JP7296839B2 - Cement manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、セメントの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing cement.

コンクリートは、練り混ぜて建設現場において使用された後に、使い切らずに余る場合がある。この場合、余ったコンクリートは、固めた後、処分されたり、あるいは、骨材を再利用する目的で、上記コンクリートに水を加えたうえで、骨材の分離が行われて、生コンクリートスラッジとなる。
生コンクリートスラッジを再利用する技術として、特許文献1には、コンクリートスラッジ微粉末と、普通ポルトランドセメントと、骨材と、必要に応じて添加される混和剤とから練混ぜされて得られる水硬化性硬化体であって、前記コンクリートスラッジ微粉末は、残コンクリートまたは戻りコンクリートに水を加えてスラリーにするスラリー化工程と、該スラリーから砂利、砂、微砂分を除去してスラッジ水を得る分離工程と、該スラッジ水を脱水して脱水ケーキを得る脱水工程と、該脱水ケーキを破砕・乾燥する破砕・乾燥工程とからなる回収工程によって製造され、前記水硬化性硬化体において、前記コンクリートスラッジ微粉末は次の2式、を満たすように混合されていることを特徴とする水硬化性硬化体が記載されている。
DSP≦-0.02×S+230 (1式)
10≦DSP≦70 (2式)
(ただし、DSP:前記コンクリートスラッジ微粉末と前記普通ポルトランドセメン トとからなる結合材に対する前記コンクリートスラッジ微粉末の比率(単位:%)、S:前記コンクリートスラッジ微粉末の比表面積(単位:cm/g))
Concrete may be left over after being mixed and used at a construction site. In this case, the surplus concrete is disposed of after hardening, or for the purpose of reusing the aggregate, water is added to the above concrete and the aggregate is separated to form ready-mixed concrete sludge. Become.
As a technique for reusing ready-mixed concrete sludge, Patent Document 1 discloses a water hardening method obtained by kneading concrete sludge fine powder, ordinary Portland cement, aggregate, and an admixture added as necessary. The fine powder of concrete sludge, which is a hardening material, is prepared by adding water to residual concrete or returned concrete to form a slurry, and removing gravel, sand, and fine sand from the slurry to obtain sludge water. Manufactured by a recovery step comprising a separation step, a dehydration step of dehydrating the sludge water to obtain a dehydrated cake, and a crushing and drying step of crushing and drying the dehydrated cake, A water-curable hardening product is described in which sludge fine powder is mixed so as to satisfy the following two formulas.
DSP≦-0.02×S+230 (1 formula)
10≦DSP≦70 (2 formulas)
(However, DSP: the ratio of the concrete sludge fine powder to the binder consisting of the concrete sludge fine powder and the ordinary Portland cement (unit: %), S: the specific surface area of the concrete sludge fine powder (unit: cm 2 /g))

特開2016-204194号公報JP 2016-204194 A

近年、生コンクリートスラッジの有効利用が進められているが、未だに廃棄処分される場合もあり、さらなる生コンクリートスラッジの有効利用が求められている。
本発明の目的は、生コンクリートスラッジを廃棄処分することなく、セメント原料の一部として用いてセメントを製造する方法、及び、生コンクリートを処理する方法を提供することである。
In recent years, the effective use of ready-mixed concrete sludge has been promoted, but there are still cases where it is discarded, and further effective use of ready-mixed concrete sludge is required.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing cement using ready-mixed concrete sludge as a part of cement raw materials, and a method for treating ready-mixed concrete, without disposing of ready-mixed concrete sludge.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ロータリーキルンの窯前とクーラー内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置に生コンクリートスラッジの脱水処理物を投入して、該脱水処理物とセメントクリンカーとからなるセメント原料を得る工程と、該セメント原料と石膏を粉砕、混合してセメントを得る工程を含むセメントの製造方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[6]を提供するものである。
[1] ロータリーキルンとクーラーを含むセメント製造装置を用いてセメントを製造する方法であって、上記ロータリーキルンの窯前と上記クーラー内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置に、生コンクリートスラッジの脱水処理物を投入して、該脱水処理物と、上記ロータリーキルン内においてセメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーとからなるセメント原料を得るセメント原料製造工程と、上記セメント原料と石膏を粉砕、混合してセメントを得る粉砕工程を含むことを特徴とするセメントの製造方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that fresh concrete sludge is dewatered at a temperature of 200 to 1,350 ° C in either the front of the rotary kiln or the cooler. According to the method for manufacturing cement, which includes the steps of: adding a treated material to obtain a raw material for cement consisting of the dehydrated material and cement clinker; and pulverizing and mixing the raw material for cement and gypsum to obtain cement. They found that the object can be achieved, and completed the present invention.
That is, the present invention provides the following [1] to [6].
[1] A method of manufacturing cement using a cement manufacturing apparatus including a rotary kiln and a cooler, wherein the temperature is 200 to 1,350 ° C. in either the front of the rotary kiln or the cooler. a cement raw material manufacturing step for obtaining a cement raw material comprising a dehydrated product of ready-mixed concrete sludge and a cement clinker obtained by firing the cement clinker raw material in the rotary kiln by charging the dehydrated raw concrete sludge to a certain position; A method for producing cement, comprising a pulverizing step of pulverizing and mixing cement raw materials and gypsum to obtain cement.

[2] 上記脱水処理物の性状を把握し、上記性状に応じて、上記脱水処理物を投入する位置を定める前記[1]に記載のセメントの製造方法。
[3] 上記性状が、上記脱水処理物の、含水率、未水和物の含有率、細骨材の含有率、Ca(OH)の含有率、CaCOの含有率、及び、CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)から選ばれる少なくとも1種である前記[1]又は[2]に記載のセメントの製造方法。
[4] 上記脱水処理物を投入する位置が、温度が200℃以上、400℃未満の位置である前記[1]~[3]のいずれかに記載のセメントの製造方法。
[5] 上記脱水処理物のメジアン径が250μm~100mmである前記[1]~[4]のいずれかに記載のセメントの製造方法。
[6] ロータリーキルンとクーラーを含むセメント製造装置を用いて生コンクリートスラッジを処理する方法であって、上記ロータリーキルンの窯前と上記クーラー内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置に、生コンクリートスラッジの脱水処理物を投入して、該脱水処理物と、上記ロータリーキルン内においてセメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーからなるセメント原料を得ることで、生コンクリートスラッジを処理するセメント原料製造工程を含むことを特徴とする生コンクリートスラッジの処理方法。
[2] The method for producing cement according to [1] above, wherein properties of the dehydrated material are determined, and a position for charging the dehydrated material is determined according to the properties.
[3] The above properties are the water content, the content of unhydrated matter, the content of fine aggregate, the content of Ca(OH) 2 , the content of CaCO 3 , and CaO of the dehydrated product. The method for producing cement according to the above [1] or [2], wherein the cement is at least one selected from the mass ratio of SiO 2 (CaO/SiO 2 ).
[4] The method for producing cement according to any one of [1] to [3], wherein the dehydrated material is introduced at a temperature of 200°C or higher and lower than 400°C.
[5] The method for producing cement according to any one of [1] to [4], wherein the dehydrated product has a median diameter of 250 μm to 100 mm.
[6] A method of treating ready-mixed concrete sludge using a cement manufacturing apparatus including a rotary kiln and a cooler, wherein the temperature is 200 to 1,350 at a position in front of the rotary kiln or in the cooler. ° C. to obtain a cement raw material composed of the dehydrated raw concrete sludge and a cement clinker obtained by firing the cement clinker raw material in the rotary kiln, thereby producing ready-mixed concrete sludge. A method for treating ready-mixed concrete sludge, characterized by including a cement raw material manufacturing step of treating

本発明のセメントの製造方法によれば、生コンクリートスラッジをセメント原料の一部として用いてセメントを製造することができ、生コンクリートスラッジに対して乾燥や粉砕を行わないような場合でも、簡易な方法で生コンクリートスラッジを有効利用することができる。
また、本発明の生コンクリートスラッジの処理方法によれば、生コンクリートスラッジをセメント原料の一部として用いることで、生コンクリートスラッジを廃棄処分することなく処理することができる。
According to the method for producing cement of the present invention, cement can be produced by using ready-mixed concrete sludge as a part of the raw material for cement. The method can effectively utilize ready-mixed concrete sludge.
Moreover, according to the method for treating fresh concrete sludge of the present invention, by using the fresh concrete sludge as a part of the raw material for cement, the raw concrete sludge can be treated without being disposed of.

本発明のセメントの製造方法を実施するためのセメント製造装置の一例を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a cement manufacturing apparatus for carrying out the cement manufacturing method of the present invention;

本発明のセメントの製造方法は、ロータリーキルンとクーラーを含むセメント製造装置を用いてセメントを製造する方法であって、ロータリーキルンの窯前とクーラー内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置に、生コンクリートスラッジの脱水処理物(以下、「脱水処理物」ともいう。)を投入して、該脱水処理物と、ロータリーキルン内においてセメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーとからなるセメント原料を得るセメント原料製造工程と、該セメント原料と石膏を粉砕、混合してセメントを得る粉砕工程を含むものである。
以下、図1を参照にしながら、工程ごとに詳しく説明する。
本発明で用いられるロータリーキルン1とクーラー3を含むセメント製造装置7は、特に限定されるものではなく、セメント製造工場で一般的に使用されているものであればよい。また、クーラー3としては、クーラー内の所望の位置に脱水処理物を投入することが容易であることから、エアークエンチングクーラーが好適である。
The method for producing cement of the present invention is a method for producing cement using a cement production apparatus including a rotary kiln and a cooler, wherein the temperature is 200 to 1 at any position in front of the rotary kiln or in the cooler. , Dehydrated raw concrete sludge (hereinafter also referred to as "dehydrated product") is put into a position at 350 ° C, and the dehydrated product and cement clinker raw material are fired in a rotary kiln. It includes a cement raw material manufacturing process for obtaining a cement raw material composed of clinker and a pulverizing process for obtaining cement by pulverizing and mixing the cement raw material and gypsum.
Each step will be described in detail below with reference to FIG.
The cement manufacturing apparatus 7 including the rotary kiln 1 and the cooler 3 used in the present invention is not particularly limited, and may be one commonly used in cement manufacturing plants. Further, as the cooler 3, an air quenching cooler is preferable because it is easy to put the dehydrated material into a desired position in the cooler.

[セメント原料製造工程]
本工程は、ロータリーキルン1の窯前4とクーラー3内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置に、生コンクリートスラッジの脱水処理物を投入して、該脱水処理物と、ロータリーキルン1内においてセメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーとからなるセメント原料を得る工程である。
生コンクリートスラッジの例としては、(i)建設現場等において使用せずに残存したコンクリートに水を加えてスラリーとした後、該スラリーに含まれている骨材(粗骨材及び細骨材)等の粗粒分を分離してなるセメント等の微粉成分を含むもの、(ii)アジテータトラック等を洗浄した際に発生するコンクリートを含む残渣から、骨材等の粗粒分を分離してなるセメント等の微粉成分を含むもの、等が挙げられる。
骨材等の粗粒分を分離する方法としては、例えば、目開きの大きさが異なる複数の振動篩を用いて、スラリーや残渣から、粗骨材や細骨材を、各々、分離する方法が挙げられる。分離された粗骨材や細骨材は、骨材として再利用される。
[Cement raw material manufacturing process]
In this process, the dehydrated fresh concrete sludge is put into a position in front of the kiln 4 or in the cooler 3 of the rotary kiln 1 and the temperature is 200 to 1,350 ° C., and the dewatered. This is a step of obtaining a cement raw material composed of a treated material and a cement clinker obtained by firing the cement clinker raw material in the rotary kiln 1 .
Examples of ready-mixed concrete sludge include (i) aggregates (coarse aggregates and fine aggregates) contained in the slurry after water is added to concrete left over from construction sites, etc., to form a slurry; (ii) Those containing fine powder components such as cement obtained by separating coarse particles such as (ii) from residues containing concrete generated when agitator trucks are washed, etc., separated from coarse particles such as aggregates and those containing fine powder components such as cement.
As a method for separating coarse particles such as aggregates, for example, a method of separating coarse aggregates and fine aggregates from slurry and residue using a plurality of vibrating sieves with different mesh sizes. is mentioned. The separated coarse aggregate and fine aggregate are reused as aggregate.

本発明で用いられる生コンクリートスラッジの脱水処理物は、水分が多く含まれている生コンクリートスラッジ(例えば、含水率が80質量%を超えるもの)を沈降処理、天日乾燥、またはフィルタープレス等で脱水処理してなるもの(脱水ケーキ)である。
脱水手段としては、特に限定されないが、例えば、フィルタープレス等が挙げられる。
脱水処理物の含水率は、好ましくは50質量%以下、より好ましくは45質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、特に好ましくは35質量%以下である。該含有率が50質量%以下であれば、脱水処理物をセメント製造装置7が設置されているセメント工場まで輸送する間に、脱水処理物に含まれている未水和物が反応してなる水和物の量をより小さくすることができ、セメントの強度発現性をより向上することができる。
The dehydrated product of fresh concrete sludge used in the present invention is obtained by subjecting fresh concrete sludge containing a large amount of water (for example, water content exceeding 80% by mass) to sedimentation treatment, sun drying, filter press, or the like. It is a dehydrated cake (dehydrated cake).
The dehydration means is not particularly limited, but includes, for example, a filter press and the like.
The water content of the dehydrated product is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less, and particularly preferably 35% by mass or less. If the content is 50% by mass or less, the unhydrated matter contained in the dehydrated product reacts while the dehydrated product is transported to the cement factory where the cement manufacturing apparatus 7 is installed. The amount of hydrate can be made smaller, and the strength development of cement can be further improved.

脱水処理物中の未水和物の含有率は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、特に好ましくは20質量%以上である。該含有率が10質量%以上であれば、セメントの強度発現性をより向上することができる。
脱水処理物中の未水和物の含有率は、例えば、X線回折によるリートベルト法を用いて脱水処理物中のビーライト(2CaO・SiO)、エーライト(3CaO・SiO)、アルミネート相(3CaO・Al)、フェライト相(4CaO・Al23・Fe23)の含有率(質量%)を各々測定し、各含有率の合計を算出することによって得ることができる。
脱水処理物中の細骨材の含有率は、上述の粗粒分離工程において回収される細骨材の量を多くして、細骨材の再利用を促進すること、及び、脱水処理物から細骨材をなるべく除去して、脱水処理物を原料の一つとして製造されるセメントの強度発現性を低下させないことの観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは18質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下、特に好ましくは12質量%以下である。
The content of unhydrated matter in the dehydrated product is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. If the content is 10% by mass or more, the strength development of the cement can be further improved.
The content of unhydrated matter in the dehydrated product can be determined, for example, by using the Rietveld method using X-ray diffraction to determine belite (2CaO.SiO 2 ), alite (3CaO.SiO 2 ), aluminum in the dehydrated product. Obtained by measuring the content (% by mass) of the nate phase (3CaO.Al 2 O 3 ) and the ferrite phase (4CaO.Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 ) and calculating the total of each content can be done.
The content of fine aggregate in the dehydrated product is to increase the amount of fine aggregate recovered in the coarse particle separation step described above to promote the reuse of fine aggregate, and From the viewpoint of removing fine aggregates as much as possible so as not to reduce the strength development of cement manufactured using the dehydrated material as one of the raw materials, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, and further It is preferably 15% by mass or less, particularly preferably 12% by mass or less.

脱水処理物中のCa(OH)の含有率は、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは8質量%以下である。該含有率が15質量%以下であれば、Ca(OH)がセメントの凝結時間や流動性に及ぼす悪影響(具体的には、凝結時間の短縮や、流動性の低下)をより少なくすることができる。また、該含有率が15質量%を超える場合、脱水処理物を投入する位置によっては、Ca(OH)が生石灰(CaO)に変化するため、得られるセメント原料中の生石灰の量が大きくなり、セメントの凝結時間や流動性に生石灰が及ぼす悪影響(具体的には、凝結時間の著しい短縮や、それに伴う流動性の低下)がより大きくなる場合がある。 The content of Ca(OH) 2 in the dehydrated product is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 8% by mass or less. If the content is 15% by mass or less, the adverse effects of Ca(OH) 2 on the setting time and fluidity of cement (specifically, the shortening of the setting time and the decrease in fluidity) can be further reduced. can be done. In addition, when the content exceeds 15% by mass, Ca(OH) 2 changes to quicklime (CaO) depending on the position where the dehydrated material is introduced, so the amount of quicklime in the obtained cement raw material increases. In some cases, the adverse effects of quicklime on the setting time and fluidity of cement (specifically, a significant shortening of the setting time and the accompanying decrease in fluidity) may become greater.

脱水処理物中のCaCOの含有率は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、特に好ましくは12質量%以下である。該含有率が20質量%を超える場合、脱水処理物を投入する位置によっては、CaCOが生石灰(CaO)に変化するため、得られるセメント原料に含まれる生石灰の量が大きくなり、セメントの凝結時間や流動性に及ぼす生石灰の悪影響(具体的には、凝結時間の著しい短縮や、それに伴う流動性の低下)がより大きくなる場合がある。
脱水処理物中の、CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)は、好ましくは1.5以上、より好ましくは2.0以上、特に好ましくは2.2以上である。該質量比が1.5以上であれば、セメントの強度発現性がより向上する。また、該質量比が1.5未満であると、脱水処理物を投入する位置によっては、非水硬性の鉱物が生成することによって、セメントの強度発現性が低下する場合がある。
また、セメントの強度発現性をより向上させる観点から、脱水処理物は、脱水処理によって得られた後、好ましくは7日以内(より好ましくは4日以内)に使用する(投入する)ことが好ましい。
The content of CaCO 3 in the dehydrated product is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 12% by mass or less. If the content exceeds 20% by mass, CaCO 3 changes to quicklime (CaO) depending on the position where the dehydrated product is introduced, so the amount of quicklime contained in the obtained cement raw material increases, and cement coagulates. The adverse effects of quicklime on time and fluidity (specifically, a significant shortening of setting time and a concomitant decrease in fluidity) may be greater.
The mass ratio of CaO to SiO 2 (CaO/SiO 2 ) in the dehydrated product is preferably 1.5 or more, more preferably 2.0 or more, and particularly preferably 2.2 or more. When the mass ratio is 1.5 or more, the strength development of cement is further improved. Further, if the mass ratio is less than 1.5, depending on the position at which the dehydrated material is added, non-hydraulic minerals may be produced, resulting in a decrease in strength development of the cement.
In addition, from the viewpoint of further improving the strength development of cement, the dehydrated product is preferably used (thrown in) within 7 days (more preferably within 4 days) after being obtained by the dehydration treatment. .

脱水処理物が投入される位置は、ロータリーキルン1の窯前4とクーラー3内のいずれかの位置であって、温度が200~1,350℃である位置である。
温度が200℃未満の位置(例えば、クーラー3の終点付近)において、脱水処理物を投入した場合、セメントの強度発現性及び流動性が低下する。
温度が1,350℃を超える位置(例えば、ロータリーキルン1の窯前4部分よりも、ロータリーキルン1の窯尻側)において、脱水処理物を投入した場合、低温である脱水処理物の投入によって、セメントクリンカー製造のエネルギーコストが増大したり、安定的な焼成が困難となり、得られるセメントクリンカーの品質が不均一となったり、窯内や仮焼炉内に粉塵が発生する場合がある。
The position at which the dehydrated material is charged is either the kiln front 4 of the rotary kiln 1 or the cooler 3, and the temperature is 200 to 1,350°C.
When the dehydrated material is added at a position where the temperature is lower than 200° C. (for example, near the end point of the cooler 3), the strength development and fluidity of the cement are lowered.
When the dehydrated material is put in at a position where the temperature exceeds 1,350 ° C (for example, the kiln bottom side of the rotary kiln 1 rather than the kiln front 4 part of the rotary kiln 1), the cement The energy cost for clinker production increases, stable firing becomes difficult, the quality of the resulting cement clinker becomes uneven, and dust may be generated in the kiln or calciner.

脱水処理物が投入される位置は、脱水処理物に含まれている生石灰または消石灰を反応させることで、β-CS(2CaO・SiO2)等を生成させ、得られるセメント中の生石灰及び消石灰の量を少なくし、セメントの強度発現性をより向上することができる観点からは、温度が800℃を超え、1,350℃以下の位置が好ましい。
セメント製造装置7における上記温度範囲(800℃を超え、1,350℃以下)の位置は、セメントクリンカー原料の種類や、ロータリーキルン1の設定温度等によっても異なるが、通常、ロータリーキルン1の落ち口(800℃程度)から、窯前4(1,350℃程度)までの領域が該当する。
また、従来、未利用であった熱を利用することができ、2次空気及び3次空気の温度が低下する等によって、セメントクリンカーを製造するのに必要なエネルギーを増加させる必要がない等の観点からは、温度が200~800℃である位置が好ましい。セメント製造装置7における上記温度範囲(200~800℃)の位置は、通常、クーラー3内である。上記温度範囲の位置の中でも、セメントの強度発現性及び流動性をより向上させる観点からは、温度が200℃以上、400℃未満である位置がより好ましい。
The position at which the dehydrated material is charged is such that the quicklime or slaked lime contained in the dehydrated material is reacted to generate β-C 2 S (2CaO.SiO 2 ) or the like, and the quicklime and From the viewpoint of reducing the amount of slaked lime and further improving the strength development of cement, the position where the temperature exceeds 800° C. and is 1,350° C. or less is preferable.
The position of the above temperature range (over 800° C. and 1,350° C. or less) in the cement manufacturing apparatus 7 varies depending on the type of cement clinker raw material, the set temperature of the rotary kiln 1, etc. 800° C.) to Kiln Front 4 (about 1,350° C.).
In addition, heat that has not been used in the past can be used, and the temperature of the secondary air and the tertiary air is lowered, so there is no need to increase the energy required to produce cement clinker. From the point of view, the position where the temperature is 200 to 800° C. is preferable. The location of the above temperature range (200 to 800° C.) in the cement manufacturing apparatus 7 is normally inside the cooler 3 . Among the positions within the above temperature range, positions where the temperature is 200° C. or more and less than 400° C. are more preferable from the viewpoint of further improving the strength development property and fluidity of the cement.

また、脱水処理物の性状、及び、脱水処理物が投入される位置の温度によって、得られるセメントの品質は変動する。
このため、強度発現性や流動性に優れたセメントを得る観点から、予め、脱水処理物の性状を把握したうえで、該性状に応じて、脱水処理物を投入する位置を適宜定めることが好ましい。
上記性状の例としては、上述した、脱水処理物の、含水率、未水和物の含有率、細骨材の含有率、Ca(OH)の含有率、CaCOの含有率、及び、CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Moreover, the quality of the cement obtained varies depending on the properties of the dehydrated material and the temperature at the position where the dehydrated material is introduced.
For this reason, from the viewpoint of obtaining cement excellent in strength development and fluidity, it is preferable to grasp the properties of the dehydrated material in advance and appropriately determine the position at which the dehydrated material is introduced according to the properties. .
Examples of the properties include the water content, the content of unhydrated matter, the content of fine aggregate, the content of Ca(OH) 2 , the content of CaCO 3 , and Mass ratio (CaO/ SiO2 ) of CaO and SiO2 etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、ロータリーキルン1の窯前4からクーラー3内を、温度に応じて以下の(1)~(3)の位置に分けたうえで、脱水処理物の性状や、目的とするセメントの品質等に応じて、(1)~(3)のいずれかの位置に投入するかを定めてもよい。
(1) 温度が800℃を超え、1,350℃以下である位置
(2) 温度が400℃~800℃である位置
(3) 温度が200℃以上、400℃未満である位置
In addition, after dividing the inside of the cooler 3 from the kiln front 4 of the rotary kiln 1 into the following positions (1) to (3) according to the temperature, Depending on the situation, it may be determined which one of the positions (1) to (3) should be used.
(1) Locations where the temperature is above 800°C and 1,350°C or less (2) Locations where the temperature is between 400°C and 800°C (3) Locations where the temperature is between 200°C and below 400°C

脱水処理物の性状に応じて、脱水処理物を投入する位置を定める具体例としては、以下の場合等が挙げられる。
脱水処理物の含水率が小さい場合(例えば、該含水率が50質量%以下の場合)、いずれの位置に脱水処理物を投入しても、セメントの品質への影響は少ないことから、いずれの位置((1)~(3)の位置)に投入してもよいと定めることができる。
一方、脱水処理物の含水率が大きい場合(例えば、該含水率が50質量%を超える場合)、窯乱れによるセメントの品質へ悪影響をより小さくし、加熱による粉塵の発生をより少なくする観点から、より温度が低い位置(例えば、(3)の位置)に投入すると定めることができる。
また、脱水処理物の未水和物の含有率が大きい場合(例えば、該含有率が20質量%を超える場合)、いずれの位置((1)~(3)の位置)に投入してもよいと定めることができる。一方、脱水処理物の未水和物の含有率が小さい場合(例えば、該含有率が20質量%以下である場合)、セメントの強度発現性をより向上させる観点から、より温度の高い位置(例えば、(1)の位置、好ましくは1,000~1,350℃の位置)に投入すると定めることができる。
Specific examples of determining the position for introducing the dehydrated material according to the properties of the dehydrated material include the following cases.
When the water content of the dehydrated product is small (for example, when the water content is 50% by mass or less), the quality of the cement is little affected regardless of the position of the dehydrated product. It can be determined that positions (positions (1) to (3)) may be thrown.
On the other hand, when the moisture content of the dehydrated product is high (for example, when the moisture content exceeds 50% by mass), the adverse effect of kiln disturbance on cement quality is reduced, and the generation of dust due to heating is reduced. , to the lower temperature position (eg position (3)).
Further, when the content of unhydrated matter in the dehydrated product is large (for example, when the content exceeds 20% by mass), any position (position (1) to (3)) can be determined as good. On the other hand, when the content of unhydrated matter in the dehydrated product is small (for example, when the content is 20% by mass or less), from the viewpoint of further improving the strength development of cement, a higher temperature position ( For example, it can be determined that the fuel is introduced at position (1), preferably at 1,000 to 1,350°C.

脱水処理物のCa(OH)の含有率が小さい場合(例えば、該含有率が15質量%以下である場合)、いずれの位置((1)~(3)の位置)に投入してもよいと定めることができる。
一方、脱水処理物のCa(OH)の含有率が大きい場合(例えば、該含有率が15質量%を超える場合)、脱水処理物に含まれているCa(OH)を生石灰(CaO)に変化させて、次いで、生石灰を反応させることで、β-CS(2CaO・SiO2)等を生成させ、セメントの強度発現性を向上することができる観点から、より温度の高い位置(例えば、(1)の位置、好ましくは1,000~1,350℃の位置)に投入すると定めることができる。
脱水処理物のCaCOの含有率が小さい場合(例えば、該含有率が20質量%以下である場合)、いずれの位置((1)~(3)の位置)に投入してもよいと定めることができる。
一方、脱水処理物のCaCOの含有率が大きい場合(例えば、該含有率が20質量%を超える場合)、脱水処理物に含まれているCaCOを生石灰(CaO)に変化させて、次いで、生石灰を反応させることで、β-CS(2CaO・SiO2)等を生成させ、セメントの強度発現性を向上することができる観点から、より温度の高い位置(例えば、(1)の位置、好ましくは1,000~1,350℃の位置)に投入すると定めることができる。
When the content of Ca(OH) 2 in the dehydrated product is small (for example, when the content is 15% by mass or less), it can be added to any position (positions (1) to (3)). can be determined as good.
On the other hand, when the content of Ca(OH) 2 in the dehydrated product is large (for example, when the content exceeds 15% by mass), the Ca(OH) 2 contained in the dehydrated product is replaced with quicklime (CaO). and then react with quicklime to generate β-C 2 S (2CaO.SiO 2 ) and the like, and improve the strength development of cement. For example, it can be determined that the fuel is introduced at position (1), preferably at 1,000 to 1,350°C.
When the content of CaCO 3 in the dehydrated product is small (for example, when the content is 20% by mass or less), it is determined that any position (positions (1) to (3)) may be added. be able to.
On the other hand, when the content of CaCO 3 in the dehydrated product is large (for example, when the content exceeds 20% by mass), CaCO 3 contained in the dehydrated product is changed to quicklime (CaO), and then , By reacting quicklime, β-C 2 S (2CaO SiO 2 ) and the like are generated, and from the viewpoint that the strength development of cement can be improved, a position with a higher temperature (for example, (1) position, preferably between 1,000 and 1,350° C.).

脱水処理物中の、CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)が小さい場合(例えば、該質量比が1.5未満である場合)、高温中で反応して生じる非水硬性鉱物の形成をより少なくする観点から、より温度の低い位置(例えば、(3)の位置)に投入すると定めることができる。
一方、脱水処理物のCaOとSiOの質量比(CaO/SiO)が大きい場合(例えば、該質量比が1.5以上である場合)、いずれの位置((1)~(3)の位置)に投入してもよいが、生石灰(CaO)を反応させることで、β-CS(2CaO・SiO2)等を生成させ、セメントの強度発現性を向上することができる観点から、より温度の高い位置(例えば、(1)の位置、好ましくは1,000~1,350℃の位置)に投入すること好ましいと定めることができる。
CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)が小さい場合、脱水処理物に石灰石等を添加して、CaOとSiOの質量比(CaO/SiO)を大きく(例えば、該質量比1.5以上に)してもよい。石灰石を添加した場合、脱水処理物に含まれているCaCOを生石灰(CaO)に変化させて、次いで、生石灰(CaO)を反応させることで、β-CS(2CaO・SiO2)等を生成させ、セメントの強度発現性を向上することができる観点から、より温度の高い位置(例えば、(1)の位置、好ましくは1,000~1,350℃の位置)に脱水処理物を投入することが好適である。
When the mass ratio of CaO to SiO 2 (CaO/SiO 2 ) in the dehydrated product is small (for example, when the mass ratio is less than 1.5), non-hydraulic minerals produced by reaction at high temperature From the standpoint of less formation, it can be determined to inject at a lower temperature position (eg, position (3)).
On the other hand, when the mass ratio of CaO to SiO 2 in the dehydrated product (CaO/SiO 2 ) is large (for example, when the mass ratio is 1.5 or more), any position ((1) to (3) position), but by reacting quicklime (CaO), β-C 2 S (2CaO SiO 2 ) etc. are generated and the strength development of cement can be improved. It can be determined that it is preferable to charge at a higher temperature position (for example, the position (1), preferably the position of 1,000 to 1,350° C.).
When the mass ratio of CaO to SiO 2 (CaO/SiO 2 ) is small, limestone or the like is added to the dehydrated product to increase the mass ratio of CaO to SiO 2 (CaO/SiO 2 ) (for example, the mass ratio of 1 .5 or higher). When limestone is added, CaCO 3 contained in the dehydrated product is changed to quicklime (CaO), and then by reacting quicklime (CaO), β-C 2 S (2CaO SiO 2 ) etc. From the viewpoint of being able to generate and improve the strength development of cement, the dehydrated product is placed at a higher temperature position (for example, the position of (1), preferably the position of 1,000 to 1,350 ° C.). Throwing in is preferred.

セメント製造装置7において、セメントクリンカー原料は、プレヒーター2を通って、ロータリーキルン1の窯尻から投入され、ロータリーキルン1の落ち口側に移動しながら焼成されてセメントクリンカー6となる。セメントクリンカー6は、ロータリーキルン1の出口からクーラー3に排出された後、冷却される。
脱水処理物は上述した位置から、セメント製造装置7内の、ロータリーキルン1の窯前4とクーラー3内のいずれかの位置において、セメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーに投入され、クーラー3出口まで搬送された後、脱水処理物とセメントクリンカーとからなるセメント原料として回収されて、次の粉砕工程において用いられる。
なお、セメントクリンカー原料としては、特に限定されるものではなく、石灰石、生石灰、消石灰等のCaO原料や、珪石、粘土等のSiO原料や、鉄滓、鉄ケーキ等のFe原料等の、セメントクリンカーの製造に一般的に用いられる原料を用いればよい。
また、脱水処理物のCaOとSiOの質量比(CaO/SiO)が小さい場合や、脱水処理物の投入量が多い場合等、セメントの強度発現性が低下すると予想される場合には、窯尻に投入されるセメントクリンカー原料の組成を、強度発現性に優れたセメントクリンカーが得られるように適宜調整してもよい。
In the cement manufacturing apparatus 7, the cement clinker raw material passes through the preheater 2, is charged from the kiln bottom of the rotary kiln 1, and is fired while moving to the outlet side of the rotary kiln 1 to become the cement clinker 6. - 特許庁The cement clinker 6 is cooled after being discharged from the outlet of the rotary kiln 1 to the cooler 3 .
The dehydrated product is fed from the above-described position into a cement clinker produced by firing a cement clinker raw material at either position in front of the kiln 4 of the rotary kiln 1 or in the cooler 3 in the cement manufacturing apparatus 7, and exits the cooler 3. After being conveyed to, it is recovered as a cement raw material consisting of the dehydrated material and cement clinker, and is used in the next crushing process.
The cement clinker raw material is not particularly limited, and includes CaO raw materials such as limestone, quicklime, and slaked lime, SiO 2 raw materials such as silica stone and clay, and Fe 2 O 3 raw materials such as iron slag and iron cake. , a raw material generally used for the production of cement clinker may be used.
In addition, when the mass ratio of CaO to SiO 2 in the dehydrated product (CaO/SiO 2 ) is small, or when the amount of the dehydrated product added is large, when the strength development of cement is expected to decrease, The composition of the raw material for cement clinker that is put into the bottom of the kiln may be appropriately adjusted so as to obtain a cement clinker with excellent strength development.

脱水処理物を窯前4に投入する方法としては、例えば、専用のノズルを設置して、該ノズルを用いて、ロータリーキルン1の落ち口の手前からセメントクリンカー温度が1,350℃以下の位置に空気流を用いて吹き込む方法が挙げられる。
脱水処理物をクーラー3内に投入する方法としては、クーラー3内であって、所望の温度の位置に、クーラー3の上部から脱水処理物を落下させる方法が挙げられる。
As a method of introducing the dehydrated product into the front of the kiln 4, for example, a dedicated nozzle is installed, and using the nozzle, the cement clinker temperature is 1,350 ° C. or less from this side of the outlet of the rotary kiln 1. A method of blowing in using an air flow can be mentioned.
As a method of putting the dehydrated material into the cooler 3 , there is a method of dropping the dehydrated material from the upper part of the cooler 3 to a desired temperature position within the cooler 3 .

脱水処理物のメジアン径(D50)は、脱水処理物を投入する位置の温度によっても異なるが、好ましくは250μm~100mm、より好ましくは500μm~50mm、さらに好ましくは750μm~20mm、特に好ましくは2~10mmである。該径が250μm以上であれば、脱水処理物を投入する際に、脱水処理物が飛散しにくくなる。該径が100mm以下であれば、脱水処理物を十分に加熱させることができ、セメントの強度発現性をより向上することができる。特に、温度が200℃以上、400℃未満である位置に投入する場合、脱水処理物のメジアン径は50mm以下であることが好ましい。
脱水処理物の投入量は、セメント原料製造工程後に得られるセメント原料(クーラー3から排出されたセメント原料)中の、水分を除いた脱水処理物(105℃の条件下で乾燥させたもの)の含有率として、好ましくは1~10質量%、より好ましくは2~8質量%、特に好ましくは4~6質量%である。該含有率が1質量%以上であれば、より多くの量の生コンクリートスラッジを、セメント原料の一部として処理することができる。該含有率が10質量%以下であれば、セメントの強度発現性をより向上することができる。
The median diameter (D50) of the dehydrated product varies depending on the temperature at the position where the dehydrated product is introduced, but is preferably 250 μm to 100 mm, more preferably 500 μm to 50 mm, still more preferably 750 μm to 20 mm, particularly preferably 2 to 2 mm. 10 mm. If the diameter is 250 μm or more, the dehydrated material is less likely to scatter when the dehydrated material is introduced. If the diameter is 100 mm or less, the dehydrated material can be sufficiently heated, and the strength development of cement can be further improved. In particular, when the temperature is 200° C. or more and less than 400° C., the median diameter of the dehydrated product is preferably 50 mm or less.
The input amount of the dehydrated material is the amount of the dehydrated material (dried under conditions of 105° C.) from which water has been removed in the cement raw material (the cement raw material discharged from the cooler 3) obtained after the cement raw material manufacturing process. The content is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 8% by mass, and particularly preferably 4 to 6% by mass. If the content is 1% by mass or more, a larger amount of ready-mixed concrete sludge can be treated as part of the raw material for cement. If the content is 10% by mass or less, the strength development of the cement can be further improved.

[粉砕工程]
本工程は、セメント原料製造工程で得られたセメント原料と石膏を粉砕、混合してセメントを得る工程である。
セメント原料と石膏を粉砕、混合する手段としては、特に限定されるものではなく、一般的なセメント工場で用いられている、ボールミルやロッドミル等の粉砕機が挙げられる。
石膏の量は、セメント原料100質量部に対して、SO換算で、好ましくは1.5~5.0質量部、より好ましくは2.0~4.0質量部である。該量が上記数値範囲内であれば、セメントの強度発現性及び流動性をより向上することができる。
[Pulverization process]
This step is a step of pulverizing and mixing the cement raw material and gypsum obtained in the cement raw material manufacturing step to obtain cement.
Means for pulverizing and mixing cement raw materials and gypsum are not particularly limited, and examples thereof include pulverizers such as ball mills and rod mills used in general cement factories.
The amount of gypsum is preferably 1.5 to 5.0 parts by mass, more preferably 2.0 to 4.0 parts by mass in terms of SO 3 with respect to 100 parts by mass of cement raw material. If the amount is within the above numerical range, the strength development and fluidity of the cement can be further improved.

石膏としては、特に限定されるものではなく、例えば、天然二水石膏、排煙脱硫石膏、リン酸石膏、チタン石膏、フッ酸石膏、精錬石膏、半水石膏、及び無水石膏等が挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
石膏のブレーン比表面積は、好ましくは2,000~5,000cm/g、より好ましくは3,000~4,000cm/gである。ブレーン比表面積が上記数値範囲内であれば、セメント組成物の強度発現性をより向上することができ、セメントの水和熱をより小さくすることができる。
Gypsum is not particularly limited, and examples thereof include natural dihydrate gypsum, flue gas desulfurization gypsum, phosphate gypsum, titanium gypsum, hydrofluoric gypsum, refined gypsum, hemihydrate gypsum, and anhydrous gypsum. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The Blaine specific surface area of gypsum is preferably 2,000 to 5,000 cm 2 /g, more preferably 3,000 to 4,000 cm 2 /g. If the Blaine specific surface area is within the above numerical range, the strength development of the cement composition can be further improved, and the heat of hydration of the cement can be further reduced.

得られたセメントのブレーン比表面積は、強度発現性、作業性、及び製造に要するコスト等の観点から、好ましくは3,000~5,000cm/g、より好ましくは3,500~4,500cm/gである。 The Blaine specific surface area of the obtained cement is preferably 3,000 to 5,000 cm 2 /g, more preferably 3,500 to 4,500 cm, from the viewpoint of strength development, workability, and cost required for production. 2 /g.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[生コンクリートスラッジの脱水処理物の製造、及び、該脱水処理物の性状の把握]
生コンクリートスラッジを脱水処理した後、105℃の条件下で24時間乾燥し、次いで、粗砕することで、最大粒径が20mmであり、メジアン径(D50)が3mmである生コンクリートスラッジの脱水処理物(脱水ケーキ)を得た。
脱水処理物の化学組成を、「JIS R 5204:2019(セメントの蛍光X線分析方法)」に準拠して、蛍光X線分析装置(リガク社製、商品名「ZSX PrimusII」)を用いて測定した。結果を表1に示す。
なお、実施例では、生コンクリートスラッジを脱水処理した後、乾燥させたものを、脱水処理物として用いているが、これはロータリーキルンの代わりに電気炉を用いたため、装置に損傷を加えないようにするためであり、実際にロータリーキルンを用いてセメントを製造する場合、脱水処理後の乾燥は行わなくてもよい。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Production of dehydrated product of ready-mixed concrete sludge and understanding of properties of the dehydrated product]
After dehydrating the ready-mixed concrete sludge, it is dried under conditions of 105°C for 24 hours and then coarsely crushed to dehydrate ready-mixed concrete sludge having a maximum particle size of 20 mm and a median diameter (D50) of 3 mm. A processed product (dehydrated cake) was obtained.
The chemical composition of the dehydrated product is measured using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, trade name “ZSX Primus II”) in accordance with “JIS R 5204:2019 (method for fluorescent X-ray analysis of cement)”. bottom. Table 1 shows the results.
In the examples, fresh concrete sludge was dehydrated and then dried, and was used as the dehydrated product. Therefore, when cement is actually produced using a rotary kiln, drying after dehydration treatment may not be performed.

脱水処理物を105℃の条件下で24時間乾燥させて、乾燥前の質量と乾燥後の質量から、以下の式を用いて、脱水処理物の含水率を測定した。
含水率(質量%)={(乾燥前の脱水処理物の質量-乾燥後の脱水処理物の質量)/乾燥前の脱水処理物の質量}×100
また、脱水処理物中の細骨材の含有率を、以下の手順で算出した。
最初に、セメント(生コンクリートスラッジが得られた生コンクリートに使用されていたもの)の化学組成(CaO及びSiOの各含有率)を、「JIS R 5204:2019(セメントの蛍光X線分析方法)」に準拠して、蛍光X線分析装置(リガク社製、商品名「ZSX PrimusII」)を用いて測定した。また、脱水処理物に含まれる細骨材(生コンクリートスラッジが得られた生コンクリートに使用されていたもの)の化学組成(CaO及びSiOの各含有率)を、FP法(ファンダメンタルパラメーター法)に準拠して、上記蛍光X線分析装置を用いて測定した。
次いで、以下の式(1)~(2)を用いて、比率A及び比率Bを算出した後、比率Aと比率Bの平均値を算出し、該平均値を脱水処理物中の細骨材の含有率(単位:質量%)とした。
比率A=(脱水処理物中のCaOの含有率-セメント中のCaOの含有率)/(細骨材中のCaOの含有率-セメント中のCaOの含有率×100・・・(1)
比率B=(脱水処理物のSiOの含有率-セメント中のSiOの含有率)/(細骨材中のSiOの含有率-セメントのSiOの含有率)×100・・・(2)
なお、比率Aは10であり、比率Bは9であり、算出された脱水処理物中の細骨材の含有率は9.5質量%であった。
The dehydrated product was dried at 105° C. for 24 hours, and the moisture content of the dehydrated product was measured using the following formula from the weight before drying and the weight after drying.
Moisture content (mass%) = {(mass of dehydrated product before drying - mass of dehydrated product after drying) / mass of dehydrated product before drying} x 100
Also, the content of fine aggregate in the dehydrated material was calculated by the following procedure.
First, the chemical composition (each content of CaO and SiO 2 ) of cement (used in ready-mixed concrete from which ready-mixed concrete sludge was obtained) was determined according to "JIS R 5204: 2019 (Fluorescent X-ray analysis method for cement )” was measured using a fluorescent X-ray spectrometer (manufactured by Rigaku, trade name “ZSX Primus II”). In addition, the chemical composition (each content of CaO and SiO2 ) of the fine aggregate contained in the dehydrated product (which was used in the ready-mixed concrete from which the ready-mixed concrete sludge was obtained) was measured by the FP method (fundamental parameter method). was measured using the above fluorescent X-ray spectrometer in accordance with the above.
Next, after calculating the ratio A and the ratio B using the following formulas (1) to (2), the average value of the ratio A and the ratio B is calculated, and the average value is the fine aggregate in the dehydrated material content (unit: mass %).
Ratio A = (Content of CaO in dehydrated material - Content of CaO in cement) / (Content of CaO in fine aggregate - Content of CaO in cement x 100 (1)
Ratio B = (content of SiO 2 in dehydrated product - content of SiO 2 in cement) / (content of SiO 2 in fine aggregate - content of SiO 2 in cement) x 100 ( 2)
The ratio A was 10, the ratio B was 9, and the calculated content of fine aggregate in the dehydrated material was 9.5% by mass.

また、脱水処理物のCa(OH)及びCaCOの含有率を、各々、熱重量示差熱分析(TG-DTA)によって測定した。結果を表2に示す。
さらに、脱水処理物の鉱物組成を、X線回折装置(ブルカージャパン社製、商品名「D8 ADVANCE」)を使用し、ブルカージャパン社製の解析ソフトウェア「DIFFRAC plus TOPAS(Ver3.0)」を使用して、リードベルト法によって解析した。具体的には、CS、CS、CA、CAF、カルサイト、水酸化カルシウム、石炭、アルバイト、アノーサイトの各鉱物の理論プロファイルを、粉末X線回折の結果から得られた実測プロファイルにフィッティングすることで各晶質相の含有率を求めた。得られた各晶質相の含有率から、脱水処理物中の未水和物の含有率を算出したところ、26.1質量%(CS:8.1質量%、CS:11.0質量%、CA:1.4質量%、C4AF:5.6質量%)であった。
Also, the contents of Ca(OH) 2 and CaCO 3 in the dehydrated product were each measured by thermogravimetric differential thermal analysis (TG-DTA). Table 2 shows the results.
Furthermore, the mineral composition of the dehydrated product was analyzed using an X-ray diffractometer (manufactured by Bruker Japan, trade name “D8 ADVANCE”) and analysis software “DIFFRAC plus TOPAS (Ver3.0)” manufactured by Bruker Japan. and analyzed by the Riedveld method. Specifically, the theoretical profiles of C 3 S, C 2 S, C 3 A, C 4 AF, calcite, calcium hydroxide, coal, albite, and anorthite minerals were obtained from the results of powder X-ray diffraction. The content of each crystalline phase was determined by fitting to the measured profile obtained. When the content of unhydrated matter in the dehydrated product was calculated from the content of each crystalline phase obtained, it was 26.1% by mass (C 3 S: 8.1% by mass, C 2 S: 11% by mass). .0% by mass, C 3 A: 1.4% by mass, C4AF: 5.6% by mass).

Figure 0007296839000001
Figure 0007296839000001

Figure 0007296839000002
Figure 0007296839000002

[実施例1]
普通ポルトランドセメントクリンカー95gと、上記生コンクリートスラッジの脱水処理物(上述の生コンクリートスラッジの脱水処理物の製造で得られたもの)5gを混合して混合物を得た後、該混合物を1,350℃に加熱した電気炉Aに投入し、電気炉Aの加熱を停止して、8分間、徐冷した。徐冷後、混合物を取り出して、750℃に加熱した電気炉Bに投入し、電気炉Bの加熱を停止して、5分間、徐冷した。次いで、徐冷後、混合物を取り出して、400℃に加熱した電気炉Cに投入し、電気炉Cの加熱を停止して、150℃になるまで徐冷した。
徐冷後、混合物と、セメント中の石膏の量がSO換算で2.0質量%となる量の石膏を、ディスクミルを用いて、ブレーン比表面積が4,000±100cm/gになるまで粉砕してセメントを得た。
得られたセメントを用いて、「JIS R 5201:2015(セメントの物理試験方法)」に準拠して、材齢3日、7日、28日におけるモルタルの圧縮強さ及びフロー値を測定した。
なお、加熱温度の異なる電気炉A~Cを用いたのは、ロータリーキルン及びクーラーを模擬したためである。
[Example 1]
95 g of ordinary Portland cement clinker and 5 g of the dehydrated raw concrete sludge (obtained in the production of the dehydrated raw concrete sludge described above) were mixed to obtain a mixture, and then the mixture was added to 1,350 g. It was put into an electric furnace A heated to ℃, the heating of the electric furnace A was stopped, and it was slowly cooled for 8 minutes. After the slow cooling, the mixture was taken out and put into an electric furnace B heated to 750° C., the heating of the electric furnace B was stopped, and the mixture was slowly cooled for 5 minutes. Then, after slow cooling, the mixture was taken out, put into an electric furnace C heated to 400°C, stopped heating in the electric furnace C, and slowly cooled to 150°C.
After slow cooling, the mixture and gypsum in an amount such that the amount of gypsum in the cement is 2.0% by mass in terms of SO 3 are processed using a disc mill to give a Blaine specific surface area of 4,000 ± 100 cm 2 /g. Cement was obtained by pulverizing to
Using the obtained cement, the compressive strength and flow value of the mortar were measured at ages 3 days, 7 days and 28 days in accordance with "JIS R 5201:2015 (physical test methods for cement)".
The reason why electric furnaces A to C having different heating temperatures were used was to simulate a rotary kiln and a cooler.

[実施例2]
普通ポルトランドセメントクリンカー95gを、1,350℃に加熱した電気炉Aに投入し、電気炉Aの加熱を停止して、8分間、徐冷した。徐冷後、普通ポルトランドセメントクリンカーを取り出して、普通ポルトランドセメントクリンカーと上記生コンクリートスラッジの脱水処理物(上述の生コンクリートスラッジの脱水処理物の製造で得られたもの)5gを混合して混合物を得た後、該混合物を750℃に加熱した電気炉Bに投入し、電気炉Bの加熱を停止して、5分間、徐冷した。次いで、徐冷後、混合物を取り出して、400℃に加熱した電気炉Cに投入し、電気炉Cの加熱を停止して、150℃になるまで徐冷した。
徐冷後、混合物と、セメント中の石膏の量がSO換算で2.0質量%となる量の石膏を、ディスクミルを用いて、ブレーン比表面積が4,000±100cm/gになるまで粉砕してセメントを得た。
得られたセメントを用いて、材齢3日、7日、28日におけるモルタルの圧縮強さ及びフロー値を、実施例1と同様にして測定した。
[Example 2]
95 g of ordinary Portland cement clinker was put into an electric furnace A heated to 1,350° C., the heating of the electric furnace A was stopped, and the mixture was slowly cooled for 8 minutes. After slow cooling, the ordinary Portland cement clinker was taken out, and 5 g of the ordinary Portland cement clinker and the dehydrated raw concrete sludge (obtained in the production of the dehydrated raw concrete sludge described above) were mixed to form a mixture. After obtaining, the mixture was put into an electric furnace B heated to 750° C., the heating of the electric furnace B was stopped, and slowly cooled for 5 minutes. Then, after slow cooling, the mixture was taken out, put into an electric furnace C heated to 400°C, stopped heating in the electric furnace C, and slowly cooled to 150°C.
After slow cooling, the mixture and gypsum in an amount such that the amount of gypsum in the cement is 2.0% by mass in terms of SO 3 are processed using a disc mill to give a Blaine specific surface area of 4,000 ± 100 cm 2 /g. Cement was obtained by pulverizing to
Using the obtained cement, the compressive strength and flow value of the mortar at the material ages of 3 days, 7 days and 28 days were measured in the same manner as in Example 1.

[実施例3]
普通ポルトランドセメントクリンカー95gを、1,350℃に加熱した電気炉Aに投入し、電気炉Aの加熱を停止して、8分間、徐冷した。徐冷後、普通ポルトランドセメントクリンカーを取り出して、750℃に加熱した電気炉Bに投入し、電気炉Bの加熱を停止して、5分間、徐冷した。次いで、徐冷後、普通ポルトランドセメントクリンカーを取り出して、普通ポルトランドセメントクリンカーと上記生コンクリートスラッジの脱水処理物(上述の生コンクリートスラッジの脱水処理物の製造で得られたもの)5gを混合して混合物を得た後、混合物を取り出して、380℃に加熱した電気炉Cに投入し、電気炉Cの加熱を停止して、150℃になるまで徐冷した。
徐冷後、混合物と、セメント中の石膏の量がSO換算で2.0質量%となる量の石膏を、ディスクミルを用いて、ブレーン比表面積が4,000±100cm/gになるまで粉砕してセメントを得た。
得られたセメントを用いて、材齢3日、7日、28日におけるモルタルの圧縮強さ及びフロー値を、実施例1と同様にして測定した。
[Example 3]
95 g of ordinary Portland cement clinker was put into an electric furnace A heated to 1,350° C., the heating of the electric furnace A was stopped, and the mixture was slowly cooled for 8 minutes. After slow cooling, the ordinary Portland cement clinker was taken out and put into an electric furnace B heated to 750° C., the heating of the electric furnace B was stopped, and it was slowly cooled for 5 minutes. Next, after slow cooling, ordinary Portland cement clinker was taken out, and ordinary Portland cement clinker and 5 g of the dehydrated raw concrete sludge (obtained in the production of the dehydrated raw concrete sludge described above) were mixed. After obtaining the mixture, the mixture was taken out, put into an electric furnace C heated to 380°C, stopped heating in the electric furnace C, and slowly cooled to 150°C.
After slow cooling, the mixture and gypsum in an amount such that the amount of gypsum in the cement is 2.0% by mass in terms of SO 3 are processed using a disc mill to give a Blaine specific surface area of 4,000 ± 100 cm 2 /g. Cement was obtained by pulverizing to
Using the obtained cement, the compressive strength and flow value of the mortar at the material ages of 3 days, 7 days and 28 days were measured in the same manner as in Example 1.

[比較例1]
普通ポルトランドセメントクリンカー95gと上記生コンクリートスラッジの脱水処理物(上述の生コンクリートスラッジの脱水処理物の製造で得られたもの)5gを混合した後、該混合物と、セメント中の石膏の量がSO換算で2.0質量%となる量の石膏を、ディスクミルを用いて、ブレーン比表面積が4,000±100cm/gになるまで粉砕してセメントを得た。
得られたセメントを用いて、材齢3日、7日、28日におけるモルタルの圧縮強さ及びフロー値を、実施例1と同様にして測定した。
[参考例1]
普通ポルトランドセメント市販品をディスクミルにより、ブレーン比表面積が4,000±100cm/gになるまで粉砕したものを用いて、材齢3日、7日、28日におけるモルタルの圧縮強さ及びフロー値を、実施例1と同様にして測定した。
各々の結果を表3に示す。
[Comparative Example 1]
After mixing 95 g of ordinary Portland cement clinker and 5 g of the above dehydrated ready-mixed concrete sludge (obtained in the production of the above-mentioned dehydrated ready-mixed concrete sludge), the amount of gypsum in the mixture and cement is SO Gypsum in an amount of 2.0% by mass in terms of 3 was pulverized using a disc mill until the Blaine specific surface area reached 4,000±100 cm 2 /g to obtain cement.
Using the obtained cement, the compressive strength and flow value of the mortar at the material ages of 3 days, 7 days and 28 days were measured in the same manner as in Example 1.
[Reference example 1]
Compressive strength and flow of mortar at 3 days, 7 days, and 28 days of material age using what was pulverized with a disk mill to a Blaine specific surface area of 4,000 ± 100 cm 2 /g of ordinary Portland cement commercial product Values were determined analogously to Example 1.
Each result is shown in Table 3.

Figure 0007296839000003
Figure 0007296839000003

表3から、実施例1~3のモルタルの圧縮強さ(3日:27.2~29.1N/mm、7日:43.3~44.9N/mm、28日:59.5~61.6N/mm)は、比較例1のモルタルの圧縮強さ(3日:26.7N/mm、7日:43.8N/mm、28日:59.5N/mm)と同等以上であることがわかる。
実施例1~3のフロー値(187~198mm)は、比較例1のフロー値(185mm)よりも大きいことがわかる。
From Table 3, the compressive strength of the mortars of Examples 1 to 3 (3 days: 27.2 to 29.1 N/mm 2 , 7 days: 43.3 to 44.9 N/mm 2 , 28 days: 59.5 ~ 61.6 N/mm 2 ) is the compressive strength of the mortar of Comparative Example 1 (3 days: 26.7 N/mm 2 , 7 days: 43.8 N/mm 2 , 28 days: 59.5 N/mm 2 ) It can be seen that it is equal to or greater than
It can be seen that the flow values of Examples 1-3 (187-198 mm) are greater than the flow value of Comparative Example 1 (185 mm).

実施例1~3を比較すると、実施例1(脱水処理物を1,350℃で投入したもの)の圧縮強さが最も大きく(ただし、材齢28日における圧縮強さに関しては、実施例3が最も大きい)、実施例3(脱水処理物を400℃で投入したもの)の圧縮強さが二番目に大きく、実施例2(脱水処理物を750℃で投入したもの)の圧縮強さが三番目に大きかった。
また、実施例1~3を比較すると、実施例3(脱水処理物を400℃で投入したもの)のフロー値が最も大きく、実施例2(脱水処理物を750℃で投入したもの)のフロー値が二番目に大きく、実施例1(脱水処理物を1,350℃で投入したもの)のフロー値が三番目に大きかった。
Comparing Examples 1 to 3, the compressive strength of Example 1 (the dehydrated product was charged at 1,350 ° C.) is the highest (however, regarding the compressive strength at the age of 28 days, Example 3 is the largest), the compressive strength of Example 3 (the dehydrated product is charged at 400 ° C.) is the second highest, and the compressive strength of Example 2 (the dehydrated product is charged at 750 ° C.) is was the third largest.
In addition, when comparing Examples 1 to 3, the flow value of Example 3 (with the dehydrated product added at 400 ° C.) is the largest, and the flow value of Example 2 (with the dehydrated product added at 750 ° C.) The value was the second largest, and the flow value of Example 1 (the dehydrated material was charged at 1,350°C) was the third largest.

1 ロータリーキルン
2 プレヒーター
3 クーラー
4 窯前
5 メインバーナー
6 セメントクリンカー
7 セメント製造装置
1 rotary kiln 2 preheater 3 cooler 4 kiln front 5 main burner 6 cement clinker 7 cement production equipment

Claims (3)

ロータリーキルンとクーラーを含むセメント製造装置を用いてセメントを製造する方法であって、
上記クーラー内であって、温度が200℃以上、400℃未満である位置に、生コンクリートスラッジの脱水処理物を投入して、該脱水処理物と、上記ロータリーキルン内においてセメントクリンカー原料を焼成してなるセメントクリンカーとからなるセメント原料を得るセメント原料製造工程と、
上記セメント原料と石膏を粉砕、混合することによってセメントを得る粉砕工程を含むことを特徴とするセメントの製造方法。
A method of producing cement using a cement production apparatus comprising a rotary kiln and a cooler, comprising:
A dehydrated product of fresh concrete sludge is introduced into the cooler at a temperature of 200 ° C. or more and less than 400° C. , and the dehydrated product and cement clinker raw material are fired in the rotary kiln. a cement raw material manufacturing process for obtaining a cement raw material consisting of cement clinker;
A method for producing cement, comprising a pulverizing step for obtaining cement by pulverizing and mixing the raw material for cement and gypsum.
上記脱水処理物のメジアン径が250μm~100mmである請求項に記載のセメントの製造方法。 2. The method for producing cement according to claim 1 , wherein the dehydrated product has a median diameter of 250 μm to 100 mm. 上記脱水処理物の含水率が50質量%以下であり、かつ、上記脱水処理物中、未水和物の含有率が20質量%を超えるものであり、細骨材の含有率が20質量%以下であり、Ca(OH)The water content of the dehydrated product is 50% by mass or less, and the content of unhydrated matter in the dehydrated product exceeds 20% by mass, and the content of fine aggregate is 20% by mass. and Ca(OH) 2 の含有率が15質量%以下であり、CaCOcontent is 15% by mass or less, and CaCO 3 の含有率が20質量%以下である請求項1又は2に記載のセメントの製造方法。The method for producing cement according to claim 1 or 2, wherein the content of is 20% by mass or less.
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