JPS6154738B2 - - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
本発明は、混水量の大きいモルタル及びコンク
リート状態の使用において、高められた初期強度
発現性と共に、すぐれた長期材令で圧縮強さを与
える変性高炉セメントに関するものである。
高炉水滓は潜在水硬性を持つので、ポルトラン
ドセメントと混合して用いられており、その代表
的なものとしては、30〜60重量％の高炉水滓含量
を有するいわゆるＢ種高炉セメントが挙げられ
る。この高炉セメントは、普通ポルトランドセメ
ント（比表面積3000〜3300cm2/ｇ）に比べると、
より微粉末の状態（比表面積3500〜4000cm2/ｇ）
で実用に供されているものの、現状ではなお満足
すべき初期強度の発現を示さない。
本発明者らは、この欠点を改善するために、先
に、比表面積を3000cm2/ｇ以下に抑えた高炉水滓
をポルトランドセメントに配合すると共に、全体
に対して１重量％以上のアルカリ金属硫酸塩を配
合した高炉スラグ系セメントを提案した（特願昭
55−66556号（特公昭59−18331号公報参照））。
この高炉スラグ系セメントは、ペースト状態
（水／セメント比＝0.4）の使用に関しては、大き
な初期強度を示すと共に、長期材令で現われやす
いアルカリ金属硫酸塩に起因する曲げ強さ面での
劣化現象を起さないという利点を有している。し
かしながら、本発明者らの一層の研究によれば、
混水量の大きいモルタル状態（水／セメント比＝
0.65）の使用に関しては、長期材令での硬化強
度、特に圧縮強さが材令と共に必ずしも順調には
増大しないという問題があることが判明した。
そこで、本発明者らは、この点の改良を行うべ
くさらに鋭意研究を重ねた結果、アルカリ金属硫
酸塩の添加量を特定化すると共に、高炉セメント
を構成する高炉水滓及びポルトランドセメントの
比表面積を特定化することにより、その目的が達
成されることを見出し、本発明を完成するに到つ
た。
即ち、本発明によれば、高炉水滓とポルトラン
ドセメントとからなる高炉セメントに対し、0.2
重量％以上及び１重量％未満のアルカリ金属硫酸
塩を含有させると共に、該高炉セメントが、比表
面積1500〜3500cm2/ｇの高炉水滓と比表面付3500
〜6000cm2/ｇのポルトランドセメントからなり、
全体の平均比表面積が2500〜3500cm2/ｇの範囲に
調節されていることを特徴とする変性高炉セント
が提供される。
本発明の高炉セメントにおいて、高炉水滓の配
合量は好ましくは30〜60重量％である。過度に微
粉砕化したセメントは、粉砕に余計な動力費を要
する上、これが硬化したモルタル及びコンクリー
トの表面は外気に晒されて直射日光を受け、雨水
を浴びる状況下におかれると、亀裂を発生しやす
いことから、本発明の高炉セメントは、全体の平
均比表面積を約2500〜3500cm2/ｇの範囲にするの
が汎用性があつて好ましい。また高炉セメントの
粉末度調整に際し、高炉水滓成分とポルトランド
セメント成分との粉末度に差をつけ、前者を粗め
に及び後者を微細にして全体としての平均比表面
積を前記した2500〜3500cm2/ｇの範囲にするのが
よい。即ち、高炉水滓として比表面積1500〜3500
cm2/ｇ及びポルトランドセメントとして比表面積
3500〜6000cm2/ｇの範囲のものを用いるのがよ
い。これにより、亀裂発生の防止と共に初期強度
の向上を達成することができる。
本発明においては、前記した高炉セメントに対
し、重量で0.2％以上及び１％未満、好ましくは
0.5〜１％のアルカリ金属硫酸塩を添加する。ア
ルカリ金属硫酸塩の添加量がこの範囲よりも少な
くなるとその添加効果が小さくなり、一方、この
範囲を越えるようになると、長期材令での圧縮強
さが阻害されるようになる。本発明では、このよ
うな特定量のアルカリ金属硫酸塩の添加によつ
て、高められた初期強度発現性と共に、すぐれた
長期材令での圧縮強さを与える高炉セメントを得
ることができる。アルカリ金属硫酸塩としては、
硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどが用いられ
る。
本発明で用いる高炉水滓は、通常の成分組成の
ものが用いられ、その成分組成の一例を次に示
す。
（単位は重量％）
SiO2：33〜36、Al2O3：13〜17、CaO：39〜
42、MgO：３〜８、MnO（Mn2O3）：0.5〜1.0、
TiO2：１〜３、Ｓ：0.5〜1.5
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
比較例 １
市販の高炉水滓（SiO233.8％、Al2O313.6％、
FeO0.7％、CaO41.9％、MgO5.8％、Mn2O30.6
％、TiO22.2％、Si1.0％、比表面積4000cm2/ｇ）
と普通ポルトランドセメント（比表面積3200cm2/
ｇ）とを等重量で混合し（平均比表面積3600cm2/
ｇ）、この混合物に対して種々の量の硫酸ソーダ
（無水物）を添加した。次に、この変性セメント
から、JIS規格のセメントの物理試験方法に従つ
てモルタル供試体（水／セメント比＝0.65）を成
形して、その強度を材令の関係で測定した。その
結果を第１表に示す。
なお、第１表におけるサンプル１〜５は次のよ
うなものである。
サンプル１………高炉セメント単味（硫酸ソーダ
無添加）
サンプル２………硫酸ソーダ0.25％添加
サンプル３………硫酸ソーダ0.5％添加
サンプル４………硫酸ソーダ１％添加
サンプル５………硫酸ソーダ２％添加
The present invention relates to a modified blast furnace cement that provides improved compressive strength over a long period of life as well as enhanced initial strength development when used in mortar and concrete conditions with large amounts of mixed water. Because blast furnace slag has latent hydraulic properties, it is used in combination with Portland cement.A typical example is so-called B-class blast furnace cement, which has a blast furnace slag content of 30 to 60% by weight. . Compared to ordinary Portland cement (specific surface area 3000-3300cm 2 /g),
More fine powder state (specific surface area 3500-4000cm 2 /g)
However, at present, it still does not exhibit satisfactory initial strength. In order to improve this drawback, the present inventors first blended blast furnace water slag with a specific surface area of 3000 cm 2 /g or less into Portland cement, and added an alkali metal of 1% or more by weight to the total. We proposed a blast furnace slag-based cement containing sulfate (Special application)
No. 55-66556 (see Special Publication No. 59-18331)). This blast furnace slag-based cement exhibits high initial strength when used in a paste state (water/cement ratio = 0.4), and also exhibits deterioration in bending strength caused by alkali metal sulfates, which tends to occur over a long period of time. It has the advantage of not causing However, according to further research by the present inventors,
Mortar condition with large amount of mixed water (water/cement ratio =
Regarding the use of 0.65), it has been found that there is a problem in that the hardening strength, especially the compressive strength, does not necessarily increase smoothly with the age of the material over a long period of time. Therefore, as a result of further intensive research to improve this point, the present inventors specified the amount of alkali metal sulfate added, and the specific surface area of blast furnace water slag and Portland cement that constitute blast furnace cement. The inventors have discovered that the objective can be achieved by specifying the above, and have completed the present invention. That is, according to the present invention, 0.2
In addition to containing an alkali metal sulfate of at least 1% by weight and less than 1% by weight, the blast furnace cement has a specific surface area of 1500 to 3500 cm 2 /g of blast furnace water slag and a specific surface area of 3500 cm 2 /g.
~6000cm 2 /g of Portland cement,
A modified blast furnace cent is provided, characterized in that the overall average specific surface area is adjusted to a range of 2500 to 3500 cm 2 /g. In the blast furnace cement of the present invention, the blending amount of blast furnace water slag is preferably 30 to 60% by weight. Excessively finely pulverized cement requires extra power to grind, and the hardened mortar and concrete surfaces can crack when exposed to the outside air, exposed to direct sunlight, and exposed to rainwater. Therefore, it is preferable for the blast furnace cement of the present invention to have a total average specific surface area in the range of about 2500 to 3500 cm 2 /g for versatility. In addition, when adjusting the fineness of blast furnace cement, a difference is made between the fineness of the blast furnace water slag component and the Portland cement component, and the former is made coarser and the latter finer, so that the average specific surface area as a whole is 2500 to 3500 cm 2 as described above. It is best to set it in the /g range. In other words, the specific surface area of blast furnace water slag is 1500 to 3500.
Specific surface area as cm 2 /g and portland cement
It is preferable to use one in the range of 3500 to 6000 cm 2 /g. This makes it possible to prevent cracking and improve initial strength. In the present invention, 0.2% or more and less than 1% by weight of the above-mentioned blast furnace cement, preferably
Add 0.5-1% alkali metal sulfate. If the amount of alkali metal sulfate added is less than this range, the effect of the addition will be reduced, while if it exceeds this range, the compressive strength at long-term material age will be inhibited. In the present invention, by adding such a specific amount of alkali metal sulfate, it is possible to obtain a blast furnace cement that exhibits enhanced initial strength development and excellent compressive strength at a long-term age. As alkali metal sulfates,
Sodium sulfate, potassium sulfate, etc. are used. The blast furnace water slag used in the present invention has a usual composition, and an example of the composition is shown below. (Units are weight%) SiO2 : 33~36, Al2O3 : 13~17, CaO : 39~
42, MgO: 3-8, MnO (Mn 2 O 3 ): 0.5-1.0,
TiO2 : 1-3, S: 0.5-1.5 Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Comparative Example 1 Commercially available blast furnace water slag (SiO 2 33.8%, Al 2 O 3 13.6%,
FeO0.7%, CaO41.9%, MgO5.8%, Mn 2 O 3 0.6
%, TiO 2 2.2%, Si 1.0%, specific surface area 4000cm 2 /g)
and ordinary portland cement (specific surface area 3200cm 2 /
g) in equal weight (average specific surface area 3600cm 2 /
g), various amounts of sodium sulfate (anhydrous) were added to this mixture. Next, a mortar specimen (water/cement ratio = 0.65) was formed from this modified cement according to the physical test method for cement according to the JIS standard, and its strength was measured in relation to the age of the material. The results are shown in Table 1. Note that Samples 1 to 5 in Table 1 are as follows. Sample 1... Plain blast furnace cement (no addition of sodium sulfate) Sample 2... Sample 3 with addition of 0.25% sodium sulfate... Sample 4 with addition of 0.5% sodium sulfate... Sample 5 with addition of 1% sodium sulfate... Addition of 2% sodium sulfate
【表】
第１表に示された結果から、材令１日後からの
圧縮強さは硫酸ソーダ0.5〜１％の範囲で明らか
に向上し、しかも長期材令での圧縮強さも何ら影
響されないことがわかる。しかしながら、硫酸ソ
ーダ添加量が２％になると長期材令での圧縮強さ
は明らかに抑制される。なお、このような傾向は
硫酸カリにおいても認められた。
またこの比較例では、長期材令の圧縮強さにつ
いては良好な結果を与えるものの、初期材令の強
度発現が低く、未だ満足し得るものではない。
実施例 １
比較例において、高炉水滓として比表面積2200
cm2/ｇのものを用い、ポルトランドセメントとし
ては市販の早強セメント（比表面積4400cm2/ｇ）
を用い、両者を等重量で混合し、全体の平均比表
面積を3300cm2/ｇに調節した高炉セメントを用い
た以外は同様にして実験を行つた。その結果を第
２表に示す。
なお、第２表に示したサンプル１〜４は次のよ
うなものである。
サンプル１………高炉セメント単味（硫酸ソーダ
無添加）
サンプル２………硫酸ソーダ0.5％添加
サンプル３………硫酸ソーダ1.0％添加
サンプル４………硫酸ソーダ2.0％添加[Table] From the results shown in Table 1, the compressive strength after 1 day of age clearly improves in the range of 0.5 to 1% sodium sulfate, and the compressive strength at long ages is not affected at all. I understand. However, when the amount of sodium sulfate added is 2%, the compressive strength at long-term material age is clearly suppressed. Incidentally, such a tendency was also observed in potassium sulfate. In addition, although this comparative example gives good results regarding the compressive strength at long-term age, the strength development at early age is low and is still unsatisfactory. Example 1 In a comparative example, the specific surface area of blast furnace water slag was 2200
cm 2 /g, and commercially available early strength cement (specific surface area 4400cm 2 /g) was used as Portland cement.
The experiment was conducted in the same manner except that blast furnace cement was used in which both were mixed in equal weight and the overall average specific surface area was adjusted to 3300 cm 2 /g. The results are shown in Table 2. Note that Samples 1 to 4 shown in Table 2 are as follows. Sample 1: Plain blast furnace cement (no addition of sodium sulfate) Sample 2: Addition of 0.5% sodium sulfate Sample 3: Addition of 1.0% sodium sulfate Sample 4: Addition of 2.0% sodium sulfate
【表】
第２表に示した結果から、硫酸ソーダ0.5〜１
％添加したものは、材令１日で50〜60Kg/cm2の圧
縮強さを示し、材令３〜28日では、いずれもJIS
規格の普通ポルトランドセメントの品質に合格す
る強度を示した。硫酸ソーダ２％を添加したもの
は、長期材令での圧縮強さが不良である。このよ
うな傾向は硫酸カリを用いた場合にも認められ
た。
なお、本実施例の材令28日（水中養生）のサン
プル（No.1〜４）を養生水槽から取出し、約１
ケ月間（５月上旬〜６月上旬）、天日と雨水に晒
すよう屋上に放置した。放置後、サンプル表面の
２、３ケ所に微かなヘアークラツチの発生を観察
したが、その状況は、比較用の普通ポルトランド
セメントモルタルと同程度であつた。これに比
べ、比較例のサンプル（No.1〜５、平均比表面
積3600cm2/ｇ）では発生クラツクの数と大きさが
やや増大していた。[Table] From the results shown in Table 2, sodium sulfate 0.5 to 1
% added showed a compressive strength of 50 to 60 Kg/cm 2 at 1 day of age, and at 3 to 28 days of age, both showed JIS
It showed strength that passed the standard quality of ordinary Portland cement. The material with 2% sodium sulfate added has poor compressive strength at long-term age. Such a tendency was also observed when potassium sulfate was used. In addition, samples (No. 1 to 4) aged 28 days (underwater curing) in this example were taken out from the curing tank and
It was left on the roof for several months (early May to early June), exposed to the sun and rain. After standing, slight hair clutches were observed at two or three places on the surface of the sample, but the condition was comparable to that of ordinary Portland cement mortar for comparison. In comparison, the number and size of cracks were slightly increased in the comparative samples (Nos. 1 to 5, average specific surface area 3600 cm 2 /g).
Claims (1)
高炉セメントに対し、0.2重量％以上及び１重量
％未満のアルカリ金属硫酸塩を含有させると共
に、該高炉セメントが、比表面積1500〜3500cm2/
ｇの高炉水滓と比表面積3500〜6000cm2/ｇのポル
トランドセメントからなり、全体の平均比表面積
が2500〜3500cm2/ｇの範囲に調節されていること
を特徴とする変性高炉セメント。1 Blast furnace cement consisting of blast furnace water slag and Portland cement contains 0.2% by weight or more and less than 1% by weight of alkali metal sulfate, and the blast furnace cement has a specific surface area of 1500 to 3500 cm 2 /
A modified blast furnace cement comprising: g of blast furnace water slag and Portland cement having a specific surface area of 3,500 to 6,000 cm 2 /g, and having an overall average specific surface area adjusted to a range of 2,500 to 3,500 cm 2 /g.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200608A JPS58104051A (en) | 1981-12-12 | 1981-12-12 | Modified blast furnace cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200608A JPS58104051A (en) | 1981-12-12 | 1981-12-12 | Modified blast furnace cement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104051A JPS58104051A (en) | 1983-06-21 |
| JPS6154738B2 true JPS6154738B2 (en) | 1986-11-25 |
Family
ID=16427191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56200608A Granted JPS58104051A (en) | 1981-12-12 | 1981-12-12 | Modified blast furnace cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104051A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155942U (en) * | 1988-03-27 | 1989-10-26 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6735068B2 (en) * | 2015-03-31 | 2020-08-05 | 住友大阪セメント株式会社 | Method for producing cement composition and hardened cement product |
-
1981
- 1981-12-12 JP JP56200608A patent/JPS58104051A/en active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ADMIXTURES AND SPECIAL CEMENTS=1969 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01155942U (en) * | 1988-03-27 | 1989-10-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58104051A (en) | 1983-06-21 |
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