WO2018135037A1 - フライアッシュ、セメント組成物及びフライアッシュの製造方法 - Google Patents

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昌之 明石
賢司 宮脇
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to fly ash, a cement composition using the fly ash, and a fly that can improve the workability by suppressing a decrease in fluidity when used in mortar or concrete, and suppress the occurrence of uneven color.
  • the present invention relates to a method for producing ash.
  • coal ash generated As the amount of power generated at coal-fired power plants has increased, the amount of coal ash generated has increased. Most of the coal ash generated from coal-fired power plants etc. is disposed of as landfills as industrial waste. In recent years, it has been difficult to secure a disposal site for industrial waste, and environmental regulations have been strengthened. Therefore, effective use of coal ash is required.
  • the value of the specific surface area of coal ash measured by the BET method is related to the fluidity of mortar or concrete using this coal ash.
  • the BET specific surface area value of coal ash is small, a coal ash having a relatively large 45 ⁇ m sieve residue value is proposed, and when the BET specific surface area value is large, coal ash having a relatively small 45 ⁇ m sieve residue value is proposed. (Patent Document 1).
  • Coal ash includes spherical fly ash (fly ash) collected from the combustion gas of the combustion boiler with a dust collector.
  • Fly ash which is a fine powder in coal ash, is used as an admixture for concrete or mortar.
  • the quality of fly ash used for concrete or mortar is defined in JIS A6201: 2015 “Fly ash for concrete”.
  • Fly ash used for concrete or mortar contains a lot of fine spherical particles, and the use of fly ash as an admixture is expected to improve the workability of concrete or mortar and reduce the unit water volume. .
  • incinerated ash is heated in a melting furnace, and in addition to true spherical fully molten particles melted and spheroidized in a floating state, incompletely molten particles larger in size than completely molten particles are included. It is. Incompletely melted particles also include coarse and distorted shaped particles or coarse and hollow particles.
  • fly ash unburned carbon particles that did not react during the gasification reaction of a thermal power plant remain. Since unburned carbon particles are fragile, they become fine unburned carbon particles by impact or grinding.
  • the fly ash includes coarse unburned carbon particles and fine unburned carbon particles obtained by grinding the coarse unburned carbon particles. Therefore, when fly ash is used for concrete or mortar, unburned carbon contained in fly ash adsorbs various admixtures in cement such as water and / or water reducing agent, and fluidity decreases. It is difficult to improve workability.
  • fly ash is used for concrete or mortar, unburned carbon contained in the fly ash together with bleeding water floats on the surface of the concrete, etc. when the concrete is placed, and black color unevenness occurs.
  • a fly ash comprising: ashing fly ash until unburned carbon is 1 wt% or less; and pulverizing to 50% passage diameter 5 ⁇ m to 15 ⁇ m
  • Patent Document 2 A reforming method has been proposed.
  • Patent Document 1 the coal ash described in Patent Document 1 is mainly used by replacing a portion of fine aggregate with coal ash having a particle size equal to or smaller than the fine aggregate.
  • the use of coal ash as a fine aggregate is different from the use as an admixture.
  • the present invention when used in concrete or mortar, the present invention can improve flowability and workability, and can suppress the occurrence of uneven color on the surface, fly ash, and cement containing the fly ash It aims at providing the manufacturing method of a composition and fly ash.
  • the present inventors have found that unburned carbon contained in fly ash and distorted coarse particles are fluidity of concrete using fly ash, and the like.
  • the present invention has been completed by finding that it affects the occurrence of uneven color on the concrete surface. That is, the present invention is as follows. [1] The content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method is 12% by volume.
  • Fly ash characterized by: [2] The fly ash according to [1], wherein the ignition loss is 6.0% by mass or less.
  • the average particle diameter (D50) with a cumulative frequency of 50% in the volume-based particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is 15.0 to 30.0 ⁇ m, and the measurement method for the average particle diameter (D50)
  • the particle size ratio (D30 / D50) of the particle size (D30) having a cumulative frequency of 30% in the volume-based particle size distribution by 0.5 is 0.50 or more, and the cumulative frequency in the volume-based particle size distribution by the measurement method with respect to the average particle size D50
  • the fly ash according to [1] to [4], wherein the particle size ratio (D70 / D50) of the 70% particle size (D70) is 1.85 or less.
  • a cement composition comprising the fly ash according to any one of [1] to [5] and a cement.
  • the cement composition according to [6] wherein the content of the fly ash is more than 1% by mass and not more than 35% by mass with respect to the total amount of the cement composition.
  • a method for producing fly ash comprising a step of removing at least part of particles having a diameter of less than 5 ⁇ m.
  • fly ash when used in concrete or mortar, fly ash capable of suppressing workability by suppressing a decrease in fluidity and suppressing occurrence of uneven color, and a cement composition using the fly ash And a method for producing fly ash can be provided.
  • FIG. 1 is an SEM photograph of fly ash containing unburned carbon particles.
  • the fly ash has a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method of less than 38% by volume, and the particle size measured by the measurement method described above.
  • the content of particles less than 5 ⁇ m is 12% by volume or less.
  • FIG. 1 is an SEM photograph of fly ash obtained from a coal-fired power plant. As shown in FIG. 1, the fly ash has perfect spherical molten particles 1, fine unburned carbon particles 2, coarse and distorted incomplete molten particles 3 having a particle size of 45 ⁇ m or more, and coarse and hollow incomplete. Molten particles 4 and coarse unburned carbon particles 5 are included.
  • true sphere means a true sphere or a shape close to a true sphere.
  • the cement containing fly ash in which the content of the particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by the measurement method exceeds 38% by volume.
  • the composition may float on the concrete surface together with bleeding water during casting, and cause uneven coloration.
  • Particles having a relatively small particle diameter of less than 5 ⁇ m measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method in fly ash are often fine unburned carbon particles 2.
  • the coarse unburned carbon particles 5 that have been incompletely reacted during the gasification reaction in a coal-fired power plant are fragile, and thus become fine unburned carbon particles 2 by impact or grinding.
  • fly ash When the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the above measurement method in fly ash exceeds 12% by volume, the amount of fine unburned carbon particles 2 contained in the fly ash increases. In the cement composition containing this fly ash, the fine unburned carbon particles 2 adsorb the admixture and the like, so that the fluidity is lowered and the workability cannot be improved. In addition, if fly ash contains a lot of fine unburned carbon particles 2, when fly ash is used for concrete, the fine unburned carbon particles 2 float on the concrete surface together with bleeding water when placed. May cause uneven color.
  • the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method is 12.0% by volume or less.
  • a fly ash having a specific particle size distribution is suitable for a fly ash for cement mixing because it can suppress a decrease in fluidity, improve workability, and suppress the occurrence of uneven color.
  • the content of particles having a particle diameter of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 37.0% by volume or less, more preferably 36.0% by volume or less, Preferably it is 35.0 volume% or less.
  • This fly ash has a small content of large particles having a particle size of 45 ⁇ m or more, including a large amount of coarse and distorted incompletely melted particles 3, coarse and hollow incompletely melted particles 4, and coarse unburned carbon particles 5.
  • the cement composition containing fly ash can improve fluidity and workability.
  • the fly ash is a hollow body and has a small bulk specific gravity and a small content of particles with a large particle size.
  • the mixed cement containing fly ash of 37.0% by volume or less prevents fly ash from floating on the concrete surface together with bleeding water at the time of casting, and can suppress the occurrence of uneven color caused by changes in the color tone of fly ash. .
  • the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 11.0% by volume or less, more preferably 10.0% by volume or less, Preferably it is 9.0 volume% or less, More preferably, it is 8.0 volume% or less, Most preferably, it is 5.0 volume% or less.
  • fly ash has a small content of unburned carbon particles 2 having a small particle size
  • the cement composition containing fly ash has fluidity due to adsorbing admixture and the like by unburned carbon particles 2 having a small particle size. Can be reduced and workability can be improved.
  • fly ash since fly ash has a small content of fine unburned carbon particles 2, the cement composition containing fly ash hardly raises the fine unburned carbon particles 2 together with bleeding water during casting. The occurrence of unevenness can be suppressed.
  • the content of particles having a particle diameter of 90 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 15.0% by volume or less, more preferably 13.5% by volume or less, Preferably it is 12.0 volume% or less.
  • the cement composition containing the fly ash can suppress a decrease in fluidity and suppress the occurrence of uneven color. .
  • the content of particles having a particle diameter of 75 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 20.0% by volume or less, more preferably 19.5% by volume or less, Preferably it is 19.3 volume% or less.
  • the content of particles having a particle size of 30 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 15.0% by volume or more, more preferably 18.0% by volume or more, Preferably it is 20.0 volume% or more, Preferably it is 55.0 volume% or less, More preferably, it is 54.0 volume% or less, More preferably, it is 52.0 volume% or less.
  • the fly ash has a relatively large particle size with a large number of distorted shapes, and contains a large amount of perfectly spherical completely melted particles 1, so that the cement composition containing this fly ash has a fluidity. Can be suppressed.
  • the content of particles having a particle diameter of 20 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 35.0% by volume or more, more preferably 38.0% by volume or more, Preferably it is 39.0 volume% or more, Preferably it is 70.0 volume% or less, More preferably, it is 69.0 volume% or less.
  • the fly ash has a relatively large particle size with a large number of distorted shapes, and contains a large amount of perfectly spherical completely melted particles 1, so that the cement composition containing this fly ash has a fluidity. Can be suppressed.
  • the content of particles having a particle diameter of less than 10 ⁇ m measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is preferably 30.0% by volume or less, more preferably 29.5% by volume or less, Preferably it is 29.0 volume% or less, Preferably it is 10.0 volume% or more, More preferably, it is 12.0 volume% or more.
  • the fly ash preferably has a loss on ignition of 6.0% by mass or less.
  • the ignition loss of fly ash is related to the content of unburned carbon. When the ignition loss is small, it can be estimated that the content of unburned carbon contained in the fly ash is also small.
  • the fly ash preferably has a loss on ignition of 5.8% by mass or less, more preferably a loss on ignition of 5.6% by mass or less, and still more preferably 5.5% by mass or less. Fly ash has a low loss on ignition of 6.0% by mass or less, so that the content of unburned carbon is small and the fluidity is higher than that of a cement composition containing fly ash mixed with a lot of unburned carbon.
  • the fly ash satisfies the numerical value of ignition loss of the type III fly ash described in JIS A6201: 2015 “Fly ash for concrete”. Further, the fly ash may satisfy the value of ignition loss of the type I, type II, or type IV fly ash described in JIS A6201: 2015 “Fly Ash for Concrete”.
  • fly ash When fly ash has an ignition loss of 6.0% by mass or less, the fly ash has a particle size of 45 ⁇ m measured by a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method even when unburned carbon is contained.
  • the content of the above particles is less than 38% by volume and the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method is 12% by volume or less. It is possible to improve the workability by suppressing the decrease, and to suppress the occurrence of uneven color.
  • Fe 2 O 3 as a chemical component is preferably 7.1% by mass or less.
  • Iron (Fe) contained in fly ash forms a crystal phase together with (Si) and (Al) contained in fly ash.
  • Crystalline phase contained in the fly ash for example, quartz (SiO 2), cristobalite (SiO 2), mullite (3Al 2 O 3 ⁇ 2SiO 2 ⁇ 2Al 2 O 3 ⁇ SiO 2), hematite (Fe 2 O 3), magnetite (Fe 3 O 4) can be mentioned.
  • a relatively large particle having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device has a slower cooling rate than the small particle having a particle size of less than 45 ⁇ m. Therefore, since it is cooled slowly, the crystal phase contained in the particles tends to increase as compared with particles having a small particle size of less than 45 ⁇ m.
  • the crystal phase contained in fly ash includes black or reddish brown hematite (Fe 2 O 3 ) or black magnetite (Fe 3 O 4 ), and the color tone of fly ash changes depending on the content of the crystal phase.
  • the content of particles having a particle diameter of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and the content of particles having a particle diameter of 45 ⁇ m or more is large. Therefore, it contains a large number of particles having a small particle size of less than 45 ⁇ m, which is presumed to have a relatively small crystal phase content.
  • the fly ash of the present invention contains 7.1% by mass or less of Fe 2 O 3 as a chemical component contained in the fly ash, a crystal phase such as hematite showing black or reddish brown or magnetite showing black is formed.
  • the fly ash of the present invention can suppress color unevenness because the content of the crystal phase that changes the color tone of the concrete surface is reduced.
  • the content of the crystal phase is determined by the method for measuring the crystal phase and the amorphous phase (mass%) in the fly ash described in the examples described later, and includes the total amount of unburned carbon.
  • the content of the crystal phase in the fly ash calculated in consideration of the amorphous amount G total (% by mass).
  • Iron (Fe) in the crystal phase refers to the amount of iron (Fe) in the crystal phase calculated in consideration of the total amorphous amount G total (% by mass) including unburned carbon. In this specification, It is also called “the amount of iron (Fe) in the crystalline phase”.
  • Fe 2 O 3 as a chemical component contained in fly ash is derived from coal as a raw material.
  • Fe 2 O 3 as a chemical component in fly ash is more preferably 7.05% by mass or less, still more preferably 7.00% by mass or less, and even more preferably 6.95% by mass or less. Usually, it is 3.00 mass% or more.
  • F e O 3 as a chemical component contained in fly ash is the amount of iron in terms of oxide measured according to JIS R5204 “Method for X-ray fluorescence analysis of cement” (iron (III) oxide: Fe 2 O 3 ). The value of
  • hematite In fly ash, hematite (Fe 2 O 3 ) is 0.75 mass% or less, magnetite (Fe 3 O 4 ) is 1.25 mass% or less, and iron (Fe) in the crystal phase is 1.45 mass% or less. It is preferable that Hematato (Fe 2 O 3 ) is black or reddish brown, magnetite (Fe 3 O 4 ) is black, and fly ash containing a large amount of hematite and magnetite changes the color tone of fly ash.
  • the concrete using the cement composition containing fly ash has a light and shade of a color tone that includes a portion that appears partially blackish or a portion that appears whitish in the gray color tone of the surface of the fly ash that floats with bleeding water ( Color irregularity) may appear.
  • One of the factors that cause color unevenness when fly ash hematite is 0.75 mass% or less, magnetite is 1.25 mass% or less, and iron (Fe) in the crystal phase is 1.45 mass% or less.
  • the content of hematite and magnetite contained in the fly ash that affects the change in color tone of the two fly ashes is small, and color unevenness can be suppressed.
  • hematite (Fe 2 O 3 ) is more preferably 0.74% by mass or less, magnetite (Fe 3 O 4 ) is more preferably 1.24% by mass, and iron (Fe) in the crystal phase. Is more preferably 1.42% by mass or less.
  • hematite (Fe 2 O 3 ) is more preferably 0.72% by mass or less, magnetite (Fe 3 O 4 ) is more preferably 1.23% by mass or less, and iron (Fe) in the crystal phase Is more preferably 1.39% by mass or less.
  • hematite (Fe 2 O 3 ) is more preferably 0.70% by mass or less
  • magnetite (Fe 3 O 4 ) is more preferably 1.22% by mass or less
  • iron (Fe ) Is more preferably 1.37% by mass or less.
  • the content of hematite (Fe 2 O 3 ) in fly ash, the content of magnetite (Fe 3 O 4 ), and the content of iron (Fe) in the crystalline phase depend on the coal and fly ash production conditions.
  • fly ash is different from fly ash
  • hematite Fe 2 O 3
  • magnetite Fe 3 O 4
  • iron in the crystal phase Fe is usually 0.21% by mass or more.
  • the measurement of hematite (Fe 2 O 3 ), magnetite (Fe 3 O 4 ) in fly ash and iron (Fe) in the crystal phase can be measured by a Rietveld analysis method using a powder X-ray diffractometer. It can.
  • a powder X-ray diffractometer for example, D8 Advance (manufactured by Bruker AXS) can be used.
  • the amount of iron (Fe) in the crystal phase can be determined by the method for measuring the amount of crystal phase and amorphous phase (mass%) in fly ash described in the examples described later.
  • the fly ash has an average particle size (D50) with a cumulative frequency of 50% in a volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method of 15.0 to 30.0 ⁇ m, and the measurement for the average particle size (D50) is performed as described above.
  • the particle size ratio (D30 / D50) of the particle size (D30) with a cumulative frequency of 30% from the small diameter side in the volume-based particle size distribution by the method is 0.50 or more, and according to the measurement method for the average particle size (D50) It is preferable that the particle size ratio (D70 / D50) of the particle size (D70) having a cumulative frequency of 70% from the small diameter side in the volume-based particle size distribution is 1.85 or less.
  • the fly ash has an average particle size (D50) of 15.0 to 30.0 ⁇ m, a particle size ratio (D30 / D50) of 0.50 or more, and a particle size ratio (D70 / D50) of 1.85 or less.
  • D50 average particle size
  • D30 / D50 particle size ratio
  • D70 / D50 particle size ratio
  • the cement composition using ash can suppress a decrease in fluidity and suppress the occurrence of uneven color.
  • the fly ash has an average particle size (D50) with a cumulative frequency of 50% in the volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method, more preferably 16.0 to 29.5 ⁇ m, and even more preferably 17.0. ⁇ 29.0 ⁇ m.
  • D50 average particle diameter
  • the coarse and distorted incomplete molten particles 3 the coarse and hollow incomplete molten particles 4
  • the particle size including a large amount of coarse unburned carbon 5 Since the content of large particles is small, the content of perfect spherical completely melted particles 1 is large, and the content of fine unburned carbon particles 2 is also small, the cement composition containing this fly ash is fluid. Is suppressed, and the occurrence of uneven color is suppressed.
  • the fly ash has a particle size ratio (D30 / D50) of preferably 0.51 or more, and more preferably 0.52 or more.
  • the fly ash has a particle size ratio (D70 / D50) of preferably 1.84 or less. As the particle size ratio (D30 / D50) and / or the particle size ratio (D70 / D50) are closer to 1, the particle size distribution becomes sharper and the particle size is uniform.
  • Fly ash contains a large amount of coarse and distorted incompletely melted particles 3, coarse and hollow incompletely melted particles 4 and coarse unburned carbon particles 5 that cause a decrease in fluidity and color unevenness. Since the content of particles having a large particle size is small and the content of unburned carbon particles 2 having a small particle size is also small, the cement composition containing this fly ash is suppressed in fluidity and has uneven color. Is suppressed.
  • the fly ash has an average particle size (D50) with a cumulative frequency of 50% in a volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method of 15.0 to 30.0 ⁇ m, and the measurement for the average particle size (D50) is performed as described above.
  • the particle size ratio (D10 / D50) of the particle size (D10) having a cumulative frequency of 10% in the volume-based particle size distribution by the method is preferably 0.2 or more and 0.5 or less.
  • Fly ash having a particle size ratio (D10 / D50) of 0.2 or more and 0.5 or less has a small particle size of unburned carbon particles 2 and a relatively uniform particle size distribution.
  • the fly ash having a particle size ratio (D10 / D50) of 0.2 or more and 0.5 or less has a particle size distribution in which the content of unburned carbon particles 2 having a small particle size is small and the particle size is relatively uniform.
  • the cement composition containing this fly ash can suppress the occurrence of uneven color because there is little lifting of fine unburned carbon particles having a small particle size together with bleeding water.
  • the fly ash has an average particle size (D50) with a cumulative frequency of 50% in a volume-based particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method of 15.0 to 30.0 ⁇ m, and the measurement for the average particle size (D50) is performed as described above.
  • the particle size ratio (D90 / D50) of the particle size (D90) having a cumulative frequency of 90% in the volume-based particle size distribution by the method is preferably 1.5 or more and 4.5 or less.
  • the fly ash having a particle size ratio (D90 / D50) of 1.5 or more and 4.5 or less is a coarse and distorted incomplete molten particle 3, a coarse and hollow incomplete molten particle 4, and a coarse unburned carbon.
  • the content of large particles containing many particles 5 is small.
  • the cement composition containing this fly ash can suppress a decrease in fluidity due to mixing of coarse particles having a distorted shape, and the particle size ratio (D90 / D50) is 1.5 or more and 4.5 or less.
  • One fly ash reduces the content of particles with a relatively large particle size with a small bulk specific gravity, and a cement composition containing this fly ash lifts up particles with a relatively large particle size with a small bulk specific gravity together with bleeding water. The occurrence of color unevenness can be suppressed by reducing the amount.
  • the cement composition includes fly ash according to one embodiment of the present invention and cement.
  • the type of cement is not particularly limited, and examples thereof include ordinary Portland cement, early-strength Portland cement, moderately hot Portland cement, and low heat Portland cement.
  • the content of fly ash with respect to the total amount of the cement composition is preferably more than 1% by mass and 35% by mass or less, and more preferably 2% by mass to 32% by mass.
  • the content of fly ash is within the above range with respect to the total amount of the cement composition, the fluidity of mortar or concrete using the cement composition containing fly ash can be improved, and workability can be improved. Further, fine unburned carbon particles and coarse particles having a small bulk specific gravity do not float with the bleeding water on the concrete surface, and the occurrence of uneven color can be suppressed.
  • the fly ash content with respect to the total amount of the cement composition is such that the content of the fly ash cement A, B or C fly ash described in JIS R5213: 2009 “Fly Ash Cement” is satisfied.
  • the content of fly ash may be more than 5% by mass and not more than 10% by mass in the case of Class A, and the content of fly ash in the case of Class B with respect to the total amount of the composition. It may be 20% by mass or more exceeding 10% by mass, and in the case of Class C, the fly ash content may be more than 20% by mass and 30% by mass or less.
  • Fly ash is not limited to that for fly ash cement, but may be used as a mixed material in a cement composition, and the amount used does not satisfy the content of fly ash in “fly ash cement” defined by JIS. It may be.
  • the cement composition may contain admixtures such as gypsum, a water reducing agent, and a high-performance AE water reducing agent in addition to fly ash and cement.
  • the fly ash manufacturing method comprises less than 38% by volume of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more as measured by a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method in 100% by volume of the entire fly ash. So that at least a part of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more is removed from the raw fly ash, and the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method in 100% by volume of the entire fly ash is 12 Removing at least a part of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m from the fly ash of the raw material so that the volume% or less.
  • the step of removing at least part of the particles having a particle size of 45 ⁇ m or more from the raw fly ash and the step of removing at least part of the particles having a particle size of less than 5 ⁇ m from the raw fly ash may use an air classifier or a sieve. it can.
  • a wind classifier such as a turbo classifier manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd. can be used.
  • the fly ash manufacturing method is a relatively simple method without passing through steps such as carbonization and pulverization, thereby reducing fluidity and causing color unevenness.
  • the coarse and distorted incomplete molten particles 3, the coarse and hollow incomplete molten particles 4, the coarse unburned carbon particles 5, and the fine unburned carbon 2 can be removed.
  • coarse particles and fine unburned carbon are removed by classification, and the obtained fly ash contains a large amount of perfectly spherical completely molten particles 1. .
  • the fly ash manufacturing method it is possible to obtain a fly ash that can suppress a decrease in fluidity and suppress the occurrence of color unevenness due to the ball bearing effect of the perfectly spherical fully melted particles 1.
  • coal ash for example, when fly ash obtained from a coal-fired power plant is used as a raw material, laser diffraction scattering in 100% by volume of the entire fly ash is obtained so that fly ash having a specific particle size distribution can be obtained. Removing at least part of the particles having a particle size of 45 ⁇ m or more from the fly ash of the raw material so that the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by the formula particle size distribution measurement method is less than 38% by volume; Removing at least a part of the particles having a particle diameter of less than 5 ⁇ m from the raw fly ash so that the content of the particles having a particle diameter of less than 5 ⁇ m measured in step 1 is 12% by volume or less.
  • fly ash having a specific particle size distribution can be manufactured, and fly ash suitable for cement mixing can be manufactured. it can.
  • fly ash (Examples 1 to 5) Using fly ash obtained from the coal-fired power plant of Comparative Example 1 as the raw fly ash, using a wind classifier (product name: Turbo Classifier, manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.), 100% by volume of the entire fly ash At least part of the particles having a particle size of 45 ⁇ m or more are removed so that the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume.
  • a wind classifier product name: Turbo Classifier, manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.
  • Example 1 having the laser diffraction particle size distribution shown in Table 1 by removing at least part of the particles having a particle size of less than 5 ⁇ m so that the measured content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m is 12% by volume or less. A fly ash for mixing was produced.
  • Example 6 having the laser diffraction particle size distribution (volume%) shown in Table 1 in the same manner as in Examples 1 to 5 using fly ash obtained from the coal-fired power plant of Comparative Example 2 as the raw fly ash -7 fly ash for cement mixing was produced.
  • Comparative Examples 3 to 4 Using fly ash obtained from the coal-fired power plant of Comparative Example 1 as a raw fly ash, using a wind classifier (product name: Turbo Classifier, manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.) The content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is 38% by volume or more, or the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method exceeds 12% by volume. As described above, at least a part of particles having a particle diameter of 45 ⁇ m or more and at least a part of particles having a particle diameter of less than 5 ⁇ m were removed. Specifically, fly ash for cement mixing of Comparative Examples 3 to 4 having a laser diffraction particle size distribution (volume%) shown in Table 1 was produced.
  • the cumulative frequency 10% is D10
  • the cumulative frequency 30% is D30
  • the cumulative frequency 70% is D70
  • the cumulative frequency 90% is D90
  • the particle size ratio of each cumulative frequency to the average particle size D50 is D10 / D50, D30 / D50, D70 / D50, D90 / D50 were measured. The results are shown in Table 2.
  • Measurement conditions X-ray tube: Cu Tube voltage: 40 kV Tube current: 40 mA Measurement range of diffraction angle 2 ⁇ : start angle 5 °, end angle 70 ° / 75 ° *
  • rutile type titanium dioxide is added as an internal standard substance, if the end angle is 70 °, the peak shape of titanium dioxide around 70 ° cannot be obtained correctly. Therefore, the end angle of the sample added with titanium dioxide was set to 75 °.
  • Step width 0.025 ° / step
  • Counting time 60 sec. / Step Internal standard: Rutile type titanium dioxide Rietveld analysis conditions Rietveld analysis software: TOPAS Ver.
  • fly ash As an internal standard, 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 was added were prepared.
  • fly ash (sample 2) to which no internal standard substance was added was measured using a powder X-ray diffractometer, and the powder X-ray diffraction pattern of the obtained fly ash (sample 2) and the target mineral quartz , Mullite, anhydrous gypsum, limestone, magnetite, and hematite, and fitting each theoretical profile, quantitative analysis of each mineral to be analyzed contained in fly ash, the amount of each mineral to be analyzed (% by mass) ) was calculated.
  • Sample 2 to which no internal standard substance is added is used for quantitative analysis of magnetite and hematite.
  • the diffraction angle 2 ⁇ of magnetite and hematite is about 35.5 ° to 35.6 °, and the diffraction angle 2 ⁇ of rutile titanium dioxide. This is because the peak near 36.1 ° is close.
  • the content of magnetite or hematite overlaps (overlap) particularly when the content of magnetite or hematite is small, the quantitative value is greatly affected.
  • a fly ash (sample 1) to which rutile type titanium dioxide as an internal standard substance was added was measured using a powder X-ray diffractometer, and a powder X-ray diffraction pattern of the obtained fly ash (sample 1)
  • Analytical minerals such as quartz, mullite, anhydrous gypsum, limestone, hematite, magnetite, and titanium dioxide were fitted to each theoretical profile, and each analytical mineral contained in fly ash (sample 1) to which an internal standard was added Quantitative analysis was performed, and the amount (% by mass) of each analysis target mineral was calculated by analysis software.
  • G total is the analysis value of the sample 1
  • the amount of iron (Fe) in the crystal phase layer was calculated as follows.
  • the amount of iron (Fe) in the crystalline phase contained in fly ash was calculated by taking into account the total amount of amorphous phase G total (% by mass) containing unburned carbon contained in fly ash.
  • the content (mass%) of the magnetite in the crystal phase calculated taking the total amorphous phase quantity G total (mass%) including unburned carbon into account, with the content (mass%) of
  • the measured value 3 was calculated by the following formula (2).
  • a high-performance AE water reducing agent trade name: Master Grenium (registered trademark) SP8S, manufactured by BASF
  • the kneaded cement paste is immediately filled in a cylindrical flow cone with an inner diameter of 50 mm and a height of 50 mm placed on polished glass, and after 1 minute from the kneading, the cylindrical flow cone is pulled up, and the cement paste is drawn from the cylindrical flow cone.
  • the maximum length of the diameter of the cement paste spreading in a circle and the length perpendicular to it were measured, and the average value of the two was used as the flow value.
  • a sample having a flow value of 140 mm or more was evaluated as having good fluidity, and a sample having a flow value of less than 140 mm was evaluated as having decreased fluidity.
  • the mortar flow value was measured in accordance with JIS R5201: 2015 “Cement physical test method 12.2 Measurement of flow value”. A sample having a flow value of 145 mm or more was evaluated as having good fluidity, and a sample having a flow value of less than 145 mm was evaluated as having decreased fluidity.
  • the degree of color unevenness was evaluated based on the difference ( ⁇ L) between the value (Lmax value), the minimum L value (Lmin value), and ⁇ Eab calculated by the following equation (3).
  • ⁇ a is the difference ( ⁇ a) between the maximum a value (amax value) and the minimum a value (amin value) among the five measured points
  • ⁇ b is the maximum b value among the five measured points. It is the difference ( ⁇ b) between (bmax value) and the minimum b value (bmin value).
  • ⁇ Eab ⁇ ( ⁇ L) 2 + ( ⁇ a) 2 + ( ⁇ b) 2 ⁇ 1/2 (3)
  • the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and the content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method
  • the cement compositions of Examples 1 to 7 mixed with fly ash of Examples 1 to 7 having a volume of 12% by volume or less have a paste flow value exceeding 140 mm and a mortar flow value exceeding 145 mm. , Fluidity was improved and workability was improved.
  • Examples 2 and 3 are cement compositions using fly ash having a particle size of 45 ⁇ m or more and having a particle size of 45 ⁇ m or less, both the paste flow value and the mortar flow value exceed 160 mm, and the fluidity is It was more improved.
  • Example 3 is a cement composition using fly ash having a particle size of less than 5% by volume of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m. Both the paste flow value and the mortar flow value exceed 165 mm, and the fluidity is high. It was further improved.
  • the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method are used.
  • the cement paste using the fly ash of Examples 1 to 7 having a content of 12% by volume or less is smaller in both ⁇ L value and ⁇ Eab value than the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6, It was confirmed that the color unevenness was suppressed.
  • a fly ash having a content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more is 35% by volume or less and a content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m is 3.4% by volume or less was used.
  • the cement paste had a smaller ⁇ L value or ⁇ Eab value, and color unevenness was further suppressed.
  • the impression level is a range that can be treated as the same color.
  • ⁇ Eab is 2.8 as in the second embodiment
  • the color difference level is hardly noticed in the color separation comparison, and is generally a level that seems to be the same color.
  • Example 3 when ⁇ Eab is 0.7, the level of color unevenness is such that a strict allowable color difference standard can be set in view of reproducibility of visual determination.
  • the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is less than 38% by volume, and particles having a particle size of less than 5 ⁇ m measured by the measurement method are used.
  • the fly ash of Examples 1 to 7 having a content of 12% by volume or less has a low loss on ignition of 6.0% by mass or less, and includes coarse unburned carbon particles 5 and fine unburned carbon particles 2. It was confirmed that the loss on ignition was reduced because the content was small.
  • the fly ash of Example 1-7, Fe 2 O 3 as a chemical component is less 7.1 wt%, the content of Fe 2 O 3 as a chemical component in the fly ash
  • the cement paste using the fly ash of Examples 1 to 7 whose Fe 2 O 3 as a chemical component is 7.1% by mass or less is the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6.
  • both the ⁇ L value and the ⁇ Eab value were small, and it was confirmed that the color unevenness was suppressed.
  • hematite (Fe 2 O 3 ) is 0.7% by mass or less
  • magnetite (Fe 3 O 4 ) is 1.25% by mass or less
  • the amount of iron (Fe) in the crystalline phase considering the total amount of amorphous phase G total including fuel carbon is 1.42% by mass or less, changing the color tone of fly ash, which is one of the factors that cause color unevenness Low hematite and magnetite content.
  • the cement paste using the fly ash of Examples 1 to 7 having a low content of hematite or magnetite has a ⁇ L value and a value higher than that of the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6. Both ⁇ Eab values were small, and it was confirmed that color unevenness was suppressed.
  • the fly ash of Examples 1 to 7 has an average particle size (D50) of 15.0 to 30.0 ⁇ m by a laser diffraction scattering type particle size distribution measurement method, and a particle size ratio (D30 / D50). ) Is 0.50 or more, and the particle size ratio (D70 / D50) is 1.85 or less.
  • the fly ash of Examples 1 to 7 has a sharp particle size distribution, uniform particle size, and coarse and distorted incompletely melted particles 3 that cause a decrease in fluidity and color unevenness.
  • the fly ash was used because the contents of the coarse and hollow incompletely melted particles 4 and the coarse unburned carbon particles 5 are small, and the fine unburned carbon particles 2 are small.
  • the fly ash mixed cement composition was able to improve fluidity, and the occurrence of uneven color was suppressed.
  • the content of particles having a particle size of 45 ⁇ m or more measured by the laser diffraction scattering particle size distribution measurement method is 38% by volume or more.
  • the measured content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m exceeded 12% by volume.
  • the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6 had a paste flow value of less than 140 mm and decreased fluidity.
  • the mortar using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6 had a mortar flow value of less than 145 mm, and the fluidity was lowered.
  • the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6 had a large ⁇ L value of 14.5 or more and a ⁇ Eab value of 16.7 or more, and it was confirmed that the color unevenness could be distinguished visually.
  • the fly ash of Comparative Examples 1 to 5 had Fe 2 O 3 exceeding 7.1 mass% as a chemical component.
  • Fe 2 O 3 as a chemical component was 7.05% by mass, but hematite (Fe 2 O 3 ) was 0.77% by mass, and magnetite (Fe 3 O 4 ).
  • the cement paste using the fly ash of Comparative Examples 1 to 6 has a large ⁇ L value and ⁇ Eab value compared with the cement paste using the fly ash of Examples 1 to 7, and color unevenness is observed. It was not suppressed.
  • the fly ash of Comparative Example 6 has Fe 2 O 3 as a chemical component as small as 7.05% by mass, and hematite (Fe 2 O 3 ) is 0.77% by mass.
  • Magnetite (Fe 3 O 4 ) was 1.30% by mass and the contents of hematite and magnetite were relatively small, but the ⁇ L value shown in Table 1 was 23.8 and the ⁇ Eab value was 30.9. And it was a relatively large value. This is because the fly ash of Comparative Example 6 has a relatively high content of particles having a particle size of less than 5 ⁇ m as measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer of 15.4% by volume.
  • the cement paste was presumed to be because fine unburned carbon particles floated together with bleeding water at the time of casting, and the occurrence of uneven color could not be suppressed.
  • the fly ash of Comparative Examples 1 to 6 has a particle size ratio (D30 / D50) of less than 0.65 or a particle size ratio (D70 / D50) of more than 1.85. It was confirmed that the particle size distribution was broad and the particle size varied. Moreover, as shown in Table 1, the fly ash of Comparative Examples 2 and 5 has a loss on ignition exceeding 6.0% by mass, can suppress the decrease in fluidity, and can suppress the occurrence of uneven color. Unburned carbon was not reduced.
  • the fly ash of the comparative example 1 which used the fly ash obtained from the coal-fired power plant as it is is a spherical perfect melt particle 1, the fine unburned carbon particle 2, the particle size of 45 micrometers or more. Coarse and distorted incomplete molten particles 3, coarse and hollow incomplete molten particles 4, and coarse unburned carbon particles 5 were included.
  • fly ash that is increasing in the amount of generation can be used effectively, without increasing the energy used for complicated processes and production,
  • a fly ash capable of improving workability by suppressing a decrease in fluidity and suppressing color unevenness when used for mortar or concrete, a cement composition using the fly ash, and a method for producing fly ash can be provided.

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Abstract

流動性の低下を抑制してワーカビリティを改善することができ、色むらの発生を抑制し得る、フライアッシュ、これを用いたセメント組成物、及びフライアッシュの製造方法を提供する。　レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下であることを特徴するフライアッシュである。また、このフライアッシュと、セメントとを含むセメント組成物である。

Description

フライアッシュ、セメント組成物及びフライアッシュの製造方法
　本発明は、モルタル又はコンクリートに用いた場合に、流動性の低下を抑制してワーカビリティを改善し、色むらの発生を抑制し得る、フライアッシュ、このフライアッシュを用いたセメント組成物及びフライアッシュの製造方法に関する。
　石炭火力発電所における発電量の増加にともない、石炭灰の発生量が増加している。石炭火力発電所等から発生した石炭灰の大部分は、産業廃棄物として埋め立て処分されている。近年は、産業廃棄物の処分場の確保が困難であり、環境規制も強化されているため、石炭灰の有効利用が求められている。
　流動性を維持しつつ、大量の石炭灰の有効利用を実現するために、ＢＥＴ法により測定した石炭灰の比表面積の値が、この石炭灰を用いたモルタル又はコンクリートの流動性に関係を見出して、石炭灰のＢＥＴ比表面積値が小さい場合には４５μｍ篩残分値を比較的大きくし、ＢＥＴ比表面積値が大きい場合には４５μｍ篩残分値を比較的小さくした石炭灰が提案されている（特許文献１）。
　石炭灰には、燃焼ボイラの燃焼ガスから集塵機で採取された球状のフライアッシュ（飛灰）等が含まれる。石炭灰中の微粉末であるフライアッシュは、コンクリート又はモルタルの混和材料として用いられている。コンクリート又はモルタルに用いるフライアッシュは、ＪＩＳ　Ａ６２０１：２０１５「コンクリート用フライアッシュ」に、その品質が規定されている。コンクリート又はモルタルに用いられるフライアッシュは、微細な真球状の粒子を多く含み、フライアッシュを混和材料として用いることにより、コンクリート又はモルタルのワーカビリティの向上や単位水量の減少の効果が期待されている。フライアッシュ中には、溶融炉中で焼却灰が加熱され、浮遊状態で溶融して球状化した真球状の完全溶融粒子の他に、完全溶融粒子よりも粒径が大きい不完全溶融粒子も含まれる。不完全溶融粒子は、粗大で歪な形状の粒子又は粗大で中空体である粒子も含まれる。
　フライアッシュ中には火力発電所等のガス化反応中に反応しなかった未燃カーボン粒子が残存している。未燃カーボン粒子は脆弱であるため、衝撃や摩砕によって微細な未燃カーボン粒子となる。フライアッシュ中には、粗大な未燃カーボン粒子や、この粗大な未燃カーボン粒子が摩砕された微細な未燃カーボン粒子が含まれる。そのため、フライアッシュをコンクリート又はモルタル等に用いた場合に、フライアッシュ中に含まれる未燃カーボンが、水及び／又は減水剤等のセメント中の各種混和剤を吸着し、流動性等が低下し、ワーカビリティを改善することが困難である。また、フライアッシュをコンクリート又はモルタルに用いた場合には、コンクリート等の打設時に、ブリーディング水と共にフライアッシュ中に含まれていた未燃カーボンがコンクリート等の表面に浮いて黒色の色むらを発生させる。
　黒色の色むらの発生を抑制するために、フライアッシュを未燃カーボンが１重量％以下となるまで灰化することと、５０％通過径５μｍ乃至１５μｍに微粉砕すること、を含むフライアッシュの改質方法が提案されている（特許文献２）。
　石炭灰中の未燃カーボンを除去するために、乾式の粉砕機に投入して石炭灰中のフライアッシュに凝集・付着している未燃カーボン粒子を解砕及び微粉砕した後、これらのフライアッシュ及び未燃炭素を乾式の分級機に投入して、微粉砕した未燃カーボン粒子をフライアッシュから分離する未燃カーボン分の低減方法が提案されている（特許文献３）。
特開平０９－００２８４８号公報 特開平１１－０１１９９９号公報 特開２０１０－０３０８８５号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の石炭灰は、主に細骨材に相当する粒度以下の石炭灰について、細骨材の一部と置換して用いることが記載されている。石炭灰の細骨材としての用途は、混和材料としての用途とは異なるものである。
　また、特許文献２に記載のようにフライアッシュを灰化して未燃カーボンを低減する方法では、灰化工程においてエネルギーが必要となり、未燃カーボンの低減に手間がかかり製造が煩雑となる。また、特許文献３に記載のように石炭灰を粉砕し、細かくした未燃カーボン粒子を分級によって分離する場合にも、石炭灰中に含まれる未燃カーボンの量を低減するために、粉砕工程にエネルギーが必要となり、手間がかかり製造が煩雑となる。
　そこで、本発明は、コンクリート又はモルタルに用いた場合に、流動性を向上してワーカビリティを改善することができ、表面の色むらの発生を抑制し得る、フライアッシュ、このフライアッシュを含むセメント組成物、フライアッシュの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者等は、前記目的を達成するべく鋭意検討を行った結果、フライアッシュ中に含まれる未燃カーボンと歪な形状の粗粒とが、フライアッシュを用いたコンクリート等の流動性、及びコンクリート表面の色むらの発生に影響を与えることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
[１]レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下であることを特徴するフライアッシュ。
［２］強熱減量が６．０質量％以下である、前記［１］に記載のフライアッシュ。
［３］化学成分としてＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下である、前記［１］又は［２］に記載のフライアッシュ。
［４］ヘマタイトが０．７５質量％以下、マグネタイトが１．２５質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）が１．４５質量％以下である、前記［１］～［３］に記載のフライアッシュ。
［５］レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度３０％の粒径（Ｄ３０）の粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、前記平均粒径Ｄ５０に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度７０％の粒径（Ｄ７０）の粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下である、前記［１］～［４］に記載のフライアッシュ。
［６］前記［１］～［５］のいずれかに記載のフライアッシュと、セメントとを含むセメント組成物。
［７］セメント組成物全量に対して、前記フライアッシュの含有量が１質量％を超え３５質量％以下である、前記［６］に記載のセメント組成物。
［８］フライアッシュ全体１００体積％中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満となるように、原料のフライアッシュから粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除く工程と、フライアッシュ全体１００体積％中の前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下となるように、原料のフライアッシュから粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除く工程を含む、フライアッシュの製造方法。
　本発明によれば、コンクリート又はモルタルに用いた場合に、流動性の低下を抑制してワーカビリティを改善することができ、色むらの発生を抑制し得る、フライアッシュ、これを用いたセメント組成物、及びフライアッシュの製造方法を提供することができる。
図１は、未燃カーボン粒子を含むフライアッシュのＳＥＭ写真である。
　以下、本発明について説明する。
［フライアッシュ］
　本発明の一実施形態によれば、フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下である。
　フライアッシュ中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の比較的大きな粒径の粒子は、真球状で完全溶融粒子ではない歪な形状のものが多く、粗大で歪な不完全溶融粒子や、粗大で中空体である不完全溶融粒子、粗大な未燃カーボン粒子が多く混在する。
　図１は、石炭火力発電所から得られたフライアッシュのＳＥＭ写真である。図１に示すようにフライアッシュには、真球状の完全溶融粒子１、微細な未燃カーボン粒子２、粒径４５μｍ以上の粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５が含まれる。
　本明細書において、「真球状」とは、真球又は真球に近い形状をいう。
　フライアッシュ中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％以上となると、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５がフライアッシュ中に多く含まれることになる。これらの不完全溶融粒子３，４又は未燃カーボン粒子５は、真球状の完全溶融粒子１の形態によるボールベアリング効果を期待できず、コンクリート等の流動性が低下し、ワーカビリティの低下を抑制できない。また、前記測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子は、嵩比重が小さいため、前記測定方法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％を超えて多いフライアッシュを含むセメント組成物は、打設時にブリーディング水と共にコンクリート表面に浮き上がり、色むらの原因となる場合がある。
　フライアッシュ中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径５μｍ未満の比較的小さな粒径の粒子は、微細な未燃カーボン粒子２であることが多い。石炭火力発電所においてガス化反応中に反応が不完全であった粗大な未燃カーボン粒子５は脆弱であるため、衝撃や摩砕によって微細な未燃カーボン粒子２となる。
　フライアッシュ中の前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％を超えると、フライアッシュ中に含まれている微細な未燃カーボン粒子２の量が多くなる。このフライアッシュを含むセメント組成物は、微細な未燃カーボン粒子２が混和剤等を吸着することにより、流動性が低下し、ワーカビリティを改善できない。また、フライアッシュ中に微細な未燃カーボン粒子２が多く含まれていると、フライアッシュをコンクリート等に用いた場合に、打設時に微細な未燃カーボン粒子２がブリーディング水と共にコンクリート表面に浮き上がり、色むらの原因となる場合がある。
　レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２．０体積％以下である特定の粒度分布を有するフライアッシュは、流動性の低下を抑制し、ワーカビリティを改善し、色むらの発生を抑制できるため、セメント混合用のフライアッシュに適する。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が、好ましくは３７．０体積％以下であり、より好ましくは３６．０体積％以下であり、さらに好ましくは３５．０体積％以下である。このフライアッシュは、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５を多く含む粒径４５μｍ以上の大きな粒子の含有量が少ないため、フライアッシュを含むセメント組成物は、流動性を向上させ、ワーカビリティを改善することができる。また、前記フライアッシュは、中空体であり嵩比重の小さな大きい粒径の粒子の含有量が少ないため、嵩比重が比較的大きくなり、前記測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３７．０体積％以下のフライアッシュを含む混合セメントは、打設時のブリーディング水と共にフライアッシュがコンクリート表面に浮き上がりにくく、フライアッシュの色調の変化によって生じる色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が、好ましくは１１．０体積％以下であり、より好ましくは１０．０体積％以下であり、さらに好ましくは９．０体積％以下であり、よりさらに好ましくは８．０体積％以下であり、特に好ましくは５．０体積％以下である。フライアッシュは、粒径の小さな未燃カーボン粒子２の含有量が少ないことにより、フライアッシュを含むセメント組成物は、粒径の小さな未燃カーボン粒子２が混和剤等を吸着することによる流動性の低下を抑制し、ワーカビリティを改善することができる。また、フライアッシュは、微細な未燃カーボン粒子２の含有量が少ないことにより、フライアッシュを含むセメント組成物は、打設時にブリーディング水と共に微細な未燃カーボン粒子２の浮き上がりが殆どなく、色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径９０μｍ以上の粒子の含有量が、好ましくは１５．０体積％以下であり、より好ましくは１３．５体積％以下であり、さらに好ましくは１２．０体積％以下である。フライアッシュは、粒径９０μｍ以上の粗大粒子の含有量を少なくすることによって、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下を抑制し、色むらの発生を抑制することが可能である。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径７５μｍ以上の粒子の含有量が、好ましくは２０．０体積％以下であり、より好ましくは１９．５体積％以下であり、さらに好ましくは１９．３体積％以下である。フライアッシュは、粒径７５μｍ以上の比較的大きい粒子の含有量を少なくすることによって、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下をより抑制し、色むらの発生をより抑制することが可能である。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径３０μｍ以上の粒子の含有量が、好ましくは１５．０体積％以上であり、より好ましくは１８．０体積％以上であり、さらに好ましくは２０．０体積％以上であり、好ましくは５５．０体積％以下であり、より好ましくは５４．０体積％以下であり、さらに好ましくは５２．０体積％以下である。フライアッシュは、歪な形状が多く含まれる粒径の比較的大きな粒子の含有量を少なくし、真球状の完全溶融粒子１を多く含むことにより、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下を抑制することができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径２０μｍ以上の粒子の含有量が、好ましくは３５．０体積％以上であり、より好ましくは３８．０体積％以上であり、さらに好ましくは３９．０体積％以上であり、好ましくは７０．０体積％以下であり、より好ましくは６９．０体積％以下である。フライアッシュは、歪な形状が多く含まれる粒径の比較的大きな粒子の含有量を少なくし、真球状の完全溶融粒子１を多く含むことにより、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下を抑制することができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径１０μｍ未満の粒子の含有量が、好ましくは３０．０体積％以下であり、より好ましくは２９．５体積％以下であり、さらに好ましくは２９．０体積％以下であり、好ましくは１０．０体積％以上であり、より好ましくは１２．０体積％以上である。フライアッシュは、微細な未燃カーボン粒子２の含有量を少なくすることにより、このフライアッシュを用いたセメント組成物は、微細な未燃カーボン粒子２が混和剤等を吸着することによる流動性の低下を抑制し、微細な未燃カーボン粒子２がブリーディング水と共に浮き上がることによる色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、強熱減量が６．０質量％以下であることが好ましい。フライアッシュの強熱減量は、未燃カーボンの含有量と関係し、強熱減量が小さい場合には、フライアッシュ中に含まれる未燃カーボンの含有量も少ないと推測することが可能である。
　フライアッシュは、より好ましくは強熱減量が５．８質量％以下であり、さらに好ましくは強熱減量が５．６質量％以下であり、よりさらに好ましくは５．５質量％以下である。フライアッシュは、強熱減量が６．０質量％以下と少ないことにより、未燃カーボンの含有量が少なく、未燃カーボンが多く混入されているフライアッシュを含むセメント組成物と比べて、流動性の低下を抑制し、色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、ＪＩＳ　Ａ６２０１：２０１５「コンクリート用フライアッシュ」に記載されているIII種のフライアッシュの強熱減量の数値を満たすものである。また、フライアッシュは、ＪＩＳ　Ａ６２０１：２０１５「コンクリート用フライアッシュ」に記載されているI種、II種、又はIV種のフライアッシュの強熱減量の数値を満たすものであってもよい。
　フライアッシュは、強熱減量が６．０質量％以下であると、未燃カーボンが含まれている場合であっても、フライアッシュが、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下である、特定の粒度分布を有する場合には、流動性の低下を抑制してワーカビリティを改善することができ、色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、化学成分としてのＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下であることが好ましい。フライアッシュに含まれる鉄（Ｆｅ）は、フライアッシュに含まれる（Ｓｉ）や（Ａｌ）とともに結晶相を形成する。フライアッシュに含まれる結晶相は、例えば、石英（ＳｉＯ２）、クリストバライト（ＳｉＯ２）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２～２Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）が挙げられる。
　レーザー回折散乱式粒度分布測定装置で測定した粒径が４５μｍ以上である粒径の比較的大きい粒子は、粒径が４５μｍ未満である粒径の小さい粒子と比べて、粒子全体の冷却速度が遅くなり、ゆっくりと冷却されるために、粒径が４５μｍ未満である粒径の小さい粒子と比較して、粒子に含まれる結晶相が多くなる傾向がある。フライアッシュに含まれる結晶相には、黒色ないし赤褐色のヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）や黒色のマグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）が含まれ、結晶相の含有量によってフライアッシュの色調が変化する。このフライアッシュを含むセメント組成物を用いたコンクリートは、ブリーディング水とともにフライアッシュが表面に浮き上がり、コンクリートの表面のグレーの色調に、部分的に黒っぽく見える部分や白っぽく見える部分が存在するような色調の濃淡（色むら）が表れる場合がある。フライアッシュ中の化学成分としてのＦｅ２Ｏ３の含有量が多くなると、フライアッシュ中に含まれる、ヘマタイトやマグネタイトなどのコンクリート表面の色調に変化を及ぼす結晶相の含有量も多くなると推測される。
　本発明のフライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、粒径４５μｍ以上の粒径が大きな粒子の含有量が比較的少なく、結晶相の含有量が比較的少ないと推測される粒径４５μｍ未満の粒径が小さい粒子を多く含む。しかも本発明のフライアッシュが、フライアッシュに含まれる化学成分としてのＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下であると、黒色ないし赤褐色を示すヘマタイトや黒色を示すマグネタイトなどの結晶相を形成する鉄分量が少なくなり、フライアッシュに含まれる結晶相の量が少なくなることが推測される。本発明のフライアッシュは、コンクリート表面の色調に変化を及ぼす結晶相の含有量が少なくなることから、色むらを抑制することが可能となる。本明細書において、結晶相の含有量は、後述する実施例に記載のフライアッシュ中の結晶相及び非晶質相（質量％）の測定方法によって求められるものであり、未燃カーボンを含む総非晶質量Ｇtotal（質量％）を考慮に入れて算出したフライアッシュ中の結晶相の含有量をいう。結晶相中の鉄（Ｆｅ）は、未燃カーボンを含む総非晶質量Ｇtotal（質量％）を考慮に入れて算出した結晶相中の鉄（Ｆｅ）の量をいい、本明細書において、「結晶相中鉄（Ｆｅ）量」ともいう。
　フライアッシュに含まれる化学成分としてのＦｅ２Ｏ３の含有量は、原料となる石炭に由来する。フライアッシュ中の化学成分としてのＦｅ２Ｏ３は、より好ましくは７．０５質量％以下であり、さらに好ましくは７．００質量％以下であり、よりさらに好ましくは６．９５質量％以下であり、通常、３．００質量％以上である。フライアッシュに含まれる化学成分としてのＦｅＯ３は、ＪＩＳ　Ｒ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定した酸化物換算の鉄分量（酸化鉄（III）：Ｆｅ２Ｏ３）の値をいう。
　フライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）が０．７５質量％以下、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）が１．２５質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）が１．４５質量以下であることが好ましい。ヘマタト（Ｆｅ２Ｏ３）は黒色ないし赤褐色であり、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は黒色であり、ヘマタイトやマグネタイトを多く含むフライアッシュは、フライアッシュの色調が変化する。このフライアッシュを含むセメント組成物を用いたコンクリートは、ブリーディング水と共にフライアッシュが浮き上がることによって、表面のグレーの色調に、部分的に黒っぽく見える部分や白っぽく見える部分が存在するような色調の濃淡（色むら）が表れる場合がある。フライアッシュのヘマタイトが０．７５質量％以下、マグネタイトが１．２５質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）が１．４５質量％以下であると、色むらを発生させる要因の一つのとなるフライアッシュの色調の変化に影響を及ぼすフライアッシュ中に含まれるヘマタイトやマグネタイトの含有量が少なく、色むらを抑制することができる。
　フライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）がより好ましくは０．７４質量％以下、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）がより好ましくは１．２４質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）がより好ましくは１．４２質量％以下である。フライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）がさらに好ましくは０．７２質量％以下、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）がさらに好ましくは１．２３質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）がより好ましくは１．３９質量％以下である。フライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）がよりさらに好ましくは０．７０質量％以下、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）がさらに好ましくは１．２２質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）がより好ましくは１．３７質量％以下である。
　フライアッシュ中のヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）の含有量、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）の含有量及び結晶相中の鉄（Ｆｅ）の含有量は、原料となる石炭やフライアッシュの生成条件によって異なるが、フライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）が、通常、０．３０質量％以上、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）が、通常、０．２０質量％以上、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）が、通常、０．２１質量％以上である。
　フライアッシュ中のヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）及び結晶相中の鉄（Ｆｅ）量の測定は、粉末Ｘ線回折装置を用い、リートベルト解析法により測定することができる。粉末Ｘ線回折装置としては、例えばＤ８　Ａｄｖａｎｃｅ（Bruker AXS（ブルカー・エイエックス）社製）を使用することができる。本明細書において、結晶相中の鉄（Ｆｅ）量は、後述する実施例に記載のフライアッシュ中の結晶相及び非晶質相量（質量％）の測定方法によって求めることができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における小径側からの累積頻度３０％の粒径（Ｄ３０）の粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における小径側からの累積頻度７０％の粒径（Ｄ７０）の粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下であることが好ましい。
　フライアッシュは、平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下であることにより、粒度分布がシャープな形状となり、粒子の大きさが揃っており、流動性の低下や色むらを発生させる要因となる、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５を多く含む粒径の大きな粒子の含有量が少なく、粒径の小さい未燃カーボン粒子２の含有量が少ない。平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、かつ粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下であるフライアッシュを用いたセメント組成物は、流動性の低下を抑制することができ、色むらの発生が抑制される。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が、より好ましくは１６．０～２９．５μｍであり、さらに好ましくは１７．０～２９．０μｍである。フライアッシュの平均粒径（Ｄ５０）が前記範囲であると、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン５を多く含む粒径の大きな粒子の含有量が少なく、真球状の完全溶融粒子１の含有量が多く、また、微細な未燃カーボン粒子２の含有量も少なくなるため、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下を抑制し、色むらの発生が抑制される。
　フライアッシュは、粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が、より好ましくは０．５１以上であり、さらに好ましくは０．５２以上である。また、フライアッシュは、粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が、より好ましくは１．８４以下である。粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）及び／又は粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１に近い数値である程、粒度分布がシャープな形状となり、粒径が揃っていることを示す。フライアッシュは、流動性の低下や色むらを発生させる要因となる、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５を多く含む粒径の大きな粒子の含有量が少なく、また、粒径の小さい未燃カーボン粒子２の含有量も少ないことから、このフライアッシュを含むセメント組成物は、流動性の低下が抑制され、色むらの発生が抑制される。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度１０％の粒径（Ｄ１０）の粒径比（Ｄ１０／Ｄ５０）が０．２以上０．５以下であることが好ましい。粒径比（Ｄ１０／Ｄ５０）が０．２以上０．５以下であるフライアッシュは、粒径の小さい未燃カーボン粒子２の含有量が少なく、粒径が比較的揃った粒度分布となることにより、真球状の完全溶融粒子１の含有量が多く、この完全溶融粒子１のボールベアリング効果により、コンクリート等に用いた場合に、流動性を向上し、ワーカビリティを改善することができる。また、粒径比（Ｄ１０／Ｄ５０）が０．２以上０．５以下であるフライアッシュは、粒径の小さい未燃カーボン粒子２の含有量が少なく、粒径が比較的揃った粒度分布となることにより、このフライアッシュを含むセメント組成物は、ブリーディング水と共に粒径の小さい微細な未燃カーボン粒子の浮き上がりが少なく、色むらの発生を抑制することができる。
　フライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度９０％の粒径（Ｄ９０）の粒径比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．５以上４．５以下であることが好ましい。粒径比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．５以上４．５以下であるフライアッシュは、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５を多く含む粒径の大きな粒子の含有量が少ない。このフライアッシュを含むセメント組成物は、歪な形状の粗大粒子の混入による流動性の低下を抑制することができる、また、粒径比（Ｄ９０／Ｄ５０）が１．５以上４．５以下であるフライアッシュは、嵩比重の小さい比較的大きな粒径の粒子の含有量を少なくし、このフライアッシュを含むセメント組成物は、ブリーディング水と共に嵩比重の小さい比較的粒径の大きな粒子の浮き上がりを少なくして、色むらの発生を抑制することができる。
［セメント組成物］
　本発明の一実施形態によれば、セメント組成物は、本発明の一実施形態によるフライアッシュと、セメントとを含む。
　セメントの種類は特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等が挙げられる。
　セメント組成物全量に対して、フライアッシュの含有量は、好ましくは１質量％を超えて３５質量％以下であり、より好ましくは２質量％以上３２質量％以下である。セメント組成物全量に対して、フライアッシュの含有量が前記範囲内であると、フライアッシュを含むセメント組成物を用いたモルタル又はコンクリートの流動性を向上し、ワーカビリティを改善することができる。また、コンクリート表面に微細な未燃カーボン粒子や嵩比重の小さい粗粒がブリーディング水と共に浮き上がることがなく、色むらの発生を抑制することができる。
　セメント組成物の全量に対するフライアッシュの含有量は、ＪＩＳ　Ｒ５２１３：２００９「フライアッシュセメント」に記載されたフライアッシュセメントのＡ種、Ｂ種又はＣ種のフライアッシュの含有量を満たすように、セメント組成物の全量に対して、Ａ種である場合にはフライアッシュの含有量が５質量％を超えて１０質量％以下であってもよく、Ｂ種である場合にはフライアッシュの含有量が１０質量％を超えて２０質量％以下であってもよく、Ｃ種である場合にはフライアッシュの含有量が２０質量％を超えて３０質量％以下であってもよい。
　フライアッシュは、フライアッシュセメント用のものに限定されず、混合材料としてセメント組成物に用いてもよく、ＪＩＳで規定される「フライアッシュセメント」におけるフライアッシュの含有量を満足しない量の使用量であってもよい。
　セメント組成物は、フライアッシュとセメントの他に、石膏や減水剤、高性能ＡＥ減水剤等の混和剤を含んでいてもよい。
［フライアッシュの製造方法］
　本発明の一実施形態によれば、フライアッシュの製造方法は、フライアッシュ全体１００体積％中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満となるように、原料のフライアッシュから粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除く工程と、フライアッシュ全体１００体積％中の前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下となるように、原料のフライアッシュから粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除く工程とを含む。
　原料のフライアッシュから粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除く工程と、原料のフライアッシュから粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除く工程は、風力分級機や篩等を用いることができる。風力分級の場合は、例えば、日清エンジニアリング株式会社製のターボクラシファイア等の風力分級機等を用いることができる。
　本発明の一実施形態によれば、フライアッシュの製造方法は、炭化や粉砕等の工程を経ることなく、比較的簡易な方法である分級によって、流動性を低下させ、色むらの発生の原因となる、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５、微細な未燃カーボン２を取り除くことができる。本発明の一実施形態に係る製造方法によれば、分級によって粗大な粒子、微細な未燃カーボンが取り除かれ、得られたフライアッシュには、真球状の完全溶融粒子１が多く含まれている。フライアッシュの製造方法によれば、真球状の完全溶融粒子１のボールベアリング効果により、流動性の低下を抑制し、色むらの発生を抑制することができるフライアッシュを得ることができる。
　石炭灰のなかでも、例えば石炭火力発電所から得られたフライアッシュを原料として用いる場合には、特定の粒度分布を有するフライアッシュが得られるように、フライアッシュ全体１００体積％中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満となるように、原料のフライアッシュから粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除く工程と、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下となるように、原料のフライアッシュから粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除く工程とを含む。本発明の一実施形態に係る製造方法によれば、原料としてフライアッシュを用いる場合に、特定の粒度分布を有するフライアッシュを製造することができ、セメント混合用に適するフライアッシュを製造することができる。
　次に、本発明を実施例により、詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
フライアッシュの作製
（実施例１～５）
　比較例１の石炭火力発電所から得られたフライアッシュを原料フライアッシュとして用いて、風力分級機（製品名：ターボクラシファイア、日清エンジニアリング株式会社製）を用いて、フライアッシュ全体１００体積％中にレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満となるように、粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除き、次いで、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下となるように、粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除き、表１に示すレーザー回折粒子径分布を有する実施例１のセメント混合用のフライアッシュを製造した。
（実施例６～７）
　比較例２の石炭火力発電所から得られたフライアッシュを原料フライアッシュとして用いて、実施例１～５と同様にして、表１に示すレーザー回折粒子径分布（体積％）を有する実施例６～７のセメント混合用のフライアッシュを製造した。
（比較例１～２）
　石炭火力発電所から得られたフライアッシュをそのまま比較例１および比較例２のフライアッシュとして用いた。比較例１および比較例２のフライアッシュは、フライアッシュ全体１００体積％中にレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％を超えていた。具体的には、比較例１および比較例２のフライアッシュは、表１に示すレーザー回折粒子径分布（体積％）を有していた。また、図１は、比較例１のフライアッシュのＳＥＭ写真である。
（比較例３～４）
　比較例１の石炭火力発電所から得られたフライアッシュを原料フライアッシュとして用い、風力分級機（製品名：ターボクラシファイア、日清エンジニアリング株式会社製）を用いて、フライアッシュ全体１００体積％中にレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％以上となるか、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積%を超えるように、粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部と、粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部とを取り除いた。具体的には、表１に示すレーザー回折粒子径分布（体積％）を有する比較例３～４のセメント混合用のフライアッシュを製造した。
（比較例５～６）
　比較例２の石炭火力発電所から得られたフライアッシュを原料フライアッシュとして用いて、風力分級機（製品名：ターボクラシファイア、日清エンジニアリング株式会社製）を用いて、フライアッシュ全体１００体積％中にレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％以上となるか、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積%を超えるように、粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部と、粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部とを取り除いた。具体的には、表１に示すレーザー回折粒子径分布（体積％）を有する比較例５～６のセメント混合用のフライアッシュを製造した。
［フライアッシュの粒径構成の測定］
　各実施例及び比較例のセメント混合用のフライアッシュの粒径構成をレーザー回折散乱式粒度分布測定装置（日機装株式会社、製品名：マイクロトラックＭＴ－３３００ＥＸ）を用いて測定した。結果を表１に示す。
［フライアッシュの強熱減量の測定］
　各実施例及び比較例のセメント混合用のフライアッシュの強熱減量は、ＪＩＳ　Ａ６２０１：２０１５「コンクリート用フライアッシュ　８．３　強熱減量」に準拠して測定した。結果を表１に示す。
［体積基準粒度分布の累積頻度１０％、３０％、５０％、７０％、９０％における粒径］
　レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（日機装株式会社、製品名：マイクロトラックＭＴ－３３００ＥＸ）を用いて、各実施例及び比較例の体積基準粒度分布における小径側から累積頻度１０％、３０％、５０％、７０％、９０％となる粒径を測定した。レーザー回折式散乱式粒度分布測定装置で測定した体積基準粒度分布における小径側から累積頻度５０％の粒径を平均粒径（Ｄ５０）とした。また、累積頻度１０％をＤ１０、累積頻度３０％をＤ３０、累積頻度７０％をＤ７０、累積頻度９０％をＤ９０とし、平均粒径Ｄ５０に対する各累積頻度の粒径比をＤ１０／Ｄ５０、Ｄ３０／Ｄ５０、Ｄ７０／Ｄ５０、Ｄ９０／Ｄ５０を測定した。結果を表２に示す。
［フライアッシュの化学成分の測定］
　各実施例及び比較例のセメント混合用のフライアッシュの化学成分（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ）をＪＩＳ　Ｒ５２０４「セメントの蛍光Ｘ線分析方法」に準拠して測定した。結果を表２に示す。
（フライアッシュ中の結晶相及び非晶質相量（質量％）の測定）
　フライアッシュ中の結晶相及び非晶質相量（質量％）の測定は、粉末Ｘ線回折装置により、内部標準物質を用いて、リートベルト解析法により測定した。粉末Ｘ線回折装置としては、Ｄ８　Ａｄｖａｎｃｅ（Bruker AXS（ブルカー・エイエックス）社製）を用いた。測定条件、内部標準物質、リートベルト解析条件を以下に記載した。
測定条件
　Ｘ線管球：Ｃｕ
　管電圧：４０ｋＶ
　管電流：４０ｍＡ
　回折角２θの測定範囲： 開始角５°，終了角７０°／７５°
※内部標準物質としてルチル型二酸化チタンを添加した場合、終了角を７０°とすると７０°付近の二酸化チタンのピーク形状が正しく取得できない。このため二酸化チタンを添加した試料については終了角を７５°とした。
　ステップ幅：０．０２５°／ｓｔｅｐ
　計数時間：６０ｓｅｃ．／ｓｔｅｐ
内部標準物質:ルチル型二酸化チタン
リートベルト解析条件
　リートベルト解析ソフト：ＴＯＰＡＳ　Ｖｅｒ．４．２（Bruker AXS（ブルカー・エイエックス）社製）
　ゼロ点補正:無し
　試料面の高さの補正：有り
　解析対象鉱物：石英、ムライト（３：２）、無水石膏、石灰石、マグネタイト、ヘマタイト、二酸化チタン（内部標準物質として添加した試料のみ）
　ヘマタイト相の選択配向関数：ヘマタイト相の選択配向は回折角２θ＝３５．５°付近の（１１０）面の回折線に生じるものとし、March Dollase関数を用いて、係数の初期値を１として精密化を行なった。マグネタイト相に関しては、選択配向が生じないものとした。
　フライアッシュ中のマグネタイト、ヘマタイトなどの結晶相及び非晶質相の測定手順を以下に記載した。マグネタイト、ヘマタイト相を含むフライアッシュについては以下の理由により、内部標準物質を添加した試料のＸＲＤ測定データのみでは各結晶相の分率が精密には得られない。このため、内部標準物質を添加した試料および無添加の試料両方のＸＲＤ測定データを使用して定量を行った。
（ｉ）内部標準物として、ルチル型二酸化チタンを２０質量％添加したフライアッシュ（試料１）と、内部標準物質を添加しないフライアッシュ（試料２）を作製した。
（ii）内部標準物質を添加しないフライアッシュ（試料２）を、粉末Ｘ線回折装置を用いて測定し、得られたフライアッシュ(試料２)の粉末Ｘ線回折パターンと、解析対象鉱物の石英、ムライト、無水石膏、石灰石、マグネタイト、ヘマタイトのそれぞれの理論プロファイルのフィッティングを行ない、フライアッシュ中に含まれる各解析対象鉱物の定量分析を行い、解析ソフトによって、各解析対象鉱物の量（質量％）を算出した。
　マグネタイトとヘマタイトの定量分析に内部標準物質を添加しない試料２を用いるのは、マグネタイト、ヘマタイトの回折角２θ＝３５．５°～３５．６°付近のピークと、ルチル型二酸化チタンの回折角２θ＝３６．１°付近のピークとが近接するためである。特に内部標準物質として粒子径が小さく、結晶子サイズが小さいルチル型二酸化チタンを用いた場合、ピークのブロードニングが起こり、ルチル型二酸化チタンの回折角２θ＝３６．１°付近のピークのボトム付近が、マグネタイト、ヘマタイトのピークと重なり（オーバーラップ）、特にマグネタイトやヘマタイトの含有量が少ない場合に、定量した値に大きく影響を及ぼすからである。
（iii）内部標準物質であるルチル型二酸化チタンを添加したフライアッシュ（試料１）を、粉末Ｘ線回折装置を用いて測定し、得られたフライアッシュ(試料１)の粉末Ｘ線回折パターンと、解析対象鉱物の石英、ムライト、無水石膏、石灰石、ヘマタイト、マグネタイト、二酸化チタンのそれぞれの理論プロファイルのフィッティングを行ない、内部標準物質を添加したフライアッシュ（試料１）に含まれる各解析対象鉱物の定量分析を行い、解析ソフトによって、各解析対象鉱物の量（質量％）を算出した。
（iv）試料１のルチル型二酸化チタンの定量値から、以下の（Ａ）式により、未燃カーボンを含む総非晶質相量Ｇtotal（質量％）を算出した。
総非晶質相量Ｇtotal＝100×（Ｙ－Ｘ）／｛Ｙ×（100－Ｘ）／100｝　（Ａ）
　ただし、式（Ａ）中、Ｘは内部標準物質の添加量（２０質量％）、Ｙはルチル型二酸化のリートベルト解析値（％）である。
（v）試料１の解析対象鉱物の結晶相の含有量（質量％）から総非晶質相を定量した後、試料２の解析対象鉱物の含有量（質量％）から、以下の（Ｂ）式により、総非晶質相を考慮に入れた結晶相の含有量を算出した
結晶相（総非晶質相量Ｇtotal考慮）＝結晶相（試料２解析値）×（１００－Ｇtotal）／１００　（Ｂ）
　ただし、式（Ｂ）中、Ｇtotalは試料１の解析値と（Ａ）式より得られた総非晶質定量値（％）である。以上の取り扱いにより、試料１では誤差が生じるヘマタイト、マグネタイト相について、試料２の解析結果を反映し、総結晶相内の各結晶相の分率の定量値を精密化する。
（vi）下記式（１）により、（Ａ）式より算出した総非晶質相量Ｇtotal（質量％）からフライアッシュ中の未燃カーボン含有量（質量％）を差し引いた値をフライアッシュ中の非晶質相量ＧFA（質量％）とした。未燃カーボン量は、ＪＩＳ　Ａ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に準拠して測定した強熱減量をフライアッシュ中の未燃カーボン含有量（質量％）とした。
フライアッシュ中の非晶質相量ＧFA（質量％）＝リートベルト解析による総非晶質相量Ｇtotal（質量％）－未燃カーボン含有量（質量％）　　　（１）
　結晶相層中の鉄（Ｆｅ）量は、以下のように算出した。
　フライアッシュに含まれる結晶相中の鉄（Ｆｅ）量は、フライアッシュに含まれる未燃カーボンを含む総非晶質相量Ｇtotal（質量％）を考慮に入れて算出した結晶相中のヘマタイトの含有量（質量％）を測定値２とし、未燃カーボンを含む総非晶質相量Ｇtotal（質量％）を考慮に入れて算出した結晶相中のマグネタイトの含有量（質量％）を測定値３として、下記式（２）により算出した。
フライアッシュに含まれる総非晶質相量Ｇtotalを考慮した結晶相中の鉄（Ｆｅ）量＝〔測定値２×｛２Ｆｅ／Ｆｅ２Ｏ３（１１１．６／１５９．７）｝〕＋〔測定値３×｛３Ｆｅ／Ｆｅ３Ｏ４（１６７．４／２３１．５）｝〕　　　（２）
セメント組成物の作製
　各実施例及び比較例のセメント混合用のフライアッシュと普通セメントとを、フライアッシュが２０質量％、普通セメントが８０質量％となるように混合して、各実施例及び比較例のフライアッシュを混合したセメント組成物を製造した。各実施例及び比較例のフライアッシュを混合したセメント組成物を用いて、以下の評価を行なった。結果を表１に示す。
［流動性の評価－１：セメントペーストの流動性の評価］
　フライアッシュを混合したセメント組成物１００質量部に対して、混和剤として高性能ＡＥ減水剤（商品名：マスターグレニウム（登録商標）ＳＰ８Ｓ、ＢＡＳＦ社製）１質量部を配合し、水セメント比（Ｗ／Ｃ）が３０％となるようにして、セメント組成物、高性能ＡＥ減水剤、水をホバートミキサーで３分間練り混ぜ、各実施例及び比較例のフライアッシュを混合したセメント組成物を用いたセメントペーストを得た。
　練り混ぜられたセメントペーストをすぐに磨きガラス上に置いた内径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒形フローコーンに充填し、練り上げから１分後に円筒形フローコーンを引き上げて、円筒形フローコーンからセメントペーストを引き抜き、円形に広がったセメントペーストの直径の最も大きな長さとそれに直行する長さを測定して両者の平均値をフロー値とした。フロー値が１４０ｍｍ以上のものを流動性が良好とし、フロー値が１４０ｍｍ未満のものを流動性が低下したと評価した。
［流動性の評価－２：モルタルの流動性の評価］
　各施例及び比較例のフライアッシュを混合したセメント組成物を用いて、質量比で、前記セメント組成物１に対して、ＪＩＳ　Ｒ５２０１の標準砂３の割合でプレミックスした。プレミックスした粉体中に、フライアッシュを混合したセメント組成物１００質量部に対して、混和剤として高性能ＡＥ減水剤（商品名：マスターグレニウム（登録商標）ＳＰ８Ｓ、ＢＡＳＦ社製）１質量部を配合し、水セメント比（Ｗ／Ｃ）が３０％となるようにして、ホバートミキサーで３分間練り混ぜ、各実施例及び比較例のフライアッシュ混合セメント組成物を用いたモルタルを得た。
　練り混ぜられたモルタルをＪＩＳ　Ｒ５２０１：２０１５の「セメント物理試験方法　１２．２　フロー値の測定」に準拠して、モルタルのフロー値を測定した。フロー値が１４５ｍｍ以上のものを流動性が良好とし、フロー値が１４５ｍｍ未満のものを流動性が低下したと評価した。
［色むらの評価］
　流動性の評価－１で用いた各実施例及び比較例のフライアッシュを混合したセメント組成物を用いたセメントペーストを金属製のバットに流し込み、温度２０℃、湿度９０％以上の湿気箱で７日間養生したのち、目視にて色彩に差があると判断し、目視にて色彩の差が大きいと判断した表面の色彩の差が大きい順から選択した５箇所について、色彩色差計（商品名：ＣＲ－３００、コニカミノルタジャパン株式会社製）を用いて、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定された明度（Ｌ値）、ａ値、ｂ値を測定し、測定した５点のうち最大のＬ値（Ｌmax値）と、最小のＬ値（Ｌmin値）の差（ΔＬ）と、下記式（３）によって算出されたΔＥａｂにより色むらの度合いを評価した。Δａは、測定した５点のうちの最大のａ値（ａmax値）と最小のａ値（ａmin値）との差（Δａ）であり、Δｂは、測定した５点のうち、最大のｂ値（ｂmax値）と最小のｂ値（ｂmin値）との差（Δｂ）である。ΔＬ又はΔＥａｂが小さい程、色むらが抑制されていると評価した。
　ΔＥａｂ＝｛（ΔＬ）２＋（Δａ）２＋（Δｂ）２｝１／２　　　　（３）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１に示すように、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下である、実施例１～７のフライアッシュを混合した実施例１～７のセメント組成物は、ペーストフロー値が１４０ｍｍを超えており、且つモルタルフロー値も１４５ｍｍを超えており、流動性が向上し、ワーカビリティが改善されていた。
　実施例２及び３は、粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が１５体積％以下のフライアッシュを用いたセメント組成物であり、ペーストフロー値及びモルタルフロー値とも１６０ｍｍを超えており、流動性がより向上していた。
　実施例３は、粒径５μ未満の粒子の含有量が３．０体積％以下のフライアッシュを用いたセメント組成物であり、ペーストフロー値及びモルタルフロー値とも１６５ｍｍを超えており、流動性がさらに向上されていた。
　また、表１に示すように、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下である、実施例１～７のフライアッシュを用いたセメントペーストは、比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストと比べて、ΔＬ値及びΔＥａｂ値ともに小さく、色むらが抑制されていることが確認できた。
　実施例１～４に示すように、粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３５体積％以下であり、粒径５μｍ未満の粒子の含有量が３．４体積％以下であるフライアッシュを用いたセメントペーストは、ΔＬ値又はΔＥａｂ値がより小さく色むらがさらに抑制されていた。実施例１のように、ΔＥａｂが３．６の場合、印象レベルでは同じ色として扱える範囲である。実施例２のように、ΔＥａｂが２．８の場合、色の離間比較では、殆ど気付かれない色差レベルであり、一般的には同じ色だと思われるレベルである。また、実施例３のように、ΔＥａｂが０．７の場合は、目視判定の再現性からみて厳格な許容色差の規格を設定できるほど、色むらがないレベルである。
　また、表１に示すように、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下である、実施例１～７のフライアッシュは、強熱減量が６．０質量％以下と少なく、粗大な未燃カーボン粒子５と、微細な未燃カーボン粒子２の含有量が少ないため、強熱減量が低減されていることが確認できた。
　表２に示すように、実施例１～７のフライアッシュは、化学成分としてＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下であり、フライアッシュ中の化学成分としてのＦｅ２Ｏ３の含有量が少なく、フライアッシュ中に含まれるフライアッシュの色調を変化させる要因となるヘマタイトやマグネタイトの結晶相の含有量が比較例１～６のフライアッシュに比べて少なかった。表１に示すように、化学成分としてのＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下の実施例１～７のフライアッシュを用いたセメントペーストは、比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストと比べて、ΔＬ値及びΔＥａｂ値ともに小さく、色むらが抑制されていることが確認できた。
　表２に示すように、実施例１～７のフライアッシュは、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）が０．７質量％以下、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）が１．２５質量％以下、かつ、未燃カーボンを含む総非晶質相量Ｇtotalを考慮した結晶相中の鉄（Ｆｅ）が１．４２質量％以下であり、色むらを発生させる要因の一つのとなるフライアッシュの色調を変化させるヘマタイトやマグネタイトの含有量が少ない。表１に示すように、ヘマタイトやマグネタイトの含有量が少ない実施例１～７のフライアッシュを用いたセメントペーストは、比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストと比べて、ΔＬ値及びΔＥａｂ値ともに小さく、色むらが抑制されていることが確認できた。
　表２に示すように、実施例１～７のフライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下である。実施例１～７のフライアッシュは、粒度分布がシャープな形状となり、粒子の大きさが揃っており、流動性の低下や色むらを発生させる要因となる、粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、及び粗大な未燃カーボン粒子５の含有量が少なく、また、微細な未燃カーボン粒子２の含有量が少ないことから、このフライアッシュを用いたフライアッシュ混合セメント組成物は、流動性を向上することができ、色むらの発生が抑制されていた。
　表１に示すように、比較例１～６のフライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％以上であるか、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％を超えていた。比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストは、ペーストフロー値が１４０ｍｍ未満であり、流動性が低下した。また、比較例１～６のフライアッシュを用いたモルタルは、モルタルフロー値が１４５ｍｍ未満であり、流動性が低下した。また、比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストは、ΔＬ値が１４．５以上と大きく、ΔＥａｂ値も１６．７以上であり、目視で区別できる程度の色むらが確認された。
　表２に示すように、比較例１～５のフライアッシュは、化学成分としてＦｅ２Ｏ３が７．１質量％を超えていた。比較例６のフライアッシュは、化学成分としてのＦｅ２Ｏ３は７．０５質量％であったが、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）は０．７７質量％であり、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は１．３０質量％であり、ヘマタイトとマグネタイトの含有量が多くなっていた。表１に示すように、比較例１～６のフライアッシュを用いたセメントペーストは、実施例１～７のフライアッシュを用いたセメントペーストと比べて、ΔＬ値及びΔＥａｂ値ともに大きく、色むらが抑制されていなかった。
　表２に示すように、比較例６のフライアッシュは、化学成分としてのＦｅ２Ｏ３は７．０５質量％と少ない値であり、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）は０．７７質量％であり、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）は１．３０質量％であり、ヘマタイトとマグネタイトの含有量も比較的少ない値であったが、表１に示すΔＬ値が２３．８及びΔＥａｂ値が３０．９と比較的大きな値となっていた。これは比較例６のフライアッシュは、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１５．４体積％と比較的多いため、比較例６のフライアッシュを用いたセメントペーストは、打設時にブリーディング水と共に微細な未燃カーボン粒子が浮き上がり、色むらの発生を抑制することができなかったためと推測される。
　また、表２に示すように、比較例１～６のフライアッシュは、粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．６５未満であるか、粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５を超えており、粒度分布がブロードな形状となり、粒径がばらついていることが確認できた。また、表１に示すように、比較例２、５のフライアッシュは、強熱減量が６．０質量%を超えており、流動性の低下を抑制でき、色むらの発生を抑制できるほど、未燃カーボンが低減されていなかった。
　図１に示すように、石炭火力発電所から得られたフライアッシュをそのまま用いた比較例１のフライアッシュは、真球状の完全溶融粒子１、微細な未燃カーボン粒子２、粒径４５μｍ以上の粗大で歪な不完全溶融粒子３、粗大で中空体である不完全溶融粒子４、粗大な未燃カーボン粒子５が含まれていた。
　本発明によれば、石炭火力発電所における発電量の増加にともない、発生量が増加しているフライアッシュを有効に利用することができ、煩雑な工程や製造に用いるエネルギーを増大させることなく、モルタル又はコンクリートに用いた場合に、流動性の低下を抑制してワーカビリティを改善し、色むらの発生を抑制し得るフライアッシュ、このフライアッシュを用いたセメント組成物及びフライアッシュの製造方法を提供することができる。
　１：真球状の完全溶融粒子、２：微細な未燃カーボン粒子、３：粗大で歪な不完全溶融粒子、４：粗大で中空体である不完全溶融粒子、５：粗大な未燃カーボン粒子
 

Claims (8)

  1. 　レーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満であり、前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下であることを特徴するフライアッシュ。
  2. 　強熱減量が６．０質量％以下である、請求項１に記載のフライアッシュ。
  3. 　化学成分としてのＦｅ２Ｏ３が７．１質量％以下である、請求項１又は２に記載のフライアッシュ。
  4. 　ヘマタイトが０．７５質量％以下、マグネタイトが１．２５質量％以下、かつ、結晶相中の鉄（Ｆｅ）が１．４５質量％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載のフライアッシュ。
  5. 　レーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における累積頻度５０％の平均粒径（Ｄ５０）が１５．０～３０．０μｍであり、前記平均粒径（Ｄ５０）に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度３０％の粒径（Ｄ３０）の粒径比（Ｄ３０／Ｄ５０）が０．５０以上であり、前記平均粒径Ｄ５０に対する前記測定法による体積基準粒度分布における累積頻度７０％の粒径（Ｄ７０）の粒径比（Ｄ７０／Ｄ５０）が１．８５以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のフライアッシュ。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のフライアッシュと、セメントとを含むセメント組成物。
  7. 　セメント組成物全量に対して、前記フライアッシュの含有量が１質量％を超え３５質量％以下である、請求項６に記載のセメント組成物。
  8. 　フライアッシュ全体１００体積％中のレーザー回折散乱式粒度分布測定法で測定した粒径４５μｍ以上の粒子の含有量が３８体積％未満となるように、原料のフライアッシュから粒径４５μｍ以上の粒子の少なくとも一部を取り除く工程と、フライアッシュ全体１００体積％中の前記測定法で測定した粒径５μｍ未満の粒子の含有量が１２体積％以下となるように、原料のフライアッシュから粒径５μｍ未満の粒子の少なくとも一部を取り除く工程を含む、フライアッシュの製造方法。
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