JP7604285B2 - 混合セメント組成物 - Google Patents
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Description
特許法第３０条第２項適用 第７４回セメント技術大会 講演要旨 ２０２０、発行日：２０２０年５月１８日
本発明は、混合セメント組成物に関する。
現在、温暖化対策によって、セメント製造業界においても、二酸化炭素の排出量の大幅な削減が求められている。セメント製造業界における二酸化炭素の排出量の多くは、セメントクリンカを製造する際に発生するものであり、二酸化炭素の排出量を削減するために、セメントクリンカの生産量を減らすことが求められている。
セメントクリンカの使用量を減らすことができるセメントとして、セメントクリンカ粉末の一部を高炉スラグ微粉末で置換してなる高炉セメントが知られている。
高炉スラグ微粉末を用いたセメント組成物として、特許文献１には、少なくとも下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す成分を、下記の比率で含む、セメント組成物が記載されている。
（ａ） 水硬率（Ｈ．Ｍ．）が２．０～２．４、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）が１．３～３．０、および、鉄率（Ｉ．Ｍ．）が１．５～３．０であるセメントクリンカの粉砕物と、石膏とを含むセメント類：２０～５０質量％
（ｂ） ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ粉末：３０～７０質量％
（ｃ） 石灰石粉末：０質量％超～４０質量％
セメントクリンカの使用量を減らすことができるセメントとして、セメントクリンカ粉末の一部を高炉スラグ微粉末で置換してなる高炉セメントが知られている。
高炉スラグ微粉末を用いたセメント組成物として、特許文献１には、少なくとも下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す成分を、下記の比率で含む、セメント組成物が記載されている。
（ａ） 水硬率（Ｈ．Ｍ．）が２．０～２．４、ケイ酸率（Ｓ．Ｍ．）が１．３～３．０、および、鉄率（Ｉ．Ｍ．）が１．５～３．０であるセメントクリンカの粉砕物と、石膏とを含むセメント類：２０～５０質量％
（ｂ） ブレーン比表面積が５，０００ｃｍ２／ｇ以上の高炉スラグ粉末：３０～７０質量％
（ｃ） 石灰石粉末：０質量％超～４０質量％
一方、近年、石炭火力発電の減少により、セメントクリンカ原料として使用されてきた石炭灰の生産量が低下している。そこで、石炭灰に代わるセメントクリンカ原料として、バイオマス灰が注目されている。また、従来から使用されているセメントクリンカ原料として、建設発生土、都市ゴミ焼却灰、及び下水汚泥等の廃棄物が挙げられる。
バイオマス灰や上記廃棄物には、石炭灰と比較して、アルカリを多く含むため、セメントクリンカ原料である石炭灰の代替物として、上記バイオマス灰等を使用した場合、製造されたセメントクリンカ中のアルカリ量が多くなるという問題がある。
バイオマス灰や上記廃棄物には、石炭灰と比較して、アルカリを多く含むため、セメントクリンカ原料である石炭灰の代替物として、上記バイオマス灰等を使用した場合、製造されたセメントクリンカ中のアルカリ量が多くなるという問題がある。
高炉スラグ微粉末は、セメントに混合される材料として優れた品質を有するが、その生産量がそれほど多くないため、将来的には不足することが予想される。そのため、セメントクリンカ粉末の一部を、高炉スラグ微粉末以外の材料で置換することで、セメントクリンカ粉末の使用量を減らすことができるセメントが求められている。
また、セメントクリンカの原料に含まれているアルカリ量が多くなると、セメントクリンカを含むセメント中にアルカリ硫酸塩が生成されて、該セメントの流動性が低下するという問題がある。
本発明の目的は、セメントクリンカ粉末の使用量を少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、セメントクリンカの原料の一部として廃棄物等を用いることによって、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が大きいにも関わらず、流動性の低下の程度が小さい混合セメント組成物を提供することである。
また、セメントクリンカの原料に含まれているアルカリ量が多くなると、セメントクリンカを含むセメント中にアルカリ硫酸塩が生成されて、該セメントの流動性が低下するという問題がある。
本発明の目的は、セメントクリンカ粉末の使用量を少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、セメントクリンカの原料の一部として廃棄物等を用いることによって、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が大きいにも関わらず、流動性の低下の程度が小さい混合セメント組成物を提供することである。
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、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４７～６２質量％であり、高炉スラグ微粉末の割合が２２～４６質量％であり、石灰石粉末の割合が４～２３質量％であり、上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．７～２．０質量％である混合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］ セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４７～６２質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２２～４６質量％であり、上記石灰石粉末の割合が４～２３質量％であり、上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．７～２．０質量％であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。
［２］ 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％であり、エーライトの割合が５１～６３質量％である前記［１］に記載の混合セメント組成物。
［３］ 上記混合セメント組成物中の石膏の割合が、ＳＯ３換算で１．０～５．０質量％である前記［１］又は［２］に記載の混合セメント組成物。
［４］ 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）と上記セメントクリンカ粉末中のＳＯ３のモル比（全アルカリ量／ＳＯ３）が０．４～１．２である前記［１］～［３］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
［５］ 前記［１］～［４］のいずれかに記載の混合セメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［４］を提供するものである。
［１］ セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４７～６２質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２２～４６質量％であり、上記石灰石粉末の割合が４～２３質量％であり、上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．７～２．０質量％であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。
［２］ 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％であり、エーライトの割合が５１～６３質量％である前記［１］に記載の混合セメント組成物。
［３］ 上記混合セメント組成物中の石膏の割合が、ＳＯ３換算で１．０～５．０質量％である前記［１］又は［２］に記載の混合セメント組成物。
［４］ 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）と上記セメントクリンカ粉末中のＳＯ３のモル比（全アルカリ量／ＳＯ３）が０．４～１．２である前記［１］～［３］のいずれかに記載の混合セメント組成物。
［５］ 前記［１］～［４］のいずれかに記載の混合セメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物。
本発明の混合セメント組成物によれば、高炉スラグ微粉末及び石灰石粉末を使用することで、セメントクリンカ粉末の使用量を相対的に少なくすることができ、強度発現性に優れ、かつ、セメントクリンカの原料の一部として廃棄物等を用いることによって、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が大きいにも関わらず、流動性の低下の程度が小さい混合セメント組成物を得ることができる。
本発明の混合セメント組成物は、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末を含む粉状の混合セメント組成物であって、セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合が４７～６２質量％であり、高炉スラグ微粉末の割合が２２～４６質量％であり、石灰石粉末の割合が４～２３質量％であり、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．７～２．０質量％であるものである。
なお、本明細書中、「混合セメント組成物」とは、複数の種類の粉状の材料を混合してなる、セメントクリンカ粉末を含む組成物を意味する。
なお、本明細書中、「混合セメント組成物」とは、複数の種類の粉状の材料を混合してなる、セメントクリンカ粉末を含む組成物を意味する。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、セメントクリンカ粉末の割合は、４７～６２質量％、好ましくは４８～６１質量％、より好ましくは４９～６０質量％、特に好ましくは４９．５～５９．５質量％である。上記割合が４７質量％未満であると、強度発現性が低下する。上記割合が６２質量％を超えると、混合セメント組成物中のセメントクリンカ粉末の量が多くなり、セメントクリンカ粉末の使用量を減らして、クリンカ製造に伴う二酸化炭素の排出量を低減させるという効果が小さくなる。
セメントクリンカ粉末中のアルミネート相（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）の割合は、好ましくは７～１７質量％である。
上記割合は、廃棄物原単位を大きくする（クリンカの原料として廃棄物をより多く使用することで、セメント組成物中の廃棄物由来の原料の割合を大きくする）ことができ、かつ、初期強度発現性を向上させる観点からは、好ましくは７質量％以上、より好ましくは８質量％以上、さらに好ましくは９質量％以上、特に好ましくは１２質量％以上である。
また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１３質量％以下である。
上記割合は、廃棄物原単位を大きくする（クリンカの原料として廃棄物をより多く使用することで、セメント組成物中の廃棄物由来の原料の割合を大きくする）ことができ、かつ、初期強度発現性を向上させる観点からは、好ましくは７質量％以上、より好ましくは８質量％以上、さらに好ましくは９質量％以上、特に好ましくは１２質量％以上である。
また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１７質量％以下、より好ましくは１６質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以下、特に好ましくは１３質量％以下である。
セメントクリンカ粉末中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ2）の割合は、好ましくは５１～６３質量％、より好ましくは５１．５～６２質量％、特に好ましくは５２～６１質量％ある。上記割合が５１質量％以上であれば、初期強度発現性がより向上する。上記割合が６３質量％以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは１０～２２質量％、より好ましくは１２～２１質量％、特に好ましくは１４～２０質量％である。なお、上記割合が１０質量％以上であれば、長期強度発現性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のフェライト相（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは７～２０質量％、より好ましくは８～１５質量％、特に好ましくは９～１２質量％である。
セメントクリンカ粉末中のビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは１０～２２質量％、より好ましくは１２～２１質量％、特に好ましくは１４～２０質量％である。なお、上記割合が１０質量％以上であれば、長期強度発現性がより向上する。
セメントクリンカ粉末中のフェライト相（４ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ2Ｏ3）の割合は、強度発現性等の観点から、好ましくは７～２０質量％、より好ましくは８～１５質量％、特に好ましくは９～１２質量％である。
なお、本明細書中、セメントクリンカ粉末中のアルミネート相、エーライト、ビーライト、フェライト相の各割合は、セメントクリンカ粉末の全量（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（１）～（４）を用いて算出される。
（１） エーライト（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（２） ビーライト（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
（３） アルミネート相（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（４） フェライト相（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
（１） エーライト（質量％）＝（４．０７×ＣａＯ（質量％））－（７．６０×ＳｉＯ2（質量％））－（６．７２×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．４３×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（２） ビーライト（質量％）＝（２．８７×ＳｉＯ2（質量％））－（０．７５４×Ｃ3Ｓ（質量％））
（３） アルミネート相（質量％）＝（２．６５×Ａｌ2Ｏ3（質量％））－（１．６９×Ｆｅ2Ｏ3（質量％））
（４） フェライト相（質量％）＝３．０４×Ｆｅ2Ｏ3（質量％）
セメントクリンカの原料としては、セメントクリンカの製造に用いられる一般的な原料を用いることができる。具体的には、石灰石、生石灰、消石灰等のＣａＯ原料、珪石、粘土等の珪素含有原料、粘土等のアルミニウム含有原料、鉄滓、鉄ケーキ等の鉄含有原料を使用することができる。
さらに、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物、及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料の一部として使用することができる。なお、通常、これら廃棄物には、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を含む物質が含まれている。
ここで、産業廃棄物とは、事業活動に伴って生じた廃棄物をいう。
産業廃棄物の例としては、生コンスラッジ、各種汚泥（例えば、下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥等）、建築廃材、コンクリート廃材、各種焼却灰（例えば、石炭灰、鶏糞灰、家畜糞灰、バイオマス灰、汚泥焼却灰）、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰、各種副産物、未利用資源（使用されずに残存した材料等）等が挙げられる。
一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物をいう。
一般廃棄物の例としては、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。
さらに、前記原料に加えて、産業廃棄物、一般廃棄物、及び建設発生土から選ばれる一種以上を原料の一部として使用することができる。なお、通常、これら廃棄物には、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属を含む物質が含まれている。
ここで、産業廃棄物とは、事業活動に伴って生じた廃棄物をいう。
産業廃棄物の例としては、生コンスラッジ、各種汚泥（例えば、下水汚泥、浄水汚泥、製鉄汚泥等）、建築廃材、コンクリート廃材、各種焼却灰（例えば、石炭灰、鶏糞灰、家畜糞灰、バイオマス灰、汚泥焼却灰）、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉２次灰、各種副産物、未利用資源（使用されずに残存した材料等）等が挙げられる。
一般廃棄物とは、産業廃棄物以外の廃棄物をいう。
一般廃棄物の例としては、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、貝殻等が挙げられる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合は０．７～２．０質量％である。
上記割合は、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる観点からは、好ましくは０．８質量％以上、より好ましくは０．９質量％以上、さらに好ましくは１．０質量％以上、特に好ましくは１．３質量％以上である。また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１．９質量％以下、より好ましくは１．８質量％以下、さらに好ましくは１．７質量％以下、特に好ましくは１．６質量％以下である。
また、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）とセメントクリンカ粉末中のＳＯ３のモル比（全アルカリ／ＳＯ３）は、好ましくは０．４～１．２、より好ましくは０．６～１．１、さらに好ましくは０．７～１．０、特に好ましくは０．８～１．０である。上記モル比が０．４以上であれば、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる。上記モル比が１．２以下であれば、セメントクリンカに固溶するアルカリの量を少なくし、混合セメント組成物の初期強度の低下を防ぐことができる。
上記割合は、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる観点からは、好ましくは０．８質量％以上、より好ましくは０．９質量％以上、さらに好ましくは１．０質量％以上、特に好ましくは１．３質量％以上である。また、上記割合は、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性をより向上させる観点からは、好ましくは１．９質量％以下、より好ましくは１．８質量％以下、さらに好ましくは１．７質量％以下、特に好ましくは１．６質量％以下である。
また、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）とセメントクリンカ粉末中のＳＯ３のモル比（全アルカリ／ＳＯ３）は、好ましくは０．４～１．２、より好ましくは０．６～１．１、さらに好ましくは０．７～１．０、特に好ましくは０．８～１．０である。上記モル比が０．４以上であれば、セメントクリンカの原料である廃棄物の使用量をより多くすることができる。上記モル比が１．２以下であれば、セメントクリンカに固溶するアルカリの量を少なくし、混合セメント組成物の初期強度の低下を防ぐことができる。
セメントクリンカを製造する方法としては、上述した各原料を、得られるセメントクリンカ中、アルミネート相、エーライト、ビーライト、及びフェライト相の割合が、各々、所望の数値となるように混合し、得られた混合物を、好ましくは１，２００～１，６００℃、より好ましくは１，３５０～１，５００℃で焼成する方法が挙げられる。
焼成で得られた塊状のセメントクリンカは、ボールミル等の粉砕手段を用いて適宜粉砕されて、粉末状となる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、アルカリ金属含有物質（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、塊状のセメントクリンカ又は粉末状のセメントクリンカに添加し、粉砕混合または混合することでセメントクリンカ粉末を調製してもよい。
具体的には、焼成で得られた塊状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物質を同時に粉砕、混合する方法や、粉砕後の粉末状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物質を混合する方法等が挙げられる。
焼成で得られた塊状のセメントクリンカは、ボールミル等の粉砕手段を用いて適宜粉砕されて、粉末状となる。
セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、アルカリ金属含有物質（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、塊状のセメントクリンカ又は粉末状のセメントクリンカに添加し、粉砕混合または混合することでセメントクリンカ粉末を調製してもよい。
具体的には、焼成で得られた塊状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物質を同時に粉砕、混合する方法や、粉砕後の粉末状のセメントクリンカとアルカリ金属含有物質を混合する方法等が挙げられる。
セメントクリンカ粉末のブレーン比表面積は、好ましくは２，０００～６，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２，５００～５，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは２，８００～４，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，０００～３，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、２，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、６，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、高炉スラグ微粉末の割合は、２２～４６質量％、好ましくは２３～４５．５質量％、より好ましくは２８～４５質量％、特に好ましくは３２～４５質量％である。上記割合が２２質量％未満であると、強度発現性が低下する。上記割合が４６質量％を超えると、高炉スラグ微粉末の代わりに他の成分（石灰石粉末）を使用することで、高炉スラグ微粉末の使用量を低減するという効果が小さくなる。
高炉スラグ微粉末の例としては、高炉で銑鉄を製造する際に副生する溶融状態のスラグを、水で急冷及び破砕して得られる水砕スラグの粉砕物等が挙げられる。
また、高炉スラグ微粉末の塩基度は、好ましくは１．７以上、より好ましくは１．７５以上、特に好ましくは１．８以上である。上記塩基度が１．７以上であれば、強度発現性がより向上する。
なお、塩基度は下記（５）式を用いて算出する。
塩基度＝〔（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳｉＯ２〕 ・・・（５）
（式中の化学式は、高炉スラグ微粉末中の、該化学式が表す化合物の含有率（％）を表す。）
また、高炉スラグ微粉末の塩基度は、好ましくは１．７以上、より好ましくは１．７５以上、特に好ましくは１．８以上である。上記塩基度が１．７以上であれば、強度発現性がより向上する。
なお、塩基度は下記（５）式を用いて算出する。
塩基度＝〔（ＣａＯ＋ＭｇＯ＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳｉＯ２〕 ・・・（５）
（式中の化学式は、高炉スラグ微粉末中の、該化学式が表す化合物の含有率（％）を表す。）
高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～７，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，５００～６，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは４，０００～５，０００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、７，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量１００質量％中、石灰石粉末の割合は、４～２３質量％、好ましくは５～２１質量％、より好ましくは６～２０質量％、さらに好ましくは８～１８質量％、特に好ましくは１２～１６質量％である。上記割合が４質量％未満であると、高炉スラグ微粉末の代わりに他の成分（石灰石粉末）を使用することで、高炉スラグ微粉末の使用量を低減させるという効果が小さくなる。上記割合が２３質量％を超えると、強度発現性が低下する。
石灰石粉末中の炭酸カルシウムの含有率は、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上である。該含有率が９０質量％以上であれば、強度発現性がより向上する。
石灰石粉末は、石灰石を粉砕したものでもよいが、生コンスラッジやコンクリートの粉末を炭酸化したものを用いてもよい。これら粉末によれば、本来は大気中に排出される二酸化炭素ガスを上記粉末に固定することができる。
石灰石粉末は、石灰石を粉砕したものでもよいが、生コンスラッジやコンクリートの粉末を炭酸化したものを用いてもよい。これら粉末によれば、本来は大気中に排出される二酸化炭素ガスを上記粉末に固定することができる。
石灰石粉末のブレーン比表面積は、好ましくは３，０００～２０，０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３，５００～１８，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは４，０００～１５，０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは４，２００～１０，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは４，５００～９，５００ｃｍ２／ｇである。上記ブレーン比表面積が、３，０００ｃｍ２／ｇ以上であれば、強度発現性がより向上する。上記ブレーン比表面積が、２０，０００ｃｍ２／ｇ以下であれば、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性がより向上する。
本発明の粉状の混合セメント組成物の全量（１００質量％）中のセメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の合計量の割合は、特に限定されないが、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上である。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の以外の材料（他の材料）の例としては、後述の石膏や、シリカフューム等が挙げられる。
混合セメント組成物は、凝結時間を調整して、作業性を向上させる目的で、石膏を含んでいてもよい。
混合セメント組成物中の石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．０～５．０質量％、より好ましくは１．３～４．０質量％、特に好ましくは１．５～３．０質量％である。
また、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．５～６．０質量部、より好ましくは２．０～５．５質量部、特に好ましくは２．５～５．０質量部である。
石膏の例としては、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、および、無水石膏等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、及び石灰石粉末の以外の材料（他の材料）の例としては、後述の石膏や、シリカフューム等が挙げられる。
混合セメント組成物は、凝結時間を調整して、作業性を向上させる目的で、石膏を含んでいてもよい。
混合セメント組成物中の石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．０～５．０質量％、より好ましくは１．３～４．０質量％、特に好ましくは１．５～３．０質量％である。
また、セメントクリンカ粉末１００質量部に対する石膏の割合は、強度発現性や、混合セメント組成物を含むモルタル等の流動性及び作業性の観点から、ＳＯ３換算値で、好ましくは１．５～６．０質量部、より好ましくは２．０～５．５質量部、特に好ましくは２．５～５．０質量部である。
石膏の例としては、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、および、無水石膏等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の混合セメント組成物の製造方法としては、特に限定されるものではなく、（ｉ）クリンカと高炉スラグと石灰石と石膏を同時に粉砕しながら混合する方法、（ｉｉ）予め粉砕してなるセメント（クリンカ粉末と石膏の混合物）と、予め粉砕してなる高炉スラグ微粉末と、予め粉砕してなる石灰石粉末を混合する方法等が挙げられる。
また、（ｉｉ）の方法において、予め粉砕してなる高炉スラグ微粉末として、石膏を含むもの（予め高炉スラグと石膏を同時に粉砕しながら混合したもの）を用いてもよい。
また、混合セメント組成物の製造において、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、混合セメント組成物の各材料を混合する際に、または、各材料を混合した後に、アルカリ金属含有物質（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、添加し混合してもよい。
この場合、添加されたアルカリ金属含有物質は、セメントクリンカ粉末に含まれるものとする。
また、（ｉｉ）の方法において、予め粉砕してなる高炉スラグ微粉末として、石膏を含むもの（予め高炉スラグと石膏を同時に粉砕しながら混合したもの）を用いてもよい。
また、混合セメント組成物の製造において、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合を、所望の数値範囲内にする目的で、混合セメント組成物の各材料を混合する際に、または、各材料を混合した後に、アルカリ金属含有物質（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＳＯ４等の試薬）を、添加し混合してもよい。
この場合、添加されたアルカリ金属含有物質は、セメントクリンカ粉末に含まれるものとする。
本発明の混合セメント組成物と水を混合して、水硬性組成物を調製することができる。該水硬性組成物は、骨材（細骨材、粗骨材）、及び必要に応じて配合される他の材料を含んでいてもよい。必要に応じて配合される他の材料としては、減水剤、消泡剤、収縮低減剤等の各種添加剤等が挙げられる。
本明細書中、水硬性組成物とは、セメント組成物と水を含む硬化性組成物であって、水硬性組成物の硬化前の形態および硬化後の形態を包含するものである。水硬性組成物の例としては、ペースト、モルタル、及びコンクリートが挙げられる。
本発明の混合セメント組成物の、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法によって測定される材齢７日の圧縮強さは、好ましくは３３ＭＰａ以上、より好ましくは３４ＭＰａ以上、特に好ましくは３５ＭＰａ以上である。
本明細書中、水硬性組成物とは、セメント組成物と水を含む硬化性組成物であって、水硬性組成物の硬化前の形態および硬化後の形態を包含するものである。水硬性組成物の例としては、ペースト、モルタル、及びコンクリートが挙げられる。
本発明の混合セメント組成物の、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法によって測定される材齢７日の圧縮強さは、好ましくは３３ＭＰａ以上、より好ましくは３４ＭＰａ以上、特に好ましくは３５ＭＰａ以上である。
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）高炉スラグ微粉末；ブレーン比表面積：４，２３０ｃｍ２／ｇ、密度：２．９２ｇ／ｃｍ３、塩基度：１．８０、「ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３（コンクリート用高炉スラグ微粉末）」に規定されている高炉スラグ微粉末４０００に該当するもの
（２）石灰石粉末；ブレーン比表面積：５，１３０ｃｍ２／ｇ、炭酸カルシウムの含有率：９５質量％以上、密度：２．７２ｇ／ｃｍ３
［高炉スラグ混合物の製造］
上記高炉スラグ微粉末と二水石膏（排煙脱硫石膏）を混合して、石膏の含有率が２．０質量％（ＳＯ３換算）である高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）を製造した。
［使用材料］
（１）高炉スラグ微粉末；ブレーン比表面積：４，２３０ｃｍ２／ｇ、密度：２．９２ｇ／ｃｍ３、塩基度：１．８０、「ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３（コンクリート用高炉スラグ微粉末）」に規定されている高炉スラグ微粉末４０００に該当するもの
（２）石灰石粉末；ブレーン比表面積：５，１３０ｃｍ２／ｇ、炭酸カルシウムの含有率：９５質量％以上、密度：２．７２ｇ／ｃｍ３
［高炉スラグ混合物の製造］
上記高炉スラグ微粉末と二水石膏（排煙脱硫石膏）を混合して、石膏の含有率が２．０質量％（ＳＯ３換算）である高炉スラグ混合物（高炉スラグ微粉末と石膏の混合物）を製造した。
［実施例１～６、比較例１～９］
［セメントクリンカ粉末Ａ～Ｅの製造］
各種試薬（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、ＭｇＯ、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＴｉＯ２、ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ）を原料として、テスト用のキルンを用いて、セメントクリンカ（廃棄物を用いた、全アルカリ量が多いセメントクリンカを模したもの）を焼成した後、ミルを用いて上記セメントクリンカを粉砕することで、表１に示す鉱物組成、ブレーン比表面積であるセメントクリンカ粉末Ａ～Ｅ（表１中、「クリンカＡ～Ｅ」と示す。）を調製した。
また、セメントクリンカ粉末Ａ～Ｅの全アルカリ量、及び、全アルカリ量とＳＯ３のモル比を表１に示す。
［セメントクリンカ粉末Ａ～Ｅの製造］
各種試薬（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＣＯ３、ＭｇＯ、ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＴｉＯ２、ＣａＨＰＯ４・２Ｈ２Ｏ）を原料として、テスト用のキルンを用いて、セメントクリンカ（廃棄物を用いた、全アルカリ量が多いセメントクリンカを模したもの）を焼成した後、ミルを用いて上記セメントクリンカを粉砕することで、表１に示す鉱物組成、ブレーン比表面積であるセメントクリンカ粉末Ａ～Ｅ（表１中、「クリンカＡ～Ｅ」と示す。）を調製した。
また、セメントクリンカ粉末Ａ～Ｅの全アルカリ量、及び、全アルカリ量とＳＯ３のモル比を表１に示す。
表２に示す種類のセメントクリンカ粉末と石膏粉末（半水化率：０％）を混合してなるセメントと、高炉スラグ混合物と、石灰石粉末を、表２に示す量で混合して、混合セメント組成物を得た。
なお、混合セメント組成物に含まれる、セメントクリンカ粉末（表２中、「クリンカ」と示す。）と、高炉スラグ微粉末（表２中、「高炉スラグ」と示す。）と、石灰石粉末（表２中、「石灰石」と示す。）の合計量１００質量％中の、セメントクリンカ粉末等の割合、及び、クリンカ粉末１００質量部に対する、石膏の量（ＳＯ３換算値）は、表２に示すとおりである。
なお、混合セメント組成物に含まれる、セメントクリンカ粉末（表２中、「クリンカ」と示す。）と、高炉スラグ微粉末（表２中、「高炉スラグ」と示す。）と、石灰石粉末（表２中、「石灰石」と示す。）の合計量１００質量％中の、セメントクリンカ粉末等の割合、及び、クリンカ粉末１００質量部に対する、石膏の量（ＳＯ３換算値）は、表２に示すとおりである。
混合セメント組成物について、「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５ セメントの物理試験方法」に記載された方法に準拠して、材齢３日、７日、２８日の圧縮強さを測定した。
各混合セメント組成物について、下記（ｉ）～（ｖ）の手順でモルタルを調製して、該モルタルのモルタルフロー値を求め、得られたモルタルフロー値を用いてロス率を算出した。
（ｉ）「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」８．１（２）に規定されている機械練り用練混ぜ機の練り鉢に、水２０ｇと、セメント強さ試験用標準砂（一般社団法人セメント協会 販売）１，３５０ｇを投入した後、パドルを用いて低速で１分間撹拌した。
（ｉｉ）撹拌を停止して、混合セメント組成物６７５ｇ投入した後、パドルを用いて低速で３０秒間撹拌した。
（ｉｉｉ）再度、撹拌を停止して、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターグレニウムＳＰ８Ｎ」）４．４ｇと、消泡剤（日華化学社製、商品名「ニコフレックス８００」の１０倍希釈液）６．７ｇを内割りで含む水２１６．３ｇを投入し、パドルを用いて低速で１分間撹拌した後、さらに３分間高速で撹拌してモルタルを調製した。
（ｉｖ）調製直後のモルタルを用いて、「ＪＩＳ Ａ １１７１：２０１６（ポリマーセメントモルタルの試験方法）」６．３のスランプ試験に準拠して、調製直後のモルタルフロー値（表３中、フロー値の欄の「直後」と示す。）を測定した。
（ｖ）前記（ｉ）の作業を開始時点から３０分経過した後、モルタルを改めで練り混ぜ機に投入し、パドルを用いて高速で１分間撹拌した後、前記（ｉｖ）と同様にして、作業開始３０分後のモルタルフロー値（表３中、フロー値の欄の「３０分後」と示す。）を測定した。
各混合セメント組成物について、下記（ｉ）～（ｖ）の手順でモルタルを調製して、該モルタルのモルタルフロー値を求め、得られたモルタルフロー値を用いてロス率を算出した。
（ｉ）「ＪＩＳ Ｒ ５２０１：２０１５（セメントの物理試験方法）」８．１（２）に規定されている機械練り用練混ぜ機の練り鉢に、水２０ｇと、セメント強さ試験用標準砂（一般社団法人セメント協会 販売）１，３５０ｇを投入した後、パドルを用いて低速で１分間撹拌した。
（ｉｉ）撹拌を停止して、混合セメント組成物６７５ｇ投入した後、パドルを用いて低速で３０秒間撹拌した。
（ｉｉｉ）再度、撹拌を停止して、ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マスターグレニウムＳＰ８Ｎ」）４．４ｇと、消泡剤（日華化学社製、商品名「ニコフレックス８００」の１０倍希釈液）６．７ｇを内割りで含む水２１６．３ｇを投入し、パドルを用いて低速で１分間撹拌した後、さらに３分間高速で撹拌してモルタルを調製した。
（ｉｖ）調製直後のモルタルを用いて、「ＪＩＳ Ａ １１７１：２０１６（ポリマーセメントモルタルの試験方法）」６．３のスランプ試験に準拠して、調製直後のモルタルフロー値（表３中、フロー値の欄の「直後」と示す。）を測定した。
（ｖ）前記（ｉ）の作業を開始時点から３０分経過した後、モルタルを改めで練り混ぜ機に投入し、パドルを用いて高速で１分間撹拌した後、前記（ｉｖ）と同様にして、作業開始３０分後のモルタルフロー値（表３中、フロー値の欄の「３０分後」と示す。）を測定した。
また、実施例１～３及び比較例１～２に関して、比較例１のモルタルフロー値を基準として、以下の式（６）を用いて、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
低減率（％）＝｛（基準となるモルタルフロー値－対象となる実施例又は比較例のモルタルフロー値）／（基準となるモルタルフロー値）｝×１００ ・・・（６）
同様に、実施例４～６及び比較例３～４に関しては、比較例３のモルタルフロー値を基準とし、比較例５～９に関しては、比較例８のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）を用いて、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
また、得られたモルタルフロー値を用いて、以下の式（７）を用いて、ロス率を算出した。
ロス率（％）＝〔（調製直後のモルタルフロー値－作業開始３０分後のモルタルフロー値）／（調製直後のモルタルフロー値－１００）〕×１００ ・・・（７）
結果を表３に示す。
低減率（％）＝｛（基準となるモルタルフロー値－対象となる実施例又は比較例のモルタルフロー値）／（基準となるモルタルフロー値）｝×１００ ・・・（６）
同様に、実施例４～６及び比較例３～４に関しては、比較例３のモルタルフロー値を基準とし、比較例５～９に関しては、比較例８のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）を用いて、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
また、得られたモルタルフロー値を用いて、以下の式（７）を用いて、ロス率を算出した。
ロス率（％）＝〔（調製直後のモルタルフロー値－作業開始３０分後のモルタルフロー値）／（調製直後のモルタルフロー値－１００）〕×１００ ・・・（７）
結果を表３に示す。
表３から、比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）のモルタルフロー値を見ると、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値が低下する傾向があることがわかる。
また、比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）における、比較例５～７のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４８．５～６９．１％であり、混練開始後３０分後では５１．４～６４．９％であることがわかる。
一方、実施例１～３及び比較例１～２（石灰石粉末の含有率：１０．６質量％）における、実施例１～３のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４．４～３８．０％であり、混練開始後３０分後では－１４．８～７．２％であることがわかる。
これらのことから、比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）では、基準となる比較例８（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（比較例５：０．８質量％、比較例６；１．２質量％、比較例７：１．５質量％、比較例９：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率が非常に大きくなる（すなわち、全アルカリ量が大きくなるにしたがって、流動性が低下する程度が大きくなる）のに対して、実施例１～３及び比較例１～２（石灰石粉末の含有率：１０．６質量％）では、基準となる比較例１（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（実施例１：０．８質量％、実施例２：１．２質量％、実施例３：１．５質量％、比較例２：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率は大きくなるものの、その程度は比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）よりも小さくなる、または、低減率がマイナスになる（基準となる比較例１のモルタルフロー値よりも大きくなる）ことがわかる。同様の傾向は、実施例４～６及び比較例３～４（石灰石粉末の含有率：１７．９質量％）でも見られた。
また、比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）における、比較例５～７のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４８．５～６９．１％であり、混練開始後３０分後では５１．４～６４．９％であることがわかる。
一方、実施例１～３及び比較例１～２（石灰石粉末の含有率：１０．６質量％）における、実施例１～３のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４．４～３８．０％であり、混練開始後３０分後では－１４．８～７．２％であることがわかる。
これらのことから、比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）では、基準となる比較例８（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（比較例５：０．８質量％、比較例６；１．２質量％、比較例７：１．５質量％、比較例９：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率が非常に大きくなる（すなわち、全アルカリ量が大きくなるにしたがって、流動性が低下する程度が大きくなる）のに対して、実施例１～３及び比較例１～２（石灰石粉末の含有率：１０．６質量％）では、基準となる比較例１（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（実施例１：０．８質量％、実施例２：１．２質量％、実施例３：１．５質量％、比較例２：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率は大きくなるものの、その程度は比較例５～９（石灰石粉末の含有率：２．７質量％）よりも小さくなる、または、低減率がマイナスになる（基準となる比較例１のモルタルフロー値よりも大きくなる）ことがわかる。同様の傾向は、実施例４～６及び比較例３～４（石灰石粉末の含有率：１７．９質量％）でも見られた。
また、実施例１～３の各材齢における圧縮強さ（３日：３３．０～３５．０ＭＰａ、７日：４３．５～４３．９ＭＰａ、２８日：６３．６～６４．０ＭＰａ）は、比較例１～２の各材齢における圧縮強さ（３日：２９．９～３１．８ＭＰａ、７日：４１．９～４３．１ＭＰａ、２８日：６３．２ＭＰａ）よりも大きいことがわかる。同様の傾向は、実施例４～６と比較例３～４でも見られた。
［実施例７～１２、比較例１０～１８］
［セメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊの製造］
上述したセメントクリンカ粉末Ａ～Ｅと同様にして、表４に示す鉱物組成、ブレーン比表面積であるセメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊ（表４中、「クリンカＦ～Ｊ」と示す。）を調製した。
また、セメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊの全アルカリ量、及び、全アルカリ量とＳＯ３のモル比を表４に示す。
［セメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊの製造］
上述したセメントクリンカ粉末Ａ～Ｅと同様にして、表４に示す鉱物組成、ブレーン比表面積であるセメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊ（表４中、「クリンカＦ～Ｊ」と示す。）を調製した。
また、セメントクリンカ粉末Ｆ～Ｊの全アルカリ量、及び、全アルカリ量とＳＯ３のモル比を表４に示す。
表５に示す種類のセメントクリンカ粉末と石膏粉末を混合してなるセメントと、高炉スラグ混合物と、石灰石粉末を、表５に示す量で混合して、混合セメント組成物を得た。
なお、上記石膏の半水化率は０％であった。
混合セメント組成物について、実施例１～６及び比較例１～９と同様にして、材齢３日、７日、２８日の圧縮強さ、及び、モルタルフロー値を測定した。また、得られたモルタルフロー値を用いて、上記式（７）を用いて、ロス率を算出した。
さらに、実施例７～８及び比較例１０～１１に関して、比較例１０のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）を用いて、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
同様に、実施例１０～１２及び比較例１２～１３に関して、比較例１２のモルタルフロー値を基準とし、比較例１４～１８に関しては、比較例１７のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）に従って、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
結果を表６に示す。
なお、上記石膏の半水化率は０％であった。
混合セメント組成物について、実施例１～６及び比較例１～９と同様にして、材齢３日、７日、２８日の圧縮強さ、及び、モルタルフロー値を測定した。また、得られたモルタルフロー値を用いて、上記式（７）を用いて、ロス率を算出した。
さらに、実施例７～８及び比較例１０～１１に関して、比較例１０のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）を用いて、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
同様に、実施例１０～１２及び比較例１２～１３に関して、比較例１２のモルタルフロー値を基準とし、比較例１４～１８に関しては、比較例１７のモルタルフロー値を基準として、上記式（６）に従って、対象となる実施例又は比較例の調製直後及び作業開始３０分後の各時点におけるモルタルフロー値の低減率を算出した。
結果を表６に示す。
表６から、比較例１４～１８（石灰石粉末の含有率：２．６質量％）のモルタルフロー値を見ると、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値が低下する傾向があることがわかる。
また、比較例１４～１８における、比較例１４～１６のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４１．５～６９．３％であり、混練開始後３０分後では４５．６～６４．５％であることがわかる。
一方、実施例７～９及び比較例１０～１１（石灰石粉末の含有率：５．３質量％）における、実施例７～９のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では１４．１～１６．２％であり、混練開始後３０分後では１．０～８．０％であることがわかる。
また、実施例１０～１２及び比較例１２～１３（石灰石粉末の含有率：１５．５質量％）における、実施例１０～１２のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では１８．０～２５．２％であり、混練開始後３０分後では９．３～１３．３％であることがわかる。
これらのことから、比較例１４～１８（石灰石粉末の含有率：２．６質量％）では、基準となる比較例１７（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（比較例１４：０．８質量％、比較例１５；１．２質量％、比較例１６：１．５質量％、比較例１８：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率が非常に大きくなる（すなわち、全アルカリ量が大きくなるにしたがって、流動性が低下する程度が大きくなる）のに対して、実施例７～９及び比較例１０～１１（石灰石粉末の含有率：５．３質量％）では、基準となる比較例１０（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、調製直後では、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（実施例７：０．８質量％、実施例８：１．２質量％、実施例９：１．５質量％、比較例１１：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率は大きくなるものの、その程度は比較例１４～１８（石灰石粉末の含有率：２．６質量％）よりも小さくなり、混練開始後３０分後では、全アルカリ量が大きくなると、モルタルフロー値の低減率が小さくなることがわかる。同様の傾向は、実施例１０～１２でも見られた。
また、比較例１４～１８における、比較例１４～１６のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では４１．５～６９．３％であり、混練開始後３０分後では４５．６～６４．５％であることがわかる。
一方、実施例７～９及び比較例１０～１１（石灰石粉末の含有率：５．３質量％）における、実施例７～９のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では１４．１～１６．２％であり、混練開始後３０分後では１．０～８．０％であることがわかる。
また、実施例１０～１２及び比較例１２～１３（石灰石粉末の含有率：１５．５質量％）における、実施例１０～１２のモルタルフロー値の低減率は、調製直後では１８．０～２５．２％であり、混練開始後３０分後では９．３～１３．３％であることがわかる。
これらのことから、比較例１４～１８（石灰石粉末の含有率：２．６質量％）では、基準となる比較例１７（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（比較例１４：０．８質量％、比較例１５；１．２質量％、比較例１６：１．５質量％、比較例１８：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率が非常に大きくなる（すなわち、全アルカリ量が大きくなるにしたがって、流動性が低下する程度が大きくなる）のに対して、実施例７～９及び比較例１０～１１（石灰石粉末の含有率：５．３質量％）では、基準となる比較例１０（セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量が０．１質量％）に対して、調製直後では、セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（実施例７：０．８質量％、実施例８：１．２質量％、実施例９：１．５質量％、比較例１１：０．６質量％）が大きくなるにしたがって、モルタルフロー値の低減率は大きくなるものの、その程度は比較例１４～１８（石灰石粉末の含有率：２．６質量％）よりも小さくなり、混練開始後３０分後では、全アルカリ量が大きくなると、モルタルフロー値の低減率が小さくなることがわかる。同様の傾向は、実施例１０～１２でも見られた。
また、実施例７～９の、材齢３日、及び７日における圧縮強さ（３日：２６．３～２９．８ＭＰａ、７日：４０．１～４１．６ＭＰａ）は、比較例１０～１１の各材齢における圧縮強さ（３日：２５．８～２５．９ＭＰａ、７日：３８．８～３９．０ＭＰａ）よりも大きく、材齢２８日における圧縮強さ（６４．５～６４．８ＭＰａ）は、比較例１０～１１の材齢２８日における圧縮強さ（６４．０～６５．７ＭＰａ）と同程度であることがわかる。同様の傾向は、実施例１０～１２と比較例１２～１３でも見られた。
Claims (4)
- セメントクリンカ粉末、高炉スラグ微粉末、石灰石粉末及び石膏を含む粉状の混合セメント組成物であって、
上記セメントクリンカ粉末、上記高炉スラグ微粉末、及び上記石灰石粉末の合計量１００質量％中、上記セメントクリンカ粉末の割合が４７～６２質量％であり、上記高炉スラグ微粉末の割合が２２～３４．６質量％であり、上記石灰石粉末の割合が１２～２３質量％であり、
上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）の割合が０．７～２．０質量％であり、
上記混合セメント組成物中の石膏の割合が、ＳＯ３ 換算で１．０～５．０質量％であることを特徴とする粉状の混合セメント組成物。 - 上記セメントクリンカ粉末中、アルミネート相の割合が７～１７質量％であり、エーライトの割合が５１～６３質量％である請求項１に記載の混合セメント組成物。
- 上記セメントクリンカ粉末中の全アルカリ量（Ｎａ２Ｏ＋０．６５８Ｋ２Ｏ）と上記セメントクリンカ粉末中のＳＯ３のモル比（全アルカリ／ＳＯ３）が０．４～１．２である請求項１又は２に記載の混合セメント組成物。
- 請求項１～３のいずれか１項に記載の混合セメント組成物、水、及び骨材を含む水硬性組成物。
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