs. It will be possible.
C3Aはアルミネート相を意味し、その化学式は3CaO・Al2O3である。セメント中のC3A含有量は下記のボーグ式によって求められるほか、セメントのX線回折(XRD)パターンをリートベルト解析することでも求めることができる。なお、セメント中のAl2O3含有量及びFe2O3含有量は、JIS R 5202に規定される方法で測定した結果が利用できる。
C3A含有量(質量%)=2.65×(セメント中のAl2O3含有量(質量%))-1.69×(セメント中のFe2O3含有量(質量%))
C 3 A means an aluminate phase, and its chemical formula is 3CaO · Al 2O 3 . The C3A content in cement can be determined by the following Borg equation, or by Rietveld analysis of the X-ray diffraction (XRD) pattern of cement. As for the Al 2 O 3 content and the Fe 2 O 3 content in the cement, the results measured by the method specified in JIS R5202 can be used.
C 3 A content (% by mass) = 2.65 x (Al 2 O 3 content in cement (% by mass)) -1.69 x (Fe 2 O 3 content in cement (% by mass))
本発明におけるセメントは特に限定されないが、例えばJIS R 5210に規定されるポルトランドセメントが使用できる。セメントの製造方法も特に限定されず、調合工程、焼成工程、粉砕工程を含み、粉砕工程は例えばセメントクリンカに石膏を添加してボールミルにより粉砕して製造することができる。セメントに使用するセメントクリンカの製造方法も特に限定されるものではなく、焼成工程は通常のセメント焼成設備で製造されたものを使用することができる。例えばSP方式(多段サイクロン予熱方式)又はNSP方式(仮焼炉を併設した多段サイクロン予熱方式)等のセメント製造設備である。 The cement in the present invention is not particularly limited, but for example, Portland cement specified in JIS R 5210 can be used. The method for producing cement is also not particularly limited, and includes a blending step, a firing step, and a crushing step, and the crushing step can be produced by adding gypsum to, for example, a cement clinker and crushing it with a ball mill. The method for producing cement clinker used for cement is not particularly limited, and the firing step can be one produced by a normal cement firing facility. For example, it is a cement manufacturing facility such as an SP method (multi-stage cyclone preheating method) or an NSP method (multi-stage cyclone preheating method equipped with a calcining furnace).
特に、セメントは、C3A含有量が9質量%超である高C3Aクリンカと、C3A含有量が9質量%以下であるポルトランドクリンカと、石膏とを含むことが、C3A含有量の調整が容易になる点から好ましい。この利点を一層顕著なものとする観点から、高C3AクリンカのC3A含有量は、9質量%超20質量%以下が好ましく、11質量%以上18質量%以下がより好ましく、12質量%以上16質量%以下が特に好ましく、13質量%以上15質量%以下が最も好ましい。一方、ポルトランドクリンカのC3A含有量は、9質量%以下がより好ましく、1質量%以上9質量%以下が特に好ましい。また、高C3Aクリンカとポルトランドクリンカの質量比は、2:8~8:2が好ましく、3:7~7:3がより好ましい。 In particular, cement may contain high C 3 A clinker with a C 3 A content of more than 9% by weight, Portland clinker with a C 3 A content of 9 % by weight or less, and gypsum. It is preferable because the A content can be easily adjusted. From the viewpoint of further enhancing this advantage, the C3A content of the high C3A clinker is preferably more than 9% by mass and 20% by mass or less, more preferably 11% by mass or more and 18% by mass or less, and 12% by mass. % Or more and 16% by mass or less are particularly preferable, and 13% by mass or more and 15% by mass or less are most preferable. On the other hand, the C3A content of Portland clinker is more preferably 9% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or more and 9% by mass or less. The mass ratio of high C3A clinker to Portland clinker is preferably 2: 8 to 8: 2, and more preferably 3: 7 to 7: 3.
セメントクリンカ(以下、クリンカともいう)の原料についても特に限定されるものではなく、例えば石灰石、高炉スラグ、石炭灰、下水汚泥、建設発生土、珪石、銅がらみ、粘土等のセメントクリンカの製造に通常使用されているものが使用できる。 The raw material of cement clinker (hereinafter, also referred to as clinker) is not particularly limited, and is used for producing cement clinker such as limestone, blast furnace slag, coal ash, sewage sludge, soil generated from construction, silica stone, copper shavings, and clay. You can use the one that is normally used.
本発明のセメント組成物におけるセメント含有量は、5質量%以上70質量%未満であることが好ましく、更に好ましくは10質量%以上60質量%以下、より好ましくは20質量%以上50質量%以下、特に好ましくは20質量%以上40質量%以下、最も好ましくは20質量%以上30質量%以下である。セメント含有量がこのような範囲であれば、強度発現性を維持しながら良好な凝結性状を維持できる。 The cement content in the cement composition of the present invention is preferably 5% by mass or more and less than 70% by mass, more preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less. It is particularly preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less, and most preferably 20% by mass or more and 30% by mass or less. When the cement content is in such a range, good cohesive properties can be maintained while maintaining strength development.
本発明のセメント組成物は、例えば高炉水砕スラグや、高炉徐冷スラグ等の高炉スラグを含む。良好な凝結性状を得るためにはJIS A 6206「コンクリート用高炉スラグ微粉末」に規定される高炉スラグを使用することが好ましい。また本発明によれば、JIS A 6206の規格に適合しない高炉スラグを使用した場合でも凝結性状を改善することができ、従来では利用の難しかったJIS適合外の高炉スラグを有効利用することができる。高炉スラグは、そのAl2O3含有量が11質量%以上18質量%以下であることが、硬化時の発熱量の増大及びそれに起因する硬化遅延の抑制の点から好ましい。この利点を一層顕著なものとする観点から、高炉スラグのAl2O3含有量は、11質量%以上16質量%以下であることが更に好ましく、12質量%以上15質量%以下であることが一層好ましい。最も好ましくは、14質量%以上15質量%以下である。なお、高炉スラグのAl2O3含有量は、JIS R 5202に記載の方法によって測定される。後述するとおり、高炉スラグは、Al2O3含有量が11質量%以上である高炉スラグと、Al2O3含有量が11質量%未満である高炉スラグとを選別して、別々に保管しておき、使用に際してどちらか一方を用いるか、又は両者を混合して適切なAl2O3含有量に調整して用いてもよい。 The cement composition of the present invention contains, for example, blast furnace slag such as blast furnace granulated slag and blast furnace slow cooling slag. In order to obtain good coagulation properties, it is preferable to use the blast furnace slag specified in JIS A 6206 “Blast furnace slag fine powder for concrete”. Further, according to the present invention, even when a blast furnace slag that does not conform to the JIS A 6206 standard is used, the coagulation property can be improved, and a blast furnace slag that does not conform to JIS, which was difficult to use in the past, can be effectively used. .. It is preferable that the Al 2 O 3 content of the blast furnace slag is 11% by mass or more and 18% by mass or less from the viewpoint of increasing the calorific value at the time of curing and suppressing the curing delay caused by the increase. From the viewpoint of further enhancing this advantage, the Al 2 O 3 content of the blast furnace slag is more preferably 11% by mass or more and 16% by mass or less, and more preferably 12% by mass or more and 15% by mass or less. More preferred. Most preferably, it is 14% by mass or more and 15% by mass or less. The Al 2 O 3 content of the blast furnace slag is measured by the method described in JIS R 5202. As will be described later, for the blast furnace slag, the blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of 11% by mass or more and the blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of less than 11% by mass are sorted and stored separately. In addition, either one may be used at the time of use, or both may be mixed and used after adjusting to an appropriate Al 2 O 3 content.
本発明のセメント組成物における高炉スラグの含有量は30質量%超95質量%以下であり、好ましくは40質量%以上90質量%以下であり、より好ましくは50質量%以上90質量%以下、特に好ましくは60質量%以上80質量%以下である。高炉スラグ含有量をこのような範囲とすることにより、二酸化炭素発生量を十分に削減できるとともに凝結遅延の十分な改善効果が得られる。 The content of the blast furnace slag in the cement composition of the present invention is more than 30% by mass and 95% by mass or less, preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 90% by mass or less, particularly. It is preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less. By setting the blast furnace slag content in such a range, the amount of carbon dioxide generated can be sufficiently reduced and the effect of sufficiently improving the condensation delay can be obtained.
本発明のセメント組成物はSO3含有量が好ましくは0.01質量%以上5質量%であり、更に好ましくは0.1質量%以上5質量%以下であり、一層好ましくは1質量%以上3質量%以下であり、更に一層好ましくは1.5質量%以上2.5質量%以下である。本発明のセメント組成物におけるSO3含有量をこのような範囲とすることにより、凝結遅延を更に改善することができる。SO3含有量はクリンカ中のSO3含有量や石膏の添加量によって調整することができる。加える石膏の種類や製法は特に限定されず、二水石膏や半水石膏、無水石膏等が使用可能である。セメント組成物中のSO3含有量は、JIS R 5202又はJIS R 5204に記載の方法によって測定される。 The cement composition of the present invention has a SO 3 content of preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass, more preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and further preferably 1% by mass or more 3 It is 1% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or more and 2.5% by mass or less. By setting the SO3 content in the cement composition of the present invention in such a range, the condensation delay can be further improved. The SO 3 content can be adjusted by adjusting the SO 3 content in the clinker and the amount of gypsum added. The type and manufacturing method of the gypsum to be added are not particularly limited, and dihydrate gypsum, semi-hydrated gypsum, anhydrous gypsum and the like can be used. The SO 3 content in the cement composition is measured by the method described in JIS R 5202 or JIS R 5204.
本発明のセメント組成物はセメントと高炉スラグの合計100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下の硫酸アルカリを含んでもよい。このような範囲とすることによって更に凝結の遅延を抑制することができる。硫酸アルカリ含有量は、セメントクリンカ中に存在する硫酸アルカリのほか、添加剤として硫酸ナトリウムや硫酸カリウム等の硫酸のアルカリ金属塩を加えることにより調整することができる。なお、クリンカ中の硫酸アルカリ量は、後述の〔セメント組成物の製造方法〕の各種工程において、SO3含有量とアルカリ金属量とで調整することができる。クリンカ中のSO3含有量は0.5質量%以上3.0質量%であり、好ましくは0.8質量%2.5質量%以下、更に好ましくは1.2質量%以上2.0質量%以下、最も好ましくは1.5質量%以上2.0質量%以下である。また、クリンカ中のアルカリ金属量(R2O)は、0.2質量%以上0.8質量%以下、好ましくは0.3質量%以上0.65質量%以下、更に好ましくは0.4質量%以上0.6質量%以下、最も好ましくは0.5質量%以上0.55質量%以下である。 The cement composition of the present invention may contain 0.01 parts by mass or more and 1 part by mass or less of alkali sulfate with respect to 100 parts by mass of the total of cement and blast furnace slag. By setting it in such a range, the delay of condensation can be further suppressed. The alkali sulfate content can be adjusted by adding an alkali metal sulfate of sulfuric acid such as sodium sulfate or potassium sulfate as an additive in addition to the alkali sulfate present in the cement cleanser. The amount of alkali sulfate in the clinker can be adjusted by adjusting the SO3 content and the amount of alkali metal in various steps of the [method for producing a cement composition] described later. The SO 3 content in the clinker is 0.5% by mass or more and 3.0% by mass, preferably 0.8% by mass or less and 2.5% by mass or less, and more preferably 1.2% by mass or more and 2.0% by mass. Hereinafter, it is most preferably 1.5% by mass or more and 2.0% by mass or less. The amount of alkali metal ( R2O) in the clinker is 0.2% by mass or more and 0.8% by mass or less, preferably 0.3% by mass or more and 0.65% by mass or less, and more preferably 0.4% by mass. % Or more and 0.6% by mass or less, most preferably 0.5% by mass or more and 0.55% by mass or less.
本発明のセメント組成物に使用されるセメントは、日本セメント協会標準試験方法(JCAS I-01:1997「遊離酸化カルシウムの定量方法」)に基づいて測定されるフリーライム(以下、f.CaOともいう)含有量が0.5質量%以上3.0質量%以下であり、好ましくは0.6質量%以上2.0質量%以下であり、より好ましくは0.7質量%以上1.5質量%以下であり、更に好ましくは1.0質量%以上1.2質量%以下である。このような範囲とすることによって更に凝結の遅延を抑制することができる。フリーライム含有量は、セメントクリンカ中に存在するフリーライムのほか、添加剤として水酸化カルシウムなどを加えることで調整可能である。 The cement used in the cement composition of the present invention is a free lime (hereinafter, also referred to as f.CaO) measured based on the standard test method of the Japan Cement Association (JCAS I-01: 1997 "Method for quantifying free calcium oxide"). The content is 0.5% by mass or more and 3.0% by mass or less, preferably 0.6% by mass or more and 2.0% by mass or less, and more preferably 0.7% by mass or more and 1.5% by mass. % Or less, more preferably 1.0% by mass or more and 1.2% by mass or less. By setting it in such a range, the delay of condensation can be further suppressed. The free lime content can be adjusted by adding calcium hydroxide or the like as an additive in addition to the free lime present in the cement clinker.
本発明のセメント組成物は、JIS A 6201に規定されるフライアッシュ、JIS R 5212に規定されるシリカ質混合材、及びJIS R 5210に規定される少量混合成分等を更に含んでもよい。 The cement composition of the present invention may further contain fly ash specified in JIS A 6201, a siliceous mixture specified in JIS R 5212, a small amount of mixed components specified in JIS R 5210, and the like.
本発明のセメント組成物は石膏を含むこともできる。石膏の種類や製法は特に限定されず、例えば上述した二水石膏や半水石膏、無水石膏が使用可能である。またその製法も特に限定されない。 The cement composition of the present invention may also contain gypsum. The type and manufacturing method of gypsum are not particularly limited, and for example, the above-mentioned dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum can be used. Further, the manufacturing method is not particularly limited.
本発明のセメント組成物は、前記添加剤としての硫酸アルカリに加えて、又はこれに代えて、更に硫酸塩を含むこともできる。硫酸塩としては、例えば上述した硫酸ナトリウムや硫酸カリウムに加えて、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。これらの硫酸塩は単独で又は複数の硫酸塩を組み合わせて用いることができる。水和反応の遅延を一層抑制することが可能となる観点から、硫酸塩を単独で用いる場合には、硫酸マグネシウムを用いることが好ましい。 The cement composition of the present invention may further contain a sulfate in addition to or in place of the alkali sulfate as the additive. Examples of the sulfate include lithium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate and the like in addition to the above-mentioned sodium sulfate and potassium sulfate. These sulfates can be used alone or in combination of multiple sulfates. From the viewpoint of further suppressing the delay of the hydration reaction, it is preferable to use magnesium sulfate when the sulfate is used alone.
硫酸塩を複数組み合わせて用いる場合には、硫酸塩の組み合わせは特に限定されないが、例えば硫酸カルシウムと硫酸マグネシウムとの組み合わせや、硫酸カリウムと硫酸カルシウムとの組み合わせ等が挙げられる。これらの硫酸塩の製法や由来は特に限定されず、例えば、各々の硫酸塩を所定の割合で混合して工業的に製造することもでき、硫酸塩が複数含まれる天然鉱物をそのまま又は粉砕等の工程を経て用いることもできる。天然鉱物としては、例えばK2SO4・2CaSO4(カルシウムラングバイナイト)等の鉱物を使用することができる。 When a plurality of sulfates are used in combination, the combination of sulfates is not particularly limited, and examples thereof include a combination of calcium sulfate and magnesium sulfate, a combination of potassium sulfate and calcium sulfate, and the like. The production method and origin of these sulfates are not particularly limited, and for example, each sulfate can be mixed at a predetermined ratio for industrial production, and a natural mineral containing a plurality of sulfates can be used as it is or crushed. It can also be used through the above steps. As the natural mineral, for example, a mineral such as K 2 SO 4.2 CaSO 4 ( calcium langbeinite) can be used.
本発明のセメント組成物は、硫酸塩を含むことによって、前記の硫酸アルカリ単独で硬化遅延を制御する場合と比べて、セメント組成物中のアルカリ量を低減しながら硬化遅延を抑制することが可能となる。 By containing the sulfate, the cement composition of the present invention can suppress the curing delay while reducing the amount of alkali in the cement composition, as compared with the case where the curing delay is controlled by the above-mentioned alkali sulfate alone. Will be.
硫酸塩の添加量は特に限定されないが、セメントと高炉スラグとの合計100質量部に対して0.01~5質量部が好ましく、0.02~1質量部がより好ましい。この範囲で硫酸塩を含むことによって、水和反応の遅延を抑制することができる。 The amount of sulfate added is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.02 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total of cement and blast furnace slag. By including the sulfate in this range, the delay of the hydration reaction can be suppressed.
〔セメント組成物の製造方法〕
本発明のセメント組成物の製造方法では、調合工程、焼成工程、混合工程、粉砕工程等の各種の工程を含むことができる。
[Manufacturing method of cement composition]
The method for producing a cement composition of the present invention can include various steps such as a blending step, a firing step, a mixing step, and a crushing step.
調合工程においては、セメント中のC4AF含有量や、上述のボーグ式算定のC3A含有量を本発明の好ましい範囲とするために、石灰石、珪石、粘土系原料、鉄原料の使用量を増減させることにより、C4AF含有量及び/又はC3A含有量を調整することができる。特に調合工程において、後述の焼成工程後のセメントクリンカのC3A含有量を9質量%超20質量%以下となるように調整することが、凝結遅延改善の観点から好ましい。 In the compounding process, the amount of limestone, silica stone, clay-based raw material, and iron raw material used in order to keep the C 4 AF content in the cement and the C 3 A content calculated by the above-mentioned Borg formula within the preferable range of the present invention. The C 4 AF content and / or the C 3 A content can be adjusted by increasing or decreasing. In particular, in the compounding step, it is preferable to adjust the C3A content of the cement clinker after the firing step, which will be described later, so as to be more than 9% by mass and 20% by mass or less from the viewpoint of improving the condensation delay.
焼成工程においては、ロータリーキルン等の回転式窯を用いることで、f.CaO含有量が0.5~3.0質量%となるようにセメントクリンカを焼成することが、本発明の効果を奏するうえで好ましい。焼成温度や焼成時間などによりf.CaO含有量を調整することができる。なお、焼成後も、後述の混合工程や粉砕工程などにおいて水酸化カルシウムなどの添加剤を加えることによってセメント組成物中のf.CaO含有量を調整することができる。 In the firing step, by using a rotary kiln such as a rotary kiln, f. It is preferable to bake the cement clinker so that the CaO content is 0.5 to 3.0% by mass in order to obtain the effect of the present invention. Depending on the firing temperature, firing time, etc. f. The CaO content can be adjusted. In addition, even after firing, by adding an additive such as calcium hydroxide in the mixing step and the crushing step described later, f. The CaO content can be adjusted.
混合工程や粉砕工程において、セメントクリンカ、高炉スラグ、石膏、及び少量混合物などを混合及び/又は粉砕する方法は特に制限されるものではなく、例えばセメントクリンカと石膏と高炉スラグとを混合粉砕し、混合工程と粉砕工程を同時に行う方法や、セメントクリンカと石膏とを混合粉砕後、別粉砕した高炉スラグとを混合する方法等が挙げられる。
セメントクリンカは、C3A含有量が9質量%超の高C3Aクリンカと、ポルトランドクリンカとを混合粉砕して使用することが好ましい。これにより、前記の各種工程におけるC3A含有量の調整がより容易になる。高C3AクリンカのC3A含有量は、10質量%以上20質量%以下が好ましく、11質量%以上18質量%以下がより好ましく、12質量%以上16質量%以下が特に好ましく、13質量%以上15質量%以下が最も好ましい。ポルトランドクリンカのC3A含有量は9質量%以下が好ましく、1質量%以上9質量%以下がより好ましい。また、高C3Aクリンカとポルトランドクリンカの質量比は、2:8~8:2が好ましく、3:7~7:3がより好ましい。
In the mixing step and the crushing step, the method of mixing and / or crushing cement clinker, blast furnace slag, gypsum, and a small amount of mixture is not particularly limited. For example, cement clinker, gypsum, and blast furnace slag are mixed and crushed. Examples thereof include a method in which a mixing step and a crushing step are performed at the same time, a method in which a cement cleaner and gypsum are mixed and crushed, and then a separately crushed blast furnace slag is mixed.
The cement clinker is preferably used by mixing and pulverizing a high C 3 A clinker having a C 3 A content of more than 9% by mass and a Portland clinker. This makes it easier to adjust the C3A content in the various steps described above. The C3A content of the high C3A clinker is preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 11% by mass or more and 18% by mass or less, particularly preferably 12% by mass or more and 16% by mass or less, and 13% by mass. % Or more and 15% by mass or less are most preferable. The C3A content of Portland clinker is preferably 9% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 9% by mass or less. The mass ratio of high C3A clinker to Portland clinker is preferably 2: 8 to 8: 2, and more preferably 3: 7 to 7: 3.
その他に、C3A含有量の異なるクリンカ同士を混合してセメント組成物中のC3A含有量を容易に調整するためには、高C3Aクリンカとポルトランドクリンカとを別々に保管する原料受入工程を有することが好ましい。
また、高炉スラグの品質変動の影響を低減する観点から、Al2O3含有量が11質量%以上である高炉スラグと、Al2O3含有量が11質量%未満である高炉スラグとを選別して、別々に保管する原料受入工程を有することが好ましい。この工程を有することにより、粉砕工程において、Al2O3含有量が11~18質量%である高炉スラグを選別して用いることができ、本発明のセメント組成物を簡便に得ることができる。
これらの原料受入工程は、セメントクリンカと、石膏と、高炉スラグとを粉砕する粉砕工程を行う前のいずれかの段階において行えばよい。
In addition, in order to easily adjust the C 3 A content in the cement composition by mixing the clinker with different C 3 A content, the high C 3 A clinker and the Portland clinker should be stored separately. It is preferable to have a raw material receiving process.
Further, from the viewpoint of reducing the influence of quality fluctuation of the blast furnace slag, the blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of 11% by mass or more and the blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of less than 11% by mass are selected. It is preferable to have a raw material receiving process for storing the raw materials separately. By having this step, the blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of 11 to 18% by mass can be selected and used in the pulverization step, and the cement composition of the present invention can be easily obtained.
These raw material receiving steps may be performed at any stage before the crushing step of crushing the cement clinker, gypsum, and blast furnace slag.
セメント組成物中に硫酸アルカリを含ませる場合、上述の粉砕工程において、硫酸アルカリを含むクリンカ及び/又は硫酸アルカリを含む水溶液を混合し、セメント組成物100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下となるように調整することができる。また、上述の調合工程及び/又は焼成工程において、クリンカ中のSO3含有量とアルカリ金属量とで調整することによっても、硫酸アルカリ量を調製することができる。 When alkali sulfate is contained in the cement composition, in the above-mentioned pulverization step, a clinker containing alkali sulfate and / or an aqueous solution containing alkali sulfate is mixed, and 0.01 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the cement composition. It can be adjusted to be 1 part by mass or less. Further, in the above-mentioned compounding step and / or firing step, the amount of alkali sulfate can also be adjusted by adjusting the SO3 content and the amount of alkali metal in the clinker.
本発明のセメント組成物は、そのブレーン比表面積が3000cm2/g以上4500cm2/g以下であることが好ましく、更に好ましくは3300cm2/g以上4000cm2/g以下であり、より好ましくは3500cm2/g以上3800cm2/g以下である。ブレーン比表面積をこのような範囲とすることでスランプロスを低減しながら凝結遅延を改善することができる。ブレーン比表面積は、例えばJIS R 5201:1997「セメントの物理試験方法」に従い、ブレーン空気透過装置を用いて測定される。 The cement composition of the present invention preferably has a brain specific surface area of 3000 cm 2 / g or more and 4500 cm 2 / g or less, more preferably 3300 cm 2 / g or more and 4000 cm 2 / g or less, and more preferably 3500 cm 2 / G or more and 3800 cm 2 / g or less. By setting the brain specific surface area in such a range, it is possible to improve the condensation delay while reducing the slump loss. The brain specific surface area is measured using a brain air permeation device, for example, according to JIS R 5201: 1997 "Physical test method for cement".
本発明のセメント組成物は、これに水及び/又は混和剤を加えることでセメントペーストやモルタル、コンクリートといった流動性を持つセメント組成物としてもよい。混和剤の種類は特に限定されず、例えばAE剤、減水剤、AE減水剤、高性能減水剤、高性能AE減水剤、流動化剤等が挙げられる。好ましい混和剤は、ポリカルボン酸系減水剤である。更に、混和剤中にグルコン酸塩が含まれていると、本発明の効果は顕著なものとなる。詳細な機構は明らかではないが、一般に、グルコン酸塩が含まれる混和剤を高炉セメントに適用した場合には著しい凝結遅延が起きるところ、本発明のセメント組成物によれば、混和剤中にグルコン酸塩が含まれていても、凝結遅延を効果的に改善することができる。特に、セメント組成物中のC3A含有量と、硫酸アルカリと、遊離石灰量と、高炉スラグ中のAl2O3含有量とを上述の範囲内で調整することによって、凝結遅延を抑制する所望のモルタル又はコンクリートを製造することができる。 The cement composition of the present invention may be a cement composition having fluidity such as cement paste, mortar, or concrete by adding water and / or an admixture to the cement composition. The type of the admixture is not particularly limited, and examples thereof include an AE agent, a water reducing agent, an AE water reducing agent, a high performance water reducing agent, a high performance AE water reducing agent, and a fluidizing agent. A preferred admixture is a polycarboxylic acid-based water reducing agent. Further, when the admixture contains gluconate, the effect of the present invention becomes remarkable. Although the detailed mechanism is not clear, in general, when an admixture containing gluconate is applied to blast furnace cement, a significant delay in condensation occurs. However, according to the cement composition of the present invention, gluconate is contained in the admixture. Even if the acid salt is contained, the delay in coagulation can be effectively improved. In particular, by adjusting the C3A content in the cement composition, the alkali sulfate, the free lime content , and the Al2O3 content in the blast furnace slag within the above range, the setting delay is suppressed. The desired mortar or concrete can be produced.
混和剤の構造は1H-NMRやFT-IRなどの各種構造解析によって知ることができる。特に混和剤中のグルコン酸塩の有無及び含有量については、1H-NMRスペクトルの化学シフト3.75~4.75ppmに現れるグルコン酸塩等の低分子量成分が含まれるピークの有無及び積算値から算出することができる。混和剤中のグルコン酸塩の有無及び含有量をより精密に測定する観点から、共存成分との重複が比較的少ない4.15ppm付近及び4.05ppm付近のピークを使用して定量することが特に好ましい。 The structure of the admixture can be known by various structural analyzes such as 1 H-NMR and FT-IR. In particular, regarding the presence / absence and content of gluconate in the admixture, the presence / absence and integrated value of peaks containing low molecular weight components such as gluconate appearing in the chemical shift of 3.75 to 4.75 ppm of 1 H-NMR spectrum. It can be calculated from. From the viewpoint of more accurately measuring the presence / absence and content of gluconate in the admixture, it is particularly quantified using peaks around 4.15 ppm and 4.05 ppm, which have relatively little overlap with coexisting components. preferable.
前記混和剤の使用量は特に限定されず、混和剤の一般的な使用量であれば凝結遅延を改善することができる。例えば、混和剤の使用量は、セメント組成物100質量部に対して0.01質量部以上5質量部以下であり、より好ましくは0.5質量部以上3質量部以下であり、更に好ましくは1質量部以上2質量部以下である。このような範囲であれば、より効果的に凝結遅延を抑制することができる。 The amount of the admixture used is not particularly limited, and if the amount of the admixture is generally used, the condensation delay can be improved. For example, the amount of the admixture used is 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, still more preferably, with respect to 100 parts by mass of the cement composition. It is 1 part by mass or more and 2 parts by mass or less. Within such a range, the condensation delay can be suppressed more effectively.
本発明の硬化遅延抑制方法は、セメント組成物中のC3A量、f.CaO量、硫酸アルカリ量、高炉スラグ中のAl2O3量を調整することによって、セメントペーストやモルタル、コンクリートの凝結遅延を抑制するものである。使用される混和剤が、ポリカルボン酸系減水剤であると凝結遅延効果をより発揮できる。減水剤の中にグルコン酸塩が含まれると更にその効果が発揮できる。 The method for suppressing the curing delay of the present invention comprises the amount of C3A in the cement composition, f. By adjusting the amount of CaO , the amount of alkali sulfate, and the amount of Al2O3 in the blast furnace slag, the delay in condensation of cement paste, mortar, and concrete is suppressed. If the admixture used is a polycarboxylic acid-based water reducing agent, the effect of delaying condensation can be further exhibited. If gluconate is contained in the water reducing agent, the effect can be further exerted.
以下に、実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明の内容を詳細に説明する。本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、特に断りがない場合、「%」は「質量%」を意味する。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail with reference to Examples, Comparative Examples and Reference Examples. The present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "%" means "mass%".
〔1.セメントの製造〕
原料として工業試薬の炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、酸化鉄(IV)、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、二水石膏を混合し、1450℃で焼成してセメントクリンカを得た。得られたセメントクリンカの化学組成をJIS R 5202:2015「セメントの化学分析方法」に基づき測定した結果及びセメントクリンカの化学組成から計算したボーグ鉱物組成を、クリンカ1及びクリンカ2として表1に示す。
得られたセメントクリンカ又はセメントクリンカの混合物に、セメント組成物中のSO3含有量が1.8±0.1質量%となるように二水石膏を混合してブレーン比表面積が3300±50cm2/gとなるようボールミルにより粉砕し、表2に示すセメント1ないし3を製造した。これらのセメントについて、蛍光X線(XRF)を用いた組成分析の結果、及びJCAS I-01:1997「遊離酸化カルシウムの定量方法」により測定したフリーライム含有量を表2に示す。表1及び表2中、CはCaOを表し、SはSiO2を表し、AはAl2O3を表し、FはFe2O3を表す。f.CaOはフリーライムを表す。
[1. Cement manufacturing]
Industrial reagents such as calcium carbonate, silicon dioxide, iron (IV) oxide, aluminum oxide, magnesium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, and dihydrate gypsum were mixed as raw materials and fired at 1450 ° C. to obtain a cement clinica. The results of measuring the chemical composition of the obtained cement clinker based on JIS R 5202: 2015 "Chemical analysis method of cement" and the Borg mineral composition calculated from the chemical composition of cement clinker are shown in Table 1 as
The obtained cement clinker or a mixture of cement clinker is mixed with dihydrate gypsum so that the SO 3 content in the cement composition is 1.8 ± 0.1% by mass, and the brain specific surface area is 3300 ± 50 cm 2 .
〔2.セメント組成物の製造〕
製造したセメントに対し、高炉スラグ、硫酸カリウム、水酸化カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムを、以下の表4に示すとおり添加して実施例及び比較例並びに参考例のセメント組成物を得た。なお、一部のセメントでは水酸化カルシウムを添加することでセメント中のフリーライム量を調整した。また、硫酸カリウムを添加することでセメント組成物中の硫酸アルカリ量を調整した。実施例11においては、カルシウムラングバイナイト(K2SO4・2CaSO4)の添加を模擬した実験として、硫酸カリウムと硫酸カルシウムとをモル比1:2で添加、混合してセメント組成物を製造した。以下に示す表3には、使用した高炉スラグの物性をスラグ1ないし3として示す。なお、一部の高炉スラグでは二水石膏を添加してSO3含有量を調整した。二水石膏、水酸化カルシウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムは和光純薬工業株式会社の試薬特級を使用した。
また、参考例1及び2ではセメントクリンカ及び石膏の代わりとして市販の普通ポルトランドセメント(OPC)を使用し、混和剤A及びBの硬化遅延効果の比較を行った。表5に示すとおり、混和剤A及びBはいずれもポリカルボン酸系減水剤であるが、Aはグルコン酸塩を含まず、Bはグルコン酸塩を含む。
[2. Manufacture of cement composition]
To the produced cement, blast furnace slag, potassium sulfate, calcium hydroxide, magnesium sulfate, and calcium sulfate were added as shown in Table 4 below to obtain cement compositions of Examples, Comparative Examples, and Reference Examples. In some cements, the amount of free lime in the cement was adjusted by adding calcium hydroxide. In addition, the amount of alkali sulfate in the cement composition was adjusted by adding potassium sulfate. In Example 11, as an experiment simulating the addition of calcium langbeinite ( K 2 SO 4.2 CaSO 4 ), potassium sulfate and calcium sulfate were added and mixed at a molar ratio of 1: 2 to produce a cement composition. did. Table 3 below shows the physical properties of the blast furnace slag used as
Further, in Reference Examples 1 and 2, commercially available ordinary Portland cement (OPC) was used instead of cement clinker and gypsum, and the curing delay effects of the admixtures A and B were compared. As shown in Table 5, the admixtures A and B are both polycarboxylic acid-based water reducing agents, but A does not contain gluconate and B contains gluconate.
〔3.凝結時間の評価〕
作製したセメント組成物に対し、水粉体質量比(水/セメント組成物)=0.5となるように水と表5に示す混和剤(セメント組成物に対して外割で0.5~1.0質量%)との混合液を加えて混練しセメントペーストを得た。なお、混和剤量は水量の一部とした。混和剤の構造は1H-NMRを用いて測定し、化学シフト3.75~4.75ppmのピークが存在する場合にはグルコン酸塩などの低分子量成分が含まれるものと判断した。図1にその判断結果の一例を示した。
以下に1H―NMRの測定条件を示す。
測定装置:Bruker Biospin社製、AVANCE 500型
測定溶媒:1H
測定温度:27℃
溶媒 :重水
[3. Evaluation of condensation time]
Water and the admixture shown in Table 5 so that the water powder mass ratio (water / cement composition) = 0.5 with respect to the prepared cement composition (0.5 to 0.5 by external division with respect to the cement composition) A mixed solution of 1.0% by mass) was added and kneaded to obtain a cement paste. The amount of admixture was a part of the amount of water. The structure of the admixture was measured using 1 H-NMR, and when a peak with a chemical shift of 3.75 to 4.75 ppm was present, it was determined that a low molecular weight component such as gluconate was contained. FIG. 1 shows an example of the judgment result.
The measurement conditions for 1 H-NMR are shown below.
Measuring device: Bruker Biospin, AVANCE 500 type Measuring solvent: 1 H
Measurement temperature: 27 ° C
Solvent: heavy water
グルコン酸塩を含有する混和剤Bに関し、前記1H-NMRを用いた絶対定量法によりグルコン酸塩含有量の分析を行った。所定量を重水に溶解させたグルコン酸ナトリウムを1H-NMRにより測定し、4.15ppm及び4.05ppmのピークの積分値と試料量との関係から検量線を作成した。同様の方法で測定した混和剤B中のグルコン酸ナトリウムのピーク積分値から、作成した検量線に当てはめて定量した結果、混和剤B中のグルコン酸ナトリウム量は3.7質量%であった。 Regarding the admixture B containing gluconate, the gluconate content was analyzed by the absolute quantification method using 1 H-NMR. Sodium gluconate in which a predetermined amount was dissolved in heavy water was measured by 1 H-NMR, and a calibration curve was prepared from the relationship between the integrated value of the peaks of 4.15 ppm and 4.05 ppm and the sample amount. From the peak integral value of sodium gluconate in the admixture B measured by the same method, the amount of sodium gluconate in the admixture B was 3.7% by mass as a result of applying it to the prepared calibration curve and quantifying it.
得られたセメント組成物は直ちにセメント水和熱熱量計(CHC―OM6、株式会社東京理工製)を用いて水和発熱速度を測定し、凝結開始に要する時間を調査した。具体的には、高炉スラグの水和反応に起因する第2の水和発熱ピークに着目し、第2ピークの立ち上がり部分における発熱速度プロットの線形近似曲線と誘導期の発熱速度プロットの線形近似曲線との交点を凝結開始時間とした。実施例2について測定した発熱速度と時間との関係のグラフを図2に示す。 The obtained cement composition was immediately measured for hydration heat generation rate using a cement hydration calorimeter (CHC-OM6, manufactured by Tokyo Riko Co., Ltd.), and the time required for the start of condensation was investigated. Specifically, focusing on the second hydration exothermic peak caused by the hydration reaction of the blast furnace slag, the linear approximation curve of the exothermic rate plot at the rising part of the second peak and the linear approximation curve of the exothermic rate plot in the induction period. The intersection with and was taken as the condensation start time. FIG. 2 shows a graph of the relationship between the heat generation rate and time measured for Example 2.
〔4.結果〕
結果を表4に示す。参考例1及び2において、同添加量での混和剤A及びBの硬化遅延効果を比較した場合、グルコン酸を3.7質量%含む混和剤Bは、グルコン酸を含まない混和剤Aよりも凝結遅延効果が高いことが判る。また、各実施例のセメント組成物では、セメントクリンカのC3A含有量を9質量%超とすることによって硬化遅延が抑制された。特に、凝結遅延効果が大きい混和剤Bを使用した場合で、その効果が顕著であった。
またその効果は、従来技術である硫酸アルカリ量、フリーライム含有量及びSO3含有量を調整した場合を上回るものとなった。C3A含有量を9質量%超とし、更に硫酸アルカリ量、フリーライム含有量及びSO3含有量を増加することによって凝結の遅延は更に抑制された(実施例3、4、6及び8)。実施例7及び10はスラグのAl2O3含有量が11~14質量%であり、スラグのAl2O3含有量がそれぞれ15質量%である実施例5及び9と比較して積算の発熱量が増大した(図3)。また、硫酸塩を含有する実施例11及び12は、実施例1及び2に比べてセメントのC3A含有量が低いにもかかわらず、凝結の遅延が同程度にまで抑制されていることが判る。このように、本発明のセメント組成物によれば、硬化遅延が抑制され、水和が促進される。
[4. result〕
The results are shown in Table 4. When comparing the curing retarding effects of the admixtures A and B at the same addition amount in Reference Examples 1 and 2, the admixture B containing 3.7% by mass of gluconic acid is more than the admixture A containing no gluconic acid. It can be seen that the effect of delaying condensation is high. Further, in the cement composition of each example, the curing delay was suppressed by setting the C3A content of the cement clinker to more than 9% by mass. In particular, the effect was remarkable when the admixture B having a large condensation delay effect was used.
In addition, the effect was higher than that of the conventional technique in which the alkali sulfate content, the free lime content, and the SO 3 content were adjusted. The delay in condensation was further suppressed by increasing the C3A content to more than 9% by mass and further increasing the alkali sulfate content, the free lime content and the SO3 content (Examples 3 , 4, 6 and 8). .. In Examples 7 and 10, the accumulated heat generation is compared with Examples 5 and 9 in which the Al 2 O 3 content of the slag is 11 to 14% by mass and the Al 2 O 3 content of the slag is 15% by mass, respectively. The amount increased (Fig. 3). Further, in Examples 11 and 12 containing sulfate, although the C3A content of the cement was lower than that in Examples 1 and 2, the delay in condensation was suppressed to the same extent. I understand. As described above, according to the cement composition of the present invention, the delay in curing is suppressed and hydration is promoted.
Claims (16)
前記セメント中のC3A(式中、CはCaOを表し、AはAl2O3を表す。)含有量が10質量%以上20質量%以下であり、
前記粉体中の前記セメントの含有量が5質量%以上60質量%以下であり、
前記粉体中の前記高炉スラグの含有量が40質量%以上95質量%以下であり、
前記混和剤を、前記粉体100質量部に対して0.5質量部以上3質量部以下含む、セメント組成物。 A cement composition containing a powder containing cement and blast furnace slag, and water and an admixture.
The C 3 A (in the formula, C represents CaO and A represents Al 2 O 3 ) content in the cement is 10% by mass or more and 20% by mass or less.
The content of the cement in the powder is 5% by mass or more and 60% by mass or less.
The content of the blast furnace slag in the powder is 40% by mass or more and 95% by mass or less.
A cement composition containing the admixture in an amount of 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the powder .
前記粉体中の前記高炉スラグの含有量が50質量%以上90質量%以下である、請求項1又は2に記載のセメント組成物。 The content of the cement in the powder is 10% by mass or more and 50% by mass or less.
The cement composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the blast furnace slag in the powder is 50% by mass or more and 90% by mass or less.
高C3Aクリンカとポルトランドクリンカとの質量比が2:8~8:2である、請求項1ないし7のいずれか一項に記載のセメント組成物。 The cement comprises high C3A clinker with a C3A content greater than 9% by weight, Portland clinker with a C3A content of 9% by weight or less, and gypsum.
The cement composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the mass ratio of high C3 A clinker to Portland clinker is 2 : 8 to 8: 2.
前記ポリカルボン酸系減水剤がグルコン酸塩を含む、請求項8に記載のセメント組成物 The admixture is a polycarboxylic acid-based water reducing agent.
The cement composition according to claim 8, wherein the polycarboxylic acid-based water reducing agent contains a gluconate salt.
前記セメント組成物の製造工程が、
ボーグ式算定のC3A含有量と、C4AF含有量とを、石灰石、珪石、粘土系原料、鉄原料の使用量で調整する調合工程と、
ロータリーキルンでf.CaO含有量が0.5~3.0質量%となるようにクリンカを焼成する焼成工程と、
前記クリンカと、石膏と、高炉スラグとを粉砕する粉砕工程とを有し、
前記調合工程が、焼成後の前記クリンカのC3A含有量が9質量%超20質量%以下となるように調整することを特徴とする、セメント組成物の製造方法。 The method for producing a cement composition according to any one of claims 1 to 10.
The manufacturing process of the cement composition
A compounding process in which the C 3 A content and C 4 AF content calculated by the Borg formula are adjusted by the amount of limestone, silica stone, clay-based raw material, and iron raw material used.
At the rotary kiln f. A firing step of firing clinker so that the CaO content is 0.5 to 3.0% by mass.
It has a crushing step of crushing the clinker, gypsum, and blast furnace slag.
A method for producing a cement composition, wherein the compounding step is adjusted so that the C3A content of the clinker after firing is adjusted to be more than 9% by mass and 20% by mass or less.
前記粉砕工程において、Al2O3含有量が11~18質量%である高炉スラグを選別して用いることを特徴とする、請求項11に記載のセメント組成物の製造方法。 Includes a raw material receiving step in which blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of 11% by mass or more and blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of less than 11% by mass are sorted and stored separately.
The method for producing a cement composition according to claim 11, wherein in the pulverization step, blast furnace slag having an Al 2 O 3 content of 11 to 18% by mass is selected and used.
前記焼成工程でC3A含有量が9質量%超20質量%以下である高C3Aクリンカと、C3A量が9質量%以下であるポルトランドクリンカとを別々に保管し、
前記粉砕工程において、前記高C3Aクリンカと前記ポルトランドクリンカとを混合粉砕することを特徴とする、請求項11又は12に記載のセメント組成物の製造方法。 The compounding step is characterized in that the C3A content of the clinker after firing is adjusted to be more than 9% by mass and 20% by mass or less.
In the firing step, the high C 3 A clinker having a C 3 A content of more than 9% by mass and 20% by mass or less and the Portland clinker having a C 3 A content of 9% by mass or less were separately stored.
The method for producing a cement composition according to claim 11 or 12, wherein in the crushing step, the high C3A clinker and the Portland clinker are mixed and pulverized.
セメント組成物中の硫酸アルカリ量が、セメント組成物100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下となるように、クリンカ中のSO3含有量とアルカリ金属量とを調整する、請求項11ないし13のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。 In the compounding step and / or the firing step,
The SO3 content and the alkali metal content in the clinker are adjusted so that the amount of alkali sulfate in the cement composition is 0.01 part by mass or more and 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cement composition. The method for producing a cement composition according to any one of claims 11 to 13.
前記セメント組成物中の硫酸アルカリ量が、該セメント組成物100質量部に対して0.01質量部以上1質量部以下となるように、硫酸アルカリを含むクリンカ及び/又は硫酸アルカリを含む水溶液を混合する、請求項11ないし14のいずれか一項に記載のセメント組成物の製造方法。 In the crushing step,
A clinker containing alkali sulfate and / or an aqueous solution containing alkali sulfate is used so that the amount of alkali sulfate in the cement composition is 0.01 parts by mass or more and 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cement composition. The method for producing a cement composition according to any one of claims 11 to 14, wherein the cement composition is mixed.
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