WO2014175295A1 - 流動性改善型セメントクリンカー - Google Patents

流動性改善型セメントクリンカー Download PDF

Info

Publication number
WO2014175295A1
WO2014175295A1 PCT/JP2014/061345 JP2014061345W WO2014175295A1 WO 2014175295 A1 WO2014175295 A1 WO 2014175295A1 JP 2014061345 W JP2014061345 W JP 2014061345W WO 2014175295 A1 WO2014175295 A1 WO 2014175295A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mass
cement
cement clinker
composition
clinker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/061345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敬司 茶林
慎吾 吉本
中村　明則
弘義 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to AU2014258397A priority Critical patent/AU2014258397B2/en
Publication of WO2014175295A1 publication Critical patent/WO2014175295A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/02—Portland cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/14—Cements containing slag
    • C04B7/147—Metallurgical slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/26—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from raw materials containing flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00215—Mortar or concrete mixtures defined by their oxide composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Definitions

  • the present invention relates to a Portland cement clinker. Specifically, the present invention relates to a cement clinker that gives a cement composition exhibiting good fluidity even when the content of Al 2 O 3 derived from the raw material is large.
  • Portland cement clinker is mainly composed of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO and Fe 2 O 3 . These components are contained in the clinker as several minerals. Specifically, the minerals in the clinker are C 3 S (3CaO ⁇ SiO 2 ), C 3 A (3CaO ⁇ Al 2 O 3 ), C 2 S (2CaO ⁇ SiO 2 ), and C 4 AF (4CaO ⁇ Al 2). O 3 .Fe 2 O 3 ), and it is well known that these abundance ratios greatly affect various physical properties of cement. In cement production, waste and by-products are reused by using them as raw materials and heat energy sources.
  • the present invention provides a cement clinker that provides a cement composition exhibiting good fluidity even when the content of C 3 A is increased by using waste and by-products having a high content of Al component. The purpose is to do.
  • the present inventors have intensively studied.
  • C 3 S calculated by the Bogue equation is 50 to 70% by mass
  • C 2 S is 10 to 20% by mass
  • C 3 A is 10 to 15% by mass
  • C 4 AF is 8 to 15% by mass.
  • the present invention provides a Portland cement clinker characterized by further containing 1.0 to 2.5% by mass of MnO.
  • the Portland cement clinker (hereinafter, also simply referred to as “cement clinker”) of the present invention has a C 3 S calculated by the Borg formula of 50 to 70 mass%, a C 2 S of 10 to 20 mass%, and a C 3 A of 10 to 15% by mass and C 4 AF is 8 to 15% by mass.
  • the Borg equation is an equation for estimating the mineral composition in the cement clinker from the result of the chemical composition analysis obtained for the cement clinker, and in this specification, it is a simultaneous equation consisting of the following four equations.
  • C 3 S amount (4.07 ⁇ CaO) ⁇ (7.60 ⁇ SiO 2 ) ⁇ (6.72 ⁇ Al 2 O 3 ) ⁇ (1.43 ⁇ Fe 2 O 3 )
  • C 2 S amount (2.87 ⁇ SiO 2 ) ⁇ (0.754 ⁇ C 3 S)
  • a amount (2.65 ⁇ Al 2 O 3 ) ⁇ (1.69 ⁇ Fe 2 O 3 )
  • C 4 AF amount 3.04 ⁇ Fe 2 O 3
  • the term represented by the chemical formula is the content of the species obtained by chemical composition analysis of the cement clinker
  • C 3 S” in the second equation is the C 3 S amount estimated by the first equation.
  • the cement clinker of the present invention has a first feature in that the amount of C 3 A among the above four minerals is 10% by mass or more and more than usual. Since a larger amount of C 3 A than usual is allowed, a large amount of waste / by-product having a high content of Al component can be used as a raw material. However, if the amount of C 3 A in the cement clinker exceeds 15% by mass, the fluidity of the resulting cement composition is drastically reduced, and even if the cement clinker contains a significant amount of MnO, the fluidity is reduced. It will be difficult to recover to an industrially usable level.
  • the amount of C 3 A is preferably 10 to 12% by mass.
  • the amount of C 3 S is preferably 60 to 70% by mass
  • the amount of C 2 S is preferably 12 to 17% by mass
  • the amount of C 4 AF is preferably 9 to 12% by mass.
  • the second feature of the cement clinker of the present invention is that it contains 1.0 to 2.5% by mass of MnO.
  • MnO the fluidity of the resulting cement composition can be improved.
  • the MnO content is less than 1.0% by mass, the fluidity improving effect may be insufficient.
  • the MnO content increases, the fluidity tends to improve, but the compressive strength of the cured product tends to decrease. When the MnO content exceeds 2.5% by mass, a decrease in compressive strength may cause a problem in practical use.
  • the MnO content is preferably 1.0 to 1.5% by mass.
  • the MnO content in this specification is not limited to the content of chemical species that actually exist in the form of MnO.
  • the MnO content in the present specification is a value calculated by converting the amount of manganese atoms quantified by chemical composition analysis of the cement clinker into the mass of MnO.
  • the chemical composition analysis (quantitative analysis) of each component contained in the cement clinker can be performed in accordance with, for example, a chemical analysis method defined in JIS R 5202, a fluorescent X-ray analysis method defined in JIS R 5204, or the like. .
  • the method for producing the cement clinker of the present invention is not particularly limited.
  • Manufactured by appropriately applying conventionally known methods for producing cement clinker except that the mixture ratio of known raw materials is adjusted so that the cement clinker after firing has the above-mentioned mineral composition and MnO content. do it.
  • Usable raw materials include natural raw materials such as limestone, clay, silica stone, and iron ore, and waste and by-products.
  • waste and by-products include, for example, blast furnace slag, steelmaking slag, non-ferrous iron slag, coal ash, sewage sludge, purified water sludge, paper sludge, construction generated soil, foundry sand, dust, incineration fly ash, molten fly ash , Wood, waste clay, waste, tires, shells, municipal waste, municipal waste incinerated ash, etc. (Note that some of these are raw materials for cement clinker as well as thermal energy sources. is there).
  • Examples of raw materials with a high Al component content that increase the amount of C 3 A to the above range include blast furnace slag, coal ash, papermaking sludge, construction generated soil, incineration fly ash, municipal waste, municipal incineration ash, etc. ;
  • Examples of raw materials with a high content of Mn components (chemical species containing manganese atoms) used to make the MnO content in the above range include, in addition to manganese minerals, for example, waste batteries. .
  • the Mn component contained in the raw material is often contained in a form that has little volatility at the clinker firing temperature (for example, oxide, composite oxide, alloy, etc.).
  • the manganese atom in the Mn component contained in the raw material may be calculated for determining the blending ratio, assuming that the entire amount is transferred to the cement clinker.
  • the composition of each component of the cement clinker after firing can be controlled in a range of usually calculated value ⁇ 0.05% by mass.
  • a cement clinker can be obtained by using the raw materials having the blending ratio adjusted as described above and firing according to a conventional method in the art.
  • the firing method is not particularly limited, and any known method may be selected as appropriate. For example, using an apparatus capable of high-temperature heating such as a cement kiln such as an NSP kiln or SP kiln, firing is preferably performed at a high temperature of about 1,450 ° C. or more, preferably for 20 to 120 minutes.
  • the cement clinker produced as described above can be used as a JIS standard cement composition, a non-JIS standard cement composition, a cement-based solidifying material, or the like according to a known method.
  • the JIS standard cement composition or the non-JIS standard cement composition preferably includes at least the cement clinker pulverized product and the gypsum pulverized product produced as described above.
  • At least one pulverized material selected from blast furnace slag, limestone (calcium carbonate), fly ash, silica fume and the like may be contained.
  • the content of the gypsum pulverized product in the cement composition is preferably 0.5 to 5 parts by mass, more preferably 1.5 to 3 parts by mass as an SO 3 equivalent value with respect to 100 parts by mass of the cement clinker pulverized product. is there.
  • the preferable content of other components is as follows with respect to 100 parts by mass of the cement clinker pulverized product.
  • Blast furnace slag preferably 70 parts by mass or less, more preferably 0.5-60 parts by mass, further preferably 0.5-30 parts by mass Limestone (calcium carbonate): preferably 30 parts by mass or less, more preferably 0.5 ⁇ 10 parts by mass
  • Fly ash preferably 50 parts by mass or less, more preferably 0.5-30 parts by mass
  • Silica fume preferably 20 parts by mass or less, more preferably 0.5-10 parts by mass
  • each of the above components may be pulverized after mixing, may be mixed after pulverizing each component, or a combination thereof may be performed. An appropriate grinding aid may be added at the time of grinding.
  • the cement composition preferably has a brane specific surface area of not less than a value determined by JIS standards, and more preferably 2,800 to 5,000 cm 2 / g. Such a specific surface area can be realized by appropriately adjusting the degree of pulverization.
  • the cement composition obtained as described above can be used for the production of a cured product by adding water as it is or after mixing with an appropriate material, It is also possible to mix blast furnace slag, fly ash, etc. and use it as, for example, blast furnace slag cement, fly ash cement or the like.
  • CaO source manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., calcium carbonate (special grade) SiO 2 source: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., silicon dioxide (special grade) Al 2 O 3 source: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., aluminum oxide (special grade) Fe 2 O 3 source: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., iron oxide (first grade) MnO source: Manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • the gypsum used for the preparation of the cement composition is a by-product gypsum generated from a thermal power plant.
  • Examples 1 and 2 Comparative Examples 1 and 2 and Reference Example (1) Preparation of Cement Clinker and Analysis of Composition Values of C 3 S, C 2 S, C 3 A and C 4 AF and MnO calculated by the Borg equation After the above cement composition raw materials were charged into an electric furnace and mixed well so that the content of each would be the value shown in Table 1 below, firing was performed at 1,450 ° C. in air for 1.5 hours As a result, a cement clinker was obtained.
  • Comparative Examples 1 and 2 are cases where C 3 A calculated by the Borg formula is as large as 10% by mass.
  • the cement paste flow values of these comparative examples are inferior to those of the reference examples with a low C 3 A.
  • Examples 1 and 2 containing 1.0% by mass or 1.5% by mass of MnO it is understood that even when C 3 A is as large as 10% by mass, a good flow value is exhibited. Is done. Effect of the Invention According to the present invention, even when using a recycled raw material that increases the amount of C 3 A in the cement clinker, by increasing the MnO content in the clinker, the flowability is good. A cement composition can be obtained. Therefore, it becomes possible to use a raw material with a large Al content in a larger proportion than before, and the effective use of waste is promoted.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

ボーグ式によって算出されるＣ３Ｓが５０～７０質量％、Ｃ２Ｓが１０～２０質量％、Ｃ３Ａが１０～１５質量％及びＣ４ＡＦが８～１５質量％であるポルトランドセメントクリンカーにおいて、ＭｎＯ含有量を１．０～２．５質量％、好ましくは１．０～１．５質量％の範囲に設定する。この組成とすることにより、セメント硬化体の強度を損なわずにセメント組成物の流動性を向上することができる。

Description

流動性改善型セメントクリンカー
　本発明は、ポルトランドセメントクリンカーに係わる。詳しくは、原料に由来するＡｌ２Ｏ３含有量が多い場合であっても、良好な流動性を示すセメント組成物を与えるセメントクリンカーに係わる。
　ポルトランドセメントクリンカーは、主にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ及びＦｅ２Ｏ３から構成される。これらの成分は、数種の鉱物としてクリンカー中に含有される。クリンカー中の鉱物は、具体的にはＣ３Ｓ（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）、Ｃ３Ａ（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３）、Ｃ２Ｓ（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）及びＣ４ＡＦ（４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３）であり、これらの存在比率がセメントの各種物性に大きな影響を与えることは、よく知られている。
　セメントの製造においては、廃棄物・副産物を、原料及び熱エネルギー源として使用することによる再利用を図っている。セメントへの再利用が行われる廃棄物・副産物の中には、Ａｌ成分（アルミニウム原子を含有する化学種）の含有量が高いものが多くみられる。例えば都市ごみ焼却灰、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ、石炭灰等である。セメントの製造において、上記のようなアルミニウム成分の含有量が多い廃棄物・副産物の使用量を増加すると、ポルトランドセメントクリンカー成分のうちのＣ３Ａの含有量が増大することになる。このＣ３Ａは、初期水和に大きく寄与する鉱物であるから、Ｃ３Ａ量の増大によって、得られるセメント組成物の流動性が不十分となることになる。
　セメント製造において、廃棄物・副産物の使用量を増加することは、資源の有効利用の観点からは好ましい。しかし、これに伴って、得られるセメントの施工性、物性等に悪影響を及ぼしては意味がない。特にセメント組成物の流動性は施工性に大きく影響するから、セメント組成物は適度の流動性を有することが必須である。
　従って本発明は、Ａｌ成分の含有量が多い廃棄物・副産物を使用してＣ３Ａの含有量が増加した場合であっても、良好な流動性を示すセメント組成物を与えるセメントクリンカーを提供することを目的とする。
　本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を進めた。その結果、クリンカー鉱物中のＣ３Ａの含有量が多い場合であっても、ＭｎＯ含有量を調整することにより良好な流動性が確保されることを見出し、本発明の完成に至ったのである。
　即ち本発明は、
ボーグ（Ｂｏｇｕｅ）式によって算出されるＣ３Ｓが５０~７０質量％、Ｃ２Ｓが１０~２０質量％、Ｃ３Ａが１０~１５質量％及びＣ４ＡＦが８~１５質量％であって、更にＭｎＯを１．０~２．５質量％含有することを特徴とする、ポルトランドセメントクリンカーを提供するものである。
　本発明のポルトランドセメントクリンカー（以下、単に「セメントクリンカー」ともいう。）は、ボーグ式によって算出されるＣ３Ｓが５０~７０質量％、Ｃ２Ｓが１０~２０質量％、Ｃ３Ａが１０~１５質量％及びＣ４ＡＦが８~１５質量％である。ボーグ式とは、セメントクリンカーについて得られた化学組成分析の結果から、該セメントクリンカー中の鉱物組成を推定する式であり、本明細書においては下記の４式からなる連立式をいう。
　Ｃ３Ｓ量　＝　（４．０７×ＣａＯ）−（７．６０×ＳｉＯ２）−（６．７２×Ａｌ２Ｏ３）−（１．４３×Ｆｅ２Ｏ３）
　Ｃ２Ｓ量　＝　（２．８７×ＳｉＯ２）−（０．７５４×Ｃ３Ｓ）
　Ｃ３Ａ量　＝　（２．６５×Ａｌ２Ｏ３）−（１．６９×Ｆｅ２Ｏ３）
　Ｃ４ＡＦ量　＝　３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
　上記において、化学式で表した項は、セメントクリンカーの化学組成分析によって得られた当該種の含有量であり、
第２式中の「Ｃ３Ｓ」は、第１式によって推定されたＣ３Ｓ量である。これらはすべて質量基準の値である。
　本発明のセメントクリンカーは、上記の４鉱物のうちのＣ３Ａ量が１０質量％以上と通常よりも多い点に第一の特徴を有する。通常よりも多いＣ３Ａ量が許容されるため、原料としてＡｌ成分の含有量の多い廃棄物・副産物を多量に使用することができる。ただし、セメントクリンカー中のＣ３Ａ量が１５質量％を超えると、得られるセメント組成物の流動性の低下が激しく、該セメントクリンカーが有意量のＭｎＯを含有していたとしても、流動性を工業的に利用できるレベルにまで回復することは困難となる。Ｃ３Ａ量は、好ましくは１０~１２質量％である。
　Ｃ３Ｓ量は好ましくは６０~７０質量％であり、
Ｃ２Ｓ量は好ましくは１２~１７質量％であり、
Ｃ４ＡＦ量は好ましくは９~１２質量％である。
　本発明のセメントクリンカーにおける第二の特徴は、ＭｎＯを１．０~２．５質量％含有する点にある。ＭｎＯを含有することにより、得られるセメント組成物の流動性を向上することができる。ただし、該ＭｎＯ含有量が１．０質量％未満では流動性改善効果が不十分な場合がある。ＭｎＯ含有量が多いほど、流動性が良くなる傾向にあるが、硬化体の圧縮強度が低下する傾向がある。ＭｎＯ含有量が２．５質量％を超えると、圧縮強度の低下が実用上問題を生じる程度に至る場合がある。ＭｎＯ含有量は、好ましくは１．０~１．５質量％である。
　本明細書におけるＭｎＯ含有量は、現実にＭｎＯの形態で存在する化学種の含有量に限られない。本明細書におけるＭｎＯ含有量は、セメントクリンカーの化学組成分析によって定量されたマンガン原子の量を、ＭｎＯの質量に換算して算出された値である。
　セメントクリンカーに含まれる各成分の化学組成分析（定量分析）は、例えばＪＩＳ　Ｒ　５２０２に規定される化学分析方法、ＪＩＳ　Ｒ　５２０４に規定される蛍光Ｘ線分析法等に準拠して行うことができる。
　本発明のセメントクリンカーを製造する方法は特に限定されるものではない。
　焼成後のセメントクリンカーが上記の鉱物組成及びＭｎＯ含有量を有することとなるように公知原料の配合比率を調整して使用するほかは、従来公知のセメントクリンカーの製造方法を適宜に適用して製造すればよい。
　使用可能な原料としては、石灰石、粘土、珪石、鉄鉱石等の天然原料のほか、廃棄物・副産物を使用することができる。廃棄物・副産物をより具体的に例示すると、例えば高炉スラグ、製鋼スラグ、非鉄鉱滓、石炭灰、下水汚泥、浄水汚泥、製紙スラッジ、建設発生土、鋳物砂、ばいじん、焼却飛灰、溶融飛灰、木、廃白土、ボタ、廃タイヤ、貝殻、都市ごみ、都市ごみの焼却灰等を挙げることができる（なお、これらの中には、セメントクリンカーの原料になるとともに熱エネルギー源となるものもある）。
　Ｃ３Ａ量を上記の範囲まで増大する、Ａｌ成分含有量の多い原料としては、例えば高炉スラグ、石炭灰、製紙スラッジ、建設発生土、焼却飛灰、都市ごみ、都市ごみの焼却灰等を；
ＭｎＯ含有量を上記の範囲とするために使用されるＭｎ成分（マンガン原子を含有する化学種）の含有量の多い原料としては、マンガン鉱物のほか、例えば廃電池等を、それぞれ挙げることができる。
　原料中に含まれるＭｎ成分は、クリンカー焼成温度においては揮発性をほとんど有さない形態（例えば酸化物、複合酸化物、合金等）で含有されることが多い。従って、原料に含有されるＭｎ成分中のマンガン原子は、その全量がセメントクリンカー中に移行するとして配合比率を決定するための計算を行えばよい。むろん原料粉砕工程や焼成工程で揮発してセメントクリンカー中に取り込まれないＭｎ成分があることが予め分かっている場合には、その分を考慮に入れて計算する必要がある。セメントクリンカー製造時の組成制御における定法に従って計算を行えば、焼成後のセメントクリンカーの各成分の組成を、通常は計算値±０．０５質量％の範囲で制御することができる。
　上記のようにして配合比率を調整した原料を使用し、当業界の定法に従って焼成することにより、セメントクリンカーを得ることができる。焼成方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜選択して焼成を行えばよい。例えばＮＳＰキルン、ＳＰキルン等のセメントキルン等の高温加熱が可能な装置を用い、概ね１，４５０℃以上の高温において、好ましくは２０~１２０分焼成することが好ましい。
　上記のようにして製造したセメントクリンカーは、公知の方法に従って、ＪＩＳ規格のセメント組成物、ＪＩＳ規格外のセメント組成物、セメント系固化材の原料等として利用することができる。
　ＪＩＳ規格のセメント組成物又はＪＩＳ規格外のセメント組成物は、少なくとも、上記のようにして製造されたセメントクリンカーの粉砕物と、石膏の粉砕物とを含むことが好ましい。これら以外に、高炉スラグ、石灰石（炭酸カルシウム）、フライアッシュ、シリカフューム等から選ばれる少なくとも１種の粉砕物を含有していてもよい。
　上記セメント組成物における石膏粉砕物の含有量は、セメントクリンカー粉砕物１００質量部に対するＳＯ３換算値として、好ましくは０．５~５質量部であり、より好ましくは１．５~３質量部である。その他の成分の好ましい含有量は、セメントクリンカー粉砕物１００質量部に対して、それぞれ以下のとおりである。
　高炉スラグ：好ましくは７０質量部以下、より好ましくは０．５~６０質量部、さらに好ましくは０．５~３０質量部
　石灰石（炭酸カルシウム）：好ましくは３０質量部以下、より好ましくは０．５~１０質量部
　フライアッシュ：好ましくは５０質量部以下、より好ましくは０．５~３０質量部
　シリカフューム：好ましくは２０質量部以下、より好ましくは０．５~１０質量部
　上記セメント組成物を製造するにあたっては、上記の各成分を混合後に粉砕してもよいし、各成分を粉砕した後に混合してもよいし、これらを組み合わせて行ってもよい。粉砕の際には、適当な粉砕助剤を添加してもよい。
　上記セメント組成物は、そのブレーン比表面積が、ＪＩＳ規格で定める値以上であることが好ましく、２，８００~５，０００ｃｍ２／ｇであることがより好ましい。このような比表面積は、上記の粉砕の程度を適宜に調整することにより、実現することができる。
　以上のようにして得られたセメント組成物は、そのまま或いは適切な材料と混合したうえで水を加えて硬化体の製造に使用することができるほか、
高炉スラグ、フライアッシュ等を混合して、例えば高炉スラグセメント、フライアッシュセメント等として使用することも可能である。
　以下、実施例により本発明の構成及び効果を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　以下の実施例及び比較例では、セメントクリンカーの原料として下記の試薬を使用した。
　ＣａＯ源：和光純薬工業（株）製、炭酸カルシウム（特級）
　ＳｉＯ２源：和光純薬工業（株）製、二酸化けい素（特級）
　Ａｌ２Ｏ３源：和光純薬工業（株）製、酸化アルミニウム（特級）
　Ｆｅ２Ｏ３源：和光純薬工業（株）製、酸化鉄（一級）
　ＭｎＯ源：和光純薬工業（株）製、酸化マンガン（一級）
　セメント組成物の調製に用いた石膏は、火力発電所から発生する副生石膏である。
実施例１及び２、比較例１及び２並びに参考例
（１）セメントクリンカーの調製及び組成の分析
　ボーグ式によって算出されるＣ３Ｓ、Ｃ２Ｓ、Ｃ３Ａ及びＣ４ＡＦの値並びにＭｎＯの含有量が、それぞれ、下記表１に記載の値となるように上記のセメント組成物原料を電気炉中に仕込んで十分に混合した後に、大気中、１，４５０℃において１．５時間焼成してセメントクリンカーを得た。
　上記で得られたセメントクリンカーにつき、ＪＩＳ　Ｒ　５２０４に準拠する蛍光Ｘ線分析によって求めた化学組成及び該組成をボーグ式に代入して得られたクリンカー鉱物組成を、表１に合わせて示した。
（２）セメント組成物の調製及びセメントペーストフローの測定
　上記で得たセメントクリンカーに、ＳＯ３含有量が１．８~１．９質量％の範囲内となるように石膏を添加した後、ブレーン比表面積が３，２００~３，３００ｃｍ２／ｇとなるようにボールミルを用いて粉砕することにより、セメント組成物を調製した。
　上記で得られたメント組成物につき、ＪＡＳＳ　１５　Ｍ−１０３に準拠して、水／セメント比０．５０、混和剤添加なし、練り混ぜ時間３分及び試験温度２０℃の条件下で、練り上がり直後のセメントペーストフローを測定した。測定結果は表１に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　比較例１及び２は、ボーグ式によって算出されるＣ３Ａが１０質量％と多い場合である。これらの比較例のセメントペーストフロー値は、Ｃ３Ａの少ない参考例の値よりも劣っている。
　これに対してＭｎＯを１．０質量％又は１．５質量％含有する実施例１及び２においては、Ｃ３Ａが１０質量％と多い場合であっても良好なフロー値を示すことが理解される。
発明の効果
　本発明によれば、セメントクリンカー中のＣ３Ａ量が高くなるような再生原料を使用する場合であっても、クリンカー中のＭｎＯ含有量を増加することによって、流動性の良好なセメント組成物を得ることができる。
　そのため、Ａｌ含有量の多い原料を従来よりも多くの割合で使用することが可能となり、廃棄物の有効利用が促進される。

Claims (3)

  1. 　ボーグ式によって算出されるＣ３Ｓが５０~７０質量％、Ｃ２Ｓが１０~２０質量％、Ｃ３Ａが１０~１５質量％及びＣ４ＡＦが８~１５質量％であって、更にＭｎＯを１．０~２．５質量％含有することを特徴とする、ポルトランドセメントクリンカー。
  2. 　請求項１記載のポルトランドセメントクリンカーの粉砕物と、石膏の粉砕物とを含むことを特徴とする、セメント組成物。
  3. 　高炉スラグ、石灰石、フライアッシュ及びシリカフュームから選ばれる少なくとも１種の粉砕物を更に含有する、請求項２記載のセメント組成物。
PCT/JP2014/061345 2013-04-24 2014-04-16 流動性改善型セメントクリンカー Ceased WO2014175295A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2014258397A AU2014258397B2 (en) 2013-04-24 2014-04-16 Fluidity Improvement type Cement Clinker

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013091236A JP6055367B2 (ja) 2013-04-24 2013-04-24 流動性改善型クリンカー
JP2013-091236 2013-04-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014175295A1 true WO2014175295A1 (ja) 2014-10-30

Family

ID=51791866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/061345 Ceased WO2014175295A1 (ja) 2013-04-24 2014-04-16 流動性改善型セメントクリンカー

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6055367B2 (ja)
AU (1) AU2014258397B2 (ja)
WO (1) WO2014175295A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017182678A1 (es) * 2016-04-19 2017-10-26 Cement International Technologies, S.L. Cementos y mezclas de cementos que presentan altas prestaciones mecánicas a edades cortas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62167240A (ja) * 1986-01-17 1987-07-23 宇部興産株式会社 セメント組成物の製造方法
JPH10152354A (ja) * 1996-11-22 1998-06-09 Tosoh Corp マンガン鉱滓の処理方法
JP2006240907A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Omori Kensetsu Kk セメント回収方法、該方法により回収されたセメント、及びセメント再利用方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62167240A (ja) * 1986-01-17 1987-07-23 宇部興産株式会社 セメント組成物の製造方法
JPH10152354A (ja) * 1996-11-22 1998-06-09 Tosoh Corp マンガン鉱滓の処理方法
JP2006240907A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Omori Kensetsu Kk セメント回収方法、該方法により回収されたセメント、及びセメント再利用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017182678A1 (es) * 2016-04-19 2017-10-26 Cement International Technologies, S.L. Cementos y mezclas de cementos que presentan altas prestaciones mecánicas a edades cortas
US10689295B2 (en) 2016-04-19 2020-06-23 Cement International Technologies, S.L. Cements and cement mixtures with high mechanical performance at short ages

Also Published As

Publication number Publication date
AU2014258397A1 (en) 2015-11-12
AU2014258397B2 (en) 2017-07-13
JP6055367B2 (ja) 2016-12-27
JP2014214038A (ja) 2014-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5665638B2 (ja) セメントクリンカーの製造方法
JP6282408B2 (ja) 水硬性組成物
JP6825171B1 (ja) 水硬性組成物の製造方法
JP6579928B2 (ja) セメントクリンカーの製造方法
JP2010228926A (ja) セメント組成物及びその製造方法
JP2015187068A (ja) セメント混和材及びセメント組成物
JP2017122016A (ja) ポルトランドセメントクリンカーの製造方法
WO2015037593A1 (ja) 水硬性組成物
JP6305875B2 (ja) ポルトランドセメントクリンカーの製造方法
JP5932478B2 (ja) セメント組成物およびその製造方法
JP2017105648A (ja) 水硬性組成物
JP7436249B2 (ja) セメントクリンカー
JP2010168256A (ja) セメント添加材及びセメント組成物
JP6516658B2 (ja) セメントクリンカー
JP6353264B2 (ja) 流動性改善型セメントクリンカー
JP5818623B2 (ja) 低水和熱セメントクリンカおよび低水和熱セメント組成物
WO2014175295A1 (ja) 流動性改善型セメントクリンカー
JP5980044B2 (ja) セメント組成物の製造方法
JP5623329B2 (ja) 流動性改善型セメントクリンカー
JP2018104214A (ja) セメント組成物
JP2013087036A (ja) 低水和熱セメントクリンカおよび低水和熱セメント組成物
JP5976069B2 (ja) セメントクリンカー
JP2014185042A (ja) セメント組成物
JP6217305B2 (ja) 低水和熱セメント組成物及びその製造方法
JP2018158861A (ja) ポルトランドセメントクリンカー

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: IDP00201506143

Country of ref document: ID

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14788231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014258397

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20140416

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14788231

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1