セメントペーストの製造方法
【課題】アルカリを含有する産業廃棄物及び／又は副産物をセメントクリンカーの原料として多量に使用した場合であっても、流動性および強度発現性が良好なセメントペーストの製造方法を提供すること。
【解決手段】 石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、前記セメントクリンカーと高炉スラグ微粉末と石膏を混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と水とを混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むセメントペーストの製造方法である。
【解決手段】 石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、前記セメントクリンカーと高炉スラグ微粉末と石膏を混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と水とを混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むセメントペーストの製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性が良好なセメントペーストに関する。特にＡｌ２Ｏ３成分を多く含む産業廃棄物及び／又は副産物をセメントクリンカーの原料とした場合であっても、流動性および強度発現に優れるという特徴を有するセメント組成物を使用したセメントペーストの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント産業において多種の産業廃棄物及び／又は副産物が使用されている。産業廃棄物や副産物等を資源として有効利用することにより、近年、各種産業に求められている二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の低減を実現することが可能となる。
【０００３】
原料として利用される産業廃棄物及び／又は副産物は比較的Ａｌ２Ｏ３成分を多く含み、セメントクリンカーの原料として使用する産業廃棄物及び／又は副産物の原料原単位の増加とともにセメントクリンカーのアルミネート相（Ｃ３Ａ）含有量が増加する。一方、このＣ３Ａの増加により、流動性の低下や長期強度発現の低下が懸念されるため、各種検討がされている。例えば、特許文献１では、ＳＯ３量やアルカリ量を適正範囲とすることで流動性が改善されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アルカリは、適正範囲を超えると、これらの物性に対して悪影響を及ぼすおそれがあるため、アルカリを含有する廃棄物を増大できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、アルカリを含有する産業廃棄物及び／又は副産物をセメントクリンカーの原料として多量に使用し、Ｃ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、流動性および強度発現性が良好なセメントペーストの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、セメントクリンカーのＣ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、高炉スラグを加え、更にセメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量を通常の使用量よりも極端に少なくする方法を採用することによって、優れた流動性が得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してＣ３Ａ量が１０〜１４質量％、Ｃ４ＡＦ量が７〜１０質量％、Ｃ３Ｓ量が５０〜６０質量％及びＣ４ＡＦ量が７〜１０質量％であり、ＩＭが２．１７〜３．００であり、全アルカリ量が０．５５〜０．８０質量％であるセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、前記セメントクリンカー５０〜７５質量％と高炉スラグ微粉末２０〜４０質量％と石膏をＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤０．１〜０．３質量％と水とを水セメント比３０〜４０％で混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むセメントペーストの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを製造する際の原料原単位が、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下及び脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇであるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分が、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、石炭灰のＳｉＯ２含有量が５０〜７０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、高炉スラグのＣａＯ含有量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％であるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１１】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分が、高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％であるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１２】
また、本発明は、前記工程（Ｂ）における前記セメント組成物のＨＭが２．１０〜２．１２及びＳＭが２．３５〜２．４０であり、ブレーン比表面積が３１００〜３３００ｃｍ２／ｇであるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１３】
また、本発明は、前記工程（Ｂ）における前記高炉スラグのブレーン比表面積が２６００〜４６００ｃｍ２／ｇであり、塩基度が１．６５〜２．０５であるセメントペーストの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ａｌ２Ｏ３成分やアルカリ成分を多く含む産業廃棄物及び／又は副産物から製造したセメントクリンカーを使用しても、セメントペーストの流動性を良好にすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を詳しく説明する。
【００１６】
本発明のセメントペーストの製造方法は、セメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、セメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性ＡＥ減水剤と水とを混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含む。
【００１７】
前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカーは、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる原料の一種以上を混合し、焼成する。高炉スラグや石炭灰等の産業廃棄物及び／又は副産物等を比較的多く使用することにより、天然資源である石灰石や硅石の使用量を低減しかつエネルギー消費量等を低減することができるため、石灰石の熱分解や燃料の燃焼に起因するＣＯ２排出量を低減することができる。
ここで脱鉄スラグとは、鉄鋼の生産の際に生成する比較的に鉄の含有量が少ないスラグのことをいう。
【００１８】
工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを焼成する際の原料原単位は、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、好ましくは１０２０〜１０８０ｋｇ、より好ましくは１０４０〜１０７０ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、好ましくは１５〜４０ｋｇ、より好ましくは２０〜３０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、好ましくは２２５〜２５０ｋｇ、より好ましくは２３０〜２４５ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、好ましくは４５〜５５ｋｇ、より好ましくは４７〜５３ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、好ましくは２１〜８０ｋｇ、より好ましくは２２〜６０ｋｇ、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、好ましくは４〜１５ｋｇ、より好ましくは６〜１３ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下、好ましくは０．５〜８ｋｇ、より好ましくは１〜３ｋｇ、脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇ、好ましくは６０〜７５ｋｇ、より好ましくは６４〜７０ｋｇである。これらの範囲であれば、十分に流動性があるセメントペーストを製造可能で、また、セメントペーストに使用するセメント組成物の強度も十分に得られる。
【００１９】
原料の化学成分は、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、好ましくは５２〜５８質量％、より好ましくは５３〜５７質量％であり、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、好ましくは８２〜９３質量％、より好ましくは８６〜９０質量％である。石炭灰のＳｉＯ２含有量は５０〜７０質量％、好ましくは５５〜６５質量％、より好ましくは５８〜６３質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１３〜２５質量％、より好ましくは１５〜２２質量％である。高炉スラグのＣａＯ含有量は２０〜５０質量％、好ましくは２５〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％、好ましくは２５〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％、及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、好ましくは１２〜１８質量％、より好ましくは１４〜１６質量％である。建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％、好ましくは６５〜７５質量％、より好ましくは６８〜７３質量％である。高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、好ましくは６２〜７５質量％、より好ましくは６３〜７０質量％である。銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％、好ましくは５２〜５８質量％、より好ましくは５３〜５７質量％、及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、好ましくは２２〜３８質量％、より好ましくは２５〜３５質量％である。
【００２０】
脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、好ましくは３３〜４５質量％、より好ましくは３５〜４２質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１２〜２５質量％、より好ましくは１５〜２０質量％、及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１２〜２５質量％、より好ましくは１３〜２０質量％である。これらの範囲であれば、十分に流動性があるセメントペーストを製造可能で、また、セメントペーストに使用するセメント組成物の強度も十分に得られる。
【００２１】
セメントクリンカーの焼成は、ＳＰ方式（多段サイクロン予熱方式）又はＮＳＰ方式（仮焼炉を併設した多段サイクロン予熱方式）等の既存のセメント製造設備を用いることができる。
【００２２】
セメント組成物は、セメントクリンカーと高炉スラグ微粉末と石膏を混合して製造する。混合する方法としては、特に制限されるものではなく、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを同時に粉砕して混合する方法や、セメントクリンカーを粉砕後、粉砕したセメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを混合する方法等が挙げられる。
【００２３】
混合割合は、セメントクリンカーが５０〜７５質量％、好ましくは６０〜７４質量％、より好ましくは６８〜７３質量％である。また、高炉スラグ微粉末が２２〜４０質量％、好ましくは２５〜３８質量％、より好ましくは２８〜３２質量％である。また、石膏がＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％、好ましくは１．５〜２．５質量％、より好ましくは１．８〜２．２質量％である。これらの範囲であれば、流動性や強度発現性が良好である。
【００２４】
セメントクリンカーの鉱物組成は、ボーグ式基準で、Ｃ３Ａ量が１０〜１４質量％、好ましくは１１〜１３質量％、より好ましくは１１．５〜１２．５質量％である。Ｃ３Ａ量が１４質量％を超えると、水和熱が上昇し、流動性も低下するため、好ましくない。
【００２５】
Ｃ４ＡＦ量は７〜１０質量％、好ましくは８．０〜９．５質量％、より好ましくは８．５〜９．０質量％であり、Ｃ３Ｓ量は５０〜６０質量％、好ましくは５１〜５７質量％、より好ましくは５２〜５４質量％であり、Ｃ４ＡＦ量は７〜１０質量％、好ましくは８．０〜９．０質量％、より好ましくは８．５〜８．９質量％である。これらの範囲となるように焼成すれば、流動性が良好である。
【００２６】
セメントクリンカーの諸率は、ＩＭが２．１７〜３．００、好ましくは２．１９〜２．３０、より好ましくは２．２０〜２．２５である。ＩＭが２．１７未満であれば、アルミネート系廃棄物の使用量の低減や、鉄源量の増加に伴うクリンカー中の重金属量の増加につながるため、好ましくない。また、３．００を超えれば、Ｃ３Ａ量増加に伴うセメントの水和熱の上昇、流動性の低下、強度発現性の低下などに影響するため好ましくない。
【００２７】
ＨＭは２．０５〜２．２０、好ましくは２．０８〜２．１５、より好ましくは２．１０〜２．１２であり、ＳＭは２．２０〜２．５０、好ましくは２．３０〜２．４５、より好ましくは２．３５〜２．３９である。これらの範囲であれば、流動性が良好である。
【００２８】
セメントクリンカーの全アルカリ量（Ｒ２Ｏ）は０．５５〜０．８０質量％、好ましくは０．５８〜０．７０質量％、より好ましくは０．６０〜０．６５質量％である。全アルカリ量が０．５５質量％未満であれば、クリンカー原料に使用する産業廃棄物及び／又は副産物が低減することになる。また、０．８０質量％を超えれば、流動性の低下や強度発現性の低下、アルカリ骨材反応による耐久性の低下が懸念されるため、好ましくない。
【００２９】
セメント組成物は、上述したように、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグ微粉末を混合して製造する。高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ Ｒ ５２１１「高炉セメント」で規定される品質を満足する高炉スラグ微粉末を用いることが望ましい。
【００３０】
高炉スラグのブレーン比表面積は２６００〜４６００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３０００〜４０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３４００〜３８００ｃｍ２／ｇであり、塩基度は１．６５〜２．０５、好ましくは１．７５〜１．９５、より好ましくは１．８０〜１．９０である。
【００３１】
石膏は、ＪＩＳ Ｒ ９１５１「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満足することが望ましい。セメント組成物には、具体的に二水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏が好適に用いられる。また、さらに少量の混合材を添加してもよい。混合材は、ＪＩＳ Ｒ ５２１１「高炉セメント」に規定される高炉スラグ、ＪＩＳ Ｒ ５２１２「シリカセメント」に規定されるシリカ質混合材、ＪＩＳ Ａ ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に規定されるフライアッシュ、石灰石微粉末を利用することができる。
【００３２】
セメント組成物のブレーン比表面積は、３０００〜３３００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３１００〜３２００ｃｍ２／ｇである。ブレーン比表面積がこの範囲内であると、優れた強度発現性を有するモルタルやコンクリートの製造が可能となる。
【００３３】
本発明に係るセメントペーストは、上記方法で得られたセメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と水とを混合し製造する。
【００３４】
セメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量は０．１〜０．３質量％、好ましくは０．１５〜０．２５質量％、より好ましくは０．１８〜０．２２質量％であり、水セメント比は、質量基準で３０〜４０％、好ましくは３２〜３８％、より好ましくは３４〜３６％である。これらの範囲であれば、流動性、強度発現性が十分に得られる。
【００３５】
なお、セメントペーストは、細骨材や粗骨材を加え混合することで、モルタルやコンクリートとすることも可能である。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００３７】
[１．セメントクリンカーの調製]
セメントクリンカーの原料として、表１に示す、石灰石、珪石、高炉スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト、銅がらみ、脱鉄スラグを用いた。さらに、燃料由来のＳＯ３を考慮して硫酸カルシウム二水和物を、クリンカー焼成中のアルカリの揮発を考慮して炭酸ナトリウムおよび炭酸カルシウムを用いた。これらのセメントクリンカーの原料調合は表２に示す原料原単位（乾燥ベース、単位：ｋｇ／ｔ−クリンカー）に従い行なった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
上記原料の混合物を１５００℃，３０分電気炉で焼成し、セメントクリンカーをそれぞれ調製した。得られたクリンカーの主要化学組成および鉱物組成を表３に示す。クリンカーの化学組成は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：１９９９「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じて測定した。ｆ．ＣａＯ量は、セメント協会標準試験方法のＪＣＡＳ Ｉ−０１：１９９７「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準じて測定した。クリンカーの鉱物組成は下式を用いて算出した。また、表３にはクリンカー中の水溶性アルカリ量を示した。クリンカー中の水溶性アルカリ量は、セメント協会標準試験方法のＪＣＡＳ Ｉ−０４：２００４「セメントの水溶性成分の分析方法」に準じて測定した。なお、クリンカーの鉱物組成は下記ボーグ式により算出した。
【００４１】
Ｃ３Ｓ＝４．０７×（ＣａＯ−ｆ.ＣａＯ）−７．６０×ＳｉＯ２−６．７２×Ａｌ２Ｏ３−１．４３×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ２Ｓ＝２．８７×ＳｉＯ２−０．７５×Ｃ３Ｓ
Ｃ３Ａ＝２．６５×Ａｌ２Ｏ３−１．６９×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ４ＡＦ＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
【００４２】
【表３】
【００４３】
[２．セメント組成物の調製]
Ｎｏ．１〜３のクリンカーをそれぞれ、ボールミルに入れ、ブレーン比表面積が３２００±５０ｃｍ２／ｇとなるように粉砕した。セメント組成物のＳＯ３量が２．０質量％となるように、クリンカーの粉砕物に、ＪＩＳ Ｒ ９１５１「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満たす排脱二水セッコウ及びこれを加熱して調製した半水セッコウを添加した。ロッキングミキサーで混合して、セメント組成物を調製した。なお、セッコウは、セッコウの半水化率（全セッコウ量中の半水化量）が７０％となるように二水セッコウ及び半水セッコウを所定量添加した。また、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ５２０１「セメントの物理試験方法」に従い、ブレーン空気透過装置を用いて測定した。
さらに、Ｎｏ．１〜３のクリンカーを使用したセメントを対象に、ＪＩＳ Ｒ５２１０：２００９「セメントの物理試験方法」に規定される品質を満たす石灰石微粉末を内割で５％添加した。
【００４４】
また、Ｎｏ．２及びＮｏ．３のクリンカーを使用したセメント組成物を対象に、ＪＩＳ Ｒ ５２１１：２００９「高炉セメント」に規定される品質を満たす高炉スラグを粉砕した高炉スラグ微粉末を内割で３０％添加した。表４に使用した石灰石微粉末と高炉スラグ微粉末の化学組成を示す。化学分析は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２:２０１０「セメントの化学分析」に準拠して測定した。また、石灰石微粉末と高炉スラグ微粉末の各々のブレーン比表面積は、５１５０ｃｍ２／ｇ、３６００ｃｍ２／ｇであり、ＪＩＳ Ｒ ５２０１:１９９８「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。また、ＪＩＳ Ｒ ５２１１:２００９「高炉セメント」に準拠して塩基度を算出した。
【００４５】
【表４】
【００４６】
[３．流動性の評価]
セメントペーストの流動性をパラレルプレート型回転粘度計（Haake社製 Rotovisco ＲＶ１、プレート半径３０ｍｍ、プレート間のギャップ０．５ｍｍ）を用いて評価した。測定用のセメントペーストは、次のようにして調製した。すなわち、水セメント比を３５％とし、計量したセメント組成物に混和剤（ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（レオビルド ＳＰ８ＳＢｓｘ４））を０．２０％含む水を加えた。ハンドミキサーにて２分間練混ぜた後、５分間静置し、その２分後（接水後９分）のペーストの見かけ粘度を測定した。なお、見かけ粘度はせん断速度が２００ｓ−１のときの値とした。表５に見かけ粘度の結果を示す。
【００４７】
【表５】
【００４８】
表５より、石灰石微粉末を５％添加した場合は、クリンカーのアルカリ量が増加すると共に見かけ粘度が高まり、流動性が低下した（比較例１〜３）。同様に、高炉スラグ微粉末を２０質量％添加した場合も、クリンカーのアルカリ量が増加すると共に見かけ粘度が高まり、流動性が低下した（比較例４、５）。しかしながら、高炉スラグ微粉末を３０質量％添加した場合は、クリンカーのアルカリ量が増加すると、むしろ見かけ粘度が低下し、流動性が向上した（比較例６、実施例１）。このように、既往の結果に反し、クリンカーのＣ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、高炉スラグを加え、更にセメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量を通常の使用量よりも極端に少なくした本発明の範囲であれば、流動性は良好とすることが可能となった。
【００４９】
［４．モルタル圧縮強さ］
セメントペーストに使用したセメント組成物を用いて、モルタル圧縮強さを測定した。モルタル圧縮強さは、ＪＩＳ Ｒ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。表６にモルタル圧縮強さ（２８日）の結果を示す。表６の結果より、本発明の範囲であれば、高炉スラグ微粉末を添加しても、セメント組成物の強度発現性は良好であることがわかった。
【００５０】
【表６】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動性が良好なセメントペーストに関する。特にＡｌ２Ｏ３成分を多く含む産業廃棄物及び／又は副産物をセメントクリンカーの原料とした場合であっても、流動性および強度発現に優れるという特徴を有するセメント組成物を使用したセメントペーストの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント産業において多種の産業廃棄物及び／又は副産物が使用されている。産業廃棄物や副産物等を資源として有効利用することにより、近年、各種産業に求められている二酸化炭素（ＣＯ２）排出量の低減を実現することが可能となる。
【０００３】
原料として利用される産業廃棄物及び／又は副産物は比較的Ａｌ２Ｏ３成分を多く含み、セメントクリンカーの原料として使用する産業廃棄物及び／又は副産物の原料原単位の増加とともにセメントクリンカーのアルミネート相（Ｃ３Ａ）含有量が増加する。一方、このＣ３Ａの増加により、流動性の低下や長期強度発現の低下が懸念されるため、各種検討がされている。例えば、特許文献１では、ＳＯ３量やアルカリ量を適正範囲とすることで流動性が改善されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アルカリは、適正範囲を超えると、これらの物性に対して悪影響を及ぼすおそれがあるため、アルカリを含有する廃棄物を増大できないという課題があった。
【０００６】
本発明は、アルカリを含有する産業廃棄物及び／又は副産物をセメントクリンカーの原料として多量に使用し、Ｃ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、流動性および強度発現性が良好なセメントペーストの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、セメントクリンカーのＣ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、高炉スラグを加え、更にセメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量を通常の使用量よりも極端に少なくする方法を採用することによって、優れた流動性が得られることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してＣ３Ａ量が１０〜１４質量％、Ｃ４ＡＦ量が７〜１０質量％、Ｃ３Ｓ量が５０〜６０質量％及びＣ４ＡＦ量が７〜１０質量％であり、ＩＭが２．１７〜３．００であり、全アルカリ量が０．５５〜０．８０質量％であるセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、前記セメントクリンカー５０〜７５質量％と高炉スラグ微粉末２０〜４０質量％と石膏をＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤０．１〜０．３質量％と水とを水セメント比３０〜４０％で混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むセメントペーストの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを製造する際の原料原単位が、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下及び脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇであるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１０】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分が、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、石炭灰のＳｉＯ２含有量が５０〜７０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、高炉スラグのＣａＯ含有量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％であるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１１】
また、本発明は、前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分が、高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％であるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１２】
また、本発明は、前記工程（Ｂ）における前記セメント組成物のＨＭが２．１０〜２．１２及びＳＭが２．３５〜２．４０であり、ブレーン比表面積が３１００〜３３００ｃｍ２／ｇであるセメントペーストの製造方法に関する。
【００１３】
また、本発明は、前記工程（Ｂ）における前記高炉スラグのブレーン比表面積が２６００〜４６００ｃｍ２／ｇであり、塩基度が１．６５〜２．０５であるセメントペーストの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、Ａｌ２Ｏ３成分やアルカリ成分を多く含む産業廃棄物及び／又は副産物から製造したセメントクリンカーを使用しても、セメントペーストの流動性を良好にすることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を詳しく説明する。
【００１６】
本発明のセメントペーストの製造方法は、セメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、セメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性ＡＥ減水剤と水とを混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含む。
【００１７】
前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカーは、石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる原料の一種以上を混合し、焼成する。高炉スラグや石炭灰等の産業廃棄物及び／又は副産物等を比較的多く使用することにより、天然資源である石灰石や硅石の使用量を低減しかつエネルギー消費量等を低減することができるため、石灰石の熱分解や燃料の燃焼に起因するＣＯ２排出量を低減することができる。
ここで脱鉄スラグとは、鉄鋼の生産の際に生成する比較的に鉄の含有量が少ないスラグのことをいう。
【００１８】
工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを焼成する際の原料原単位は、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、好ましくは１０２０〜１０８０ｋｇ、より好ましくは１０４０〜１０７０ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、好ましくは１５〜４０ｋｇ、より好ましくは２０〜３０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、好ましくは２２５〜２５０ｋｇ、より好ましくは２３０〜２４５ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、好ましくは４５〜５５ｋｇ、より好ましくは４７〜５３ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、好ましくは２１〜８０ｋｇ、より好ましくは２２〜６０ｋｇ、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、好ましくは４〜１５ｋｇ、より好ましくは６〜１３ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下、好ましくは０．５〜８ｋｇ、より好ましくは１〜３ｋｇ、脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇ、好ましくは６０〜７５ｋｇ、より好ましくは６４〜７０ｋｇである。これらの範囲であれば、十分に流動性があるセメントペーストを製造可能で、また、セメントペーストに使用するセメント組成物の強度も十分に得られる。
【００１９】
原料の化学成分は、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、好ましくは５２〜５８質量％、より好ましくは５３〜５７質量％であり、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、好ましくは８２〜９３質量％、より好ましくは８６〜９０質量％である。石炭灰のＳｉＯ２含有量は５０〜７０質量％、好ましくは５５〜６５質量％、より好ましくは５８〜６３質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１３〜２５質量％、より好ましくは１５〜２２質量％である。高炉スラグのＣａＯ含有量は２０〜５０質量％、好ましくは２５〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％、好ましくは２５〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％、及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、好ましくは１２〜１８質量％、より好ましくは１４〜１６質量％である。建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％、好ましくは６５〜７５質量％、より好ましくは６８〜７３質量％である。高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、好ましくは６２〜７５質量％、より好ましくは６３〜７０質量％である。銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％、好ましくは５２〜５８質量％、より好ましくは５３〜５７質量％、及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、好ましくは２２〜３８質量％、より好ましくは２５〜３５質量％である。
【００２０】
脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、好ましくは３３〜４５質量％、より好ましくは３５〜４２質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１２〜２５質量％、より好ましくは１５〜２０質量％、及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、好ましくは１２〜２５質量％、より好ましくは１３〜２０質量％である。これらの範囲であれば、十分に流動性があるセメントペーストを製造可能で、また、セメントペーストに使用するセメント組成物の強度も十分に得られる。
【００２１】
セメントクリンカーの焼成は、ＳＰ方式（多段サイクロン予熱方式）又はＮＳＰ方式（仮焼炉を併設した多段サイクロン予熱方式）等の既存のセメント製造設備を用いることができる。
【００２２】
セメント組成物は、セメントクリンカーと高炉スラグ微粉末と石膏を混合して製造する。混合する方法としては、特に制限されるものではなく、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを同時に粉砕して混合する方法や、セメントクリンカーを粉砕後、粉砕したセメントクリンカーと石膏と高炉スラグとを混合する方法等が挙げられる。
【００２３】
混合割合は、セメントクリンカーが５０〜７５質量％、好ましくは６０〜７４質量％、より好ましくは６８〜７３質量％である。また、高炉スラグ微粉末が２２〜４０質量％、好ましくは２５〜３８質量％、より好ましくは２８〜３２質量％である。また、石膏がＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％、好ましくは１．５〜２．５質量％、より好ましくは１．８〜２．２質量％である。これらの範囲であれば、流動性や強度発現性が良好である。
【００２４】
セメントクリンカーの鉱物組成は、ボーグ式基準で、Ｃ３Ａ量が１０〜１４質量％、好ましくは１１〜１３質量％、より好ましくは１１．５〜１２．５質量％である。Ｃ３Ａ量が１４質量％を超えると、水和熱が上昇し、流動性も低下するため、好ましくない。
【００２５】
Ｃ４ＡＦ量は７〜１０質量％、好ましくは８．０〜９．５質量％、より好ましくは８．５〜９．０質量％であり、Ｃ３Ｓ量は５０〜６０質量％、好ましくは５１〜５７質量％、より好ましくは５２〜５４質量％であり、Ｃ４ＡＦ量は７〜１０質量％、好ましくは８．０〜９．０質量％、より好ましくは８．５〜８．９質量％である。これらの範囲となるように焼成すれば、流動性が良好である。
【００２６】
セメントクリンカーの諸率は、ＩＭが２．１７〜３．００、好ましくは２．１９〜２．３０、より好ましくは２．２０〜２．２５である。ＩＭが２．１７未満であれば、アルミネート系廃棄物の使用量の低減や、鉄源量の増加に伴うクリンカー中の重金属量の増加につながるため、好ましくない。また、３．００を超えれば、Ｃ３Ａ量増加に伴うセメントの水和熱の上昇、流動性の低下、強度発現性の低下などに影響するため好ましくない。
【００２７】
ＨＭは２．０５〜２．２０、好ましくは２．０８〜２．１５、より好ましくは２．１０〜２．１２であり、ＳＭは２．２０〜２．５０、好ましくは２．３０〜２．４５、より好ましくは２．３５〜２．３９である。これらの範囲であれば、流動性が良好である。
【００２８】
セメントクリンカーの全アルカリ量（Ｒ２Ｏ）は０．５５〜０．８０質量％、好ましくは０．５８〜０．７０質量％、より好ましくは０．６０〜０．６５質量％である。全アルカリ量が０．５５質量％未満であれば、クリンカー原料に使用する産業廃棄物及び／又は副産物が低減することになる。また、０．８０質量％を超えれば、流動性の低下や強度発現性の低下、アルカリ骨材反応による耐久性の低下が懸念されるため、好ましくない。
【００２９】
セメント組成物は、上述したように、セメントクリンカーと石膏と高炉スラグ微粉末を混合して製造する。高炉スラグ微粉末は、ＪＩＳ Ｒ ５２１１「高炉セメント」で規定される品質を満足する高炉スラグ微粉末を用いることが望ましい。
【００３０】
高炉スラグのブレーン比表面積は２６００〜４６００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３０００〜４０００ｃｍ２／ｇ、より好ましくは３４００〜３８００ｃｍ２／ｇであり、塩基度は１．６５〜２．０５、好ましくは１．７５〜１．９５、より好ましくは１．８０〜１．９０である。
【００３１】
石膏は、ＪＩＳ Ｒ ９１５１「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満足することが望ましい。セメント組成物には、具体的に二水石膏、半水石膏、不溶性無水石膏が好適に用いられる。また、さらに少量の混合材を添加してもよい。混合材は、ＪＩＳ Ｒ ５２１１「高炉セメント」に規定される高炉スラグ、ＪＩＳ Ｒ ５２１２「シリカセメント」に規定されるシリカ質混合材、ＪＩＳ Ａ ６２０１「コンクリート用フライアッシュ」に規定されるフライアッシュ、石灰石微粉末を利用することができる。
【００３２】
セメント組成物のブレーン比表面積は、３０００〜３３００ｃｍ２／ｇ、好ましくは３１００〜３２００ｃｍ２／ｇである。ブレーン比表面積がこの範囲内であると、優れた強度発現性を有するモルタルやコンクリートの製造が可能となる。
【００３３】
本発明に係るセメントペーストは、上記方法で得られたセメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤と水とを混合し製造する。
【００３４】
セメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量は０．１〜０．３質量％、好ましくは０．１５〜０．２５質量％、より好ましくは０．１８〜０．２２質量％であり、水セメント比は、質量基準で３０〜４０％、好ましくは３２〜３８％、より好ましくは３４〜３６％である。これらの範囲であれば、流動性、強度発現性が十分に得られる。
【００３５】
なお、セメントペーストは、細骨材や粗骨材を加え混合することで、モルタルやコンクリートとすることも可能である。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００３７】
[１．セメントクリンカーの調製]
セメントクリンカーの原料として、表１に示す、石灰石、珪石、高炉スラグ、石炭灰、建設発生土、高炉ダスト、銅がらみ、脱鉄スラグを用いた。さらに、燃料由来のＳＯ３を考慮して硫酸カルシウム二水和物を、クリンカー焼成中のアルカリの揮発を考慮して炭酸ナトリウムおよび炭酸カルシウムを用いた。これらのセメントクリンカーの原料調合は表２に示す原料原単位（乾燥ベース、単位：ｋｇ／ｔ−クリンカー）に従い行なった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
上記原料の混合物を１５００℃，３０分電気炉で焼成し、セメントクリンカーをそれぞれ調製した。得られたクリンカーの主要化学組成および鉱物組成を表３に示す。クリンカーの化学組成は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２：１９９９「ポルトランドセメントの化学分析法」に準じて測定した。ｆ．ＣａＯ量は、セメント協会標準試験方法のＪＣＡＳ Ｉ−０１：１９９７「遊離酸化カルシウムの定量方法」に準じて測定した。クリンカーの鉱物組成は下式を用いて算出した。また、表３にはクリンカー中の水溶性アルカリ量を示した。クリンカー中の水溶性アルカリ量は、セメント協会標準試験方法のＪＣＡＳ Ｉ−０４：２００４「セメントの水溶性成分の分析方法」に準じて測定した。なお、クリンカーの鉱物組成は下記ボーグ式により算出した。
【００４１】
Ｃ３Ｓ＝４．０７×（ＣａＯ−ｆ.ＣａＯ）−７．６０×ＳｉＯ２−６．７２×Ａｌ２Ｏ３−１．４３×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ２Ｓ＝２．８７×ＳｉＯ２−０．７５×Ｃ３Ｓ
Ｃ３Ａ＝２．６５×Ａｌ２Ｏ３−１．６９×Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ４ＡＦ＝３．０４×Ｆｅ２Ｏ３
【００４２】
【表３】
【００４３】
[２．セメント組成物の調製]
Ｎｏ．１〜３のクリンカーをそれぞれ、ボールミルに入れ、ブレーン比表面積が３２００±５０ｃｍ２／ｇとなるように粉砕した。セメント組成物のＳＯ３量が２．０質量％となるように、クリンカーの粉砕物に、ＪＩＳ Ｒ ９１５１「セメント用天然せっこう」に規定される品質を満たす排脱二水セッコウ及びこれを加熱して調製した半水セッコウを添加した。ロッキングミキサーで混合して、セメント組成物を調製した。なお、セッコウは、セッコウの半水化率（全セッコウ量中の半水化量）が７０％となるように二水セッコウ及び半水セッコウを所定量添加した。また、ブレーン比表面積は、ＪＩＳ Ｒ５２０１「セメントの物理試験方法」に従い、ブレーン空気透過装置を用いて測定した。
さらに、Ｎｏ．１〜３のクリンカーを使用したセメントを対象に、ＪＩＳ Ｒ５２１０：２００９「セメントの物理試験方法」に規定される品質を満たす石灰石微粉末を内割で５％添加した。
【００４４】
また、Ｎｏ．２及びＮｏ．３のクリンカーを使用したセメント組成物を対象に、ＪＩＳ Ｒ ５２１１：２００９「高炉セメント」に規定される品質を満たす高炉スラグを粉砕した高炉スラグ微粉末を内割で３０％添加した。表４に使用した石灰石微粉末と高炉スラグ微粉末の化学組成を示す。化学分析は、ＪＩＳ Ｒ ５２０２:２０１０「セメントの化学分析」に準拠して測定した。また、石灰石微粉末と高炉スラグ微粉末の各々のブレーン比表面積は、５１５０ｃｍ２／ｇ、３６００ｃｍ２／ｇであり、ＪＩＳ Ｒ ５２０１:１９９８「セメントの物理試験方法」に準拠して測定した。また、ＪＩＳ Ｒ ５２１１:２００９「高炉セメント」に準拠して塩基度を算出した。
【００４５】
【表４】
【００４６】
[３．流動性の評価]
セメントペーストの流動性をパラレルプレート型回転粘度計（Haake社製 Rotovisco ＲＶ１、プレート半径３０ｍｍ、プレート間のギャップ０．５ｍｍ）を用いて評価した。測定用のセメントペーストは、次のようにして調製した。すなわち、水セメント比を３５％とし、計量したセメント組成物に混和剤（ポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤（レオビルド ＳＰ８ＳＢｓｘ４））を０．２０％含む水を加えた。ハンドミキサーにて２分間練混ぜた後、５分間静置し、その２分後（接水後９分）のペーストの見かけ粘度を測定した。なお、見かけ粘度はせん断速度が２００ｓ−１のときの値とした。表５に見かけ粘度の結果を示す。
【００４７】
【表５】
【００４８】
表５より、石灰石微粉末を５％添加した場合は、クリンカーのアルカリ量が増加すると共に見かけ粘度が高まり、流動性が低下した（比較例１〜３）。同様に、高炉スラグ微粉末を２０質量％添加した場合も、クリンカーのアルカリ量が増加すると共に見かけ粘度が高まり、流動性が低下した（比較例４、５）。しかしながら、高炉スラグ微粉末を３０質量％添加した場合は、クリンカーのアルカリ量が増加すると、むしろ見かけ粘度が低下し、流動性が向上した（比較例６、実施例１）。このように、既往の結果に反し、クリンカーのＣ３Ａ量やアルカリ量が増加した場合であっても、高炉スラグを加え、更にセメントペースト中のポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤の含有量を通常の使用量よりも極端に少なくした本発明の範囲であれば、流動性は良好とすることが可能となった。
【００４９】
［４．モルタル圧縮強さ］
セメントペーストに使用したセメント組成物を用いて、モルタル圧縮強さを測定した。モルタル圧縮強さは、ＪＩＳ Ｒ５２０１：１９９７「セメントの物理試験方法」に準じて測定した。表６にモルタル圧縮強さ（２８日）の結果を示す。表６の結果より、本発明の範囲であれば、高炉スラグ微粉末を添加しても、セメント組成物の強度発現性は良好であることがわかった。
【００５０】
【表６】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してＣ３Ａ量が１０〜１４質量％、Ｃ４ＡＦ量が７〜１０質量％、Ｃ３Ｓ量が５０〜６０質量％及びＣ４ＡＦ量が７〜１０質量％であり、ＩＭが２．１７〜３．００であり、全アルカリ量が０．５５〜０．８０質量％であるセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、
前記セメントクリンカー５０〜７５質量％と高炉スラグ微粉末２０〜４０質量％と石膏をＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、
前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤０．１〜０．３質量％と水とを水セメント比３０〜４０％で混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とするセメントペーストの製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを製造する際の原料原単位は、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下及び脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇである請求項１記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分は、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、石炭灰のＳｉＯ２含有量が５０〜７０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、高炉スラグのＣａＯ含有量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％である請求項１又は２記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分は、高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％である請求項１〜３の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ｂ）における前記セメント組成物のＨＭが２．１０〜２．１２及びＳＭが２．３５〜２．４０であり、ブレーン比表面積が３１００〜３３００ｃｍ２／ｇである請求項１〜４の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｂ）における前記高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積が２６００〜４６００ｃｍ２／ｇであり、塩基度が１．６５〜２．０５である請求項１〜５の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項１】
石灰石、珪石、石炭灰、粘土、高炉スラグ、建設発生土、下水汚泥、高炉ダスト、銅からみ、脱鉄スラグ及び焼却灰からなる群より選ばれる１種以上の原料を混合し、焼成してＣ３Ａ量が１０〜１４質量％、Ｃ４ＡＦ量が７〜１０質量％、Ｃ３Ｓ量が５０〜６０質量％及びＣ４ＡＦ量が７〜１０質量％であり、ＩＭが２．１７〜３．００であり、全アルカリ量が０．５５〜０．８０質量％であるセメントクリンカーを製造する工程（Ａ）と、
前記セメントクリンカー５０〜７５質量％と高炉スラグ微粉末２０〜４０質量％と石膏をＳＯ３基準で１．０〜３．０質量％混合しセメント組成物を製造する工程（Ｂ）と、
前記セメント組成物とポリカルボン酸系高性能ＡＥ減水剤０．１〜０．３質量％と水とを水セメント比３０〜４０％で混合し、セメントペーストを製造する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とするセメントペーストの製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ａ）における前記セメントクリンカー１ｔを製造する際の原料原単位は、石灰石が１０００〜１１００ｋｇ、珪石が１０〜５０ｋｇ、石炭灰が２２０〜２６０ｋｇ、高炉スラグが４０〜６０ｋｇ、建設発生土が２０ｋｇを超えて１００ｋｇ以下、高炉ダストが１〜２０ｋｇ、銅からみが０ｋｇを超えて１０ｋｇ以下及び脱鉄スラグが５０〜８０ｋｇである請求項１記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項３】
前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分は、石灰石のＣａＯ含有量が５０〜６０質量％、珪石のＳｉＯ２含有量が８０〜９５質量％、石炭灰のＳｉＯ２含有量が５０〜７０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％、高炉スラグのＣａＯ含有量が２０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が２０〜５０質量％及びＡｌ２Ｏ３含有量が１０〜２０質量％、建設発生土のＳｉＯ２含有量が６０〜８０質量％である請求項１又は２記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ａ）における前記原料の化学成分は、高炉ダストのＦｅ２Ｏ３含有量が６０〜８０質量％、銅からみのＦｅ２Ｏ３含有量が５０〜６０質量％及びＳｉＯ２含有量が２０〜４０質量％、脱鉄スラグのＣａＯ含有量が３０〜５０質量％、ＳｉＯ２含有量が１０〜３０質量％及びＦｅ２Ｏ３含有量が１０〜３０質量％である請求項１〜３の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ｂ）における前記セメント組成物のＨＭが２．１０〜２．１２及びＳＭが２．３５〜２．４０であり、ブレーン比表面積が３１００〜３３００ｃｍ２／ｇである請求項１〜４の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ｂ）における前記高炉スラグ微粉末のブレーン比表面積が２６００〜４６００ｃｍ２／ｇであり、塩基度が１．６５〜２．０５である請求項１〜５の何れか１項記載のセメントペーストの製造方法。
【公開番号】特開２０１３−１０３８６５（Ｐ２０１３−１０３８６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０２０６（Ｐ２０１１−２５０２０６）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
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