JP7341366B2 - Cement composition and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、セメント組成物及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cement composition and a method for producing the same.
１９９０年の国土交通省の通達により、土木工事用材料として使用される普通ポルトランドセメントとして、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるものが求められている。
しかし、近年、普通ポルトランドセメントクリンカの原料として廃棄物の使用量が増加していることに起因する、普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の増加や、高い強度発現性の要求等によって、上述した水和熱の数値を満たさない（具体的には、水和熱が基準値よりも高い）普通ポルトランドセメントが製造される場合が増えている。
According to a notification from the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism in 1990, the material age is 7 days, measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" as ordinary Portland cement used as a material for civil engineering work. It is desired that the heat of hydration at 28 days is 350 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days is 400 J/g or less.
However, in recent years, the amount of waste used as a raw material for ordinary Portland cement clinker has increased, resulting in an increase in 3CaO and Al 2 O 3 in ordinary Portland cement clinker, and the demand for high strength development. Increasingly, ordinary Portland cement is produced which does not meet the above-mentioned heat of hydration value (specifically, whose heat of hydration is higher than the standard value).
また、コンクリートのひび割れ発生の低減や防止の観点から、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいセメント組成物が求められている。
セメント組成物の水和熱を低減することができる技術として、特許文献１には、Ｃ２Ｓ（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）１００重量部に対して、Ｃ２ＡＳ（２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）を１０～１００重量部含有し、かつ、Ｃ３Ａ（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）の含有量が２０重量部以下であることを特徴とする焼成物が記載されている。また、特許文献１には、該焼成物を粉砕してなるセメント混和材が記載されている。
In addition, from the viewpoint of reducing or preventing the occurrence of cracks in concrete, there is a need for a cement composition that has excellent strength development and low heat of hydration.
As a technique capable of reducing the heat of hydration of a cement composition, Patent Document 1 discloses that C 2 AS (2CaO.Al 2 O 3.SiO) is added to 100 parts by weight of C 2 S (2CaO.SiO 2 ) 2 ) in an amount of 10 to 100 parts by weight, and the content of C 3 A (3CaO.Al 2 O 3 ) is 20 parts by weight or less. Furthermore, Patent Document 1 describes a cement admixture obtained by pulverizing the fired product.
特許文献１に記載されたセメント混和材は、まず、焼成物を製造し、次いで、該焼成物を粉砕して製造されるものであるため、製造に手間がかかるという問題があった。
本発明の目的は、容易に製造することができ、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さい、セメント組成物を提供することである。
The cement admixture described in Patent Document 1 is manufactured by first manufacturing a fired product and then pulverizing the fired product, so there was a problem that manufacturing was time-consuming.
An object of the present invention is to provide a cement composition that can be easily produced, has excellent strength development, and has a small heat of hydration.
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、特定の普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を特定の割合で含むセメント組成物によれば、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］～［４］を提供するものである。
［１］ ３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が１０．５質量％を超え、１４．０質量％以下である普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物。
［２］ 上記セメント組成物に含まれる、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方が、以下の条件を満たすものである前記［１］に記載のセメント組成物。
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have discovered that a specific crushed ordinary Portland cement clinker, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, type II anhydrite powder, and limestone powder The present invention has been completed based on the discovery that the above object can be achieved by a cement composition containing a specific proportion of one or more inorganic powders selected from , ground granulated blast furnace slag, and fly ash.
That is, the present invention provides the following [1] to [4].
[1] A crushed ordinary Portland cement clinker with a 3CaO Al 2 O 3 content of more than 10.5% by mass and 14.0% by mass or less, and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum. , a type II anhydrite powder, and one or more inorganic powders selected from limestone powder, pulverized blast furnace slag powder, and fly ash, the cement composition comprising the above-mentioned pulverized ordinary Portland cement clinker; The proportion of SO 3 in the total 100 mass % of at least one of aquatic gypsum and hemihydrate gypsum is 1.5 to 2.7 mass %, and the proportion of type II anhydrite powder in the cement composition is SO 3. A cement composition characterized in that the proportion of the inorganic powder is 0.6 to 3.5% by mass, and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass.
[2] The cement composition according to the above [1], wherein the crushed ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum satisfy the following conditions. cement composition.
When ordinary Portland cement is prepared using the above-mentioned pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of the above-mentioned gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, it is determined that the ordinary Portland cement is The heat of hydration measured in accordance with ``Heat Measurement Method'' satisfies at least one of the following: exceeds 350 J/g at 7 days of age, and exceeds 400 J/g at 28 days of age.
［３］ ３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が１０．５質量％を超え、１４．０質量％以下である普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトランドセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％である普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末を混合して、セメント組成物を製造するための方法であって、上記セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であることを特徴とするセメント組成物の製造方法。
［４］ 上記普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢7日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすものである前記［３］に記載のセメント組成物の製造方法。
[3] A crushed ordinary Portland cement clinker with a content of 3CaO Al 2 O 3 exceeding 10.5% by mass and 14.0% by mass or less, and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum. Ordinary Portland cement containing ordinary Portland cement, in which the proportion of SO 3 in the ordinary Portland cement is 1.5 to 2.7% by mass, type II anhydrite powder, limestone powder, pulverized blast furnace slag powder, A method for producing a cement composition by mixing one or more inorganic powders selected from fly ash and fly ash, wherein the proportion of type II anhydrite powder in the cement composition is calculated as SO3 . A method for producing a cement composition, characterized in that the proportion of the inorganic powder is 0.6 to 3.5% by mass, and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass.
[4] The above-mentioned ordinary Portland cement has a heat of hydration of 350 J/g at 7 days of age, as measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)". The method for producing a cement composition according to the above [3], which satisfies at least one of the following: and exceeding 400 J/g at a material age of 28 days.
本発明のセメント組成物は、強度発現性に優れ、かつ、水和熱の小さいものであり、また、特定の材料を混合するという容易な方法で製造することができる。 The cement composition of the present invention has excellent strength development properties and low heat of hydration, and can be manufactured by a simple method of mixing specific materials.
本発明のセメント組成物は、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が１０．５質量％を超え、１４．０質量％以下である普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、ＩＩ型無水石膏粉末と、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末、を含むセメント組成物であって、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、セメント組成物中、ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、及び、上記無機粉末の割合が１．０～１５．０質量％であるものである。
本発明において、セメント組成物とは、ペースト、モルタルまたはコンクリートを調製するための他の材料（減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種セメント混和剤や、細骨材、粗骨材、及び、水等）は含まれないものとする。
The cement composition of the present invention comprises crushed ordinary Portland cement clinker having a 3CaO.Al 2 O 3 content of more than 10.5% by mass and 14.0% by mass or less, and gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate. A cement composition comprising at least one of them, type II anhydrite powder, and one or more inorganic powders selected from limestone powder, pulverized blast furnace slag powder, and fly ash, the cement composition comprising pulverized ordinary Portland cement clinker. The proportion of SO 3 in the total of 100% by mass of at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate is 1.5 to 2.7% by mass, and in the cement composition, type II anhydrite powder The proportion is 0.6 to 3.5% by mass in terms of SO 3 and the proportion of the inorganic powder is 1.0 to 15.0% by mass.
In the present invention, the cement composition refers to paste, mortar, or other materials for preparing concrete (various cement admixtures such as water reducers, antifoaming agents, shrinkage reducing agents, fine aggregates, coarse aggregates, and water, etc.) are not included.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の合計１００質量％中のＳＯ３の割合は、１．５～２．７質量％、好ましくは１．７～２．６質量％、より好ましくは１．８～２．５質量％である。該割合が１．５質量％未満であると、セメント組成物の流動性及び強度発現性が低下する。該割合が２．７質量％を超えると、水和熱を低減する効果が小さくなる。
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む材料として、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が１０．５質量％を超え、１４．０質量％以下である普通ポルトランドセメントを使用してもよい。
セメント組成物中の、半水石膏の量と、二水石膏及び半水石膏の合計量とのＳＯ３換算の質量比（半水石膏のＳＯ３換算の量／（二水石膏及び半水石膏の合計のＳＯ３換算の量））は、セメント組成物の流動性及び強度発現性の観点から、好ましくは０．３～０．９５、より好ましくは０．４～０．９、特に好ましくは０．５～０．８５である。
The proportion of SO 3 in the total of 100 mass% of the crushed ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition is 1.5 to 2.7 mass%, It is preferably 1.7 to 2.6% by weight, more preferably 1.8 to 2.5% by weight. If the proportion is less than 1.5% by mass, the fluidity and strength development of the cement composition will decrease. If the proportion exceeds 2.7% by mass, the effect of reducing the heat of hydration will be reduced.
14. The pulverized ordinary Portland cement clinker used in the present invention and the material containing at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum have a content of 3CaO.Al 2 O 3 exceeding 10.5% by mass; Ordinary Portland cement having a content of up to 0% by weight may be used.
The mass ratio of the amount of gypsum hemihydrate to the total amount of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate in terms of SO3 (amount of gypsum hemihydrate in terms of SO3 /(gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate) The total amount (in terms of SO3 )) is preferably 0.3 to 0.95, more preferably 0.4 to 0.9, particularly preferably 0.3 to 0.95, from the viewpoint of fluidity and strength development of the cement composition. It is 0.5 to 0.85.
セメント組成物中のＩＩ型無水石膏粉末の割合は、ＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、好ましくは０．７～３．２質量％、より好ましくは１．０～３．０質量％である。該割合が０．６質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が３．５質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
ＩＩ型無水石膏粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～１５，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００～１４，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，５００～１３，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が１５，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
なお、本発明では、無水石膏としてＩＩ型無水石膏を用いている。ＩＩ型無水石膏以外の無水石膏として、可溶性無水石膏（ＩＩＩ型無水石膏）があるが、可溶性無水石膏を用いた場合、水和熱を低減する効果は見られない。
The proportion of type II anhydrite powder in the cement composition is 0.6 to 3.5% by mass, preferably 0.7 to 3.2% by mass, more preferably 1.0 to 3.0% by mass in terms of SO 3 Mass%. If the proportion is less than 0.6% by mass, the effect of reducing the heat of hydration will be reduced. When the proportion exceeds 3.5% by mass, the strength development of the cement composition decreases.
The Blaine specific surface area of the type II anhydrite powder is preferably 3,000 to 15,000 cm 2 /g, more preferably 3,300 to 14,000 cm 2 /g, particularly preferably 3,500 to 13,000 cm 2 /g. It is g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 15,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
In the present invention, type II anhydrite is used as the anhydrite. As anhydrite other than type II anhydrite, there is soluble anhydrite (type III anhydrite), but when soluble anhydrite is used, no effect of reducing the heat of hydration is observed.
セメント組成物中の石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる一種以上の無機粉末の割合は、１．０～１５．０質量％、好ましくは２．０～１３．０質量％、より好ましくは４．０～１１．０質量％、特に好ましくは５．０～１０．０質量％である。該割合が１．０質量％未満であると、水和熱を低減する効果が小さくなる。該割合が１５．０質量％を超えると、セメント組成物の強度発現性が低下する。
無機粉末が石灰石粉末である場合、石灰石粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～１０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，３００～８，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，５００～７，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，８００～６，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が１０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
一方、高炉スラグ微粉末及びフライアッシュの各ブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００～５，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００～４，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。
セメント組成物中の、全ＳＯ３の割合は、水和熱を低減する観点からは、好ましくは２．５質量％以上、より好ましくは２．７質量％以上、さらに好ましくは３．０質量％以上、特に好ましくは３．２質量％以上である。また、上記割合は、強度発現性の向上の観点からは、好ましくは６．０質量％以下、より好ましくは５．７質量％以下、さらに好ましくは５．５質量％以下、特に好ましくは５．２質量％以下である。
The proportion of one or more inorganic powders selected from limestone powder, blast furnace slag powder, and fly ash in the cement composition is 1.0 to 15.0% by mass, preferably 2.0 to 13.0% by mass. %, more preferably 4.0 to 11.0% by weight, particularly preferably 5.0 to 10.0% by weight. If the proportion is less than 1.0% by mass, the effect of reducing the heat of hydration will be reduced. When the proportion exceeds 15.0% by mass, the strength development of the cement composition decreases.
When the inorganic powder is limestone powder, the Blaine specific surface area of the limestone powder is preferably 3,000 to 10,000 cm 2 /g, more preferably 3,300 to 8,000 cm 2 /g, and even more preferably 3,500 cm 2 /g. -7,000 cm 2 /g, particularly preferably 3,800 - 6,000 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 10,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
On the other hand, each Blaine specific surface area of the blast furnace slag powder and fly ash is preferably 3,000 to 6,000 cm 2 /g, more preferably 3,100 to 5,000 cm 2 /g, particularly preferably 3,200 to 5,000 cm 2 /g. It is 4,500 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 6,000 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
From the viewpoint of reducing the heat of hydration, the proportion of total SO 3 in the cement composition is preferably 2.5% by mass or more, more preferably 2.7% by mass or more, and even more preferably 3.0% by mass. Above, the content is particularly preferably 3.2% by mass or more. Further, from the viewpoint of improving strength development, the above ratio is preferably 6.0% by mass or less, more preferably 5.7% by mass or less, still more preferably 5.5% by mass or less, particularly preferably 5.0% by mass or less. It is 2% by mass or less.
セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物、及び、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方は、下記（ａ）及び（ｂ）の少なくともいずれか一方の条件を満たすものであることが好ましい。
（ａ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上である）こと
（ｂ）セメント組成物に含まれる、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方からなる原料を用いて、普通ポルトランドセメント（原料の配合割合は、セメント組成物における、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方の配合割合と同じもの）を調製した場合、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／ｇ以上である）こと
なお、上記条件を満たさない普通ポルトランドセメントは、該普通ポルトランドセメントの水和熱が、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満足するもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であることから、本発明を適用する必要性が乏しくなる。
The crushed ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in the cement composition satisfy at least one of the following conditions (a) and (b). It is preferable.
(a) Ordinary Portland cement (the blending ratio of the raw materials is as follows: When preparing ordinary Portland cement with the same mixing ratio of clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum as in (b) The cement composition has a heat of hydration of more than 350 J/g (preferably 353 J/g or more, more preferably 355 J/g or more) after 7 days of age as measured in accordance with "Heat measurement method)" Using a raw material consisting of pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum contained in If the mixture ratio of the pulverized product is the same as that of at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate), it will comply with "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" for the ordinary Portland cement. The heat of hydration at 28 days of age measured in accordance with the standards shall exceed 400 J/g (preferably 405 J/g or more, more preferably 410 J/g or more). Ordinary Portland cement that does not meet the above conditions: The heat of hydration of the ordinary Portland cement satisfies the heat of hydration value in the above-mentioned notification from the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (the heat of hydration at 7 days of age is 350 J/g or less, and the heat of hydration is 350 J/g or less at 28 days of age). (the heat of hydration is 400 J/g or less), there is little need to apply the present invention.
本発明で用いられる普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・ＳｉＯ2（エーライト；本明細書中、「Ｃ3Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは５０．０～６５．０質量％、より好ましくは５２．０～６３．０質量％である。Ｃ３Ｓの含有率が５０．０質量％以上であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。Ｃ３Ｓの含有率が６５．０質量％を超えるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ2（ビーライト；本明細書中、「Ｃ2Ｓ」ともいう。）の含有率は、好ましくは９．０～２３．０質量％、より好ましくは１０．０～２０．０質量％である。Ｃ２Ｓの含有率が９．０質量％未満であるポルトランドセメントクリンカは、一般的に早強ポルトランドセメントクリンカに相当するものであり、早強ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たす必要性のないものである。Ｃ２Ｓの含有率が２３．０質量％以下であれば、セメント組成物の短期材齢における強度発現性が向上する。
The content of 3CaO.SiO 2 (alite; also referred to herein as "C 3 S") in the ordinary Portland cement clinker used in the present invention is preferably 50.0 to 65.0% by mass, More preferably, it is 52.0 to 63.0% by mass. If the content of C 3 S is 50.0% by mass or more, the strength development of the cement composition in a short period of time will be improved. Portland cement clinker with a C 3 S content of more than 65.0% by mass generally corresponds to early-strength Portland cement clinker, and early-strength Portland cement is defined as hydration in the above-mentioned Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism notification. There is no need to meet the heat value.
The content of 2CaO.SiO 2 (Belite; herein also referred to as "C 2 S") in the ordinary Portland cement clinker is preferably 9.0 to 23.0% by mass, more preferably 10.0% by mass. It is 0 to 20.0% by mass. Portland cement clinker with a C 2 S content of less than 9.0% by mass generally corresponds to early-strength Portland cement clinker, and early-strength Portland cement There is no need to satisfy the value of Japanese heat. If the content of C 2 S is 23.0% by mass or less, the strength development property of the cement composition in a short period of age will be improved.
普通ポルトランドセメントクリンカ中の３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3（アルミネート相；本明細書中、「Ｃ3Ａ」ともいう。）の含有率は１０．５質量％を超え、１４．０質量％以下であり、より好ましくは１１．０～１３．５質量％である。Ｃ３Ａの含有率が１０．５質量％を超えると、クリンカ原料としての廃棄物の使用量を多くすることができ、原料にかかるコストを低くすることができる。Ｃ３Ａの含有率が１４．０質量％以下であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。
普通ポルトランドセメントクリンカ中の４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3（フェライト相；本明細書中、「Ｃ4ＡＦ」ともいう。）の含有率は、好ましくは７．５～１０．５質量％、より好ましくは８．０～１０．０質量％である。Ｃ４ＡＦの含有率が７．５質量％以上であれば、セメント組成物の水和熱をより小さくすることができる。Ｃ４ＡＦの含有率が１０．５質量％以下であれば、現状の普通ポルトランドセメントと色調を合わせることができる。
The content of 3CaO.Al 2 O 3 (aluminate phase; herein also referred to as "C 3 A") in ordinary Portland cement clinker is more than 10.5% by mass and not more than 14.0% by mass. The content is more preferably 11.0 to 13.5% by mass. When the content of C 3 A exceeds 10.5% by mass, the amount of waste used as a clinker raw material can be increased, and the cost of the raw material can be reduced. When the content of C 3 A is 14.0% by mass or less, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced.
The content of 4CaO・Al 2 O 3・Fe 2 O 3 (ferrite phase; herein also referred to as "C 4 AF") in the ordinary Portland cement clinker is preferably 7.5 to 10.5 mass. %, more preferably 8.0 to 10.0% by mass. When the content of C 4 AF is 7.5% by mass or more, the heat of hydration of the cement composition can be further reduced. If the content of C 4 AF is 10.5% by mass or less, the color tone can be matched with the current ordinary Portland cement.
なお、本明細書において、ポルトランドセメントセメントクリンカ中、Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ、Ｃ3Ａ、及びＣ4ＡＦの各含有率は、ポルトランドセメントクリンカ全量（１００質量％）中の割合として、セメントクリンカ原料やセメントクリンカ（焼成物）の化学成分に基づき、下記のボーグの計算式を用いて算出することができる。
Ｃ3Ｓ（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ2Ｓ（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
Ｃ3Ａ（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
Ｃ4ＡＦ（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
In this specification, each content of C 3 S, C 2 S, C 3 A, and C 4 AF in the Portland cement clinker is expressed as a percentage of the total amount (100% by mass) of the Portland cement clinker. It can be calculated using the following Borg calculation formula based on the chemical components of clinker raw materials and cement clinker (fired product).
C 3 S (mass %) = (4.07 x CaO (mass %)) - (7.60 x SiO 2 (mass %)) - (6.72 x Al 2 O 3 (mass %)) - (1 .43×Fe 2 O 3 (mass%))
C 2 S (mass %) = (2.87 x SiO 2 (mass %)) - (0.754 x C 3 S (mass %))
C 3 A (mass %) = (2.65 x Al 2 O 3 (mass %)) - (1.69 x Fe 2 O 3 (mass %))
C 4 AF (mass%) = 3.04 x Fe 2 O 3 (mass%)
本発明のセメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～３，７００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，１００～３，６００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３，１５０～３，５５０ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００～３，５００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、セメント組成物の強度発現性がより向上する。該ブレーン比表面積が３，７００ｃｍ２／ｇ以下であれば、セメント組成物の流動性がより向上する。 The Blaine specific surface area of the cement composition of the present invention is preferably 3,000 to 3,700 cm 2 /g, more preferably 3,100 to 3,600 cm 2 /g, even more preferably 3,150 to 3,550 cm 2 /g, particularly preferably 3,200 to 3,500 cm 2 /g. When the Blaine specific surface area is 3,000 cm 2 /g or more, the strength development of the cement composition is further improved. When the Blaine specific surface area is 3,700 cm 2 /g or less, the fluidity of the cement composition is further improved.
本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢７日における水和熱は、好ましくは３５０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３４５Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３４０Ｊ／ｇ以下である。
また、本発明のセメント組成物の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した、材齢２８日における水和熱は、好ましくは４００Ｊ／ｇ以下、より好ましくは３９８Ｊ/ｇ以下、特に好ましくは３９５Ｊ／ｇ以下である。
The heat of hydration of the cement composition of the present invention measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" at 7 days of age is preferably 350 J/g or less, more preferably It is 345 J/g or less, particularly preferably 340 J/g or less.
In addition, the heat of hydration of the cement composition of the present invention measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" at 28 days of age is preferably 400 J/g or less, more preferably It is preferably 398 J/g or less, particularly preferably 395 J/g or less.
上述した原料を適宜混合することによって、本発明のセメント組成物を製造することができる。
また、原料として、普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を含む普通ポルトランドセメントであって、該普通ポルトランドセメント中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％である普通ポルトランドセメントを使用し、該普通ポルトランドセメントと、ＩＩ型無水石膏粉末と、無機粉末を混合して本発明のセメント組成物を製造してもよい。
上記普通ポルトランドセメントは、本発明の効果をより大きく発揮する観点から、該普通ポルトランドセメントの「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢7日の水和熱が３５０Ｊ／ｇを超える（好ましくは３５３Ｊ／ｇ以上、より好ましくは３５５Ｊ／ｇ以上）、及び、「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した材齢２８日の水和熱が４００Ｊ／ｇを超える（好ましくは４０５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４１０Ｊ／ｇ以上）、の少なくともいずれか一方を満たすものであることが好ましい。
このような普通ポルトランドセメントは、上述の国土交通省の通達における水和熱の数値を満たさないもの（材齢７日における水和熱が３５０Ｊ／ｇ以下であり、かつ、材齢２８日における水和熱が４００Ｊ／ｇ以下であるもの）であるが、本発明のセメント組成物は、このような普通ポルトランドセメントを使用しているにもかかわらず、水和熱を小さくすることができる。
The cement composition of the present invention can be manufactured by appropriately mixing the above-mentioned raw materials.
Further, the raw material is ordinary Portland cement containing pulverized ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and the proportion of SO 3 in the ordinary Portland cement is 1.5 to 2. The cement composition of the present invention may be manufactured by using ordinary Portland cement having a concentration of .7% by mass and mixing the ordinary Portland cement, type II anhydrite powder, and inorganic powder.
The above-mentioned ordinary Portland cement has a material age of 7 days as measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)" for the purpose of exhibiting the effects of the present invention to a greater extent. The heat of hydration exceeds 350 J/g (preferably 353 J/g or more, more preferably 355 J/g or more), and was measured in accordance with "JIS R 5203:2015 (Method for measuring heat of hydration of cement)" It is preferable that the heat of hydration at 28 days of age exceeds 400 J/g (preferably 405 J/g or more, more preferably 410 J/g or more).
Such ordinary Portland cement does not meet the heat of hydration values specified in the above-mentioned Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism notification (the heat of hydration at 7 days of age is 350 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is 350 J/g or less). However, the cement composition of the present invention can reduce the heat of hydration even though such ordinary Portland cement is used.
また、各原料の粉砕と混合を同時に行ってセメント組成物を製造してもよい。このようなセメント組成物の製造方法の例としては、下記（ｉ）～（ｉｉｉ）の方法等が挙げられる。
（ｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、石灰石、高炉スラグ、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上を同時に粉砕した後、得られた粉砕物にＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方を同時粉砕した後、得られた粉砕物に、石灰石粉末、高炉スラグ微粉末、及びフライアッシュの中から選ばれる１種以上の無機粉末（以下、単に「無機粉末」ともいう。）とＩＩ型無水石膏粉末を添加し、混合する方法
（ｉｉｉ）普通ポルトランドセメントクリンカと、二水石膏及び半水石膏の少なくともいずれか一方と、無機粉末と、ＩＩ型無水石膏粉末を同時に混合しながら粉砕する方法
なお、上記（ｉ）～（ｉｉｉ）における粉砕手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、ボールミル等が挙げられる。
Alternatively, the cement composition may be manufactured by simultaneously pulverizing and mixing each raw material. Examples of methods for producing such cement compositions include the following methods (i) to (iii).
(i) A crushed product obtained by simultaneously crushing ordinary Portland cement clinker, at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and one or more selected from limestone, blast furnace slag, and fly ash. Method of adding type II anhydrite powder to and mixing (ii) After co-pulverizing ordinary Portland cement clinker and at least one of dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, limestone powder, Method of adding and mixing one or more inorganic powders selected from ground blast furnace slag powder and fly ash (hereinafter also simply referred to as "inorganic powder") and type II anhydrite powder (iii) Ordinary Portland cement A method of simultaneously mixing and pulverizing clinker, at least one of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, an inorganic powder, and type II anhydrite powder. In addition, as the pulverizing means in (i) to (iii) above, There are no particular limitations, and examples include ball mills and the like.
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。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメントＡ～Ｂ（表１中、「セメントＡ～Ｂ」と示す。）：普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と半水石膏と二水石膏の混合物、太平洋セメント社製、詳細は表１参照
（２）ＩＩ型無水石膏粉末：ブレーン比表面積４，２２０ｃｍ２／ｇ
（３）石灰石粉末：ブレーン比表面積４，１９０ｃｍ２／ｇ
（４）高炉スラグ微粉末：ブレーン比表面積４，２１０ｃｍ２／ｇ
（５）フライアッシュ：ブレーン比表面積３，６９０ｃｍ２／ｇ
（６）細骨材：「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に規定される標準砂
（７）水：水道水
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[Materials used]
(1) Ordinary Portland cement A to B (indicated as "Cement A to B" in Table 1): A mixture of crushed ordinary Portland cement clinker, hemihydrate gypsum, and dihydrate gypsum, manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd., details shown in the table. 1 reference (2) Type II anhydrite powder: Blaine specific surface area 4,220 cm 2 /g
(3) Limestone powder: Blaine specific surface area 4,190 cm 2 /g
(4) Blast furnace slag powder: Blaine specific surface area 4,210 cm 2 /g
(5) Fly ash: Blaine specific surface area 3,690 cm 2 /g
(6) Fine aggregate: Standard sand specified in “JIS R 5201:2015 (Physical test method for cement)” (7) Water: Tap water
実施例、比較例における水和熱及びモルタルの圧縮強さの測定方法を以下に示す。
［水和熱］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して、材齢7日、及び、材齢２８日の水和熱を測定した。
［モルタルの圧縮強さ（表２～５中、「圧縮強さ」と示す。）］
「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」に準拠して、材齢７日、及び、材齢２８日におけるモルタル圧縮強さを測定した。
The methods for measuring the heat of hydration and compressive strength of mortar in Examples and Comparative Examples are shown below.
[Hydration heat]
The heat of hydration was measured at 7 days of age and 28 days of age in accordance with "JIS R 5203:2015 (method for measuring heat of hydration of cement)".
[Compressive strength of mortar (indicated as "compressive strength" in Tables 2 to 5)]
Mortar compressive strength was measured at 7 days of age and 28 days of age in accordance with "JIS R 5201:2015 (Physical Test Methods for Cement)".
［実施例１～１４］
表２に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表２に示す数値となる量とした。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、及び、材齢７日、２８日における水和熱を測定した。
結果を表２に示す。なお、実施例１～１４におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，２９０～３，３９０ｃｍ２／ｇである。
[Examples 1 to 14]
The above materials (ordinary Portland cement A, inorganic powder, type II anhydrite powder) shown in Table 2 were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each ingredient to the mixer at the same time.
The amounts of the inorganic powder and type II anhydrite powder were such that the content of the inorganic powder or type II anhydrite powder in the cement composition was as shown in Table 2.
The SO 3 content of the obtained cement composition, the compressive strength of the mortar, and the heat of hydration at 7 and 28 days of age were measured.
The results are shown in Table 2. The Blaine specific surface areas of the cement compositions in Examples 1 to 14 are 3,290 to 3,390 cm 2 /g.
［比較例１～１３］
表３に示す種類の上記材料（普通ポルトランドセメントＡ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を、ミキサーを用いて混合して、セメント組成物を得た。混合は各材料を同時にミキサーに添加して行った。
無機粉末及びＩＩ型無水石膏粉末の配合量は、セメント組成物中の無機粉末またはＩＩ型無水石膏粉末の含有率が、表３に示す数値となる量とした。なお、比較例１～１３におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，２８０～３，３９０ｃｍ２／ｇである。また、表３中、ＩＩ型無水石膏粉末の欄が「－」となっているものは、ＩＩ型無水石膏粉末を添加しなかったことを示す。
得られたセメント組成物のＳＯ３の含有率等を、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Ａのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を、実施例１と同様にして測定した。
結果を表３に示す。
[Comparative Examples 1 to 13]
The above materials (ordinary Portland cement A, inorganic powder, type II anhydrite powder) shown in Table 3 were mixed using a mixer to obtain a cement composition. Mixing was performed by adding each ingredient to the mixer at the same time.
The amounts of the inorganic powder and type II anhydrite powder were such that the content of the inorganic powder or type II anhydrite powder in the cement composition was as shown in Table 3. The Blaine specific surface areas of the cement compositions in Comparative Examples 1 to 13 are 3,280 to 3,390 cm 2 /g. Furthermore, in Table 3, a "-" in the column for type II anhydrite powder indicates that type II anhydrite powder was not added.
The SO 3 content etc. of the obtained cement composition were measured in the same manner as in Example 1.
[Reference example 1]
The compressive strength and heat of hydration of ordinary Portland cement A mortar at 7 and 28 days of age were measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 3.
表２～３から、普通ポルトランドセメントＡ（参考例１）の材齢７日における水和熱は３６７Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４２５Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１～１４のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＡを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３４９Ｊ／ｇ以下であり、材齢２８日における水和熱は３９９Ｊ／ｇ以下であり、参考例１と比較して、水和熱が低減されており、かつ、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていることがわかる。
From Tables 2 and 3, it can be seen that the heat of hydration of ordinary Portland cement A (Reference Example 1) at 7 days of age is 367 J/g, and the heat of hydration at 28 days of age is 425 J/g.
The cement compositions of Examples 1 to 14 use ordinary Portland cement A, and the heat of hydration of the cement compositions at 7 days of age is 349 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age of the cement compositions is 349 J/g or less. is 399 J/g or less, and the heat of hydration is reduced compared to Reference Example 1. 28 days old: 400 J/g or less).
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例１～３、６～７、１０、１２～１３）や、ＩＩ型無水石膏粉末の配合割合が少ない（０．５質量％）セメント組成物（比較例４、８）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱の両方又はいずれか一方が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含むが、その配合割合が多い（４．８～５．１質量％）セメント組成物（比較例５、９、１１）では、セメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さい（材齢７日：３５．３～３８．３Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：４８．７～５２．０Ｎ／ｍｍ２）ことがわかる。
In addition, cement compositions containing no type II anhydrite powder (Comparative Examples 1 to 3, 6 to 7, 10, 12 to 13) and cement compositions containing a small proportion of type II anhydrite powder (0.5% by mass) In the compositions (Comparative Examples 4 and 8), the heat of hydration at 7 days of age and/or the heat of hydration at 28 days of age of the cement composition is higher than that in the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism notification. It can be seen that the numerical values for Japanese heat (7 days old: 350 J/g or less, 28 days old: 400 J/g or less) are not met.
In addition, in cement compositions (Comparative Examples 5, 9, and 11) that contain type II anhydrite powder but have a high blending ratio (4.8 to 5.1% by mass), the compressive strength of the mortar of the cement composition is small (7 days old: 35.3 to 38.3 N/mm 2 , 28 days old: 48.7 to 52.0 N/mm 2 ).
［実施例１５～２０］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、実施例１と同様にしてセメント組成物を得た。
［比較例１４～１９］
表４に示す種類、及び、配合割合の上記材料（普通ポルトランドセメントＢ、無機粉末、ＩＩ型無水石膏粉末）を用いて、比較例１と同様にしてセメント組成物を得た。なお、実施例１５～２０、比較例１４～１９におけるセメント組成物のブレーン比表面積は３，２９０～３，３９０ｃｍ２／ｇである。
得られた各セメント組成物のＳＯ３の含有率、モルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を、実施例１と同様にして測定した。
［参考例２］
普通ポルトランドセメントＢのモルタルの圧縮強さ、材齢７日、２８日における水和熱を、実施例１と同様にして測定した。
結果を表４に示す。
[Examples 15-20]
A cement composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydrite powder) of the types and blending ratios shown in Table 4.
[Comparative Examples 14 to 19]
A cement composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 using the above materials (ordinary Portland cement B, inorganic powder, type II anhydrite powder) of the types and blending ratios shown in Table 4. The Blaine specific surface areas of the cement compositions in Examples 15 to 20 and Comparative Examples 14 to 19 are 3,290 to 3,390 cm 2 /g.
The SO 3 content, mortar compressive strength, and heat of hydration at 7 and 28 days of age of each of the obtained cement compositions were measured in the same manner as in Example 1.
[Reference example 2]
The compressive strength of the mortar of ordinary Portland cement B and the heat of hydration at 7 and 28 days of age were measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in Table 4.
表４から、普通ポルトランドセメントＢ（参考例２）の材齢７日における水和熱は３７７Ｊ／ｇであり、材齢２８日における水和熱は４３２Ｊ／ｇであることがわかる。
実施例１５～２０のセメント組成物は、普通ポルトランドセメントＢを用いているが、該セメント組成物の材齢７日における水和熱は３４６Ｊ／ｇ以下、材齢２８日における水和熱は３９９Ｊ／ｇ以下であり、参考例２と比較して、水和熱が低減されており、かつ、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていることがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含まないセメント組成物（比較例１４、１６、１８）では、該セメント組成物の材齢７日における水和熱、及び、材齢２８日における水和熱が、国土交通省の通達における水和熱の数値（材齢７日：３５０Ｊ／ｇ以下、材齢２８日：４００Ｊ／ｇ以下）を満たしていないことがわかる。
また、ＩＩ型無水石膏粉末を含むが、その配合割合が大きい（４．８～５．１質量％）セメント組成物（比較例１５、１７、１９）では、セメント組成物のモルタルの圧縮強さが小さい（材齢７日：３６．６～３９．０Ｎ／ｍｍ２、材齢２８日：４８．７～５１．９Ｎ／ｍｍ２）ことがわかる。
Table 4 shows that the heat of hydration of Ordinary Portland Cement B (Reference Example 2) at 7 days of age is 377 J/g, and the heat of hydration at 28 days of age is 432 J/g.
The cement compositions of Examples 15 to 20 use ordinary Portland cement B, and the heat of hydration of the cement composition at 7 days of age is 346 J/g or less, and the heat of hydration at 28 days of age is 399 J. /g or less, and the heat of hydration is reduced compared to Reference Example 2, and the heat of hydration value according to the notification of the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (wood age 7 days: 350 J/g or less, material age 28 400J/g or less).
In addition, in the cement compositions (Comparative Examples 14, 16, and 18) that do not contain type II anhydrite powder, the heat of hydration at the age of 7 days and the heat of hydration at the age of 28 days of the cement compositions are as follows: It can be seen that the heat of hydration values in the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism notification (7 days old: 350 J/g or less, 28 days old: 400 J/g or less) are not met.
In addition, in cement compositions (Comparative Examples 15, 17, and 19) that contain type II anhydrite powder but have a large blending ratio (4.8 to 5.1% by mass), the compressive strength of the mortar of the cement composition is small (7 days old: 36.6 to 39.0 N/mm 2 , 28 days old: 48.7 to 51.9 N/mm 2 ).
Claims (4)
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏の合計１００質量％中のＳＯ３の割合が１．５～２．７質量％であり、
上記セメント組成物中、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と上記二水石膏及び半水石膏の合計の割合が８４．３～９８．０質量％、上記ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、及び、上記石灰石粉末の割合が１．０～１３質量％であり、
上記半水石膏の量と、上記二水石膏及び半水石膏の合計量とのＳＯ３換算の質量比（（半水石膏のＳＯ３換算の量）／（二水石膏及び半水石膏の合計のＳＯ３換算の量））が、０．３～０．９５であり、
上記ＩＩ型無水石膏粉末のブレーン比表面積が、３，０００～１５，０００ｃｍ２／ｇであり、
上記石灰石粉末のブレーン比表面積が、３，０００～１０，０００ｃｍ２／ｇであり、
上記セメント組成物のブレーン比表面積が、３，０００～３，７００ｃｍ２／ｇであることを特徴とするセメント組成物。 A pulverized ordinary Portland cement clinker having a content of 3CaO Al 2 O 3 of more than 10.5% by mass and 14.0% by mass or less, dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum, and type II anhydrite powder, A cement composition containing limestone powder (excluding those containing fly ash),
The proportion of SO 3 in the total of 100 mass% of the above-mentioned pulverized ordinary Portland cement clinker, the above-mentioned dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum is 1.5 to 2.7 mass%,
In the cement composition, the total proportion of the pulverized ordinary Portland cement clinker, the dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum is 84.3 to 98.0% by mass, and the proportion of the type II anhydrite powder is calculated as SO3. 0.6 to 3.5% by mass, and the proportion of the limestone powder is 1.0 to 13 % by mass,
Mass ratio of the amount of gypsum hemihydrate to the total amount of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate in terms of SO 3 ((amount of gypsum hemihydrate in terms of SO 3 )/(sum of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate) The amount of SO3 equivalent)) is 0.3 to 0.95,
The Blaine specific surface area of the type II anhydrite powder is 3,000 to 15,000 cm 2 /g,
The Blaine specific surface area of the limestone powder is 3,000 to 10,000 cm 2 /g,
A cement composition characterized in that the Blaine specific surface area of the cement composition is 3,000 to 3,700 cm 2 /g.
上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏とによって、普通ポルトランドセメントを調製した場合に、該普通ポルトランドセメント（ただし、該普通ポルトランドセメントにおける、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と、上記二水石膏及び半水石膏との配合割合は、上記セメント組成物におけるものと同じである。）の「ＪＩＳ Ｒ ５２０３：２０１５（セメントの水和熱測定方法）」に準拠して測定した水和熱が、材齢７日で３５０Ｊ／ｇを超える、及び、材齢２８日で４００Ｊ／ｇを超える、の少なくともいずれか一方を満たすこと The cement composition according to claim 1, wherein the pulverized ordinary Portland cement clinker and the dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum that are contained in the cement composition satisfy the following conditions.
When ordinary Portland cement is prepared from the above-mentioned pulverized ordinary Portland cement clinker, and the above-mentioned gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, the ordinary portland cement (however, the pulverized ordinary portland cement clinker in the ordinary portland cement) The mixing ratio of the above-mentioned gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate is the same as that in the above cement composition. The heat of hydration satisfies at least one of the following: exceeding 350 J/g at 7 days of age, and exceeding 400 J/g at 28 days.
上記セメント組成物中、上記普通ポルトランドセメントクリンカ粉砕物と上記二水石膏及び半水石膏の合計の割合が８４．３～９８．０質量％、上記ＩＩ型無水石膏粉末の割合がＳＯ３換算で０．６～３．５質量％、及び、上記石灰石粉末の割合が１．０～１３質量％であり、
上記半水石膏の量と、上記二水石膏及び半水石膏の合計量とのＳＯ３換算の質量比（（半水石膏のＳＯ３換算の量）／（二水石膏及び半水石膏の合計のＳＯ３換算の量））が、０．３～０．９５であり、
上記ＩＩ型無水石膏粉末のブレーン比表面積が、３，０００～１５，０００ｃｍ２／ｇであり、
上記石灰石粉末のブレーン比表面積が、３，０００～１０，０００ｃｍ２／ｇであり、
上記セメント組成物のブレーン比表面積が、３，０００～３，７００ｃｍ２／ｇであることを特徴とするセメント組成物の製造方法。 A crushed ordinary Portland cement clinker with a content of 3CaO Al 2 O 3 of more than 10.5% by mass and 14.0% by mass or less, and ordinary Portland cement containing gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate, A cement composition (however, fly ash is A method for manufacturing (excluding those containing),
In the cement composition, the total proportion of the pulverized ordinary Portland cement clinker, the dihydrate gypsum and hemihydrate gypsum is 84.3 to 98.0% by mass, and the proportion of the type II anhydrite powder is calculated as SO3. 0.6 to 3.5% by mass, and the proportion of the limestone powder is 1.0 to 13 % by mass,
Mass ratio of the amount of gypsum hemihydrate to the total amount of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate in terms of SO 3 ((amount of gypsum hemihydrate in terms of SO 3 )/(sum of gypsum dihydrate and gypsum hemihydrate) The amount of SO3 equivalent)) is 0.3 to 0.95,
The Blaine specific surface area of the type II anhydrite powder is 3,000 to 15,000 cm 2 /g,
The Blaine specific surface area of the limestone powder is 3,000 to 10,000 cm 2 /g,
A method for producing a cement composition, characterized in that the Blaine specific surface area of the cement composition is 3,000 to 3,700 cm 2 /g.
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