專利名稱：水泥組合物和水泥組合物的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水泥組合物和水泥組合物的制造方法。
背景技術：
近年來，從廢棄物的有效利用的觀點來看，大量使用含有較多鋁(以下記為“Al”)的廢棄物即煤灰、建設產(chǎn)生土等作為熟料原料。通常，水泥熟料中的鋁酸鹽相(C3A)量隨著原料中的Al量而增大，因此，伴隨著煤灰等含有較多Al的廢棄物的利用擴大，水泥熟料中的Al量和C3A量增大，為了得到適當?shù)男迈r性狀(流動性)，需要增大凝結(jié)水量(水泥糊劑的標準稠度(consistency)水量為了得到一定的稠度而需要的水量)或混凝土的單位水量。另一方面，增大凝結(jié)水量或混凝土的單位水量時，擔心會對除了新鮮性狀以外的強度表 現(xiàn)性等造成不良影響。因此，存在為了不增大凝結(jié)水量或混凝土的單位水量而不得不將廢棄物的用量限制為一定量的問題。非專利文獻I中記載了各種硅酸鹽水泥(普通硅酸鹽水泥(N)、早強硅酸鹽水泥
(H)、中熱硅酸鹽水泥(M)、低熱硅酸鹽水泥(L))的化學分析值，使用Bogue式由該化學分析值的各成分(例如Al203、Fe203)算出C3A量，該C3A量中需要的凝結(jié)水量(水泥糊劑的標準稠度水量為了得到一定的稠度而需要的水量)示于表I。[表 I]
IFTT^^^n^^cTa^
計算值凝結(jié)水量
__(%) (%) (%)__(%)
I N5. 15 2.80 8. 927. 9 ~~
H (j·強) 4—83 2. 6 8 8 . 33 0- 6 —
* I M (中熱) 3-87 4. 0 7 3-42 7 . 1_I L (低熱) |2'66|2'55|2·7| 2 7 . 4如表I所示，與中熱硅酸鹽水泥(M)或低熱硅酸鹽水泥(L)相比，C3A量多的普通硅酸鹽水泥(N)或早強硅酸鹽水泥(H)的凝結(jié)水量更多。作為提高砂漿、混凝土的流動性的方法，有如下方法“使用石灰石微粉末那樣的無機粉末(專利文獻I) ”、“調(diào)整混合的石膏的形態(tài)(專利文獻2) ”、“使用粒度處于特定范圍內(nèi)的粒形良好的骨料(專利文獻3)”、以及作為通常方法的“使用混和劑(流化劑)”等方法。但是，這些方法中存在制造成本上升、對強度表現(xiàn)性造成不良影響等問題。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2003-95710號公報專利文獻2 :日本特開2004-292307號公報專利文獻3 :日本特開2005-272223號公報非專利文獻
非專利文獻I :社團法人水泥協(xié)會，水泥的常識，pl9"20,2009年3月發(fā)行

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于，提供一種即使在較多使用煤灰、建設產(chǎn)生土等廢棄物，水泥熟料中的Al、C3A含量增大時，也能提高水泥糊劑、砂漿、混凝土的流動性的水泥組合物和水泥組合物的制造方法。用于解決問題的方案本發(fā)明人等為了達成上述目的而進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在較大量使用煤灰、建設產(chǎn)生土等廢棄物,水泥組合物中的Al含量、C3A含量較多的水泥中，水泥組合物中的鍶 (以下記為“Sr”)含量、氧化鎂(以下記為“MgO”)含量對水泥糊劑、砂漿或混凝土的流動性的改善產(chǎn)生影響，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明涉及Sr含量為O. 065^1. O質(zhì)量％、并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為
3.O質(zhì)量％以下的水泥組合物。另外，本發(fā)明涉及f. CaO含量為I. 5質(zhì)量％以下的水泥組合物。本發(fā)明還涉及SO3含量為I. 6^2. 6質(zhì)量％、用Bogue式計算出的C3S含量為5(Γ70質(zhì)量％、C2S含量為5 25質(zhì)量％、C3A含量為6 15質(zhì)量％以及C4AF含量為7 15質(zhì)量％的水泥組合物。另外，本發(fā)明涉及一種水泥組合物的制造方法，其特征在于，其包括工序(A)，以水泥組合物的Sr含量為O. 065^1. O質(zhì)量％、并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下的方式調(diào)整選自由石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅(hydrocake，由海水制造鎂時，在海水中添加少量的氫氧化鈣、除去海水中的碳酸氣體的工序中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，是以鈣、鎂的氫氧化物和碳酸鹽為主要成分的物質(zhì)。)和鐵源組成的組中的原料的原料單位消耗量，將調(diào)整過的原料配混、焙燒，從而制造水泥熟料；工序(B)，將水泥熟料和石膏與作為摻和料的石灰石和高爐爐渣混合并進行粉碎。另外，本發(fā)明涉及使用貝殼作為石灰石的一部分替代品的水泥組合物的制造方法。本發(fā)明涉及如下的水泥組合物的制造方法作為工序(A)中的水泥熟料原料，每I噸水泥熟料配混70(Tl400kg石灰石、20 150kg硅石、(T300kg煤灰、(TlOOkg粘土、(TlOOkg高爐爐渣、l(Tl50kg建設產(chǎn)生土、(TlOOkg下水污泥、(TlOOkg氫氧化物餅和3(T80kg鐵源。另外，本發(fā)明涉及在工序(A)中以建設產(chǎn)生土與煤灰的質(zhì)量比為O. 13^1. 6的方式配混建設產(chǎn)生土和煤灰的水泥組合物的制造方法。本發(fā)明還涉及工序(A)中的建設產(chǎn)生土中的Sr含量為O.Ofl.O質(zhì)量％、并且煤灰中的Sr含量為0. 02、. 4質(zhì)量％的水泥組合物的制造方法。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過使水泥組合物的Sr含量、MgO含量處于適當范圍內(nèi)，能夠減少凝結(jié)水量、混凝土的單位水量，提高水泥糊劑、砂漿和混凝土的流動性。


圖I是示出水泥組合物的Sr含量和MgO含量與凝結(jié)水量或混凝土的單位水量的關系的圖。
具體實施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行說明。本發(fā)明的水泥組合物的特征在于，Sr含量為O. 065 I. O質(zhì)量％，并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下。水泥組合物的Sr和MgO為少量或微量成分。本發(fā)明人等查明水泥組合物的Sr含量、MgO含量與砂楽:和混凝土的流動性有關,發(fā)現(xiàn)通過使Sr含量、MgO含量處于適當?shù)姆秶鷥?nèi)，能夠減少凝結(jié)水量、混凝土的単位水量，能夠提高水泥糊劑、砂漿和混凝土的流動性。其結(jié)果，即使水泥組合物使用期望有效利用的煤灰、建設產(chǎn)生土等廢棄物，也能維持、提高使用該水泥組合物的水泥糊劑、砂漿和混凝土的流動性。水泥組合物的Sr含量和MgO含量是相對于水泥組合物的總質(zhì)量的含有比率(質(zhì)量％)。水泥組合物的Sr含量可以根據(jù)水泥協(xié)會標準試驗方法JCAS 1-522000 “ICP發(fā)射分光光度分析和電加熱式原子吸收分光光度分析方法”來測定。水泥組合物中的MgO含量可以根據(jù)JIS R 5202:1998 “硅酸鹽水泥的化學分析方法”來測定。另外，水泥組合物的礦物組成(C3S、C2S、C3A和C4AF)可以根據(jù)Bogue式或粉末X射線衍射測定(XRD)的Rietveld分析法來測定。水泥組合物的Sr含量為O. 065 I. O質(zhì)量％、優(yōu)選為O. 067 O. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為
0.068 O. 3質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為O. 070 0· 20質(zhì)量％、特別優(yōu)選為O. 070 0· 15質(zhì)量％。水泥組合物的MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下、優(yōu)選超過I. O質(zhì)量％且為2. 6質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為I. f 2. 6質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為I. f 2. 5質(zhì)量％、特別優(yōu)選為
1.I I. 5質(zhì)量％、極其優(yōu)選為I. 8^2. 4質(zhì)量％。根據(jù)XRD/Rietveld分析法測定的水泥組合物的C3A含量為O. Γ . O質(zhì)量％、優(yōu)選為I. (Γ10. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為2. (Γ10. 2質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為3. (Γ10. 2質(zhì)量％、特別優(yōu)選為3. 0 9. O質(zhì)量％、極其優(yōu)選為3. 0 7. O質(zhì)量％。水泥組合物的Sr含量不足O. 065質(zhì)量％、或MgO含量為I. O質(zhì)量％以下時,顯示出砂漿、混凝土的流動性降低，有時為了得到適當?shù)牧鲃有远鴫埓竽Y(jié)水量、混凝土的単位水量。水泥組合物的f. CaO含量優(yōu)選為I. 5質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為O. Γ . 2質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為O. 2^1. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為O. 3^0. 8質(zhì)量％。水泥組合物的f. CaO含量超過I. 5
質(zhì)量％時，無法得到適當?shù)膹姸缺憩F(xiàn)性。另外，本發(fā)明的水泥組合物的SO3含量優(yōu)選為I. 6 2.6質(zhì)量％、更優(yōu)選為I. 7 2. 5質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為I. 8^2. 4質(zhì)量％、特別優(yōu)選為I. 8^2. 3質(zhì)量％。水泥組合物的SO3含量處于上述范圍內(nèi)時，能夠適當?shù)鼐S持水泥組合物的流動性，并且提高砂漿、混凝土的強度表現(xiàn)性。水泥組合物中的SO3含量是相對于總質(zhì)量的含有比率(質(zhì)量％)，該含有比率可以根據(jù)JIS R 5202:1998 “硅酸鹽水泥的化學分析方法”來測定。用Bogue式計算出的本發(fā)明的水泥組合物的礦物組成優(yōu)選C3S含量為5(Γ70質(zhì)量％、C2S含量為3 25質(zhì)量％、C3A含量為6 15質(zhì)量％以及C4AF含量為7 15質(zhì)量％，更優(yōu)選C3S含量為5廣67質(zhì)量％、C2S含量為5 25質(zhì)量％、C3A含量為8 13質(zhì)量％以及C4AF含量為8^12質(zhì)量％，進ー步優(yōu)選C3S含量為52飛5質(zhì)量％、C2S含量為8 22質(zhì)量％、C3A含量為8 12質(zhì)量％以及C4AF含量為8 11質(zhì)量％，特別優(yōu)選C3S含量為53 65質(zhì)量％、C2S含量為8 21質(zhì)量％、C3A含量為8 10質(zhì)量％以及C4AF含量為8 10質(zhì)量％。此處，通過Bogue式算出的水泥組合物中的C3S含量、C2S含量、C3A含量、C4AF含量根據(jù)下述的式[I] [4]算出。C3S 含量(質(zhì)量 %) =4. 07 X CaO 量(質(zhì)量 %) -7. 60 X SiO2 量(質(zhì)量 %) -6. 72 X Al2O3量(質(zhì)量 ％)-I. 43 XFe2O3 量(質(zhì)量 ％)_2· 85 X SO3 量(質(zhì)量 ％)…[I]C2S 含量(質(zhì)量 ％) =2. 87 X SiO2 量(質(zhì)量 ％)-O. 754 XC3S 量(質(zhì)量 ％)…[2]C3A 含量(質(zhì)量 ％) =2. 65 X Al2O3 (質(zhì)量 ％)-I. 69 X Fe2O3 (質(zhì)量 ％)…[3]C4AF 含量(質(zhì)量 %) =3. 04 X Fe2O3 (質(zhì)量 %)... [4]式中的“Ca0”、“Si02”、“Al203” 和 “Fe203” 分別是水泥組合物中 CaO、SiO2 , Al2O3和Fe2O3相對于水泥組合物的總質(zhì)量的含有比率(質(zhì)量％)。這些含有比率可以通過JIS R5202 “硅酸鹽水泥的化學分析方法”或JIS R 5204 “水泥的熒光X射線分析方法”來測定。本發(fā)明的水泥組合物的制造方法包括工序(A)，以水泥組合物中的Sr含量為
O.065^1. O質(zhì)量％，并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下的方式調(diào)整選自由石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅和鐵源組成的組中的原料的原料單位消耗量，將調(diào)整過的這些原料配混、焙燒，從而制造水泥熟料；工序(B)，將得到的水泥熟料與石膏混合并進行粉碎。作為(A)工序中的水泥熟料的原料，可列舉出石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅和鐵源等。煤灰是從燃煤發(fā)電所等產(chǎn)生的，可列舉出煤渣灰、飛灰、熟料灰和底灰。建設產(chǎn)生土可列舉出伴隨著建設工程的施工而附屬地產(chǎn)生的殘土、泥土、廢土等。作為下水污泥，可以列舉出單一成分的污泥、以及在其中加入石灰石并干粉化的污泥、焚燒殘渣等。作為鐵源，可以列舉出銅礦渣、高爐爐灰等。作為(A)工序中的水泥熟料原料，優(yōu)選每I噸⑴水泥熟料配混70(Tl400kg石灰石、20 150kg硅石、(T300kg煤灰、(TlOOkg粘土、(TlOOkg高爐爐渣、l(Tl50kg建設產(chǎn)生土、(TlOOkg下水污泥、(TlOOkg氫氧化物餅和3(T80kg鐵源。另外,作為(A)工序中的水泥熟料原料，更優(yōu)選每I噸水泥熟料配混80(Tl300kg石灰石、2(Tl00kg硅石、5(T250kg煤灰、(T80kg粘土、5 50kg高爐爐渣、2(Tl50kg建設產(chǎn)生土、(T70kg下水污泥、2(T80kg氫氧化物餅和3(T60kg鐵源。其中，作為水泥熟料原料，對于石灰石、煤灰、建設產(chǎn)生土而言，特別優(yōu)選每I噸水泥熟料配混90(Tl200kg石灰石、8(T270kg煤灰、2(Tl50kg建設產(chǎn)生土，進一步優(yōu)選每I噸水泥熟料配混100(TlIOOkg石灰、10(T250kg煤灰、3(Tl00kg建設產(chǎn)生土。本說明書中，“原料單位消耗量”是指，每制造I噸水泥熟料所使用的各原料的質(zhì)量(kg/t-熟料)。作為將(A)工序中的水泥熟料原料的原料單位消耗量調(diào)整在特定范圍內(nèi)的方法，具體而言，測定取樣的水泥組合物的Sr含量、MgO含量，調(diào)整水泥熟料原料的原料單位消耗量來使Sr含量、MgO含量處于特定范圍內(nèi)。水泥熟料原料中，作為鈣源原料的石灰石的Sr含量、煤灰和建設產(chǎn)生土的用量(原料單位消耗量)對水泥組合物中的Sr含量有影響。為了使水泥組合物中的Sr含量處于特定范圍內(nèi)，優(yōu)選根據(jù)石灰石的Sr含量來調(diào)整建設產(chǎn)生土與煤灰的質(zhì)量比。例如石灰石的Sr含量低時，可以調(diào)整煤灰和建設產(chǎn)生土的用量(原料單位消耗量)來使建設產(chǎn)生土與煤灰的質(zhì)量比變多。建設產(chǎn)生土與煤灰的質(zhì)量比(建設產(chǎn)生土(kg/t-熟料)/煤灰(kg/t-熟料))優(yōu)選為O. 13^1. 6、更優(yōu)選為O. 15^1. 5、進ー步優(yōu)選為O. 2^1. 5、特別優(yōu)選為O. 2^1. 4。為了使水泥組合物中的MgO含量處于特定范圍內(nèi)，優(yōu)選根據(jù)石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、氫氧化物餅、以及作為鐵源的銅礦渣和高爐爐灰的MgO含量，以源自這些原料的水泥組合物中所含的MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下的方式通過原料単位消耗量調(diào)整各水泥熟料原料，配混這些原料。作為水泥熟料原料，各原料中的Sr含量和MgO含量優(yōu)選在以下范圍內(nèi)使用。需要說明的是，各原料中的Sr含量和MgO含量是相對于各原料(100質(zhì)量％)的含有比率(質(zhì)
量%) O作為石灰石，使用Sr含量優(yōu)選為O. 0Γ0. 10質(zhì)量％、更優(yōu)選為O. θΓθ. 09質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為O. θΓθ. 08質(zhì)量％、特別優(yōu)選為O. 015、. 08質(zhì)量％的石灰石。使用MgO含量優(yōu)選為O. Γ2. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為O. Γ1. 5質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. Γ1. 3質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 2^1. 3質(zhì)量％的石灰石。另外，為了使Sr量處于特定范圍內(nèi)，優(yōu)選利用廢貝殼作為原料。貝殼是水產(chǎn)廢棄物，但含有與石灰石同水平的CaO含量、MgO含量，Sr含量聞于石灰石，因此，可以作為天然資源石灰石的一部分替代品來使用，能夠保存資源，是有用的。貝殼的代表性的例子可以列舉出扇貝、珍珠貝、牡蠣殼等。用貝殼取代一部分石灰石吋，以Sr含量優(yōu)選為0. 02、. 3質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 02 0. 26質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. 02 0. 2質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 025 0. 2質(zhì)量％的方式來使用鈣源原料(石灰石+貝殼)。此外，作為貝殼，可以使用Sr含量優(yōu)選為
0.02 I. O質(zhì)量％、優(yōu)選為0. 02 0. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 05 0. 3質(zhì)量％，特別優(yōu)選為0. 03 0. 3質(zhì)量％的貝殼?？梢允褂肅aO含量優(yōu)選為35 55質(zhì)量％、更優(yōu)選為4(Γ55質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為4(Γ50質(zhì)量％、特別優(yōu)選為45 50質(zhì)量％的貝殼。對于貝殼，使用MgO含量優(yōu)選為0. Γ5. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. f 3. O質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. f 2. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. f I. O質(zhì)量％的貝殼。Sr含量不足0. 02質(zhì)量％時，使用Sr含量少的石灰石時，優(yōu)選使用貝殼作為石灰石的一部分替代品。除了貝殼以外還可以使用含有較多Ca0、Sr和MgO的物質(zhì)。作為硅石，使用Sr含量優(yōu)選為0. 00Γ0. 04質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 00Γ0. 03質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為0. 00Γ0. 025質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 00Γ0. 02質(zhì)量％的硅石。使用MgO含量優(yōu)選為0. 0Γ1. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 03、. 8質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. 03、. 6質(zhì)量％的硅石。作為煤灰，使用Sr含量優(yōu)選為0. 02、. 4質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 02、. 3質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為0. 02、. 25質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 02、. 2質(zhì)量％的煤灰。使用MgO含量優(yōu)選為0. Γ3. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 2 2. 5質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. Γ2. 5質(zhì)量％、特別優(yōu)選為
0.5^2. O質(zhì)量％的煤灰。作為高爐爐渣，使用Sr含量優(yōu)選為0. 02、. 2質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 02、. 15質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為0. 02、. 10質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 03、. I質(zhì)量％的高爐爐渣。使用MgO含量優(yōu)選為3. (T9. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為4. (Γ8. O質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為5. (Γ7. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為5. (Γ6. O質(zhì)量％的高爐爐渣。作為粘土，使用Sr含量優(yōu)選為0. 00Γ0. 03質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 003、. 025質(zhì)量％、進ー步優(yōu)選為0. 003、. 02質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. ΟΟΓΟ. 02質(zhì)量％的粘土。使用MgO含量優(yōu)選為0. 3^6. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 5^5. O質(zhì)量％、進一歩優(yōu)選為0. 5^4. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為
0.Γ3. O質(zhì)量％的粘土。
作為建設產(chǎn)生土，使用Sr含量優(yōu)選為O. Of I. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為O. θΓθ. 7質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為O. θΓθ. 5質(zhì)量％、特別優(yōu)選為O. 02、. 4質(zhì)量％的建設產(chǎn)生土。使用MgO含量優(yōu)選為O. 5^5. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為O. 5^4. O質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為I. (Γ3. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選
為I. 5^3. O質(zhì)量％的建設產(chǎn)生土。作為下水污泥，使用Sr含量優(yōu)選為O. 00Γ0. I質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 00Γ0. 07質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 00Γ0. 05質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 00Γ0. 03質(zhì)量％的下水污泥。使用MgO含量優(yōu)選為0. 5^4. O質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 5^3. O質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 5^2. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 6^2. O質(zhì)量％的下水污泥。作為氫氧化物餅，使用Sr含量優(yōu)選為0. Γ1. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. Γ . O質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. f 0.8質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 2、. 6質(zhì)量％的氫氧化物餅。使用MgO含量優(yōu)選為5 30質(zhì)量％、更優(yōu)選為5 25質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為10 20質(zhì)量％、特別優(yōu)選為10 15質(zhì)
量％的氫氧化物餅?！ぷ鳛殂~礦渣，使用Sr含量優(yōu)選為0. 005、. 05質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 005、. 04質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 005、. 03質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. θΓθ. 03質(zhì)量％的銅礦渣。使用MgO含量優(yōu)選為0. 3^2. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 5^2. O質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 5^1. 5質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 5 1.0質(zhì)量％的銅礦渣。作為高爐爐灰，使用Sr含量優(yōu)選為0. 00Γ0. 03質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 00Γ0. 02質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 002、. 015質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 002 0. 01質(zhì)量％的高爐爐灰。使用MgO含量優(yōu)選為0. 2^3. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選為0. 2 2. 5質(zhì)量％、進一步優(yōu)選為0. 2 2. O質(zhì)量％、特別優(yōu)選為0. 2^1. 5質(zhì)量％的高爐爐灰。水泥熟料的制造可以使用SP方式(多級旋風預熱方式)或NSP方式(附設有預燒爐的多級旋風預熱方式)等現(xiàn)有的水泥制造設備來制造。此外，工業(yè)規(guī)模的制造中，例如，可以制造通過使用水泥熟料來提高流動性的水泥組合物，所述水泥熟料如下得到首先取Sr、MgO含量測定用的水泥組合物，測定該水泥組合物的Sr含量、MgO含量，以Sr含量為0. 065^1. O質(zhì)量％、并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下的方式調(diào)整水泥熟料的原料單位消耗量，將這些原料配混、焙燒，從而得到水泥熟料。對于本發(fā)明的水泥組合物的制造方法，得到的水泥組合物的f. CaO含量優(yōu)選為
I.5質(zhì)量％以下。接著，對使用NSP方式的現(xiàn)有水泥制造設備的、用于本發(fā)明的水泥組合物的水泥熟料的制造方法的一個實施方式進行說明。需要說明的是，本發(fā)明的水泥組合物的制造方法不受以下的實施方式的限制。水泥熟料的各原料的混合方法沒有特別限定，例如優(yōu)選用原料粉碎磨等粉碎混合、用摻混料倉(blending silo)混合。粉碎混合后的水泥熟料原料可以進一步使用作為現(xiàn)有設備的懸浮預熱器和旋轉(zhuǎn)窯進行焙燒。通過改變水泥熟料的焙燒溫度、焙燒時間等焙燒條件，能夠得到用于制造f. CaO含量為I. 5質(zhì)量％以下的水泥組合物的水泥熟料。水泥熟料的焙燒溫度沒有特別限定，使用NSP方式的水泥制造設備時，旋轉(zhuǎn)窯出口附近的水泥熟料的溫度優(yōu)選為80(Tl700°C，更優(yōu)選為90(Tl600°C，進一步優(yōu)選為1000 1500で。焙燒時間為20分鐘 I小時，更優(yōu)選為20分鐘 I. 5小時，進ー步優(yōu)選為20分鐘 I. O小時。焙燒后，優(yōu)選通過設置于旋轉(zhuǎn)窯的下游側(cè)的熟料冷卻器將得到的水泥熟料冷卻至例如10(T200°C左右。冷卻速度優(yōu)選為1(T60°C /分鐘，更優(yōu)選為15 45°C /分鐘，進ー步優(yōu)選為15 30。。/分鐘。·本發(fā)明的⑶エ序中，可以通過將エ序㈧中得到的水泥熟料和石膏與作為摻和料的石灰石和高爐爐渣混合、粉碎，從而制造水泥組合物。作為石膏，理想的是，滿足JIS R 9151 “水泥用天然石膏”中規(guī)定的品質(zhì)，具體而言，優(yōu)選使用ニ水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏。本發(fā)明的⑶エ序中，以水泥組合物中的SO3量優(yōu)選為I. 6 2.6質(zhì)量％、更優(yōu)選為
I.7 2. 4質(zhì)量％的方式將石膏混合、粉碎。作為粉碎方法，沒有特別限制，可列舉出使用球磨機等粉碎機、分離器等分級機的方法。本發(fā)明的(B)エ序中，水泥組合物還含有石灰石和高爐爐渣作為摻和料。對于作為摻和料的石灰石，可列舉出JIS R 5210 “硅酸鹽水泥”中記載的石灰石等。對于作為摻和料的高爐爐渣，可列舉出JIS R 5211 “高爐水泥”中規(guī)定的高爐爐渣等。水泥組合物也可以包含除石灰石和高爐爐渣之外的摻和料。作為除石灰石和高爐爐渣之外的摻和料，可以利用JIS R 5212 “ニ氧化硅水泥”中規(guī)定的ニ氧化硅材質(zhì)的摻和料、JIS A 6201 “混凝土用飛灰”中規(guī)定的飛灰等。對于摻和料，相對于水泥組合物的總質(zhì)量，摻和料的總含有比率(質(zhì)量％)優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。此外，使用石灰石、高爐爐渣作為摻和料時，優(yōu)選考慮到摻和料中的Sr含量、MgO含量來調(diào)整水泥熟料原料的原料単位消耗量。本發(fā)明的水泥組合物的Blaine比表面積優(yōu)選為280(T4000cm2/g。Blaine比表面積處于上述范圍內(nèi)時，能夠制造具有優(yōu)異的強度表現(xiàn)性的砂漿、混凝土。水泥組合物的Blaine比表面積更優(yōu)選為320(T3800cm2/g、進ー步優(yōu)選為320(T3500cm2/g。以上對本發(fā)明的適宜的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不受上述實施方式的任何限定。實施例以下列舉出實施例和比較例來詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于以下的實施例。(實施例f7、比較例1飛)[水泥熟料的原料]作為含有Sr和MgO的水泥熟料原料，預先測定石灰石A、石灰石B、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅和鐵源(銅礦渣、高爐爐灰)的水泥熟料原料的Sr含量、和MgO含量，同時測定預先取樣的水泥組合物的Sr含量、MgO含量，以水泥組合物的Sr含量為O. 07^1. O質(zhì)量％且MgO含量為O. 8^2. 6質(zhì)量％的方式調(diào)整熟料原料的原料単位消耗量，配混這些原料。另外，使用ニ水石膏來使水泥組合物的SO3含量處于所定范圍內(nèi)。表2中示出實施例和比較例中使用的石灰石、硅石、煤灰、高爐爐渣的化學成分的數(shù)值。另外，除了表2所示的原料之外的原料中的Sr含量和MgO含量如下所述。需要說明的是，以下所示的化學成分和原料単位消耗量是干基(dry basis)(不含水分的狀態(tài))的原料単位消耗量。
粘土(Sr含量=0. 0138 質(zhì)量 ％、MgO 含量=1. 43 質(zhì)量 ％)建設產(chǎn)生土(Sr含量=0. 0272質(zhì)量％、MgO含量=1. 78質(zhì)量％)下水污泥(Sr含量=0. 002質(zhì)量％、MgO含量=0. 62質(zhì)量％) 氫氧化物餅(Sr含量=0. 474質(zhì)量％、MgO含量=14. 19質(zhì)量％)銅礦渣(Sr含量=0. 0165質(zhì)量％、MgO含量=0. 83質(zhì)量％)高爐爐灰(Sr含量=0. 0064質(zhì)量％、MgO含量=0. 22質(zhì)量％)[表2]
權(quán)利要求
1.一種水泥組合物，其特征在于，Sr含量為O. 065^1. O質(zhì)量％，并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥組合物,其中，f.CaO含量為I. 5質(zhì)量％以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水泥組合物，其中，SO3含量為I.6^2. 6質(zhì)量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求f3的任一項所述的水泥組合物，其中，C3S含量為5(Γ70質(zhì)量％、C2S含量為5 25質(zhì)量％、C3A含量為6 15質(zhì)量％、以及C4AF含量為7 15質(zhì)量％。
5.一種水泥組合物的制造方法，其特征在于，其包括 工序(A)，以水泥組合物的Sr含量為O. 065^1. O質(zhì)量％、并且MgO含量超過I. O質(zhì)量％且為3. O質(zhì)量％以下的方式調(diào)整選自由石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅和鐵源組成的組中的原料的原料單位消耗量，將調(diào)整過的原料配混、焙燒，從而制造水泥熟料； 工序(B)，將水泥熟料和石膏與作為摻和料的石灰石和高爐爐渣混合并進行粉碎。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泥組合物的制造方法，其中，使用貝殼作為石灰石的一部分替代品。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的水泥組合物的制造方法，其中，作為工序(A)中的水泥熟料原料，每I噸水泥熟料配混70(Tl400kg石灰石、20 150kg硅石、(T300kg煤灰、(TlOOkg粘土、(TlOOkg高爐爐渣、l(Tl50kg建設產(chǎn)生土、(TlOOkg下水污泥、(TlOOkg氫氧化物餅和30 80kg鐵源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7的任一項所述的水泥組合物的制造方法，其中，工序㈧中，以建設產(chǎn)生土與煤灰的質(zhì)量比為O. 13^1. 6的方式配混建設產(chǎn)生土和煤灰。
9.根據(jù)權(quán)利要求5、的任一項所述的水泥組合物的制造方法，其中，工序(A)中的建設產(chǎn)生土中的Sr含量為O. 0Γ1. O質(zhì)量％，并且煤灰中的Sr含量為O. 02、. 4質(zhì)量％。
全文摘要
提供一種即使使用煤灰、建設產(chǎn)生土等廢棄物也能降低凝結(jié)水量、混凝土的單位水量，提高砂漿、混凝土的流動性的水泥組合物以及水泥組合物的制造方法。一種水泥組合物，Sr含量為0.065~1.0質(zhì)量%、并且MgO含量超過1.0質(zhì)量%且為3.0質(zhì)量%以下。一種水泥組合物的制造方法，其包括工序(A)，以水泥組合物的Sr含量為0.065~1.0質(zhì)量%、并且MgO含量超過1.0質(zhì)量%且3.0質(zhì)量%以下的方式調(diào)整選自由石灰石、硅石、煤灰、粘土、高爐爐渣、建設產(chǎn)生土、下水污泥、氫氧化物餅和鐵源組成的組中的原料的原料單位消耗量，將調(diào)整過的原料配混、焙燒，從而制造水泥熟料；工序(B)，將水泥熟料和石膏與作為摻和料的石灰石和高爐爐渣混合并進行粉碎。
文檔編號C04B7/38GK102917999SQ201180027238
公開日2013年2月6日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者澤邊則彥, 殿河內(nèi)仁, 伊藤貴康, 三上浩 申請人:宇部興產(chǎn)株式會社