KR102202545B1 - Cement composition, method for producing the same, and method for producing fly ash for cement composition - Google Patents

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Abstract

유동성의 향상, 강도 발현성의 기여 등의 혼화 재료로서 특성을 유지하고, 분급에 의해 조분을 제거하지 않아, 석탄 화력 발전소 등에서 얻어지는 원료 플라이 애시의 전부를 혼화 재료로서 사용할 수 있고, 장기의 강도 발현성의 기여도 가능한 시멘트 조성물, 그 제조 방법, 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법을 제공한다.
시멘트와, 플라이 애시를 포함하고, 당해 플라이 애시 함유량이 30질량% 이하이며, 당해 플라이 애시가 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 시멘트 조성물이다.
0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)
(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)
It maintains its properties as an admixture material such as improved fluidity and contributes to strength development, does not remove coarse powder by classification, so that all of the raw material fly ash obtained from coal-fired power plants can be used as a blending material. It provides a cement composition that can contribute, a method for producing the same, and a method for producing a fly ash for a cement composition.
It is a cement composition comprising cement and fly ash, wherein the fly ash content is 30 mass% or less, and the fly ash satisfies the following formula (I) in a particle size distribution on a volume basis.
0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)
(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

Description

시멘트 조성물, 그 제조 방법, 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법Cement composition, method for producing the same, and method for producing fly ash for cement composition

본 발명은, 플라이 애시를 이용한 시멘트 조성물, 그 제조 방법, 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cement composition using fly ash, a method for producing the same, and a method for producing a fly ash for a cement composition.

플라이 애시는, 석탄 화력 발전소의 보일러로 미분탄을 연소시켰을 때에 발생하는 타고 남은 재 중, 고온 기류 중에 부유하는 미분입자를 전기 집진기로 회수한 미립자이다. 플라이 애시에 포함되어 있는 이산화규소(SiO2)와 산화알루미늄(Al2O3)을 주요한 성분으로 하는 포졸란이, 시멘트에 포함되어 있는 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응하여 수화물을 생성하고, 경화물의 장기 강도의 발현성에 기여한다. 이러한 반응은, 포졸란 반응이라고 불린다. 포졸란 반응은 완만하게 진행되기 때문에, 수화열을 억제할 수 있고, 플라이 애시는, 콘크리트 또는 모르타르의 혼화 재료로서 이용된다(예를 들면, 특허 문헌 1). 또한, 진구(spherical) 형상의 입자를 많이 포함하는 플라이 애시는, 워커빌리티를 향상시키기 위해, 콘크리트 또는 모르타르의 혼화 재료로서 이용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 2).Fly ash is fine particles obtained by recovering fine particles floating in a high-temperature air stream among burned ash generated when pulverized coal is burned by a boiler of a coal-fired power plant. Pozzolan, which is composed of silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) contained in fly ash as main components, reacts with calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) contained in cement to form hydrates, Contributes to the development of long-term strength of the cured product. This reaction is called a pozzolanic reaction. Since the pozzolanic reaction proceeds gently, the heat of hydration can be suppressed, and fly ash is used as a material for mixing concrete or mortar (for example, Patent Document 1). In addition, fly ash containing a large number of spherical particles is used as a material for admixing concrete or mortar in order to improve workability (for example, Patent Document 2).

플라이 애시에는, 미분탄이 보일러 내에서 연소되고, 보일러 노(爐) 내에서 부유하고 있는 타고 남은 재가 고온에 노출되어 용융되고, 냉각되는 과정에서 표면 장력에 의해 구(球) 형상화된 구형 입자와, 비교적 조대(粗大)하고 다공성인 형상의 미연(未燃) 카본이 포함된다. 플라이 애시 중의 구형 입자는, 입자 표면이 녹아 유리화되어 있다. 플라이 애시 중에 포함되는 비교적 조대하고 다공성인 미연 카본은, 입경이 크기 때문에, 타고 남은 재의 연소가 진행되지 않아, 구 형상 입자가 되지 않는다고 생각된다. 플라이 애시 중의 조대하고 다공성인 미연 카본은, 구형 입자의 볼베어링 효과를 저해하고, 유동성을 저하시켜, 강도의 저하를 일으킨다.In fly ash, pulverized coal is burned in a boiler, and burned ash floating in a boiler furnace is exposed to high temperature to melt, and in the process of being cooled, spherical particles formed into spheres by surface tension, It contains unburned carbon in a relatively coarse and porous shape. The spherical particles in the fly ash are vitrified by melting the surface of the particles. It is considered that the relatively coarse and porous unburned carbon contained in the fly ash has a large particle diameter, so that combustion of the burnt ash does not proceed and does not become spherical particles. Coarse and porous unburned carbon in fly ash inhibits the ball bearing effect of spherical particles, decreases fluidity, and causes a decrease in strength.

또한, 플라이 애시 중의 조대하고 다공성인 미연 카본의 양이 많으면, 이 플라이 애시를 혼화 재료로서 이용한 경우에, 공기량을 조정하기 위해 첨가된 AE제가 미연 카본에 흡착되어버려, AE제의 첨가량이 증가하여, 제조 비용의 증대로 연결되는 경우도 있다.In addition, if the amount of coarse and porous unburned carbon in the fly ash is large, when the fly ash is used as a blended material, the AE agent added to adjust the amount of air is adsorbed to the unburned carbon, and the amount of AE agent added increases. In some cases, it leads to an increase in manufacturing cost.

콘크리트 또는 모르타르의 혼화 재료로서 이용하는 플라이 애시는, JIS A6201:2015 「콘크리트용 플라이 애시」에, 그 품질이 규정되어 있다. JIS A6201:2015 「콘크리트용 플라이 애시」에 규정된 분말도를 충족시키도록, 조대하고 다공성인 미연 카본이 분급에 의해 제거된 플라이 애시가, 콘크리트 또는 모르타르의 혼화 재료로서 이용되고 있다.The quality of fly ash used as an admixture material for concrete or mortar is specified in JIS A6201:2015 "Fly ash for concrete". Fly ash from which coarse and porous unburned carbon is removed by classification to meet the degree of powder specified in JIS A6201:2015 "Fly Ash for Concrete" is used as an admixture material for concrete or mortar.

일본 공개특허 특개2004-292307호 공보Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-292307 일본 공개특허 특개2011-132111호 공보Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-132111

규격화된 플라이 애시의 제조 시에 발생한 분급된 미연 카본을 포함하는 조분(粗粉)은, 산업 폐기물로서 매립 처분이나, 시멘트 제조 원료의 점토 대체 재료로서 이용된다.Coarse powder containing classified unburned carbon generated at the time of production of standardized fly ash is used as industrial waste for landfill disposal or as a clay substitute material for cement production raw materials.

석탄 화력 발전소에 있어서의 발전량의 증가에 따라, 석탄 화력 발전소에서 생성되는 플라이 애시의 양도 증대한다. 생성량이 증대된 플라이 애시는, 일부를 제거하지 않고, 석탄 화력 발전소에서 생성된 플라이 애시의 전부를 유효하게 이용하는 것이 요구되고 있다.As the amount of power generation in coal-fired power plants increases, the amount of fly ash generated in coal-fired power plants also increases. It is required to effectively utilize all of the fly ash generated in a coal-fired power plant without removing a part of the fly ash with an increased amount of production.

따라서, 본 발명은, 유동성의 향상, 강도 발현성의 기여 등의 혼화 재료로서 특성을 유지하고, 분급에 의해 조분을 제거하지 않고, 석탄 화력 발전소 등에서 얻어지는 원료 플라이 애시의 전부를 혼화 재료로서 사용할 수 있으며, 장기의 강도 발현성의 기여도 가능한 시멘트 조성물, 그 제조 방법, 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in the present invention, all of the raw material fly ash obtained from a coal-fired power plant, etc., can be used as a blending material, without removing coarse powder by maintaining properties as a blended material such as improvement of fluidity and contributing to strength development. , An object of the present invention is to provide a cement composition capable of contributing to long-term strength development, a method for producing the same, and a method for producing a fly ash for a cement composition.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 플라이 애시가, 플라이 애시에 포함되는 입자의 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 하기 식 (I)을 충족시키는 경우에는, 유동성 및 강도 발현성 등의 혼화 재료로서의 특성을 해치지지 않아, 석탄 화력 발전소 등에서 얻어지는 원료 플라이 애시의 전부를 혼화 재료로서 사용할 수 있고, 장기의 강도 발현성의 기여도 가능한 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다. 즉, 본 발명은, 이하와 같다.In order to achieve the above object, the inventors of the present invention conducted a thorough study, and as a result, in the particle size distribution based on the volume of particles contained in fly ash and fly ash, when the following formula (I) is satisfied, the fluidity and strength are expressed. The present invention was completed by discovering that all of the raw material fly ash obtained from a coal-fired power plant or the like can be used as a blended material, and that long-term strength development can also be contributed, without impairing the properties as a blended material such as sex. That is, the present invention is as follows.

〔1〕 시멘트와, 플라이 애시를 포함하고, 당해 플라이 애시 함유량이 30질량% 이하이며, 당해 플라이 애시가 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 시멘트 조성물.[1] A cement composition comprising cement and fly ash, wherein the fly ash content is 30% by mass or less, and the fly ash satisfies the following formula (I) in a volume-based particle size distribution.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

〔2〕 상기 플라이 애시 함유량이 12질량% 이상인 상기 〔1〕에 기재된 시멘트 조성물.[2] The cement composition according to [1], wherein the fly ash content is 12% by mass or more.

〔3〕 상기 플라이 애시 중의 비정질상량이, 상기 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상인 상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 시멘트 조성물.[3] The cement composition according to [1] or [2], wherein the amount of amorphous phase in the fly ash is 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the fly ash.

또한, 본 명세서에 있어서 플라이 애시 중의 비정질상량(질량%)은, 후술하는 리트벨트 해석에 의해 구한 비정질상량(질량%)으로부터 미연 카본의 양(질량%)을 뺀 값을 말한다.In addition, in this specification, the amorphous phase amount (mass %) in fly ash means a value obtained by subtracting the amount (mass %) of unburned carbon from the amorphous phase amount (mass %) obtained by Rietveld analysis described later.

〔4〕 상기 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하인 상기 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물.[4] The cement composition according to any one of [1] to [3], wherein the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less.

〔5〕 상기 플라이 애시 중의 미연 카본량이 3질량% 이상 15질량% 이하인 상기 〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물.[5] The cement composition according to any one of [1] to [4], wherein the amount of unburned carbon in the fly ash is 3% by mass or more and 15% by mass or less.

〔6〕 상기 플라이 애시의 블레인(blaine) 비표면적이 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하인 상기 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물.[6] The cement composition according to any of the above [1] to [5], wherein the fly ash has a blaine specific surface area of 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less.

〔7〕 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량이 1.5질량% 이하인 상기 〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물.[7] The cement composition according to any of [1] to [6], wherein the amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 µm is 1.5% by mass or less.

〔8〕 상기 플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율이 35% 이하인 상기 〔1〕 내지 〔7〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물.[8] The cement composition according to any one of [1] to [7], wherein a mass ratio of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm to the unburned carbon in the fly ash is 35% or less.

〔9〕 원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄(解碎)하고, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)의 입경비를 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합하는 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법.(9) Raw material fly ash is classified, the classified coarse fly ash having a particle diameter of 45 µm or more is crushed, and the particle size ratio of the following formula (I) is satisfied in a volume-based particle size distribution. Method for producing a fly ash for cement composition mixing and crushed fly ash.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

〔10〕 원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄하고, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합하고, 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여 30질량% 이하가 되도록 배합하는 시멘트 조성물의 제조 방법.(10) Raw material fly ash is classified, the classified coarse fly ash is pulverized with a particle diameter of 45 µm or more, and the raw material fly ash and the crushed fly ash are mixed so as to satisfy the following formula (I) in the particle size distribution based on the volume. , A method for producing a cement composition in which the mixed fly ash is blended to be 30% by mass or less based on the total amount of the cement composition.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

〔11〕 상기 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여 12질량% 이상이 되도록 배합하는 상기 〔10〕에 기재된 시멘트 조성물의 제조 방법.[11] The method for producing a cement composition according to [10], wherein the mixed fly ash is blended in an amount of 12% by mass or more with respect to the total amount of the cement composition.

〔12〕 상기 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량이, 상기 혼합한 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상인 상기 〔10〕 또는 〔11〕에 기재된 시멘트 조성물의 제조 방법.[12] The method for producing a cement composition according to [10] or [11], wherein the amount of the amorphous phase in the mixed fly ash is 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the mixed fly ash.

〔13〕 상기 혼합한 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하인 상기 〔10〕 내지 〔12〕 중 어느 것에 기재된 시멘트 조성물의 제조 방법.[13] The method for producing a cement composition according to any one of [10] to [12], wherein the amount of Fe in the amorphous phase of the mixed fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less.

본 발명에 의하면, 유동성의 향상, 강도 발현성의 기여 등의 혼화 재료로서 특성을 해치지지 않고, 분급에 의해 조분을 제거하지 않아, 석탄 화력 발전소 등에서 얻어지는 원료의 플라이 애시의 전부를 혼화 재료로서 사용할 수 있으며, 장기의 강도 발현성의 기여도 가능한 시멘트 조성물, 그 제조 방법, 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to use all of the fly ash of raw materials obtained in a coal-fired power plant, etc. as a blended material that does not impair its properties as a blended material such as improved fluidity and contributes to strength development, and does not remove coarse powder by classification. In addition, it is possible to provide a cement composition capable of contributing to long-term strength development, a method for producing the same, and a method for producing a fly ash for a cement composition.

이하, 본 발명에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명의 일 실시 형태는, 시멘트와, 플라이 애시를 포함하고, 당해 플라이 애시 함유량이 30질량% 이하이며, 당해 플라이 애시가 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 시멘트 조성물이다.One embodiment of the present invention is characterized in that it contains cement and fly ash, the fly ash content is 30% by mass or less, and the fly ash satisfies the following formula (I) in a particle size distribution based on volume. It is a cement composition.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

플라이 애시Fly ash

석탄 화력 발전소 등에서 생성된 플라이 애시는, 타고 남은 재가 용융되어, 냉각되는 과정에서 표면 장력에 의해 구형화된 구형 입자와, 비교적 조대하고 다공성인 형상의 미연 카본이 포함된다.Fly ash produced in a coal-fired power plant or the like contains spherical particles spheroidized by surface tension in the process of melting and cooling the burnt ash and unburned carbon having a relatively coarse and porous shape.

체적 기준의 입도 분포에 있어서의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비Ratio of (D50-D10)/(D90-D50) in volume-based particle size distribution

시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시는, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)을 충족시키는 것이다. 상기 식 (I)은, 플라이 애시의 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 작은 직경측으로부터 누적 빈도 90%에 상당하는 입경 D90에서 누적 빈도 50%에 상당하는 입경 D50(메디안(median) 직경)을 뺀 수치에 대한, 상기 D50에서 작은 직경측으로부터 누적 빈도 10%에 상당하는 입경 D10을 뺀 수치의 비율을 나타낸다.The fly ash contained in the cement composition satisfies the above formula (I) in the particle size distribution on a volume basis. The formula (I) is obtained by subtracting the particle diameter D50 (median diameter) corresponding to the cumulative frequency 50% from the particle diameter D90 corresponding to the cumulative frequency 90% from the small diameter side in the particle size distribution based on the volume of the fly ash. The ratio of the value obtained by subtracting the particle diameter D10 corresponding to the cumulative frequency of 10% from the small diameter side from the above D50 is shown.

식 (I)에 나타내는 바와 같이, 플라이 애시의 체적 기준의 입도 분포에 있어서의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비가, 0.24을 초과하고 0.5 이하임으로써, 플라이 애시의 체적 기준의 입도 분포는, 입경 D50(메디안 직경)을 중심으로 하여 좌우 대칭인 정규 분포에 가까운 분포를 나타내고, 보다 구체적으로는 우측(입경 D50보다 큰 입자측)이 약간 브로드한 형상의 분포를 나타낸다. 또한, 플라이 애시의 체적 기준의 입도 분포에 있어서의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비가 0.24를 초과하고 0.5 이하임으로써, 체적 기준의 입도 분포가 샤프한 형상의 분포를 나타낸다. 시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시가, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)로 나타나는 비를 가짐으로써, 플라이 애시 중의 조분의 양이 적어져, 조대하고 다공성인 미연 카본을 많이 포함함으로써 발생하는 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제하여, 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물의 양호한 유동성 및 강도 발현성을 유지할 수 있다.As shown in Formula (I), when the ratio represented by (D50-D10)/(D90-D50) in the volume-based particle size distribution of the fly ash exceeds 0.24 and is 0.5 or less, The particle size distribution shows a distribution close to a normal distribution that is symmetrical left and right centering on the particle diameter D50 (median diameter), and more specifically, the right side (the particle side larger than the particle diameter D50) shows a slightly broader shape distribution. In addition, when the ratio represented by (D50-D10)/(D90-D50) in the volume-based particle size distribution of fly ash exceeds 0.24 and is 0.5 or less, the volume-based particle size distribution shows a sharp shape distribution. The fly ash contained in the cement composition has a ratio represented by the above formula (I) in the particle size distribution based on the volume, so that the amount of coarse powder in the fly ash decreases, resulting in a large amount of coarse and porous unburned carbon. It is possible to suppress a decrease in fluidity and strength development, thereby maintaining good fluidity and strength development of a cement composition in which fly ash is mixed.

본 명세서에 있어서, 플라이 애시의 체적 기준의 입도 분포는, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(예를 들면, 마이크로트랙 MT2000, 니키소주식회사제)를 이용하여 측정할 수 있다.In the present specification, the particle size distribution based on the volume of the fly ash can be measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device (for example, Microtrac MT2000, manufactured by Nikiso Corporation).

시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시가, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비가 0.5를 초과하는 경우에는, 작은 입자가 포함되는 비율이 많아지고, 시멘트 조성물의 응결 시간이 짧아져, 시공성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시가, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비가 0.24 이하가 되는 경우에는, 조대한 입자가 포함되는 비율이 많아져, 유동성이 저하되어, 강도 발현성이 저하되는 경우가 있다.When the ratio represented by (D50-D10)/(D90-D50) of the formula (I) exceeds 0.5 in the particle size distribution of the fly ash contained in the cement composition, on a volume basis, the proportion of small particles contained This increases, the setting time of the cement composition becomes short, and workability may fall. In addition, when the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the formula (I) is 0.24 or less in the particle size distribution of the fly ash contained in the cement composition on a volume basis, coarse particles are The contained ratio increases, the fluidity|liquidity falls, and the strength expression property may fall.

입경 D90에서 입경 D50을 뺀 수치에 대한, 입경 D50에서 입경 D10을 뺀 수치의 비〔(D50-D10)/(D90-D50)〕는, 바람직하게는 0.25 이상 0.49 이하이며, 보다 바람직하게는 0.26 이상 0.48 이하이고, 더 바람직하게는 0.27 이상 0.47 이하이다.The ratio ((D50-D10)/(D90-D50)) of the value obtained by subtracting the particle diameter D50 from the particle diameter D50 to the value obtained by subtracting the particle diameter D50 from the particle diameter D90 is preferably 0.25 or more and 0.49 or less, and more preferably 0.26 It is not less than 0.48, and more preferably not less than 0.27 and not more than 0.47.

입경 D50은, 바람직하게는 17~26㎛이며, 보다 바람직하게는 18~25㎛이다. 입경 D50이 17~26㎛의 범위이며, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 입경 D50, 입경 D10 및 입경 D90의 관계가 상기 식 (I)을 충족시키는 플라이 애시는, 플라이 애시 중의 조분의 양이 적어져, 조대하고 다공성인 미연 카본을 많이 포함함으로써 발생하는 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제하여, 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물의 양호한 유동성 및 강도 발현성을 유지할 수 있다.The particle diameter D50 is preferably 17 to 26 µm, more preferably 18 to 25 µm. Fly ash in which the particle diameter D50 is in the range of 17 to 26 μm and the relationship between the particle diameter D50, the particle diameter D10 and the particle diameter D90 satisfies the above formula (I) in the particle size distribution based on the volume, has a small amount of coarse powder in the fly ash. In addition, it is possible to suppress a decrease in fluidity and strength development caused by a large amount of coarse and porous unburned carbon, and maintain good fluidity and strength development properties of a cement composition in which fly ash is mixed.

입경 D10은, 바람직하게는 4~12㎛이며, 보다 바람직하게는 5~10㎛이다. 또한, 입경 D90은, 바람직하게는 50~69㎛이며, 보다 바람직하게는 52~68㎛이다. 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 입경 D10 및 입경 D90이, 입경 D50에 대하여, 상기 식 (I)을 충족시키는 플라이 애시는, 조대하고 다공성인 미연 카본을 많이 포함함으로써 발생하는 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제하여, 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물의 양호한 유동성 및 강도 발현성을 유지할 수 있다.The particle diameter D10 is preferably 4 to 12 µm, more preferably 5 to 10 µm. Further, the particle diameter D90 is preferably 50 to 69 µm, more preferably 52 to 68 µm. In the particle size distribution based on the volume, the fly ash having the particle diameter D10 and the particle diameter D90 satisfying the above formula (I) with respect to the particle diameter D50 exhibits a decrease in fluidity and strength caused by a large amount of coarse and porous unburned carbon. It is possible to suppress deterioration of the property and maintain good fluidity and strength development of a cement composition in which fly ash is mixed.

시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량Fly ash content in cement composition

시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량은, 30질량% 이하이며, 바람직하게는 29질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 25질량% 이하이며, 바람직하게는 5질량% 이상이고, 보다 바람직하게는 10질량% 이상이며, 더 바람직하게는 12질량% 이상이다.The fly ash content in the cement composition is 30 mass% or less, preferably 29 mass% or less, more preferably 25 mass% or less, preferably 5 mass% or more, and more preferably 10 mass% or more. And more preferably 12% by mass or more.

시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 30질량%를 초과하면, 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 많아져, 상대적으로 시멘트 조성물 중의 시멘트 함유량이 적어진다. 시멘트 조성물 중의 시멘트 함유량이 적으면, 플라이 애시의 포졸란 반응에 의한 강도 발현성의 효과보다, 시멘트의 함유량이 적어지는 것에 의한 강도의 저하가 커져, 경화체의 강도가 저하되는 경우가 있다. 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 5질량% 이상이면, 상기 식 (I)을 충족시키는 플라이 애시를 시멘트 조성물에 첨가함으로써, 시멘트 조성물의 양호한 유동성 및 강도 발현성을 유지할 수 있다. 또한, 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 12질량% 이상이면, 응결 시간도 길게 할 수 있어, 시공 시의 작업성을 좋게 할 수 있다.When the fly ash content in the cement composition exceeds 30% by mass, the fly ash content in the cement composition increases, and the cement content in the cement composition becomes relatively small. When the amount of cement in the cement composition is small, the strength of the cured product may decrease due to a decrease in strength due to a decrease in the content of cement than the effect of the strength development of the fly ash due to the pozzolanic reaction. When the content of fly ash in the cement composition is 5% by mass or more, by adding fly ash satisfying the above formula (I) to the cement composition, it is possible to maintain good fluidity and strength development properties of the cement composition. In addition, if the fly ash content in the cement composition is 12% by mass or more, the setting time can also be lengthened, and workability at the time of construction can be improved.

플라이 애시 중의 비정질상량Amorphous phase in fly ash

시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시는, 플라이 애시 중의 비정질상량이, 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상인 것이 바람직하다. 플라이 애시 중의 비정질상은, 포졸란 반응을 발생시키는 포졸란 성분(SiO2, Al2O3)이 많이 포함되고, 포졸란 반응에 의해 28일 재령 또는 91일 재령의 장기의 강도 발현성을 보다 향상시킬 수 있다. 플라이 애시에 포함되는 규소(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe)은, 이들 원소를 포함하는 비정질상과, 결정성의 석영(SiO2), 크리스토발라이트(SiO2), 멀라이트(3Al2O3·2SiO2, 본 명세서에 있어서, 멀라이트(3:2)라고 칭하는 경우가 있다.), 헤마타이트(Fe2O3), 마그네타이트(Fe3O4)를 구성한다. 플라이 애시 중의 결정상은 포졸란 반응하지 않고, 장기의 강도 발현성에 기여하지 않는다. 시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시 중의 비정질상량이, 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상이면, 플라이 애시 중의 비정질상에 존재하는 포졸란 성분(SiO2, Al2O3)이, 시멘트 입자의 수화에 의해 생성되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응함으로써, 충분히 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H)을 생성하고, 장기의 강도 발현성을 보다 향상시킬 수 있다. 플라이 애시 중의 비정질상량은, 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여, 보다 바람직하게는 58질량% 이상, 더 바람직하게는 59질량% 이상이다. 비정질상량이 100질량%인 플라이 애시는 거의 존재하지 않고, 플라이 애시 중의 비정질상량은, 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여, 바람직하게는 98질량% 이하, 보다 바람직하게는 95질량% 이하이다.As for the fly ash contained in the cement composition, it is preferable that the amount of amorphous phase in the fly ash is 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline phase and the amorphous phase in the fly ash. The amorphous phase in the fly ash contains a lot of pozzolanic components (SiO 2 , Al 2 O 3 ) that cause a pozzolanic reaction, and the pozzolanic reaction can further improve the strength expression of a long-term age of 28 days or 91 days of age. . Silicon (Si), aluminum (Al), and iron (Fe) contained in fly ash are amorphous phases containing these elements, crystalline quartz (SiO 2 ), cristobalite (SiO 2 ), mullite (3Al 2 O 3) 2SiO 2 , in this specification, it may be referred to as mullite (3:2)), hematite (Fe 2 O 3 ), and magnetite (Fe 3 O 4 ). The crystalline phase in the fly ash does not react with pozzolanism and does not contribute to the strength development of an organ. If the amount of amorphous phase in the fly ash contained in the cement composition is 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the fly ash, the pozzolanic components (SiO 2 , Al 2 O 3 ) present in the amorphous phase in the fly ash are By reacting with calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) produced by hydration, calcium silicate hydrate (CSH) can be sufficiently produced, and the strength expression properties of an organ can be further improved. The amount of amorphous phase in the fly ash is more preferably 58% by mass or more, and still more preferably 59% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline phase and the amorphous phase in the fly ash. Fly ash having an amorphous phase amount of 100% by mass hardly exists, and the amorphous phase amount in the fly ash is preferably 98% by mass or less, and more preferably 95% by mass or less with respect to the total amount of the crystalline phase and amorphous phase in the fly ash.

플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상량의 측정은, 분말 X선 회절 장치에 의해, 리트벨트(Rietvelt) 해석을 이용하여 측정할 수 있다. 분말 X선 회절 장치로서는, 예를 들면 D8 Advance(Bruker AXS(브루커·에이엑스에스)사제)를 사용할 수 있다. 기본적인 측정 조건으로서, 후술하는 실시예에 있어서 기재한 측정 조건을 적용할 수 있다.Measurement of the amount of the crystalline phase and the amorphous phase in the fly ash can be measured using a Rietvelt analysis with a powder X-ray diffraction apparatus. As the powder X-ray diffraction apparatus, for example, D8 Advance (manufactured by Bruker AXS (Bruker AXS)) can be used. As the basic measurement conditions, the measurement conditions described in Examples to be described later can be applied.

또한, 리트벨트 해석에는, 리트벨트 해석 소프트로서, TOPAS Ver. 4.2(Bruker AXS(브루커·에이엑스)사제)를 이용할 수 있고, 리트벨트 해석 조건으로서, 후술하는 실시예에 있어서 기재한 조건을 적용할 수 있다. 해석 대상 광물로서는, 석영, 멀라이트(3:2), 무수 석고, 석회석, 마그네타이트, 헤마타이트, 이산화티탄(내부 표준 물질로서 첨가한 시료만)을 들 수 있다.In addition, for Rietbelt analysis, TOPAS Ver. 4.2 (Bruker AXS (manufactured by Bruker AX)) can be used, and as Rietvelt analysis conditions, the conditions described in Examples described later can be applied. Examples of the mineral to be analyzed include quartz, mullite (3:2), anhydrous gypsum, limestone, magnetite, hematite, and titanium dioxide (only a sample added as an internal standard substance).

플라이 애시의 리트벨트 해석에 의한 결정상 및 비정질상량은, 구체적으로는, 실시예의 방법에 의해 측정할 수 있다.The amount of crystal phase and amorphous phase by Rietveld analysis of fly ash can be measured specifically by the method of Examples.

본 명세서에 있어서, 플라이 애시 중의 비정질상량(질량%)은, 하기 식 (1)에 의해, 리트벨트 해석에 의한 비정질상량(질량%)에서 플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%)을 뺀 값을 말한다.In the present specification, the amorphous phase amount (mass%) in fly ash is a value obtained by subtracting the amorphous phase amount (mass%) in fly ash by the following equation (1) by the Rietveld analysis Say.

플라이 애시 중의 비정질상량(질량%)=리트벨트 해석에 의한 비정질상량(질량%)-미연 카본량(질량%) (1)Amorphous phase amount (mass%) in fly ash = Amorphous phase amount (mass%) by Rietveld analysis-Unburned carbon amount (mass%) (1)

미연 카본량은, JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」에 준거하여 측정한 강열 감량(減量)을 플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%)으로 했다.As for the amount of unburned carbon, the amount of loss on ignition measured in accordance with JIS A6201 "Fly Ash for Concrete" was taken as the amount of unburned carbon (mass%) in the fly ash.

플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량Fe content in the amorphous phase of fly ash

시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시는, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은, 비정질상의 28일 재령 이후의 수화 활성과 관계되고, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하이면, 28일 재령 이후의 수화 반응이 장기에 걸쳐 완만하게 진행되기 쉬워지는 점에서 포졸란 반응에 의해 생성된 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H)이 보다 치밀화되기 쉬워지기 때문에, 장기의 강도 발현성이 보다 더 향상되기 쉽다. 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은 많을수록 바람직하지만, 통상, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 10질량%를 초과하는 경우는 적다. 시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시는, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이, 보다 바람직하게는 3.6질량% 이상이며, 더 바람직하게는 3.7질량% 이상이다.As for the fly ash contained in the cement composition, it is preferable that the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less. The amount of Fe in the amorphous phase of fly ash is related to the hydration activity after 28 days of age in the amorphous phase, and if the amount of Fe in the amorphous phase of fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less, the hydration reaction after 28 days of age is related to the long term. Since the calcium silicate hydrate (CSH) produced by the pozzolanic reaction is more easily densified from the point that it is easy to proceed gently, the long-term strength development is more likely to be improved. The larger the amount of Fe in the amorphous phase of fly ash is, the more preferable it is, but usually, there are few cases where the amount of Fe in the amorphous phase of fly ash exceeds 10% by mass. In the fly ash contained in the cement composition, the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash is more preferably 3.6% by mass or more, and still more preferably 3.7% by mass or more.

플라이 애시의 화학 조성 중, 주성분은 SiO2(약 60~80질량%)와 Al2O3(20질량% 전후)이며, 석탄 화력 발전소에 있어서의 연소 시에 가열, 용융, 냉각의 과정에서, 플라이 애시 중에는, SiO2-Al2O3계의 비정질상(유리질상)과 결정상(멀라이트(3:2), 석영 등)이 생성된다. 냉각 과정에 있어서, 보다 급냉되면 플라이 애시 중의 결정상의 원자 질서가 보다 변형되어, 비정질상(유리질상)의 수화 활성은 보다 활발해진다고 추측된다. 냉각 과정에 있어서, 서냉되면, 멀라이트(3:2)가 되는 액상 중에 불순물인 Fe 등이 존재한 경우, 멀라이트의 조성과 동일한 조성을 가지는 SiO2-Al2O3계의 비정질상(유리질상) 중에 랜덤으로 Fe가 존재하게 되어, 비정질상(유리질상)의 변형이 커진다. 비정질상(유리질상)의 활성이 높아지면 일반적으로 비교적 단기에 강도 발현성이 증대되지만, Fe의 존재에 의해 비정질상(유리질상)의 변형이 증대한 경우에는, 장기에 걸쳐 완만하게 수화 활성을 지속하도록 되기 때문에, 보다 장기 강도의 강도 증진에 기여한다고 추측된다.In the chemical composition of fly ash, the main components are SiO 2 (about 60 to 80 mass%) and Al 2 O 3 (about 20 mass%), in the process of heating, melting and cooling during combustion in a coal-fired power plant, In fly ash, a SiO 2 -Al 2 O 3 system amorphous phase (glass phase) and a crystalline phase (mullite (3:2), quartz, etc.) are formed. In the cooling process, it is presumed that the more rapid cooling causes the atomic order of the crystal phase in the fly ash to be more deformed, and the hydration activity of the amorphous phase (glass phase) becomes more active. In the cooling process, when slow cooling, when there is an impurity Fe, etc. in the liquid phase that becomes mullite (3:2), SiO 2 -Al 2 O 3 amorphous phase (glass phase) having the same composition as the composition of mullite Fe is randomly present in it, and the deformation of the amorphous phase (glass phase) increases. In general, when the activity of the amorphous phase (glass phase) increases, the strength development is increased in a relatively short period, but when the deformation of the amorphous phase (glass phase) increases due to the presence of Fe, the hydration activity is maintained gently over a long period of time. Therefore, it is estimated that it contributes to the strength improvement of the long term strength.

플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은, 형광 X선 분석 방법, 리트벨트 해석에 의해, 하기 식 (2)에 의해 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이, 플라이 애시의 비정질상량(질량%)은, 상기 식 (1)에 의해, 플라이 애시의 리트벨트 해석에 의한 비정질상량(질량%)에서 플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%)을 뺀 값이다.The amount of Fe in the amorphous phase of fly ash can be calculated by the following formula (2) by a fluorescence X-ray analysis method and Rietveld analysis. As described above, the amorphous phase amount (mass%) of fly ash is the amount of unburned carbon (mass%) in the fly ash from the amorphous phase amount (mass%) by Rietveld analysis of fly ash according to the above equation (1). It is the subtracted value.

플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량(질량%)=[{(a) 플라이 애시 중의 Fe 총량(형광 X선 분석값)-((b) 리트벨트 해석으로 구한 헤마타이트 및 마그네타이트 중의 Fe의 합계량)}/((c) 리트벨트 해석으로 구한 비정질량(질량%)-(d) 미연 카본량(질량%))]×100 (2)Fe amount in the amorphous phase of fly ash (% by mass) = [{(a) Total amount of Fe in fly ash (fluorescent X-ray analysis value)-((b) Total amount of Fe in hematite and magnetite determined by Rietveld analysis)}/ ((c) Amorphous mass (mass%) obtained by Rietveld analysis-(d) Unburned carbon amount (mass%))] × 100 (2)

상기 식 (2)에 있어서, (a) 플라이 애시 중의 Fe 총량은, JIS R5204 「시멘트의 형광 X선 분석 방법」에 준거하여 측정한 산화물 환산의 Fe량(산화철(III):Fe2O3)의 측정값 1로부터 하기 식 (3)에 의해 Fe량을 환산하여 산출할 수 있다.In the above formula (2), (a) the total amount of Fe in fly ash is the amount of Fe in terms of oxide measured in accordance with JIS R5204 ``Method for Fluorescent X-ray Analysis of Cement'' (Iron (III): Fe 2 O 3 ) It can be calculated by converting the amount of Fe by the following formula (3) from the measured value 1 of.

(a) 플라이 애시 중의 Fe 총량(질량%)=측정값 1×2Fe/Fe2O3(111.6/159.7) (3)(a) Total amount of Fe in fly ash (% by mass) = measured value 1×2Fe/Fe 2 O 3 (111.6/159.7) (3)

상기 식 (2)에 있어서, (b) 리트벨트 해석으로 구한 헤마타이트 및 마그네타이트 중의 Fe량은, 후술하는 실시예의 방법에 의해 리트벨트 해석에 의해 측정된 헤마타이트의 측정값 2, 마그네타이트의 측정값 3으로부터 하기식 (4), (5)에 의해 산출할 수 있고, 헤마타이트 중의 Fe량 및 마그네타이트 중의 Fe량의 합계량이다.In the above formula (2), (b) the amount of Fe in hematite and magnetite determined by Rietbelt analysis is the measured value of hematite 2 and the measured value of magnetite measured by Rietveld analysis by the method of Examples described later. It can be calculated by the following formulas (4) and (5) from 3, and is the total amount of the amount of Fe in hematite and the amount of Fe in magnetite.

(c-1) 헤마타이트 중의 Fe량(질량%)=측정값 2×2Fe/Fe2O3(111.6/159.7) (4)(c-1) Fe amount (mass%) in hematite = measured value 2×2Fe/Fe 2 O 3 (111.6/159.7) (4)

(c-2) 마그네타이트 중의 Fe량(질량%)=측정값 3×3Fe/Fe3O4(167.4/231.5) (5)(c-2) Fe amount (mass%) in magnetite = measured value 3×3Fe/Fe 3 O 4 (167.4/231.5) (5)

플라이 애시 중의 미연 카본량The amount of unburned carbon in fly ash

플라이 애시 중의 미연 카본량은, 바람직하게는 3질량% 이상 15질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이상 14.8질량% 이하, 더 바람직하게는 3질량% 이상 14.5질량% 이하이다.The amount of unburned carbon in the fly ash is preferably 3% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 14.8% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or more and 14.5% by mass or less.

플라이 애시 중의 미연 카본량이, 15질량% 이하이면, 플라이 애시가, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 상기 식 (I)을 충족시킴으로써, 시멘트 조성물의 양호한 유동성 및 강도 발현성을 유지할 수 있다. 플라이 애시 중의 미연 카본량이 지나치게 많으면, 플라이 애시 중의 조대한 미연 카본이 포함되어 있는 비율이 적은 경우라도, 다공성인 형상의 미연 카본에 의해, 강도 발현성이 저하되는 경우가 있다. 플라이 애시 중의 미연 카본량은 적은 것이 바람직하지만, 석탄 화력 발전소에서 얻어지는 플라이 애시에는, 분급 등에 의해 일부의 미연 카본의 제거를 행하지 않는 한, 통상 3질량% 이상의 미연 카본이 포함된다. 전술한 바와 같이, 본 명세서에 있어서, 플라이 애시 중의 미연 카본량은, JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」에 준거하여 측정한 강열 감량을, (d) 플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%)으로 했다.When the amount of unburned carbon in the fly ash is 15% by mass or less, the fly ash satisfies the formula (I) in the particle size distribution on a volume basis, whereby the cement composition can maintain good fluidity and strength development. If the amount of unburned carbon in the fly ash is too large, even when the proportion of the coarse unburned carbon in the fly ash is small, the unburned carbon having a porous shape may lower the strength development property. Although it is preferable that the amount of unburned carbon in the fly ash is small, the fly ash obtained in a coal-fired power plant usually contains 3% by mass or more of unburned carbon unless some unburned carbon is removed by classification or the like. As described above, in the present specification, the amount of unburned carbon in the fly ash was measured in accordance with JIS A6201 ``fly ash for concrete'', and the loss on ignition was measured as (d) the amount of unburned carbon in the fly ash (mass%). .

플라이 애시의 블레인 비표면적Blaine specific surface area of fly ash

플라이 애시의 블레인 비표면적은, 바람직하게는 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하이며, 보다 바람직하게는 3100cm2/g 이상 4400cm2/g 이하이고, 더 바람직하게는 3200cm2/g 이상 4300cm2/g 이하이다.The blast specific surface area of the fly ash is preferably 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less, more preferably 3100 cm 2 /g or more and 4400 cm 2 /g or less, and more preferably 3200 cm 2 /g or more and 4300 cm 2 /g or less.

플라이 애시의 블레인 비표면적이 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하의 범위이면, 플라이 애시의 특성인 볼 베어링 효과를 유지하고, 또한 상기 식 (I)을 충족시키는 입도 분포를 가지는 플라이 애시의 효과에 의해, 양호한 유동성을 유지하여, 양호한 강도 발현성을 유지할 수 있다.If the specific surface area of the fly ash is in the range of 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less, the effect of fly ash maintaining the ball bearing effect, which is a characteristic of fly ash, and having a particle size distribution satisfying the above formula (I) Thereby, good fluidity can be maintained and good strength development can be maintained.

플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛ 초과하는 미연 카본의 질량 비율Mass ratio of unburned carbon with particle diameter exceeding 212㎛ to unburned carbon in fly ash

플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본)은 35% 이하인 것이 바람직하다. 플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율은, 보다 바람직하게는 34% 이하, 더 바람직하게는 33% 이하, 보다 더 바람직하게는 32% 이하이다.It is preferable that the mass ratio of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm (unburned carbon/unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm) to the unburned carbon in fly ash is 35% or less. The mass ratio of the unburned carbon in the fly ash with a particle diameter exceeding 212 µm to the unburned carbon is more preferably 34% or less, still more preferably 33% or less, and even more preferably 32% or less.

플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율이 35% 이하이면, 플라이 애시를 시멘트 조성물에 이용했을 때에, 시멘트 조성물에 포함되는 조대하고 다공성인 형상의 미연 카본의 질량 비율이 적어, 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제할 수 있다. 플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본)은, 적을수록 바람직하지만, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)을 충족시키는 플라이 애시의 경우, 플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본)은, 통상 5% 이상이다.If the mass ratio of the unburned carbon with a particle diameter exceeding 212 μm to the unburned carbon in the fly ash is 35% or less, the mass ratio of the coarse and porous unburned carbon contained in the cement composition when fly ash is used in the cement composition This is small, and a decrease in fluidity and a decrease in strength development can be suppressed. The smaller the mass ratio of unburned carbon with a particle diameter of more than 212 µm to the unburned carbon in fly ash (unburned carbon/unburned carbon having a particle diameter of 212 µm) is less, but in the particle size distribution based on volume, the formula (I ), the mass ratio of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm (unburned carbon/unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm) to the unburned carbon in the fly ash is usually 5% or more.

플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)은, JIS Z8801-1 「시험용 체-제 1 부: 금속제 망체」에 준거하여, 체눈 212㎛ 체 위 잔분의 플라이 애시의 강열 감량을, 플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)으로서 구할 수 있다.The amount of unburned carbon (mass%) in the fly ash exceeding 212 µm in particle diameter is in accordance with JIS Z8801-1 "Test sieve-Part 1: Metal mesh". , It can be calculated|required as the amount (mass %) of unburned carbon exceeding 212 micrometers in particle diameter in fly ash.

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율The mass ratio of unburned carbon exceeding 212 µm in the cement composition

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량이 1.5질량% 이하인 것이 바람직하다. 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량은, 보다 바람직하게는 1.4질량% 이하, 더 바람직하게는 1.3질량% 이하, 보다 더 바람직하게는 1.2질량% 이하이다.It is preferable that the amount of unburned carbon exceeding 212 µm in the cement composition is 1.5% by mass or less. The amount of unburned carbon in the cement composition having a particle diameter exceeding 212 µm is more preferably 1.4% by mass or less, still more preferably 1.3% by mass or less, and even more preferably 1.2% by mass or less.

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량이 1.5질량% 이하이면, 시멘트 조성물 중의 조대하고 다공성인 형상의 미연 카본이 적어, 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제할 수 있다. 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량은 적을수록 바람직하지만, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)을 충족시키는 플라이 애시의 경우, 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량은, 통상 0.05질량% 이상이다.When the amount of unburned carbon exceeding 212 µm in the cement composition is 1.5% by mass or less, there are few coarse and porous unburned carbons in the cement composition, and a decrease in fluidity and a decrease in strength development can be suppressed. The smaller the amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 μm, the more preferable, but in the case of fly ash that satisfies the above formula (I) in the particle size distribution on a volume basis, unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 μm in the cement composition The amount is usually 0.05% by mass or more.

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량은, 후술하는 식 (7)에 의해, 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량(질량%)에, 플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)을 곱해 100으로 나눈 값을, 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)으로서 산출할 수 있다.The amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 µm in particle diameter is, according to Equation (7) described later, in terms of the fly ash content (mass%) in the cement composition, and the amount of unburned carbon in the fly ash exceeding 212 µm (mass%) ) Multiplied and divided by 100 can be calculated as the amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 µm (mass%).

시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법Method for producing fly ash for cement composition

본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법은, 원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄하여, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합한다.In the method for producing a fly ash for a cement composition according to an embodiment of the present invention, a raw material fly ash is classified, the classified coarse fly ash having a particle diameter of 45 μm or more is crushed, and the following formula (I ), raw fly ash and crushed fly ash are mixed.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

원료 플라이 애시는, JIS A6201:2015 「콘크리트용 플라이 애시」에 기재되어 있는 I종, II종, 또는 IV종의 플라이 애시의 강열 감량의 수치를 충족시키는 것이어도 된다.The raw material fly ash may satisfy the numerical value of the loss on ignition of type I, type II, or type IV fly ash described in JIS A6201:2015 "Fly ash for concrete".

원료 플라이 애시로부터 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 분급하는 방법으로서는, 예를 들면 체나 풍력 분급기 등을 이용할 수 있다. 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시는, 예를 들면 제트밀, 볼밀, 비드밀 등의 분쇄기를 이용하여 해쇄할 수 있다. 입경 45㎛ 이상의 플라이 애시를 해쇄한 경우에는, 주로 조대하고 다공성인 미연 카본이 해쇄된다. 입경 45㎛ 이상의 플라이 애시 중에 포함되는 조대하고 다공성인 미연 카본을 해쇄할 수 있으면, 해쇄 플라이 애시와 원료 플라이 애시를 혼합하고, 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물에 이용한 경우라도, 조대하고 다공성인 미연 카본이 함유됨으로써 발생하는 유동성의 저하나 강도 발현성의 저하를 억제할 수 있다.As a method of classifying coarse powdered fly ash having a particle diameter of 45 µm or more from raw material fly ash, a sieve, a wind classifier or the like can be used, for example. The classified coarse fly ash having a particle diameter of 45 µm or more can be pulverized using a grinder such as a jet mill, a ball mill, or a bead mill. When fly ash with a particle diameter of 45 µm or more is crushed, coarse and porous unburned carbon is crushed mainly. If coarse and porous unburned carbon contained in fly ash with a particle diameter of 45 μm or more can be crushed, even when the crushed fly ash and raw fly ash are mixed and the mixed fly ash is used in the cement composition, coarse and porous unburned carbon It is possible to suppress a decrease in fluidity and a decrease in strength development properties caused by the inclusion.

시멘트cement

시멘트 조성물에 이용되는 시멘트의 종류는 특별히 한정되지 않고, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 저열 포틀랜드 시멘트 등을 이용할 수 있다.The kind of cement used in the cement composition is not particularly limited, and usually Portland cement, crude steel Portland cement, medium heat Portland cement, low heat Portland cement, and the like can be used.

시멘트 조성물의 제조 방법Method for preparing cement composition

본 발명의 일 실시 양태에 있어서의 시멘트 조성물의 제조 방법은, 원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄하여, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합하고, 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여 30질량% 이하가 되도록 배합하는 시멘트 조성물의 제조 방법이다.In the method for producing a cement composition in an embodiment of the present invention, raw material fly ash is classified, and the classified coarse fly ash having a particle diameter of 45 μm or more is pulverized, and the following formula (I) is satisfied in the particle size distribution on a volume basis. This is a method for producing a cement composition in which raw material fly ash and crushed fly ash are mixed, and the mixed fly ash is blended to be 30% by mass or less based on the total amount of the cement composition.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)

시멘트 조성물의 제조 방법에 있어서, 원료 플라이 애시로부터 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 분급하는 방법으로서는, 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법과 마찬가지로, 예를 들면 체나 풍력 분급기 등을 이용할 수 있다. 분급 된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시의 해쇄는, 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법과 마찬가지로, 예를 들면 제트밀, 볼밀, 비드밀 등의 분쇄기를 이용하여 해쇄할 수 있다. 해쇄한 플라이 애시는, 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 상기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 혼합하고, 이 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여, 30질량% 이하가 되도록 배합하여, 시멘트 조성물을 제조할 수 있다.In the method for producing a cement composition, as a method for classifying coarse fly ash having a particle diameter of 45 µm or more from the raw material fly ash, similarly to the method for producing a fly ash for cement composition, for example, a sieve or a wind classifier can be used. The classified coarse fly ash having a particle diameter of 45 µm or more can be pulverized, for example, using a pulverizer such as a jet mill, a ball mill, or a bead mill, in the same manner as the method for producing a fly ash for a cement composition. The pulverized fly ash is mixed with the raw material fly ash so as to satisfy the above formula (I) in the particle size distribution based on the volume, and the mixed fly ash is 30% by mass or less based on the total amount of the cement composition. By blending, a cement composition can be prepared.

원료 플라이 애시와 해쇄한 플라이 애시를 혼합한 플라이 애시는, 시멘트 조성물의 전량에 대하여, 바람직하게는 29질량% 이하, 보다 바람직하게는 25질량% 이하가 되도록 배합하고, 바람직하게는 5질량% 이상, 보다 바람직하게는 10질량% 이상, 더 바람직하게는 12질량% 이상이 되도록 배합한다. 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 12질량% 이상이면, 응결 시간도 길어, 시공 시의 작업성이 좋은 시멘트 조성물을 얻을 수 있다.Fly ash obtained by mixing raw material fly ash and crushed fly ash is blended so that it is preferably 29% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and preferably 5% by mass or more with respect to the total amount of the cement composition. , More preferably 10% by mass or more, and still more preferably 12% by mass or more. When the fly ash content in the cement composition is 12% by mass or more, the setting time is also long, and a cement composition having good workability during construction can be obtained.

원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량은, 혼합한 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상인 것이 바람직하다. 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량이, 혼합한 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상이면, 비정질상에 포함되는 포졸란 성분(SiO2, Al2O3)의 양이 많아, 포졸란 반응에 의해 주위의 시멘트 입자의 수화에 의해 생성되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응하여, 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H)을 생성하기 쉬워, 장기의 강도 발현성을 보다 향상시키기 쉬운 시멘트 조성물을 얻을 수 있다. 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량은, 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여, 보다 바람직하게는 58질량% 이상, 더 바람직하게는 59질량% 이상이며, 바람직하게는 98질량% 이하, 보다 바람직하게는 95질량% 이하이다. 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량의 측정은, 구체적으로는, 실시예에 있어서 이용한 방법에 의해 측정을 할 수 있다.The amount of the amorphous phase in the fly ash obtained by mixing the raw material fly ash and the crushed fly ash is preferably 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline phase and the amorphous phase in the mixed fly ash. If the amount of amorphous phase in the mixed fly ash is 55% by mass or more with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the mixed fly ash, the amount of pozzolanic components (SiO 2 , Al 2 O 3 ) contained in the amorphous phase is large, due to the pozzolanic reaction. By reacting with calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) produced by hydration of the surrounding cement particles, it is easy to produce calcium silicate hydrate (CSH), and a cement composition that is easy to improve long-term strength development can be obtained. The amount of amorphous phase in the mixed fly ash is more preferably 58% by mass or more, still more preferably 59% by mass or more, preferably 98% by mass or less, and more preferably with respect to the total amount of the crystalline phase and amorphous phase in the fly ash. Is 95% by mass or less. The measurement of the amount of amorphous phase in the mixed fly ash can be specifically measured by the method used in the examples.

원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합한 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은, 3.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하다. 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은, 비정질상의 28일 재령 이후의 수화 활성과 관계되고, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하이면, 28일 재령 이후의 수화 반응이 장기에 걸쳐 완만하게 진행되기 쉬워지는 점에서 포졸란 반응에 의해 생성된 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H)이 보다 치밀화되기 쉬워지기 때문에, 장기의 강도 발현성이 보다 더 향상되기 쉽다. 시멘트 조성물에 포함되는 플라이 애시는, 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이, 보다 바람직하게는 3.6질량% 이상이며, 더 바람직하게는 3.7질량% 이상이다.It is preferable that the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash obtained by mixing raw material fly ash and crushed fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less. The amount of Fe in the amorphous phase of fly ash is related to the hydration activity after 28 days of age in the amorphous phase, and if the amount of Fe in the amorphous phase of fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less, the hydration reaction after 28 days of age is related to the long term. Since the calcium silicate hydrate (CSH) produced by the pozzolanic reaction is more easily densified from the point that it is easy to proceed gently, the long-term strength development is more likely to be improved. In the fly ash contained in the cement composition, the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash is more preferably 3.6% by mass or more, and still more preferably 3.7% by mass or more.

시멘트 조성물에는, 플라이 애시 이외의 혼화재를 포함하고 있어도 된다. 혼화재로서는, 예를 들면, 고로슬래그 분말, 석회석 분말, 석영 분말, 석고 등을 들 수 있다.The cement composition may contain admixtures other than fly ash. Examples of admixtures include blast furnace slag powder, limestone powder, quartz powder, and gypsum.

실시예Example

이어서, 본 발명을 실시예에 의해, 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.Next, the present invention will be described in detail by examples, but the present invention is not limited at all by these examples.

플라이 애시의 제조Manufacture of fly ash

아래와 같이 제조예 1~7, 참고 제조예 1, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시를 제조했다.Fly ash of Preparation Examples 1 to 7, Reference Preparation Example 1, and Comparative Preparation Examples 2 to 6 were prepared as follows.

(참고 제조예 1)(Reference Manufacturing Example 1)

석탄 화력 발전소에서 얻어진 플라이 애시를 원료 플라이 애시로서 이용했다.Fly ash obtained from a coal-fired power plant was used as raw material fly ash.

원료 플라이 애시 중, 원료 플라이 애시의 전량에 대하여 약 30체적%를 체눈 45㎛의 망체법에 의해 분급하여 제거하고, JIS A6201의 콘크리트용 플라이 애시 II종에 규정되는 조건을 충족시키는 플라이 애시를 제작했다. 표 2에 있어서, 원료 플라이 애시에 대하여 사용한 플라이 애시의 비율을, 「원료에 대한 플라이 애시의 사용 비율」로서 나타냈다.Of the raw material fly ash, about 30% by volume with respect to the total amount of the raw material fly ash is classified and removed by a mesh sieve method with a sieve of 45 µm, and a fly ash that satisfies the conditions specified in Class II of fly ash for concrete in JIS A6201 is manufactured. did. In Table 2, the ratio of fly ash used with respect to raw material fly ash is shown as "the ratio of use of fly ash to raw material".

(제조예 1~7)(Production Examples 1 to 7)

원료 플라이 애시를 터보 클래시파이어 분급기(TC-15N, 닛신엔지니어링주식회사제)를 이용하여 45㎛ 이상의 조분을 분급했다. 분급된 조분 플라이 애시를, 핀형 분쇄기(자유 분쇄기, M-2형, 주식회사나라기계제작소제)를 이용하여 해쇄하여, 해쇄 플라이 애시를 얻었다. 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(마이크로트랙 MT2000, 니키소주식회사제)를 이용하여, 측정한 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합하여, 제조예 1~7의 혼합 플라이 애시를 얻었다.The raw material fly ash was classified into a coarse powder of 45 μm or more using a turbo classifier (TC-15N, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.). The classified coarse fly ash was pulverized using a pin-type pulverizer (free pulverizer, M-2 type, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to obtain crushed fly ash. In the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device (Microtrac MT2000, manufactured by Nikiso Corporation), raw material fly ash and disintegrated fly ash were prepared so as to satisfy the following formula (I). By mixing, the mixed fly ash of Production Examples 1-7 was obtained.

0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)0.24<(D50-D10)/(D90-D50)≤0.5 (I)

식 (I) 중, D10, D50 및 D90은, 각각 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.In Formula (I), D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% of the cumulative frequency, 50% of the cumulative frequency, and 90% of the cumulative frequency from the small diameter side of the fly ash, respectively.

표 1에, 제조예 1~7의 플라이 애시의 D10, D50, D90, 및 후술하는 방법에 의해 측정한 강열 감량을 나타낸다. 강열 감량은, 플라이 애시 중의 미연 카본량으로 했다. 또한, 식 (I)의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비를 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 제조예 1~7의 플라이 애시는, 원료 플라이 애시에 대하여, 제거한 플라이 애시는 없고, 원료의 플라이 애시의 전부를 사용하고 있기 때문에, 「원료에 대한 플라이 애시의 사용 비율(%)」은 100%로서 나타냈다.Table 1 shows the amount of loss on ignition measured by the method described later, D10, D50, and D90 of the fly ash of Production Examples 1 to 7. The loss on ignition was made into the amount of unburned carbon in fly ash. In addition, the ratio represented by (D50-D10)/(D90-D50) of Formula (I) is shown in Table 2. In Table 2, in the fly ash of Production Examples 1 to 7, there is no fly ash removed from the raw material fly ash, and all of the raw material fly ash is used. )" was expressed as 100%.

(비교 제조예 2~6)(Comparative Manufacturing Examples 2 to 6)

원료 플라이 애시를 터보 클래시파이어 분급기(TC-15N, 닛신엔지니어링주식회사제)를 이용하여 45㎛ 이상의 조분을 분급했다. 분급된 조분 플라이 애시를, 핀형 분쇄기(자유 분쇄기, M-2형, 주식회사나라기계제작소제)를 이용하여 해쇄하여, 해쇄 플라이 애시를 얻었다. 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(마이크로트랙 MT2000, 니키소주식회사제)를 이용하여, 측정한 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 식 (I)의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비가 표 2에 나타내는 값이 되도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시를 혼합하여, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시를 얻었다.The raw material fly ash was classified into a coarse powder of 45 μm or more using a turbo classifier (TC-15N, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.). The classified coarse fly ash was pulverized using a pin-type pulverizer (free pulverizer, M-2 type, manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to obtain crushed fly ash. In the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device (Microtrac MT2000, manufactured by Nikiso Corporation), represented by (D50-D10)/(D90-D50) of formula (I) Raw material fly ash and crushed fly ash were mixed so that the ratio became the value shown in Table 2, and the fly ash of Comparative Production Examples 2-6 was obtained.

표 1에, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시의 D10, D50, D90 및 후술하는 방법에 의해 측정한 강열 감량을 나타낸다. 또한, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)으로 나타나는 비를 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시는, 원료 플라이 애시에 대하여, 제거한 플라이 애시는 없고, 원료 플라이 애시의 전부를 사용했기 때문에, 「원료에 대한 플라이 애시의 사용 비율」은 100(%)으로 나타냈다.Table 1 shows the amount of loss on ignition measured by the methods described later and D10, D50, D90 of the fly ash of Comparative Production Examples 2 to 6. In addition, the ratio represented by (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Comparative Production Examples 2 to 6 is shown in Table 2. In Table 2, in the fly ash of Comparative Production Examples 2 to 6, no fly ash was removed from the raw material fly ash, and all of the raw material fly ash was used, so the ``use ratio of fly ash to the raw material'' was 100 Expressed in (%).

Figure 112018124447230-pct00001
Figure 112018124447230-pct00001

플라이 애시의 분석Analysis of fly ash

제조예 1~7, 참고 제조예 1, 비교 제조예 2~6의 플라이 애시에 대해, 이하의 측정을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.The following measurements were performed about the fly ash of Production Examples 1-7, Reference Production Example 1, and Comparative Production Examples 2-6. The results are shown in Table 2.

(블레인 비표면적의 측정)(Measurement of Blaine Specific Surface Area)

JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」의 블레인 방법(비표면적)의 측정 방법에 준거하여, 얻어진 플라이 애시의 블레인 비표면적을 측정했다.In accordance with the measurement method of the blasting method (specific surface area) of JIS A6201 "Fly Ash for Concrete", the blast specific surface area of the obtained fly ash was measured.

(플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상량(질량%)의 측정)(Measurement of crystalline phase and amorphous phase amount (mass%) in fly ash)

플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상량(질량%)의 측정은, 분말 X선 회절 장치에 의해, 내부 표준 물질을 이용하여, 리트벨트 해석법에 의해 측정했다. 분말 X선 회절 장치로서는, D8 Advance(Bruker AXS(브루커·에이엑스)사제)를 이용했다. 측정 조건, 내부 표준 물질, 리트벨트 해석 조건을 이하에 기재했다.The measurement of the amount of the crystalline phase and the amorphous phase (mass%) in the fly ash was measured by a Rietveld analysis method using an internal standard substance with a powder X-ray diffraction apparatus. As the powder X-ray diffraction apparatus, D8 Advance (manufactured by Bruker AXS (Bruker AX)) was used. Measurement conditions, internal standard substances, and Rietveld analysis conditions were described below.

측정 조건Measuring conditions

X선 관구: CuX-ray tube: Cu

관 전압: 40kVTube voltage: 40kV

관 전류: 40mATube current: 40mA

회절각 2θ의 측정 범위: 개시각 5°, 종료각 70°/75°Measurement range of diffraction angle 2θ: start angle 5°, end angle 70°/75°

※내부 표준 물질로서 루틸형 이산화티탄을 첨가한 경우, 종료각을 70°로 하면 70°부근의 이산화티탄의 피크 형상을 올바르게 취득할 수 없다. 이 때문에 이산화티탄을 첨가한 시료에 대해서는 종료각을 75°로 했다.※ When rutile type titanium dioxide is added as an internal standard substance, if the end angle is set to 70°, the peak shape of titanium dioxide around 70° cannot be obtained correctly. For this reason, for the sample to which titanium dioxide was added, the end angle was set to 75°.

스텝 폭: 0.025°/stepStep Width: 0.025°/step

계수 시간: 60sec./stepCounting time: 60sec./step

내부 표준 물질: 루틸형 이산화티탄Internal standard material: rutile type titanium dioxide

리트벨트 해석 조건Rietvelt analysis conditions

리트벨트 해석 소프트: TOPAS Ver.4.2(Bruker AXS(브루커·에이엑스)사제)Rietvelt analysis software: TOPAS Ver.4.2 (manufactured by Bruker AXS (Bruker AX))

제로점 보정: 없음Zero point correction: none

시료면의 높이의 보정: 있음Correction of the height of the sample surface: Yes

해석 대상 광물: 석영, 멀라이트(3:2), 무수 석고, 석회석, 마그네타이트, 헤마타이트, 이산화티탄(내부 표준 물질로서 첨가한 시료만)Minerals to be analyzed: Quartz, mullite (3:2), anhydrous gypsum, limestone, magnetite, hematite, titanium dioxide (only samples added as internal standards)

헤마타이트상의 선택 배향 함수: 헤마타이트상의 선택 배향은 회절각 2θ=35.5°부근의 (110)면의 회절선에 발생하는 것으로 하고, March Dollase 함수를 이용하여, 계수의 초기값을 1로 하여 정밀화를 행했다. 마그네타이트상에 관해서는, 선택 배향이 발생하지 않는 것으로 했다.Selective orientation function of the hematite phase: The selective orientation of the hematite phase is assumed to occur on the diffraction line of the (110) plane near the diffraction angle 2θ = 35.5°, and the initial value of the coefficient is set to 1 using the March Dollase function. Did. Regarding the magnetite phase, it was assumed that no selective orientation occurred.

플라이 애시 중의 마그네타이트, 헤마타이트 등의 결정상 및 비정질의 측정 순서를 이하에 기재했다.The procedure for measuring crystal phases such as magnetite and hematite in fly ash and amorphous material is described below.

(i) 내부 표준물로서, 루틸형 이산화티탄을 20질량% 첨가한 플라이 애시(시료 1)와, 내부 표준 물질을 첨가하지 않은 플라이 애시(시료 2)를 제작했다.(i) As internal standards, fly ash (Sample 1) to which 20% by mass of rutile type titanium dioxide was added, and fly ash (Sample 2) to which no internal standard substance was added were prepared.

(ii) 내부 표준 물질을 첨가하지 않은 플라이 애시(시료 2)를, 분말 X선 회절 장치를 이용하여 측정하고, 얻어진 플라이 애시(시료 2)의 분말 X선 회절 패턴과, 해석 대상 광물의 석영, 멀라이트(3:2), 무수 석고, 석회석, 마그네타이트, 헤마타이트의 각각의 이론 프로파일의 피팅을 행하고, 플라이 애시 중에 포함되는 각 해석 대상 광물의 정량 분석을 행하여, 해석 소프트에 의해, 각 해석 대상 광물의 양(질량%)을 산출했다. 마그네타이트, 헤마타이트에 대해서는, 내부 표준 물질을 첨가하지 않은 플라이 애시(시료 2)로부터만, 석탄회 중의 마그네타이트, 헤마타이트의 양(질량%)을 산출했다.(ii) Fly ash (Sample 2) to which no internal standard substance was added was measured using a powder X-ray diffraction apparatus, and a powder X-ray diffraction pattern of the obtained fly ash (Sample 2), quartz of the mineral to be analyzed Each theoretical profile of mullite (3:2), anhydrous gypsum, limestone, magnetite, and hematite is fitted, and quantitative analysis of each analysis target mineral contained in fly ash is performed, and each analysis target is performed by analysis software. The amount of minerals (mass%) was calculated. For magnetite and hematite, the amounts (mass%) of magnetite and hematite in coal ash were calculated only from fly ash (Sample 2) to which no internal standard substance was added.

마그네타이트와 헤마타이트의 정량 분석에 내부 표준 물질을 첨가하지 않은 시료 2를 이용하는 것은, 마그네타이트, 헤마타이트의 회절각 2θ=35.5°~35.6°부근의 피크와, 루틸형 이산화티탄의 회절각 2θ=36.1° 부근의 피크가 근접하기 때문이다. 특히 내부 표준 물질로서 입자경이 작고, 결정자 사이즈가 작은 루틸형 이산화티탄을 이용한 경우, 피크의 브로드닝이 일어나, 루틸형 이산화티탄의 회절각 2θ=36.1° 부근의 피크의 보텀 부근이, 마그네타이트, 헤마타이트의 피크와 겹쳐(오버랩), 특히 마그네타이트나 헤마타이트의 함유량이 적은 경우에, 정량한 값에 크게 영향을 미치기 때문이다.For the quantitative analysis of magnetite and hematite, sample 2 without the addition of an internal standard material was used, with a peak near the diffraction angle of magnetite and hematite 2θ = 35.5° to 35.6° and the diffraction angle of rutile titanium dioxide 2θ = 36.1 This is because the peak near ° is close. Particularly, when rutile titanium dioxide having a small particle diameter and a small crystallite size is used as an internal standard material, broadening of the peak occurs, and the vicinity of the bottom of the peak near the diffraction angle 2θ = 36.1° of the rutile titanium dioxide is magnetite, hema This is because it greatly affects the quantified value when it overlaps with the tight peak (overlap), particularly when the content of magnetite or hematite is small.

(iii) 내부 표준 물질인 루틸형 이산화티탄을 첨가한 플라이 애시(시료 1)를, 분말 X선 회절 장치를 이용하여 측정하고, 얻어진 플라이 애시(시료 1)의 분말 X선 회절 패턴과, 해석 대상 광물의 석영, 멀라이트(3:2), 무수 석고, 석회석, 헤마타이트, 마그네타이트, 이산화티탄의 각각의 이론 프로파일의 피팅을 행하고, 내부 표준 물질을 첨가한 플라이 애시(시료1)에 포함되는 각 해석 대상 광물의 정량 분석을 행하여, 해석 소프트에 의해, 각 해석 대상 광물의 양(질량%)을 산출했다.(iii) The fly ash (Sample 1) to which the internal standard substance rutile type titanium dioxide was added was measured using a powder X-ray diffraction apparatus, and the powder X-ray diffraction pattern of the obtained fly ash (Sample 1) and the analysis object Each of the mineral quartz, mullite (3:2), anhydrous gypsum, limestone, hematite, magnetite, and titanium dioxide was fitted to each theoretical profile and contained in the fly ash (sample 1) to which the internal standard material was added. Quantitative analysis of the analysis target mineral was performed, and the amount (mass%) of each analysis target mineral was calculated by the analysis software.

(iv) 시료 1의 루틸형 이산화티탄의 정량값으로부터, 이하의 (A) 식에 의해, 미연 카본을 포함하는 총 비정질상량 Gtotal(질량%)을 산출했다.(iv) From the quantitative value of the rutile type titanium dioxide in Sample 1, the total amorphous phase amount G total (mass%) containing unburned carbon was calculated by the following (A) formula.

총 비정질상량 Gtotal=100×(Y-X)/{Y×(100-X)/100} (A)Total amorphous phase G total =100×(YX)/{Y×(100-X)/100} (A)

다만, 식 (A) 중, X는 내부 표준 물질의 첨가량(20질량%), Y는 루틸형 이산화티탄의 리트벨트 해석값(질량%)이다.However, in formula (A), X is the addition amount (20 mass %) of an internal standard substance, and Y is Rietvelt analysis value (mass %) of rutile type titanium dioxide.

(v) 시료 1의 해석 대상 광물의 결정상의 함유량(질량%)으로부터 총 비정질상을 정량한 후, 시료 2의 해석 대상 광물의 함유량(질량%)으로부터, 이하의 (B) 식에 의해, 총 비정질상을 고려한 결정상의 함유량을 산출했다.(v) After quantifying the total amorphous phase from the content (mass%) of the crystalline phase of the mineral to be analyzed in Sample 1, from the content (mass%) of the mineral to be analyzed in Sample 2, the total amorphous phase was determined by the following (B) equation. The content of the crystal phase was calculated taking into account.

결정상(총 비정질상량 Gtotal 고려)=결정상(시료 2 해석값)×(100-Gtotal)/100 (B)Crystalline phase (considering total amorphous phase G total ) = Crystalline phase (Sample 2 analysis value)×(100-G total )/100 (B)

다만, 식 (B) 중, Gtotal은 시료 1의 해석값과 (A) 식에 의해 얻어진 총 비정질 정량값(%)이다.However, in Equation (B), G total is the analyzed value of Sample 1 and the total amorphous quantitative value (%) obtained by Equation (A).

(vi) 구체적으로는, 하기 식 (1)에 의해, (A) 식에 의해 산출한 총 비정질상량 Gtotal(질량%)에서 플라이 애시 중의 미연 카본 함유량(질량%)을 뺀 값을 플라이 애시 중의 비정질상량 GFA(질량%)으로 했다. 미연 카본량은, JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」에 준거하여 측정한 강열 감량을 플라이 애시 중의 미연 카본 함유량(질량%)으로 했다.(vi) Specifically, the value obtained by subtracting the unburned carbon content (mass%) in the fly ash from the total amorphous phase amount G total (mass%) calculated by the following equation (1) is obtained in the fly ash. It was set as the amorphous upper amount G FA (mass %). As for the amount of unburned carbon, the loss on ignition measured in accordance with JIS A6201 "fly ash for concrete" was taken as the unburned carbon content (mass%) in fly ash.

플라이 애시 중의 비정질상량 GFA(질량%)=리트벨트 해석에 의한 총 비정질상량 Gtotal(질량%)-미연 카본 함유량(질량%) (1)Amorphous phase amount G FA (mass %) in fly ash = Total amorphous phase amount G total (mass %)-unburned carbon content (mass %) (1)

(플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량(질량%)의 측정)(Measurement of Fe amount (mass%) in the amorphous phase of fly ash)

플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량은, 형광 X선 분석 방법, 리트벨트 해석에 의해, 하기 식 (2)에 의해 산출했다.The amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash was calculated by the following formula (2) by a fluorescence X-ray analysis method and Rietveld analysis.

플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량(질량%)=[{(a) 플라이 애시 중의 Fe 총량(형광 X선 분석값)-((b) 리트벨트 해석으로 구한 헤마타이트 및 마그네타이트 중의 Fe의 합계량)}/((c) 리트벨트 해석으로 구한 비정질량(질량%)-(d) 미연 카본량(질량%))]×100 (2)Fe amount in the amorphous phase of fly ash (% by mass) = [{(a) Total amount of Fe in fly ash (fluorescent X-ray analysis value)-((b) Total amount of Fe in hematite and magnetite determined by Rietveld analysis)}/ ((c) Amorphous mass (mass%) obtained by Rietveld analysis-(d) Unburned carbon amount (mass%))] × 100 (2)

상기 식 (2)에 있어서, (a) 플라이 애시 중의 Fe 총량은, JIS R5204 「시멘트의 형광 X선 분석 방법」에 준거하여 측정한 산화물 환산의 Fe량(산화철(III):Fe2O3)의 측정값 1로부터 하기 식 (3)에 의해 Fe량을 환산하여 산출할 수 있다.In the above formula (2), (a) the total amount of Fe in fly ash is the amount of Fe in terms of oxide measured in accordance with JIS R5204 ``Method for Fluorescent X-ray Analysis of Cement'' (Iron (III): Fe 2 O 3 ) It can be calculated by converting the amount of Fe by the following formula (3) from the measured value 1 of.

(a) 플라이 애시 중의 Fe 총량(질량%)=측정값 1×2Fe/Fe2O3(111.6/159.69) (3)(a) Total amount of Fe in fly ash (% by mass) = measured value 1×2Fe/Fe 2 O 3 (111.6/159.69) (3)

상기 식 (2)에 있어서, (b) 리트벨트 해석으로 구한 헤마타이트, 마그네타이트 중의 Fe량은, 후술하는 실시예의 방법에 의해 리트벨트 해석에 의해 측정된 헤마타이트의 측정값 2, 마그네타이트의 측정값 3으로부터 하기 식 (4), (5)에 의해 산출할 수 있고, 헤마타이트 중의 Fe량 및 마그네타이트 중의 Fe량의 합계량이다.In the above formula (2), (b) the amount of Fe in hematite and magnetite determined by Rietbelt analysis is the measured value of hematite 2 and the measured value of magnetite measured by Rietveld analysis by the method of Examples described later. It can be calculated from 3 by the following formulas (4) and (5), and is the total amount of the amount of Fe in hematite and the amount of Fe in magnetite.

(c-1) 헤마타이트 중의 Fe량(질량%)=측정값 2×2Fe/Fe2O3(111.6/159.69) (4)(c-1) Fe amount (mass%) in hematite = measured value 2×2Fe/Fe 2 O 3 (111.6/159.69) (4)

(c-2) 마그네타이트 중의 Fe량(질량%)=측정값 3×3Fe/Fe3O4(167.4/231.5) (5)(c-2) Fe amount (mass%) in magnetite = measured value 3×3Fe/Fe 3 O 4 (167.4/231.5) (5)

(플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%))(Amount of unburned carbon in fly ash (mass%))

플라이 애시 중의 미연 카본량은, JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」에 준거하여 측정한 강열 감량을, (d) 플라이 애시 중의 미연 카본량(질량%)으로 했다.As for the amount of unburned carbon in fly ash, the amount of loss on ignition measured in accordance with JIS A6201 "fly ash for concrete" was taken as (d) the amount of unburned carbon in fly ash (mass%).

(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%))(Amount of unburned carbon exceeding 212 μm in particle size (% by mass))

플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 양(질량%)은, JIS Z8801-1 「시험용 체-제 1 부: 금속제 망체」에 준거하여, 체눈 212㎛ 체 위 잔분의 플라이 애시의 강열 감량을, 플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)으로서 구할 수 있다.The amount (mass%) of unburned carbon in the fly ash having a particle diameter exceeding 212 µm is in accordance with JIS Z8801-1 "Test sieve-Part 1: Metal mesh". Can be calculated as the amount of unburned carbon (mass%) exceeding 212 µm in particle diameter in fly ash.

(플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(%))(The mass ratio (%) of unburned carbon exceeding 212 µm in particle diameter to unburned carbon in fly ash)

플라이 애시 중의 미연 카본량에 대한 플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본)은, 하기 식 (6)에 의해 산출했다.The mass ratio of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm in fly ash (unburned carbon/unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm) to the amount of unburned carbon in the fly ash was calculated by the following formula (6).

입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본(%)=플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본(질량%)÷플라이 애시 중의 미연 카본(질량%)×100 (6)Unburned carbon with particle diameter exceeding 212 μm/unburned carbon (%) = Unburned carbon with particle diameter exceeding 212 μm in fly ash (mass%) ÷ Unburned carbon in fly ash (mass%)×100 (6)

시멘트 조성물Cement composition

(실시예 1~7, 참고예 8~10)(Examples 1 to 7, Reference Examples 8 to 10)

제조예 1~7로 제조한 플라이 애시를, 표 2에 나타내는 배합 비율로 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합하여, 실시예 1~7, 참고예 8~10의 시멘트 조성물을 제조했다.The fly ash produced in Production Examples 1 to 7 was mixed with the usual Portland cement at the blending ratio shown in Table 2 to prepare the cement compositions of Examples 1 to 7 and Reference Examples 8 to 10.

(비교예 1~6)(Comparative Examples 1-6)

참고 제조예 1, 및 비교 제조예 2~6로 제조한 플라이 애시를, 표 2에 나타내는 배합 비율로 보통 포틀랜드 시멘트와 혼합하여, 비교예 1~6의 시멘트 조성물을 제조했다.The fly ash prepared in Reference Preparation Example 1 and Comparative Preparation Examples 2 to 6 were mixed with ordinary Portland cement at the blending ratio shown in Table 2 to prepare the cement compositions of Comparative Examples 1 to 6.

얻어진 시멘트 조성물에 대해, 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(%), 유동성, 모르타르 압축 강도, 응결 시간의 측정을 행했다. 이하에 측정 방법을 기재한다. 또한, 측정 결과를 표 2에 나타낸다.For the obtained cement composition, the mass ratio (%) of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm in the cement composition, fluidity, mortar compressive strength, and setting time were measured. The measurement method is described below. In addition, the measurement results are shown in Table 2.

(시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%))(The amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 µm (mass%))

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)은, 하기 식 (7)에 의해 산출했다.The amount of unburned carbon (mass%) exceeding 212 µm in the cement composition was calculated by the following formula (7).

시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)=시멘트 조성물 중의 플라이 애시의 함유량(질량%)×플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량(질량%)÷100 (7)The amount of unburned carbon in the cement composition exceeding 212 µm (mass %) = the content of fly ash in the cement composition (mass %) × the amount of unburned carbon in the fly ash exceeding 212 µm (mass %) ÷ 100 (7)

(유동성: 모르타르의 유동성의 평가)(Liquidity: Evaluation of mortar liquidity)

각 실시예 및 비교예의 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물을 이용하여, JIS R5201 「시멘트의 물리 시험」에 준거하여, 혼화제를 이용하지 않고, 환경 온도 20℃, 환경 온도 30℃의 각각의 온도에서, 플로우 시험을 행하여, 모르타르의 플로우값을 측정했다. 환경 온도 20℃의 경우에는, 플로우값이 180㎜ 이상인 모르타르는 유동성이 양호하다고 평가하고, 플로우값이 180㎜ 미만인 모르타르는 유동성이 낮다고 평가했다. 환경 온도가 30℃인 경우에는, 플로우값이 165㎜ 이상인 모르타르는 유동성이 양호하다고 평가하고, 플로우값이 165㎜ 미만인 모르타르는 유동성이 낮다고 평가했다.Using the cement composition in which the fly ash of each of the Examples and Comparative Examples was mixed, in accordance with JIS R5201 "Physical Test of Cement", without using an admixture, at each temperature of 20°C and 30°C, A flow test was performed and the flow value of the mortar was measured. In the case of an environmental temperature of 20°C, a mortar having a flow value of 180 mm or more was evaluated as having good fluidity, and a mortar having a flow value of less than 180 mm was evaluated as having low fluidity. When the environmental temperature was 30°C, the mortar having a flow value of 165 mm or more was evaluated as having good fluidity, and the mortar having a flow value of less than 165 mm was evaluated as having low fluidity.

(응결 시험)(Condensation test)

각 실시예 및 비교예의 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물을 이용하여, 측정용의 시료의 제조 및 시험을 행하는 시험실의 온도를 30±2℃로 한 것 이외는, JIS R5201 「시멘트의 물리 시험 방법」의 「부속서 A(규정) 응결 시험」에 준거하여, 응결 시험을 행했다. 시발이 110분 이상이며, 응결이 160분 이상인 모르타르를 응결 시간이 길다고 평가했다. 시발이 110분 미만이며, 응결이 160분 미만인 모르타르를 응결 시간이 짧다고 평가했다.JIS R5201 "Physical Test Method of Cement", except that the temperature of the test chamber for preparing and testing a sample for measurement was set to 30±2°C using a cement composition mixed with fly ash of each Example and Comparative Example. In conformity with "Annex A (regulation) condensation test" A mortar with a starting time of 110 minutes or more and a setting of 160 minutes or more was evaluated as having a long setting time. A mortar with a starting time of less than 110 minutes and a setting of less than 160 minutes was evaluated as having a short setting time.

(3일 재령, 28일 재령 및 91일 재령의 모르타르 압축 강도)(The compressive strength of mortar at 3 days old, 28 days old and 91 days old)

각 실시예 및 비교예의 플라이 애시를 혼합한 시멘트 조성물을 이용하여, JIS R5201 「시멘트의 물리 시험 방법」의 「11. 강도 시험」에 준거하여, 3일 재령, 28일 재령 및 91일 재령의 모르타르 압축 강도를 측정했다. 3일 재령의 모르타르 압축 강도가 22N/㎜2 이상인 모르타르를 초기의 압축 강도가 높다고 평가하고, 3일 재령의 모르타르 압축 강도가 22N/㎜2 미만인 모르타르를 초기의 압축 강도가 낮다고 평가했다. 또한, 28일 재령의 모르타르 압축 강도가 50N/㎜2 이상인 모르타르를 압축 강도가 높다고 평가하고, 28일 재령의 모르타르 압축 강도가 50N/㎜2 미만인 모르타르를 압축 강도가 낮다고 평가했다. 91일 재령의 모르타르 압축 강도가 75N/㎜2 이상인 모르타르를 장기의 압축 강도가 높다고 평가했다. 91일 재령의 모르타르 압축 강도가 75N/㎜2 미만인 모르타르를 장기의 압축 강도가 낮다고 평가했다.Using the cement composition in which the fly ash of each of the Examples and Comparative Examples was mixed is used, "11. In accordance with the "strength test", the mortar compressive strength was measured at the age of 3 days, age of 28 days and age of 91 days. Mortars having a compressive strength of 22 N/mm 2 or more at the age of 3 days were evaluated as having high initial compressive strength, and a mortar having a compressive strength of mortar at the age of 3 days of less than 22 N/mm 2 was evaluated as having low initial compressive strength. Further, mortars having a mortar compressive strength of 50 N/mm 2 or more at 28 days old were evaluated as having high compressive strength, and mortars having a mortar compressive strength at 28 days old of less than 50 N/mm 2 were evaluated as having low compressive strength. A mortar compressive strength of 75 N/mm 2 or more at the age of 91 days was evaluated as having high compressive strength in a long term. The mortar compressive strength at the age of 91 days was less than 75 N/mm 2 was evaluated as having low long-term compressive strength.

Figure 112020080786836-pct00003
Figure 112020080786836-pct00003

표 2에 나타내는 바와 같이, (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.3을 초과하고 0.5 이하인 제조예 1~5의 플라이 애시를 이용한 실시예 1~8의 시멘트 조성물은, 20℃에 있어서의 플로우값이 180㎜ 이상, 30℃에 있어서의 플로우값이 165㎜ 이상으로 양호하며, 3일 재령의 초기의 모르타르 압축 강도 및 28일 재령의 모르타르 압축 강도가 모두 높은 수치를 나타내고 있었다. 또한, 실시예 1~7의 시멘트 조성물은, 91일 재령의 장기의 모르타르 압축 강도도 76.3N/㎜2 이상으로 높아, 장기의 강도 발현성이 보다 향상되고 있었다.As shown in Table 2, the cement compositions of Examples 1 to 8 using the fly ash of Preparation Examples 1 to 5 in which the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) exceeds 0.3 and is 0.5 or less, at 20°C. A flow value of 180 mm or more and a flow value of 165 mm or more at 30° C. were good, and both the mortar compressive strength at the age of 3 days and the mortar compressive strength at the age of 28 days showed high values. In addition, the cement compositions of Examples 1 to 7 also had a high mortar compressive strength of 76.3 N/mm 2 or more at 91 days old, and the long-term strength development was further improved.

실시예 7의 시멘트 조성물은, 시멘트 조성물 중의 제조예 4의 플라이 애시 함유량이 11질량%로 적기 때문에, 유동성 및 압축 강도는 양호하지만, 응결 시간이 짧아졌다.In the cement composition of Example 7, the fly ash content of Production Example 4 in the cement composition was as few as 11% by mass, so the fluidity and compressive strength were good, but the setting time was short.

참고예 8의 시멘트 조성물은, 제조예 5의 플라이 애시를 이용하고 있으며, 제조예 5의 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.3질량%로 작기 때문에, 28일 재령 또는 91일 재령의 장기의 강도 발현성이 저하되었다.The cement composition of Reference Example 8 uses the fly ash of Preparation Example 5, and since the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash of Preparation Example 5 is as small as 3.3% by mass, the strength development of a long-term age of 28 days or 91 days of age It was degraded.

참고예 9의 시멘트 조성물은, 제조예 6의 플라이 애시를 이용하고 있으며, 제조예 6의 플라이 애시는 블레인 비표면적이 2800cm2/g이며, 조분을 비교적 많이 포함하여, 28일 재령 또는 91일 재령의 장기의 강도 발현성이 저하되었다.The cement composition of Reference Example 9 uses the fly ash of Preparation Example 6, and the fly ash of Preparation Example 6 has a blast specific surface area of 2800 cm 2 /g and contains a relatively large amount of coarse powder, age 28 days or 91 days. The strength expression of the organ of the body was decreased.

참고예 10의 시멘트 조성물은, 제조예 7의 플라이 애시를 이용하고 있으며, 제조예 7의 플라이 애시는 플라이 애시 중의 비정질상량이 51.5질량%로 적기 때문에, 28일 재령 또는 91일 재령의 장기의 강도 발현성이 저하되었다.The cement composition of Reference Example 10 uses the fly ash of Production Example 7, and the fly ash of Production Example 7 has a small amount of amorphous phase in the fly ash of 51.5% by mass, so the strength of the organs at 28 days old or 91 days old was expressed. The castle has declined.

표 2에 나타내는 바와 같이, JIS A6201 「콘크리트용 플라이 애시」에 규정되는 플라이 애시 II종과 동일한 참고 제조예 1의 플라이 애시는, JIS의 규격을 충족시키기 위해, 원료 플라이 애시의 약 30체적%의 플라이 애시를 제거하지 않으면 안되고, 원료에 대한 플라이 애시의 사용 비율이 70%이며, 원료 플라이 애시의 전부를 유효하게 이용하고 있지 않다.As shown in Table 2, the fly ash of Reference Manufacturing Example 1, which is the same as the fly ash II class specified in JIS A6201 ``fly ash for concrete,'' is about 30% by volume of raw fly ash in order to meet the standards of JIS. The fly ash must be removed, the ratio of fly ash to the raw material is 70%, and all of the raw fly ash is not effectively used.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1은, 시멘트 조성물에 이용한 참고 제조예 1의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.17로 낮고, 3일 재령의 초기의 모르타르 압축 강도, 28일 재령의 모르타르 압축 강도, 및 91일 재령의 장기의 모르타르 압축 강도는, 모두 비교적 높은 수치이지만, 20℃에 있어서의 플로우값 및 30℃ 있어서의 플로우값 모두 평가의 기준값(20℃: 180㎜ 이상, 30℃: 165㎜ 이상)을 충족시키고 있지 않아, 유동성이 저하되었다.As shown in Table 2, in Comparative Example 1, the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Reference Preparation Example 1 used for the cement composition was as low as 0.17, and the mortar compressive strength at the beginning of 3 days of age. , The mortar compressive strength at the age of 28 days and the mortar compressive strength at the age of 91 days are both relatively high values, but both the flow value at 20°C and the flow value at 30°C are reference values for evaluation (20°C: 180 Mm or more, 30°C: 165 mm or more) was not satisfied, and the fluidity was lowered.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 2는, 시멘트 조성물에 이용한 비교 제조예 2의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.18로 작고, 플라이 애시 중의 미연 카본량에 대한 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율(입경 212㎛를 초과하는 미연 카본/미연 카본)이 35%를 초과하여 크고, 조대하고 다공성인 형상의 미연 카본이 많아, 유동성이 저하되어, 28일 재령 또는 91일 재령의 장기의 강도 발현성이 저하되었다.As shown in Table 2, in Comparative Example 2, the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Comparative Production Example 2 used for the cement composition was as small as 0.18, and the particle diameter relative to the amount of unburned carbon in the fly ash The mass ratio of unburned carbon exceeding 212 μm (unburned carbon/unburned carbon exceeding 212 μm in particle diameter) is larger than 35%, and there are many coarse and porous shapes of unburned carbon, resulting in poor fluidity, and aged 28 days. Alternatively, the strength development of organs aged 91 days was decreased.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 3에 이용한 비교 제조예 3의 플라이 애시는, 제조예 4에 이용한 플라이 애시와, 블레인 비표면적 및 (D50-D10)/(D90-D50)의 비는 동일하지만, 시멘트 조성물 중의 플라이 애시 함유량이 30질량%를 초과하고 있어, 유동성은 양호하지만, 3일 재령의 초기의 압축 강도가 낮아져, 28일 재령의 모르타르 압축 강도도 낮아졌다.As shown in Table 2, the fly ash of Comparative Production Example 3 used in Comparative Example 3 was the same as the fly ash used in Production Example 4, the blaine specific surface area, and the ratio of (D50-D10)/(D90-D50). , The fly ash content in the cement composition exceeded 30% by mass, and the fluidity was good, but the compressive strength at the initial stage of 3 days old was lowered, and the mortar compressive strength at 28 days old was also lowered.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 4는, 시멘트 조성물에 이용한 비교 제조예 4의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.19로 작고, 조대하고 다공성인 미연 카본이 비교적 많이 포함되어 있기 때문에, 20℃에 있어서의 유동성 및 30℃에 있어서의 유동성이 저하되고, 28일 재령의 모르타르 압축 강도도 낮고, 91일 재령의 모르타르 압축 강도도 낮아졌다.As shown in Table 2, in Comparative Example 4, the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Comparative Production Example 4 used in the cement composition was as small as 0.19, and there were relatively large amounts of coarse and porous unburned carbon. Because it is contained, the fluidity at 20°C and the fluidity at 30°C were lowered, the mortar compressive strength at the age of 28 days was also low, and the mortar compressive strength at the age of 91 days was also decreased.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 5는, 시멘트 조성물에 이용한 비교 제조예 5의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.14로 작고, 시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량도 1.6질량%로 크기 때문에, 조대하고 다공성인 미연 카본이 많이 포함되어 있으며, 20℃에 있어서의 유동성 및 30℃에 있어서의 유동성도 저하되고, 28일 재령의 모르타르 압축 강도도 낮아졌다.As shown in Table 2, in Comparative Example 5, the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Comparative Production Example 5 used in the cement composition was as small as 0.14, and the particle diameter in the cement composition exceeded 212 μm. Since the amount of unburned carbon is also large at 1.6% by mass, a large amount of coarse and porous unburned carbon is contained, the fluidity at 20°C and the fluidity at 30°C are also lowered, and the mortar compressive strength at the age of 28 days is also lowered.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 6은, 시멘트 조성물에 이용한 비교 제조예 6의 플라이 애시의 (D50-D10)/(D90-D50)의 비가 0.51과 0.5를 초과하여 크고, 블레인 비표면적도 4650cm2/g으로 크며, 플라이 애시 중에 비교적 작은 입자가 많이 포함되어, 20℃에 있어서의 유동성 및 30℃에 있어서의 유동성이 저하되었다. 또한, 30℃에 있어서의 응결 시간도 짧아졌다.As shown in Table 2, in Comparative Example 6, the ratio of (D50-D10)/(D90-D50) of the fly ash of Comparative Production Example 6 used for the cement composition was greater than 0.51 and 0.5, and the specific surface area of the blade was 4650 cm. It was large at 2 /g, and a large number of relatively small particles were contained in the fly ash, and the fluidity at 20°C and the fluidity at 30°C were lowered. Moreover, the setting time at 30 degreeC was also shortened.

본 발명에 의하면, 석탄 화력 발전소에 있어서의 발전량의 증가에 따라, 발생량이 증가하고 있는 플라이 애시의 일부를 제거하지 않고, 유동성의 향상, 강도 발현성의 기여 등의 혼화 재료로서 특성을 유지한 플라이 애시를 이용하여, 장기의 강도 발현성에도 기여할 수 있는 시멘트 조성물, 그 제조 방법 및 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a fly ash that maintains properties as a blended material such as improved fluidity and contributing to strength development, without removing part of the fly ash whose generation amount is increasing as the amount of power generated in a coal-fired power plant increases. Using, it is possible to provide a cement composition that can contribute to long-term strength development, a method for producing the same, and a method for producing a fly ash for a cement composition.

Claims (13)

시멘트와, 플라이 애시를 포함하고, 당해 플라이 애시 함유량이 30질량% 이하이며, 당해 플라이 애시가 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키고, 상기 플라이 애시 중의 비정질상량이, 상기 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상 75.1질량% 이하이며, 상기 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하이고, 상기 플라이 애시의 블레인 비표면적이 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하이며, 상기 플라이 애시 중의 미연 카본량이 3질량% 이상 15질량% 이하인 것을 특징으로 하는, 시멘트 조성물.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)
Cement and fly ash are included, the fly ash content is 30 mass% or less, the fly ash satisfies the following formula (I) in the particle size distribution on a volume basis, and the amount of amorphous phase in the fly ash is the fly ash 55% by mass or more and 75.1% by mass or less with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the fly ash, the amount of Fe in the amorphous phase of the fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less, and the specific surface area of the fly ash is 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less, and the amount of unburned carbon in the fly ash is 3% by mass or more and 15% by mass or less.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)
제 1 항에 있어서,
상기 플라이 애시 함유량이 12질량% 이상인 시멘트 조성물.
The method of claim 1,
A cement composition having a fly ash content of 12% by mass or more.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
시멘트 조성물 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본량이 1.5질량% 이하인, 시멘트 조성물.
The method according to claim 1 or 2,
The cement composition, wherein the amount of unburned carbon exceeding 212 µm in the cement composition is 1.5% by mass or less.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 플라이 애시 중의 미연 카본에 대한 상기 플라이 애시 중의 입경 212㎛를 초과하는 미연 카본의 질량 비율이 35% 이하인, 시멘트 조성물.
The method according to claim 1 or 2,
A cement composition, wherein a mass ratio of unburned carbon having a particle diameter exceeding 212 µm in the fly ash to unburned carbon in the fly ash is 35% or less.
원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄하고, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시의 전량을 혼합하고, 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량이, 상기 혼합한 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상 75.1질량% 이하이며, 상기 혼합한 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하이고, 상기 혼합한 플라이 애시의 블레인 비표면적이 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하인, 시멘트 조성물용 플라이 애시의 제조 방법.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)
Raw material fly ash is classified, the coarse powder fly ash having a particle diameter of 45 μm or more is crushed, and the whole amount of raw fly ash and crushed fly ash are mixed so as to satisfy the following formula (I) in the particle size distribution based on volume, The amount of amorphous phase in the mixed fly ash is 55% by mass or more and 75.1% by mass or less with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the mixed fly ash, and the amount of Fe in the amorphous phase of the mixed fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less. A method for producing a fly ash for cement composition, wherein the blended fly ash has a specific surface area of 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)
원료 플라이 애시를 분급하고, 분급된 입경 45㎛ 이상의 조분 플라이 애시를 해쇄하고, 체적 기준의 입도 분포에 있어서 하기 식 (I)을 충족시키도록, 원료 플라이 애시와 해쇄 플라이 애시의 전량을 혼합하고, 혼합한 플라이 애시 중의 비정질상량이, 상기 혼합한 플라이 애시 중의 결정상 및 비정질상의 합계량에 대하여 55질량% 이상 75.1질량% 이하이며, 상기 혼합한 플라이 애시의 비정질상 중의 Fe량이 3.5질량% 이상 10질량% 이하이고, 상기 혼합한 플라이 애시의 블레인 비표면적이 3000cm2/g 이상 4500cm2/g 이하이며, 상기 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여 30질량% 이하가 되도록 배합하는, 시멘트 조성물의 제조 방법.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(식 중, D10, D50, D90은, 각각, 플라이 애시의 작은 직경측으로부터의 누적 빈도 10%, 누적 빈도 50% 및 누적 빈도 90%에 상당하는 입경을 나타낸다.)
Raw material fly ash is classified, the coarse powder fly ash having a particle diameter of 45 μm or more is crushed, and the whole amount of raw fly ash and crushed fly ash are mixed so as to satisfy the following formula (I) in the particle size distribution based on volume, The amount of amorphous phase in the mixed fly ash is 55% by mass or more and 75.1% by mass or less with respect to the total amount of the crystalline and amorphous phases in the mixed fly ash, and the amount of Fe in the amorphous phase of the mixed fly ash is 3.5% by mass or more and 10% by mass or less. The method for producing a cement composition, wherein the blended fly ash has a specific surface area of 3000 cm 2 /g or more and 4500 cm 2 /g or less, and the blended fly ash is blended to be 30 mass% or less based on the total amount of the cement composition.
0.25≤(D50-D10)/(D90-D50)≤0.47 (I)
(In the formula, D10, D50, and D90 represent particle diameters corresponding to 10% cumulative frequency, 50% cumulative frequency, and 90% cumulative frequency from the small diameter side of fly ash, respectively.)
제 6 항에 있어서,
상기 혼합한 플라이 애시를 시멘트 조성물의 전량에 대하여 12질량% 이상이 되도록 배합하는, 시멘트 조성물의 제조 방법.
The method of claim 6,
A method for producing a cement composition, wherein the mixed fly ash is blended in an amount of 12% by mass or more based on the total amount of the cement composition.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020015655A (en) * 2018-07-27 2020-01-30 株式会社トクヤマ Manufacturing method of modified fly ash

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011529428A (en) 2008-06-05 2011-12-08 ソノアッシュ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Combustion ash with improved quality and method for producing the same
JP2012505150A (en) 2008-10-10 2012-03-01 ローマン セメント エルエルシー Pozzolanic cement blend with high early strength development
JP2015194475A (en) 2014-03-28 2015-11-05 太平洋セメント株式会社 Method for predicting activity index of fly ash, concrete fly ash and method for manufacturing cement mixed with fly ash

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5792560A (en) * 1980-12-01 1982-06-09 Kogyo Gijutsuin Manufacture of construction material from coal ash as main raw material
JP4176660B2 (en) 2003-03-11 2008-11-05 太平洋セメント株式会社 Hydraulic composition
CN101244903A (en) * 2008-03-20 2008-08-20 武汉理工大学 Mineral blending material anti-knock at high temperature and crack-resistant at normal temperature, and production method
JP5583429B2 (en) 2009-11-30 2014-09-03 太平洋セメント株式会社 Hydraulic composition
WO2014077251A1 (en) * 2012-11-14 2014-05-22 太平洋セメント株式会社 Cement composition and method for producing same
US20150299560A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 University Of Kentucky Research Foundation Proppant for use in hydraulic fracturing to stimulate a well
JP6437306B2 (en) * 2014-12-26 2018-12-12 太平洋セメント株式会社 High fluid fly ash discrimination method and fly ash mixed cement manufacturing method
CN106587848A (en) * 2016-12-21 2017-04-26 嘉华特种水泥股份有限公司 Pervious concrete

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011529428A (en) 2008-06-05 2011-12-08 ソノアッシュ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Combustion ash with improved quality and method for producing the same
JP2012505150A (en) 2008-10-10 2012-03-01 ローマン セメント エルエルシー Pozzolanic cement blend with high early strength development
JP2015194475A (en) 2014-03-28 2015-11-05 太平洋セメント株式会社 Method for predicting activity index of fly ash, concrete fly ash and method for manufacturing cement mixed with fly ash

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