JP7709883B2 - γ-2CaO.SiO2-containing hydraulic clinker, its manufacturing method, cement composition, cementitious hardened body, and manufacturing method of carbonated cementitious hardened body - Google Patents
γ-2CaO.SiO2-containing hydraulic clinker, its manufacturing method, cement composition, cementitious hardened body, and manufacturing method of carbonated cementitious hardened bodyInfo
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Description
本発明は、粉末化が容易で、易粉砕性に優れたγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ、その製造方法、該クリンカを用いて製造したセメント組成物、該組成物を用いて製造したコンクリート等のセメント質硬化体、および、二酸化炭素を用いて養生した炭酸化セメント質硬化体の製造方法に関する。
なお、本発明において、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカとは、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が２０質量％以上の水硬性クリンカを云う。
The present invention relates to a γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker that is easily powdered and has excellent pulverizability, a method for producing the same, a cement composition produced using the clinker, a cementitious hardened body such as concrete produced using the composition, and a method for producing a carbonated cementitious hardened body cured using carbon dioxide.
In the present invention, the term "hydraulic clinker containing γ-2CaO.SiO 2" refers to hydraulic clinker having a γ-2CaO.SiO 2 content of 20 mass% or more.
長年にわたり、セメント製造分野では、生活廃棄物や産業廃棄物等の各種廃棄物を原料の一部に用いてセメントを製造してきた（特許文献１～４）。ちなみに、廃棄物を有効利用（再資源化）して資源の保全や環境の保護に資する活動を行うセメント産業は、体内の老廃物を運んで処理する機能を担う静脈にたとえて静脈産業と云われることがあり、動脈産業と相まって循環型社会を形成している。 For many years, in the field of cement manufacturing, various types of waste, such as household waste and industrial waste, have been used as part of the raw materials used to produce cement (Patent Documents 1 to 4). Incidentally, the cement industry, which engages in activities that contribute to resource conservation and environmental protection by making effective use of (recycling) waste, is sometimes referred to as the venous industry, likening it to veins that transport and process waste products in the body, and together with the arterial industry, it forms a recycling-oriented society.
しかし、最近では、前記廃棄物の処理のほかに、年々深刻になる地球温暖化の主な原因物質である二酸化炭素の排出抑制や固定化が喫緊の課題になっている。
そのため、現在、我が国では二酸化炭素等の温室効果ガスの排出を全体としてゼロにするカーボンニュートラルが提唱され、脱炭素社会の実現のための活動が活発になっている。このような状況から、セメント製造技術に関しても様々な提案がなされている。
However, in addition to the treatment of the above waste materials, recently, the reduction and fixation of carbon dioxide emissions, which is the main cause of global warming, which is becoming more serious year by year, has become an urgent issue.
For this reason, carbon neutral, which aims to reduce greenhouse gas emissions such as carbon dioxide to zero overall, is currently being advocated in Japan, and activities to realize a decarbonized society are becoming more active. In light of this situation, various proposals have also been made regarding cement manufacturing technologies.
例えば、特許文献５では、ＣａＯとＳｉＯ２を主成分とし、ＣａＯ／ＳｉＯ２モル比が１．８～２．２、１０００℃に加熱した後のＡｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計の含有量が５質量％未満、および粒度が１５０μｍ通過率で９０質量％以上の造粒した原料を、マグネシア－スピネルレンガ等を焼成帯の内面に使用したロータリーキルンを用いて、焼点温度１３５０～１６００℃で焼成し、４０μｍ通過率が８５％以上のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法が提案されている。γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２は二酸化炭素と反応して二酸化炭素を固定する性質がある（非特許文献１）。しかし、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２自体はオートクレーブ養生のような高温養生では水硬性があるものの、通常の養生温度では水硬性はない。したがって、特許文献５に記載のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の用途は、水硬性のあるセメントに添加して用いるセメント用混和材に限られる（段落０００１）。また、Ａｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の合計の含有量が５質量％未満とする前記規定では、これらの化合物を多く含む廃棄物の使用は制限される。例えば、石炭灰、建設発生土、および廃コンクリート等の廃棄物は、ほとんど使用できないため、特許文献５に記載のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法では、これらの廃棄物の再資源化は望めない。また、Ａｌ２Ｏ３とＦｅ２Ｏ３の含有量が少ないと、焼成に必要な融液が不足して焼成温度を高くする必要があるため、焼成時の消費エネルギーは増加する。 For example, Patent Document 5 proposes a method for producing γ-2CaO.SiO 2 with a 40μm pass rate of 85% or more by firing a granulated raw material containing CaO and SiO 2 as main components, a CaO/SiO 2 molar ratio of 1.8 to 2.2, a total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 of less than 5% by mass after heating to 1000°C, and a particle size of 90% by mass or more at a 150μm pass rate, at a firing point temperature of 1350 to 1600°C using a rotary kiln with magnesia-spinel bricks or the like on the inner surface of the firing zone. γ-2CaO.SiO 2 has the property of reacting with carbon dioxide and fixing carbon dioxide (Non-Patent Document 1). However, although γ-2CaO.SiO 2 itself is hydraulic at high temperature curing such as autoclave curing, it is not hydraulic at normal curing temperatures. Therefore, the use of γ-2CaO.SiO 2 described in Patent Document 5 is limited to a cement admixture added to hydraulic cement (paragraph 0001). In addition, the above-mentioned provision that the total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is less than 5 mass % restricts the use of waste containing a large amount of these compounds. For example, coal ash, construction waste soil, waste concrete, and other waste materials cannot be used, so the manufacturing method of γ-2CaO.SiO 2 described in Patent Document 5 cannot be expected to recycle these waste materials. In addition, if the content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is low, the melt required for firing is insufficient, and the firing temperature must be increased, which increases the energy consumption during firing.
また、特許文献６では、ウォラストナイトおよび偽珪灰石のうち少なくとも１つを含み、また、少なくとも１つのカーボネーションが可能なケイ酸カルシウム相を含むマトリックスに分散された非カーボネーションシリカの粒子を含有する、非水硬性のクリンカ材料が提案されている。 Patent Document 6 also proposes a non-hydraulic clinker material that contains at least one of wollastonite and pseudowollastonite, and also contains particles of non-carbonating silica dispersed in a matrix that contains at least one calcium silicate phase capable of carbonation.
しかし、前記材料は上述したように、いずれも水硬性がないため、コンクリート等の水硬性が必要な用途に使えず、セメントなどの水硬性材料との併用が必要になるが、これでは使用材料の総量が過大になって、省資源や省エネルギーの観点から好ましくない。 However, as mentioned above, none of the above materials are hydraulic, so they cannot be used in applications that require hydraulic properties, such as concrete, and must be used in combination with hydraulic materials such as cement. This would result in an excessive amount of material being used, which is undesirable from the standpoint of resource and energy conservation.
そこで、本発明は、水硬性を有し、焼成温度が低く、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が高いセメントクリンカであって、容易に粉末化し、易粉砕性に優れたクリンカ等を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a cement clinker having hydraulic properties, a low burning temperature, a high content of γ- 2CaO.SiO2 , which can be easily powdered and has excellent crushability.
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究した結果、特定量のＣａＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、およびＫ２Ｏを含むセメントクリンカは、前記課題を解決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、以下の構成からなるγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ等である。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that a cement clinker containing specific amounts of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , P 2 O 5 , Na 2 O, and K 2 O can solve the above problems, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a γ-2CaO.SiO 2- containing hydraulic clinker having the following composition.
［１］下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の化学組成、並びに、下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の鉱物組成を有する、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ。
［化学組成］
（Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比が１．９～２．４
（Ｂ）Ａｌ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３の合計の含有率が６～１４質量％
（Ｃ）Ｐ２Ｏ５の含有率が０．３質量％未満
（Ｄ）Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率が１質量％未満
［鉱物組成］
（ａ）γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が２０質量％以上
（ｂ）２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の含有率が３～１５質量％、および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有率が０～５質量％
（ｃ）１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３の含有率が１～１０質量％、および３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が０．５～３質量％
［２］粒径が６００μｍ以下の粒子の含有率が８５質量％以上、および粒径が１００μｍ以下の粒子の含有率が６５質量％以上である、上記［１］に記載のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ。
［３］産業廃棄物、一般廃棄物、汚染土壌、および建設発生土から選ばれる１種以上の原料を調合する原料調合工程と、該調合原料を１０００～１４５０℃で焼成して冷却する焼成・冷却工程を少なくとも含む、上記［１］または［２］に記載のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカの製造方法。
［４］上記［１］または［２］に記載のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカと石膏を少なくとも含む、セメント組成物。
［５］少なくとも上記［４］に記載のセメント組成物および水を含む、セメント質硬化体。
［６］少なくとも上記［４］に記載のセメント組成物、骨材、および水を混錬しながら、該混錬物を二酸化炭素と接触させるか、または、該混錬物が硬化した後のセメント質硬化体を二酸化炭素に接触させて、炭酸化したセメント質硬化体を製造する、炭酸化セメント質硬化体の製造方法。
[1] A γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker having the following chemical compositions (A), (B), (C), and (D), and the following mineral compositions (a), (b), and (c).
[Chemical composition]
(A) The mass ratio of CaO/ SiO2 is 1.9 to 2.4
(B) The total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is 6 to 14 mass%
(C) The content of P2O5 is less than 0.3 mass% ( D ) The total content of Na2O and K2O is less than 1 mass% [Mineral composition]
(a) The content of γ-2CaO.SiO 2 is 20% by mass or more; (b) The content of 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 is 3 to 15% by mass, and the content of 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 is 0 to 5% by mass.
(c) the content of 12CaO.7Al 2 O 3 is 1 to 10 mass% and the content of 3CaO.Al 2 O 3 is 0.5 to 3 mass%
[2] The gamma-2CaO.SiO.sub.2-containing hydraulic clinker according to [1] above, wherein the content of particles having a particle size of 600 μm or less is 85% by mass or more, and the content of particles having a particle size of 100 μm or less is 65% by mass or more.
[3] A method for producing a gamma-2CaO.SiO.sub.2-containing hydraulic clinker according to the above [1] or [2], comprising at least a raw material mixing step of mixing one or more raw materials selected from industrial waste, general waste, contaminated soil, and construction waste soil, and a firing/cooling step of firing the mixed raw materials at 1000 to 1450.degree. C. and cooling the same.
[4] A cement composition comprising at least the γ-2CaO · SiO 2 -containing hydraulic clinker according to [1] or [2] above and gypsum.
[5] A cementitious hardened body comprising at least the cement composition according to [4] above and water.
[6] A method for producing a carbonated cementitious hardened body , comprising: kneading at least the cement composition according to [4] above , aggregate, and water; and contacting the kneaded mixture with carbon dioxide; or contacting the cementitious hardened body obtained after the kneaded mixture has hardened with carbon dioxide to produce a carbonated cementitious hardened body.
本発明のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカは、以下の効果を有する。
（１）本発明のクリンカは、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、および３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３等のカルシウムアルミネートを含むため、水硬性を有する。
（２）本発明のクリンカは、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が高いため、二酸化炭素の固定量が多い。
（３）本発明のクリンカは焼成温度が低いため、焼成に要するエネルギーコストと焼成時に発生する二酸化炭素の生成量を低減できる。
（４）本発明のクリンカは、容易に粉末化するから、クリンカの粉砕工程を省くことができ、その分、省力化できて生産効率が向上する。
（５）廃棄物を原料として大量に使用できる。
また、本発明のセメント組成物、セメント質硬化体、および炭酸化セメント質硬化体の製造方法における発明の効果についても、同様に、前記（２）が云える。
The γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker of the present invention has the following effects:
(1) The clinker of the present invention has hydraulic properties because it contains calcium aluminates such as 12CaO.7Al 2 O 3 and 3CaO.Al 2 O 3 .
(2) The clinker of the present invention has a high content of γ- 2CaO.SiO2 , and therefore has a large amount of fixed carbon dioxide.
(3) Since the clinker of the present invention has a low burning temperature, the energy cost required for burning and the amount of carbon dioxide generated during burning can be reduced.
(4) Since the clinker of the present invention can be easily pulverized, the process of crushing the clinker can be omitted, which reduces labor and improves production efficiency.
(5) Waste can be used in large quantities as a raw material.
The same can be said about the effects of the present invention in the cement composition, the cementitious hardened body, and the method for producing a carbonated cementitious hardened body of the present invention.
本発明は、前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の化学組成、並びに、前記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の鉱物組成を有する、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ等である。
以下、本発明を、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ、その製造方法、セメント組成物、セメント質硬化体、および炭酸化セメント質硬化体の製造方法に分けて詳細に説明する。
The present invention relates to a γ- 2CaO.SiO2- containing hydraulic clinker having the chemical compositions (A), (B), (C), and (D) and the mineral compositions (a), (b), and (c).
Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing it into a γ- 2CaO.SiO2 -containing hydraulic clinker, a method for producing the same, a cement composition, a cementitious hardened body, and a method for producing a carbonated cementitious hardened body.
１．γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカ
該クリンカは、上述したとおり、前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）の化学組成、並びに、前記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の鉱物組成を有する水硬性クリンカである。
次に、前記（Ａ）～（Ｄ）、並びに前記（ａ）～（ｃ）の組成について説明する。
1. Hydraulic clinker containing γ-2CaO/ SiO2
As described above, the clinker is a hydraulic clinker having the chemical compositions (A), (B), (C) and (D) and the mineral compositions (a), (b) and (c).
Next, the compositions of (A) to (D) and (a) to (c) will be described.
（Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比は１．９～２．４である。該比が１．９未満ではα型のワラストナイトやランキナイトが副生し、また、該比が２．４を超えると３ＣａＯ・ＳｉＯ２やフリーライム（ｆ－ＣａＯ）が副生して、いずれの場合もγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が低くなる。なお、ＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比は、好ましくは１．９５～２．３０、より好ましくは１．９５～２．２０である。 (A) The mass ratio of CaO/ SiO2 is 1.9 to 2.4. If the ratio is less than 1.9, α-type wollastonite and rankinite are by-produced, and if the ratio exceeds 2.4, 3CaO.SiO2 and free lime (f-CaO) are by-produced, and in either case, the content of γ-2CaO.SiO2 is low. The mass ratio of CaO/ SiO2 is preferably 1.95 to 2.30, more preferably 1.95 to 2.20.
（Ｂ）Ａｌ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３の合計の含有率は６～１４質量％である。Ａｌ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３の合計の含有率が６質量％未満では、原料として使える廃棄物が制限されるため、廃棄物が使用できない場合があり、また、焼成時の融液が少なくなるため、焼成温度がより高くなる。一方、該含有率が１４質量％を超えると、原料が溶融するため焼成物が減少する。なお、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３の合計の含有率は、好ましくは７～１３質量％、より好ましくは９～１１質量％である。 (B) The total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is 6 to 14 mass%. If the total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is less than 6 mass%, the waste that can be used as a raw material is limited, so that the waste may not be usable, and the amount of melt during firing is reduced, so that the firing temperature becomes higher. On the other hand, if the content exceeds 14 mass%, the raw material melts, so that the amount of fired material decreases. The total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is preferably 7 to 13 mass%, more preferably 9 to 11 mass%.
（Ｃ）Ｐ２Ｏ５の含有率は０．３質量％未満である。Ｐ２Ｏ５の含有率が０．３質量％未満であれば、クリンカが冷却する過程でクリンカ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、粉末化し易いγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２に変化してクリンカの易粉砕性が向上し、クリンカの粒度を小さくできる。すなわち、２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、温度の上昇とともにγ型→β型→α型へと変化し、１０００～１４５０℃では、ほとんどの２ＣａＯ・ＳｉＯ２がα型またはβ型になる。これらの２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、冷却する過程でα型→β型→γ型に戻る性質かあるが、そこに、Ｐ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、またはＫ２Ｏが存在すると、γ型に戻り切れない。本発明では、２ＣａＯ・ＳｉＯ２の前記性質を利用して、γ型に戻り切れるＰ２Ｏ５の含有率を０．３質量％未満と特定することにより、該含有率を満たせば、冷却という簡易な工程を経るだけで、易粉砕性のクリンカを製造できる点が、本発明特有の技術的特徴である。なお、Ｐ２Ｏ５の含有率は、好ましくは０．２５質量％未満である。 (C) The content of P 2 O 5 is less than 0.3% by mass. If the content of P 2 O 5 is less than 0.3% by mass, 2CaO.SiO 2 in the clinker changes to γ-2CaO.SiO 2 , which is easily powdered, during the cooling process of the clinker, improving the grindability of the clinker and making the particle size of the clinker smaller. That is, 2CaO.SiO 2 changes from γ type to β type to α type with increasing temperature, and at 1000 to 1450 ° C, most of 2CaO.SiO 2 becomes α type or β type. These 2CaO.SiO 2 have the property of returning from α type to β type to γ type during the cooling process, but if P 2 O 5 , Na 2 O, or K 2 O are present, they cannot return to γ type. In the present invention, the above-mentioned properties of 2CaO.SiO2 are utilized to specify the content of P2O5 , which can completely return to the γ -type, as less than 0.3 mass%, and as long as this content is satisfied, an easily pulverizable clinker can be produced simply by passing through a simple process of cooling. This is a technical feature unique to the present invention. The content of P2O5 is preferably less than 0.25 mass%.
（Ｄ）Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率は１質量％未満である。Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率が１質量％未満であれば、前記Ｐ２Ｏ５と同様に、クリンカが冷却する過程でクリンカ中の２ＣａＯ・ＳｉＯ２は、粉末化し易いγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２に変化してクリンカの易粉砕性が向上し、クリンカの粒度を小さくできる。本発明では、前記Ｐ２Ｏ５に加えて、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率を１質量％未満と特定することにより、冷却という簡易な工程を経るだけで、易粉砕性のクリンカを製造できる点も、本発明特有の技術的特徴である。なお、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率は、好ましくは０．９０質量％未満、より好ましくは０．８０質量％未満である。
ここで、クリンカ中のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏ（アルカリ分）を低減する方法として、アルカリと塩素が高温の焼成炉内でアルカリ金属の塩化物になって揮発して濃縮するという性質を利用して、原料に塩素源を添加して焼成する方法（塩素バイパス法や塩化揮発法）が使用できる。具体的には、該方法は、原料中のアルカリが揮発した状態で含まれる燃焼ガスの一部を、焼成炉の排ガスの流路から抽気して冷却し、生成するアルカリ金属の塩化物が濃縮したダストを分離して除去する方法である。
(D) The total content of Na 2 O and K 2 O is less than 1% by mass. If the total content of Na 2 O and K 2 O is less than 1% by mass, as with the P 2 O 5 , 2CaO.SiO 2 in the clinker changes to γ-2CaO.SiO 2 , which is easily powdered, during the cooling process of the clinker, improving the grindability of the clinker and reducing the particle size of the clinker. In the present invention, by specifying the total content of Na 2 O and K 2 O to be less than 1% by mass in addition to the P 2 O 5 , it is also possible to produce an easily grindable clinker by simply going through the simple process of cooling, which is a technical feature unique to the present invention. The total content of Na 2 O and K 2 O is preferably less than 0.90% by mass, more preferably less than 0.80% by mass.
Here, as a method for reducing Na2O and K2O (alkali content) in clinker, a method (chlorine bypass method or chloride volatilization method) can be used in which a chlorine source is added to the raw material and the raw material is fired, utilizing the property that alkali and chlorine become alkali metal chlorides in a high-temperature firing furnace, volatilize, and become concentrated. Specifically, this method is a method in which a part of the combustion gas containing the alkali in the raw material in a volatilized state is extracted from the exhaust gas flow path of the firing furnace and cooled, and the dust generated, in which the alkali metal chlorides are concentrated, is separated and removed.
（ａ）γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率は２０質量％以上である。γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が２０質量％以上であれば、クーラー内で冷却した後のクリンカは粉末化し、別途、粉砕工程を設ける必要がなくなる。なお、γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率は、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上である。 (a) The content of γ- 2CaO.SiO2 is 20% by mass or more. If the content of γ-2CaO.SiO2 is 20% by mass or more, the clinker after cooling in the cooler is powdered, and there is no need to provide a separate grinding process. The content of γ- 2CaO.SiO2 is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more.
（ｂ）２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の含有率は３～１５質量％、および／または４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有率は０～５質量％である。２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２、および／または４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有率が前記範囲にあれば、クリンカの二酸化炭素の吸収能がより高くなる。なお、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有率は、好ましくは８～２０質量％である。 (b) The content of 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 is 3-15% by mass, and/or the content of 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 is 0-5% by mass. If the content of 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 and/or 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 is within the above range, the carbon dioxide absorption capacity of the clinker is higher. The content of 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 and 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 is preferably 8-20% by mass.
（ｃ）１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３の含有率は１～１０質量％、および／または３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率は０．５～３質量％である。１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、および／または３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が前記範囲にあれば、流動性が低下することなくクリンカの初期の水和活性は高くなる。なお、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３および３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率は、好ましくは１．５～１３質量％である。 (c) The content of 12CaO.7Al 2 O 3 is 1 to 10 mass% and/or the content of 3CaO.Al 2 O 3 is 0.5 to 3 mass%. If the content of 12CaO.7Al 2 O 3 and/or 3CaO.Al 2 O 3 is within the above range, the initial hydration activity of the clinker is high without decreasing the fluidity. The content of 12CaO.7Al 2 O 3 and 3CaO.Al 2 O 3 is preferably 1.5 to 13 mass%.
また、本発明のクリンカは、前記γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３、および３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３のほかに、後掲の表３に示すように、β－２ＣａＯ・ＳｉＯ２、α－２ＣａＯ・ＳｉＯ２、およびｆ－ＣａＯ（フリーライム）等の鉱物を含む。
クリンカ中の微量成分である前記フリーライム（ｆ－ＣａＯ）の含有率は、好ましくは２．０質量％以下である。フリーライムの含有率が２．０質量％を超えると、フリーライムの水和による膨張により、セメント質硬化体が破壊する場合があり、また、セメント組成物の流動性が低下して、コンクリートの打設等の作業時間が確保できない場合がある。なお、クリンカ中のフリーライムの含有率は、より好ましくは１．５質量％以下、さらに好ましくは１．０質量％以下である。
なお、前記鉱物は、前記各鉱物の理論プロファイルを、本発明のクリンカの粉末Ｘ線回折チャート（実測プロファイル）にフィッティングしてリートベルト解析により定量でき、この定量には市販の解析ソフトが使用できる。
In addition to the above-mentioned γ-2CaO.SiO 2 , 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 , 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 , 12CaO.7Al 2 O 3 , and 3CaO.Al 2 O 3 , the clinker of the present invention contains minerals such as β-2CaO.SiO 2 , α-2CaO.SiO 2 , and f-CaO (free lime), as shown in Table 3 below.
The content of the free lime (f-CaO), which is a minor component in the clinker, is preferably 2.0% by mass or less. If the free lime content exceeds 2.0% by mass, the cementitious hardened body may be destroyed due to expansion caused by hydration of the free lime, and the fluidity of the cement composition may decrease, making it impossible to ensure the working time for pouring concrete, etc. The free lime content in the clinker is more preferably 1.5% by mass or less, and even more preferably 1.0% by mass or less.
The minerals can be quantified by Rietveld analysis by fitting the theoretical profile of each mineral to the powder X-ray diffraction chart (actual profile) of the clinker of the present invention, and commercially available analysis software can be used for this quantification.
上述したように、本発明のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカは、冷却時に粉末化し易く、この粉末化したクリンカは、基本的には、粉砕することなく、そのままでセメント組成物のクリンカ成分として使用できる。そして、そのままで使用するためには、本発明のクリンカは、好ましくは粒径が６００μｍ以下の粒子の含有率が８５質量％以上、および粒径が１００μｍ以下の粒子の含有率が６５質量％以上である。ここで、粒径が６００μｍ以下の粒子の含有率が８５質量％以上とは、公称目開きが６００μｍの篩を通過する粒子の割合が８５質量％以上を意味し、また、粒径が１００μｍ以下の粒子の含有率が６５質量％以上とは、公称目開きが１０６μｍの篩を通過する粒子の割合が８５質量％以上を意味する。なお、本発明のクリンカは、より好ましくは粒径が６００μｍ以下の粒子の含有率が９０質量％以上、および粒径が１００μｍ以下の粒子の含有率が７０質量％以上である。
また、本発明のクリンカの粒度をブレ－ン比表面積で規定すれば、好ましくは２０００～６０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは２５００～５０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは２５００～４０００ｃｍ２／ｇである。
As described above, the γ-2CaO.SiO 2- containing hydraulic clinker of the present invention is easily powdered when cooled, and this powdered clinker can basically be used as it is as a clinker component of a cement composition without being crushed. In order to use it as it is, the clinker of the present invention preferably has a content of particles having a particle size of 600 μm or less of 85 mass% or more, and a content of particles having a particle size of 100 μm or less of 65 mass% or more. Here, the content of particles having a particle size of 600 μm or less of 85 mass% or more means that the proportion of particles passing through a sieve with a nominal opening of 600 μm is 85 mass% or more, and the content of particles having a particle size of 100 μm or less of 65 mass% or more means that the proportion of particles passing through a sieve with a nominal opening of 106 μm is 85 mass% or more. More preferably, the clinker of the present invention has a content of particles having a particle size of 600 μm or less of 90 mass % or more, and a content of particles having a particle size of 100 μm or less of 70 mass % or more.
Furthermore, the particle size of the clinker of the present invention, when defined in terms of the Blaine specific surface area, is preferably 2000 to 6000 cm 2 /g, more preferably 2500 to 5000 cm 2 /g, and further preferably 2500 to 4000 cm 2 /g.
２．γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカの製造方法
該製造方法は、必須の工程として（１）原料調合工程および（２）焼成・冷却工程を含み、また、任意の工程として（３）粉砕工程を含む。
（１）原料調合工程
該工程では、原料として、産業廃棄物、一般廃棄物、および建設発生土等から選ばれる１種以上の廃棄物を用いて、前記クリンカの鉱物組成の範囲になるように調合する。
そして、前記産業廃棄物は、石炭灰、生コンクリートスラッジ、コンクリート廃材、浄水汚泥、建設汚泥、製鉄汚泥、建設廃材、鋳物砂、ロックウール、廃ガラス、高炉二次灰、およびボーリング廃土等が挙げられる。また、前記一般廃棄物は、下水汚泥乾粉、都市ごみ焼却灰、下水汚泥乾粉、貝殻、および下水汚泥焼却灰等が挙げられる。さらに、前記建設発生土は、建設現場や工事現場等から発生する土壌や、残土、および廃土壌等が挙げられる。
2. Method for producing γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker The method for producing the same includes the essential steps of (1) raw material preparation and (2) burning and cooling, and also includes an optional step of (3) crushing.
(1) Raw Material Blending Step In this step, one or more types of waste materials selected from industrial waste, general waste, construction waste soil, etc. are used as raw materials and blended so as to fall within the range of the mineral composition of the clinker.
Examples of the industrial waste include coal ash, ready-mixed concrete sludge, concrete waste, water purification sludge, construction sludge, steel sludge, construction waste, casting sand, rock wool, waste glass, blast furnace secondary ash, and boring waste soil. Examples of the general waste include dried sewage sludge, municipal waste incineration ash, dried sewage sludge, shells, and sewage sludge incineration ash. Examples of the construction waste soil include soil, residual soil, and waste soil generated from construction sites and other work sites.
また、前記廃棄物だけでは、クリンカの鉱物組成が前記鉱範囲内になるように調合することが難しい場合は、カルシウム原料、ケイ素原料、アルミニウム原料、および鉄原料等の天然原料で補ってもよい。ここで、カルシウム原料は、石灰石、生石灰、消石灰、および製鋼スラグ等が挙げられ、ケイ素原料は、珪石および粘土等が挙げられ、アルミニウム原料は、粘土等が挙げられ、鉄原料は、鉄滓および鉄ケーキ等が挙げられる。 In addition, if it is difficult to mix the waste materials alone so that the mineral composition of the clinker falls within the above range, natural raw materials such as calcium raw materials, silicon raw materials, aluminum raw materials, and iron raw materials may be used to supplement the waste materials. Here, examples of calcium raw materials include limestone, quicklime, slaked lime, and steelmaking slag, etc., examples of silicon raw materials include silica stone and clay, examples of aluminum raw materials include clay, etc., and examples of iron raw materials include iron slag and iron cake, etc.
また、前記原料の粒度を調整する必要がある場合は、ボールミル等の粉砕機で所定の粒度になるまで粉砕して調整するとよい。また、前記原料は、焼成を容易にするため造粒してもよい。この造粒方法は、転動造粒法、押出し造粒法、および圧縮造粒法等が挙げられる。 If it is necessary to adjust the particle size of the raw materials, they may be pulverized to the desired particle size using a pulverizer such as a ball mill. The raw materials may also be granulated to facilitate firing. Examples of granulation methods include rolling granulation, extrusion granulation, and compression granulation.
（２）焼成・冷却工程
前記調合原料をロータリーキルン等の焼成炉で焼成した後、クーラーで冷却することにより本発明の粉末化し易いクリンカが得られる。
ここで、本発明のクリンカの焼成温度は、好ましくは１０００～１４５０℃である。焼成温度が１０００℃未満では、クリンカ中のフリーライムを減らすことが難しく、１４５０℃を超えると原料が溶融して焼成物（クリンカ）が減少するおそれがある。なお、前記焼成温度は、より好ましくは１１００～１４００℃、さらに好ましくは１１５０～１３５０℃である。
また、焼成時間は、好ましくは３０～１５０分である。該時間が３０分未満では焼成が十分でなく、１５０分を超えると生産性が低下する。なお、前記焼成時間は、より好ましくは４０～１２０分である。
また、前記クーラーは、転動によりクリンカの粉末化が促進されるため、好ましくはロータリークーラーである。
(2) Calcination and Cooling Step The above-mentioned mixed raw material is calcined in a calcination furnace such as a rotary kiln, and then cooled in a cooler to obtain the clinker of the present invention which is easily pulverized.
Here, the calcination temperature of the clinker of the present invention is preferably 1000 to 1450° C. If the calcination temperature is less than 1000° C., it is difficult to reduce the free lime in the clinker, and if the temperature exceeds 1450° C., the raw materials may melt and the calcined product (clinker) may decrease. The calcination temperature is more preferably 1100 to 1400° C., and even more preferably 1150 to 1350° C.
The firing time is preferably 30 to 150 minutes. If the firing time is less than 30 minutes, firing is insufficient, and if the firing time exceeds 150 minutes, productivity decreases. The firing time is more preferably 40 to 120 minutes.
The cooler is preferably a rotary cooler since the tumbling promotes pulverization of the clinker.
（３）粉砕工程
本発明において、クリンカは冷却時にクーラー内で粉末化するから、粉砕工程は基本的には不要であるが、例えば、粒径が６００μｍ以下の粒子の含有率が、前記好ましい範囲である８５質量％以上であるクリンカを、より好ましい範囲である９０質量％以上にするために、ボールミルやロッドミル等の粉砕機を用いて粉砕してもよい。また、粒径が１ｍｍ以上のクリンカ粒子を含む場合、該粒子は強度発現に寄与し難いため、クリンカを篩分けして該粒子を除去してもよい。
また、前記粉砕の効率を高めるために、好ましくは粉砕助剤を添加して粉砕するとよい。該粉砕助剤は、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、およびトリイソプロパノールアミン等が挙げられる。これらの粉砕助剤の添加比率は、クリンカ１００質量部に対し、好ましくは０．０１～１質量部である。
(3) Crushing step In the present invention, the clinker is pulverized in the cooler during cooling, so that a crushing step is basically unnecessary, but for example, in order to increase the content of particles having a particle size of 600 μm or less from 85% by mass or more, which is the preferred range, to 90% by mass or more, which is a more preferred range, the clinker may be crushed using a crusher such as a ball mill or a rod mill. In addition, when the clinker contains clinker particles having a particle size of 1 mm or more, these particles do not easily contribute to the development of strength, so the clinker may be sieved to remove these particles.
In order to increase the efficiency of the grinding, it is preferable to add a grinding aid before grinding. Examples of the grinding aid include diethylene glycol, triethanolamine, and triisopropanolamine. The addition ratio of these grinding aids is preferably 0.01 to 1 part by mass per 100 parts by mass of clinker.
３．セメント組成物およびセメント質硬化体
本発明のセメント組成物は、前記γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカと石膏を少なくとも含む組成物である。
前記石膏は、無水石膏、二水石膏、および半水石膏から選ばれる１種以上が挙げられる。また、前記組成物中の石膏の含有率は、可使時間の確保と強度発現性の兼ね合いから、ＳＯ３換算で、好ましくは０．１～５．０質量％、より好ましくは０．５～４．０質量％、さらに好ましくは１．０～３．０質量％である。
3. Cement composition and cementitious hardened body The cement composition of the present invention is a composition containing at least the γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker and gypsum.
The gypsum may be one or more selected from anhydrous gypsum, dihydrate gypsum, and hemihydrate gypsum. The content of gypsum in the composition is preferably 0.1 to 5.0% by mass, more preferably 0.5 to 4.0% by mass, and even more preferably 1.0 to 3.0% by mass, calculated as SO3 , in consideration of the balance between ensuring pot life and strength development.
また、本発明のセメント組成物は、以下の方法により製造できる。
（１）前記クリンカと所定の粒度の石膏を、ブレンディングタンク等の混合機を用いて混合して製造する。
（２）前記クリンカと石膏を混合した後、ボールミルやロッドミル等の粉砕機を用いて該混合原料を粉砕し、所定の粒度に調整して製造する。
The cement composition of the present invention can be produced by the following method.
(1) The clinker and gypsum of a predetermined particle size are mixed in a mixer such as a blending tank to produce gypsum.
(2) After mixing the clinker and gypsum, the mixed raw material is pulverized using a pulverizer such as a ball mill or a rod mill to adjust the particle size to a predetermined size.
そして、強度発現性、作業性、およびコスト等の観点から、該組成物のブレーン比表面積は、好ましくは２０００～６０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３０００～５０００ｃｍ２／ｇ、さらに好ましくは３０００～４０００ｃｍ２／ｇである。 From the standpoint of strength development, workability, cost, and the like, the Blaine specific surface area of the composition is preferably 2000 to 6000 cm 2 /g, more preferably 3000 to 5000 cm 2 /g, and even more preferably 3000 to 4000 cm 2 /g.
また、前記の混合原料の粉砕では、混合原料そのままを粉砕してもよいが、好ましくは、粉砕効率を高めるために粉砕助剤を添加して粉砕する。該粉砕助剤として、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、およびトリイソプロパノールアミン等が挙げられる。これらの中でも、トリイソプロパノールアミンは、セメント組成物の強度発現性が向上するため、より好ましい。これらの粉砕助剤の添加比率は、クリンカ１００質量部に対し、好ましくは０．０１～１質量部である。
なお、本発明のセメント組成物は、要求される強度発現性、耐久性、および作業性等に応じて、さらに、ポルトランドセメントクリンカ粉末、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、石炭灰、シリカ粉末、およびシリカフューム等を含んでもよい。
In the grinding of the mixed raw materials, the mixed raw materials may be ground as they are, but preferably, a grinding aid is added to improve the grinding efficiency. Examples of the grinding aid include diethylene glycol, triethanolamine, and triisopropanolamine. Among these, triisopropanolamine is more preferable because it improves the strength development of the cement composition. The addition ratio of these grinding aids is preferably 0.01 to 1 part by mass per 100 parts by mass of clinker.
In addition, the cement composition of the present invention may further contain Portland cement clinker powder, blast furnace slag powder, fly ash, limestone powder, coal ash, silica powder, silica fume, etc., depending on the required strength development, durability, workability, etc.
本発明のセメント質硬化体は、少なくとも前記セメント組成物および水を含む硬化体で、二酸化炭素と反応し、二酸化炭素を固定することができる。該硬化体は、コンクリート、モルタル、およびセメントペースト硬化体を含む。そして、該硬化体の形態は、コンクリート構造物、コンクリート製品、コンクリート舗装、およびコンクリートの粉粒体等が挙げられる。 The cementitious hardened body of the present invention is a hardened body containing at least the cement composition and water, and is capable of reacting with carbon dioxide and fixing the carbon dioxide. The hardened body includes concrete, mortar, and hardened cement paste. The hardened body may take the form of a concrete structure, a concrete product, concrete pavement, concrete powder, etc.
５．炭酸化セメント質硬化体の製造方法。
該製造方法は、少なくとも前記セメント組成物、骨材、および水を混錬しながら、該混錬物を二酸化炭素と接触させるか、または、該混錬物が硬化した後のセメント質硬化体を二酸化炭素に接触させて、炭酸化したセメント質硬化体を製造する方法である。ここで、前記「二酸化炭素と接触させる」とは、（i）混錬しながら混錬物中に二酸化炭素を吹き込む、および（ii）セメント質硬化体を二酸化炭素に晒す等の態様が挙げられる。そして、前記（i）の態様では、炭酸化が、主にγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２と、混錬物中の液相に溶けた二酸化炭素との固液反応で進むから、二酸化炭素の固定化は比較的速い。また、前記（ii）の態様では、炭酸化の対象であるセメント質硬化体が、コンクリート製品、コンクリート構造物、およびコンクリート舗装等のほか、これらの廃棄物（粉砕物や解体物等）と、多岐にわたる。
また、セメント質硬化体の炭酸化では、該硬化体中のγ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２が二酸化炭素と反応して膨張することにより、硬化体の表面と内部にある空孔が充填されて組織が緻密化し、硬化体の耐久性が向上する。
5. Method for producing carbonated hardened cementitious material.
The production method is a method of producing a carbonated cementitious hardened body by contacting the kneaded mixture with carbon dioxide while kneading at least the cement composition, aggregate, and water, or by contacting the cementitious hardened body after the kneaded mixture has hardened with carbon dioxide. Here, the "contact with carbon dioxide" includes (i) blowing carbon dioxide into the kneaded mixture while kneading, and (ii) exposing the cementitious hardened body to carbon dioxide. In the (i) embodiment, carbonation proceeds mainly by a solid-liquid reaction between γ-2CaO.SiO 2 and carbon dioxide dissolved in the liquid phase of the kneaded mixture, so that the fixation of carbon dioxide is relatively fast. In the (ii) embodiment, the cementitious hardened body to be carbonated is a wide variety of materials, including concrete products, concrete structures, concrete pavements, and waste materials (crushed or demolished materials, etc.) of these materials.
In addition, in the carbonation of the cementitious hardened body, the γ- 2CaO.SiO2 in the hardened body reacts with carbon dioxide and expands, filling the pores on the surface and inside of the hardened body, making the structure denser, and improving the durability of the hardened body.
前記炭酸化に用いる二酸化炭素の濃度は、好ましくは１体積％以上である。該濃度が１体積％以上であれば、炭酸化は十分速い。なお、該濃度は、より好ましくは１０体積％以上、さらに好ましくは５０体積％以上、特に好ましくは６０体積％以上である。 The concentration of carbon dioxide used in the carbonation is preferably 1% by volume or more. If the concentration is 1% by volume or more, the carbonation is sufficiently fast. The concentration is more preferably 10% by volume or more, even more preferably 50% by volume or more, and particularly preferably 60% by volume or more.
前記炭酸化の温度は、好ましくは５～１００℃である。該温度が５℃以上であれば、炭酸化が速く進行し、炭酸化セメント質硬化体の生産性が向上するとともに、炭酸化セメント質硬化体の強度がより高くなり、１００℃を超えると生産コストが過大になる。なお、炭酸化の温度は、より好ましくは１０～７０℃、さらに好ましくは１５～５０℃、特に好ましく２０～３５℃である。また、前記二酸化炭素は、前記生産コストを抑制するため、工場排ガス、例えば、セメント工場から排出された二酸化炭素含有ガスを用いてもよい。また工場排ガス中の二酸化炭素を、アミンを用いて分離・回収して再生した高濃度の二酸化炭素のガスや、焼成用ガスとして空気の代わりに酸素または酸素と二酸化炭素を混合した混合ガスを用いて得た二酸化炭素の濃度を高めたガスを用いてもよい。 The carbonation temperature is preferably 5 to 100°C. If the temperature is 5°C or higher, the carbonation proceeds quickly, the productivity of the carbonated cementitious hardened body is improved, and the strength of the carbonated cementitious hardened body is increased. If the temperature exceeds 100°C, the production cost becomes excessive. The carbonation temperature is more preferably 10 to 70°C, even more preferably 15 to 50°C, and particularly preferably 20 to 35°C. In addition, in order to suppress the production cost, the carbon dioxide may be factory exhaust gas, for example, carbon dioxide-containing gas discharged from a cement factory. In addition, a high-concentration carbon dioxide gas obtained by separating and recovering carbon dioxide in factory exhaust gas using an amine and regenerating it, or a gas with an increased concentration of carbon dioxide obtained by using oxygen or a mixed gas of oxygen and carbon dioxide instead of air as the calcination gas may be used.
前記炭酸化の相対湿度は、好ましくは２０～９０％である。相対湿度が２０％以上で、炭酸化は速く進行して、炭酸化セメント質硬化体の生産性がより向上するとともに、該硬化体の強度がより高くなる。一方、相対湿度が９０％を超えるのは困難で、また、設備等にかかるコストが過大になる。なお、前記相対湿度は、より好ましくは３０～８０％、さらに好ましくは４０～７０％である。 The relative humidity for the carbonation is preferably 20 to 90%. At a relative humidity of 20% or more, carbonation proceeds quickly, improving the productivity of the carbonated cementitious hardened body and increasing the strength of the hardened body. On the other hand, it is difficult to exceed a relative humidity of 90%, and the costs for facilities, etc. become excessive. The relative humidity is more preferably 30 to 80%, and even more preferably 40 to 70%.
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．γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２含有水硬性クリンカの製造
石灰粉末、粘土粉末、酸化鉄粉末、ソーダ灰、塩化カルシウム、およびリン酸石灰粉末を、表１に示す化学組成になるように調合した調合原料を、パイロットキルンおよびロータリークーラーを用いて、表１に示す焼成条件で焼成してクリンカを製造した。なお、燃料には重油を用い、表１に示す焼成条件になるよう重油の流量およびキルンの回転数を調整した。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
1. Production of γ- 2CaO.SiO2- containing hydraulic clinker A mixture of lime powder, clay powder, iron oxide powder, soda ash, calcium chloride, and calcium phosphate powder was mixed to obtain the chemical composition shown in Table 1. The mixture was burned using a pilot kiln and a rotary cooler under the burning conditions shown in Table 1 to produce clinker. Heavy oil was used as fuel, and the flow rate of the heavy oil and the kiln rotation speed were adjusted to obtain the burning conditions shown in Table 1.
また、製造したクリンカの化学組成等は表２に示し、該クリンカの鉱物組成、粒度分布、およびブレーン比表面積は表３に示す。なお、クリンカの粒度分布は、粒度分布測定装置（製品名： マイクロトラックHRA モデル9320 -X100 、日機装社製）を用いて、レーザー回折・散乱法により測定した。この測定は、分散媒であるエタノール３０ｃｍ３に対し、クリンカ０．０６ｇを添加して、９０秒間、超音波分散装置（製品名： US300、日本精機製作所社製）で超音波分散して行った。 The chemical composition of the produced clinker is shown in Table 2, and the mineral composition, particle size distribution, and Blaine specific surface area of the clinker are shown in Table 3. The particle size distribution of the clinker was measured by a laser diffraction/scattering method using a particle size distribution measuring device (product name: Microtrac HRA Model 9320-X100, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). This measurement was performed by adding 0.06 g of clinker to 30 cm3 of ethanol as a dispersion medium, and ultrasonically dispersing the mixture for 90 seconds using an ultrasonic dispersing device (product name: US300, manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.).
表２および表３に示すように、クリンカ中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＰ２Ｏ５の含有率が低いほど、クリンカは粉状化が進み粒子は細かくなる。
As shown in Tables 2 and 3, the lower the content of Na 2 O, K 2 O, and P 2 O 5 in the clinker, the more pulverized the clinker is and the finer the particles become.
Claims (6)
［化学組成］
（Ａ）ＣａＯ／ＳｉＯ２の質量比が１．９～２．４
（Ｂ）Ａｌ２Ｏ３およびＦｅ２Ｏ３の合計の含有率が６～１４質量％
（Ｃ）Ｐ２Ｏ５の含有率が０．３質量％未満
（Ｄ）Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計の含有率が１質量％未満
［鉱物組成］
（ａ）γ－２ＣａＯ・ＳｉＯ２の含有率が２０質量％以上
（ｂ）２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２の含有率が３～１５質量％、および４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３の含有率が０～５質量％
（ｃ）１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３の含有率が１～１０質量％、および３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３の含有率が０．５～３質量％ A γ-2CaO.SiO2 - containing hydraulic clinker having the following chemical compositions (A), (B), (C), and (D) and the following mineral compositions (a), (b), and (c).
[Chemical composition]
(A) The mass ratio of CaO/ SiO2 is 1.9 to 2.4
(B) The total content of Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 is 6 to 14 mass%
(C) The content of P2O5 is less than 0.3 mass% ( D ) The total content of Na2O and K2O is less than 1 mass% [Mineral composition]
(a) The content of γ-2CaO.SiO 2 is 20% by mass or more; (b) The content of 2CaO.Al 2 O 3.SiO 2 is 3 to 15% by mass, and the content of 4CaO.Al 2 O 3.Fe 2 O 3 is 0 to 5% by mass.
(c) the content of 12CaO.7Al 2 O 3 is 1 to 10 mass% and the content of 3CaO.Al 2 O 3 is 0.5 to 3 mass%
A method for producing a carbonated cementitious hardened body, comprising: kneading at least the cement composition according to claim 4 , aggregate, and water, and contacting the kneaded product with carbon dioxide, or contacting a cementitious hardened product obtained after the kneaded product has hardened with carbon dioxide to produce a carbonated cementitious hardened body.
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