JPS59128248A - 高温度用の超低比重セメント及びセメントスラリ− - Google Patents
高温度用の超低比重セメント及びセメントスラリ−Info
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- JPS59128248A JPS59128248A JP58002263A JP226383A JPS59128248A JP S59128248 A JPS59128248 A JP S59128248A JP 58002263 A JP58002263 A JP 58002263A JP 226383 A JP226383 A JP 226383A JP S59128248 A JPS59128248 A JP S59128248A
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- weight
- slurry
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高温・高圧下の施工条件における施工性およ
び強さ発現性に優れた超低比重セメンチング材料に関す
るものである。さらに詳しくは、本発明は、地熱井など
のような高温・高圧下の施工条件において優れた施工性
および強さ発現性を示す高温度用の超低比重セメント及
びセメントスラリーに関するものである。
び強さ発現性に優れた超低比重セメンチング材料に関す
るものである。さらに詳しくは、本発明は、地熱井など
のような高温・高圧下の施工条件において優れた施工性
および強さ発現性を示す高温度用の超低比重セメント及
びセメントスラリーに関するものである。
近年、エネルギーの多様化に関連し、新たな地熱発電技
術の開発が進められており、地下数千メートルに貯溜す
る高温蒸気（例えば、３５０°Ｃ）を地熱井から取り出
して、大規模な発電を行なう試みがなされている。この
場合、その地熱井の坑壁の崩壊を防ぐために挿入された
長尺の鋼管（ケーシングパイプ）と坑壁との間にはセメ
ントが充填されるが、このセメントは鋼管の固定および
上層部の冷たい地下水の流入などを防止することを主目
的として使用されるものである。
術の開発が進められており、地下数千メートルに貯溜す
る高温蒸気（例えば、３５０°Ｃ）を地熱井から取り出
して、大規模な発電を行なう試みがなされている。この
場合、その地熱井の坑壁の崩壊を防ぐために挿入された
長尺の鋼管（ケーシングパイプ）と坑壁との間にはセメ
ントが充填されるが、このセメントは鋼管の固定および
上層部の冷たい地下水の流入などを防止することを主目
的として使用されるものである。
地熱井の内部は極めて高温・高圧の条件下にあり、この
種のセメントに対しては特に高度の品質が要求される。
種のセメントに対しては特に高度の品質が要求される。
すなわち、セメントスラリーを施工個所に満遍なく充填
させるために、高温・高圧下において所定時間優れた流
動性を示すことが要求される。また一方では、高温蒸気
が貯溜する地層は一般に脆弱であり、坑壁の崩壊または
セメントスラリーの地層への逸泥が起りやすく、これを
防止するためにはスラリー比重の小さいセメントが要求
される。さらに、施工後、セメントは、鋼管を固定する
に十分な強さを速やかに発現することが必要である（例
えば、施工後２４時間経過後の圧縮強さが３５ｋｇｆ／
ｃｍ７以上）。
させるために、高温・高圧下において所定時間優れた流
動性を示すことが要求される。また一方では、高温蒸気
が貯溜する地層は一般に脆弱であり、坑壁の崩壊または
セメントスラリーの地層への逸泥が起りやすく、これを
防止するためにはスラリー比重の小さいセメントが要求
される。さらに、施工後、セメントは、鋼管を固定する
に十分な強さを速やかに発現することが必要である（例
えば、施工後２４時間経過後の圧縮強さが３５ｋｇｆ／
ｃｍ７以上）。
従来においては、この種のセメンチング材料として、ア
メリカ石油協会規定の各種のセメントをベースとし、こ
れに比重調節材などを添加したスラリー比重１．７〜１
．３のものが使用されてきた。しかし、この程度の低比
重セメントでも、坑壁の崩壊またはセメントスラリーの
逸泥などの防止に不充分であり、従って、スラリー比重
が更に低い超低比重セメントの開発が望まれている。
メリカ石油協会規定の各種のセメントをベースとし、こ
れに比重調節材などを添加したスラリー比重１．７〜１
．３のものが使用されてきた。しかし、この程度の低比
重セメントでも、坑壁の崩壊またはセメントスラリーの
逸泥などの防止に不充分であり、従って、スラリー比重
が更に低い超低比重セメントの開発が望まれている。
セメントスラリーの比重を単に低くするだけであれは、
セメントへの比重調節材の添加比率をさらに高くするこ
とにより可能であることは容易に類推できることである
。しかしながら、単なる比重調節材の添加比率の増加の
みでは、得られるセメントスラリーの凝結・硬化に有効
な主要成分の割合が相対的に少なくなるなどの理由によ
り、物性面で種々の問題か発生するため、未だに実用的
に優れた高温度用の超低比重セメントは得られていない
。
セメントへの比重調節材の添加比率をさらに高くするこ
とにより可能であることは容易に類推できることである
。しかしながら、単なる比重調節材の添加比率の増加の
みでは、得られるセメントスラリーの凝結・硬化に有効
な主要成分の割合が相対的に少なくなるなどの理由によ
り、物性面で種々の問題か発生するため、未だに実用的
に優れた高温度用の超低比重セメントは得られていない
。
すなわち、比重調節材を多量添加する方法のみでは、ま
ずセメントスラリーの粘度が異常に上昇し、施工個所へ
のスラリーの充填が困難になるとの問題がある。また、
施工後、鋼管の固定に充分な強さを速やかに発現させる
ことができない。さらに、坑井温度が高い場合には、凝
結遅延剤の添加量を多くする必要があるので、このため
スラリー中の比重調節材が浮上分離し易くなり、流動性
の著しい低下や硬化が不均一になるなどの問題も生ずる
。
ずセメントスラリーの粘度が異常に上昇し、施工個所へ
のスラリーの充填が困難になるとの問題がある。また、
施工後、鋼管の固定に充分な強さを速やかに発現させる
ことができない。さらに、坑井温度が高い場合には、凝
結遅延剤の添加量を多くする必要があるので、このため
スラリー中の比重調節材が浮上分離し易くなり、流動性
の著しい低下や硬化が不均一になるなどの問題も生ずる
。
そこで１本発明者は上記の問題点を解決するために種々
の検討を行なった結果、次に述べるセメント組成物が地
熱井などのような高温・高圧下の施工条件において使用
するセメンチング材料として好ましいことがわかり、本
発明に到達したものである。
の検討を行なった結果、次に述べるセメント組成物が地
熱井などのような高温・高圧下の施工条件において使用
するセメンチング材料として好ましいことがわかり、本
発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、ベースセメント、ケイ酸質物質、
ベントナイト、見掛は比重０．７以下の比重調節材、お
よび高炉スラグを含有する組成物からなり、 ベースセメントは３ＣａＯ・Ｓｉｏ２と２ＣａＯ・５ｉ
０２とを主成分とするものであって、ケイ酸質物質は、
該組成物の全Ｃａｏ／Ｓｉｏ２比がモル比基準で０．５
〜１．０となるように配合されており、 かつ、他の主構成成分の配合量が該組成物に対する内部
重量基準で、ベントナイト：２〜８％、見掛は比重０．
７以下の比重調節材：１０〜４５％、および高炉スラグ
：５〜２０％の範囲にあることを特徴とする高温度用の
超低比重セメントを提供するものである。
ベントナイト、見掛は比重０．７以下の比重調節材、お
よび高炉スラグを含有する組成物からなり、 ベースセメントは３ＣａＯ・Ｓｉｏ２と２ＣａＯ・５ｉ
０２とを主成分とするものであって、ケイ酸質物質は、
該組成物の全Ｃａｏ／Ｓｉｏ２比がモル比基準で０．５
〜１．０となるように配合されており、 かつ、他の主構成成分の配合量が該組成物に対する内部
重量基準で、ベントナイト：２〜８％、見掛は比重０．
７以下の比重調節材：１０〜４５％、および高炉スラグ
：５〜２０％の範囲にあることを特徴とする高温度用の
超低比重セメントを提供するものである。
本発明のセメントは、同様な目的において従来使用され
ているセメント（ベースセメント、ケイ酸質物質、比重
調節材およびベントナイトからなる組成物）にくらべて
、っぎのような構成成分の相違を有し、また約３５０
’Ｃ！あるいそれを越えるような高温条件下においても
優れた品質上の特徴を示す。
ているセメント（ベースセメント、ケイ酸質物質、比重
調節材およびベントナイトからなる組成物）にくらべて
、っぎのような構成成分の相違を有し、また約３５０
’Ｃ！あるいそれを越えるような高温条件下においても
優れた品質上の特徴を示す。
（１）構成成分の主な相違点は、従来の七メノトに代え
てベースセメントとして３ＣａＯ・ＳｉＯ２と２Ｃａｏ
−３ｉｏ２とを主成分とするものを用い、これに高炉ス
ラグを所要量添加することである。
てベースセメントとして３ＣａＯ・ＳｉＯ２と２Ｃａｏ
−３ｉｏ２とを主成分とするものを用い、これに高炉ス
ラグを所要量添加することである。
（２）従来のセメントを使用した場合に発生したセメン
トスラリーの粘度の異常−な上昇がなく、粘度の経時変
化が良好である。
トスラリーの粘度の異常−な上昇がなく、粘度の経時変
化が良好である。
（３）施工開始後、２４時間以内に鋼管を固定するに充
分な強度を発現する。
分な強度を発現する。
（４）セメントスラリー中の比重調節材が浮上分離しな
いので、凝結・硬化が均一となる。
いので、凝結・硬化が均一となる。
なお、本発明のセメントは約３５０ ’ｃあるいそれを
越えるような高温度領域だけでなく、凝結遅延剤の種類
および添加量を適正に選定することにより、約１５０〜
３５０ ’Ｑの広い温度範囲に使用することができる。
越えるような高温度領域だけでなく、凝結遅延剤の種類
および添加量を適正に選定することにより、約１５０〜
３５０ ’Ｑの広い温度範囲に使用することができる。
また、このように高温特性に優れているので、地熱井お
よび油井などのセメンチング施工のほかに、耐熱性が要
求される温泉関係工事や一般の土木・建築関係の工事に
も使用することができる。
よび油井などのセメンチング施工のほかに、耐熱性が要
求される温泉関係工事や一般の土木・建築関係の工事に
も使用することができる。
本発明において用いるベースセメントは３ＣａＯΦＳｉ
Ｏ２と２ＣａＯ拳５ｉｏ２とを主成分とするものである
。すなわち、たとえば、従来から知られている普通セメ
ント、中庸熱セメントおよび＃硫酸塩セメントなどを用
いることができる。
Ｏ２と２ＣａＯ拳５ｉｏ２とを主成分とするものである
。すなわち、たとえば、従来から知られている普通セメ
ント、中庸熱セメントおよび＃硫酸塩セメントなどを用
いることができる。
そしてこれらのセメントのうち３Ｃａ、ＯΦＡＭ。
０３含有量が約４重量％以下のものが特に好ましい。な
お、ベースセメント中の石膏含有量は約５重量％以下（
Ｓ０３基準）であることが好ましく、これを越えるとそ
の強さ発現性が低下するので好ましくない。
お、ベースセメント中の石膏含有量は約５重量％以下（
Ｓ０３基準）であることが好ましく、これを越えるとそ
の強さ発現性が低下するので好ましくない。
Ｅ記のようなベースセメントは、クリンカー単独または
クリンカ〜と所要量の石膏を加えたのちブレーン表面積
が約１８００〜４０００ｃｍ’／ｇの範囲の値となるよ
うに粉砕して製造するのが好ましい。
クリンカ〜と所要量の石膏を加えたのちブレーン表面積
が約１８００〜４０００ｃｍ’／ｇの範囲の値となるよ
うに粉砕して製造するのが好ましい。
ケイ酸質物質としては、たとえば５ｉ０２含有量が８０
％以上のケイ石、ケイ砂などの粉砕物を使用することが
好ましい。ケイ酸質物質は本発明の超低比重セメンＩ・
中のＣａＯ／５ｉ０２のモル比か約０．５〜１．０にな
るように配合する。この範囲を外れると、主に強さ発現
性が低下するため好ましくない。ケイ酸質物質は約２０
００〜５０００ ｃｍ’／ｇ （ブレーン表面積）に粉
砕して使用するのが好ましい。
％以上のケイ石、ケイ砂などの粉砕物を使用することが
好ましい。ケイ酸質物質は本発明の超低比重セメンＩ・
中のＣａＯ／５ｉ０２のモル比か約０．５〜１．０にな
るように配合する。この範囲を外れると、主に強さ発現
性が低下するため好ましくない。ケイ酸質物質は約２０
００〜５０００ ｃｍ’／ｇ （ブレーン表面積）に粉
砕して使用するのが好ましい。
本発明において用いる比重調節材は見掛は比重的０．７
以下（大気圧下）のものであり、また通常は見掛は比重
が約０．１以上のものが用いられる。本発明において用
いる比重調節材の例としては、アルミノシリケート、ホ
ウケイ酸ソーダ、アルミナ、カーボンなどからなる中空
粒子を挙げることができる。これらの具体例としては、
アルミノシリケートガラスバルーン（軽量フライアッシ
ュ、シラスバルーンなど）、ホウケイ酸塩ガラスバルー
ン、アルミナバブルおよびカーボンスフェアなどを挙げ
ることができる。これらの比重調節材の主成分は結晶質
または非結晶質のいずれでもよい。
以下（大気圧下）のものであり、また通常は見掛は比重
が約０．１以上のものが用いられる。本発明において用
いる比重調節材の例としては、アルミノシリケート、ホ
ウケイ酸ソーダ、アルミナ、カーボンなどからなる中空
粒子を挙げることができる。これらの具体例としては、
アルミノシリケートガラスバルーン（軽量フライアッシ
ュ、シラスバルーンなど）、ホウケイ酸塩ガラスバルー
ン、アルミナバブルおよびカーボンスフェアなどを挙げ
ることができる。これらの比重調節材の主成分は結晶質
または非結晶質のいずれでもよい。
また本発明において用いる比重調節材は、高水圧下で破
壊・吸水し難く、約２．５ｍｍ以下の粒度のものが好ま
しい。比重調節材の配合割合は、用いる比重調節材の見
掛は比重および目的とするセメントスラリーの設定比重
によって異なるが、セメント組成物に対する内部重量基
準で約１０〜４５％の範囲で添加する。なお、比重調節
材の見掛は比重が約０．７を越えると、所定のスラリー
比重を得るだめの所要量が極めて多くなり、スラリー中
の浮上分離、流動性の低下あるいは硬化が不均一などの
問題が発生する。
壊・吸水し難く、約２．５ｍｍ以下の粒度のものが好ま
しい。比重調節材の配合割合は、用いる比重調節材の見
掛は比重および目的とするセメントスラリーの設定比重
によって異なるが、セメント組成物に対する内部重量基
準で約１０〜４５％の範囲で添加する。なお、比重調節
材の見掛は比重が約０．７を越えると、所定のスラリー
比重を得るだめの所要量が極めて多くなり、スラリー中
の浮上分離、流動性の低下あるいは硬化が不均一などの
問題が発生する。
ベントナイトは、比重調節材がスラリー中で浮上分離し
、不均一になることを防止する。ベントナイトの添加量
は約２〜８％（セメント組成物に対する内部重量基準）
が好ましく、これを越えると分離防止効果の向上が期待
されず、また強さ発現性が低下するため好ましくない。
、不均一になることを防止する。ベントナイトの添加量
は約２〜８％（セメント組成物に対する内部重量基準）
が好ましく、これを越えると分離防止効果の向上が期待
されず、また強さ発現性が低下するため好ましくない。
高炉スラグは、通常において高炉セメントの製造に使用
されている品質のものを用いることができ、約２０００
〜４５００ｃｍ’／ｇ （ブレーン表面積）に粉砕し、
本発明の超低比重セメント（８１１成物）の内部重量基
準で約５〜２０％添加する。
されている品質のものを用いることができ、約２０００
〜４５００ｃｍ’／ｇ （ブレーン表面積）に粉砕し、
本発明の超低比重セメント（８１１成物）の内部重量基
準で約５〜２０％添加する。
この範囲外では、得られるセメントスラリーの流動性の
低下、強さ発現性の低下あるいは比重調節材の浮上分離
などの問題が起こり易くなるため好ましくない。
低下、強さ発現性の低下あるいは比重調節材の浮上分離
などの問題が起こり易くなるため好ましくない。
本発明の超低比重セメントは、上記のベースセメント、
ケイ酸質物質、比重調節材、ベントナイト、および高炉
スラグを混合することによって得られるが、比重調節材
を除くその他の材料の配合については混合粉砕したのち
比重調節材と混合する方法を利用してもよい。
ケイ酸質物質、比重調節材、ベントナイト、および高炉
スラグを混合することによって得られるが、比重調節材
を除くその他の材料の配合については混合粉砕したのち
比重調節材と混合する方法を利用してもよい。
なお、本発明のセメントは、使用時に施工条件に応じた
凝結遅延剤を適量添加するが、これらの遅延剤が粉状で
ある場合には、本発明の超低比重セメントの製造時に予
め混合することもできる。
凝結遅延剤を適量添加するが、これらの遅延剤が粉状で
ある場合には、本発明の超低比重セメントの製造時に予
め混合することもできる。
この凝結遅延剤としては、たとえば、リグニンスルフォ
ン酸塩、セルロース、オキシカルボン酸塩、β−ナフタ
リンスルホン酸塩縮合物、ホウ素化合物、水酸化アルミ
ニウムを主成分とするもののうちから選ばれたものなど
が使用できる。
ン酸塩、セルロース、オキシカルボン酸塩、β−ナフタ
リンスルホン酸塩縮合物、ホウ素化合物、水酸化アルミ
ニウムを主成分とするもののうちから選ばれたものなど
が使用できる。
以下に、本発明の実施例および比較例を示す。
［実施例１〜２］、［比較例１〜２］
ベースセメントに対して、ケイ酸質物質の配合量をセメ
ント組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ□モル比基準で０．８、
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重＝０゜６３．５ｉ０２５６％、Ａ文
。０３３３％、、）およびベントナイトの配合量をそれ
ぞれ３５重量％および４重量％一定とし、高炉スラグの
配合量を変えて超低比重セメント組成物を調製した。こ
れらのセメント組成物に凝結遅延剤（リグニンスルホン
酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
： １） 、および水（セメント配合物１００重量部に
対して５２重量部）を加えて、比重１゜２のスラリーを
調製し、坑井温度３５０ ’ｃにおけるセメンチングを
想定した凝結試験（流動性および凝結時間）、そして圧
縮強さ試験を行った。試験に供した超低比重セメント配
合物の組成を第１表に、そして試験結果を第２表に示す
。
ント組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ□モル比基準で０．８、
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重＝０゜６３．５ｉ０２５６％、Ａ文
。０３３３％、、）およびベントナイトの配合量をそれ
ぞれ３５重量％および４重量％一定とし、高炉スラグの
配合量を変えて超低比重セメント組成物を調製した。こ
れらのセメント組成物に凝結遅延剤（リグニンスルホン
酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
： １） 、および水（セメント配合物１００重量部に
対して５２重量部）を加えて、比重１゜２のスラリーを
調製し、坑井温度３５０ ’ｃにおけるセメンチングを
想定した凝結試験（流動性および凝結時間）、そして圧
縮強さ試験を行った。試験に供した超低比重セメント配
合物の組成を第１表に、そして試験結果を第２表に示す
。
なお、用いたベースセメントおよび試験方法は次の通り
である。
である。
（１）ペースセメントの組成（’Ｉｔδ／す３ＣａＯ＊
５ｉ０２ ６１２ＣａＯ＠
５ｉ０２ １９３ＣａＯ＊Ａ
ｕ２０３ １４ＣａＯ＊Ａ
Ｊ１２０３＊Ｆｅ２Ｏ３１４Ｓｏ３
２ ．０（２）配合成
分中のＣａＯと５ｉ０２の重量％ＣａＯ５ｉ０２ ペースセメント ６５．４ ２２．５ケイ酸質物
質 ０．０ ９５．４アルミノシリケートガ
ラス バルーン ０．５ ５８．０ベントナイ
ト ２．５ ６２．７高炉スラグ
４１．４ ３３．１（３）凝結試験 超低比重セメント組成物スラリーについて、坑井温度３
５０°Ｃにおけるセメンチングを想定した条件下で昇温
・昇圧し、凝結時間および流動性を試験した。
５ｉ０２ ６１２ＣａＯ＠
５ｉ０２ １９３ＣａＯ＊Ａ
ｕ２０３ １４ＣａＯ＊Ａ
Ｊ１２０３＊Ｆｅ２Ｏ３１４Ｓｏ３
２ ．０（２）配合成
分中のＣａＯと５ｉ０２の重量％ＣａＯ５ｉ０２ ペースセメント ６５．４ ２２．５ケイ酸質物
質 ０．０ ９５．４アルミノシリケートガ
ラス バルーン ０．５ ５８．０ベントナイ
ト ２．５ ６２．７高炉スラグ
４１．４ ３３．１（３）凝結試験 超低比重セメント組成物スラリーについて、坑井温度３
５０°Ｃにおけるセメンチングを想定した条件下で昇温
・昇圧し、凝結時間および流動性を試験した。
凝結試験はア、メリカ石油協会（ＡＰＩ）規定のシック
ニングタイムテスターを用い、セメント組成物スラリー
の昇温・昇圧を開始してから、スラリーの粘度が１００
ポイズになるまでの所要時間（以下、凝結時間と呼称す
る）を求めた。
ニングタイムテスターを用い、セメント組成物スラリー
の昇温・昇圧を開始してから、スラリーの粘度が１００
ポイズになるまでの所要時間（以下、凝結時間と呼称す
る）を求めた。
また、この間のスラリー粘度の経時変化の形状から流動
性を判定した。一般のセメント組成物スラリー粘度の経
時変化の典型的なパターンは、およそ第１図に示したよ
うな形となる。このうち、（イ）のように、初期は低粘
度を維持し、約３〜５時間経過後急激に粘度が上昇し１
００ポイズとなるのが好ましく、以下においてはこれに
類似した粘性変化を示すものを流動性「良」と判定した
。これに対して、（ロ）と（ハ）に示したようにスラリ
ー粘度が３時間以内に３０ボイズ以上となるものは、実
際の施工時においてセメントスラリーの坑井内への送入
が困難となり易くなるため好ましくなく、以下において
はこれらに類似した粘性変化を示すものを流動性「不良
」と判定した。
性を判定した。一般のセメント組成物スラリー粘度の経
時変化の典型的なパターンは、およそ第１図に示したよ
うな形となる。このうち、（イ）のように、初期は低粘
度を維持し、約３〜５時間経過後急激に粘度が上昇し１
００ポイズとなるのが好ましく、以下においてはこれに
類似した粘性変化を示すものを流動性「良」と判定した
。これに対して、（ロ）と（ハ）に示したようにスラリ
ー粘度が３時間以内に３０ボイズ以上となるものは、実
際の施工時においてセメントスラリーの坑井内への送入
が困難となり易くなるため好ましくなく、以下において
はこれらに類似した粘性変化を示すものを流動性「不良
」と判定した。
（４）圧縮強さ試験
セメント組成物スラリーをアメリカ石油協会規定のキユ
アリングチャンバー内で２４時間高温φ高圧にて養生を
行い、硬化体の圧縮強さを試験した。
アリングチャンバー内で２４時間高温φ高圧にて養生を
行い、硬化体の圧縮強さを試験した。
第１表 セメント組成物の組成（重量％）ベース ケ
イ酸 高炉 凝結 セメント 質物質 スラグ 遅延剤実施例 １ ４７ ９ ５ ２２
３６ ５ ２０ ２比較例 １ ５０１１ ０２ ２ ２４ ２ ３５ ２菖主）アル
ミノシリケートパルーン ナイトの配合量はそれぞれ３５重量％および４重量％で
一定。これらの重量％および第１表における各成分（凝
結遅延剤を除く）の重量％はセメント組成物（凝結遅延
剤を添加する以前のもの）中の配合量を意味する（以下
同じ）。また凝結遅延剤の重量％はセメント組成物を１
００重量％とじた場合の配合量を示す。
イ酸 高炉 凝結 セメント 質物質 スラグ 遅延剤実施例 １ ４７ ９ ５ ２２
３６ ５ ２０ ２比較例 １ ５０１１ ０２ ２ ２４ ２ ３５ ２菖主）アル
ミノシリケートパルーン ナイトの配合量はそれぞれ３５重量％および４重量％で
一定。これらの重量％および第１表における各成分（凝
結遅延剤を除く）の重量％はセメント組成物（凝結遅延
剤を添加する以前のもの）中の配合量を意味する（以下
同じ）。また凝結遅延剤の重量％はセメント組成物を１
００重量％とじた場合の配合量を示す。
第２表 試験結果
流動性 凝結時間 圧縮強さ
く分） （ｋｇｆ／ｃｍ’）
実施例
１ 良 １ ８ Ｆ
５ ７２ 良 ２２５
６６比較例 １ 不良 ２５４ ５２２
良 ２１７ ２７
［実施例３〜５］、［比較例３〜４コ ベースセメント（実施例１で用いたものと同一の組成の
もの）に対して、ケイ酸質物質０〜２４重量％、そして
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重二０。
５ ７２ 良 ２２５
６６比較例 １ 不良 ２５４ ５２２
良 ２１７ ２７
［実施例３〜５］、［比較例３〜４コ ベースセメント（実施例１で用いたものと同一の組成の
もの）に対して、ケイ酸質物質０〜２４重量％、そして
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重二０。
６３）、ベンＩ・ナイトおよび高炉スラグの配合量をそ
れぞれ３５重量％、４重量％及び１５重量％一定とし、
セメント組成物中のＣ ａ Ｏ ／ Ｓ ｉ ０ ２モ
ル比基準で０．４〜１．１の超低比重セメント組成物を
調製した。ただし比較例４において用いたアルミノシリ
ケートガラスバルーンを主成分とする比重調節材はＣａ
Ｏ０．４重量％、Ｓｉ０２５２、８重量％そして残部が
主にＡ ｌ ２ ０ ３のものであり、他の例において
用いたアルミノシリケートガラスバルーンを主成分とす
る比重調節材はＣａ００．５重量％、Ｓｉ０２５２．０
重量％そして残部が主にＡｕ２０３のものである。
れぞれ３５重量％、４重量％及び１５重量％一定とし、
セメント組成物中のＣ ａ Ｏ ／ Ｓ ｉ ０ ２モ
ル比基準で０．４〜１．１の超低比重セメント組成物を
調製した。ただし比較例４において用いたアルミノシリ
ケートガラスバルーンを主成分とする比重調節材はＣａ
Ｏ０．４重量％、Ｓｉ０２５２、８重量％そして残部が
主にＡ ｌ ２ ０ ３のものであり、他の例において
用いたアルミノシリケートガラスバルーンを主成分とす
る比重調節材はＣａ００．５重量％、Ｓｉ０２５２．０
重量％そして残部が主にＡｕ２０３のものである。
これらのセメント組成物に凝結遅延剤（リグニンスルホ
ン酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
：ｌ）２重量％（セメント組成物に対する割合）および
水（セメント配合物１００重量部に対して５２重量部）
を加えて、比重１。
ン酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
：ｌ）２重量％（セメント組成物に対する割合）および
水（セメント配合物１００重量部に対して５２重量部）
を加えて、比重１。
２のスラリーを調製し、３５０℃、２４時間養生後の圧
縮強さ試験を実施例１に記載の方法により行った。試験
に供した超低比重セメント配合物の組成および試験結果
を第３表に示す。
縮強さ試験を実施例１に記載の方法により行った。試験
に供した超低比重セメント配合物の組成および試験結果
を第３表に示す。
第３表 セメント組成物の組成（重量％）および圧縮試
験（２４時間）結果 ベース ケイ酸 ＣａＯ／ＳｉＯ。 圧縮強さ、セメン
ト 質物質 モル比 （ｋｇｆ／ｃｍ’）実施例 ３ ２７ １９ ０、、５ ５１
４ ３９ ７ ０、８ ７２５
４５ １ １、０ ３８比較
例 ３ ２２ ２４ ０、４ ２５４
４６ ０ １、１ ２３註）
アルミノシリケートバルーン：３５重量％ベントナイト
：４重量％ 高炉スラグ：１５重量％ ［実施例６〜７］、［比較例５］ ベースセメント（実施例１で用いたものと同一の組成の
もの）に対して、ケイ酸質物質１〜１８重量％、そして
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重二０゜６３、実施例３で用いたもの
と同一の組成のもの）、ベントナイトおよび高炉スラグ
の配合量をそれぞれ４２重量％、４重量％および１５重
量％一定とし、セメント組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ。モ
ル比基準で０．４〜０．８の超低比重セメント組成物を
調製した。
験（２４時間）結果 ベース ケイ酸 ＣａＯ／ＳｉＯ。 圧縮強さ、セメン
ト 質物質 モル比 （ｋｇｆ／ｃｍ’）実施例 ３ ２７ １９ ０、、５ ５１
４ ３９ ７ ０、８ ７２５
４５ １ １、０ ３８比較
例 ３ ２２ ２４ ０、４ ２５４
４６ ０ １、１ ２３註）
アルミノシリケートバルーン：３５重量％ベントナイト
：４重量％ 高炉スラグ：１５重量％ ［実施例６〜７］、［比較例５］ ベースセメント（実施例１で用いたものと同一の組成の
もの）に対して、ケイ酸質物質１〜１８重量％、そして
アルミノシリケートガラスバルーンを主成分とする比重
調節材（見掛は比重二０゜６３、実施例３で用いたもの
と同一の組成のもの）、ベントナイトおよび高炉スラグ
の配合量をそれぞれ４２重量％、４重量％および１５重
量％一定とし、セメント組成物中のＣａＯ／ＳｉＯ。モ
ル比基準で０．４〜０．８の超低比重セメント組成物を
調製した。
これらのセメント組成物に凝結遅延剤（リグニンスルホ
ン酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
：１）２重量％（セメント組成物に対する割合）および
水（セメント配合物１００重量部に対して５２重量部）
を加えて、比重１゜１のスラリーを調製し、３５０°Ｃ
１２４時間養生後の圧縮強さ試験を実施例１に記載の方
法により行った。試験に供した超低比重セメント配合物
の組成および試験結果を第４表に示す。
ン酸カルシウムとホウ酸カリウムとの組成物、重量比２
：１）２重量％（セメント組成物に対する割合）および
水（セメント配合物１００重量部に対して５２重量部）
を加えて、比重１゜１のスラリーを調製し、３５０°Ｃ
１２４時間養生後の圧縮強さ試験を実施例１に記載の方
法により行った。試験に供した超低比重セメント配合物
の組成および試験結果を第４表に示す。
第４表 セメント組成物の組成（重量％）および圧縮試
験（２４時間）結果 ベース ケイ酸 ＣａＯ／５ｉ０２ 圧縮強さセメン
ト 質物質 モル比 （ｋｇｆ／ｃｍ’）実施例 ６ ２６ １３ ０．５ ４２７ ３
８ １ ０．８ ５８比較例 ５ ２１ １８ ０．４ ２０註）アルミ
ノシリケートバルーン：４２重量％ベントナイト 高炉スラグ：１５重量％ ［実施例８〜９］、［比較例６］ 前述の実施例４において、比重調節材としてアルミノシ
リケートガラスのかわりに、アルミナバブル、あるいは
カーホンスフェアを用い、また七メント組成物のＣａＯ
／Ｓｉ０２のモル比を０。
験（２４時間）結果 ベース ケイ酸 ＣａＯ／５ｉ０２ 圧縮強さセメン
ト 質物質 モル比 （ｋｇｆ／ｃｍ’）実施例 ６ ２６ １３ ０．５ ４２７ ３
８ １ ０．８ ５８比較例 ５ ２１ １８ ０．４ ２０註）アルミ
ノシリケートバルーン：４２重量％ベントナイト 高炉スラグ：１５重量％ ［実施例８〜９］、［比較例６］ 前述の実施例４において、比重調節材としてアルミノシ
リケートガラスのかわりに、アルミナバブル、あるいは
カーホンスフェアを用い、また七メント組成物のＣａＯ
／Ｓｉ０２のモル比を０。
８にするためにベースセメントおよびケイ酸質物質の配
合量を第５表に示す割合に変えた以外は、実施例４と同
様にしてセメント組成物スラリーを調製した。
合量を第５表に示す割合に変えた以外は、実施例４と同
様にしてセメント組成物スラリーを調製した。
次にこのセメント組成物スラリーについて実施例１と同
様にして、坑井温度３５０℃におけるセメンチングを想
定した凝結試験（流動性および凝結時間）および圧縮強
さ試験を行った。試験に供した超低比重セメント配合物
の組成を第５表に、そして試験結果を第６表に示す。
様にして、坑井温度３５０℃におけるセメンチングを想
定した凝結試験（流動性および凝結時間）および圧縮強
さ試験を行った。試験に供した超低比重セメント配合物
の組成を第５表に、そして試験結果を第６表に示す。
第５表 セメント組成物の組成（重量％）ベース ケイ
酸 比重調節材 セメント 質物質 （見掛は比重）実施例 ８ ２８ ２０ アルミナバブル（０．６
０） ３３ ９ ４０ ２９ カーボンスフェア（０．’１５
） １２ 比較例 ６ １９１４ アルミナバブル（０．８４）
４．８ 註）ベントナイト： 高炉スラグ：１５重量％ 第６表 試験結果 流動性 凝結時間 圧縮強さ く分） （ｋｇｆ／ｃｍ’） 実施例 ８ 良 ２１１
７２９ 良 ２０２
８３比較例 ６ 不良 ２２３ ’ １７［実
施例１０〜１１コ 前述の実施例１において、調製した超低比重セメント組
成物に対する凝結遅延剤の添加量を０゜２５重量％と変
えた以外は同様のセメント組成物スラリーを得て、これ
について２５０ ℃の坑井類似条件下のセメンチングを
想定した凝結試験（流動性および凝結時間）および圧縮
強さ試験を同様に行なった一一−［実施例１０］。
酸 比重調節材 セメント 質物質 （見掛は比重）実施例 ８ ２８ ２０ アルミナバブル（０．６
０） ３３ ９ ４０ ２９ カーボンスフェア（０．’１５
） １２ 比較例 ６ １９１４ アルミナバブル（０．８４）
４．８ 註）ベントナイト： 高炉スラグ：１５重量％ 第６表 試験結果 流動性 凝結時間 圧縮強さ く分） （ｋｇｆ／ｃｍ’） 実施例 ８ 良 ２１１
７２９ 良 ２０２
８３比較例 ６ 不良 ２２３ ’ １７［実
施例１０〜１１コ 前述の実施例１において、調製した超低比重セメント組
成物に対する凝結遅延剤の添加量を０゜２５重量％と変
えた以外は同様のセメント組成物スラリーを得て、これ
について２５０ ℃の坑井類似条件下のセメンチングを
想定した凝結試験（流動性および凝結時間）および圧縮
強さ試験を同様に行なった一一−［実施例１０］。
また、同じ〈実施例１において、調製した超低比重セメ
ント組成物に対する凝結遅延剤の添加量を３．３重量％
と変えた以外は同様のセメント組成物スラリーを得て、
これについて４００°Ｃの坑井類似条件下のセメンチン
グを想定した凝結試験（流動性および凝結時間）および
圧縮強さ試験を同様に行なった一一−［実施例１１］。
ント組成物に対する凝結遅延剤の添加量を３．３重量％
と変えた以外は同様のセメント組成物スラリーを得て、
これについて４００°Ｃの坑井類似条件下のセメンチン
グを想定した凝結試験（流動性および凝結時間）および
圧縮強さ試験を同様に行なった一一−［実施例１１］。
試験結果を第７表に示す。
第７表 試験結果
流動性 凝結時間 圧縮強さ
く分） （ｋｇｆ／ａｍ’）
実施例
１０ 良 ２００
９３１１ 良 ２１３
７２
９３１１ 良 ２１３
７２
第１図は、セメント組成物スラリー粘度の経時変化のパ
ターンの例を示す。 （イ）、坑井用セメント組成物として好ましいパターン
の例。 （ロ）、（ハ）：坑井用セメント組成物の好ましくない
パターンの例。 特許出願人 宇部興産株式会社 代理人 弁理士 柳川泰男 ヒ メ ン ト 量 の 粘 度 （廁。 第１図
ターンの例を示す。 （イ）、坑井用セメント組成物として好ましいパターン
の例。 （ロ）、（ハ）：坑井用セメント組成物の好ましくない
パターンの例。 特許出願人 宇部興産株式会社 代理人 弁理士 柳川泰男 ヒ メ ン ト 量 の 粘 度 （廁。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 工。ベースセメント、ケイ酸質物質、ベントナイト、見
掛は比重０．７以下の比重調節材、および高炉スラグを
含有する組成物からなり、ベースセメントは３ＣａＯ・
ＳｉＯ３と２Ｃａｏ１ｓｉｏ２とを主成分とするもので
あって、ケイ酸質物質は、該組成物の全ＣａＯ／５ｉ０
２比がモル比基準で０．５〜１．０となるように配合さ
れており、 かつ、他の主構成成分の配合量が該組成物に対する内部
重量基準で、ベントナイト＝２〜８％、見掛は比重０．
７以下の比重調節材：１０〜４５％、および高炉スラグ
：５〜２０％の範囲にあることを特徴とする高温度用の
超低比重セメント。 ２゜ベースセメント、ケイ酸質物質、ベントナイト、見
掛は比重０．７以下の比重調節材、および高炉スラグを
含有する組成物からなり、ベースセメントは３ＣａＯ＊
５ｉ０２と２ＣａＯ・５ｉ０２とを主成分とするもので
あって、ケイ酸質物質は、該組成物の全Ｃａ Ｏ／ Ｓ
ｉ Ｏ２比がモル比基準で０．５〜１．０となるよう
に配合されており、 かつ、他の主構成成分の配合量が該組成物に対する内部
重量基準で、ベントナイト＝２〜８％、見掛は比重０．
７以下の比重調節材：１０〜４５％、および高炉スラグ
：５〜２０％の範囲にあるセメント組成物を水に分散し
てなる比重１．３以下の高温度用の超低比重セメントス
ラリー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002263A JPS59128248A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 高温度用の超低比重セメント及びセメントスラリ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002263A JPS59128248A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 高温度用の超低比重セメント及びセメントスラリ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128248A true JPS59128248A (ja) | 1984-07-24 |
Family
ID=11524477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58002263A Pending JPS59128248A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | 高温度用の超低比重セメント及びセメントスラリ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128248A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991016275A1 (fr) * | 1990-04-25 | 1991-10-31 | Takenaka Corporation | Materiau de revetement refractaire |
| US6605148B2 (en) * | 2000-08-11 | 2003-08-12 | Asahi Glass Company, Limited | Fiber-reinforced cement molded product, and process for its production |
-
1983
- 1983-01-12 JP JP58002263A patent/JPS59128248A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991016275A1 (fr) * | 1990-04-25 | 1991-10-31 | Takenaka Corporation | Materiau de revetement refractaire |
| CN1048235C (zh) * | 1990-04-25 | 2000-01-12 | 株式会社竹中工务店 | 耐火涂覆材料 |
| US6605148B2 (en) * | 2000-08-11 | 2003-08-12 | Asahi Glass Company, Limited | Fiber-reinforced cement molded product, and process for its production |
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