JPH058133B2 - - Google Patents

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JPH058133B2
JPH058133B2 JP60241755A JP24175585A JPH058133B2 JP H058133 B2 JPH058133 B2 JP H058133B2 JP 60241755 A JP60241755 A JP 60241755A JP 24175585 A JP24175585 A JP 24175585A JP H058133 B2 JPH058133 B2 JP H058133B2
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less
cao
mineral
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JP60241755A
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JPS61155233A (en
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Sherii Miruzu Piitaa
Richaado Rongu Jofurii
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Blue Circle Industries PLC
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Blue Circle Industries PLC
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Publication of JPH058133B2 publication Critical patent/JPH058133B2/ja
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  • 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] 本発明は地下鉱坑におけるたとえば空洞の埋め
込みに適する硬化性セメント組成物を製造する方
法、該セメント組成物を製造し得る乾燥混合物な
らびに該セメント組成物の主成分を構成する新規
な鉱物クリンカ組成物に関するものである。 [発明の背景] 地下鉱坑の空洞を埋め込むための既知方法の一
つとしては、セメントを含有する第1の水性スラ
リと、セメントの硬化および固化を促進する無機
塩を含有する第2の水性スラリとを空洞の位置ま
で圧送し、ここでこれらを一緒に混合して固化物
体を形成するために空洞内で硬化し得るような充
填組成物を形成する。この方法は、“圧送充填”
と称するもので、これに用いるための種々の材料
が開発されている。第2水性スラリは普通、硫酸
カルシウム(特に天然または合成硬石膏)と石灰
(酸化カルシウムおよび/または水酸化カルシウ
ム)とを含有し、またベントナイトの如き粘土を
含むことも常套手段である。 地下鉱坑においては、高アルミナセメントが通
常のポルトランドセメントよりも皮膚への侵略が
少なく一層容易に取扱えるので有利である。この
ため、高アルミナセメントは普通圧送充填法に使
用される。しかし、高アルミナセメントは硬化時
間が極めて短い欠点がある。すなわち、英国規格
(B.S.)915、パート2で定義された如き高アルミ
ナセメントは2〜6時間の初期硬化時間と、初期
硬化後2時間以下の最終硬化時間を示すことが要
求されている。これは地下採鉱操作において混合
および圧送処理の厳格な制御と監視が困難になる
重大な問題を生じ得るようになる。比較的短い硬
化時間はセメントスラリを圧送および混合するた
めの装置に対し、該装置が硬化材料で閉塞される
のを防止するため、全空洞充填操作後きれいに洗
い流すのを必要とする。これは混合および圧送シ
ステムの一部または全体でさえも生じ、新規にす
るかまたは機械的に清浄にすることを必要とする
場合があり、特に鉱山での生産を中断する場合に
は時間の浪費と高価な仕事になる。 高アルミナセメントに伴う利点を有するが、初
期硬化時間が短いことに伴う問題を回避するかま
たは少なくする材料に基づく満足なセメント組成
物を製造する方法が業界で要望されていることは
明らかである。 鉱物相4CaO・3Al2O3・SO3はクライン化合物
として知られ、3CaO・3Al2O3・CaSO4または
C4As-3sとしても表される。クライン化合物を含
んでいる或る種のクリンカ、その製造およびポル
トランドセメント組成物中への膨張剤としてもそ
の使用は公知である(米国特許第3155526号
(Klein)、第3251701号(Klein)、第3857714号
(Mehta)および第4419136号(Rice)参照)。 例えば、米国特許第4419136号はポルトランド
セメントクリンカ、石膏およびC4A3を含む膨
張性クリンカを開示している。これらのクリンカ
は石膏と混合される前に個別に粉砕される。膨張
性クリンカは(それが高い含有量、すなわち21〜
40重量%の遊離石灰を含む時は)米国特許第
3155526号に、または(ポルトランドセメント相、
特に3CaO・SiO2および/または2CaO・SiO2
含むときは)米国特許第3251701号の開示に従つ
て製造され得る。 英国特許第2040278号(LaFarge Foundu
International)は高い機械強度の耐火セメント
を開示し、それは10〜30部のC4A3クリンカお
よび70〜90部のアルミナクリンカを含み、後者は
30〜75%のCaO・Al2O3を含んでいる。C4A3
リンカは化学組成、35〜37重量%CaO、48〜54重
量%Al2O3、9〜14重量%SO3、0〜4重量%
Fe2O3および0〜4重量%SiO2を有する。 これらの先行技術文献のいずれも本発明による
鉱物クリンカ組成物を開示せず、または従来の圧
送充填法に関連した上述の諸問題について言及し
ていない。 [発明の要約] 本発明は新規な組成物として25から68重量%の
4CaO・3Al2O3・SO3と実質的に2CaO・Al2O3
SiO2相として存在するSiO2を含み、必要に応じ、
組成物の残部が1.0重量%以下の遊離石灰、25重
量%未満のCaO・2Al2O3、10重量%以下の
12CaO・7Al2O3、5重量%未満のCaO・TiO2
10重量%未満のフエライト相、60重量%までの
CaO・Al2O3および4.1重量%までのCaSO4からな
る群から選ばれた少なくとも一種の成分を基本的
に含むことを特徴とする鉱物クリンカ組成物を提
供する。 本発明の鉱物クリンカ組成物は、粉砕され、水
と混合された時、長くかつ制御された固化時間を
示すことができる。 本発明はまた効果性セメント組成物を製造する
に際し、粉砕された鉱物クリンカ組成物を水の中
でアルカリ金属またはアルカリ土類金属源とアル
カリ性条件で混合する方法を提供する。 また、本発明は上述した方法により製造した硬
化性セメント組成物、該セメント組成物の硬化に
より形成した固化物並びにセメント組成物を水の
混入により製造し得る乾燥混合物を提供すること
にある。 本発明の鉱物クリンカ組成物は、CaO源と、
Al2O3源と、SO3源とSiO2源との適当な割合の混
合物を鉄に対する酸化性の条件下少なくとも初期
溶融の温度に加熱する方法によりまずクランカと
して製造することができる。生成したクリンカを
冷却し、粉砕、すなわち任意適当な手段により粒
状物にすることができる。 [より好適な実施態様の説明] 本発明方法に使用すべき鉱物クリンカ組成物
は、“スルホアルミナウス質”として記述するこ
とができ、それらは少なくとも25重量%、好まし
くは少なくとも35重量%、特に少なくとも45重量
%のC4A3を普通含有する。しかし原則として
は、極めて純粋な原料を電気反射炉に用いること
により製造コストが比較的高いけれどもほぼ100
%のC4A3を有する鉱物クリンカを得ることが
可能になる。鉱物性組成物の55重量%までの
C4A3S分、代表的には約50重量%のC4A3分が
多くの用途に対し適しているが、65重量%までま
たは68重量%までさえのC4A3分また或る用途
では85重量%までのC4A3分を有するこも適用
可能である。重量%の数値は電位相組成の計算に
より化学分析から求められ、X−線回折によりチ
エツクされる。 相当量の遊離石灰(CaO)の存在は、鉱物性組
成物を含有するセメント組成物の早期硬化を導く
ので望ましくないことを確かめた。従つて、遊離
石灰分は鉱物性組成物の0.5重量%未満、特に0.2
重量%未満であることが好ましく、理想的には遊
離石灰を鉱物性組成物から実質的に除去すべきで
ある。 相当量のCaO・2Al2O3(CA2と略記する)の存
在は鉱物性組成物から製造したセメント組成物の
硬化時間および強度の発現を著しく害し得ること
を確かめた。特に、CA2分は鉱物性組成物の10重
量%以下、好ましくは5重量%以下、特に3重量
%以下にする。理想的には、CA2は実質的に存在
しない。しかし、強度の緩徐な発現および長い硬
化時間を許容し得る場合または一層高いレベルの
鉱物性組成物をスラリで使用する場合には、比較
的高いレベル、たとえば20重量%またはそれ以上
のCA2を受け入れることができる。 12CaO・7Al2O3(C12A7と略記する)の鉱物相
は水と緩徐に反応して石灰を形成するので、早期
硬化を回避するため鉱物性組成物中のC12A7分は
低い、好ましくは5重量%未満であることが適し
ている。しかし、特にセメント組成物の強度発現
に関してC12A7を鉱物性組成物中に少量、好まし
くは少なくとも0.5重量%、代表的には4重量%
まで、特に3重量%保持することが有益であるこ
とを確かめた。それにもかからわず、C12A7が実
質的に存在しない鉱物性組成物の使用も可能であ
る。 鉱物性組成物において高いC4A3含量を得る
ためには、その中の種々の他の相の量を限定する
ことが必要である。すなわち、チタン酸カルシウ
ム(CaO・TiO2、CTと略記する)の含有量は5
重量%未満、特に1重量%未満、理想的には実質
的に存在しないことが好ましい。酸化鉄
(Fe2O3、Fと略記する)は組成物中で4CaO・
Al2O3・Fe2O3(C4AFと略記する)に近いフエラ
イト相を形成するので、組成物から石灰とアルミ
ナとを除去することによりクライン化合物の量を
制限する。硬化性セメント組成物の強度発現に悪
影響を及ぼす希釈効果を考慮すれば、フエライト
相の含有量は10重量%未満、好ましくは5重量%
未満で、理想としては実質的に存在しないことで
ある。シリカ(SiO2、Sと略記する)は鉱物性
組成物中にC2AS相として存在するので、クライ
ン化合物の形成に寄与し得るAl2O3と結合する。
従つて、鉱物組成物中のSiO2含量は10重量%未
満、好ましくは5重量%未満、特に3重量%未満
であるのが好ましい。 驚くべきことには、C4A3の含有量を最大に
しようとする限り、鉱物性組成物中にリターダー
なしに相当量、たとえば20重量%までのCaO・
Al2O3(CAと略記する)、またはリターダーと共
に60重量%まで、たとえば45重量%までのCAが
存在することを鉱物性組成物と水との低い反応性
を著しく変性することなしに許容することができ
る。 鉱物性組成物はC4A3を形成するに必要な量
以上のSO3を含有すべきでない。すなわち、硫酸
カルシウム(CaSO4またはC)は鉱物性組成物
から実質的に存在しないことが好ましい。しか
し、過剰のCaSO4は生成物の物理的性質の対応希
釈が許容し得る場合鉱物クリンカの製造用溶融法
における融成物形成に役立つため望ましい場合が
ある。本発明に係る好適な鉱物成組性物は8.5重
量%の最大SO3分によつて特徴づけられる。 本発明に係る鉱物性組成物は、原料に任意適当
な炉、たとえばポルトランドセメントクリンカロ
ータリーキルンまたは反射炉中で少なくとも1200
℃の温度で普通焼結または溶融することにより製
造することができる。 一般に、最高経済レベルのクライン化合物を製
造するために原料を選択し、調和させる。これは
通常比較的高い純度を有する原料の使用を要求す
る。適当なCaO源は石灰石である。適当なSO3
は硫酸カルシウム、たとえば石膏半水化物または
無水物である。しかも、たとえば高硫黄分を有す
る燃料を用いて炉を焼成することにより硫黄を他
の供給源から導入することも可能である。適当な
Al2O3源はボーキサイトであるが、クリンカ材の
燃焼に寄与する燃焼エネルギを有するアルミニウ
ム屑の如きアルミニウム金属を用いることも可能
である。 最終クリンカの遊離石灰分をできるだけ低くす
るのを確実にするため、原料の粉末度を調節する
ことが必要な場合がある。たとえば、ロータリー
キルンでの焼結法を用いる場合、90%が英国規格
90ミクロン篩の通過するに相当する粉末度が通常
適しており、これ以上の粗い原料は溶融法を用い
る場合に許容し得るものである。 最高の利益を得るためには、鉱物性組成物の上
述したパラメータ内での注意深い制御が重要であ
る。かかる制御並びに原料の選択と調和は十分セ
メント製造業者の能力内にある。使用する方法の
種類、たとえばポルトランドセメントクリンカロ
ータリーキルンでの焼結法(特別に適合させない
かぎり、一般に燃焼中に存在し得る液体の量によ
り実施限界を設定する)が製造し得るC4A3
量を制限する場合、任意過剰のアルミン酸カルシ
ウムをクリンカ中にジアルミン酸カルシウムCA2
よりむしろモノアルミン酸カルシウムCAとして
存在させるべきである。クリンカ中でのCA2の形
成を回避するためには、組成をC12A7の石灰豊富
領域の方にバランスさせるべきで、好ましくは5
重量%までのC12A7が存在するようにする。 燃焼環境が鉄に対し酸化性のままであることを
確実にする必要がある。その理由は、Fe()の
還元はCaO置換として作用するFe()を付与す
る一方、C4AFはもはや生じず、C12A7が含量が
過剰になり、不所望な量の遊離石灰を形成する場
合があるからである。クリンカのアルミン酸塩相
中とFeOの存在はセメント組成物の強度発現を損
う場合がある。 炉内の不利な条件下で、硫酸カルシウムは三酸
化硫黄および酸化カルシウムに分解し、不所望な
遊離石灰の介在物を最終クリンカ内に残し、場合
によつては高レベルのC12A7を生ずることに注目
すべきである。しかし、硫酸カルシウムからの
SO3の揮発速度を調節する(好ましくは最小にす
る)ため炉またはキルン内の酸素レベルを調整す
ることができるので、これをCA2の形成を防止ま
たは制限するための微細コントロールとして利用
することができる。また、遊離石灰の形成は原料
混合物において過剰の硫酸カルシウムを回避する
ことにより最小にすることができる。 石炭を燃料として用いる場合、組成物中の成分
の適当なバランスを維持するのを確保するために
灰分を原料の一つとして考慮すべきである。 適当な原料をロータリーキルン中で焼結して50
%の4CaO・3Al2O3・SO3と、15%のCaO・
Al2O3と、20%の2CaO・Al2O3・SiO2と、少量の
CaO・2Al2O3または12CaO・7Al2O3とをCaO・
TiO2および4CaO・Al2O3・Fe2O3に近似した組
成のフエライト相と共に有するクリンカを製造す
ることにより代表的なスルホアルミナ質組成物を
製造することができる。CaO・Al2O3相の少なく
とも幾らかを4CaO・3Al2O3・SO3と置換するこ
とができ、また逆の場合も成り立つ。特に、組成
物は少なくとも25重量%、特に45重量%の
4CaO・3Al2O3・SO3を含有する。 比較的低い燃焼温度で進行するのを可能にする
組合せにフツ化カルシウム(CaF2)の如きフツ
素源を混入することが有利な場合がある。さら
に、主なるクリンカ相を変性することにより、フ
ツ素がその反応性を低下するので、これを鉱物性
組成物と水との反応の遅延に寄与させることがで
きる。すなわち、鉱物性組成物中のフツ素レベル
の増加は該組成物を含有するスラリを圧送し得る
状態にする時間を増大させる傾向がある。たとえ
ば、1〜4日の圧送可能時間が石炭採鉱用途にお
ける如く望ましい場合、鉱物クリンカに保持され
るフツ素レベルは代表的には0.15〜0.25重量%で
あるが、1重量%までまたはそれ以上の高いレベ
ルのフツ素の排除するものではない。 鉱物クリンカを水冷によりまたは従来のポルト
ランドセメントクリンカ冷却器中で速かに冷却す
ることができる。しかし、クリンカを融成物から
緩徐に冷却することも可能である。次いで、冷却
クリンカを所期用途に適する粉末度のレベルまで
粉砕することができる。 本発明において使用すべき鉱物性組成物は著し
く水硬性のものでない(すなわち、水との反応の
際極めて緩徐に硬化する)。従つて、セメント組
成物を鉱物性組成物から製造するために、後者の
組成物は活性化を必要とする。これは粉砕クリン
カを水性媒質中アルカリ金属(たとえばLi、Na
またはK)またはアルカリ土類(たとえばCa)
源とアルカリ性状態で混合することにより達成す
ることができる。アルカリまたはアルカリ土類金
属(むしろその陽イオン)をたとえば対応する水
酸化物、硫酸塩、塩化物、炭酸塩またはアルミン
酸塩の形で供給することができる。或る好適例に
おいては、粉砕鉱物クリンカはその水性スラリを
カルシウムイオン類源、たとえば硫酸カルシウム
と石灰(酸化カルシウムおよび/または水酸化カ
ルシウム)との混合物を含有する水性スラリと混
合することにより水和硬化される。石灰をそのま
ま(すなわち消石灰または水和石灰の形で)供給
し得るが、長い圧送可能時間よりむしろ強度が要
求される環境においては普通のポルトランドセメ
ントを石灰の供給源として使用することが可能で
ある。普通のポルトランドセメントは硫酸カルシ
ウムを通常含有するので、本発明の適当な用途に
おける供給源として使用し得る。 すなわち、たとえば鉱物性組成物を活性化組成
物と任意適当な割合(普通重量比で1:99〜99:
1)で混合することができ、この場合活性化組成
物は(a)5〜90%、好ましくは40〜85%の硫酸カル
シウム、(b)5〜60%、好ましくは10〜25%の石灰
源(Ca(OH)2として表わす)、(c)10%まで、好ま
しくは1〜10%、特に2〜5%の1種以上の追加
無機塩、(d)25%まで、好ましくは0.5〜25%、特
に5〜15%のベントナイトの如き粘土および(e)2
%まで、好ましくは0.5%までの遅延剤とからな
り、これら分量の%は乾燥重量基準で成分(a)〜(e)
の合計に対するものである。 スルホアルミナ質組成物は圧送充填により地下
鉱坑の空洞を埋め込むのに特に有用である。高ア
ルミナセメントのスラリと対比し、C4A3の本
質的に極めて低い水和反応性により、スルホアル
ミナ質組成物のスラリ(第1スラリ)を混合圧送
装置内に長期間放置することができる。すなわ
ち、高アルミナセメントのB.S.915による最小24
時間強度が40MNm-2であるのに対し、本発明に
係る代表的な粉砕鉱物クリンカの24時間強度は約
0.5MNm-2である。一般に、この種のスルホア
ルミナ質組成物はそれ自体セメントとして建築ま
たは建設工事に許可されていなかつた。従つて、
本発明は各埋め込み操作後混合圧送システムから
第1スラリを除去するのを不必要にし、該スラリ
を硬化による閉塞の惧れなしに現場移動する間か
かるシステム内に通常放置しておくことができ
る。これは時間および材料の節約になるばかり
か、廃棄材料および洗浄水の減少のため現場状況
を改善することになる。 上述した如く、本発明の鉱物性組成物は水と反
応するものとして既知のC12A7およびCAの如き
種々の相を含有する場合がある。しかし、驚くべ
きことには、これら相の上述した上限を越えない
分量での存在は水性スラリ中での鉱物性組成物の
硬化に悪影響を及ぼさないこと明らかである。20
時間より短い期間内での硬化傾向は、比較的安価
な遅延剤、特にクエン酸をスラリに混入すること
により容易に解消することができる。鉱物性組成
物の本質的に遅い硬化特性は硫酸カルシウム相の
実質的欠如下でさえ示されることは驚くべきこと
である(硫酸カルシウムはセメント技術において
硬化遅延剤として周知である)。 圧送充填法による空洞の埋め込みのため、スル
ホアルミナ質クリンカをその水性懸濁液を長期間
保持した際に生成した粒子の沈降が生じないよう
な粉末度まで粉砕すべきである。好ましくは、材
料の少なくとも95重量%、特に少なくとも98重量
%が45ミクロン未満の粒径を有するような粒度分
布である。これを達成するためには、粉砕助剤、
たとえばプロピレングリコールまたはトリエタノ
ールアミンを用いることが必要な場合がある。ま
た、セルロースエーテルの如き懸濁剤を用いるこ
とも可能で、これを粉砕前、粉砕中または粉砕後
にクリンカに添加するか、または計量水に添加す
ることができる。(懸濁剤の使用は比較的粗い粉
砕クリンカ粒子の急速沈降を防止することができ
るが、かかる粗い材料の使用は水和沈降反応中結
晶生長を阻害する傾向があるので好ましくない。)
第1スラリの圧送可能性は少量のクエン酸をたと
えばクリンカ粉砕ミルに入るクリンカ若しくは粉
砕クリンカまたは計量水に添加することにより改
善することができる。 圧送充填法で第1スラリと混合してセメント組
成物を形成する水性スラリ(第2スラリ)は硫酸
カルシウム、粘土(たとえばベントナイト)およ
び水和石灰を少量のアルカリ金属硫酸塩(たとえ
ば、K2SO4)および硬化および/または固化促進
剤と共に含有するのが好ましい。 硫酸カルシウムは、たとえば石膏半水和物、天
然の硬石膏、合成硬石膏またはその混合物として
供給することができ、硫酸カルシウムを少なくと
も50重量%の硬石膏とするのが特に好ましい。特
に、硫酸カルシウムを250ミクロン未満の粒径ま
で粉砕する。その理由は、粗い粒子はセメント組
成物の強度発現を遅らせる場合があることを確か
めたからである。しかし、2ミクロン未満の粒径
を有する過剰の粒子が硬化を遅らせる場合がある
ことも確かめた。 ベントナイトは第2スラリおよび硬化性組成物
において固体を懸濁液中に維持するのを助けるの
に有効であることを確かめた。 好適な促進剤はアルカリ金属、特にリチウムの
塩類、たとえば炭酸塩である。 アルカリ金属硫酸塩の介在は硬化性組成物中に
存在するのが望ましいエトリンガイトの形成を促
進することを確かめた。鉱物性組成物中のあらゆ
るCA相は第2スラリからの硫酸カルシウムおよ
び水和石灰と反応し、エトリンガイトまたは他の
スルホアルミン酸カルシウム水和物を形成する傾
向があることを注目することができる。 一例として、本発明の方法を添付図面につき説
明する。スルホアルミナ質組成物と水とをミキ
サ/ポンプ手段1中でスラリに混合し、第1の配
管2に沿つて地下鉄坑の空洞位置4に隣接する排
出口3に向つて圧送する。この空洞位置を堰板で
包囲するか、または適当な位置に位置させた大き
な袋とすることができる。硫酸カルシウム、石
灰、ベントナイトおよび水を含む他の材料を別の
ミキサ/ポンプ手段5で第2スラリに混合し、空
洞位置の近傍に位置するYアダプタ7により第1
配管2に接続した第2の配管6に沿つて圧送す
る。使用に際しては、2個のミキサ/ポンプ手段
1,5を同時に作動する場合、2種のスラリが排
出口3に隣接して噴霧混合させて空洞に入る。生
成した混合物は水和し、空洞を全部または一部充
填する固化物まで硬化し、この固化物は通常エト
リンガイドまたは他のスルホアルミン酸カルシウ
ム水和物を含有する。 強度が第1の重要さでない場合、空洞を硬化性
組成物で従来の発泡剤を用いて泡として充填して
密度の減少した低コストの充填組成物を製造する
ことが可能である。 本発明の鉱物性組成物は他の多くの用途に用い
ることができ、このため適当な粉末度(地下鉱坑
の空洞を埋め込むため上記で規定したレベルより
も細かいまたは粗い)に粉砕する場合がある。本
発明の鉱物性組成物を補助材料、たとえばポルト
ランドセメントクリンカ、石膏、硬石膏、高アル
ミナセメントクリンカ、粒状化高炉スラグ(例え
ば、全乾燥固体の60重量%までの量のスラグによ
り)粉砕燃料灰(例えば、全乾燥固体の50重量%
までの量の灰により)または他の潜在的な水硬性
または火山灰物質、顔料、水和石灰、ベントナイ
ト、モルタンまたはコンクリートに従来含まれる
全ての不活性物質またはこれらの任意混合物と相
互粉砕するか、さもなければ混合することもでき
る。補助物質が利用可能なアルミナを含んでいる
場合には、そのアルミナによつて水和中に形成さ
れたエトリンガイドまたは他のスルホアルミン酸
カルシウム水和物が増大することもありうる。或
る場合には、鉱物クリンカを所望の物性に適合す
るよう粗い材料として、微粉砕材料として、また
は粗い材料と微細な材料との混合物としての上記
1種以上の材料と温和することが適している。 鉱物性組成物により示される初期の悪い反応性
(良好な流動性を付与する)および次の急速な強
度発現はタイル接着剤および自己平等化床モルタ
ルの如き特殊なグラウトに用いるのに適するよう
になる。 また、鉱物性組成物を特にベンドナイトとの混
合物で鋳造プラスター用の基礎、特に細かなデイ
テールを有する高品質鋳型の製造用基礎として使
用することもできる。ベントナイトは、初期スラ
リの調製時の懸濁化剤としての機能のほかに、比
較的低い密度を有するプラスター(たとえば天井
用装飾型の製造に有利である)の製造にも寄与す
る。鉱物性組成物/ベントナイト混合物の低密度
はこれを軽量絶縁プラスターまたは接骨材料とし
て適するようにする。 水は硬化性組成物中に用途に応じて全組成の2
〜99重量%、特に15〜90重量%の分量で存在させ
ることができる。圧送充填のためには、水の量は
55〜75重量%が好ましく、これに対し建築材料お
よび採鉱用グラウトの如き他の目的のためには水
の量を25〜40重量%とすることができる。 圧送充填および類似の処理は別として、固体成
分を水と直接混合することにより硬化性組成物を
製造することができる。すなわち、商業的な実施
に際し、粉砕鉱物性組成物と他の固体成分とを乾
燥混合物として最終使用者に供給することができ
るので、最終使用者はこれを水と混合することが
要求されるだけである。勿論、最終使用者はその
特定用途に適する追加の成分を添加することを排
除するものでない。 圧送充填および類似の操作に関しては、固体成
分をたとえば二つ割りパツクとして供給すること
ができる。すなわち、一方のパツクは乾燥粉砕鉱
物性組成物と、必要に応じて水との混合または水
への添加により第1スラリを製造するための懸濁
助剤および硬化遅延剤の如き他の成分とを含有
し、第二のパツクは水との混合または水への添加
によりアルカリ金属またはアルカリ土類金属源を
アルカリ性状態で含有するスラリを付与する乾燥
成分を含有する。代表的には、二つ割りパツクの
第二パツクは硫酸カルシウム、粘土、アルカリ金
属硫酸塩と、硬化および/または硬化促進剤とを
含有する。 次に本発明を実施例につき説明する。 実施例 1 43.48重量部のボーキサイトと、31.96重量部の
石灰石と、24.57重量部の硬石膏と、1.22重量部
の炭がらとからなる原料混合物を製造した。3種
の主要成分の分析を下記の第1表(数値は重量%
であり、L.O.I.は強熱減量である)に示す。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a curable cement composition suitable for filling cavities, for example, in underground mines, a dry mixture from which the cement composition can be produced, and a new method comprising a main component of the cement composition. The invention relates to mineral clinker compositions. BACKGROUND OF THE INVENTION One known method for filling cavities in underground mines involves the use of a first aqueous slurry containing cement and a second aqueous slurry containing an inorganic salt to promote hardening and solidification of the cement. The slurry is pumped to the location of the cavity where they are mixed together to form a filler composition that can cure within the cavity to form a solidified body. This method is called “pressure filling”.
Various materials have been developed for use in this field. The second aqueous slurry typically contains calcium sulfate (particularly natural or synthetic anhydrite) and lime (calcium oxide and/or hydroxide), and also commonly includes clays such as bentonite. In underground mines, high alumina cement is advantageous because it is less skin invasive and easier to handle than regular Portland cement. For this reason, high alumina cements are commonly used in pressure-filling methods. However, high alumina cement has the disadvantage of a very short curing time. That is, high alumina cements as defined in British Standard (BS) 915, Part 2 are required to exhibit an initial set time of 2 to 6 hours and a final set time of no more than 2 hours after initial set. This can create serious problems in underground mining operations where strict control and monitoring of the mixing and pumping process becomes difficult. The relatively short setting time requires that the equipment for pumping and mixing the cement slurry be flushed clean after the full cavity filling operation to prevent the equipment from becoming clogged with hardening material. This may require part or even the entire mixing and pumping system to be renewed or mechanically cleaned, a waste of time especially when production is interrupted at the mine. And it becomes an expensive job. It is clear that there is a need in the industry for a method of producing satisfactory cement compositions based on materials that have the advantages associated with high alumina cements, but that avoid or reduce the problems associated with short initial set times. . The mineral phase 4CaO.3Al2O3.SO3 is known as Klein compound , 3CaO.3Al2O3.CaSO4 or
Also expressed as C 4 A s-3 s. Certain clinkers containing Klein compounds, their manufacture and use also as swelling agents in portland cement compositions are known (U.S. Pat. Nos. 3,155,526 (Klein), 3,251,701 (Klein), No. 3857714 (Mehta) and No. 4419136 (Rice)). For example, US Pat. No. 4,419,136 discloses an expansive clinker containing Portland cement clinker, gypsum and C 4 A 3 . These clinkers are ground separately before being mixed with gypsum. Expansive clinker (it has a high content, i.e. 21~
When containing 40% free lime) U.S. Patent No.
No. 3155526 or (Portland Cement Phase,
(especially when containing 3CaO.SiO 2 and/or 2CaO.SiO 2 ) may be produced according to the disclosure of US Pat. No. 3,251,701. UK Patent No. 2040278 (LaFarge Foundu
International) discloses a high mechanical strength refractory cement, which contains 10-30 parts C4A3 clinker and 70-90 parts alumina clinker, the latter being
Contains 30-75% CaO.Al2O3 . C4A3 clinker has a chemical composition: 35-37% by weight CaO, 48-54% by weight Al2O3 , 9-14% by weight SO3 , 0-4% by weight
Fe2O3 and 0-4 wt% SiO2 . None of these prior art documents disclose the mineral clinker composition according to the present invention or mention the above-mentioned problems associated with conventional pump filling methods. [Summary of the Invention] The present invention provides novel compositions containing from 25 to 68% by weight of
4CaO・3Al 2 O 3・SO 3 and substantially 2CaO・Al 2 O 3
Contains SiO 2 present as SiO 2 phase, optionally
The remainder of the composition is less than 1.0% by weight of free lime, less than 25% by weight of CaO.2Al 2 O 3 , less than 10% by weight of
12CaO・7Al 2 O 3 , less than 5% by weight of CaO・TiO 2 ,
Less than 10% by weight of ferrite phase, up to 60% by weight
A mineral clinker composition is provided which is characterized in that it essentially contains at least one component selected from the group consisting of CaO.Al 2 O 3 and up to 4.1% by weight of CaSO 4 . The mineral clinker compositions of the present invention can exhibit long and controlled setting times when ground and mixed with water. The present invention also provides a method of mixing a ground mineral clinker composition in water with an alkali metal or alkaline earth metal source under alkaline conditions in producing an effect cement composition. The present invention also provides a curable cement composition produced by the method described above, a solidified product formed by curing the cement composition, and a dry mixture that can be produced by mixing the cement composition with water. The mineral clinker composition of the present invention comprises a CaO source;
First, a cranker can be produced by heating a mixture of an Al 2 O 3 source, an SO 3 source, and a SiO 2 source in appropriate proportions to at least an initial melting temperature under oxidizing conditions for iron. The produced clinker may be cooled and ground, ie, granulated, by any suitable means. DESCRIPTION OF A MORE PREFERRED EMBODIMENT The mineral clinker compositions to be used in the process of the invention can be described as "sulfoaluminous", they contain at least 25% by weight, preferably at least 35% by weight, especially It usually contains at least 45% by weight of C 4 A 3 . However, in principle, by using extremely pure raw materials in the electric reverberatory furnace, production costs are relatively high, but approximately 100%
It becomes possible to obtain mineral clinker with % C 4 A 3 . Up to 55% by weight of mineral composition
C 4 A 3 S content, typically about 50% by weight C 4 A 3 min is suitable for many applications, but up to 65 wt % or even 68 wt % C 4 A 3 min or In applications where C4A3 content is up to 85 % by weight, it is also applicable. The weight percent values are determined from chemical analysis by calculation of the electrophase composition and checked by X-ray diffraction. It has been determined that the presence of significant amounts of free lime (CaO) is undesirable as it leads to premature hardening of cement compositions containing mineral compositions. Therefore, the free lime content is less than 0.5% by weight of the mineral composition, in particular 0.2%.
Preferably less than % by weight, and ideally free lime should be substantially removed from the mineral composition. It has been found that the presence of significant amounts of CaO.2Al 2 O 3 (abbreviated as CA 2 ) can significantly impair the setting time and strength development of cement compositions prepared from mineral compositions. In particular, the CA 2 min should be less than 10%, preferably less than 5%, especially less than 3% by weight of the mineral composition. Ideally, CA 2 is virtually absent. However, if a slower development of strength and longer curing times are acceptable or higher levels of mineral composition are used in the slurry, relatively high levels, such as 20 wt . I can accept it. Since the mineral phase of 12CaO 7Al 2 O 3 (abbreviated as C 12 A 7 ) reacts slowly with water to form lime, C 12 A 7 min in the mineral composition is Low amounts, preferably less than 5% by weight, are suitable. However, particularly with respect to strength development of cementitious compositions, C 12 A 7 may be present in mineral compositions in small amounts, preferably at least 0.5% by weight, typically 4% by weight.
It has been found that it is beneficial to maintain up to 3% by weight in particular. Nevertheless, it is also possible to use mineral compositions substantially free of C 12 A 7 . In order to obtain a high C 4 A 3 content in a mineral composition, it is necessary to limit the amounts of various other phases therein. In other words, the content of calcium titanate (CaO・TiO 2 , abbreviated as CT) is 5
Preferably it is present in less than % by weight, especially less than 1% by weight, ideally substantially absent. Iron oxide (Fe 2 O 3 , abbreviated as F) is present in the composition as 4CaO.
Removal of lime and alumina from the composition limits the amount of Klein compounds since they form a ferrite phase close to Al 2 O 3 .Fe 2 O 3 (abbreviated as C 4 AF). Considering the dilution effect that adversely affects the strength development of the curable cement composition, the content of the ferrite phase is less than 10% by weight, preferably 5% by weight.
Ideally, it should be virtually non-existent. Since silica (SiO 2 , abbreviated as S) is present as a C 2 AS phase in mineral compositions, it combines with Al 2 O 3 which can contribute to the formation of Klein compounds.
It is therefore preferred that the SiO 2 content in the mineral composition is less than 10% by weight, preferably less than 5% by weight and especially less than 3% by weight. Surprisingly, as far as maximizing the C4A3 content is concerned, considerable amounts, e.g. up to 20% by weight, of CaO.
Al 2 O 3 (abbreviated as CA), or the presence of up to 60% by weight, e.g. up to 45% by weight of CA together with the retarder is tolerated without significantly modifying the low reactivity of the mineral composition with water. can do. The mineral composition should not contain more SO 3 than is necessary to form C 4 A 3 . That is, calcium sulfate (CaSO 4 or C) is preferably substantially absent from the mineral composition. However, an excess of CaSO 4 may be desirable as it aids melt formation in melt processes for the production of mineral clinker when a corresponding dilution of the physical properties of the product is acceptable. The preferred mineral composition according to the invention is characterized by a maximum SO 3 min of 8.5% by weight. The mineral composition according to the invention can be prepared in any suitable furnace for the raw material, such as a Portland cement clinker rotary kiln or a reverberatory furnace, for at least 1200 min.
It can be produced by sintering or melting, usually at temperatures of .degree. In general, raw materials are selected and matched to produce the highest economic level of Klein compounds. This usually requires the use of raw materials with relatively high purity. A suitable CaO source is limestone. A suitable SO 3 source is calcium sulfate, such as gypsum hemihydrate or anhydride. Moreover, it is also possible to introduce sulfur from other sources, for example by firing the furnace with a fuel having a high sulfur content. Appropriate
The Al 2 O 3 source is bauxite, but it is also possible to use aluminum metal, such as aluminum scrap, which has combustion energy that contributes to the combustion of the clinker material. It may be necessary to adjust the fineness of the raw material to ensure that the free lime content of the final clinker is as low as possible. For example, when using the rotary kiln sintering method, 90%
A fineness equivalent to passing through a 90 micron sieve is usually suitable, and coarser materials are acceptable when using the melt process. Careful control of the mineral composition within the above-mentioned parameters is important to obtain maximum benefits. Such control as well as selection and coordination of raw materials is well within the capabilities of the cement manufacturer. the amount of C 4 A 3 that the type of process used, e.g. sintering in a Portland cement clinker rotary kiln (unless specially adapted, practical limits are generally set by the amount of liquid that may be present during combustion ); If you want to limit any excess calcium aluminate in the clinker, add calcium dialuminate CA 2
Rather, it should be present as monocalcium aluminate CA. To avoid the formation of CA 2 in the clinker, the composition should be balanced towards the lime-rich region of C 12 A 7 , preferably 5
Up to % by weight of C 12 A 7 is present. It is necessary to ensure that the combustion environment remains oxidizing to the iron. The reason is that while the reduction of Fe() gives Fe() which acts as CaO replacement, C4AF no longer occurs and C12A7 becomes over-content, leaving an undesirable amount of free lime. This is because they may form. The presence of FeO in the aluminate phase of clinker can impair the strength development of cement compositions. Under unfavorable conditions in the furnace, calcium sulfate decomposes into sulfur trioxide and calcium oxide, leaving undesirable free lime inclusions in the final clinker and possibly producing high levels of C12A7 . It is noteworthy that this occurs. However, from calcium sulfate
Oxygen levels within the furnace or kiln can be adjusted to adjust (preferably minimize) the rate of volatilization of SO 3 and thus utilize this as a fine control to prevent or limit the formation of CA 2 I can do it. Also, the formation of free lime can be minimized by avoiding excess calcium sulfate in the raw mixture. When coal is used as a fuel, ash should be considered as one of the raw materials to ensure that the proper balance of components in the composition is maintained. Appropriate raw materials are sintered in a rotary kiln for 50
%4CaO・3Al 2 O 3・SO 3 and 15% CaO・
Al 2 O 3 , 20% 2CaO・Al 2 O 3・SiO 2 , and a small amount of
CaO・2Al 2 O 3 or 12CaO・7Al 2 O 3 and CaO・
Typical sulfoalumina compositions can be produced by producing clinker having a ferrite phase with a composition similar to TiO 2 and 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 . At least some of the CaO.Al 2 O 3 phase can be replaced by 4CaO.3Al 2 O 3.SO 3 and vice versa. In particular, the composition comprises at least 25% by weight, especially 45% by weight.
Contains 4CaO・3Al 2 O 3・SO 3 . It may be advantageous to incorporate a fluorine source, such as calcium fluoride ( CaF2 ), into the combination to allow combustion to proceed at relatively low temperatures. Furthermore, by modifying the main clinker phase, fluorine reduces its reactivity and can therefore contribute to the retardation of the reaction between the mineral composition and water. That is, increasing the level of fluorine in a mineral composition tends to increase the time that a slurry containing the composition is ready for pumping. For example, when a pumpable time of 1 to 4 days is desired, such as in coal mining applications, the fluorine level retained in the mineral clinker is typically 0.15 to 0.25% by weight, but up to 1% by weight or more. It does not exclude high levels of fluorine. Mineral clinker can be quickly cooled by water cooling or in a conventional Portland cement clinker cooler. However, it is also possible to slowly cool the clinker from the melt. The cooled clinker can then be ground to a level of fineness suitable for the intended application. The mineral compositions to be used in the present invention are not significantly hydraulic (ie harden very slowly on reaction with water). Therefore, in order to produce cement compositions from mineral compositions, the latter compositions require activation. This is the process by which crushed clinker is mixed with alkali metals (e.g. Li, Na, etc.) in an aqueous medium.
or K) or alkaline earth (e.g. Ca)
This can be achieved by mixing with the source in alkaline conditions. The alkali or alkaline earth metal (or rather its cation) can be supplied, for example, in the form of the corresponding hydroxide, sulphate, chloride, carbonate or aluminate. In certain preferred embodiments, the ground mineral clinker is hydrated by mixing the aqueous slurry with an aqueous slurry containing a source of calcium ions, such as a mixture of calcium sulfate and lime (calcium oxide and/or hydroxide). hardened. Although lime can be supplied neat (i.e. in the form of slaked lime or hydrated lime), it is possible to use ordinary Portland cement as a source of lime in environments where strength rather than long pumpability is desired. . Ordinary Portland cement usually contains calcium sulfate and can therefore be used as a source in suitable applications of the present invention. That is, for example, the mineral composition is mixed with the activating composition in any suitable ratio (usually 1:99 to 99:9 by weight).
1), in which the activation composition comprises (a) 5-90%, preferably 40-85% calcium sulfate, (b) 5-60%, preferably 10-25% lime. (c) up to 10%, preferably from 1 to 10%, especially from 2 to 5%, of one or more additional inorganic salts; (d) up to 25%, preferably from 0.5 to 5%; (d) up to 25%, preferably from 0.5 to 5%; 25%, especially 5-15% clay such as bentonite and (e)2
%, preferably up to 0.5% of retardant, these amounts being % of components (a) to (e) on a dry weight basis.
It is for the sum of . Sulfoaluminous compositions are particularly useful for filling cavities in underground mines by pump filling. The inherently very low hydration reactivity of C 4 A 3 , in contrast to high alumina cement slurries, allows the slurry of sulfoaluminous compositions (first slurry) to remain in the mixing pumping equipment for extended periods of time. . i.e. Minimum 24 as per BS915 for high alumina cement
While the hourly strength is 40 MN m -2 , the 24-hour strength of the typical crushed mineral clinker according to the present invention is approximately
It is 0.5MNm -2 . Generally, sulfoaluminous compositions of this type have not been permitted per se for building or construction work as cements. Therefore,
The present invention makes it unnecessary to remove the first slurry from the mixing pumping system after each implantation operation, and the slurry can normally remain in such a system during field transfer without fear of clogging due to hardening. . This not only saves time and materials, but also improves site conditions due to less waste material and less washing water. As mentioned above, the mineral compositions of the present invention may contain various phases, such as C 12 A 7 and CA, which are known to react with water. Surprisingly, however, it appears that the presence of these phases in amounts not exceeding the above-mentioned upper limits does not adversely affect the hardening of the mineral composition in the aqueous slurry. 20
The tendency to set within a period of time can be easily overcome by incorporating relatively inexpensive retarders, especially citric acid, into the slurry. It is surprising that the inherently slow setting properties of mineral compositions are exhibited even in the substantial absence of a calcium sulfate phase (calcium sulfate is well known in cement technology as a set retarder). For filling cavities by pressure-filling, the sulfoalumina clinker should be ground to a fineness such that no sedimentation of the particles formed when the aqueous suspension is maintained for long periods of time occurs. Preferably the particle size distribution is such that at least 95% by weight of the material, especially at least 98% by weight, has a particle size of less than 45 microns. To achieve this, grinding aids,
For example, it may be necessary to use propylene glycol or triethanolamine. It is also possible to use suspending agents such as cellulose ethers, which can be added to the clinker before, during or after grinding, or added to the metering water. (Although the use of suspending agents can prevent rapid settling of relatively coarse ground clinker particles, the use of such coarse materials is undesirable because it tends to inhibit crystal growth during the hydration-sedimentation reaction.)
The pumpability of the first slurry can be improved by adding small amounts of citric acid, for example to the clinker or ground clinker entering the clinker grinding mill or to the metering water. The aqueous slurry (second slurry) that is mixed with the first slurry to form the cement composition in a pump-filling process is composed of calcium sulfate, clay (e.g. bentonite) and hydrated lime with a small amount of alkali metal sulfate (e.g. K 2 SO 4 ) and a curing and/or solidification accelerator. The calcium sulfate can be supplied, for example, as gypsum hemihydrate, natural anhydrite, synthetic anhydrite or mixtures thereof; it is particularly preferred that the calcium sulfate is at least 50% by weight anhydrite. In particular, the calcium sulfate is ground to a particle size of less than 250 microns. The reason for this is that it has been determined that coarse particles may delay the strength development of cement compositions. However, it has also been determined that excess particles having a particle size of less than 2 microns may retard curing. Bentonite has been found to be effective in helping to maintain solids in suspension in the second slurry and curable composition. Suitable promoters are salts of alkali metals, especially lithium, such as carbonates. It has been determined that the presence of an alkali metal sulfate promotes the formation of ettringite, which is desirable to be present in the curable composition. It can be noted that any CA phase in the mineral composition tends to react with calcium sulfate and hydrated lime from the second slurry to form ettringite or other calcium sulfoaluminate hydrates. By way of example, the method of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. The sulfoaluminous composition and water are mixed into a slurry in mixer/pump means 1 and pumped along a first pipe 2 towards an outlet 3 adjacent a cavity location 4 of the underground mine. This cavity location may be surrounded by a dam or may be a large bag located at an appropriate location. Other materials including calcium sulfate, lime, bentonite and water are mixed into the second slurry by another mixer/pump means 5 and the first by a Y-adapter 7 located near the cavity location.
The liquid is fed under pressure along a second pipe 6 connected to the pipe 2. In use, when the two mixer/pump means 1, 5 are operated simultaneously, the two slurries enter the cavity adjacent to the outlet 3 in atomized mixing. The resulting mixture hydrates and hardens to a solid that completely or partially fills the cavity, and this solid usually contains ettrin guide or other calcium sulfoaluminate hydrate. If strength is not of primary importance, the cavity can be filled with the curable composition as a foam using conventional blowing agents to produce a reduced density, low cost filling composition. The mineral compositions of the present invention can be used for many other applications and may therefore be ground to a suitable fineness (fine or coarser than the levels specified above for filling cavities in underground mines). be. The mineral composition of the invention may be combined with auxiliary materials such as Portland cement clinker, gypsum, anhydrite, high alumina cement clinker, granulated blast furnace slag (e.g. with slag in an amount of up to 60% by weight of total dry solids), pulverized fuel ash (e.g. 50% by weight of total dry solids)
ash) or with other potentially hydraulic or volcanic ash substances, pigments, hydrated lime, bentonite, mortan or any inert substances conventionally included in concrete or any mixture thereof; Otherwise, they can also be mixed. If the auxiliary material contains available alumina, the alumina may also enrich the ettrin guide or other calcium sulfoaluminate hydrates formed during hydration. In some cases, it may be appropriate to combine the mineral clinker with one or more of the above materials, either as a coarse material, as a finely ground material, or as a mixture of coarse and fine materials, to match the desired physical properties. There is. The poor initial reactivity (imparting good flowability) and subsequent rapid strength development exhibited by the mineral composition makes it suitable for use in specialty grouts such as tile adhesives and self-leveling bed mortars. Become. The mineral compositions, especially in mixtures with bendonite, can also be used as a basis for casting plasters, in particular for the production of high-quality molds with fine details. In addition to its function as a suspending agent during the preparation of the initial slurry, bentonite also contributes to the production of plasters with a relatively low density, which is advantageous, for example, for the production of decorative molds for ceilings. The low density of the mineral composition/bentonite mixture makes it suitable as a lightweight insulating plaster or bone material. Water may be added to the total composition of the curable composition depending on the application.
It can be present in amounts of ~99% by weight, especially 15-90% by weight. For pressure filling, the amount of water is
55-75% by weight is preferred, whereas for other purposes such as building materials and mining grouts the amount of water can be 25-40% by weight. Apart from pump filling and similar treatments, curable compositions can be prepared by directly mixing the solid components with water. That is, in commercial practice, the ground mineral composition and other solid ingredients can be supplied to the end user as a dry mixture, so that the end user is only required to mix it with water. It is. Of course, the end user is not precluded from adding additional ingredients as appropriate for his or her particular application. For pump filling and similar operations, the solid components can be supplied, for example, in half packs. That is, one pack contains a dry ground mineral composition and optionally other ingredients such as suspending aids and set retarders for mixing with or addition to water to produce a first slurry. and the second pack contains a drying component which, when mixed with or added to water, provides a slurry containing the alkali metal or alkaline earth metal source in an alkaline state. Typically, the second pack of the two-part pack contains calcium sulfate, clay, alkali metal sulfate, and a curing and/or curing accelerator. Next, the invention will be explained with reference to examples. Example 1 A raw material mixture consisting of 43.48 parts by weight of bauxite, 31.96 parts by weight of limestone, 24.57 parts by weight of anhydrite, and 1.22 parts by weight of charcoal debris was produced. The analysis of the three main components is shown in Table 1 below (values are weight%).
and LOI is loss on ignition).

【表】 この原料混合物を重油だきの反射炉内で1450℃
で焼成した。生成したクリンカの化学分析および
組成の計算値をそれぞれ次の第3表および第4表
に示す。 実施例 2 57.7重量部のボーキサイトと、55.1重量部の石
灰石と、22.2重量部の硬石膏と、1.8重量部の炭
がらとからなる原料混合物を製造した。石灰石と
硬石膏との分析値は上記第1表に示す通りで、ボ
ーキサイトは下記第2表に示す化学分析(重量
%)を有した。 第2表 ボーキサイト SiO2 6.5 Al2O3 86.0 Fe2O3 0.9 Mn2O3 0.01未満 P2O5 0.15 TiO2 4.0 CaO 0.3 MgO 0.3 SO3 0.07 K2O 0.95 Na2O 0.07 L.O.I. 0.3 この原料混合物を水中でスラリにし、石炭だき
ロータリーキルンに供給し、1450℃で焼結した。
(原料混合物の組成に示された炭がらは焼結中に
材料に混入された灰分を示す。これは石炭焼成を
模擬するため炭がらを出発時に添加する実施例1
と逆である。)生成したクリンカの化学分析およ
び組成の計算値をそれぞれ第3表および第4表に
示す。
[Table] This raw material mixture was heated to 1450℃ in a heavy oil-fired reverberatory furnace.
It was fired in The chemical analysis and calculated composition of the produced clinker are shown in Tables 3 and 4 below, respectively. Example 2 A raw material mixture consisting of 57.7 parts by weight of bauxite, 55.1 parts by weight of limestone, 22.2 parts by weight of anhydrite, and 1.8 parts by weight of charcoal was produced. The analytical values for limestone and anhydrite are shown in Table 1 above, and the chemical analysis (% by weight) for bauxite is shown in Table 2 below. Table 2 Bauxite SiO 2 6.5 Al 2 O 3 86.0 Fe 2 O 3 0.9 Mn 2 O 3 Less than 0.01 P 2 O 5 0.15 TiO 2 4.0 CaO 0.3 MgO 0.3 SO 3 0.07 K 2 O 0.95 Na 2 O 0.07 LOI 0.3 This raw material The mixture was slurried in water, fed to a coal-fired rotary kiln, and sintered at 1450°C.
(The charcoal debris shown in the composition of the raw material mixture indicates the ash content mixed into the material during sintering.
The opposite is true. ) The chemical analysis and calculated composition of the produced clinker are shown in Tables 3 and 4, respectively.

【表】【table】

【表】 実施例 3 4種の原料混合物試料を製造した。各試料は
43.48重量%のボーキサイトと、31.96重量%の石
灰石と24.57重量%の硬石膏を含有し、これら成
分の化学分析値は上記第1表に記載した如きもの
とした。炭がらはこれら特定の試料に含まれなか
つた。これら試料の粗さを変えた。すなわち、+
90ミクロン残渣が試料No.1では0.1重量%、試料
No.2では4.0重量%、試料No.3では9.3重量%、試
料No.4では20.5重量%であつた。 各試料をパイロツト規模の重油だき炉中1450℃
で焼成した。生成した各クリンカの相組成を求め
て次の第5表に示す結果を得た。
[Table] Example 3 Four types of raw material mixture samples were produced. Each sample is
It contained 43.48% by weight of bauxite, 31.96% by weight of limestone and 24.57% by weight of anhydrite, and the chemical analysis values of these components were as listed in Table 1 above. No charcoal was included in these particular samples. The roughness of these samples was varied. That is, +
90 micron residue is 0.1% by weight in sample No. 1;
The content was 4.0% by weight in No. 2, 9.3% by weight in Sample No. 3, and 20.5% by weight in Sample No. 4. Each sample was heated to 1450°C in a pilot-scale heavy oil oven.
It was fired in The phase composition of each produced clinker was determined and the results shown in Table 5 below were obtained.

【表】 各鉱物クリンカ試料を450m2/gまで粉砕した。
1重量部の粉砕クリンカを水性スラリを製造する
ため高剪断攪拌器を用いて2.5重量部の水と30秒
間混合した。圧送可能時間(すなわち、スラリを
圧送可能状態にある時間)をスラリの剪断抵抗の
測定により求めた。この測定を0.2重量%のクエ
ン酸を添加したスラリについても行つた。得られ
た結果を次の第6表に示す。
[Table] Each mineral clinker sample was ground to 450 m 2 /g.
One part by weight of ground clinker was mixed with 2.5 parts by weight of water for 30 seconds using a high shear stirrer to produce an aqueous slurry. The pumpable time (ie, the time during which the slurry was in a pumpable state) was determined by measuring the shear resistance of the slurry. This measurement was also carried out on a slurry to which 0.2% by weight of citric acid was added. The results obtained are shown in Table 6 below.

【表】 70.1重量部の硬石膏と、18重量部の水和石灰
と、5重量部のベントナイトと、0.5重量部の炭
酸ナトリウムと、0.4重量部の炭酸リチウムとか
らなる混合物を製造し、高剪断攪拌器を用いて該
混合物1重量部を2.5重量部の水と30秒間混合し
た。生成したスラリを粉砕鉱物クリンカを含有す
るスラリと混合し、生成するセメント組成物の硬
化時間と強度発現とを測定した。測定結果を次の
第7表に示す。
[Table] A mixture consisting of 70.1 parts by weight of anhydrite, 18 parts by weight of hydrated lime, 5 parts by weight of bentonite, 0.5 parts by weight of sodium carbonate, and 0.4 parts by weight of lithium carbonate was produced. One part by weight of the mixture was mixed with 2.5 parts by weight of water for 30 seconds using a shear stirrer. The resulting slurry was mixed with a slurry containing ground mineral clinker, and the setting time and strength development of the resulting cement composition was measured. The measurement results are shown in Table 7 below.

【表】 実施例 4〜16 これらの実施例においては、実施例2に記載し
た処理により製造した粉砕鉱物クリンカを含有す
るセメント組成物を記述する。後述する固体成分
を後述する分量(重量部で表わす)で水と混合
し、生成した組成物の硬化時間を求めた。かかる
組成物を大気条件下で特定時間硬化させた後、硬
化組成物の圧縮強度を求めた。 実施例 4 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 25 水和石灰 15 硬石膏 10 クエン酸 1 水 22.5 初期硬化: 約6分 圧縮強度(密封袋): 3時間 7.7N/mm2 6時間 6.7 1日 16.9 3日 19.7 11日 26.3 28日 29.7 上記組成物は速かに硬化し、早期に強度を付与
するグラウトとして、たとえばタイル接着剤とし
ての用途に有用であつた。 実施例 5 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 25 水和石灰 15 硬石膏 10 クエン酸 1 メルメントF10 1 水 20 初期硬化: 約10分 圧縮強度(密封袋): 3時間 14.4N/mm2 6時間 22.7 1日 38.6 3日 41.3 8日 48.1 28日 60.4 メルメントF10はメラミン−ホルムアルデヒド
重合体を基にする超可塑剤(スードドイツチエカ
ールスチツクストフヴエルケ アー・ゲー社製)
である。この超可塑剤は水要求量を減ずることが
でき、これにより高強度のセメント組成物を付与
する。 この組成物は道路および空港滑走路並びに収縮
補正器用の充填材料として有用である。 実施例 6 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 15 硬石膏 6 普通のポルトランドセメント 29 クエン酸 1 水 22.5 初期硬化: 約30分 圧縮強度: 6時間 16.9N/mm2 この組成物は良好な品質のグラウトとして適し
ている。 実施例 7 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 15 硬石膏 6 普通のポルトランドセメント 29 クエン酸 0.25 水 20 初期硬化: 約20分 圧縮強度(密封袋): 3時間 4.5N/mm2 実施例 8 この組成物は水を18重量部まで減じた以外は実
施例7に記載したものと同じであつた。初期硬化
は約17分で、1日後の圧縮強度(密封袋)は
27.0N/mm2であつた。 実施例 9 この組成物は水を16重量部まで減じた以外実施
例7に記載したものと同じであつた。 初期硬化: 約12分 圧縮強度(密封袋): 3時間 7.7N/mm2 7日 32.8 28日 29.9 実施例 10 この組成物は水を14重量部まで減じた以外実施
例7に記載したものと同じであつた。初期硬化は
約5分で、3時間後の圧縮強度(密封袋)は
7.4N/mm2であつた。 実施例 11 この組成物はクエン酸の量を0.125重量部とし
た以外実施例9に記載したものと同じであつた。
初期硬化は約5分で、3時間後の圧縮強度(密封
袋)は5.1N/mm2であつた。 実施例 12 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 25 水和石灰 15 硬石膏 10 粉砕燃料灰 25 クエン酸 1 水 35 初期硬化: 約15分 圧縮強度(密封袋): 3時間 5.0N/mm2 6時間 8.7 1日 20.5 4日 24.5 9日 22.5 この組成物の物性は床モルタルを製造するのに
適している。 実施例 13 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 29 水和石灰 15 硬石膏 6 クエン酸 1 水 26 初期硬化: 約5分 圧縮強度: 1日 14.1N/mm2 実施例 14 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 18 普通のポルトランドセメント 28 硬石膏 3.5 クエン酸 0.5 水 17.86 初期硬化: 約40分 圧縮強度(密封袋): 3時間 3.4N/mm2 実施例 15 組成: 砂 70重量部 鉱物クリンカ 25 普通のポルトランドセメント 40 硬石膏 5 クエン酸 0.5 水 30 初期硬化: 約20分 圧縮強度(密封袋): 3時間 3.3N/mm2 実施例 16 組成: 砂 50重量部 鉱物クリンカ 25 水和石灰 15 硬石膏 10 粉砕スラグ 35 クエン酸 1 水 30 初期硬化: 3分 硬質硬化: 10分 圧縮強度: 3時間 3.3N/mm2 最初に調製した水性混合物はパテ状コンシステ
ンシーを有した。 実施例 17 実施例1に記載した化学分析と相組成を有する
鉱物クリンカを445m2/Kgの比表面積まで粉砕し
た。この粉砕組成物をその重量の2.5倍の水と混
合して第1スラリを形成し、その一部を試料とし
て圧送寿命を求めるために試験した。 2.5重量%の硫酸カリウムと、0.3重量%の炭酸
リチウムと、10重量%のベントナイトと、15重量
%の水和石灰と、72.2重量%の微粉砕硬石膏とよ
りなる混合物を製造した。次いで、この混合物を
その重量の2.5倍の水と混合して第2スラリを形
成した。 第1および第2スラリを等量で圧送充填操作に
おける如く噴霧混合して硬化性セメント組成物を
形成し、その強度を2時間後および24時間後に再
び求めた。 圧送寿命および強度の測定結果を次の第8表に
示す。 実施例 18 スルホアルミナ質鉱物クリンカを製造した。こ
のクリンカは50.2重量%のC4A3、18.3重量%の
C2AS、4.1重量%のCaSO4、4.1重量%のCT、3.4
重量%のC4AFおよび17.6重量%のCA2よりなる
相組成を有した。100%に対する残部は取るに足
らない量の重量でない成分よりなつていた。CA
またはC12A7はX−線回折によつても確認されな
かつた。 この鉱物クリンカを440m2/Kgの比表面積まで
粉砕し、その重量の2.5倍の水と混合して第1ス
ラリを形成した。これを実施例17に記載したと同
じ第2スラリと混合した。圧送寿命と強度の測定
結果を第8表に示す。 実施例 19 実施例17および18に記載した粉砕鉱物クリンカ
を等重量部混合することにより組成物を形成し
た。生成した組成物をスラリにし、実施例17に記
載した如き第2スラリと混合した。圧送寿命と強
度の測定結果を第8表に示す。
TABLE Examples 4-16 These examples describe cement compositions containing ground mineral clinker produced by the process described in Example 2. The solid components described below were mixed with water in the amounts (expressed in parts by weight) described below, and the curing time of the resulting composition was determined. After curing such compositions under atmospheric conditions for a specified period of time, the compressive strength of the cured compositions was determined. Example 4 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 25 Hydrated lime 15 Anhydrite 10 Citric acid 1 Water 22.5 Initial hardening: Approximately 6 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 7.7N/mm 2 6 hours 6.7 1 day 16.9 3 days 19.7 11 days 26.3 28 days 29.7 The above compositions were useful as rapidly curing, early strength grouts, for example as tile adhesives. Example 5 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 25 Hydrated lime 15 Anhydrite 10 Citric acid 1 Melment F10 1 Water 20 Initial hardening: Approximately 10 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 14.4N/mm 2 6 hours 22.7 1 day 38.6 3 days 41.3 8 days 48.1 28 days 60.4 Melment F10 is a superplasticizer based on melamine-formaldehyde polymers (manufactured by Süddeutsche Karlstikstwerke AG)
It is. This superplasticizer can reduce water requirements, thereby imparting high strength cement compositions. This composition is useful as a filling material for roads and airport runways and shrinkage compensators. Example 6 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 15 Anhydrite 6 Ordinary Portland cement 29 Citric acid 1 Water 22.5 Initial setting: Approximately 30 minutes Compressive strength: 6 hours 16.9 N/mm 2 This composition is a good quality grout. It is suitable as Example 7 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 15 Anhydrite 6 Ordinary Portland cement 29 Citric acid 0.25 Water 20 Initial hardening: Approx. 20 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 4.5N/mm 2Example 8 This composition The material was the same as described in Example 7 except that the water was reduced to 18 parts by weight. Initial curing takes approximately 17 minutes, and the compressive strength (sealed bag) after 1 day is
It was 27.0N/ mm2 . Example 9 This composition was the same as described in Example 7 except that the water was reduced to 16 parts by weight. Initial cure: approximately 12 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 7.7 N/mm 2 7 days 32.8 28 days 29.9 Example 10 This composition was as described in Example 7 except that the water was reduced to 14 parts by weight. It was the same. Initial curing takes about 5 minutes, and compressive strength (sealed bag) after 3 hours is
It was 7.4N/ mm2 . Example 11 This composition was the same as described in Example 9 except that the amount of citric acid was 0.125 parts by weight.
Initial curing took about 5 minutes, and the compressive strength (sealed bag) after 3 hours was 5.1 N/mm 2 . Example 12 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 25 Hydrated lime 15 Anhydrite 10 Crushed fuel ash 25 Citric acid 1 Water 35 Initial hardening: Approximately 15 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 5.0N/mm 2 6 hours 8.7 1 day 20.5 4 days 24.5 9 days 22.5 The physical properties of this composition are suitable for producing bed mortars. Example 13 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 29 Hydrated lime 15 Anhydrite 6 Citric acid 1 Water 26 Initial hardening: Approximately 5 minutes Compressive strength: 1 day 14.1 N/mm 2 Example 14 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral Clinker 18 Ordinary Portland cement 28 Anhydrite 3.5 Citric acid 0.5 Water 17.86 Initial hardening: Approximately 40 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 3.4N/mm 2 Examples 15 Composition: Sand 70 parts by weight Mineral clinker 25 Ordinary Portland cement 40 Anhydrite 5 Citric acid 0.5 Water 30 Initial hardening: Approximately 20 minutes Compressive strength (sealed bag): 3 hours 3.3N/mm 2 Examples 16 Composition: Sand 50 parts by weight Mineral clinker 25 Hydrated lime 15 Anhydrite 10 Grinding Slag 35 Citric acid 1 Water 30 Initial cure: 3 minutes Hard cure: 10 minutes Compressive strength: 3 hours 3.3 N/mm 2 The aqueous mixture initially prepared had a putty-like consistency. Example 17 A mineral clinker having the chemical analysis and phase composition described in Example 1 was ground to a specific surface area of 445 m 2 /Kg. This grinding composition was mixed with 2.5 times its weight of water to form a first slurry, a portion of which was tested as a sample to determine pumping life. A mixture was prepared consisting of 2.5% by weight potassium sulfate, 0.3% by weight lithium carbonate, 10% by weight bentonite, 15% by weight hydrated lime and 72.2% by weight finely ground anhydrite. This mixture was then mixed with 2.5 times its weight of water to form a second slurry. The first and second slurries were spray mixed in equal amounts as in a pump-fill operation to form a hardenable cement composition, and the strength was determined again after 2 hours and 24 hours. The measurement results of pumping life and strength are shown in Table 8 below. Example 18 A sulfoaluminous mineral clinker was produced. This clinker contains 50.2% by weight C 4 A 3 and 18.3% by weight
C2AS , 4.1 wt% CaSO4 , 4.1 wt% CT, 3.4
It had a phase composition consisting of wt% C4AF and 17.6wt% CA2 . The balance relative to 100% consisted of insignificant amounts of non-weight components. CA
Or C 12 A 7 was not confirmed even by X-ray diffraction. This mineral clinker was ground to a specific surface area of 440 m 2 /Kg and mixed with 2.5 times its weight of water to form a first slurry. This was mixed with the same second slurry as described in Example 17. Table 8 shows the measurement results of pumping life and strength. Example 19 A composition was formed by mixing equal parts by weight of the ground mineral clinker described in Examples 17 and 18. The resulting composition was slurried and mixed with a second slurry as described in Example 17. Table 8 shows the measurement results of pumping life and strength.

【表】 以上では、本発明を単に実施例により説明して
きたが、その細部を本発明の範囲内で変更し得る
ことは当然明らかである。
[Table] Although the present invention has been explained above merely by means of examples, it is of course obvious that the details can be changed within the scope of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

添付図面は代表的な圧送充填法を示すフローシ
ート図である。 1……ミキサ/ポンプ手段、2……第1の配
管、3……排出口、4……空洞位置、5……ミキ
サ/ポンプ手段、6……第2の配管。
The accompanying drawing is a flow sheet diagram illustrating a typical pressure-feed filling method. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Mixer/pump means, 2... First piping, 3... Outlet, 4... Cavity position, 5... Mixer/pump means, 6... Second piping.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 25から68重量%の4CaO・3Al2O3・SO3と実
質的に2CaO・Al2O3・SiO2相として存在する
SiO2を含み、必要に応じ、組成物の残部が1.0重
量%以下の遊離石灰、25重量%未満のCaO・
2Al2O3、10重量%以下の12CaO・7Al2O3、5重
量%未満のCaO・TiO2、10重量%未満のフエラ
イト相、60重量%までのCaO・Al2O3および4.1重
量%までのCaSO4からなる群から選ばれた少なく
とも一種の成分を基本的に含むことを特徴とする
鉱物クリンカ組成物。 2 前記組成物が20重量%未満のCaO・Al2O3
含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載に鉱物クリンカ組成物。 3 前記組成物が35から65重量%の4CaO・
3Al2O3・SO3を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第1項または第2項のいずれかに記載の鉱物
クリンカ組成物。 4 前記組成物が0.5重量%未満の遊離石灰を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第3項のいずれかに記載の鉱物クリンカ組成物。 5 前記組成物が0.2%未満の遊離石灰を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の鉱
物クリンカ組成物。 6 前記組成物が5重量%未満のCaO・2Al2O3
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第5項のいずれかに記載の鉱物クリンカ組成
物。 7 前記組成物が5重量%未満の12CaO・
7Al2O3を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項なしい第6項のいずれかに記載の鉱物クリ
ンカ組成物。 8 CaSO4相が実質的に存在しないことを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第7項のいずれ
かに記載の鉱物クリンカ組成物。 9 前記組成物が10重量%未満のSiO2を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第第1項ないし第
8項のいずれかに記載の鉱物クリンカ組成物。 10 前記組成物が粉砕された形態であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第9項の
いずれかに記載の鉱物クリンカ組成物。 11 粉砕された鉱物クリンカ組成物を水の存在
下でアルカリ金属またはアルカリ土類金属源とア
ルカリ性条件で混合して硬化性セメント組成物を
製造する方法において、前記鉱物クリンカ組成物
が25から68重量%の4CaO・3Al2O3・SO3と実質
的に2CaO3・Al2O・SiO2相として存在するSiO2
を含み、必要に応じ、組成物の残部が1.0重量%
以下の遊離石灰、25重量%未満のCaO・2Al2O3
10重量%以下の12CaO・7Al2O3、5重量%未満
のCaO・TiO2、10重量%未満のフエライト相、
60重量%までのCaO・Al2O3および4.1重量%まで
のCaSO4からなる群から選ばれた少なくとも一種
の成分を基本的に含むことを特徴とする硬化性セ
メント組成物の製造方法。 12 前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属
源がポルトランドセメントであることを特徴とす
る特許請求の範囲第11項に記載の硬化性セメン
ト組成物の製造方法。 13 前記鉱物組成物が水の存在下で硫酸カルシ
ウムおよび石灰と混合されることを特徴とする特
許請求の範囲第11項記載の硬化性セメント組成
物の製造方法。 14 前記硫酸カルシウムの少なくとも50重量%
は無水石膏であることを特徴とする特許請求の範
囲第13項記載の硬化性セメント組成物の製造方
法。 15 前記鉱物組成物が水の存在下でベントナイ
トおよび他の粘土、炭酸リチウムおよび他の固化
および/または硬化促進剤および硫酸アルカリ金
属から選ばれた更に少なくとも一種の成分と混合
されることを特徴とする特許請求の範囲第11項
ないし第14項のいずれかに記載の硬化性セメン
ト組成物の製造方法。 16 前記組成物が20重量%未満のCaO・Al2O3
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第11項
ないし第15項のいずれかに記載の硬化性セメン
ト組成物の製造方法。 17 前記組成物が35から65重量%の4CaO・
3Al2O3・SO3を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第11項ないし第15項に記載の硬化性セメ
ント組成物の製造方法。 18 前記組成物が0.5重量%未満の遊離石灰を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第11項な
いし第15項に記載の硬化性セメント組成物の製
造方法。 19 前記組成物が0.2%未満の遊離石灰を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項ないし
第15項に記載の硬化性セメント組成物の製造方
法。 20 前記組成物が5重量%未満のCaO・
2Al2O3を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第11項ないし第15項に記載の硬化性セメント
組成物の製造方法。 21 前記組成物が5重量%未満の12CaO・
7Al2O3を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第11項ないし第15項に記載の硬化性セメント
組成物の製造方法。 22 CaSO4相が実質的に存在しないことを特徴
とする特許請求の範囲第11項ないし第15項に
記載の硬化性セメント組成物の製造方法。 23 前記組成物が10重量%未満のSiO2を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項ないし
第15項に記載の硬化性セメント組成物の製造方
法。 24 前記鉱物組成物が第1の水性スラリの形で
形成され、該第1の水性スラリがアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属源を含む第2の水性スラリ
とアルカリ条件下で混合されることを特徴とする
特許請求の範囲第11項ないし第23項のいずれ
かに記載の硬化性セメント組成物の製造方法。 25 前記第2のスラリが硫酸カルシウム、石灰
および所望に応じてベントナイトおよび他の粘
土、炭酸リチウムおよび他の固化および/または
硬化促進剤および硫酸アルカリ金属から選ばれた
更に少なくとも一種の成分を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第24項に記載の硬化性セメン
ト組成物の製造方法。 26 乾燥混合物であつて該混合物は、粉砕され
た鉱物クリンカ組成物、該鉱物クリンカ組成物は
25から68重量%の4CaO・3Al2O3・SO3と実質的
に2CaO・Al2O3・SiO2相として存在するSiO2
含み、必要に応じ、組成物の残部が1.0重量%以
下の遊離石灰、25重量%未満のCaO・2Al2O3
10重量%以下の12CaO・7Al2O3、5重量%未満
のCaO・TiO2、10重量%未満のフエライト相、
60重量%までのCaO・Al2O3および4.1重量%まで
のCaSO4からなる群から選ばれた少なくとも一種
の成分を基本的に含んでいる、を水の存在下でア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属源とアルカリ
性条件で混合して硬化性セメント組成物を製造す
る方法に従つて、水と混合して固化性組成物を製
造し得ることを特徴とする乾燥混合物。 27 粉砕された鉱物クリンカ組成物、該鉱物ク
リンカ組成物は25から68重量%の4CaO・
3Al2O3・SO3と実質的に2CaO・Al2O3・SiO2
として存在するSiO2を含み、必要に応じ、組成
物の残部が1.0重量%以下の遊離石灰、25重量%
の未満のCaO・2Al2O3、10重量%以下の
12CaO・7Al2O3、5重量%未満のCaO・TiO2
10重量%未満のフエライト相、60重量%までの
CaO・Al2O3および4.1重量%までのCaSO4からな
る群から選ばれた少なくとも一種の成分を基本的
に含んでいる、を水の存在下でアルカリ金属また
はアルカリ土類金属源とアルカリ性条件で混合す
るに際し、前記鉱物組成物が第1の水性スラリの
形で形成され、該第1の水性スラリがアルカリ金
属またはアルカリ土類金属源を含む第2の水性ス
ラリとアルカリ条件下で混合される硬化性セメン
ト組成物の製造方法に従つて固化性組成物を製造
し得る二つ割りパツクあつて、で第1の部分は水
との混合により第1スラリを形成するための成分
を有し、第2の部分は水との混合により第2スラ
リを形成するための成分を有することを特徴とす
る二つ割りパツク。 28 粉砕された鉱物クリンカ組成物、該鉱物ク
リンカ組成物は25から68重量%の4CaO・
3Al2O3・SO3と実質的に2CaO・Al2O3・SiO2
として存在するSiO2を含み、必要に応じ、組成
物の残部が1.0重量%以下の遊離石灰、25重量%
未満のCaO・2Al2O3、10重量%以下の12CaO・
7Al2O3、5重量%未満のCaO・TiO2、10重量%
未満のフエライト相、60重量%までのCaO・
Al2O3および4.1重量%までのCaSO4からなる群か
ら選ばれた少なくとも一種の成分を基本的に含ん
でいる、を水の存在下でアルカリ金属またはアル
カリ土類金属源とアルカリ性条件で混合して硬化
性セメント組成物を製造する方法に従つて製造さ
れたセメント組成物の固化によつて形成された硬
化物体。 29 25から68重量%の4CaO・3Al2O3・SO3
実質的に2CaO・Al2O3・SiO2相として存在する
SiO2を含み、必要に応じ、組成物の残部が1.0重
量%以下の遊離石灰、25重量%未満のCaO・
2Al2O3、10重量%以下の12CaO・7Al2O3、5重
量%未満のCaO・TiO2、10重量%未満のフエラ
イト相、60重量%までのCaO・Al2O3および4.1重
量%までのCaSO4からなる群から選ばれた少なく
とも一種の成分を基本的に含んでいる鉱物クリン
カ組成物の製造方法において、CaO源、Al2O3
源、SO3源およびSiO2源の適宜な割り合いの混合
物を鉄に対する酸化性条件下で少なくとも初期溶
融の温度まで加熱することを特徴とする製造方
法。
[Scope of Claims] 1 25 to 68% by weight of 4CaO.3Al 2 O 3.SO 3 and substantially 2CaO.Al 2 O 3.SiO existing as two phases.
Contains SiO2 , optionally with the remainder of the composition not more than 1.0% by weight of free lime, less than 25% by weight of CaO.
2Al 2 O 3 , up to 10% by weight of 12CaO.7Al 2 O 3 , less than 5% by weight of CaO.TiO 2 , less than 10% by weight of ferrite phase, up to 60% by weight of CaO.Al 2 O 3 and 4.1% by weight A mineral clinker composition characterized in that it essentially contains at least one component selected from the group consisting of up to CaSO4 . 2. Mineral clinker composition according to claim 1, characterized in that said composition contains less than 20% by weight of CaO.Al 2 O 3 . 3. The composition contains 35 to 65% by weight of 4CaO.
The mineral clinker composition according to claim 1 or 2, characterized in that it contains 3Al 2 O 3 .SO 3 . 4. A mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the composition contains less than 0.5% by weight of free lime. 5. The mineral clinker composition of claim 4, wherein the composition contains less than 0.2% free lime. 6 The composition contains less than 5% by weight of CaO.2Al 2 O 3
The mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises: 7 The composition contains less than 5% by weight of 12CaO.
The mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it contains 7Al 2 O 3 . 8. Mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the CaSO 4 phase is substantially absent. 9. A mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the composition contains less than 10% by weight of SiO2 . 10. The mineral clinker composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the composition is in a pulverized form. 11. A method for producing a curable cement composition by mixing a pulverized mineral clinker composition with an alkali metal or alkaline earth metal source in the presence of water under alkaline conditions, wherein said mineral clinker composition contains 25 to 68 wt. % of 4CaO.3Al2O3.SO3 and substantially 2CaO3.Al2O.SiO2 present as two phases .
Optionally, the balance of the composition is 1.0% by weight.
Free lime, less than 25% by weight CaO.2Al 2 O 3 ,
12CaO・7Al 2 O 3 up to 10% by weight, less than 5% by weight CaO・TiO 2 , less than 10% by weight ferrite phase,
A method for producing a curable cement composition, characterized in that it essentially contains at least one component selected from the group consisting of up to 60% by weight of CaO.Al 2 O 3 and up to 4.1% by weight of CaSO 4 . 12. The method for producing a curable cement composition according to claim 11, wherein the alkali metal or alkaline earth metal source is Portland cement. 13. A method for producing a hardenable cement composition according to claim 11, characterized in that the mineral composition is mixed with calcium sulfate and lime in the presence of water. 14. At least 50% by weight of said calcium sulfate
14. The method for producing a curable cement composition according to claim 13, wherein said gypsum is anhydrite. 15. characterized in that said mineral composition is mixed in the presence of water with at least one further component selected from bentonite and other clays, lithium carbonate and other solidification and/or hardening accelerators and alkali metal sulfates. A method for producing a curable cement composition according to any one of claims 11 to 14. 16 The composition contains less than 20% by weight of CaO.Al 2 O 3
A method for producing a curable cement composition according to any one of claims 11 to 15, characterized by comprising: 17 The composition contains 35 to 65% by weight of 4CaO.
A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that it contains 3Al 2 O 3 .SO 3 . 18. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that the composition contains less than 0.5% by weight of free lime. 19. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that the composition contains less than 0.2% free lime. 20 The composition contains less than 5% by weight of CaO.
16. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that it contains 2Al 2 O 3 . 21 The composition contains less than 5% by weight of 12CaO.
16. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that it contains 7Al 2 O 3 . 22. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that the CaSO 4 phase is substantially absent. 23. A method for producing a curable cement composition according to claims 11 to 15, characterized in that the composition contains less than 10% by weight of SiO2 . 24. wherein said mineral composition is formed in the form of a first aqueous slurry, said first aqueous slurry being mixed under alkaline conditions with a second aqueous slurry comprising an alkali metal or alkaline earth metal source. A method for producing a curable cement composition according to any one of claims 11 to 23. 25. The second slurry further contains at least one component selected from calcium sulfate, lime, and optionally bentonite and other clays, lithium carbonate and other solidification and/or hardening accelerators, and alkali metal sulfates. 25. A method for producing a curable cement composition according to claim 24. 26 A dry mixture, the mixture comprising a ground mineral clinker composition, the mineral clinker composition comprising:
Contains 25 to 68% by weight of 4CaO.3Al2O3.SO3 and SiO2 substantially present as two phases of 2CaO.Al2O3.SiO , optionally with the remainder of the composition not exceeding 1.0% by weight . free lime, less than 25% by weight CaO.2Al 2 O 3 ,
12CaO・7Al 2 O 3 up to 10% by weight, less than 5% by weight CaO・TiO 2 , less than 10% by weight ferrite phase,
an alkali metal or alkaline earth in the presence of water, essentially containing at least one component selected from the group consisting of up to 60% by weight of CaO.Al 2 O 3 and up to 4.1% by weight of CaSO 4 A dry mixture that can be mixed with water to produce a hardenable cement composition according to a method of producing a hardenable cement composition by mixing with a metal source under alkaline conditions. 27. A ground mineral clinker composition, the mineral clinker composition containing from 25 to 68% by weight of 4CaO.
3Al 2 O 3 · SO 3 and 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 containing SiO 2 present as two phases, optionally free lime with the remainder of the composition not exceeding 1.0% by weight, 25% by weight
Less than CaO・2Al 2 O 3 , less than 10% by weight
12CaO・7Al 2 O 3 , less than 5% by weight of CaO・TiO 2 ,
Less than 10% by weight of ferrite phase, up to 60% by weight
essentially containing at least one component selected from the group consisting of CaO.Al 2 O 3 and up to 4.1% by weight of CaSO 4 in the presence of water with an alkali metal or alkaline earth metal source and alkaline conditions The mineral composition is formed in the form of a first aqueous slurry, and the first aqueous slurry is mixed under alkaline conditions with a second aqueous slurry comprising an alkali metal or alkaline earth metal source. a two-part pack from which a settable composition can be made according to a method for making a settable cement composition, wherein a first part has components for forming a first slurry upon mixing with water; A two-part pack characterized in that part 2 contains a component for forming a second slurry by mixing with water. 28 Milled mineral clinker composition, the mineral clinker composition containing from 25 to 68% by weight of 4CaO.
3Al 2 O 3 · SO 3 and 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 containing SiO 2 present as two phases, optionally free lime with the remainder of the composition not exceeding 1.0% by weight, 25% by weight
less than CaO・2Al 2 O 3 , less than 10% by weight 12CaO・
7Al 2 O 3 , <5% by weight CaO・TiO 2 , 10% by weight
Less than ferrite phase, up to 60% by weight CaO
essentially comprising at least one component selected from the group consisting of Al 2 O 3 and up to 4.1% by weight of CaSO 4 mixed with an alkali metal or alkaline earth metal source in alkaline conditions in the presence of water. A hardened object formed by solidifying a cement composition produced according to the method for producing a hardenable cement composition. 29 25 to 68% by weight of 4CaO・3Al 2 O 3・SO 3 and substantially exists as 2CaO・Al 2 O 3・SiO 2 phases
Contains SiO2 , optionally with the remainder of the composition not more than 1.0% by weight of free lime, less than 25% by weight of CaO.
2Al 2 O 3 , up to 10% by weight of 12CaO.7Al 2 O 3 , less than 5% by weight of CaO.TiO 2 , less than 10% by weight of ferrite phase, up to 60% by weight of CaO.Al 2 O 3 and 4.1% by weight A method for producing a mineral clinker composition basically comprising at least one component selected from the group consisting of CaO 4 up to CaO source, Al 2 O 3
1. A method of production, characterized in that a mixture of a suitable proportion of a source, a source of SO 3 and a source of SiO 2 is heated under oxidizing conditions for iron to at least the temperature of initial melting.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503432A (en) * 2004-06-21 2008-02-07 シーカ・テクノロジー・アーゲー Cement grinding aid
JP2010120832A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Tokuyama Corp Method for producing cement clinker

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008018802A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 Construction Research & Technology Gmbh Volume tile adhesive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49128932A (en) * 1973-04-12 1974-12-10
JPS5595652A (en) * 1979-01-05 1980-07-21 Rafuarujiyu Fuondeyu Intern Refractory cement and production thereof
JPS5614460A (en) * 1979-07-18 1981-02-12 Osamu Ikeda Novel cement and production method thereof
JPS57156347A (en) * 1981-03-17 1982-09-27 Nihon Cement Super quick-hardening cement composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49128932A (en) * 1973-04-12 1974-12-10
JPS5595652A (en) * 1979-01-05 1980-07-21 Rafuarujiyu Fuondeyu Intern Refractory cement and production thereof
JPS5614460A (en) * 1979-07-18 1981-02-12 Osamu Ikeda Novel cement and production method thereof
JPS57156347A (en) * 1981-03-17 1982-09-27 Nihon Cement Super quick-hardening cement composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503432A (en) * 2004-06-21 2008-02-07 シーカ・テクノロジー・アーゲー Cement grinding aid
JP4722919B2 (en) * 2004-06-21 2011-07-13 シーカ・テクノロジー・アーゲー Cement grinding aid
JP2010120832A (en) * 2008-11-21 2010-06-03 Tokuyama Corp Method for producing cement clinker

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