JP7241535B2 - Cement composition and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、高炉水砕スラグおよび高炉徐冷スラグ（以下「高炉スラグ」という。）を原料の一部に用いて焼成したセメントクリンカー（以下、単に「クリンカー」と云うこともある。）の粉砕物を含むセメント組成物、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to pulverization of cement clinker (hereinafter sometimes simply referred to as "clinker") that is fired using granulated blast furnace slag and slow-cooled blast furnace slag (hereinafter referred to as "blast furnace slag") as part of the raw material. and a method for producing the same.
近年のセメント製造分野における重要課題は、産業副産物等の再資源化とＣＯ２の排出削減である。そして、従来、この課題の解決手段の一つに、高炉セメントが挙げられている。
高炉セメントは、産業副産物である高炉スラグを最大で７０質量％含み、その分、クリンカーの使用量（ひいては生産量）を削減できるため、高炉スラグの再資源化、クリンカーの焼成時における二酸化炭素の排出削減、およびクリンカーの主原料である石灰石等の天然資源の節約など、多方面で環境保護に貢献できる。
そして、高炉セメントの中で最も多用されている高炉セメントＢ種（高炉スラグを約４０質量％含有する。）を例にとれば、高炉スラグの製造にかかわる石灰石の使用量とＣＯ２の排出量をゼロとした場合、該セメントにおける石灰石とＣＯ２の削減率を試算すると、削減効果は、普通ポルトランドセメント（以下「普通セメント」という。）に比べ、いずれも４０％程度と高いと云われている。
Important issues in the field of cement manufacturing in recent years are the recycling of industrial by-products and the reduction of CO2 emissions. Conventionally, blast-furnace cement has been cited as one of means for solving this problem.
Blast-furnace cement contains up to 70% by mass of blast-furnace slag, which is an industrial by-product. It can contribute to environmental protection in many ways, such as reducing emissions and saving natural resources such as limestone, which is the main raw material of clinker.
Taking blast furnace cement type B (which contains about 40% by mass of blast furnace slag), which is the most widely used blast furnace cement, as an example, the amount of limestone used and the amount of CO 2 emissions related to the production of blast furnace slag Assuming zero, the reduction rate of limestone and CO2 in the cement is calculated, and the reduction effect is said to be as high as about 40% compared to ordinary Portland cement (hereinafter referred to as "ordinary cement"). there is
しかし、高炉スラグは、クリンカーの水和によって生じる水酸化カルシウムの刺激により、水和が徐々に進む性質（潜在水硬性）があり、水と直接反応する水硬性のクリンカーと比べ水和速度が小さい。そのため、高炉スラグを含むセメントやコンクリートは、材齢２８日までの初期の強度発現性が低いという短所がある。例えば、非特許文献１の９３頁の図２に示すように、普通セメントを高炉セメントで逐次置換したセメント組成物を用いたＪＩＳモルタル（１９９７年改正前）の材齢３日の圧縮強さは、高炉スラグの増加に伴い著しく低下し、高炉スラグの添加率が７０％では、プレーンモルタルの圧縮強さの３０～３５％程度である（後掲の図１参照）。
したがって、一定以上の高炉セメントの強度発現性を保証するため、ＪＩＳ Ａ ６２０６「コンクリート用高炉スラグ微粉末」では、コンクリート等の混和材料に用いる高炉スラグの活性度指数を、モルタルの材齢７日で５５以上、材齢２８日で７５以上と規定する。よって、該値を満たさない高炉スラグは、コンクリート等の混和材料として適さず、コンクリート等に混合できない。
However, blast-furnace slag has the property of gradual hydration (latent hydraulicity) due to the stimulus of calcium hydroxide generated by the hydration of clinker, and the hydration rate is lower than that of hydraulic clinker, which directly reacts with water. . Therefore, cement and concrete containing blast-furnace slag have the disadvantage of low initial strength development up to 28 days old. For example, as shown in FIG. 2 on page 93 of Non-Patent
Therefore, in order to guarantee that blast-furnace cement develops strength above a certain level, JIS A 6206 "granulated blast-furnace slag for concrete" specifies that the activity index of blast-furnace slag used for admixtures such as concrete is 7 days after the age of mortar. It is defined as 55 or more at , and 75 or more at 28 days of age. Therefore, blast furnace slag that does not satisfy this value is not suitable as an admixture for concrete and the like, and cannot be mixed with concrete or the like.
そこで、以前から、高炉セメントの使用量の拡大を目的として、高炉スラグを含むセメントの強度発現性を改善する手段が、いくつか提案されている。
例えば、特許文献１では、高炉スラグ含有セメントと塩素バイパスダストを含むセメント組成物が提案されている。しかし、該セメント組成物中の塩素バイパスダストの含有率が５％を超えると、塩素バイパスダストに由来するアルカリが過多となり、アルカリ骨材反応によるコンクリートのひび割れが発生するおそれがある。
また、特許文献２では、高炉水滓を４００～７００℃で５～３０分間急熱処理した後に、１００℃以下に急冷した高炉水滓と、これを含む低発熱セメントが提案されている。しかし、この方法では、高炉水滓の急熱処理と急冷処理を続けて行うため、熱の利用効率が悪く実用的ではない。
Therefore, several means for improving the strength development of cement containing blast furnace slag have been proposed for the purpose of increasing the amount of blast furnace cement used.
For example,
Further, Patent Document 2 proposes blast furnace slag obtained by subjecting slag to 400 to 700° C. for 5 to 30 minutes and then rapidly cooling it to 100° C. or less, and low-heat cement containing the slag. However, in this method, rapid heat treatment and rapid cooling of the blast furnace slag are performed in succession, so the efficiency of heat utilization is poor and not practical.
ところで、高炉スラグは白色度（Ｌ値）が約８２と高いため、高炉スラグを含むセメントは、ポルトランドセメント（Ｌ値は約５０）と比べて白く、ポルトランドセメントとは色調が異なる。そのため、ポルトランドセメントを用いた既設のコンクリート構造物を、高炉スラグ含むセメントコンクリートを用いて補修や改築すると、コンクリートの打ち継ぎ部分に色調の差が生じて、美観が損なわれる場合がある。そこで、高炉スラグを含むセメントの色調を、ポルトランドセメントと同じにする方法が望まれている。
例えば、特許文献３では、ＭｇＯやＴｉＯ２等の含有量を調整することにより、色調を特定の範囲に調整したクリンカーが提案されている（請求項１、段落００４５等）。
以上のように、高炉スラグをセメント用混合材として用いる場合、セメントの強度発現性の低下や色調の変動が課題になっていた。
By the way, since blast furnace slag has a high whiteness (L value) of about 82, cement containing blast furnace slag is whiter than Portland cement (L value is about 50) and has a different color tone from Portland cement. Therefore, when an existing concrete structure using Portland cement is repaired or reconstructed using cement concrete containing blast-furnace slag, a difference in color tone may occur in the concrete joints, which may impair the aesthetic appearance. Therefore, a method of making the color tone of cement containing blast furnace slag the same as that of Portland cement is desired.
For example,
As described above, when blast-furnace slag is used as an admixture for cement, there are problems such as a decrease in strength development of cement and a change in color tone.
したがって、本発明は、高炉スラグを原料に用いた場合でも、強度発現性の低下や色調の変動を抑制できるセメント組成物等を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a cement composition or the like that can suppress a decrease in strength development and a change in color tone even when blast furnace slag is used as a raw material.
そこで、本発明者らは前記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定の高炉スラグをクリンカー原料として用いて焼成したクリンカーの粉砕物を含むセメント組成物は、前記目的を達成できることを見い出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は下記の構成を有するセメント組成物等である。 Therefore, as a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have found that a cement composition containing pulverized clinker that is fired using a specific blast furnace slag as a clinker raw material can achieve the above object. perfected the invention. That is, the present invention is a cement composition and the like having the following constitutions.
［１］高炉スラグを含むセメント組成物であって、
ＳＯ３を０．８８～１．１０質量％、ＭｇＯを１．４９～２．８２質量％、およびＭｎＯを ０．１６～０．６８質量％含むセメントクリンカー１００質量部に対し、二水石膏をＳＯ３換算で０．５～２．５質量部含み、かつ、
ハンター表示系のＬ値が４８．７～５３．５、ａ値が－２．０～－１．１、および、ｂ値が６．５～７．８であり、
モルタルの圧縮強さが、材齢３日で２４．７Ｎ／ｍｍ
２
以上、材齢７日で４２．８Ｎ／ｍｍ
２
以上、および、材齢２８日で６１．１Ｎ／ｍｍ
２
以上である
ことを特徴とする、セメント組成物。
［２］前記セメント組成物のブレーン比表面積が２０００～８０００ｃｍ２／ｇである、前記［１］に記載のセメント組成物。
［３］下記（１）式に示す硫酸塩飽和度が１．３８～７．８０、ＭｇＯの含有率が３．７０～８．５０質量％、ＳＯ３の含有率が０．０１～２．９３質量％である高炉スラグを１．９～２７７．０ｋｇ／クリンカー１ｔ、
転炉スラグを４２．４～８８．６ｋｇ／クリンカー１ｔ、
石灰石を９２８．７～１１６６．８ｋｇ／クリンカー１ｔ、
フライアッシュを６．８～１６２．０ｋｇ／クリンカー１ｔ、および、
珪石を６９．１～１０７．１ｋｇ／クリンカー１ｔを、
原料に用いて焼成して得たセメントクリンカー１００質量部に対し、
二水石膏をＳＯ３換算で０．５～２．５質量部添加して粉砕して、前記［１］または［２］に記載のセメント組成物を製造する、セメント組成物の製造方法。
硫酸塩飽和度＝ＳＯ３／（１．２９２×Ｎａ２Ｏ＋０．８５×Ｋ２Ｏ） ・・・（１）
ただし、前記式中の化学式は、該化学式が表す化合物の含有率（質量％）を表す。
[1] A cement composition containing blast furnace slag,
Gypsum dihydrate is added to 100 parts by mass of cement clinker containing 0.88 to 1.10% by mass of SO3 , 1.49 to 2.82 % by mass of MgO, and 0.16 to 0.68 % by mass of MnO. Contains 0.5 to 2.5 parts by mass in terms of SO3 , and
The L value of the Hunter display system is 48.7 to 53.5, the a value is -2.0 to -1.1, and the b value is 6.5 to 7.8,
The compressive strength of the mortar is 24.7 N/mm 2 or more at 3 days of age, 42.8 N/mm 2 or more at 7 days of age , and 61.1 N/mm 2 or more at 28 days of age.
A cement composition characterized by:
[2] The cement composition according to [1] above, wherein the cement composition has a Blaine specific surface area of 2000 to 8000 cm 2 /g.
[3] Sulfate saturation shown in the following formula (1) is 1.38 to 7.80 , MgO content is 3.70 to 8.50 % by mass, SO 3 content is 0.01 to 2.0%. 1.9 to 277.0 kg of 93 % by mass blast furnace slag/1t of clinker,
42.4 to 88.6 kg of converter slag / 1 t of clinker,
928.7 to 1166.8 kg of limestone / 1 t of clinker,
6.8 to 162.0 kg of fly ash / 1 t of clinker, and
69.1 to 107.1 kg of silica stone / 1 t of clinker,
For 100 parts by mass of cement clinker obtained by firing using as a raw material,
A method for producing a cement composition, comprising adding 0.5 to 2.5 parts by mass of gypsum dihydrate in terms of SO 3 and pulverizing to produce the cement composition according to the above [1] or [2].
Sulfate saturation=SO 3 /(1.292×Na 2 O+0.85×K 2 O) (1)
However, the chemical formula in the above formula represents the content (% by mass) of the compound represented by the chemical formula.
本発明のセメント組成物は、高炉スラグを原料に用いるにもかかわらず、強度発現性の低下や色調の変動を抑制することができる。
また、本発明のセメント組成物は、産業副産物（高炉スラグ）の再資源化、クリンカーの焼成時における二酸化炭素の排出削減、および天然資源の節約に資することができる。
Although the cement composition of the present invention uses blast furnace slag as a raw material, it is possible to suppress deterioration in strength development and variation in color tone.
In addition, the cement composition of the present invention can contribute to the recycling of industrial by-products (blast furnace slag), the reduction of carbon dioxide emissions during clinker burning, and the conservation of natural resources.
本発明は、前記のとおり、ＳＯ３を０．１～１．３質量％、ＭｇＯを１．４～３．２質量％、およびＭｎＯを０．１～０．７質量％含むセメントクリンカー１００質量部に対し、石膏をＳＯ３換算で０．５～７質量部含むセメント組成物等である。以下、セメント組成物およびセメント組成物の製造方法に分けて説明する。 As described above, the present invention provides 100 masses of cement clinker containing 0.1 to 1.3 mass% SO3 , 1.4 to 3.2 mass% MgO, and 0.1 to 0.7 mass% MnO. A cement composition or the like containing 0.5 to 7 parts by mass of gypsum in terms of SO 3 per part. The cement composition and the method for producing the cement composition will be separately described below.
１．セメント組成物
本発明のセメント組成物は、ＳＯ３を０．１～１．３質量％、ＭｇＯを１．４～３．２質量％、およびＭｎＯを０．１～０．７質量％含むセメントクリンカー１００質量部に対し、石膏をＳＯ３換算で０．５～７質量部含む、セメント組成物である。
ＳＯ３、ＭｇＯ、およびＭｎＯの含有率が前記範囲内にあれば、セメント組成物の色調はポルトランドセメントと同程度になる。また、石膏の含有率が前記範囲内にあれば、強度発現性は、同じく、ポルトランドセメントと同程度になる。なお、ＳＯ3の含有率は、好ましくは０．２～１．２質量％、より好ましくは０．３～１．１質量％であり、ＭｇＯの含有率は、好ましくは１．５～３．０質量％、より好ましくは１．６～２．９質量％であり、ＭｎＯの含有率は、好ましくは０．１５～０．６０質量％、より好ましくは０．２０～０．５５質量％であり、また、石膏の含有率はＳＯ３換算で、好ましくは０．６～６．８質量％、より好ましくは０．７～ ６．５質量％である。
また、前記セメント組成物のブレーン比表面積は、強度発現性や作業性の向上、および製造コストの削減等から、好ましくは２０００～８０００ｃｍ２／ｇである。なお、前記ブレーン比表面積の下限は、より好ましくは２７００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは２８００ｍ２／ｇであり、その上限は、より好ましくは７０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは６０００ｃｍ２／ｇである。
1. Cement Composition The cement composition of the present invention is a cement containing 0.1-1.3% by weight of SO3 , 1.4-3.2% by weight of MgO, and 0.1-0.7% by weight of MnO. A cement composition containing 0.5 to 7 parts by mass of gypsum in terms of SO 3 per 100 parts by mass of clinker.
If the contents of SO 3 , MgO, and MnO are within the above ranges, the color tone of the cement composition will be comparable to that of Portland cement. Also, if the content of gypsum is within the above range, the strength development will be similar to that of Portland cement. The SO 3 content is preferably 0.2 to 1.2% by mass, more preferably 0.3 to 1.1% by mass, and the MgO content is preferably 1.5 to 3.5% by mass. 0% by mass, more preferably 1.6 to 2.9% by mass, and the content of MnO is preferably 0.15 to 0.60% by mass, more preferably 0.20 to 0.55% by mass. Also, the gypsum content is preferably 0.6 to 6.8% by mass, more preferably 0.7 to 6.5% by mass in terms of SO3 .
Further, the Blaine specific surface area of the cement composition is preferably 2000 to 8000 cm 2 /g from the viewpoints of improvement in strength development and workability, reduction in production cost, and the like. The lower limit of Blaine's specific surface area is more preferably 2700 cm 2 /g, more preferably 2800 m 2 /g, and the upper limit is more preferably 7000 cm 2 /g, still more preferably 6000 cm 2 /g.
２．セメント組成物の製造方法
本発明のセメント組成物の製造方法は、前記（１）式に示す硫酸塩飽和度が０．０２～９．５、ＭｇＯの含有率が８．５質量％未満、ＳＯ３の含有率が０．０１～２．８質量％である高炉スラグを原料に用いて焼成して得たセメントクリンカーと石膏を粉砕して、ハンター表示系のＬ値が４７～５７、ａ値が－３.０～３．０、およびｂ値が６．５～８．５であるセメント組成物を製造する方法である。
ここで、硫酸塩飽和度はアルカリ金属に対する石膏の比であり、下記の式の変形により硫酸塩飽和度の式（下記（１）式）が導出できる。
硫酸塩飽和度＝（ＳＯ３／８０）／（Ｎａ２Ｏ・５２＋Ｋ２Ｏ／９４）
＝ＳＯ３／（１．２９２×Ｎａ２Ｏ＋０．８５×Ｋ２Ｏ）・・・（１）
ただし、前記式中の化学式は、該化学式が表す化合物の含有率（質量％）を表す。
2. Method for producing a cement composition The method for producing a cement composition of the present invention is such that the sulfate saturation shown in the formula (1) is 0.02 to 9.5, the MgO content is less than 8.5% by mass, the SO Cement clinker and gypsum obtained by firing blast furnace slag with a content of 0.01 to 2.8% by mass of 3 as a raw material are pulverized, and the L value of the Hunter display system is 47 to 57, and the a value. of -3.0 to 3.0 and a b value of 6.5 to 8.5.
Here, the sulfate saturation is the ratio of gypsum to alkali metal, and the equation of sulfate saturation (equation (1) below) can be derived by modifying the following equation.
Sulfate saturation = ( SO3 /80)/( Na2O.52 + K2O /94)
= SO 3 /(1.292×Na 2 O+0.85×K 2 O) (1)
However, the chemical formula in the above formula represents the content (% by mass) of the compound represented by the chemical formula.
本発明の製造方法で原料として用いる高炉スラグは、高炉で銑鉄を製造する際に副生する溶融状態のスラグを、水で急冷して破砕するか、または徐冷して得られる高炉スラグである。
前記高炉スラグのブレーン比表面積は、好ましくは３００ｃｍ２／ｇ以上である。該値が３００ｃｍ２／ｇ未満では、焼成が不十分になるおそれがある。なお、前記高炉スラグ粉末のブレーン比表面積は、より好ましくは１０００ｃｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは２０００ｃｍ２／ｇ以上、特に好ましくは２５００ｃｍ２／ｇ以上である。また、該値の上限は、粉砕コストの観点から１２０００ｃｍ２／ｇである。
また、前記ブレーン比表面積を有する高炉スラグ粉末は、高炉スラグをボールミルやジェットミルなどの粉砕機で粉砕して得ることができる。
The blast-furnace slag used as a raw material in the production method of the present invention is blast-furnace slag obtained by crushing molten slag, which is a by-product of the production of pig iron in a blast furnace, by quenching it with water, or by slow-cooling it. .
The Blaine specific surface area of the blast furnace slag is preferably 300 cm 2 /g or more. If the value is less than 300 cm 2 /g, there is a risk that the firing will be insufficient. The Blaine specific surface area of the blast furnace slag powder is more preferably 1000 cm 2 /g or more, still more preferably 2000 cm 2 /g or more, and particularly preferably 2500 cm 2 /g or more. Moreover, the upper limit of this value is 12000 cm 2 /g from the viewpoint of pulverization cost.
Further, the blast furnace slag powder having the Blaine specific surface area can be obtained by pulverizing blast furnace slag with a pulverizer such as a ball mill or a jet mill.
本発明の製造方法では、クリンカーと石膏は個別に粉砕した後に混合してもよく、混合した後に同時に粉砕してもよい。いずれの粉砕方法でも、セメント組成物のブレーン比表面積は、好ましくは２0００～８０００ｃｍ２／ｇである。石膏は、無水石膏、二水石膏、および半水石膏等から選ばれる１種以上が挙げられる。
なお、該セメント組成物は、少量混合成分として、さらに高炉スラグ粉末、フライアッシュ、およびシリカ質混合材等のポゾランや石灰石粉末を、前記セメント組成物の物性が損なわれない範囲で含んでもよい。
In the production method of the present invention, clinker and gypsum may be pulverized separately and then mixed, or may be pulverized simultaneously after being mixed. In any grinding method, the Blaine specific surface area of the cement composition is preferably 2000 to 8000 cm 2 /g. Gypsum includes one or more selected from anhydrous gypsum, dihydrate gypsum, hemihydrate gypsum, and the like.
The cement composition may further contain blast furnace slag powder, fly ash, pozzolan such as siliceous admixture, and limestone powder as minor mixed components, as long as the physical properties of the cement composition are not impaired.
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
１．セメント組成物の製造
表１に示す化学組成を有する高炉スラグ、表２に示す化学組成を有する転炉スラグ、石灰石、フライアッシュ、および珪石を、表３に示す配合に従い混合して、混合原料を調製した。次に、ロータリーキルンを用いて、該混合原料を温度１４００～１５００℃で焼成してクリンカーを製造した。さらに、クリンカー１００質量部に対し、二水石膏をＳＯ３換算で０．５～２．５質量部添加して粉砕し、ブレーン比表面積が３３００ｃｍ２／ｇのセメント組成物を製造した。該セメント組成物の化学組成を表３に示す。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
1. Production of cement composition Blast furnace slag having the chemical composition shown in Table 1, converter slag having the chemical composition shown in Table 2, limestone, fly ash, and silica stone are mixed according to the formulation shown in Table 3 to obtain a mixed raw material. prepared. Next, using a rotary kiln, the mixed raw material was calcined at a temperature of 1400 to 1500° C. to produce clinker. Further, 0.5 to 2.5 parts by mass of gypsum dihydrate in terms of SO 3 was added to 100 parts by mass of clinker and pulverized to produce a cement composition having a Blaine specific surface area of 3300 cm 2 /g. Table 3 shows the chemical composition of the cement composition.
２．色調および圧縮強さの測定
前記セメント組成物の白色度は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２「色の測定方法－反射及び透過物体色」に準拠して、分光色差計（型番：ＳＥ－６０００、日本電色工業社製）を用いて測定した。また、モルタルの圧縮強さは、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。これらの結果を表４に示す。
2. Measurement of color tone and compressive strength The whiteness of the cement composition is measured by a spectral color difference meter (model number: SE-6000, Nippon Denshoku Industry company). Also, the compressive strength of the mortar was measured according to JIS R 5201 "Physical test methods for cement". These results are shown in Table 4.
表４に示すように、高炉スラグを原料の一部に用いて製造した本発明のセメント組成物（実施例１～５、ＭｇＯ＝２．７４質量％、ＭｎＯ＝０．５１～０．６６質量％）は、高炉スラグを原料に用いないポルトランドセメント（比較例１、ＭｇＯ＝２．７２質量％、ＭｎＯ＝０．０７質量％）と比較して、いずれもｂ値が８．５未満に改善でき、また、圧縮強さも同程度であった。また、実施例６、７（ＭｇＯ＝１．７５質量％、ＭｎＯ＝０．１５質量％、０．３５質量％）および比較例２（ＭｇＯ＝１．７７質量％、ＭｎＯ＝０．０７質量％）と、実施例８、９、１０（ＭｇＯ＝１．４５％，ＭｎＯ＝０．３５質量％、０．２１質量％、０．１１質量％）および比較例３（ＭｇＯ＝１．４５質量％、ＭｎＯ＝０．１１質量％）についても、同様の結果となり、セメント組成物のＭｇＯの増加にともなうｂ値の上昇は、クリンカー原料の一部に高炉スラグを用いることにより解決できた。
一方、硫酸塩飽和度が９．５を超える高炉スラグをクリンカー原料の一部に用いたセメント組成物（比較例５）は、クリンカー中のＳＯ３の含有率が１．３質量％を超え、Ｌ値および圧縮強さが低下した。ＭｇＯが８．５質量％の高炉スラグをクリンカー原料としたセメント組成物（比較例６）は、クリンカーのＭｇＯ量が３．４％を超え、また、圧縮強さが低下した。
したがって、本発明によれば、特定の組成を有する高炉スラグを選定してクリンカー原料の一部に用いれば、強度発現性の低下や色調の変動が小さいセメント組成物を提供することができる。
As shown in Table 4, the cement compositions of the present invention (Examples 1 to 5, MgO = 2.74% by mass, MnO = 0.51 to 0.66 mass %) compared to Portland cement (Comparative Example 1, MgO = 2.72% by mass, MnO = 0.07% by mass) that does not use blast furnace slag as a raw material, the b value is improved to less than 8.5 and the compressive strength was comparable. In addition, Examples 6 and 7 (MgO = 1.75 mass%, MnO = 0.15 mass%, 0.35 mass%) and Comparative Example 2 (MgO = 1.77 mass%, MnO = 0.07 mass% ), Examples 8, 9, 10 (MgO = 1.45%, MnO = 0.35% by mass, 0.21% by mass, 0.11% by mass) and Comparative Example 3 (MgO = 1.45% by mass , MnO=0.11% by mass), the same result was obtained, and the increase in b value accompanying the increase in MgO in the cement composition could be resolved by using blast furnace slag as a part of the clinker raw material.
On the other hand, in the cement composition (Comparative Example 5) in which blast furnace slag with a sulfate saturation of more than 9.5 was used as part of the clinker raw material, the content of SO3 in the clinker exceeded 1.3% by mass, L value and compressive strength decreased. The cement composition (Comparative Example 6) using blast furnace slag containing 8.5% by mass of MgO as a clinker raw material exceeded 3.4% of MgO in the clinker, and the compressive strength was lowered.
Therefore, according to the present invention, by selecting blast furnace slag having a specific composition and using it as a part of the clinker raw material, it is possible to provide a cement composition with little decrease in strength development and little variation in color tone.
Claims (3)
ＳＯ３を０．８８～１．１０質量％、ＭｇＯを１．４９～２．８２質量％、およびＭｎＯを０．１６～０．６８質量％含むセメントクリンカー１００質量部に対し、二水石膏をＳＯ３換算で０．５～２．５質量部含み、かつ、
ハンター表示系のＬ値が４８．７～５３．５、ａ値が－２．０～－１．１、および、ｂ値が６．５～７．８であり、
モルタルの圧縮強さが、材齢３日で２４．７Ｎ／ｍｍ ２ 以上、材齢７日で４２．８Ｎ／ｍｍ ２ 以上、および、材齢２８日で６１．１Ｎ／ｍｍ ２ 以上である
ことを特徴とする、セメント組成物。 A cement composition comprising blast furnace slag,
Gypsum dihydrate is added to 100 parts by mass of cement clinker containing 0.88 to 1.10% by mass of SO3 , 1.49 to 2.82 % by mass of MgO, and 0.16 to 0.68 % by mass of MnO. Contains 0.5 to 2.5 parts by mass in terms of SO3 , and
The L value of the Hunter display system is 48.7 to 53.5, the a value is -2.0 to -1.1, and the b value is 6.5 to 7.8,
The compressive strength of the mortar is 24.7 N/mm 2 or more at 3 days of age, 42.8 N/mm 2 or more at 7 days of age , and 61.1 N/mm 2 or more at 28 days of age.
A cement composition characterized by:
転炉スラグを４２．４～８８．６ｋｇ／クリンカー１ｔ、
石灰石を９２８．７～１１６６．８ｋｇ／クリンカー１ｔ、
フライアッシュを６．８～１６２．０ｋｇ／クリンカー１ｔ、および、
珪石を６９．１～１０７．１ｋｇ／クリンカー１ｔを、
原料に用いて焼成して得たセメントクリンカー１００質量部に対し、
二水石膏をＳＯ３換算で０．５～２．５質量部添加して粉砕して、請求項１または２に記載のセメント組成物を製造する、セメント組成物の製造方法。
硫酸塩飽和度＝ＳＯ３／（１．２９２×Ｎａ２Ｏ＋０．８５×Ｋ２Ｏ） ・・・（１）
ただし、前記式中の化学式は、該化学式が表す化合物の含有率（質量％）を表す。
Sulfate saturation shown in the following formula (1) is 1.38 to 7.80 , MgO content is 3.70 to 8.50 % by mass, SO 3 content is 0.01 to 2.93 % by mass. 1.9 to 277.0 kg of blast furnace slag/1t of clinker,
42.4 to 88.6 kg of converter slag / 1 t of clinker,
928.7 to 1166.8 kg of limestone / 1 t of clinker,
6.8 to 162.0 kg of fly ash / 1 t of clinker, and
69.1 to 107.1 kg of silica stone / 1 t of clinker,
For 100 parts by mass of cement clinker obtained by firing using as a raw material,
A method for producing a cement composition, comprising adding 0.5 to 2.5 parts by mass of gypsum dihydrate in terms of SO 3 and pulverizing to produce the cement composition according to claim 1 or 2.
Sulfate saturation=SO 3 /(1.292×Na 2 O+0.85×K 2 O) (1)
However, the chemical formula in the above formula represents the content (% by mass) of the compound represented by the chemical formula.
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