JP3260911B2 - セメントクリンカー及びその製造方法 - Google Patents
セメントクリンカー及びその製造方法Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
- C04B7/28—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from combustion residues, e.g. ashes or slags from waste incineration
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
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- Materials Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントクリンカー及
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、石炭火力発電の増大に伴って多量
の石炭灰が発生しているが、石炭灰の大部分は、産業廃
棄物として廃棄されている。このため、石炭灰を有効に
利用することが、環境の保全のために要請される。石炭
灰の一部分は、普通セメントに多量に添加してフライア
ッシュセメントを製造するのに、利用されている。しか
し、フライアッシュセメントでは、石炭灰の未燃カ−ボ
ン量を５％未満とする旨の規定があるので、未燃カ−ボ
ン量が５％を越える大部分の石炭灰は利用できない。こ
のため、石炭灰を他の原料と共に焼成することで、クリ
ンカーの製造に利用する方法が、期待されている。この
場合には、上記の焼成段階で、石炭灰中の未燃カ−ボン
が燃焼して熱源になるので、石炭灰中に多量の未燃カ−
ボンが含まれていても問題なく使用できるし、焼成工程
で要するエネルギー量も節約できる。
の石炭灰が発生しているが、石炭灰の大部分は、産業廃
棄物として廃棄されている。このため、石炭灰を有効に
利用することが、環境の保全のために要請される。石炭
灰の一部分は、普通セメントに多量に添加してフライア
ッシュセメントを製造するのに、利用されている。しか
し、フライアッシュセメントでは、石炭灰の未燃カ−ボ
ン量を５％未満とする旨の規定があるので、未燃カ−ボ
ン量が５％を越える大部分の石炭灰は利用できない。こ
のため、石炭灰を他の原料と共に焼成することで、クリ
ンカーの製造に利用する方法が、期待されている。この
場合には、上記の焼成段階で、石炭灰中の未燃カ−ボン
が燃焼して熱源になるので、石炭灰中に多量の未燃カ−
ボンが含まれていても問題なく使用できるし、焼成工程
で要するエネルギー量も節約できる。
【０００３】一般にセメントに使用される粘土よりも、
石炭灰の方がアルミナ含有量が多いので、石炭灰はアル
ミニウム源として使用されている。しかし、ポルトラン
ドセメント中の鉱物組成が規定値からずれないようにす
るには、セメントクリンカー原料中への石炭灰の添加量
を、ＣａＯ１００重量％に対して最大約１０重量％に制
限しなければならない。これよりも多量に石炭灰を使用
すると、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を１５〜２５重量％含有
するセメントクリンカーができる（特許登録第１５６８
１０７号、平成２年７月１０日）。普通ポルトランドセ
メントでは、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は８〜１０
重量％程度であるので、１５〜２５重量％の含有量はこ
れよりも相当に多い。３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が
多くなると、セメントクリンカーを水と混練するときに
流動性が悪くなったり、減水剤の効果が減ったりして、
弊害が多い。
石炭灰の方がアルミナ含有量が多いので、石炭灰はアル
ミニウム源として使用されている。しかし、ポルトラン
ドセメント中の鉱物組成が規定値からずれないようにす
るには、セメントクリンカー原料中への石炭灰の添加量
を、ＣａＯ１００重量％に対して最大約１０重量％に制
限しなければならない。これよりも多量に石炭灰を使用
すると、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を１５〜２５重量％含有
するセメントクリンカーができる（特許登録第１５６８
１０７号、平成２年７月１０日）。普通ポルトランドセ
メントでは、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は８〜１０
重量％程度であるので、１５〜２５重量％の含有量はこ
れよりも相当に多い。３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が
多くなると、セメントクリンカーを水と混練するときに
流動性が悪くなったり、減水剤の効果が減ったりして、
弊害が多い。
【０００４】一方、ボーキサイトに石灰石と石膏とを加
えて焼成すると、３ＣａＯ・３Ａｌ 2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4
を含むセメントクリンカーが得られる。しかし、３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を生成させるためには、
石膏を多量に投与する必要があるが、焼成時の高温によ
り原料中の石膏が分解し、亜硫酸ガスが発生する。焼成
時の亜硫酸ガスの発生を防止するためには、石灰石を多
量に加えて石膏の反応を促進させるか、あるいは焼成温
度を低く設定して石膏の分解を防ぐ必要がある。しか
し、これらの方法では、セメントクリンカー中に２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ2 が生成し、ポルトランドセメント中で早強
性を担っている３ＣａＯ・ＳｉＯ2 や３ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3 がほとんど生成しない。従って、一般には、普通ポ
ルトランドセメント等に混入して利用される。
えて焼成すると、３ＣａＯ・３Ａｌ 2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4
を含むセメントクリンカーが得られる。しかし、３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を生成させるためには、
石膏を多量に投与する必要があるが、焼成時の高温によ
り原料中の石膏が分解し、亜硫酸ガスが発生する。焼成
時の亜硫酸ガスの発生を防止するためには、石灰石を多
量に加えて石膏の反応を促進させるか、あるいは焼成温
度を低く設定して石膏の分解を防ぐ必要がある。しか
し、これらの方法では、セメントクリンカー中に２Ｃａ
Ｏ・ＳｉＯ2 が生成し、ポルトランドセメント中で早強
性を担っている３ＣａＯ・ＳｉＯ2 や３ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3 がほとんど生成しない。従って、一般には、普通ポ
ルトランドセメント等に混入して利用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、セメ
ントクリンカーを水と混練するときに流動性が悪くなっ
たり、減水剤の効果が減ったりするという３ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 の過剰による弊害がなく、しかも早強性、膨張
性に優れているセメントクリンカーを提供することであ
る。
ントクリンカーを水と混練するときに流動性が悪くなっ
たり、減水剤の効果が減ったりするという３ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 の過剰による弊害がなく、しかも早強性、膨張
性に優れているセメントクリンカーを提供することであ
る。
【０００６】また、本発明の課題は、上記のセメントク
リンカーを、亜硫酸ガスの発生を伴うことなく、製造で
きるようにすることである。
リンカーを、亜硫酸ガスの発生を伴うことなく、製造で
きるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、３ＣａＯ・Ａ
ｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3・
ＣａＳＯ4 ５〜２０重量％を含有することを特徴とす
る、セメントクリンカーに係るものである。
ｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3・
ＣａＳＯ4 ５〜２０重量％を含有することを特徴とす
る、セメントクリンカーに係るものである。
【０００８】また、本発明に係るセメントクリンカーの
製造方法は、石炭灰１００重量部に対して石膏１５〜３
５重量部を含み、カルシウムがＣａＯに換算して１２０
〜２５０重量部含まれている粉砕混合物を原料とし、こ
の原料を焼成することによって、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ
4 ５〜２０重量％を含有するセメントクリンカーを得る
ことを特徴とする。
製造方法は、石炭灰１００重量部に対して石膏１５〜３
５重量部を含み、カルシウムがＣａＯに換算して１２０
〜２５０重量部含まれている粉砕混合物を原料とし、こ
の原料を焼成することによって、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ
4 ５〜２０重量％を含有するセメントクリンカーを得る
ことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明者は、後述する製造方法により、３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ５〜２０重量％を共に含有するセメン
トクリンカーを製造することに、初めて成功した。
Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2
Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ５〜２０重量％を共に含有するセメン
トクリンカーを製造することに、初めて成功した。
【００１０】本発明のセメントクリンカーは、通常のセ
メントと同様に、石膏を添加して使用する。ただし、本
発明のセメントクリンカーは、普通セメントクリンカー
とは異なり、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を余
分に含んでいる。３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4
は、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と同様に、水和の初期にエト
リンガイトを生成する作用を持つ。
メントと同様に、石膏を添加して使用する。ただし、本
発明のセメントクリンカーは、普通セメントクリンカー
とは異なり、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を余
分に含んでいる。３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4
は、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と同様に、水和の初期にエト
リンガイトを生成する作用を持つ。
【００１１】このエトリンガイトによってセメントに早
強性、膨張性が発現する。即ち、本発明のセメントクリ
ンカーにおいては、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 に加えて３Ｃ
ａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 もエトリンガイトを生
成する点で、従来のセメントクリンカーと顕著に異なっ
ている。
強性、膨張性が発現する。即ち、本発明のセメントクリ
ンカーにおいては、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 に加えて３Ｃ
ａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 もエトリンガイトを生
成する点で、従来のセメントクリンカーと顕著に異なっ
ている。
【００１２】この結果、セメントの土壌改良特性が向上
するので、軟弱地盤等の土壌改良用途で極めて優れた効
果を発揮するし、また、無収縮セメント、早強性セメン
トとして優れている。更に、ガラス繊維補強セメント用
途では、クリンカー中の３ＣａＯ・ＳｉＯ2 が水和して
発生する、アルカリ性の強いＣａ（ＯＨ）2 を３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が消費するため、ガラス繊
維の腐食抑制効果が期待される。
するので、軟弱地盤等の土壌改良用途で極めて優れた効
果を発揮するし、また、無収縮セメント、早強性セメン
トとして優れている。更に、ガラス繊維補強セメント用
途では、クリンカー中の３ＣａＯ・ＳｉＯ2 が水和して
発生する、アルカリ性の強いＣａ（ＯＨ）2 を３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が消費するため、ガラス繊
維の腐食抑制効果が期待される。
【００１３】３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 を１５〜２５重量％
含有するセメントクリンカー（前述）においてもエトリ
ンガイトは生成するが、セメントクリンカーを水と混練
するときに流動性が悪くなること等の弊害がある。本発
明のセメントクリンカーでは、流動性を悪くする３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 含有量は、普通セメントと同程度であ
るので、かかる弊害は生じない。
含有するセメントクリンカー（前述）においてもエトリ
ンガイトは生成するが、セメントクリンカーを水と混練
するときに流動性が悪くなること等の弊害がある。本発
明のセメントクリンカーでは、流動性を悪くする３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 含有量は、普通セメントと同程度であ
るので、かかる弊害は生じない。
【００１４】そして、本発明者は、石炭灰１００重量
部、カルシウムをＣａＯに換算して１２０〜２５０重量
部及び石膏１５〜３５重量部を含む粉砕混合物を原料と
し、この原料を焼成してみた。即ち、アルミニウム源と
して石炭灰を用い、通常のポルトランドセメント用途よ
りも石炭灰の量を多くし、原料中に石膏も添加した。
部、カルシウムをＣａＯに換算して１２０〜２５０重量
部及び石膏１５〜３５重量部を含む粉砕混合物を原料と
し、この原料を焼成してみた。即ち、アルミニウム源と
して石炭灰を用い、通常のポルトランドセメント用途よ
りも石炭灰の量を多くし、原料中に石膏も添加した。
【００１５】この結果、焼成時に生成すべき３ＣａＯ・
Ａｌ2 Ｏ3 の一部が、亜硫酸ガスの発生を伴うこと無
く、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 に変化し、３
ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 、３ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3 と３ＣａＯ・ＳｉＯ2 を同時に含む本発明のセメン
トクリンカーを合成することに成功した。
Ａｌ2 Ｏ3 の一部が、亜硫酸ガスの発生を伴うこと無
く、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 に変化し、３
ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 、３ＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3 と３ＣａＯ・ＳｉＯ2 を同時に含む本発明のセメン
トクリンカーを合成することに成功した。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を更に詳細に説明する。カルシ
ウム源鉱石としては、一般に石灰石を使用する。セメン
トクリンカー中における３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 の含有量を高めるために
は、アルミナの含有量の多い石炭灰を使用することが好
ましく、また、原料として石炭灰、石灰石及び石膏の３
つの成分のみを使用することが好ましい。しかし、石炭
灰の組成、目的とする３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 との含有量のバランスによ
っては、珪石や鉄原料を添加してもよい。
ウム源鉱石としては、一般に石灰石を使用する。セメン
トクリンカー中における３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３Ｃａ
Ｏ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 の含有量を高めるために
は、アルミナの含有量の多い石炭灰を使用することが好
ましく、また、原料として石炭灰、石灰石及び石膏の３
つの成分のみを使用することが好ましい。しかし、石炭
灰の組成、目的とする３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 との含有量のバランスによ
っては、珪石や鉄原料を添加してもよい。
【００１７】３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及び
３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ 4 ５〜２０重量％を
同時に含有するセメントクリンカーを得るためには、石
炭灰１００重量部に対して石膏１５〜３５重量部を含
み、カルシウムがＣａＯに換算して１２０〜２５０重量
部含まれている原料を使用しなければならない。
３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ 4 ５〜２０重量％を
同時に含有するセメントクリンカーを得るためには、石
炭灰１００重量部に対して石膏１５〜３５重量部を含
み、カルシウムがＣａＯに換算して１２０〜２５０重量
部含まれている原料を使用しなければならない。
【００１８】石膏の量が１５重量部よりも少なくなる
と、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 がほとんど生
成せず、石膏の量が３５重量部よりも多いと、３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 の生成量は増えるが、未反
応のＣａＳＯ4 やＣａＯが増える。こうした未反応のＣ
ａＳＯ4 やＣａＯを反応させるために焼成温度を高くす
ると、亜硫酸ガスの発生量が多くなる。
と、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 がほとんど生
成せず、石膏の量が３５重量部よりも多いと、３ＣａＯ
・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 の生成量は増えるが、未反
応のＣａＳＯ4 やＣａＯが増える。こうした未反応のＣ
ａＳＯ4 やＣａＯを反応させるために焼成温度を高くす
ると、亜硫酸ガスの発生量が多くなる。
【００１９】焼成温度は１２５０°Ｃ〜１４５０°Ｃと
することが好ましく、１３００°Ｃ〜１４００°Ｃとす
ることが更に好ましい。焼成温度が１２５０°Ｃ未満で
あると、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 が殆ど生成せず、未反応の
ＣａＯがクリンカー中に多く残留する。焼成温度が高い
ほど、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成のためには好ましい
が、１４５０°Ｃを越えると、一旦生成した３ＣａＯ・
３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ 4 が再び分解し、消滅してしま
う。３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3 ・
ＣａＳＯ4 との生成量のバランスからみて、１３００°
Ｃ〜１４００°Ｃが最も好ましい。
することが好ましく、１３００°Ｃ〜１４００°Ｃとす
ることが更に好ましい。焼成温度が１２５０°Ｃ未満で
あると、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 が殆ど生成せず、未反応の
ＣａＯがクリンカー中に多く残留する。焼成温度が高い
ほど、３ＣａＯ・ＳｉＯ2 の生成のためには好ましい
が、１４５０°Ｃを越えると、一旦生成した３ＣａＯ・
３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ 4 が再び分解し、消滅してしま
う。３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 と３ＣａＯ・３Ａｌ2Ｏ3 ・
ＣａＳＯ4 との生成量のバランスからみて、１３００°
Ｃ〜１４００°Ｃが最も好ましい。
【００２０】本発明のセメントクリンカーにおける３Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ2 の含有量は、２０〜５５重量％とするの
が好ましい。
ａＯ・ＳｉＯ2 の含有量は、２０〜５５重量％とするの
が好ましい。
【００２１】本発明のセメントクリンカーには、水和に
よってエトリンガイトを生成する３ＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 ，３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が、普通
のセメントクリンカーより多量に含まれている。また、
エトリンガイトは、３ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ
4 ・３２Ｈ2 Ｏで表され、反応には石膏を必要とする。
このため、本発明のセメントクリンカーには、ポルトラ
ンドセメントの場合よりも多量の石膏を添加しなければ
ならない。具体的には、本発明のセメントクリンカー１
００重量部に対し、８〜４０重量部を添加する。
よってエトリンガイトを生成する３ＣａＯ・Ａｌ
2 Ｏ3 ，３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が、普通
のセメントクリンカーより多量に含まれている。また、
エトリンガイトは、３ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ3 ・３ＣａＳＯ
4 ・３２Ｈ2 Ｏで表され、反応には石膏を必要とする。
このため、本発明のセメントクリンカーには、ポルトラ
ンドセメントの場合よりも多量の石膏を添加しなければ
ならない。具体的には、本発明のセメントクリンカー１
００重量部に対し、８〜４０重量部を添加する。
【００２２】セメントクリンカーに添加する石膏の種類
としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏のいずれでも
よいが、特に、二水石膏３〜１０重量部と半水石膏及び
無水石膏を７〜３７重量部とを混合したものが好まし
い。セメントクリンカーに石膏を添加した後に、この混
合物を粉砕することができる。また、セメントクリンカ
ーを粉砕し、石膏を粉砕した後に、各粉末を混合するこ
とができる。
としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏のいずれでも
よいが、特に、二水石膏３〜１０重量部と半水石膏及び
無水石膏を７〜３７重量部とを混合したものが好まし
い。セメントクリンカーに石膏を添加した後に、この混
合物を粉砕することができる。また、セメントクリンカ
ーを粉砕し、石膏を粉砕した後に、各粉末を混合するこ
とができる。
【００２３】更に、必要に応じて、セメントクリンカー
及び石膏に対し、ポルトランドセメント、スラグ、フラ
イアッシュ等の水硬性材料を混合し、用いることもでき
る。上記したセメントクリンカーと石膏との混合物や、
セメントクリンカー、石膏及び水硬性材料の混合物を、
土壌改良用セメント、ガラス繊維補強セメント、無収縮
セメント、早強性セメント等として用いる。
及び石膏に対し、ポルトランドセメント、スラグ、フラ
イアッシュ等の水硬性材料を混合し、用いることもでき
る。上記したセメントクリンカーと石膏との混合物や、
セメントクリンカー、石膏及び水硬性材料の混合物を、
土壌改良用セメント、ガラス繊維補強セメント、無収縮
セメント、早強性セメント等として用いる。
【００２４】以下、更に具体的な実験結果について述べ
る。原料として、表１に示す成分の石灰石、石炭灰及び
排脱石膏を使用した。
る。原料として、表１に示す成分の石灰石、石炭灰及び
排脱石膏を使用した。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記の各原料を、表２に示す割合で混合
し、ボールミルで、ブレーン比表面積が４０００ｃｍ2
／ｇになるまで粉砕し、各実験番号の原料を得た。表２
における数値は、重量部を示す。
し、ボールミルで、ブレーン比表面積が４０００ｃｍ2
／ｇになるまで粉砕し、各実験番号の原料を得た。表２
における数値は、重量部を示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】各例の原料を電気炉内に入れ、１４００°
Ｃで１時間焼成し、急冷した。ＪＩＳ Ｒ ５２０２に
よるセメントクリンカーの化学分析結果を表３に示し、
粉末Ｘ線回折によって求めたセメントクリンカーの鉱物
組成を表４に示す。表３、表４における数値は、重量％
を示す。実験番号７は、石膏添加量が多すぎるため、製
造中に亜硫酸ガスが発生したので、実験を中止した。
Ｃで１時間焼成し、急冷した。ＪＩＳ Ｒ ５２０２に
よるセメントクリンカーの化学分析結果を表３に示し、
粉末Ｘ線回折によって求めたセメントクリンカーの鉱物
組成を表４に示す。表３、表４における数値は、重量％
を示す。実験番号７は、石膏添加量が多すぎるため、製
造中に亜硫酸ガスが発生したので、実験を中止した。
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【００３１】上記の各例のセメントクリンカー１００重
量部に対し、排煙脱硫二水石膏を５重量部添加し、ブレ
ーン比表面積４５００ｃｍ2 ／ｇに粉砕した。この粉末
８０重量部に対し、ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／
ｇのフッ酸無水石膏を２０重量部添加し、実験番号７を
除いて、各実験番号のセメントを製造した。
量部に対し、排煙脱硫二水石膏を５重量部添加し、ブレ
ーン比表面積４５００ｃｍ2 ／ｇに粉砕した。この粉末
８０重量部に対し、ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／
ｇのフッ酸無水石膏を２０重量部添加し、実験番号７を
除いて、各実験番号のセメントを製造した。
【００３２】実験番号８として、普通セメント８０重量
部に対し、ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／ｇのフッ
酸無水石膏を２０重量部添加した。実験番号９として、
普通セメント７０重量部に対し、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ
3 ・ＣａＳＯ4 を主成分とするセメント１０重量部及び
ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／ｇのフッ酸無水石膏
を２０重量部添加した。
部に対し、ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／ｇのフッ
酸無水石膏を２０重量部添加した。実験番号９として、
普通セメント７０重量部に対し、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ
3 ・ＣａＳＯ4 を主成分とするセメント１０重量部及び
ブレーン比表面積６０００ｃｍ2 ／ｇのフッ酸無水石膏
を２０重量部添加した。
【００３３】セメントの凝結試験を行ったところ、実験
番号１．２のセメントは偽凝結を起こした。これらは、
石膏添加量が少ないため３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 が多く、
３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が少ない（表４参
照）。実験番号３〜６，８，９の各セメントを、土壌改
良用セメントとして使用した結果を表５に示す。即ち、
含水率８６％の関東ローム粘土に対し、各例のセメント
を１００ｋｇ／ｍ3 添加し、材令１日、３日、７日、２
８日について、一軸圧縮強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を測定
した。
番号１．２のセメントは偽凝結を起こした。これらは、
石膏添加量が少ないため３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 が多く、
３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 が少ない（表４参
照）。実験番号３〜６，８，９の各セメントを、土壌改
良用セメントとして使用した結果を表５に示す。即ち、
含水率８６％の関東ローム粘土に対し、各例のセメント
を１００ｋｇ／ｍ3 添加し、材令１日、３日、７日、２
８日について、一軸圧縮強度（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）を測定
した。
【００３４】
【表５】
【００３５】実験番号３〜６のセメントは、本発明の範
囲内であるが、いずれも早期固化特性、早強性が非常に
優れている。特に、本発明のセメントは、普通セメント
に３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を主成分とする
セメントを添加した例（実験番号９）よりも優れている
ことが、注目される。
囲内であるが、いずれも早期固化特性、早強性が非常に
優れている。特に、本発明のセメントは、普通セメント
に３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 を主成分とする
セメントを添加した例（実験番号９）よりも優れている
ことが、注目される。
【００３６】表６は、実験番号３のセメントを使用して
製造したガラス繊維補強モルタルの劣化促進試験結果で
ある。促進試験は、８０℃熱水浸漬法によった。比較と
して、普通セメントを使用した場合の結果を示す。セメ
ント以外は全く同じ材料、製法、試験方法とした。
製造したガラス繊維補強モルタルの劣化促進試験結果で
ある。促進試験は、８０℃熱水浸漬法によった。比較と
して、普通セメントを使用した場合の結果を示す。セメ
ント以外は全く同じ材料、製法、試験方法とした。
【００３７】促進養生前の曲げ強さを１００としたとき
の相対値として、材令ごとの変化を示したが、本発明の
セメントを使用した場合の方が、曲げ強さの劣化が少な
いことがわかる。曲げ強さの低下はガラス繊維の劣化に
よるところが大きく、本発明のセメントは普通セメント
よりもガラス繊維を腐食しにくいと考えられる。
の相対値として、材令ごとの変化を示したが、本発明の
セメントを使用した場合の方が、曲げ強さの劣化が少な
いことがわかる。曲げ強さの低下はガラス繊維の劣化に
よるところが大きく、本発明のセメントは普通セメント
よりもガラス繊維を腐食しにくいと考えられる。
【００３８】
【表６】
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のセメントク
リンカーによれば、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3 に加えて３Ｃ
ａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 もエトリンガイトを生
成するので、セメントに顕著な早強性、膨張性が発現す
る。この結果、セメントの土壌改良特性が向上し、無収
縮セメント、早強性セメントとしても優れている。更
に、ガラス繊維補強セメント用途では、ガラス繊維の腐
食が抑制される。しかも、セメントクリンカーを水と混
練するときに流動性が悪くなること等の弊害は生じな
い。
リンカーによれば、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3 に加えて３Ｃ
ａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 もエトリンガイトを生
成するので、セメントに顕著な早強性、膨張性が発現す
る。この結果、セメントの土壌改良特性が向上し、無収
縮セメント、早強性セメントとしても優れている。更
に、ガラス繊維補強セメント用途では、ガラス繊維の腐
食が抑制される。しかも、セメントクリンカーを水と混
練するときに流動性が悪くなること等の弊害は生じな
い。
【００４０】本発明の製造方法によれば、焼成時に生成
すべき３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の一部が、亜硫酸ガスの発
生を伴うこと無く、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ
4 に変化し、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 、３
ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 や３ＣａＯ・ＳｉＯ2 を同時に含む
本発明のセメントクリンカーを合成できる。
すべき３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 の一部が、亜硫酸ガスの発
生を伴うこと無く、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ
4 に変化し、３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 、３
ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 や３ＣａＯ・ＳｉＯ2 を同時に含む
本発明のセメントクリンカーを合成できる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−97441（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−87730（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−506201（ＪＰ，Ａ) 米国特許4798628（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 7/00 - 7/60 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ３〜１２重量％及
び３ＣａＯ・３Ａｌ 2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4 ５〜２０重量％
を含有することを特徴とする、セメントクリンカー。 - 【請求項２】 石炭灰１００重量部に対して石膏１５〜
３５重量部を含み、カルシウムがＣａＯに換算して１２
０〜２５０重量部含まれる粉砕混合物を原料とし、この
原料を焼成することによって、３ＣａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ３
〜１２重量％及び３ＣａＯ・３Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣａＳＯ4
５〜２０重量％を含有するセメントクリンカーを得るこ
とを特徴とする、セメントクリンカーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14356893A JP3260911B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | セメントクリンカー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14356893A JP3260911B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | セメントクリンカー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH072553A JPH072553A (ja) | 1995-01-06 |
| JP3260911B2 true JP3260911B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=15341783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14356893A Expired - Fee Related JP3260911B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | セメントクリンカー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260911B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH09309750A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-12-02 | Chichibu Onoda Cement Corp | 生活・産業廃棄物を利用するセメントの製造方法 |
| JPH10279332A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Chichibu Onoda Cement Corp | 環境調和型水硬性組成物の製造方法 |
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| JP2006001793A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Mitsubishi Materials Corp | セメント組成物及びセメント混練物 |
| JP2006219347A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性焼結物、セメント組成物、及び水硬性焼結物の製造方法 |
| DE102012021191B4 (de) | 2012-10-30 | 2016-03-03 | Deere & Company | Lader |
| JP6756150B2 (ja) * | 2015-06-24 | 2020-09-16 | 宇部興産株式会社 | 環境負荷低減クリンカー、セメント組成物及びその製造方法、並びに地盤改良方法 |
| JP7061415B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2022-04-28 | Ｕｂｅ株式会社 | セメント組成物及びその製造方法、並びに地盤改良方法 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP14356893A patent/JP3260911B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH072553A (ja) | 1995-01-06 |
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