JPH10194803A - セメント製品の白華防止剤及び白華防止方法 - Google Patents

セメント製品の白華防止剤及び白華防止方法

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JPH10194803A
JPH10194803A JP1585897A JP1585897A JPH10194803A JP H10194803 A JPH10194803 A JP H10194803A JP 1585897 A JP1585897 A JP 1585897A JP 1585897 A JP1585897 A JP 1585897A JP H10194803 A JPH10194803 A JP H10194803A
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JP
Japan
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cement
slag composition
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efflorescence
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JP1585897A
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Yoshihisa Kaneda
由久 金田
Masaru Kaneko
勝 金子
Masato Matsuhisa
真人 松久
Koichi Soeda
孝一 副田
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Chichibu Onoda Cement Corp
Original Assignee
Chichibu Onoda Cement Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/21Efflorescence resistance
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物の有効活用を図る。 【解決手段】 廃棄物から製造できる特定のスラグ組成
物をセメント製品の白華防止に用いる。スラグ組成物
は、CaO分0〜37重量%、SiO2分23〜90重
量%及びAl23分0〜40重量%と、酸化鉄、アルカ
リ分、リン分、酸化チタン、酸化マンガン及び酸化マグ
ネシウムから選ばれる1種又は2種以上の合計量0.1
〜50重量%又は/及びハロゲン分0.1〜10重量%
とを含有する。スラグ組成物は、下水汚泥焼却物、ごみ
焼却物、産業廃棄物や各種原料を混合調整し、高温で溶
融化して得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セメント製品の白
華を低減又は防止することを目的としたセメント製品の
白華防止剤及び白華防止方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】白華は、セメントと水とが反応して生成
される水酸化カルシウムが、表面で大気中の炭酸ガスに
より炭酸化されて炭酸カルシウムと成ることにより発生
したり、セメントに含まれるナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属と硫酸根がアルカリ金属塩となって結晶成
長して発生するものである。
【0003】通常、白華を低減又は防止する方法とし
て、水酸化カルシウムが原因となる場合には、セメント
粒子よりも細かい不活性物質を添加したり、カルシウム
と不溶性の塩を生成する高級脂肪酸を添加したりする。
アルカリ金属塩が原因となる場合には、水酸化バリウム
などの添加が提案されている。また、セメント製品の表
面に塗布する塗布剤としてエポキシ樹脂エマルジョン、
モノ又はポリアミドポリアミン化合物などの高分子エマ
ルジョンが提案されている。一方、下水汚泥、都市ご
み、産業廃棄物等の処理や処分が、大都市圏を中心に大
きな問題となっており、これらをスラグ化して減容化す
ることも行われているが、減容化だけではやはり処分が
必要となるため、問題の解決には不充分であり、その有
効活用が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、下水汚泥、
都市ごみ、産業廃棄物等を焼却溶融化して得られたスラ
グ組成物の有効活用を図ることを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的の
ため、鋭意研究を重ねた結果、廃棄物を原料とした特定
の組成のスラグ組成物が、セメント製品の白華防止に有
効であることを見いだし、本発明を完成した。すなわ
ち、CaO分0〜37重量%、SiO2分23〜90重
量%及びAl23分0〜40重量%と、酸化鉄、アルカ
リ分、リン分、酸化チタン、酸化マンガン及び酸化マグ
ネシウムから選ばれる1種又は2種以上の合計量0.1
〜50重量%又は/及びハロゲン分0.1〜10重量%
とを含有するスラグ組成物をセメントに添加することに
よりセメント製品の白華を防止できる。
【0006】そして、上記のスラグ組成物は、粘土、石
灰石、下水汚泥焼却物、ごみ焼却物及び産業廃棄物の種
々の原料を用いて成分調整し、高温で溶融し急冷するこ
とによって得ることができ、これをブレーン比表面積3
500cm2/g以上に粉砕してセメントに添加することに
よりセメント製品の白華を防止できる。
【0007】そして、セメント製品を標準養生する場合
には、セメント100重量部に対して上記スラグ組成物
を42重量部以上添加することによりセメント製品の白
華を防止できる。
【0008】また、セメント製品を蒸気養生、オートク
レーブ養生する場合には、セメント100重量部に対し
て上記スラグ組成物を14重量部以上添加することによ
りセメント製品の白華を防止できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に用いるスラグ組成物は、
CaO分0〜37重量%、SiO2分23〜90重量%
及びAl23分0〜40重量%と、酸化鉄、アルカリ
分、リン分、酸化チタン、酸化マンガン及び酸化マグネ
シウムから選ばれる1種又は2種以上の合計量0.1〜
50重量%又は/及びハロゲン分0.1〜10重量%と
なるように、粘土、石灰石、下水汚泥焼却物、都市ごみ
焼却物、産業廃棄物等を混合調整し、焼却して溶融スラ
グ化したものである。
【0010】本発明に用いるスラグ組成物は、粘土、石
灰石、下水汚泥焼却物、ごみ焼却物又は産業廃棄物を調
整する以外に、各純薬を調整し高温で溶融した後急冷す
ることによっても製造することができる。
【0011】本発明のスラグ組成物の粉末度は、ブレー
ン比表面積で3500cm2/g以上であるが、4500cm
2/g以上がより好ましい。これは、スラグ組成物の粒子
が細かくなることにより、セメントと水との反応により
溶出されてくるカルシウム分やナトリウムなどのアルカ
リ金属をスラグ粒子が吸着しやすくなり、白華の発生を
極めて良好に防止するからである。
【0012】セメントに対するスラグ組成物の添加量
は、養生方法により異なるが、一般的に広く行われてい
る標準養生を行う場合には、セメント100重量部に対
してスラグ組成物を42重量部以上添加することが望ま
しい。これよりも添加量が少ない場合には、白華の発生
が起こりやすくなる。
【0013】蒸気養生、オートクレーブ養生等を行う場
合には、セメント100重量部に対してスラグ組成物を
14重量部以上添加することで白華の発生を防止でき
る。これは、高い熱を外部からセメントの反応系に加え
ることにより、セメントとスラグとの反応が促進され
て、白華の原因となるカルシウム分やナトリウム等のア
ルカリ金属の溶出が極めて少なくなるからである。これ
によって、スラグ組成物の添加量が少なくても、白華を
防止することができる。
【0014】使用する下水汚泥焼却物としては、下水汚
泥を各種方法で脱水処理したもの、例えば脱水助剤とし
て消石灰等を使用した石灰系下水汚泥焼却灰、及び脱水
助剤として高分子凝集剤を使用した高分子系下水汚泥焼
却灰が挙げられる。また、ごみ焼却物としては、通常の
都市ごみ焼却物が挙げられる。また、産業廃棄物として
は、都市ごみ以外の廃棄物、例えば砕石スラッジ、コン
クリート廃材等が挙げられる。
【0015】
【作用】本発明のスラグ組成物は、カルシウム分が少な
くかつ高い反応性を示すことから、セメントと水との反
応により溶出してくるカルシウム分やナトリウム等のア
ルカリ金属を吸収し固定する能力が大きいため、白華の
発生を低減又は防止することができる。
【0016】
【実施例】本発明の実施例を比較例と共に以下に示す。
なお、これらは例示であり本発明の範囲を限定するもの
ではない。
【0017】実施例1 普通ポルトランドセメント(秩父小野田社製)100重
量部、豊浦標準砂300重量部、顔料(FeO)10重
量部、およびスラグ組成物14重量部とを、ホバートミ
キサーにて30秒間混練し、水75重量部を添加して1
分間混練した後、掻き落としを行い、さらに2分間混練
を行い10×10×40cmのセメントモルタル角柱を成
型し、24時間湿空養生(20℃、90RH%)した後、
脱型しセメント硬化体を得た。
【0018】なお、上記スラグ組成物としては、CaO
分12.5重量%、SiO2分50重量%、Al23
15重量%、酸化鉄5重量%、アルカリ分2.5重量%
及び酸化マグネシウム5重量%(酸化鉄から酸化マグネ
シウムまでの合計量12.5重量%)、ハロゲン分10
重量%を含有するものを、ブレーン比表面積で4500
cm2/gに粉砕したものを用いた。
【0019】実施例2 実施例1において、24時間湿空養生し脱型した後に、
70℃、95RH%の環境下で蒸気養生を行った以外は、
実施例1と同様にしてセメント硬化体を得た。
【0020】実施例3 実施例1において、24時間湿空養生し脱型した後に、
180℃、10気圧のオートクレーブ養生を行った以外
は、実施例1と同様にしてセメント硬化体を得た。
【0021】実施例4 実施例1において、スラグ組成物の添加量を42重量部
に変えた以外は、実施例1と同様にしてセメント硬化体
を得た。
【0022】比較例1 普通ポルトランドセメント100重量部、豊浦標準砂3
00重量部、顔料(FeO)10重量部をホバートミキ
サーにて30秒間混練し、水75重量部を添加して1分
間混練した後、掻き落としを行い、さらに2分間混練を
行い10×10×40cmのセメントモルタル角柱を成型
し、24時間湿空養生(20℃、90RH%)した後、脱
型しセメント硬化体を得た。
【0023】比較例2 普通ポルトランドセメント100重量部、豊浦標準砂3
00重量部、顔料(FeO)10重量部を30秒間混練
し、水75重量部および市販の白華防止剤エフロカット
(テクノクリーン社製)をセメント重量の0.6重量部
添加して1分間混練した後、掻き落としを行い、さらに
2分間混練を行い10×10×40cmのセメントモルタ
ル角柱を成型し、24時間湿空養生(20℃、90RH
%)した後、脱型しセメント硬化体を得た。
【0024】評価試験 評価は建材試験センター法に準じて行った。詳述する
と、セメント硬化体(モルタル角柱)を長手方向に2cm
幅で切断し、10×10×2cmの供試体を作製し、80
℃で24時間乾燥した後側面をパラフィンでシールし厚
み方向1cmを7℃の水中に浸漬するとともに、その全体
を7℃、50RH%、風速0.1〜0.2m/secの環境下に
置き、14日後に白華の発生状況を目視観察した。評価
基準は以下の通りである。 ◎:全く白華を認めず ○:試験体の周辺部又は中心部にわずかに白く着色 △:試験体の周辺部に白華の結晶成長 ×:全面に白華の結晶成長 これらの結果を表1に示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1に示すように、実施例1においてセメ
ント100重量部に対してスラグ組成物を14重量部添
加した場合、白華の発生が著しいが、実施例2〜3に示
すように蒸気養生やオートクレーブ養生を行うことによ
り、スラグ組成物の添加量が14重量部と少なくても白
華の発生を防止することができる。また、実施例4に示
すように、一般的に行われる標準養生を行う場合でもス
ラグ組成物の添加量を42重量部以上添加することによ
り、白華を防止することができる。
【0027】一方、比較例1にはスラグ組成物を全く添
加していないために、白華の発生が著しい。試験開始3
日目で白華の発生が認められた。比較例2においては、
市販の溶液タイプの白華防止剤を添加したものを使用し
たが、こちらについては白華の発生が認められなかっ
た。これにより、実施例2〜4で用いたスラグ組成物
は、市販の白華防止剤と同等以上の白華防止効果を持っ
ていると言える。
【0028】
【発明の効果】本発明の白華防止剤は、従来のものに劣
ることなく、同等またはそれ以上の白華低減、白華防止
効果が得られる。さらに本発明の白華防止剤に用いるス
ラグ組成物は、下水汚泥、都市ごみ、産業廃棄物などの
焼却物を利用して調整されることから、今後の環境問題
の1つであるごみの処分問題を解決する1手段にもな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 副田 孝一 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 秩父小 野田株式会社中央研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CaO分0〜37重量%、SiO2分2
    3〜90重量%及びAl23分0〜40重量%と、酸化
    鉄、アルカリ分、リン分、酸化チタン、酸化マンガン及
    び酸化マグネシウムから選ばれる1種又は2種以上の合
    計量0.1〜50重量%又は/及びハロゲン分0.1〜1
    0重量%とを含有するスラグ組成物から成ることを特徴
    とするセメント製品の白華防止剤。
  2. 【請求項2】 スラグ組成物が、粘土、石灰石、下水汚
    泥焼却物、ごみ焼却物及び産業廃棄物の種々の原料を用
    いて成分調整し、高温で溶融し急冷し、ブレーン比表面
    積3500cm2/g以上に粉砕したものであることを特徴
    とする請求項1に記載のセメント製品の白華防止剤。
  3. 【請求項3】 セメント製品を標準養生する際に、セメ
    ント100重量部に対して、請求項1又は2に記載のス
    ラグ組成物を42重量部以上添加することを特徴とする
    セメント製品の白華防止方法。
  4. 【請求項4】 セメント製品を蒸気養生、オートクレー
    ブ養生する際に、セメント100重量部に対して、請求
    項1又は2に記載のスラグ組成物を14重量部以上添加
    することを特徴とするセメント製品の白華防止方法。
JP1585897A 1997-01-13 1997-01-13 セメント製品の白華防止剤及び白華防止方法 Pending JPH10194803A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004314504A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd 無機質複層板の製造方法
JP2021123515A (ja) * 2020-02-04 2021-08-30 株式会社トクヤマ セメント系硬化体の製造方法

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