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JP2000128616A - セメント組成物の製造方法 - Google Patents

セメント組成物の製造方法

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Publication number
JP2000128616A
JP2000128616A JP29533798A JP29533798A JP2000128616A JP 2000128616 A JP2000128616 A JP 2000128616A JP 29533798 A JP29533798 A JP 29533798A JP 29533798 A JP29533798 A JP 29533798A JP 2000128616 A JP2000128616 A JP 2000128616A
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JP
Japan
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silica fume
cement
limestone
fine powder
cement composition
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Pending
Application number
JP29533798A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Ono
晃 大野
Masashi Nakamura
昌士 中村
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.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP29533798A priority Critical patent/JP2000128616A/ja
Publication of JP2000128616A publication Critical patent/JP2000128616A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C04B14/28—Carbonates of calcium
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動性及び品質安定性に優れた高強度コンク
リート用セメント組成物及び高品質の吹き付けコンクリ
ート用セメント組成物の製造方法に関し、通常のセメン
ト製造工程に支障を生じさせることなく、シリカヒュー
ムが均一に分散された品質安定性及び流動性の優れたセ
メント組成物を提供することを課題とする。 【解決手段】 ポルトランドセメント50〜95重量部、シ
リカヒューム２〜30重量部、及び石灰石微粉末３〜40重
量部を合計で100 重量部になるように含むセメント組成
物を製造する方法であって、石灰石微粉末を製造する工
程において石灰石を粉砕する際に粉砕設備中にシリカヒ
ュームを添加し、得られたシリカヒュームと石灰石微粉
末の混合物をポルトランドセメントに混合することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動性及び品質安
定性に優れた高強度コンクリート用セメント組成物及び
高品質の吹き付けコンクリート用セメント組成物の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、高強度コンクリートを製造する場合には、有機化合
物を主成分とする分散剤（高性能減水剤や高性能ＡＥ減
水剤）を用い、コンクリートの施工性を妨げない範囲に
おいて水セメント比をできる限り低くすることが行われ
ている。
【０００３】しかし、分散剤を多量に添加して水セメン
ト比を低くした場合、コンクリートの粘性が上昇するこ
とによって所定の施工性が得られない場合がある。
【０００４】この問題を解決するために、シリカヒュー
ムを混和材として用い、減水性の高い分散剤と併用する
ことによってコンクリートの粘性を下げ、流動性及び施
工性を改善することも行われている。
【０００５】このシリカヒュームとは、フェロシリコン
やシリコンメタルの製造時に副生される超微粒子で、粉
末度20万cm2/g 程度、平均粒径0.1 μ程度の球状のシリ
カであるが、コンクリートの流動性を改善するばかりで
なく、硬化コンクリートの強度を増加させる効果も有す
ると認められており、このような効果は、水セメント比
が小さいほど大きく、コンクリートの圧縮強度が100N/m
m2以上の超高強度コンクリートにおいて特に有用である
といわれている。
【０００６】しかし、シリカヒュームを添加しない普通
強度のコンクリートに比べれば、粘性が大きく、ポンプ
圧送性等の施工性に劣る。
【０００７】このような場合、フライアッシュや高炉ス
ラグ微粉末又は石灰石微粉末を混和材としてさらに添加
することにより粘性を低下させ、施工性を向上させる手
段がある。
【０００８】特に、石灰石微粉末は、フライアッシュや
高炉スラグ微粉末にみられる凝結遅延や強度低下という
問題点がなく、有用な混和材である。
【０００９】これらのことから、セメント、シリカヒュ
ーム、石灰石微粉末を配合した組成物は、高強度コンク
リートの製造するために極めて有効な組成物であるとい
える。
【００１０】また、吹き付けコンクリートにおいて、吹
き付け時のはね返りの低下、粉塵発生量の低減及び急結
剤使用量の低減を目的としてシリカヒューム及び石灰石
微粉末を混和材として添加した高品質吹き付けコンクリ
ートを使用することが検討されている。
【００１１】以上のことから、高強度コンクリートや高
品質吹き付けコンクリートを得るための手段としてセメ
ントの他にシリカヒュームと石灰石微粉末を併用するこ
とは極めて有効である。
【００１２】通常、これらの材料はコンクリートの製造
時に別々に投入される。
【００１３】ここで実用されているシリカヒュームには
顆粒状と粉末状の２種類がある。
【００１４】コンクリートの製造時に他の材料とともに
シリカヒュームを投入する場合、顆粒状シリカヒューム
は顆粒であるために分散性に劣り、従って流動性の改善
効果が劣るという欠点がある。
【００１５】一方粉末状シリカヒュームは超微粉末であ
るために、既存の搬送及び計量装置を用いることができ
ず、取扱いが困難であるという欠点がある。
【００１６】また、粉末状シリカヒュームといえども超
微粒子の凝集体であるために、練り混ぜが不十分である
と凝集体が完全に分散せず、流動性の向上効果を十分に
発揮することはできない。
【００１７】これに対して、セメントの製造工程におい
てセメントクリンカーの粉砕時に粉砕設備にシリカヒュ
ームを添加し、クリンカーの粉砕と同時にシリカヒュー
ムをセメント中に分散、混合し、得られた混合物にさら
に石灰石微粉末を混合したセメント組成物も開発されて
いる（特開平８−91885 号）。
【００１８】この場合、シリカヒュームは予めよく分散
されているため流動性の向上効果に優れる上、必要な成
分を既に含んだ組成物であるためにコンクリート製造時
に各材料投入のための特殊な設備を要しない。
【００１９】しかし、このようなセメント組成物の製造
時には、セメントクリンカーの粉砕設備がセメント製造
設備を占有するために、通常のセメント製造の妨げにな
るという問題点がある。
【００２０】本発明は、このような問題点をすべて解決
するためになされたもので、通常のセメント製造工程に
支障を生じさせることなく、シリカヒュームが均一に分
散された品質安定性及び流動性の優れたセメント組成物
を提供することを課題とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、ポルトランドセメント50〜95重量
部、シリカヒューム２〜30重量部、及び石灰石微粉末３
〜40重量部を合計で100 重量部になるように含むセメン
ト組成物を製造する方法であって、石灰石微粉末を製造
する工程において石灰石を粉砕する際に粉砕設備中にシ
リカヒュームを添加し、得られたシリカヒュームと石灰
石微粉末の混合物をポルトランドセメントに混合するこ
とを特徴とする。
【００２２】石灰石を粉砕する際に粉砕設備中にシリカ
ヒュームを投入することにより、凝集しているシリカヒ
ュームの分散が図られる。
【００２３】この場合、石灰石に対するシリカヒューム
の添加量はセメントに対するそれよりも高いので計量誤
差や混合の不均一性を著しく低減できる。
【００２４】投入するシリカヒュームは、顆粒状又は粉
末状のどちらでもよい。
【００２５】ポルトランドセメントとしては普通ポルト
ランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポ
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を用いることができる。
【００２６】尚、ポルトランドセメントの配合量を50〜
95重量部としたのは、50重量部よりも少ないと結合材の
量が少ないために強度発現性に劣る一方、95重量部より
も多いとシリカヒューム及び石灰石微粉末の添加量が少
なくなるために混合材の効果が発揮できないからであ
る。
【００２７】また、シリカヒュームの配合量を２〜30重
量部としたのは、２重量部よりも少ないとシリカヒュー
ム添加効果が認められない一方、30重量部より多くして
も、もはや流動性改善効果が増進しないばかりか場合に
よっては低下するからである。
【００２８】さらに、石灰石微粉末を３〜40重量部とし
たのは、３重量部よりも少ないと石灰石微粉末添加効果
が認められないのに対し、40重量部よりも多いと石灰石
には水硬性がないために強度発現性が低下するからであ
る。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００３０】（使用材料）使用材料としては、次のもの
を用いた。
【００３１】(1) ポルトランドセメント：普通ポルトラ
ンドセメント（粉末度3300cm2/g) (2) セメントクリンカー：普通ポルトランドセメントク
リンカー (3) 石膏：天然二水石膏 (4) シリカヒューム：花王社マイクロポーズＬ９０ (5) 石灰石 (6) 高性能ＡＥ減水剤：藤沢薬品社パリックＦＰ３００
ＵＢ (7) 混練水：水道水
【００３２】（実施例１）石灰石をブラウンミルで粉末
度4200cm2/g まで粉砕した後、上記石灰石とシリカヒュ
ームをボールミルに投入し石灰石の粉末度が8000cm2/g
になるまで粉砕した。
【００３３】得られたシリカヒュームと石灰石微粉末の
混合物をポルトランドセメントに混合した。
【００３４】（比較例１）セメントクリンカー、石膏、
及びシリカヒュームをボールミルに投入し、セメントの
粉末度が3300cm2/g になるまで粉砕した。
【００３５】得られたセメントとシリカヒュームの混合
物に、8000cm2/g になるまで粉砕した石灰石微粉末を混
合した。
【００３６】（比較例２）ポルトランドセメント、シリ
カヒューム、石灰石微粉末をペースト混練時に別々に投
入した。
【００３７】（セメント組７物の配合） ポルトランドセメント：65重量％ シリカヒューム：3.5 重量％ 石灰石微粉末：31.5重量％
【００３８】（ペーストの配合） (1) 配合１ 水粉体比：30％ 高性能ＡＥ減水剤添加量：粉体×1.2 重量％ (2) 配合２ 水粉体比：55％ 高性能ＡＥ減水剤添加量：粉体×1.2 重量％
【００３９】（ペーストの流動性及び品質安定性の評価
方法）所定の水粉体比及び高性能ＡＥ減水剤添加量で練
り混ぜたペーストについて二重円筒式回転粘度計により
注水５分後の見かけ粘度を測定し、流動性の指標とし
た。
【００４０】また各サンプルは20回づつ測定を繰り返
し、見かけ粘度の変動係数から品質安定性を評価した。
【００４１】尚、ペーストの混練はホバートミキサーで
２分間行った。
【００４２】（試験結果）各製造方法によって製造した
セメント組成物のペーストの見かけ粘度の測定結果を表
１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】表１からも明らかなように、混練時に各成
分を別々に添加する比較例２に比べると、実施例の場合
にはペーストの見かけ粘度が著しく低く、従って実施例
の場合には流動性が著しく向上し、また品質安定性にも
優れることがわかった。
【００４５】また、セメント中にシリカヒュームを分散
させる比較例１に比べても、実施例の場合には、ペース
トの見かけ粘度が低く、流動性が向上し、品質安定性も
優れることがわかった。
【００４６】この現象は、特に水比30％の場合において
顕著であった。
【００４７】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば、セメン
ト、シリカヒューム及び石灰石微粉末を混練時に別々に
添加する方法やクリンカー粉砕時にシリカヒュームを添
加する方法に比べて優れた流動性及び品質安定性を得る
ことができる。
【００４８】また、本発明では、石灰石を粉砕する際
に、その粉砕設備中にシリカヒュームを添加するため、
従来のクリンカー粉砕時にシリカヒュームを添加する方
法のように、通常のセメント製造工程を一次停止する必
要もないという効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポルトランドセメント50〜95重量部、シ
    リカヒューム２〜30重量部、及び石灰石微粉末３〜40重
    量部を、総量で100 重量部になるように含むセメント組
    成物を製造する方法であって、石灰石微粉末を製造する
    工程において石灰石を粉砕する際に、粉砕設備中にシリ
    カヒュームを添加し、得られたシリカヒュームと石灰石
    微粉末の混合物をポルトランドセメントに混合して製造
    することを特徴とするセメント組成物の製造方法。
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