JPH0415183B2 - - Google Patents

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JPH0415183B2
JPH0415183B2 JP60091811A JP9181185A JPH0415183B2 JP H0415183 B2 JPH0415183 B2 JP H0415183B2 JP 60091811 A JP60091811 A JP 60091811A JP 9181185 A JP9181185 A JP 9181185A JP H0415183 B2 JPH0415183 B2 JP H0415183B2
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JP
Japan
Prior art keywords
weight
white cement
content
cement
blast furnace
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60091811A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61251545A (en
Inventor
Tomosaburo Nachi
Kenichiro Matsuda
Shigeo Okabayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
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Publication of JPS61251545A publication Critical patent/JPS61251545A/en
Publication of JPH0415183B2 publication Critical patent/JPH0415183B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の分野] 本発明は、白色セメントの製造方法に関する。
さらに詳しくは本発明は、硬化物の強度が高く、
かつ乾燥収縮の少ない白色セメントの製造方法に
関する。 [従来技術およびその問題点] 白色セメントは、たとえば装飾用、標識構築物
あるいは舗装材などとして使用されている。 白色セメントは、3CaO・SiO2(以下、単に
「C3S」と記載することもある)、2CaO・SiO2(以
下、単に「C2S」と記載することもある)、
3CaO・Al2O3(以下、単に「C3A」と記載するこ
ともある)を主成分とするクリンカーと石膏とか
らなり、この点においては、ポルトランドセメン
トなどの普通のセメントと差異はない。ただし、
セメントは金属酸化物、特にFe2O3が存在した場
合に着色することが知られており、白色セメント
においては着色成分であるFe2O3の含有率を0.5重
量%以下に抑制することが一般的である。 このため、白色セメントのシリカ・アルミナ質
原料として、Fe2O3などの金属酸化物の含有率の
低い白土あるいは蝋石などが厳選されて使用され
ている。シリカ・アルミナ質原料は、石灰石など
と混合された後、焼成、冷却、粉砕の各工程を経
て白色セメントとなる。すなわち、白色セメント
を製造する際には、特に金属酸化物の含有率の低
いものを使用することが必要であり、これらの原
料は、産地が限定される為に白色セメントの製造
コストを高める大きな要因の一つともなつてい
る。 Fe2O3含有量が比較的少ないシリカ・アルミナ
質原料として製鉄工場で副生する高炉スラグが知
られている。しかしながら、高炉スラグは、
Fe2O3以外にもチタン、マンガン、クロムおよび
マグネシウムなどの酸化物を含有しており、これ
らの酸化物がFe2O3と共存するとセメントの着色
が助長されると考えられ、従来白色セメント用の
原料としては使用されていなかつた。 一方、白色セメントは、組成上はポルトランド
セメントと類似するが、その用途が異るために特
殊な場合を除き強度あるいは乾燥収縮性などの諸
物性に関して取り沙汰されることは比較的少なか
つた。すなわち、従来白色セメントは、装飾用な
どに使用されることが大半であり、特に硬化物が
高い強度あるいは低乾燥収縮性を必要される用途
には使用されることが少なかつた。しかしなが
ら、最近ポルトランドセメントのような通常のセ
メントと同様な用途に使用されることも多くなり
つつあり、強度の高いあるいは低乾燥収縮性を有
するものが要求されている。 セメントの強度を高くする方法としては、セメ
ント中のC3S含有量を多くする方法あるいは
11CaO・7Al2O3・CaF2を含有させる方法などが
知られている。これらの方法を利用することによ
り、得られた白色セメントの硬化物の強度はある
程度高くなるものの、これらの方法を利用しても
乾燥収縮は低減しないとの問題がある。 [発明の目的] 本発明は、硬化物の強度が高く、さらに乾燥収
縮が少ない白色セメントを製造することができる
方法を提供することを目的とする。 さらに本発明は、上記のような優れた特性を有
する白色セメントを安価に製造することができる
方法を提供することを目的とする。 [発明の要旨] 本発明は、 () 石灰石を101〜120重量部、高炉スラグを7
〜30重量部、そしてシリカ・アルミナ質調製用
原料を12〜25重量部混合することにより、
3CaO・SiO2(C3S)含有率が45〜85重量%の範
囲、2CaO・SiO2(C2S)含有率が5〜45重量%
の範囲、3CaO・Al2O3(C3A)含有率が2〜14
重量%の範囲および4CaO・Al2O3・Fe2O3
(C4AF)含有率が1重量%以下となるように
混合した混合物を焼成する工程: () 上記第一工程で得られた焼成物を酸化性雰
囲気との接触を避けながら急冷する工程: および () 上記第二工程で得られたクリンカーに石膏
を添加して粉砕する工程: を含むことを特徴とする白色セメントの製造方法
にある。 なお、本発明においては、白色度の高い白色セ
メントを得るために、石灰石は、酸化鉄含有率が
Fe2O3基準で0.5重量%以下のもの、高炉スラグ
は、酸化鉄含有率がFe2O3基準で0.8重量%以下の
もの、そしてシリカ・アルミナ質調製用原料は、
酸化鉄含有率がFe2O3基準で1.0重量%以下のもの
を、それぞれ用いることが必要である。 [発明の効果] 本発明の白色セメントの製造方法によれば、強
度が高く、乾燥収縮性の低い優れた物性を有する
白色セメントを容易に製造することができる。 また、シリカ・アルミナ質原料として特殊な白
土あるいは蝋石などを特に使用することを必要と
せず、通常使用されている高炉スラグを使用する
ので製造コストを低減することができる。 また、本発明の製造方法に従う限り高炉スラグ
中に含有される金属酸化物などの着色成分による
着色を阻止することができる。 [発明の詳細な記述] 本発明の第一工程は、石灰石および高炉スラ
グ、更に所望により珪石などのシリカ・アルミナ
調製用原料をクリンカー形成成分が所定の割合と
なるように混合し、その混合物を焼成する工程で
ある。 石灰石としては、通常使用されているものを用
いることができる。酸化鉄含有率が0.5重量%以
下(Fe2O3基準)のものが好適である。 高炉スラグは、高炉セメント用の原料として通
常使用されているものを用いることが可能である
が、好ましくは鉄化合物含有率が0.8重量%以下
(Fe2O3基準)のものを使用する。また、高炉ス
ラグは石灰成分との反応性が高いので、高炉スラ
グを用いることによりモルタルの強度が高くなる
と共に、乾燥収縮が少なくなる。 シリカ・アルミナ質調製用原料は、クリンカー
中のシリカ成分およびアルミナ成分を補充する為
に使用する。すなわち、石灰石と高炉スラグとを
混合した際に比較的不足しがちなシリカ質および
アルミナ質を補充してクリンカーの組成が本発明
の範囲となるように調整する。 シリカ・アルミナ質調整用原料の例としては、
珪石、蝋石および白土を挙げることができ、これ
らを単独であるいは混合して使用する。特に珪石
を使用することが好ましい。 珪石を使用する場合に用いる珪石としては通常
使用されているものを挙げることができる。酸化
鉄含有率が1.0重量%以下(Fe2O3基準)のものが
好適である。また、蝋石、白土なども通常のもの
を使用することができる。 一般に上記の各成分は、それぞれを44μm篩残
分が10〜30%程度になるように粉砕して混合する
かまたは所定の割合に混合した後、混合物を上記
と同程度に粉砕して使用する。 なお、上記の石灰石、高炉スラグおよび珪石な
どを粉砕する際に、鉄などの着色要因となる成分
が粉砕物に混入することを防止するために、粉砕
媒体としてステンレスボールやセラミツクボール
を使用することが好ましく、またロールーミルの
使用が好ましい。 上記成分の混合比(ボーグ式によるクリンカー
形成成分の割合)は、混合物を焼成、急冷して得
られるクリンカー中のC3S含有率が45〜85重量%
の範囲、C2S含有率が5〜45重量%の範囲、C3A
含有率が2〜14重量%の範囲、およびC4AF含有
率が1重量%以下(好ましくは0.1〜1重量%の
範囲)となるようにする。 C3Sの含有率が45重量%より少なくなると、硬
化物の強度が低くなる。一方、85重量%を越える
とクリンカー中の遊離CaO量が極度に多くなるば
かりでなく必然的に他の成分、たとえばC2Sなど
の含有率が低くなることもあつて、硬化物にひび
われが発生するなど、通常の使用に耐え得ない。 C3Aの含有率が2重量%に満たない場合には、
実質的にシリカ・アルミナ質原料である高炉スラ
グの配合割合が少なくなりすぎ、硬化物の強度が
低く、また乾燥収縮性も大きくなる。一方、14重
量%を超えると高炉スラグの配合量が多くなりす
ぎて、クリンカー中に含有される酸化鉄および他
の金属酸化物などの着色成分が多くなり、本発明
の工程に従う製造工程を実施したとしても上記の
着色成分による着色を阻止することが困難にな
り、従つて、得られるセメントの白色度が低下す
る。 さらに、C4AFの含有率が、1重量%を超える
と、酸化鉄が析出し易くなりセメントの白色度が
低下する。 ボーグ式によるクリンカー形成成分の割合が上
記の範囲となるようにする具体的な方法の例とし
ては、得られるクリンカー100重量部に対して石
灰石を101〜120重量部、高炉スラグを7〜30重量
部、珪石などのシリカ・アルミナ質調整用原料を
12〜25重量部混合する方法を挙げることができ
る。 本発明の白色セメントの製造に際しては、上記
の石灰石、高炉スラグおよび所望により添加され
るシリカ・アルミナ質調整用原料以外に蛍石など
のCaF2含有成分を添加することが好ましい。
CaF2含有成分を添加することにより高強度およ
び低乾燥収縮性の白色セメントを得ることができ
る。CaF2含有成分の添加率は、CaF2基準で一般
には2重量%以下である。 得られた混合物(あるいは造粒物)は、次いで
焼成装置に投入され、焼成される。 焼成は、通常セメントの焼成に使用されている
ロータリーキルンなどの通常の焼成装置を用いる
ことができる。ただし、焼成装置は、焼成条件を
たとえば、理論酸素過剰係数(m)が1.00〜1.10
の完全燃焼雰囲気乃至僅かに酸化性の雰囲気中で
行なうことができるようにされたものであること
が望ましい。理論酸素過剰係数が上記範囲を大き
く逸脱する場合には得られた白色セメントが着色
することがある。 焼成は、一般には1400〜1600℃、好ましくは
1450〜1500℃の範囲内の温度で行なう。 第二工程は、第一工程で得られた焼成物を、空
気などの酸化性雰囲気との接触を避けながら急冷
する工程である。 すなわち、ロータリーキルンなどの通常の焼成
装置に投入された混合物は、焼成装置の最高温度
域(焼成帯)を通過して焼成されたのちは、通常
焼成装置に導入されるクーラー排ガスあるいはリ
ークエアなどの酸化性雰囲気との接触を避け、か
つ焼成物の温度が、例えば1200℃以上であるうち
に200℃以下の温度に急冷する。急冷の方法は、
焼成物に水または重油を噴霧する方法、あるいは
焼成物を水へ投入するなどの方法を利用すること
ができる。特に焼成物を水に投入する方法を利用
することが好ましい。水の噴霧または水への投入
により得られたクリンカーに吸着された水は可能
な限りクリンカーの顕熱で蒸発させることが好ま
しいが、乾燥が不十分である場合は乾燥手段を用
いることもできる。 上記のような条件で焼成を行ない更に焼成物を
急冷することによつて酸化鉄などの着色成分が析
出せずに、たとえばC4AFとしてセメント成分中
に一体不可分に取込まれるので白色度の高いセメ
ントを得ることができる。さらに、酸化鉄の析出
が少ないので、たとえば酸化マグネシウム、二酸
化チタン、酸化クロム、二酸化マンガンなどの着
色を助長させる成分が混入したとしても、実質的
に着色の少ない白色セメントを製造することがで
きる。 第三工程は、第二工程で得られたクリンカーに
石膏を添加して粉砕する工程である。一般に石膏
の添加量は、セメント中のSO3基準で1.5〜3.0重
量%の範囲である。また、粉砕は、得られる白色
セメントのブレーン比表面積で2500〜5000cm2/g
の範囲となるまで行なう。粉砕装置は通常使用さ
れているものを用いることができる。 このようにして得られる白色セメントは、石灰
成分との反応性の高い高炉スラグを用いたことに
より硬化物の圧縮強度が高く、さらに乾燥収縮も
少ない。 すなわち、従来白色セメントの原料として使用
されていなかつた高炉スラグを用いて、本発明の
製造条件に従つて白色セメントを製造することに
より、白色セメントとして通常の白色度を有する
白色セメントを製造することができると同時に、
得られた白色セメントでは、従来の白色セメント
と比較すると硬化物の圧縮強度が高く、かつ乾燥
収縮の少ない優れた特性を有する。 このようにして得られた白色セメントは、上述
したように良好な物性を示すが、さらに得られた
白色セメントに高炉スラグ、石灰石および珪石粉
などの無機質白色粉末を、白色度、強度および乾
燥収縮などの諸特性が実用の範囲内にある限りに
おいて添加することができる。 無機質白色粉末は白色度が80%以上(好ましく
は84%以上)のものであつて、ブレーン比表面積
がセメントと同程度、すなわち2500〜9000cm2/g
のものであることが好ましい。 さらに、無機質白色粉末としてたとえば石灰石
を使用する場合には石灰石の添加量は、白色セメ
ントに対して50重量%以下であり、たとえば珪石
を使用する場合には、白色セメントに対して50重
量%以下であり、たとえば高炉スラグを使用する
場合には、白色セメントに対して80重量%以下で
ある。さらに、無機質白色粉末は混合して使用す
ることもできる。 以下に本発明の実施例および比較例を示す。 なお、以下に示す実施例および比較例で使用し
た石灰石、高炉スラグ、珪石、蛍石および蝋石の
分析値を第1表に示す。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing white cement.
More specifically, the present invention provides a cured product with high strength;
The present invention also relates to a method for producing white cement with little drying shrinkage. [Prior art and its problems] White cement is used, for example, as decoration, sign construction, or paving material. White cement is 3CaO・SiO 2 (hereinafter sometimes simply written as “C 3 S”), 2CaO・SiO 2 (hereinafter sometimes simply written as “C 2 S”),
It consists of clinker whose main components are 3CaO・Al 2 O 3 (hereinafter sometimes simply referred to as "C 3 A") and gypsum, and in this respect it is no different from ordinary cement such as Portland cement. . however,
It is known that cement becomes colored when metal oxides, especially Fe 2 O 3, are present, and in white cement, it is possible to suppress the content of Fe 2 O 3 , which is a coloring component, to 0.5% by weight or less. Common. For this reason, as the silica/alumina raw material for white cement, white clay or Rouseki, which have a low content of metal oxides such as Fe 2 O 3 , are carefully selected and used. The silica/alumina raw materials are mixed with limestone, etc., and then undergo the firing, cooling, and pulverizing steps to become white cement. In other words, when producing white cement, it is necessary to use materials with a particularly low content of metal oxides, and since these raw materials are produced only in limited areas, they have a large impact on the production cost of white cement. It is also one of the factors. Blast furnace slag, which is a by-product of steel factories, is known as a silica-alumina raw material with a relatively low Fe 2 O 3 content. However, blast furnace slag
In addition to Fe 2 O 3 , it contains oxides such as titanium, manganese, chromium, and magnesium, and it is thought that the coexistence of these oxides with Fe 2 O 3 will promote the coloring of cement. It was not used as a raw material. On the other hand, white cement is similar in composition to Portland cement, but because its uses are different, there has been relatively little discussion regarding its physical properties such as strength and drying shrinkage, except in special cases. That is, conventionally, white cement has been mostly used for decorative purposes, and has rarely been used particularly for applications where the cured product requires high strength or low drying shrinkage. However, recently, it has been increasingly used for the same purposes as ordinary cement such as Portland cement, and there is a demand for it to have high strength or low drying shrinkage. Methods to increase the strength of cement include increasing the C 3 S content in cement or
A method of containing 11CaO・7Al 2 O 3・CaF 2 is known. Although the strength of the obtained cured white cement increases to some extent by using these methods, there is a problem in that even if these methods are used, drying shrinkage is not reduced. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a method for producing white cement that has a high strength as a cured product and exhibits less drying shrinkage. A further object of the present invention is to provide a method for producing white cement having the above-mentioned excellent properties at low cost. [Summary of the Invention] The present invention comprises () 101 to 120 parts by weight of limestone and 7 parts by weight of blast furnace slag.
By mixing ~30 parts by weight and 12 to 25 parts by weight of raw materials for silica/alumina preparation,
3CaO・SiO 2 (C 3 S) content ranges from 45 to 85% by weight, 2CaO・SiO 2 (C 2 S) content ranges from 5 to 45% by weight
range, 3CaO・Al 2 O 3 (C 3 A) content is 2 to 14
Weight % range and 4CaO・Al 2 O 3・Fe 2 O 3
(C 4 AF) Step of firing a mixture mixed so that the content is 1% by weight or less: () A step of rapidly cooling the fired product obtained in the above first step while avoiding contact with an oxidizing atmosphere: and () a step of adding gypsum to the clinker obtained in the second step and pulverizing it. In addition, in the present invention, in order to obtain white cement with high whiteness, limestone has a high iron oxide content.
Blast furnace slag has an iron oxide content of 0.8% by weight or less based on Fe 2 O 3 , and raw materials for preparing silica/alumina are:
It is necessary to use a material having an iron oxide content of 1.0% by weight or less based on Fe 2 O 3 . [Effects of the Invention] According to the method for producing white cement of the present invention, it is possible to easily produce white cement having excellent physical properties such as high strength and low drying shrinkage. In addition, it is not necessary to use special clay or rouseki as a silica-alumina raw material, and since commonly used blast furnace slag is used, manufacturing costs can be reduced. Further, as long as the production method of the present invention is followed, coloring due to coloring components such as metal oxides contained in blast furnace slag can be prevented. [Detailed Description of the Invention] The first step of the present invention is to mix raw materials for preparing silica/alumina such as limestone, blast furnace slag, and, if desired, silica stone so that the clinker forming components are in a predetermined ratio, and then mix the mixture. This is the firing process. As limestone, commonly used limestone can be used. Preferably, the iron oxide content is 0.5% by weight or less (based on Fe 2 O 3 ). Blast furnace slag that is commonly used as a raw material for blast furnace cement can be used, but preferably one with an iron compound content of 0.8% by weight or less (based on Fe 2 O 3 ) is used. Moreover, since blast furnace slag has high reactivity with lime components, the strength of mortar is increased by using blast furnace slag, and drying shrinkage is reduced. The raw material for silica/alumina preparation is used to replenish the silica and alumina components in the clinker. That is, the composition of the clinker is adjusted to be within the range of the present invention by replenishing silica and alumina, which tend to be relatively insufficient when limestone and blast furnace slag are mixed. Examples of raw materials for silica/alumina quality adjustment are:
Silica stone, Rouseki and white clay may be mentioned, and these may be used alone or in combination. In particular, it is preferable to use silica stone. When using silica stone, commonly used silica stones can be used. Preferably, the iron oxide content is 1.0% by weight or less (based on Fe 2 O 3 ). Further, ordinary Rouseki, Shirako, etc. can be used. In general, each of the above components is used by pulverizing and mixing each so that the residue on a 44 μm sieve is about 10 to 30%, or by mixing them at a predetermined ratio and then pulverizing the mixture to the same extent as above. . In addition, when crushing the above-mentioned limestone, blast furnace slag, silica stone, etc., stainless steel balls or ceramic balls should be used as the crushing medium to prevent components that cause coloration, such as iron, from getting mixed into the crushed material. is preferred, and use of a roll mill is preferred. The mixing ratio of the above components (ratio of clinker forming components according to the Borg formula) is such that the C3S content in the clinker obtained by firing and rapidly cooling the mixture is 45 to 85% by weight.
range, C2S content range from 5 to 45% by weight, C3A
The content is in the range of 2 to 14% by weight, and the C 4 AF content is in the range of 1% by weight or less (preferably in the range of 0.1 to 1% by weight). When the content of C 3 S is less than 45% by weight, the strength of the cured product becomes low. On the other hand, if it exceeds 85% by weight, not only will the amount of free CaO in the clinker become extremely large, but also the content of other components such as C 2 S will inevitably become low, resulting in cracks in the cured product. It cannot withstand normal use. If the content of C 3 A is less than 2% by weight,
The blending ratio of blast furnace slag, which is essentially a silica-alumina raw material, becomes too small, resulting in low strength of the cured product and high drying shrinkage. On the other hand, if it exceeds 14% by weight, the blended amount of blast furnace slag will be too large, and the coloring components such as iron oxide and other metal oxides contained in the clinker will increase. Even if this is done, it becomes difficult to prevent the coloring caused by the above-mentioned coloring components, and the whiteness of the resulting cement decreases. Furthermore, when the content of C 4 AF exceeds 1% by weight, iron oxide tends to precipitate, resulting in a decrease in the whiteness of the cement. As an example of a specific method for adjusting the ratio of clinker-forming components according to the Borg formula to be in the above range, 101 to 120 parts by weight of limestone and 7 to 30 parts by weight of blast furnace slag are added to 100 parts by weight of clinker to be obtained. , raw materials for silica/alumina quality adjustment such as silica stone.
A method of mixing 12 to 25 parts by weight can be mentioned. When producing the white cement of the present invention, it is preferable to add a CaF 2 -containing component such as fluorite in addition to the above-mentioned limestone, blast furnace slag, and optionally added raw materials for adjusting the quality of silica and alumina.
By adding CaF2- containing components, white cement with high strength and low drying shrinkage can be obtained. The addition rate of the CaF 2 -containing component is generally 2% by weight or less based on CaF 2 . The obtained mixture (or granules) is then put into a firing device and fired. For firing, a typical firing device such as a rotary kiln that is normally used for firing cement can be used. However, the firing conditions for the firing equipment are such that the theoretical oxygen excess coefficient (m) is 1.00 to 1.10.
It is desirable that the process be able to be carried out in a completely combustible atmosphere to a slightly oxidizing atmosphere. If the theoretical oxygen excess coefficient significantly deviates from the above range, the resulting white cement may be colored. Firing is generally performed at 1400-1600°C, preferably
It is carried out at a temperature within the range of 1450-1500°C. The second step is a step of rapidly cooling the fired product obtained in the first step while avoiding contact with an oxidizing atmosphere such as air. In other words, the mixture fed into a normal firing device such as a rotary kiln passes through the maximum temperature range (firing zone) of the baking device and is then fired. Avoiding contact with a harmful atmosphere, and while the temperature of the fired product is, for example, 1200°C or higher, the fired product is rapidly cooled to a temperature of 200°C or lower. The method of rapid cooling is
A method of spraying water or heavy oil onto the fired product, or a method of throwing the fired product into water can be used. In particular, it is preferable to use a method in which the fired product is poured into water. It is preferable that the water adsorbed on the clinker obtained by spraying or adding water is evaporated as much as possible by the sensible heat of the clinker, but if drying is insufficient, drying means can also be used. By performing firing under the above conditions and rapidly cooling the fired product, coloring components such as iron oxide do not precipitate and are inseparably incorporated into the cement components as, for example, C 4 AF, resulting in a reduction in whiteness. You can get high cement. Furthermore, since there is little precipitation of iron oxide, even if components that promote coloration such as magnesium oxide, titanium dioxide, chromium oxide, and manganese dioxide are mixed, white cement with substantially less coloration can be produced. The third step is a step of adding gypsum to the clinker obtained in the second step and pulverizing it. Generally, the amount of gypsum added is in the range of 1.5 to 3.0% by weight based on SO3 in cement. In addition, the Blaine specific surface area of the white cement obtained by pulverization is 2500 to 5000 cm 2 /g.
Repeat until the range is reached. A commonly used crushing device can be used. The white cement thus obtained has high compressive strength as a hardened product due to the use of blast furnace slag that is highly reactive with lime components, and also has little drying shrinkage. That is, by manufacturing white cement according to the manufacturing conditions of the present invention using blast furnace slag that has not been conventionally used as a raw material for white cement, white cement having a whiteness normal to that of white cement can be manufactured. At the same time,
The obtained white cement has excellent properties such as higher compressive strength of the cured product and less drying shrinkage than conventional white cement. The white cement thus obtained exhibits good physical properties as described above, but inorganic white powders such as blast furnace slag, limestone, and silica powder are added to the white cement to improve its whiteness, strength, and drying shrinkage. They can be added as long as the various properties such as these are within the practical range. The inorganic white powder has a whiteness of 80% or more (preferably 84% or more) and a Blaine specific surface area of about the same level as cement, that is, 2500 to 9000 cm 2 /g.
Preferably. Furthermore, when limestone is used as the inorganic white powder, the amount of limestone added is 50% by weight or less based on the white cement, and when silica stone is used, for example, the amount of limestone added is 50% by weight or less based on the white cement. For example, when blast furnace slag is used, it is 80% by weight or less based on white cement. Furthermore, the inorganic white powders can also be used in combination. Examples and comparative examples of the present invention are shown below. Table 1 shows the analytical values of limestone, blast furnace slag, silica, fluorite, and rouseki used in the Examples and Comparative Examples shown below.

【表】 実施例1〜7および比較例1〜5 第1表に示す化学成分を有する原料を、得られ
るクリンカーの組成が第2表に記載する組成とな
るように、第3表に記載する配合割合にて混合し
た。 この混合物に水を加えて成形し、これを200℃
で2時間乾燥した後、乾燥物を白金ルツボに入
れ、ガス炉中で1450℃、30分間の焼成を行なつ
た。焼成は、理論酸化率(m)を1.00〜1.05の範
囲に設定して行なつた。理論酸素過剰係数は、
1.00が完全燃焼雰囲気を表わし、1.00より高くな
るに従い次第に酸化雰囲気となり、1.00より低く
なると還元雰囲気となる。 30分間経過後、焼成雰囲気にてルツボに蓋をし
て空気との接触を遮断した状態で、すばやく取り
出し焼成物を直ちに水に投入した。 冷却したクリンカーの付着した水分を蒸発させ
たのち、これにセメント中のSO3基準で2.0重量
%となるように石膏を添加し、アルミナボールミ
ルでブレーン比表面積が3500cm2/gとなるまで粉
砕して白色セメントを得た。 得られた白色セメントについて遊離CaO量、測
色試験器による白色度(W値)、JIS R5201に準
じたモルタルの圧縮強さ(セメント:標準砂:水
=1:2:0.65、供試体寸法2×2×2cm)及び
セメント協会標準試験方法(CAJS H−11)に
準じたモルタルの硬化乾燥後の長さ変化の測定
(乾燥収縮)(セメント:標準砂:水=1:2:
0.6、供試体寸法1×1×6cm 湿度RH.50%、
材令六箇月)を行なつた。 なお、乾燥収縮は、下記の式により求めた。 乾燥収縮=(供試体基長−六箇月後の供試体長) /(供試体基長) また、白色度は、測定値を下記の式に代入して
求めた。 白色度W値(%) =100−√(100−)222 ただし、aは、赤〜緑の度合、bは、黄〜青の
度合、Lは、白〜黒の度合を表わす。 結果を第4表に示す。 以下に示す実施例および比較例で測定したセメ
ントの遊離CaO量、白色度、モルタルの圧縮強度
およびモルタルの乾燥強度は上記の方法により行
なつた。
[Table] Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 Raw materials having the chemical components shown in Table 1 are listed in Table 3 so that the composition of the resulting clinker is as shown in Table 2. They were mixed at the mixing ratio. Add water to this mixture, mold it, and heat it to 200℃.
After drying for 2 hours, the dried product was placed in a platinum crucible and fired at 1450°C for 30 minutes in a gas furnace. Firing was performed with the theoretical oxidation rate (m) set in the range of 1.00 to 1.05. The theoretical excess oxygen coefficient is
1.00 represents a complete combustion atmosphere, as it becomes higher than 1.00 it gradually becomes an oxidizing atmosphere, and as it becomes lower than 1.00 it becomes a reducing atmosphere. After 30 minutes had elapsed, the crucible was quickly taken out in the firing atmosphere with a lid on to block contact with air, and the fired product was immediately poured into water. After the water adhering to the cooled clinker was evaporated, gypsum was added to it to give a concentration of 2.0% by weight based on SO 3 in cement, and the mixture was ground in an alumina ball mill until the Blaine specific surface area was 3500 cm 2 /g. A white cement was obtained. The amount of free CaO, whiteness (W value) measured by a colorimetric tester, compressive strength of mortar according to JIS R5201 (cement: standard sand: water = 1:2:0.65, specimen size 2) for the obtained white cement. x 2 x 2 cm) and measurement of length change (drying shrinkage) after hardening and drying of mortar according to the Cement Association Standard Test Method (CAJS H-11) (cement: standard sand: water = 1:2:
0.6, specimen size 1 x 1 x 6 cm, humidity RH.50%,
6 months). In addition, drying shrinkage was calculated|required by the following formula. Drying shrinkage = (base length of specimen - length of specimen after six months) / (base length of specimen) In addition, the whiteness was determined by substituting the measured value into the following formula. Whiteness W value (%) = 100-√(100-) 2 + 2 + 2 where a represents the degree of red to green, b represents the degree of yellow to blue, and L represents the degree of white to black. . The results are shown in Table 4. The amount of free CaO, whiteness, compressive strength of mortar, and dry strength of mortar measured in the Examples and Comparative Examples shown below were determined by the methods described above.

【表】【table】

【表】 配合割合はクリンカーに対する原単
位で記載。
[Table] Blend ratios are stated in basic units for clinker.

【表】 比較例5で得られた白色セメントは、高炉スラ
グを含有しないため、白色度および遊離CaOは良
好な値を示すが、例えば組成が近似する実施例2
で得られた白色セメントの硬化物と比較すると圧
縮強度が低く、乾燥収縮が大きい。 また、クリンカー組成が本発明の範囲にないも
のと本発明の白色セメントとを比較すると、たと
えば実施例2と比較例3との比較、実施例1と比
較例1および4との比較において明らかなように
圧縮強度が低下し、乾燥収縮も大きくなる。 さらに、C3S含有率の低い比較例1の白色セメ
ントは、実施例2で得られた白色セメントと比較
すると白色度が低く着色があることがわかる。 比較例 6〜8 実施例5において、ルツボを焼成雰囲気中から
蓋をして取り出し焼成物をただちに水に投入する
操作に代えて、ルツボを焼成雰囲気中から蓋をし
ないで取り出し空気中に10秒間放置した後、水に
投入する操作(比較例6)、ルツボを焼成雰囲気
中から蓋をしないで取り出し空気中に30秒間放置
した後、水に投入する操作(比較例7)、ルツボ
を焼成雰囲気中から蓋をしないで取り出し空気中
に放置して室温まで空冷する操作(比較例8)と
した以外は同様にして白色セメントを製造した。 得られた白色セメントの遊離CaO含有率、白色
度およびその硬化物の圧縮強度、乾燥収縮率を第
5図に示す。なお、実施例5で得られた白色セメ
ントに関する上記の値を併せて記載する。
[Table] The white cement obtained in Comparative Example 5 does not contain blast furnace slag, so it shows good values for whiteness and free CaO. However, for example, Example 2, which has a similar composition,
The compressive strength is lower and the drying shrinkage is larger than that of the cured white cement obtained in . Furthermore, when comparing the white cement of the present invention with those whose clinker compositions are not within the range of the present invention, for example, the comparison between Example 2 and Comparative Example 3, and the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 and 4 shows that As a result, compressive strength decreases and drying shrinkage increases. Furthermore, it can be seen that the white cement of Comparative Example 1 with a low C 3 S content has a low degree of whiteness and is colored when compared with the white cement obtained in Example 2. Comparative Examples 6 to 8 In Example 5, instead of taking out the crucible from the firing atmosphere with the lid on and immediately putting the fired product into water, the crucible was taken out from the firing atmosphere without the lid on and placed in the air for 10 seconds. After leaving it for 30 seconds, the crucible is placed in water (Comparative Example 6), the crucible is taken out from the firing atmosphere without a lid and left in the air for 30 seconds, and then placed in water (Comparative Example 7), the crucible is placed in the firing atmosphere White cement was produced in the same manner as in Comparative Example 8, except that the cement was taken out from inside without a lid, left in the air, and cooled to room temperature (Comparative Example 8). Figure 5 shows the free CaO content and whiteness of the white cement obtained, as well as the compressive strength and drying shrinkage of the cured product. Note that the above values regarding the white cement obtained in Example 5 are also described.

【表】 比較例6〜8で得られた白色セメントは、白色
度が低く、さらに硬化物の圧縮照度および乾燥収
縮が大きいことがわかる。 実施例 8〜10 実施例5で得られた白色セメントに更に白色セ
メントに対して50重量%の高炉スラグ微粉末(白
色度:85%、ブレーン比表面積:4520cm2/g)を
加えて白色セメントを調製した(実施例8);白
色セメントに対して20重量%の石灰石微粉末(白
色度:90%、ブレーン比表面積:3830cm2/g)を
加えて白色セメントを調製した(実施例9);白
色セメントに対して50重量%の珪石微粉末(白色
度:88%、ブレーン比表面積:7510cm2/g)を加
えて白色セメントを調製した(実施例10)。 得られた白色セメントの白色度およびその硬化
物の圧縮強度、乾燥収縮率を第6表に示す。
[Table] It can be seen that the white cements obtained in Comparative Examples 6 to 8 have low whiteness, and furthermore, the compression illuminance and drying shrinkage of the cured products are large. Examples 8 to 10 White cement was prepared by adding 50% by weight of blast furnace slag powder (whiteness: 85%, Blaine specific surface area: 4520 cm 2 /g) to the white cement obtained in Example 5. (Example 8); White cement was prepared by adding 20% by weight of fine limestone powder (whiteness: 90%, Blaine specific surface area: 3830 cm 2 /g) to white cement (Example 9) A white cement was prepared by adding 50% by weight of silica fine powder (whiteness: 88%, Blaine specific surface area: 7510 cm 2 /g) to white cement (Example 10). Table 6 shows the whiteness of the white cement obtained, the compressive strength of the cured product, and the drying shrinkage rate.

【表】 本発明の白色セメントに更に高炉スラグ微粉
末、石灰微粉末および珪石微粉末などの無機質白
色粉末を添加することによつても尚良好な特性を
維持することが明らかである。
[Table] It is clear that even when inorganic white powders such as pulverized blast furnace slag powder, pulverized lime powder and silica stone powder are further added to the white cement of the present invention, good properties can be maintained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酸化鉄含有率がFe2O3基準で0.5重量%以下の
石灰石を101〜120重量部、酸化鉄含有率がFe2O3
基準で0.8重量%以下の高炉スラグを7〜30重量
部、そして酸化鉄含有率がFe2O3基準で1.0重量%
以下のシリカ・アルミナ質調製用原料を12〜25重
量部混合することにより、3CaO・SiO2含有率が
45〜85重量%の範囲、2CaO・SiO2含有率が5〜
45重量%の範囲、3CaO・Al2O3含有率が2〜14
重量%の範囲および4CaO・Al2O3・Fe2O3含有率
が1重量%以下となるように混合した混合物を焼
成する工程: () 上記第一工程で得られた焼成物を酸化性雰
囲気との接触を避けながら急冷してクリンカー
を得る工程:および、 () 上記第二工程で得られたクリンカーに石膏
を添加して粉砕する工程; を含むことを特徴とする白色セメントの製造方
法。 2 上記第一工程の混合物に蛍石を2重量%以内
の量で添加する特許請求の範囲第1項記載の白色
セメントの製造方法。 3 上記焼成を理論酸素過剰係数1.00〜1.10の雰
囲気で行なう特許請求の範囲第1項記載の白色セ
メントの製造方法。 4 上記急冷を焼成物を水に投入または焼成物に
水を噴霧することにより行なう特許請求の範囲第
1項記載の白色セメントの製造方法。 5 上記第三工程で得られた粉砕物に更に高炉ス
ラグ微粉末、石灰微粒子および珪石微粉末よりな
る群より選ばれた少なくとも一種類の無機質白色
粉末を添加する特許請求の範囲第1項乃至第4項
記載の白色セメントの製造方法。
[Scope of Claims] 1. 101 to 120 parts by weight of limestone with an iron oxide content of 0.5% by weight or less based on Fe 2 O 3 and an iron oxide content of Fe 2 O 3
7 to 30 parts by weight of blast furnace slag with a standard content of 0.8% by weight or less, and iron oxide content of 1.0% by weight based on Fe 2 O 3
By mixing 12 to 25 parts by weight of the following silica/alumina preparation raw materials, the 3CaO/SiO 2 content can be reduced.
Range of 45-85% by weight, 2CaO・SiO2 content of 5-85% by weight
Range of 45% by weight, 3CaO・Al 2 O 3 content between 2 and 14
A step of firing a mixture such that the weight% range and 4CaO・Al 2 O 3・Fe 2 O 3 content is 1% by weight or less: () The fired product obtained in the above first step is oxidized. A method for producing white cement, comprising: a step of rapidly cooling the clinker while avoiding contact with the atmosphere; and () a step of adding gypsum to the clinker obtained in the second step and pulverizing it; . 2. The method for producing white cement according to claim 1, wherein fluorite is added to the mixture in the first step in an amount within 2% by weight. 3. The method for producing white cement according to claim 1, wherein the firing is performed in an atmosphere with a theoretical oxygen excess coefficient of 1.00 to 1.10. 4. The method for producing white cement according to claim 1, wherein the quenching is carried out by pouring the fired product into water or by spraying water onto the fired product. 5. Claims 1 to 5 further include adding at least one type of inorganic white powder selected from the group consisting of pulverized blast furnace slag powder, fine lime particles, and fine silica stone powder to the pulverized product obtained in the third step. The method for producing white cement according to item 4.
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