JPH03199146A - 球状セメントとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、水セメント比を小さくし、緻密なコンクリ
ートを製造することを可能にする球状セメントとその製
造方法に関する。

「従来の技術」 従来、セメントとして例えばポルトランドセメントを製
造するには、原料を粉砕してこれをロータリーキルンで
焼成し、その後得られたセメントクリンカ−を空気で急
冷する。そして、冷却したセメントクリンカ−に石膏粉
末を添加し、さらにこれをチューブミルなどにより再度
微粉砕して所望する粒度のセメントを得る。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このようにして得られたセメントにあっては
、粉砕により角張った形状となることから、粒子間の摩
擦抵抗が大きくよってセメントと水とを混練した際、流
動性および充填性にやや劣るといった課題がある。

「課題を解決するための手段」 この発明における請求項１および２記載の球状セメント
とその製造方法では、水以外の溶媒中にセメントタリン
カー微粒子と有機１＜インダーまたは無機バインダーと
を分散せしめ、次いでこれら分散したセメントクリンカ
−微粒子およびバインダーを球状に造粒し、その後造粒
したセメントクリンカ−に石膏粉末を添加して球状のセ
メントを得ることを上記課題の解決手段とした。

また請求項３および４記載の球状セメントとその製造方
法では、水以外の溶媒中にセメントラ１ノンカー微粒子
と石膏粉末と有機バインダーまたζま無機バインダーと
を分散せしめ、さらにこれら分散したセメントタリンカ
ー微粒子、石膏粉末およびバインダーを球状に造粒し、
球状セメントを得ることを上記課題の解決手段とした。

以下、本発明における請求項１および２に記載した発明
の詳細な説明する。

まず、従来と同様に原料を粉砕してこれをロータリーキ
ルンで焼成し、その後得られたセメントクリンカーを空
気で急冷する。そして、冷却したセメントクリンカ−を
チューブミルなどによって再度微粉砕し、従来のクリン
カーより細かくし分級して平均粒径１０μｌ以下程度に
調整する。これは、後述するようにバインダーを加えて
造粒した後、得られるセメント粉末の平均粒径が従来セ
メントとほぼ同一の径になるようにするためである。

またこれとは別に、上記セメントクリンカ−微粒子を十
分均一に分散させることのできる量の溶媒を用意する。

ここで用いられる溶媒としては水以外の溶媒が用いられ
、例えばエタノール、メタノール、ベンゼン、アセトン
、トルエン、キシレン、グリコール類、エーテル、石油
系溶媒などの有機溶媒から選択される１種あるいは複数
種の混合物が好適とされるが、安全性の面からはエタノ
ールを用いるのが最も好ましい。そして、エタノールを
用いる場合には、その純度が９９．５％以上で水の割合
が極力少ないものを用いるのが望ましい。なお、溶媒と
して水が使用できないのは、水がセメントクリンカ−と
反応して水和反応を起こしてしまうからであり、この段
階で水和反応が起きてしまうとセメントとしての機能が
消失しまうからである。

次に、上記溶媒中に有機バインダーまたは無機バインダ
ーを加える。有機バインダーとしては、ポリスチレン、
ＡＢＳ樹脂、メタクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、セ
ルロース系樹脂、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、
天然ゴム誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系
合成ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、フェノー
ル樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹１１Ｗ
、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ＡＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポ
リカーボネート、ＰＥＴ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ポリフェニ
レンエーテル、フッ素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
多硫化系合成ゴムなどから選択される少なくとも１種が
用いられる。これら有機バインダーの添加量としては、
用いる樹脂によっても異なるものの、上記の粒度を調整
したセメントクリンカ−１００重量部に対し０．１〜５
重量部程度とされる。すなわち、この範囲を下回ると後
述する造粒が困難になり、また上回ると得られる製品と
してのセメントの特性が低下してしまうからである。

また無機バインダーとしては、エチルシリケートやメチ
ルシリケートなどをエチルアルコールあるいはメチルア
ルコール中に分散させ、脱水反応させて得られるアルコ
キシレート系のものが好適に用いられる。これら無機バ
インダーの添加量としては、上述した有機バインダーの
場合と同様の理由により、セメントクリンカ−１００重
量部に対し０．１〜５重量部程度とされる。

次いで、上記の粒度を調整したセメントクリンカ−をバ
インダーを加えた溶媒中に加えてこれを分散せしめる。

この場合に加えるセメントクリンカ−の量は、上記した
バインダー量との配合比の範囲を満たすものとなるのは
もちろんである。

次いで、セメントタリンカーおよびバインダーを分散さ
せた溶媒を造粒装置に供給し、セメントクリンカ−およ
びバインダーを球状に造粒する。

造粒装置としては、回転式転勤造粒機、流動層・噴流層
、ヘンシェル式・パグミル式、アイリ、ッヒ式撹拌造粒
機などが用いられる。また、造粒によって得るセメント
クリンカ−の粒径としては、平均粒径で２０〜３０μｌ
になるように調整するのが望ましい。なぜなら、２０μ
友未満にすると水が多く必要となり強度が出ないためで
あり、また３０μ友を越えると、これに石膏粉末を加え
て得られるセメントの流動性や充填性が、従来のセメン
トとほぼ同等になってしまい球状に造粒する利点が損な
われるからである。

その後、造粒したセメントクリンカ−１００重量部に対
し０．５〜５重量部程度の石膏粉末を添加し、所望する
水硬スピードに調整して本発明の球状セメントを得る。

石膏粉末としては、当然セメントクリンカ−の粒径に対
応した粒径を有するものを用いるのが好ましく、したが
って平均粒径が２０〜３０μｌ程度のものを用いるのが
望ましい。また、石膏粉末自身も球状であるのがより好
ましく、例えば石膏製造工程において球状化処理を施し
たものなどを用いるのが望ましい。　　このようにして
得られた球状セメントにあっては、球形であることから
粒子間の摩擦抵抗が少なく、よって従来のセメントに比
べ同一の水セメント比では大きなフロー値を有するもの
となる。そして、これにより流動性がよく充填性もよく
なることから、硬化後のセメント硬化体の強度が従来の
セメントからなるものに比べ高いものとなる。　また、
請求項３および４記載の発明が請求項１および２記載の
発明の例と異なるところは、石膏粉末を後から加えるの
でなく、セメントクリンカ−とともに溶媒中に分散させ
さらにバインダーとともに造粒する点である。したがっ
て、この場合に用ＬＸられる石膏粉末としては、予め微
粉砕して１０μｌ以下程度に粒度が調整されたセメント
クリンカ−と同様に、その平均粒径をｌＯμｌ以下程度
に調整するのが、造粒することによって得られる製品と
しての球状セメントの粒径を調整するうえで望ましい。

このようにして得られた球状セメントにあっても、セメ
ントタリンカーと石膏粉末とを同時に造粒して球状にす
ることから、製品としてのセメント粒子がより均一で球
状を保持したものとなり、よって先の例で述べた効果が
より顕著なものとなる。

なお、上記例では予め溶媒とノくイングーとを混合して
おき、そこへセメントクリンカ−を加えてこれを分散せ
しめるようにしたが、セメントラ１ノンカーを先に溶媒
中に分散させ、その後ノ（イングーを加えるようにして
もよＬｌのＣヨもちろんである。

「実施例」 以下、ＪＩＳ標準モルタルに基づいた実施例によりこの
発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１） 従来の製造方法によりセメントクリンカ−を作製し、得
られたセメントクリンカ−を粉砕して平均粒径２μｌに
調整した。またこれとは別に、メタノールにエポキシ樹
脂１重量％を分散させて／ｓｌイングー溶液を作製した
。

次いで、平均粒径を調整したセメントタリンカーをヘン
シェル式造粒機に入れ、前記のノくイングー溶液を滴下
しながら造粒した。

得られたセメントクリンカ−を電子顕微鏡写真で観察し
たところ、その形状はほぼ９状であり、また平均粒径は
２３μ麓程度であった。

（実施例２） 従来の製造方法によりセメントタリンカーを作製し、得
られたセメントクリンカ−を粉砕して平均粒径２μ贋に
調整した。またこれとは別ζこ、工９／−ルにエチルシ
リケート１重量％を分散させ脱水反応させてバインダー
溶液を作製した。

次いで、平均粒径を調整したセメントクリンカ−を前記
のバインダー溶液に重量比１：ｌとなるように加えて分
散させ、スラリーを得た。その後、このスラリーをスプ
レードライヤーで乾燥して造粒した。

得られたセメントクリンカ−を電子顕微鏡写真で観察し
たところ、その形状はほぼ球状であり、また平均粒径は
２５μｌ程度であった。

このようにして得られたセメントクリンカ−に以下に示
すような配合で標準砂および水を加えてモルタルを作製
した。このモルタルの圧縮強度。

曲げ強度、フロー値をＪＩＳ標準モルタルに基づいて調
べ、その結果を第１表に示す。

セメント；　　５２０ｇ 標準砂　；１０４０ｇ 水　　　　　；　　　３３８ｇ（Ｗ／Ｃ＝６５％）また
、比較のため従来のセメントを用い、上記配合によりモ
ルタルを作製し、上記実施例と同様にしてその圧縮強度
１曲げ強度、フロー値を調べ、その結果を第１表に併記
する。

第１表 第１表に示した結果より、実施例のものは比較例のもの
に比べ、圧縮強度９曲げ強度、フロー値のいずれにおい
ても優れていることが確認された。

「発明の効果」 以上説明したようにこの発明の球状セメントおよびその
製造方法は、セメントクリンカ−を単独であるいは石膏
粉末とともに水屋外の溶媒中に分散させ、さらにバイン
ダーを加えて造粒し球状のセメントを得るものである。

したがってこの球状のセメントにあっては、球形である
ことから粒子間の摩擦抵抗が少なく、よって従来のセメ
ントに比べ同一の水セメント比では大きなフロー値を有
するものとなる。そして、これにより流動性がよく充填
性もよくなることから、硬化後のセメント硬化体が緻密
なものとなり、また強度が従来のセメントからなるもの
に比べ高いものとなる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水以外の溶媒中にセメントクリンカー微粒子と有
   機バインダーまたは無機バインダーとを分散せしめ、次
   いでこれら分散したセメントクリンカー微粒子およびバ
   インダーを球状に造粒し、その後造粒したセメントクリ
   ンカーに石膏粉末を添加して得られたことを特徴とする
   球状セメント。
2. （２）水以外の溶媒中にセメントクリンカー微粒子と有
   機バインダーまたは無機バインダーとを分散せしめ、次
   いでこれら分散したセメントクリンカー微粒子およびバ
   インダーを球状に造粒し、その後造粒したセメントクリ
   ンカーに石膏粉末を添加することを特徴とする球状セメ
   ントの製造方法。
3. （３）水以外の溶媒中にセメントクリンカー微粒子と石
   膏粉末と有機バインダーまたは無機バインダーとを分散
   せしめ、さらにこれら分散したセメントクリンカー微粒
   子、石膏粉末およびバインダーを球状に造粒して得られ
   たことを特徴とする球状セメント。
4. （４）水以外の溶媒中にセメントクリンカー微粒子と石
   膏粉末と有機バインダーまたは無機バインダーとを分散
   せしめ、その後これら分散したセメントクリンカー微粒
   子、石膏粉末およびバインダーを球状に造粒することを
   特徴とする球状セメントの製造方法。