CN101291888B - 水泥添加剂以及水泥组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的水泥添加剂,具有抑制产业废弃物与水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成的作用,具体而言,包含碳酸钙、石膏以及煤灰及/或高炉渣粉末。因此,可谋求产业废弃物的有效利用,并且可抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,可制造耐久性(耐硫酸盐性)良好的水泥质硬化体。

Description

水泥添加剂以及水泥组合物
技术领域
本发明是关于主要以产业废弃物作为原料的水泥添加剂,以及包含该水泥添加剂的水泥组合物。
背景技术
近年来,为谋求产业废弃物或一般废弃物的有效利用,开发使用该等废弃物作为原料的水泥混合材料等。以往,作为如此的水泥混合材料,已知有对于高炉渣粉末100质量份,配合10-100质量份的石膏(无水物换算)及5-50质量份的碳酸钙,具体而言,已知将高炉渣粉末、石膏、及碳酸钙以20∶7∶3、20∶5∶5、17∶10∶3、15∶10∶5、30∶10∶5配合(质量基准)的水泥混合材料(参照专利文献1)。
专利文献1:特开平5-116996号公报
发明内容
在水泥的水合反应中,首先,石膏中的SO4 2-与水泥中的未水合C3A(3CaO·Al2O3)反应,生成钙矾石(三硫酸盐)。藉由该反应消费液相中的所有SO4 2-,则由碳酸钙带来的CO2与未水合的C3A反应生成单碳酸盐。然后,藉由CO2与未水合的C3A的反应消费了所有的CO2时,有C3A残存于硬化体中,则该未水合的C3A与钙矾石反应生成单硫酸盐。
本发明人,发现该单硫酸盐,会引起水泥质硬化体的硫酸盐膨胀。由于使用上述专利文献1所记载的水泥混合材料的水泥质硬化体,水泥质硬化体中的碳酸钙量不足,故于水泥质硬化体中生成单硫酸盐,因此,使用该水泥混合材料的水泥质硬化体,担心引起硫酸盐膨胀。水泥质硬化体若引起硫酸盐膨胀,则水泥质硬化体的耐久性将显著地下降。
本发明是有鉴于如此的实际情况而完成的,其目的在于提供可谋求产业废弃物的有效利用,并且抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,可制造耐久性(耐硫酸盐性)良好的水泥质硬化体的水泥添加剂以及包含该水泥添加剂的水泥组合物。
为解决上述课题,本发明提供一种水泥添加剂,其特征在于:含有产业废弃物,且具有抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成的作用(发明1)。
根据上述发明(发明1),可谋求有效利用产业废弃物,并且抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,可防止所得水泥质硬化体的硫酸盐膨胀而使得耐久性(耐硫酸盐性)良好。
上述发明(发明1)中,水泥添加剂包含碳酸钙、石膏、以及煤灰及/或高炉渣粉末(发明2);或者,包含作为上述产业废弃物的煤灰及/或高炉渣粉末;作为上述产业废弃物的及/或并非上述产业废弃物的碳酸钙:以及作为上述产业废弃物的及/或并非上述产业废弃物的石膏为佳(发明3)。
上述发明(发明2、3)中,不包含上述煤灰,而包含上述高炉渣粉末,对于上述高炉渣粉末100质量份,优选配合上述碳酸钙6-160质量份、上述石膏(无水物换算)5-150质量份,且上述碳酸钙的配合量较上述石膏的配合量多(发明4)。
根据上述发明(发明4),藉由碳酸钙的配合量较石膏的配合量多,由于在消费所有石膏中的SO4 2-后残存于水泥质硬化体中的未水合的C3A与碳酸钙所带来的CO2反应而生成单碳酸盐,故可抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成。藉此,可使水泥质硬化体的耐久性(耐硫酸盐性)良好,可使水泥质硬化体的强度显现性亦良好。
上述发明(发明4)中,上述石膏与上述碳酸钙的配合比(质量基准),优选1∶1.1-15(发明5)。如该发明(发明5),使上述石膏与上述碳酸钙的配合比在于上述范围内,可更加有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成。
另外,上述发明(发明2、3)中,至少包含上述煤灰,对于上述煤灰及上述高炉渣粉末的合计量100质量份,优选配合上述碳酸钙0.5-160质量份、上述石膏(无水物换算)5-150质量份(发明6)。
含于煤灰中的Al2O3,比含于高炉渣粉末等中的Al2O3与CaO的反应率低。因此,根据上述发明(发明6),即使水泥添加剂中的碳酸钙的配合量与石膏的配合量为同量或较其少的情形,仍可有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,并且可使水泥质硬化体的耐久性(耐硫酸盐性)良好,可使水泥质硬化体中的强度显现性亦良好。再者,于上述发明(发明6)的水泥添加剂,只要至少含有煤灰即可,可含有高炉渣粉末,亦可不含高炉渣粉末。
上述发明(发明6)中,上述石膏与上述碳酸钙的配合比(质量基准),优选1∶0.1-15(发明7)。如该发明(发明7),水泥添加剂中至少包含煤灰时,藉由使石膏与碳酸钙的配合比在上述范围内,可更加有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成。
上述发明(发明2-7)中,作为上述碳酸钙优选含有石灰石粉末(发明8)。
本发明提供一种水泥组合物,其特征在于:包含上述发明(发明1-8)的水泥添加剂(发明9)。藉由硬化该发明(发明9)的水泥组合物,可有效地抑制所得水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,可使水泥质硬化体的耐硫酸盐性或强度显现性良好。另外,如此的水泥组合物,可抑制所得水泥质硬化体的碱-集料反应,并且可使水泥质硬化体的耐酸性及耐海水性良好。再者,至少含有煤灰的水泥添加剂的水泥组合物,可减低该水泥组合物硬化时的水合热。
根据本发明的水泥添加剂,可谋求产业废弃物的有效利用,并且可制造耐久性(耐硫酸盐性)良好的水泥质硬化体。另外,根据本发明的水泥组合物,可有效地抑制硬化该水泥组合物而得到的水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,可制造耐久性(耐硫酸性)良好的水泥质硬化体。
附图说明
[图1]图1是显示绝热温度试验结果的图。
[图2]图2是显示碱性集料反应试验结果的图。
[图3]图3是显示耐酸性试验结果的图。
具体实施方式
以下,说明本发明的水泥添加剂及水泥组合物。
本发明的水泥添加剂,含有产业废弃物,具有抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成的作用。该水泥添加剂,优选含有碳酸钙、石膏、以及煤灰及/或高炉渣粉末。煤灰及高炉渣粉末,其本身是产业废弃物,而碳酸钙及石膏,分别可作为产业废弃物含有,亦可作为并非产业废弃物而含有。
作为碳酸钙,可使用例如,工业用碳酸钙粉末、石灰石粉末等,使用石灰石粉末因廉价而优选。石灰石粉末是将天然原料的石灰石粉碎(按照需要,进行干燥和分级)而制造的。另外,作为其它的碳酸钙,亦可使用以碳酸钙作为主成分的贝壳、珊瑚等的粉碎物或其加工物。
碳酸钙的布莱恩(Blaine)比表面积优选2000-10000cm2/g。布莱恩比表面积不足2000cm2/g,则碳酸钙的反应性小,担心降低水泥质硬化体的强度显现性及耐久性。另外,布莱恩比表面积超过10000cm2/g的碳酸钙难以入手,且担心降低水泥质硬化体的流动性或作业性。
作为石膏,可举例如二水石膏、半水石膏、无水石膏等,可将该等单独使用,亦可适宜混合2种以上使用。作为该石膏,可使用作为产业废弃物的排烟脱硫石膏、废石膏板、磷酸石膏等,亦可使用天然产出的石膏。
石膏的布莱恩比表面积优选2000-8000cm2/g。布莱恩比表面积不足2000cm2/g,则石膏的反应性小,担心降低水泥质硬化体的强度显现性及耐久性。另外,布莱恩比表面积超过8000cm2/g的石膏,难以入手,且担心降低水泥质硬化体的流动性或作业性。
作为煤灰,可使用例如,飞灰、炉渣灰等产业废弃物。该等可单独使用,亦可适宜混合2种以上使用。
煤灰的布莱恩比表面积优选2000-7000cm2/g。布莱恩比表面积不足2000cm2/g,则煤灰的反应性小,担心降低水泥质硬化体的强度显现性及耐久性。另外,布莱恩比表面积超过7000cm2/g的煤灰难以入手,且担心降低水泥质硬化体的流动性或作业性的处。
作为高炉渣粉末,可使用例如,将以高炉制造生铁时所副产的高炉渣以熔融状态水冷·破碎而得的水碎渣粉末化的高炉渣粉末,或将徐冷·破碎而得的徐冷渣粉末化的高炉渣粉末等的产业废弃物。
高炉渣粉末酌布莱恩比表面积优选3000-10000cm2/g。布莱恩比表面积不足3000cm2/g,则高炉渣粉末的反应性小,担心降低水泥质硬化体的强度显现性及耐久性。另外,布莱恩比表面积超过10000cm2/g的高炉渣粉末难以入手,且担心降低水泥质硬化体的流动性或作业性。
本发明的水泥添加剂,可含有煤灰及高炉渣粉末的任何一方,也可含有双方。含有石灰石与高炉渣粉末时,其配合比(质量基准),优选为1∶0.1-10,特别优选1∶0.5-4。
本发明的水泥添加剂,不含煤灰而含高炉渣粉末时,作为该水泥添加剂的各原料的优选的配合比,可举出对高炉渣粉末100质量份,碳酸钙6-160质量份,石膏(无水物换算)5-150质量份,且碳酸钙的配合量较石膏的配合量多的配方。具有该组成的水泥添加剂,可抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,以防止水泥质硬化体的硫酸盐膨胀,并且可使水泥质硬化体的强度显现性良好。
再者,产业副产物(产业废弃物)的高炉渣粉末中的Al2O3的含量是多样的。因此,将Al2O3的含量多的高炉渣粉末作为水泥添加剂的原料使用时,优选提高碳酸钙及石膏对高炉渣粉末的配合比等,调整适宜的配合量。
碳酸钙的上述配合量不足6质量份,则担心降低水泥质硬化体的耐久性,超过160质量份则担心降低水泥质硬化体的强度显现性,另外,担心因高炉渣粉末的含量过少而无法达成本发明的目的。碳酸钙的配合量,对高炉渣粉末100质量份,更优选10-160质量份,进一步优选15-160质量份,特别优选15-60质量份。
另外,石膏的上述配合量不足5质量份,则会降低水泥质硬化体的初期强度,且担心降低水泥质硬化体的耐久性,超过150质量份,则担心伴随着水泥质硬化体的膨胀降低强度显现性,另外,担心因高炉渣粉末的含量过少而无法达成本发明的目的。石膏的配合量,对高炉渣粉末100质量份,更优选10-50质量份。
另外,碳酸钙的配合量,与石膏的配合量为同量,或较其为少,则难以抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,担心降低水泥质硬化体的耐久性(耐硫酸盐性)。石膏与碳酸钙的配合比(质量基准)优选1∶1.1-15,特别优选1∶1.3-10。藉由石膏与碳酸钙的配合比在上述范围,可更加有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成。
本发明的水泥添加剂至少含有煤灰时,该水泥添加剂的各原料的优选的配合比,对于煤灰及高炉渣粉末的合计量100质量份,碳酸钙为0.5-160质量份,石膏为(无水物换算)5-150质量份。由于含于煤灰中的Al2O3,较含于高炉渣等的Al2O3与CaO的反应率低,即使碳酸钙的配合量与石膏的配合量为同量或较其少,仍可有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成,并且可使水泥质硬化体的耐久性(耐硫酸盐性)良好。藉此,可使水泥质硬化体的强度显现性为良好。
再者,作为产业副产物(产业废弃物)的煤灰和高炉渣粉末中的Al2O3的含量是多样的,特别是煤灰,根据煤碳种类或燃烧方式等组成会有很大的变化。因此,将Al2O3的含量多的煤灰和高炉渣粉末作为水泥添加剂的原料使用时,优选提高碳酸钙及石膏对煤灰和高炉渣粉末的配合比等,调整适宜的配合量。
碳酸钙的配合量不足0.5质量份,则担心降低水泥质硬化体的耐久性,超过160质量份则担心降低水泥质硬化体的强度显现性,另外,担心因煤灰和/或高炉渣粉末的含量过少而无法达成本发明的目的。碳酸钙的配合量,对煤灰及高炉渣粉末的合计量100质量份,更优选2.5-160质量份,进一步优选5-70质量份,特别优选10-60质量份。
另外,石膏的配合量不足5质量份,则会降低水泥质硬化体的初期强度,且担心降低水泥质硬化体的耐久性,超过150质量份,则担心伴随着水泥质硬化体的膨胀降低强度显现性,另外,担心因煤灰和/或高炉渣粉末的含量过少而无法达成本发明的目的。石膏的配合量,对煤灰及高炉渣粉末的合计量100质量份,更优选5-70质量份,特别优选10-50质量份。
本发明的水泥添加剂至少含有煤灰时,该水泥添加剂的碳酸钙与石膏的配合比(质量基准),并无特别限定,优选碳酸钙的配合量与石膏的配合量大致同量。石膏与碳酸钙的配合比(质量基准),优选1∶0.1-15为佳,更优选1∶0.3-10,进一步优选1∶0.5-5。藉由使石膏与碳酸钙的配合比在上述范围内,可更加有效地抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成。
以上说明的本发明的水泥添加剂,与碳酸钙、石膏、以及煤灰及/或高炉渣粉末一起,亦可进一步含有城市垃圾熔融渣、制钢渣、下水污泥熔融渣等各种渣,域市垃圾焚化灰等的各种焚化灰等。
藉由将本发明的水泥添加剂,以常法与水泥、集料、减水剂及水一起投入搅拌机混练,将该混练物水中养护或蒸气养护等,可得水泥质硬化体。如此所得水泥质硬化体,基于本发明的水泥添加剂的抑制单硫酸盐的生成的作用,抑制该硬化体中的单硫酸盐的生成,藉此防止硫酸盐膨胀使耐久性(耐硫酸盐性)良好。
本发明的水泥添加剂,可添加于水泥作为水泥组合物。作为可添加本发明的水泥添加剂的水泥,并无特别限定,对任何水泥均可添加。具体而言,可举出普通硅酸盐水泥,早强硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥等各种硅酸盐水泥;高炉水泥、硅酸盐烟灰水泥等各种混合水泥:由城市垃圾焚化灰及/或下水污泥焚化灰作为原料制造的煅烧物的粉碎物及含石膏的水泥(环保水泥(eco-cements))等。作为水泥使用环保水泥,由于可提高废弃物的使用比例而优选。
水泥组合物申的水泥添加剂的配合量(水泥内比例),优选90质量%以下为佳,特别优选5-70质量%。水泥添加剂在水泥组合物中的配合量超过90质量%,则担心降低所得水泥质硬化体的强度显现性和耐久性。如此,根据本发明的水泥添加剂及含有该水泥添加剂的水泥组合物,可大量使用产业废弃物。
本发明的水泥添加剂及含有该水泥添加剂的水泥组合物,如上所述,可使所得水泥质硬化体的耐硫酸盐性为良好,并且抑制该水泥质硬化体的碱-集料反应,亦可抑制氯化物离子的渗透。另外,本发明的水泥添加剂及包含该水泥添加剂的水泥组合物,可使硬化该水泥组合物而得的水泥质硬化体的耐酸性为良好。再者,包含至少含有煤灰的水泥添加剂的水泥组合物,亦可减低水合热。再者,碱-集料反应的抑制,可认为是因为含于水泥添加剂中的煤灰及高炉渣引起的碱离子的固定、组织的致密化等导致的,氯化物离子的渗透抑制,可认为是因为含于水泥添加剂中的煤灰及高炉渣中的Al2O3引起的氯化物离子固定、组织致密化等导致的.
[实施例]
以下,根据实施例具体地说明本发明,但本发明不受限于下述实施例。
[实施例1-4,比较例1]
水泥添加剂的制备
以表1所示配合比例,配合石灰石粉末(布莱恩比表面积:5300cm2/g,碳酸钙含量:97质量%),无水石膏(布莱恩比表面积:6000cm2/g)、煤灰(布莱恩比表面积:4500cm2/g,Al2O3含量:20质量%)、及高炉渣粉末(布莱恩比表面积:4800cm2/g,Al2O3含量:15质量%),制备水泥添加剂(实施例1-4,比较例1)。
表1
Figure S2006800387272D00081
灰浆试验
将实施例1-4,比较例1的各水泥添加剂,与普通硅酸盐水泥(太平洋水泥公司制,布莱恩比表面积:3300cm2/g)投入搅拌机,进行空练(干式混合)。水泥添加剂对普通硅酸盐水泥的添加量(水泥内比例),如表1所示。
使用上述水泥与水泥添加剂的混合物,按照JIS-R5201制作压缩强度测定用的供试体。
(1)将所得供试体做3个月标准水中养护(20℃)后,测定压缩强度。另外,以X射线衍射调查养护3个月后的供试体中有无单硫酸盐。
(2)将所得供试体做7天标准水中养护(20℃),接着,于10%硫酸镁水溶液中养护到材龄3个月后,测定压缩强度。进一步,目视观察养护后的供试体。
结果示于表2。
表2
Figure S2006800387272D00091
如表2所示,确认使用实施例1-4的水泥添加剂的水泥质硬化体,强度显现性良好。另外,由于即使在硫酸镁水溶液中养护亦显现与水中养护同等的强度,确认耐硫酸盐性亦良好。再者,X射线衍射结果,由于水泥质硬化体中并未生成单硫酸盐,确认实施例1-4的水泥添加剂具有抑制硬化体中的单硫酸盐的生成的作用。
另一方面,使用比较例1的水泥添加剂的水泥质硬化体,由于以硫酸镁水溶液养护时强度降低,因此可以说耐硫酸盐性低。另外,目视观察结果确认水泥质硬化体有膨胀(硫酸盐膨胀),X射线衍射结果,确认有单硫酸盐生成。
[实施例5-15,比较例2-5]
水泥添加剂的制备
以表3所示配合比例,配合石灰石粉末(布莱恩比表面积:5300cm2/g,碳酸钙含量:97质量%),无水石膏(布莱恩比表面积:6000cm2/g)、煤灰(布莱恩比表面积:4500cm2/g,Al2O3含量:20质量%)、及高炉渣粉末(布莱恩比表面积:4800cm2/g,Al2O3含量:15质量%),制备水泥添加剂(实施例5-15,比较例2-4)。
水泥组合物的制备
将实施例5-15及比较例2-4的水泥添加剂与普通硅酸盐水泥(太平洋水泥公司制,布莱恩比表面积:3300cm2/g)投入搅拌机,进行空练(干式混合)。各水泥添加剂对普通硅酸盐水泥的添加量(水泥内比例),如表3所示。再者,比较例5是未添加水泥添加剂的普通硅酸盐水泥。
耐硫酸盐试验
对分别添加实施例5-15及比较例2-4的混凝添加剂的普通硅酸盐水泥,以及比较例5的普通硅酸盐水泥,按照ASTM-C1012,测定6个月膨胀量。
结果示于表3。
表3
Figure S2006800387272D00111
如表3所示,确认添加实施例5-15的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥的6个月膨胀量,较添加比较例2-4的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥及比较例5的普通硅酸盐水泥的6个月膨胀量少,显示比较例2-5的普通硅酸盐水泥的6个月膨胀量的1/2以下的膨胀量。由此,确认实施例5-15的水泥添加剂,藉由添加于水泥中可使水泥质硬化体的耐久性(耐硫酸盐性)成为良好。
压缩强度试验
对分别使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,以及比较例5的普通硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥(太平洋水泥公司制,布莱恩比表面积:3200cm2/g,比较例6)硬化而得的水泥质硬化体,按照JIS-A1108进行压缩强度试验。再者,供试体的尺寸为φ10×20cm。
结果示于表4。
表4
如表4所示,确认使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥硬化而成的水泥质硬化体,显示与未添加水泥添加剂的普通硅酸盐水泥(比较例5)或中热硅酸盐水泥(比较例6)同等的压缩强度。由此,确认使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥硬化而成的水泥质硬化体,具有优良的强度显现性。
自身收缩试验
对分别使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,以及比较例5的普通硅酸盐水泥、比较例6的中热硅酸盐水泥硬化而得的水泥质硬化体,按照日本混凝土工学学会“水泥糊料、灰浆及混凝土的自身收缩及自身膨胀试验方法(案)”进行自身收缩试验。再者,供试体的尺寸为100×100×400mm。
结果示于表5。
表5
Figure S2006800387272D00122
如表5所示,确认使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥硬化而成的水泥质硬化体,可较比较例5的普通硅酸盐水泥或比较例6的中热硅酸盐水泥,抑制自身收缩应变。
绝热温度试验
对分别使用添加实施例6的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,比较例5的普通硅酸盐水泥,及比较例6的中热硅酸盐水泥制作的混凝土(单位水泥量:300kg/m3),按照日本混凝土工学学会“混凝土的绝热温度上升试验方法(案)”进行绝热温度试验。再者,供试体的尺寸为φ40×40cm,测定开始温度为20℃。另外,试验机,使用空气循环式试验机。
结果示于图1。
如图1所示,确认添加实施例6的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥显示优良的绝热温度特性,特别是确认显示较比较例6的中热硅酸盐水泥为优良的绝热温度特性。由此,确认实施例6的水泥添加剂,可减低水泥组合物硬化时所产生的水合热。
碱-集料反应试验
对分别使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,比较例5的普通硅酸盐水泥,及比较例6的中热硅酸盐水泥硬化而得的水泥质硬化体,按照JIS-A1146-2001(集料的碱一二氧化硅反应性试验法(灰浆棒法))进行碱-集料反应试验。再者,于该碱-集料反应试验,测定的供试体的材龄为1个月、2个月、3个月、4个月、5个月、及6个月。
结果示于表6及图2。
表6
Figure S2006800387272D00131
如表6及图2所示,使比较例5的普通硅酸盐水泥,及比较例6的中热硅酸盐水泥硬化而得的水泥质硬化体,材龄3个月膨胀率超过0.1%,判定为有害,相对地使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥硬化而得的水泥质硬化体,材龄6个月膨胀率不足0.1%,判定为无害。由此结果,确认实施例6及实施例9的水泥添加剂,可抑制使添加该水泥添加剂的水泥硬化而得的水泥质硬化体的碱-集料反应。
凝结试验
对使添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,比较例5的普通硅酸盐水泥,及比较例6的中热硅酸盐水泥的各水泥组合物硬化而得的水泥质硬化体,按照JIS-A1147进行凝结试验。
结果示于表7。
表7
  开始时间   结束时间
  实施例6   5.49   8.30
  实施例9   5.25   7.55
  比较例5   5.57   8.03
  比较例6   5.13   7.40
如表7所示,确认添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥的凝结时间与未添加水泥添加剂的普通硅酸盐水泥(比较例5)及中热硅酸盐水泥(比较例6)的凝结时间同等。
耐酸性试验
使用添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,以及比较例5的普通硅酸盐水泥,制备水水泥比为40质量%的水泥糊料。将所得水泥糊料使用φ5×10cm的模框成形,以20℃湿空养护1天后,脱模,以20℃水中养护到材龄28天制作圆柱状的供试体。于该圆柱状的供试体的上面与下面涂布环氧树脂后,浸渍于5%硫酸水溶液中,经过既定材龄后测定供试体的半径,求侵蚀深度。
结果示于图3。
如图3所示,确认添加实施例6及实施例9的水泥添加剂的普通硅酸盐水泥,具有较比较例5的普通硅酸盐水泥优良的耐酸性。
产业上的可利性
本发明的水泥添加剂及水泥组合物,在产业废弃物的有效利用方面是有用的,且在制造耐久性(耐硫酸盐性)良好的水泥硬化体方面是有用的。

Claims (6)

1.一种水泥添加剂,其包含碳酸钙、石膏及作为产业废弃物的高炉渣粉末,不包含煤灰,其特征在于,对于上述高炉渣粉末100质量份,配合上述碳酸钙6-160质量份、上述石膏以无水物换算5-150质量份,且上述碳酸钙的配合量较上述石膏的配合量多,而且具有抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成的作用。
2.权利要求1所述的水泥添加剂,其中上述石膏与上述碳酸钙的配合比以质量基准计为1∶1.1-15。
3.一种水泥添加剂,其包含碳酸钙、石膏及作为产业废弃物的煤灰,包含或者不包含作为产业废弃物的高炉渣粉末,其特征在于,对于上述煤灰及上述高炉渣粉末的合计量100质量份,配合上述碳酸钙0.5~160质量份、上述石膏以无水物换算5~150质量份,而且具有抑制水泥质硬化体中的单硫酸盐的生成的作用。
4.权利要求3所述的水泥添加剂,其中上述石膏与上述碳酸钙的配合比以质量基准计为1∶0.1-15。
5.权利要求1至4中任一项所述的水泥添加剂,其中作为上述碳酸钙含有石灰石粉末。
6.一种水泥组合物,其特征在于:包含如权利要求1至4中任一项所述的水泥添加剂。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009208971A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Taiheiyo Cement Corp 耐硫酸性セメント添加材及び耐硫酸性セメント組成物
JP2009227549A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Taiheiyo Cement Corp セメント添加材及びセメント組成物
JP5574956B2 (ja) 2008-08-25 2014-08-20 新日鐵住金株式会社 耐硫酸塩高炉スラグ微粉末と耐硫酸塩セメント及びその製造方法
JP5539673B2 (ja) * 2009-06-09 2014-07-02 株式会社竹中工務店 高炉スラグ組成物を用いたコンクリート組成物
KR20120076425A (ko) * 2009-09-24 2012-07-09 애쉬 임프루브먼트 테크놀로지 인코포레이티드 탄화수소 연료 및 강도 향상 금속 산화물의 연소 생성물로부터 시멘트 첨가제를 제조하는 방법
US8961684B2 (en) 2009-09-24 2015-02-24 Ash Improvement Technology Inc. Production of coal combustion products for use in cementitious materials
US9365451B2 (en) 2009-09-24 2016-06-14 Ash Improvement Technology Inc. Cement additives produced by combustion of coal with clay and slag
AR082207A1 (es) * 2010-07-15 2012-11-21 Lafarge Sa Un aglomerante cementicio, una composicion cementica fraguable, y un metodo de cementacion que los emplea
JP2012091949A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Shinnittetsu Koro Cement Kk 水硬性物質
JP5737710B2 (ja) * 2011-01-12 2015-06-17 太平洋セメント株式会社 石炭灰混合セメント組成物
US20120280069A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Pike Sr Clinton Wesley Method and apparatus for increasing the surface area of a milled product
KR101941319B1 (ko) * 2011-06-27 2019-01-22 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 인산비료 및 인산비료의 제조방법
JP5750011B2 (ja) * 2011-08-29 2015-07-15 株式会社デイ・シイ 高炉セメント組成物
JP2013139367A (ja) * 2012-01-06 2013-07-18 Taisei Corp セメント系混合材
JP5965193B2 (ja) * 2012-04-06 2016-08-03 ニチハ株式会社 無機質板
KR101993493B1 (ko) * 2012-05-30 2019-06-26 다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤 시멘트 품질 또는 제조 조건의 예측 방법
KR101317749B1 (ko) * 2012-11-22 2013-10-15 강남훈 석유정제 탈황석고를 함유하는 콘크리트용 고로슬래그 조성물
JP6314683B2 (ja) * 2014-06-20 2018-04-25 宇部興産株式会社 セメント組成物及びその製造方法
JP6628272B2 (ja) * 2015-03-25 2020-01-08 太平洋セメント株式会社 セメント組成物
EP3365305B1 (en) 2015-10-20 2019-12-04 Hilti Aktiengesellschaft Use of a calcium sulfate in a 2-k mortar system based on aluminous cement in anchoring applications to increase load values and reduce shrinkage
RU2737297C2 (ru) 2015-10-20 2020-11-26 Хильти Акциенгезельшафт Двухкомпонентная система строительного раствора на основе глинозёмистого цемента и её применение
CA3000790C (en) 2015-10-20 2023-09-26 Hilti Aktiengesellschaft Fastening system and use thereof
PL3606885T3 (pl) 2017-04-07 2021-12-06 Hilti Aktiengesellschaft Zastosowanie amorficznego węglanu wapnia w ognioodpornym nieorganicznym układzie zaprawy na bazie cementu glinowego do zwiększania wartości obciążenia w podwyższonych temperaturach
JP6278147B1 (ja) * 2017-04-28 2018-02-14 住友大阪セメント株式会社 混合セメント
KR102283086B1 (ko) 2019-06-18 2021-07-28 아세아시멘트(주) 칼라 견출시멘트 조성물 및 견출면을 이용한 미세먼지 저감 방법
CN110526659B (zh) * 2019-08-21 2021-12-03 山东新大地环保建材有限公司 自流平砂浆和制备方法
CN110818292A (zh) * 2019-10-16 2020-02-21 承德金隅水泥有限责任公司 一种钒钛渣代替矿渣生产普通硅酸盐水泥
CN111825354B (zh) * 2020-06-29 2021-10-29 山东莒州浮来山水泥有限公司 基于双碱法脱硫废物的矿渣粉活性剂及其制备方法、应用
CN114105510B (zh) * 2021-12-31 2022-11-11 山东泰山钢铁集团有限公司 一种利用冶金固废生产水泥添加剂的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5425049B2 (zh) * 1972-01-28 1979-08-25
JPS6197154A (ja) 1984-10-15 1986-05-15 第一セメント株式会社 低発熱型混合セメント組成物
US4992102A (en) * 1988-08-08 1991-02-12 Barbour Ronald L Synthetic class C fly ash and use thereof as partial cement replacement in general purpose concrete
JP2530745B2 (ja) * 1990-05-14 1996-09-04 大成建設株式会社 耐硫酸塩性モルタル・コンクリ―トの配合方法
JPH05116996A (ja) * 1991-10-24 1993-05-14 Nippon Steel Chem Co Ltd セメント混和材及びセメント硬化体の製造方法
JPH0753245A (ja) * 1993-08-18 1995-02-28 Nkk Corp フェライト相高含有水硬性混和材料、その製造方法及び その水硬性混和材料を用いた混合セメント
JPH0834644A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Hisamitsu Tsuyuki 耐酸性低発熱型コンクリート混和材
JPH08268744A (ja) 1995-03-30 1996-10-15 Onoda:Kk 低発熱型無収縮充填材
JPH09255327A (ja) * 1996-03-18 1997-09-30 Sekisui Chem Co Ltd カルシウムアルミネート前駆体、及び、セメント組成物
US20030164119A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-04 Basil Naji Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same
HUP0303345A3 (en) * 2001-03-02 2004-05-28 James Hardie Int Finance Bv A method and apparatus for forming a laminated sheet material by spattering
CA2468568A1 (en) * 2001-11-30 2003-06-05 The University Of Western Australia Particulate additive for dispersing admixtures in hydraulic cements
US20030233962A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-25 Dongell Jonathan E. Pozzolan modified portland cement compositions and admixtures therefor
US7048784B2 (en) 2003-01-22 2006-05-23 Taiheiyo Cement Corporation Method and system for treating exhaust gas from cement manufacturing equipment
KR100403831B1 (ko) * 2003-03-26 2003-11-01 주식회사한국포조텍 콘크리트 균열방지용 수축저감제와 이를 이용한 콘크리트조성물
JP4176668B2 (ja) 2004-03-25 2008-11-05 太平洋セメント株式会社 コンクリート
US20060201395A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 Barger Gregory S Blended fly ash pozzolans

Also Published As

Publication number Publication date
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