JPH07165447A - 速硬型混合セメント - Google Patents
速硬型混合セメントInfo
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 都市から排出される都市ゴミを水硬性組成物
製造の原料として活用するとともにセメントとして鉄筋
コンクリート等に使用する場合の塩素含有量の影響を回
避する。 【構成】 この発明の速硬型混合セメントは、都市ゴミ
灰を利用した環境調和型水硬性組成物とポルトランドセ
メントからなることを特徴とする。
製造の原料として活用するとともにセメントとして鉄筋
コンクリート等に使用する場合の塩素含有量の影響を回
避する。 【構成】 この発明の速硬型混合セメントは、都市ゴミ
灰を利用した環境調和型水硬性組成物とポルトランドセ
メントからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、速硬型混合セメント、
特に社会生活から排出される都市ゴミを資源リサイクル
化した環境調和型水硬性組成物と通常のポルトランドセ
メントやその他の物質との速硬型混合セメントに関する
ものである。
特に社会生活から排出される都市ゴミを資源リサイクル
化した環境調和型水硬性組成物と通常のポルトランドセ
メントやその他の物質との速硬型混合セメントに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】人間の営みが高度化するに伴い、都市へ
の集約化が進み、生活の中から排出されるゴミの処理が
重要な社会問題となってきている。従来、都市ゴミは焼
却してその灰を埋め立てるとか、その灰の容量を縮小さ
せるとともに含有する重金属の溶出を抑制するために溶
融化して利用することが行われている。しかし、その量
の増大から十分な埋め立て地の手配が困難になりつつあ
り、有効利用も十分に果たせない状況にある。
の集約化が進み、生活の中から排出されるゴミの処理が
重要な社会問題となってきている。従来、都市ゴミは焼
却してその灰を埋め立てるとか、その灰の容量を縮小さ
せるとともに含有する重金属の溶出を抑制するために溶
融化して利用することが行われている。しかし、その量
の増大から十分な埋め立て地の手配が困難になりつつあ
り、有効利用も十分に果たせない状況にある。
【０００３】又、都市ゴミ灰の一部は、セメントの増量
材、又はブロック等の骨材の一部、さらにはこれを溶融
したのち、路盤材等として利用されてきている。しか
し、都市ゴミ灰をセメント原料として活用する方法は未
だ行われていない。これは都市ゴミ灰が、ＳｉＯ２，Ａ
ｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯなどセメントに必要な成
分を含むが、塩素を５〜７％程度含むために都市ゴミ灰
を原料として用いた場合、近代化したセメント製造技術
ではサスペンションプレヒーターにおいて付着・閉塞し
て安定した焼成操作が不可能となるばかりでなく、製造
したセメントも相当量の塩素を含むので、鉄筋を含むコ
ンクリートにはそのままセメントとして利用することが
できない。都市から排出される都市ゴミをリサイクル資
源として活用することは大きな社会ニーズとなってい
る。
材、又はブロック等の骨材の一部、さらにはこれを溶融
したのち、路盤材等として利用されてきている。しか
し、都市ゴミ灰をセメント原料として活用する方法は未
だ行われていない。これは都市ゴミ灰が、ＳｉＯ２，Ａ
ｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯなどセメントに必要な成
分を含むが、塩素を５〜７％程度含むために都市ゴミ灰
を原料として用いた場合、近代化したセメント製造技術
ではサスペンションプレヒーターにおいて付着・閉塞し
て安定した焼成操作が不可能となるばかりでなく、製造
したセメントも相当量の塩素を含むので、鉄筋を含むコ
ンクリートにはそのままセメントとして利用することが
できない。都市から排出される都市ゴミをリサイクル資
源として活用することは大きな社会ニーズとなってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、都市から排
出される都市ゴミを水硬性組成物製造の原料として活用
するとともにセメントとして鉄筋コンクリート等に使用
する場合の塩素含有量の影響を回避することを目的と
し、都市ゴミ灰を利用して製造される環境調和型水硬性
組成物中に含まれる塩素含有水硬性組成物を水和物とし
て不溶性にするか、又は水和硬化体を密実なものとする
ことにより、その後の塩素イオンの拡散を低下させ、塩
素イオンによる鉄筋の腐食を無くし、従来のポルトラン
ドセメントと同様に取り扱うことを可能にした速硬性の
ある混合セメントを提供するものである。
出される都市ゴミを水硬性組成物製造の原料として活用
するとともにセメントとして鉄筋コンクリート等に使用
する場合の塩素含有量の影響を回避することを目的と
し、都市ゴミ灰を利用して製造される環境調和型水硬性
組成物中に含まれる塩素含有水硬性組成物を水和物とし
て不溶性にするか、又は水和硬化体を密実なものとする
ことにより、その後の塩素イオンの拡散を低下させ、塩
素イオンによる鉄筋の腐食を無くし、従来のポルトラン
ドセメントと同様に取り扱うことを可能にした速硬性の
ある混合セメントを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明の速硬型混合セメントによれば、都市ゴ
ミ灰を利用した環境調和型水硬性組成物とポルトランド
セメントからなること（請求項１）、都市ゴミ灰を利用
した環境調和型水硬性組成物と比表面積の大きいＣａＯ
固定性能を有する物質からなること（請求項２）、Ｃａ
Ｏ固定性能を有する物質がゼオライト、カオリナイト、
モンモリロナイト、セピオライトから選択される粘土鉱
物、若しくはシリカヒューム、モミガラ灰から選択され
るポゾラン物質の少なくとも一種であること（請求項
３）、高塩基性カルシウムクロロシリケート又は、高塩
基性カルシウムクロロシリケート及びカルシウムクロロ
アルミネートを主成分とすること（請求項４）を特徴と
する。以下、この発明を詳しく説明する。
めに、この発明の速硬型混合セメントによれば、都市ゴ
ミ灰を利用した環境調和型水硬性組成物とポルトランド
セメントからなること（請求項１）、都市ゴミ灰を利用
した環境調和型水硬性組成物と比表面積の大きいＣａＯ
固定性能を有する物質からなること（請求項２）、Ｃａ
Ｏ固定性能を有する物質がゼオライト、カオリナイト、
モンモリロナイト、セピオライトから選択される粘土鉱
物、若しくはシリカヒューム、モミガラ灰から選択され
るポゾラン物質の少なくとも一種であること（請求項
３）、高塩基性カルシウムクロロシリケート又は、高塩
基性カルシウムクロロシリケート及びカルシウムクロロ
アルミネートを主成分とすること（請求項４）を特徴と
する。以下、この発明を詳しく説明する。
【０００６】まず、ここで使用される都市ゴミ灰を利用
した環境調和型水硬性組成物は、高塩基性カルシウムク
ロロシリケート、又は高塩基性カルシウムクロロシリケ
ート及びカルシウムクロロアルミネートを主成分とする
もので、その他の組成物として通常のポルトランドセメ
ント鉱物やカルシウムクロロオルトシリケート及びカル
シウムアルミノフェライトを含むものでもよい。高塩基
性カルシウムクロロシリケートは１日以降の強度発現に
寄与し、カルシウムクロロアルミネートは時間単位の速
硬的強度発現を示す。従って、これら両鉱物の組成割合
を適宜調整することにより、従来の速硬型セメントと類
似する水硬性組成物とすることができる。高塩基性カル
シウムクロロシリケートおよびカルシウムクロロアルミ
ネートの含有量としては、それぞれ３０〜８０重量％、
５０〜５重量％が望ましい。
した環境調和型水硬性組成物は、高塩基性カルシウムク
ロロシリケート、又は高塩基性カルシウムクロロシリケ
ート及びカルシウムクロロアルミネートを主成分とする
もので、その他の組成物として通常のポルトランドセメ
ント鉱物やカルシウムクロロオルトシリケート及びカル
シウムアルミノフェライトを含むものでもよい。高塩基
性カルシウムクロロシリケートは１日以降の強度発現に
寄与し、カルシウムクロロアルミネートは時間単位の速
硬的強度発現を示す。従って、これら両鉱物の組成割合
を適宜調整することにより、従来の速硬型セメントと類
似する水硬性組成物とすることができる。高塩基性カル
シウムクロロシリケートおよびカルシウムクロロアルミ
ネートの含有量としては、それぞれ３０〜８０重量％、
５０〜５重量％が望ましい。
【０００７】環境調和型水硬性組成物は、都市ゴミ灰を
主要原料とする他に貝殻や生石灰を添加して調整した下
水汚泥乾粉、石灰石等の石灰質原料、粘土や珪石、アル
ミ灰、ボーキサイトなどのアルミナ及び珪酸質原料、さ
らには鉄原料及び塩化カルシウムや塩化ビニル等の塩素
含有物質を適宜混合して調整した調合原料を１，１００
−１，４００℃の温度で焼成し、石膏を添加して従来の
セメントと同じように粉砕することにより得られる。こ
の場合、石膏は焼結物粉砕後、別途粉砕した石膏を添加
しても良い。石膏は二水石膏、半水石膏及び無水石膏の
いずれを用いてもよい。
主要原料とする他に貝殻や生石灰を添加して調整した下
水汚泥乾粉、石灰石等の石灰質原料、粘土や珪石、アル
ミ灰、ボーキサイトなどのアルミナ及び珪酸質原料、さ
らには鉄原料及び塩化カルシウムや塩化ビニル等の塩素
含有物質を適宜混合して調整した調合原料を１，１００
−１，４００℃の温度で焼成し、石膏を添加して従来の
セメントと同じように粉砕することにより得られる。こ
の場合、石膏は焼結物粉砕後、別途粉砕した石膏を添加
しても良い。石膏は二水石膏、半水石膏及び無水石膏の
いずれを用いてもよい。
【０００８】なお、都市ゴミ灰中には、通常５〜７重量
％程度のアルカリ（Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏ）が含まれる
が、アルカリ成分が多いと高塩基性カルシウムクロロシ
リケート及びカルシウムクロロアルミネートの生成が抑
制され、水硬性組成物の硬化性が低下するので、都市ゴ
ミ灰の使用量は、調合原料に対して１０〜５０重量％、
好ましくは２５〜４０重量％とし、調合原料中のアルカ
リ成分の含有量を少なくとも３重量％以下となるように
調整することが望ましい。
％程度のアルカリ（Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏ）が含まれる
が、アルカリ成分が多いと高塩基性カルシウムクロロシ
リケート及びカルシウムクロロアルミネートの生成が抑
制され、水硬性組成物の硬化性が低下するので、都市ゴ
ミ灰の使用量は、調合原料に対して１０〜５０重量％、
好ましくは２５〜４０重量％とし、調合原料中のアルカ
リ成分の含有量を少なくとも３重量％以下となるように
調整することが望ましい。
【０００９】さらに、調合原料中のＦｅ２Ｏ３成分は、
易焼成性に影響を及ぼし、これを２〜１０重量％、好ま
しくは３〜７重量％に調整することで調合原料の易焼成
性が大幅に改善される。
易焼成性に影響を及ぼし、これを２〜１０重量％、好ま
しくは３〜７重量％に調整することで調合原料の易焼成
性が大幅に改善される。
【００１０】このような都市ゴミ灰を利用した環境調和
型水硬性組成物中に含まれる塩素含有組成物は、ポルト
ランドセメントに混合して使用することにより、水和物
として不溶性にし、塩素を固定することができる。ポル
トランドセメントには、普通、早強、超早強、中庸熱、
耐硫酸塩、白色などの各種ポルトランドセメントを使用
することができる他、ポルトランドセメントとの混合セ
メントである高炉セメント及び微粉高炉スラグを含むセ
メントをポルトランドセメントと同様に用いても良い。
型水硬性組成物中に含まれる塩素含有組成物は、ポルト
ランドセメントに混合して使用することにより、水和物
として不溶性にし、塩素を固定することができる。ポル
トランドセメントには、普通、早強、超早強、中庸熱、
耐硫酸塩、白色などの各種ポルトランドセメントを使用
することができる他、ポルトランドセメントとの混合セ
メントである高炉セメント及び微粉高炉スラグを含むセ
メントをポルトランドセメントと同様に用いても良い。
【００１１】都市ゴミ灰を利用した環境調和型水硬性組
成物と普通、早強及び超早強ポルトランドセメントの配
合重量比は２：８〜５：５が好ましい。中庸熱及び耐硫
酸塩ポルトランドセメントの場合には、塩素固定能が早
強や普通ポルトランドセメントに比べ若干低く、その配
合重量比は１：９〜３：７程度が好ましい。これらの混
合セメントは速硬性を示し、鉄筋コンクリートにおける
鉄筋の発生が抑制される。
成物と普通、早強及び超早強ポルトランドセメントの配
合重量比は２：８〜５：５が好ましい。中庸熱及び耐硫
酸塩ポルトランドセメントの場合には、塩素固定能が早
強や普通ポルトランドセメントに比べ若干低く、その配
合重量比は１：９〜３：７程度が好ましい。これらの混
合セメントは速硬性を示し、鉄筋コンクリートにおける
鉄筋の発生が抑制される。
【００１２】次に、環境調和型水硬性組成物は、比表面
積の大きい、特に４４μｍ篩残分値が１０重量％以下の
ＣａＯ固定性能を有する物質と混合することにより、密
実な水和硬化体を形成し、塩素イオンの拡散を抑制す
る。比表面積の大きいＣａＯ固定性能の大きい物質とし
て、ゼオライト、カオリナイト、モンモリロナイト、セ
ピオライトなどの粘土鉱物やシリカヒューム、モミガラ
灰等のポゾラン物質などが使用可能であり、これら少な
くとも一種を環境調和型水硬性組成物と混合使用するこ
とにより、速硬性を示すと共に非常に密実なコンクリー
ト硬化体が形成され塩素イオンの拡散が抑制される。混
合量は環境調和型水硬性組成物に対して５〜３０重量％
が好ましく、３０重量％以上混合した場合、強度の低下
が著しい。
積の大きい、特に４４μｍ篩残分値が１０重量％以下の
ＣａＯ固定性能を有する物質と混合することにより、密
実な水和硬化体を形成し、塩素イオンの拡散を抑制す
る。比表面積の大きいＣａＯ固定性能の大きい物質とし
て、ゼオライト、カオリナイト、モンモリロナイト、セ
ピオライトなどの粘土鉱物やシリカヒューム、モミガラ
灰等のポゾラン物質などが使用可能であり、これら少な
くとも一種を環境調和型水硬性組成物と混合使用するこ
とにより、速硬性を示すと共に非常に密実なコンクリー
ト硬化体が形成され塩素イオンの拡散が抑制される。混
合量は環境調和型水硬性組成物に対して５〜３０重量％
が好ましく、３０重量％以上混合した場合、強度の低下
が著しい。
【００１３】
【作用】都市ゴミ灰を利用した環境調和型水硬性組成物
中に含まれる塩素含有水硬性組成物は、ポルトランドセ
メントと混合使用することにより、水和物として不溶性
にし、塩素を固定する。又、比表面積の大きいＣａＯ固
定性能を有する物質と混合使用することにより、密実な
水和硬化体を形成し、塩素イオンの拡散を抑制する。
中に含まれる塩素含有水硬性組成物は、ポルトランドセ
メントと混合使用することにより、水和物として不溶性
にし、塩素を固定する。又、比表面積の大きいＣａＯ固
定性能を有する物質と混合使用することにより、密実な
水和硬化体を形成し、塩素イオンの拡散を抑制する。
【００１４】
【実施例】使用した都市ゴミ灰の化学成分を表１に示
す。この都市ゴミ灰と、調整成分として石灰石及びアル
ミ灰を表２に示す２種類の配合割合で添加して、混合粉
砕した。次に、これを１０〜２０ｍｍに造粒して調合原
料とした。調合原料は、電気炉で１２５０℃で焼結後、
冷却した。得られた焼結物に石膏（二水）を５重量％添
加、粉砕してプレーン４５００ｃｍ２／ｇの環境調和型
水硬性組成物２種類を得た。表２にその鉱物組成を示
す。
す。この都市ゴミ灰と、調整成分として石灰石及びアル
ミ灰を表２に示す２種類の配合割合で添加して、混合粉
砕した。次に、これを１０〜２０ｍｍに造粒して調合原
料とした。調合原料は、電気炉で１２５０℃で焼結後、
冷却した。得られた焼結物に石膏（二水）を５重量％添
加、粉砕してプレーン４５００ｃｍ２／ｇの環境調和型
水硬性組成物２種類を得た。表２にその鉱物組成を示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】次に、この環境調和型水硬性組成物Ａ，Ｂ
とポルトランドセメント及びＣａＯ固定性能を有する物
質を配合して混合セメントとした。配合割合を表３に示
す。また、この混合セメント１００重量部に豊浦標準砂
２００重量部、水６５重量部を加えて混練することによ
りモルタルとした。このモルタルの強度試験結果及び塩
害の発生状況について観察した結果を表４に示す。強度
試験は、ＪＩＳＲ５２０１に準じて実施した。また塩害
の発生状況は、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの型枠中央に
径１０ｍｍ×１３ｃｍの鉄筋を挿入し、モルタルを注入
して硬化体を形成して脱型後、硬化体を室外に暴露し、
１年、２年、５年で硬化体を破壊し、鉄筋の腐食状況を
観察した。
とポルトランドセメント及びＣａＯ固定性能を有する物
質を配合して混合セメントとした。配合割合を表３に示
す。また、この混合セメント１００重量部に豊浦標準砂
２００重量部、水６５重量部を加えて混練することによ
りモルタルとした。このモルタルの強度試験結果及び塩
害の発生状況について観察した結果を表４に示す。強度
試験は、ＪＩＳＲ５２０１に準じて実施した。また塩害
の発生状況は、４ｃｍ×４ｃｍ×１６ｃｍの型枠中央に
径１０ｍｍ×１３ｃｍの鉄筋を挿入し、モルタルを注入
して硬化体を形成して脱型後、硬化体を室外に暴露し、
１年、２年、５年で硬化体を破壊し、鉄筋の腐食状況を
観察した。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、都市ゴミ灰を水硬性組成物製造の原料として有効に
活用することができ、鉄筋コンクリート等の使用におい
ても塩素含有量の影響を回避することができる。
ば、都市ゴミ灰を水硬性組成物製造の原料として有効に
活用することができ、鉄筋コンクリート等の使用におい
ても塩素含有量の影響を回避することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上保 知伸 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 小野田 セメント株式会社中央研究所内 (72)発明者 宇智田 俊一郎 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 小野田 セメント株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 都市ゴミ灰を利用した環境調和型水硬性
組成物とポルトランドセメントからなることを特徴とす
る速硬型混合セメント。 - 【請求項２】 都市ゴミ灰を利用した環境調和型水硬性
組成物と比表面積の大きいＣａＯ固定性能を有する物質
からなることを特徴とする速硬型混合セメント。 - 【請求項３】 ＣａＯ固定性能を有する物質がゼオライ
ト、カオリナイト、モンモリロナイト、セピオライトか
ら選択される粘上鉱物、若しくはシリカヒューム、モミ
ガラ灰から選択されるポゾラン物質の少なくとも一種で
あることを特徴とする請求項２記載の速硬型混合セメン
ト。 - 【請求項４】 環境調和型水硬性組成物が高塩基性カル
シウムクロロシリケート、又は高塩基性カルシウムクロ
ロシリケート及びカルシウムクロロアルミネートを主成
分とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の
速硬型混合セメント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34573293A JP3426013B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 速硬型混合セメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34573293A JP3426013B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 速硬型混合セメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07165447A true JPH07165447A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3426013B2 JP3426013B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=18378600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34573293A Expired - Fee Related JP3426013B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 速硬型混合セメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426013B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007072A1 (fr) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Chichibu Onoda Cement Corporation | Composition durcissable et article durci |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP34573293A patent/JP3426013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997007072A1 (fr) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | Chichibu Onoda Cement Corporation | Composition durcissable et article durci |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3426013B2 (ja) | 2003-07-14 |
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|---|---|---|---|
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