專利名稱：水硬性組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可減小水合熱，并且可制造流動性及強度表現(xiàn)性均優(yōu)良的灰漿和混凝土的水硬性組合物。
背景技術(shù)：
在我國，伴隨著經(jīng)濟(jì)增長以及人口向城市的集中，產(chǎn)業(yè)廢棄物以及一般廢棄物迅速增加。以往，將這些廢棄物的大半通過焚燒減容至十分之一程度再進(jìn)行填埋處理，但是，近年由于填埋處理場所的剩余容量緊迫，確定新的廢棄物處理方法成為迫切的課題。
為了應(yīng)對這樣的課題，在水泥產(chǎn)業(yè)中，將產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物等作為水泥原料進(jìn)行再資源化(例如，專利文獻(xiàn)1等)。
但是，如果大量將廢棄物作為水泥原料使用，則水泥中3CaO·Al2O3量增加，結(jié)果存在水泥水合熱上升的問題。另外，使用這樣的水泥和混合劑制造灰漿和混凝土?xí)r，存在灰漿流動性和坍落度減小、流動損失和坍落損失增大的問題。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭56-120552號公報發(fā)明的揭示本發(fā)明的目的是提供可減小水合熱，并且可制造流動性及強度表現(xiàn)性均優(yōu)良的灰漿和混凝土的水硬性組合物。
本發(fā)明人認(rèn)真研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過組合使用具有特定的特定水硬系數(shù)、硅氧系數(shù)以及鋁鐵系數(shù)的燒成物的粉碎物和石膏，可以得到水合熱減小、流動性優(yōu)良的水硬性組合物，藉此，完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供了含有水硬系數(shù)(H.M.)為1.8～2.3、硅氧系數(shù)(S.M.)為1.3～2.3、鋁鐵系數(shù)(I.M.)為1.3～2.8的燒成物A的粉碎物和石膏的水硬性組合物。
本發(fā)明的水硬性組合物可以減小水合熱，可以制造流動性和強度表現(xiàn)性均優(yōu)良的灰漿和混凝土。
另外，由于本發(fā)明的水硬性組合物可以將產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物、建筑產(chǎn)生土等作為原料使用，因此可以促進(jìn)廢棄物的有效利用。
本發(fā)明中使用的燒成物A的水硬系數(shù)(H.M.)為1.8～2.3，較好為2～2.2。水硬系數(shù)如不滿1.8，則燒成物中的3CaO·Al2O3(C3A)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)的含量增多，灰漿和混凝土的流動性有下降的傾向，另外燒成物A的燒成也難以進(jìn)行。水硬系數(shù)如超過2.3，雖灰漿和混凝土的早期強度增大，但長期強度的增長變得遲緩。
燒成物A的硅氧系數(shù)(S.M.)為1.3～2.3，較好為1.5～2。硅氧系數(shù)如不滿1.3，則燒成物中的C3A和C4AF的含量增多，灰漿和混凝土的流動性有下降的傾向，另外，燒成物A的燒成也難以進(jìn)行。硅氧系數(shù)如超過2.3，則C3A和C4AF的含量減少，燒成物A的燒成難以進(jìn)行。
燒成物A的鋁鐵系數(shù)(I.M.)為1.3～2.8，較好為1.5～2.6。鋁鐵系數(shù)如不滿1.3，則燒成物A的粉碎性下降，如超過2.8，則燒成物中C3A的含量增多，灰漿和混凝土的流動性下降。
另外，水硬系數(shù)(H.M.；hydraulic modulus)、硅氧系數(shù)(S.M.；silica modulus)以及鋁鐵系數(shù)(I.M.；iron modulus)如下式所示。
較好的是燒成物A中含有1質(zhì)量％以下的氟，這樣可以進(jìn)一步減小水硬性組合物的水合熱，同時可使灰漿和混凝土的流動性進(jìn)一步提高。氟的含量如超過1質(zhì)量％，則由于凝結(jié)大幅延遲，因而不適合。從凝結(jié)時間的觀點來看，氟的含量較好在0.5質(zhì)量％以下，特好在0.05～0.4質(zhì)量％。
燒成物A可使用一般的波特蘭水泥渣塊原料，即石灰石、生石灰、消石灰等CaO原料；硅石、粘土等SiO2原料；粘土等Al2O3原料；鐵渣、鐵餅等Fe2O3原料來制造。另外，本發(fā)明中，作為燒成物A的原料，可使用選自產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物及建筑產(chǎn)生土的1種或1種以上。作為產(chǎn)業(yè)廢棄物，可例舉如生泥漿、各種污泥(例如廢水污泥、凈水污泥、建筑污泥、制鐵污泥等)、建筑廢材、混凝土廢材、鉆孔廢土、各種焚燒灰、鑄物砂、石棉、廢玻璃、高爐二次灰等。作為一般廢棄物，可例舉如廢水污泥干粉、都市垃圾焚燒灰、貝殼等，作為建筑產(chǎn)生土，可例舉如來自建筑現(xiàn)場或工程現(xiàn)場等的土壤或殘留土，甚至廢土壤等。
另外，作為氟原料，除了熒石(CaF2)之外，還可使用從磷酸工業(yè)爐或磷酸肥料制造爐制造的氟硅酸鈉或者其煙、含有半導(dǎo)體或電氣電子機器工業(yè)中所用的氟系清洗劑的排水經(jīng)處理后所得的殘渣等含氟廢棄物。
將這些原料混合，并使其具有規(guī)定的水硬系數(shù)、硅氧系數(shù)以及鋁鐵系數(shù)，再通過在較好為1200～1550℃、更好為1350～1450℃的溫度下燒成，可以制造燒成物A。
混合各原料的方法沒有特別限定，可使用慣用的裝置來進(jìn)行。另外，燒成中使用的裝置也沒有特別限定，例如可使用回轉(zhuǎn)爐等。用回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行燒成時，可使用替代燃料廢棄物，例如廢油、廢輪胎、廢塑料等。
從灰漿和混凝土的強度表現(xiàn)性，特別是提高早期強度表現(xiàn)性，并且確保良好的流動性和凝結(jié)特性的方面來看，燒成物A中，游離石灰量較好為0.5～1質(zhì)量％。
作為本發(fā)明中使用的石膏，可例舉如2水合石膏、α型或者β型半水合石膏、無水石膏等，可使用1種或?qū)?種以上組合使用。
本發(fā)明中，從減少水合熱、提高灰漿和混凝土的流動性以及與減水劑的相作用性來考慮，相對于水硬性組合物中全部SO3，2水合石膏及半水合石膏中SO3的比例較好在40質(zhì)量％以上，特好為50～95質(zhì)量％，更好為60～90質(zhì)量％。
從減少水合熱、提高灰漿和混凝土的流動性以及凝結(jié)時間的觀點來看，相對于水硬性組合物中的2水合石膏及半水合石膏的合計量，半水合石膏的比例換算成SO3較好在30質(zhì)量％以上，特好在50質(zhì)量％以上，更好在60質(zhì)量％以上。
2水合石膏、半水合石膏的定量可以通過日本專利特開平6-242035號公報中記載的使用試樣容器的熱分析(熱重量測定等)來進(jìn)行。另外，水硬性組合物中全部SO3的定量可通過化學(xué)分析來進(jìn)行。
從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性的方面來看，本發(fā)明的水硬性組合物中，相對于燒成物A的粉碎物100質(zhì)量份，石膏換算成SO3較好為1～6質(zhì)量份，特好為2～4質(zhì)量份。
本發(fā)明的水硬性組合物例如可通過以下的方法制造，(1)將燒成物A與石膏同時粉碎的制造方法，
(2)將燒成物A粉碎，再向該粉碎物中混合石膏的制造方法等。
(1)的情況時，燒成物A與石膏粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
另外，(2)的情況時，燒成物A粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g，作為石膏使用布萊恩比表面積為2500～5000cm2/g的石膏，特好為3000～4500cm2/g的石膏。
從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性的方面來看，本發(fā)明的水硬性組合物較好的布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
本發(fā)明的水硬性組合物中可含有選自高爐爐渣粉末、飛灰、石灰石粉末、硅石粉末以及硅灰(silicafume)的1種以上的無機粉末。含有這些無機粉末可以進(jìn)一步提高流動性和強度表現(xiàn)性。
從水硬性組合物的水合熱以及灰漿和混凝土的流動性與強度表現(xiàn)性的方面開考慮，高爐爐渣粉末、飛灰、石灰石粉末、硅石粉末的布萊恩比表面積較好為2500～10000cm2/g，特好為3000～9000cm2/g。另外，從灰漿和混凝土的流動性與強度表現(xiàn)性的方面來考慮，硅灰的BET比表面積為5～25m2/g，特好為5～20m2/g。
從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性、堿骨材反應(yīng)的抑制效果、耐硫酸鹽性等方面來考慮，水硬性組合物中的無機粉末的含量例如為高爐爐渣粉末的情況時，相對于燒成物A的粉碎物100質(zhì)量份，較好為10～150質(zhì)量份，特好為20～100質(zhì)量份。飛灰、石灰石粉末、硅石粉末相對于燒成物A的粉碎物100質(zhì)量份，較好為10～100質(zhì)量份，特好為20～80質(zhì)量份，硅灰相對于燒成物A的粉碎物100質(zhì)量份，較好為1～50質(zhì)量份，特好為5～30質(zhì)量份。
含有無機粉末的水硬性組合物例如可通過以下方法等來制造，(3)向由燒成物A和石膏形成的水硬性組合物中混合無機粉末的制造方法；(4)向燒成物A和無機粉末的同時粉碎物中混合石膏的制造方法；(5)向燒成物A的粉碎物中混合石膏和無機粉末的制造方法；(6)同時粉碎燒成物A、石膏和無機粉末的制造方法。
從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性的方面來看，含有無機粉末的水硬性組合物的布萊恩比表面積較好為2500～5000cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
本發(fā)明的水硬性組合物還可以含有燒成物B，燒成物B中相對于2CaO·SiO2(C2S)100質(zhì)量份，含有10～2000質(zhì)量份的2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS)、且3CaO·Al2O3(C3A)的含量在20質(zhì)量份以下。通過含有燒成物B，可以進(jìn)一步減小水硬性組合物的水合熱，可進(jìn)一步提高流動性。
燒成物B含有C2S及C2AS，相對于C2S100質(zhì)量份，含有10～2000質(zhì)量份的C2AS，較好為10～200質(zhì)量份，特好為10～100質(zhì)量份。C2AS含量如不滿10質(zhì)量份，則灰漿和混凝土的流動性不良，即使在燒成時提高燒成溫度游離石灰量也難以降低，難以進(jìn)行燒成。另外，生成的C2S為無水合活性的γ型C2S的可能性增大，灰漿和混凝土的強度表現(xiàn)性有時下降。另一方面，如C2AS含量超過2000質(zhì)量份，則灰漿和混凝土的強度表現(xiàn)性和耐久性有時顯著下降。
另外，燒成物B中，相對于C2S100質(zhì)量份，C3A的含量在20質(zhì)量份以下，較好在10質(zhì)量份以下。C3A的含量如超過20質(zhì)量份，則水硬性組合物的水合熱增大，灰漿和混凝土的流動性也劣化。
燒成物B可使用一般的波特蘭水泥硅石原料，即石灰石、生石灰、消石灰等CaO原料；硅石、粘土等SiO2原料；粘土等Al2O3原料、鐵渣、鐵餅等Fe2O3原料來制造。
另外，燒成物B可使用例如選自產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物以及建筑產(chǎn)生土的1種以上作為原料。作為產(chǎn)業(yè)廢棄物，可例舉如煤灰；生泥漿、廢水污泥、凈水污泥、建筑污泥、制鐵污泥等各種污泥；鉆孔廢土、各種焚燒灰、鑄物砂、石棉、廢玻璃、高爐二次灰、建筑廢材、混凝土廢材；作為一般廢棄物，可例舉如廢水污泥干粉、都市垃圾焚燒灰、貝殼等。另外，作為建筑產(chǎn)生土，可例舉如來自建筑現(xiàn)場或工程現(xiàn)場的土壤或殘留土，甚至廢土壤等。
另外，根據(jù)燒成物B的原料組成，特別是使用選自上述產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物以及建筑產(chǎn)生土的1種以上作為原料時，生成4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)，也可以在燒成物B中，將C2AS的一部分，較好為70質(zhì)量％以下的C2AS用C4AF取代。如被C4AF取代超過該范圍，則燒成的溫度范圍變窄，難以控制燒成物B的制造。
燒成物B的礦物組成可通過使用原料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的各含量(質(zhì)量％)利用下式來求得。
C4AF＝3.04×Fe2O3C3A＝1.61×CaO-3.00×SiO2-2.26×Fe2O3C2AS＝-1.63×CaO×3.04×SiO2+2.69×Al2O3+0.57×Fe2O3C2S＝1.02×CaO+0.95×SiO2-1.69×Al2O3-0.36×Fe2O3通過將上述原料按照規(guī)定的組成混合，較好在1000～1350℃，更好在1150～1350℃下燒成，可制造燒成物B。
混合各原料的方法沒有特別的限定，可使用慣用的裝置進(jìn)行。另外，燒成中使用的裝置也沒有特別的限定，例如可使用回轉(zhuǎn)爐等。用回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行燒成時，可使用燃料代替廢棄物，例如廢油、廢輪胎、廢塑料等。
從水硬性組合物的水合熱以及灰漿和混凝土的流動性、凝結(jié)、強度表現(xiàn)性等方面來看，相對于燒成物A的粉碎物100質(zhì)量份，較好含有燒成物B的粉碎物10～100質(zhì)量份，特好為20～60質(zhì)量份。
含有燒成物B的粉碎物的水硬性組合物例如可通過以下的方法來制造，(7)同時粉碎燒成物A、燒成物B及石膏的制造方法；(8)同時粉碎燒成物A和燒成物B，向該粉碎物中混合石膏的制造方法；(9)同時粉碎燒成物A和石膏，向該粉碎物中混合燒成物B的粉碎物的制造方法；(10)同時粉碎燒成物B和石膏，向該粉碎物中混合燒成物A的粉碎物的制造方法；(11)分別粉碎燒成物A、燒成物B，將該粉碎物和石膏混合的制造方法；(12)向上述(7)～(11)中混合無機粉末的制造方法等。
當(dāng)(7)的情況時，從水硬性組合物的水合熱以及灰漿和混凝土的流動性、強度表現(xiàn)性等方面來看，較好的是將燒成物A、燒成物B及石膏粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
當(dāng)(8)的情況時，較好的是將燒成物A和燒成物B粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g，作為石膏，較好使用布萊恩比表面積為2500～5000cm2/g的石膏，特好為3000～4500cm2/g的石膏。
當(dāng)(9)的情況時，較好將燒成物A和石膏粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g，燒成物B較好使用粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g的燒成物。
當(dāng)(10)的情況時，較好將燒成物B和石膏粉碎成布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g，燒成物A較好使用布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g的燒成物。
當(dāng)(11)的情況時，較好將燒成物A、燒成物B分別粉碎成布萊恩比表面積2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g，作為石膏，較好使用布萊恩比表面積為2500～5000cm2/g，特好為3000～4500cm2/g的石膏。
另外，從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性的方面來看，含有燒成物A的粉碎物、燒成物B的粉碎物以及石膏的水硬性組合物較好的是布萊恩比表面積為2500～4500cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
從灰漿和混凝土的流動性和強度表現(xiàn)性的方面來看，含有燒成物A的粉碎物、燒成物B的粉碎物、石膏以及無機粉末的水硬性組合物較好的是布萊恩比表面積為2500～5000cm2/g，特好為3000～4500cm2/g。
可在漿料、灰漿、混凝土的狀態(tài)下使用本發(fā)明的水硬性組合物。水硬性組合物中可使用木質(zhì)素系、萘磺酸系、蜜胺系、聚羧酸系的減水劑(包括AE減水劑、高性能減水劑、高性能AE減水劑)。
作為灰漿或者混凝土使用時，可使用通常用于灰漿、混凝土的細(xì)骨材·粗骨材，例如河砂、陸砂、碎砂等，以及河砂石、山砂石、碎石等。另外可以在細(xì)骨材·粗骨材的一部分或全部中使用將城市垃圾、城市垃圾焚燒灰、廢水污泥焚燒灰等熔融制得的熔渣，或者高爐爐渣、制鋼爐渣、銅爐渣、玻璃屑、碎玻璃、陶磁器廢材、磚灰、廢磚、混凝土廢材等廢棄物。
還可以根據(jù)需要使用空氣夾帶劑、消泡劑等混和劑。
漿料、灰漿或者混凝土的混煉方法沒有特別限定，例如可采用將各種材料一并投入至拌和機中混煉1分鐘以上的方法；將水之外的材料投入至拌和機中空煉之后，投入水混煉1分鐘以上的方法。用于混煉的拌和機沒有特別限定，可使用胡貝式拌和機、盤式拌和機、雙軸拌和機等慣用拌和機。
漿料、灰漿或者混凝土的成形方法沒有特別限定，例如可使用振動成形等。另外，養(yǎng)護(hù)條件也沒有特別限定，例如可采用自然養(yǎng)護(hù)、蒸氣養(yǎng)護(hù)等。
實施例實施例1以下，例舉實施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，本發(fā)明不限于此。
實施例1～6(1)燒成物A的制造作為原料，使用廢水污泥、建筑產(chǎn)生土、熒石、石灰石等一般的波特蘭水泥渣塊，按照表1所示的水硬系數(shù)(H.M.)、硅氧系數(shù)(S.M.)、鋁鐵系數(shù)(I.M.)調(diào)合原料。用小型回轉(zhuǎn)爐在1400～1450℃燒調(diào)合原料，得到燒成物A。此時，作為燃料，除了使用一般的重油之外，還使用廢油或廢塑料。使用的廢水污泥、建筑產(chǎn)生土的化學(xué)組成如表2所示。
另外，各燒成物中的游離石灰量為0.6～1質(zhì)量％。
表1


表2


(2)水硬性組合物的制造相對于表1的各燒成物A100質(zhì)量份，按照表3所示的量混合排煙脫硫二水石膏(住友金屬社制)以及將該排煙脫硫二水石膏在140℃加熱獲得的半水合石膏，使用間歇式球磨機同時粉碎至布萊恩比表面積為3250±50cm2/g，制造水硬性組合物。
表3


*換算成SO3表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性組合物中的全部的SO3的定量通過化學(xué)分析來進(jìn)行。
(3)灰漿的制造使用上述水硬性組合物、細(xì)骨材(JIS R 5201(水泥的物理試驗方法)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)砂)、減水劑(聚羧酸系高性能AE減水劑(Leobuild SP8N，NMB社制))以及水(自來水)來調(diào)制灰漿，評價水合熱、凝結(jié)、流動值以及壓縮強度。結(jié)果示于表4。作為比較例1，評價使用市售波特蘭水泥的情況。
(3-1)水合熱按照J(rèn)IS R 5201(水泥的物理試驗方法)進(jìn)行測定。
(3-2)凝結(jié)按照J(rèn)IS R 5201(水泥的物理試驗方法)進(jìn)行測定。
(3-3)流動值將剛混煉后所得的灰漿投入至流動試驗錐(上面直徑5cm、下面直徑10cm、高度15cm)中，測定從上方除去流動試驗錐時的灰漿的擴(kuò)展度，求得流動值。另外，灰漿的配比為水/水硬性組合物(質(zhì)量比)＝0.35、細(xì)骨材/水硬性組合物(質(zhì)量比)＝2.0、減水劑/水硬性組合物(質(zhì)量比)＝0.0065。
(3-4)壓縮強度按照J(rèn)IS R 5201(水泥的物理試驗方法)測定3日、7日、28日的灰漿的壓縮強度。另外，灰漿的配比為水/水硬性組合物(質(zhì)量比)＝0.5、細(xì)骨材/水硬性組合物(質(zhì)量比)＝3.0。
表4


由表4的結(jié)果可知，使用本發(fā)明的水硬性組合物的灰漿的水合熱減小、流動性良好。另外，強度表現(xiàn)性優(yōu)良。
實施例7～14(1)燒成物A的制造作為原料，使用廢水污泥、建筑產(chǎn)生土和石灰石等一般的波特蘭水泥渣塊，按照表5所示的水硬系數(shù)(H.M.)、硅氧系數(shù)(S.M.)、鋁鐵系數(shù)(I.M.)調(diào)合原料。用小型回轉(zhuǎn)爐在1400～1450℃燒調(diào)合原料，得到燒成物A。此時，作為燃料，除了使用一般的重油之外，還使用廢油或廢塑料。使用的廢水污泥、建筑產(chǎn)生土的化學(xué)組成如表2所示。
另外，各燒成物中的游離石灰量為0.6～1質(zhì)量％。
表5(燒成物A)

(2)水硬性組合物的制造相對于表5的各燒成物A100質(zhì)量份，混合將排煙脫硫二水石膏(住友金屬社制)在140℃加熱得到的半水合石膏，使之換算成SO3為3.0質(zhì)量份，用間歇式球磨機同時粉碎至布萊恩比表面積為3250±50cm2/g，調(diào)制粉碎物。在其中按照表6所示的比例混合高爐爐渣粉末(布萊恩比表面積4000cm2/g)、石灰石粉末(布萊恩比表面積4230cm2/g)，得到水硬性組合物。
(3)灰漿的制造使用上述水硬性組合物、細(xì)骨材(JIS R 5201(水泥的物理試驗方法)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)砂)、減水劑(聚羧酸系高性能AE減水劑(Leobuild SP8N，NMB社制))以及水(自來水)來調(diào)制灰漿，與實施例1～6同樣操作，評價流動值及壓縮強度。結(jié)果一并示于表6。另外，作為比較例2，評價使用市售高爐水泥B種的情況。
表6


由表6的結(jié)果可知，使用本發(fā)明的水硬性組合物的灰漿的流動性和強度表現(xiàn)性均良好。
實施例15～17(1)水硬性組合物的制造相對于表5的100質(zhì)量份的燒成物No.8，按照表7所示的量混合排煙脫硫二水石膏(住友金屬社制)及將該排煙脫硫二水石膏在140℃加熱所得的半水合石膏，用球磨機同時粉碎成布萊恩比表面積為3250±50cm2/g，調(diào)制粉碎物?；旌显摳鞣鬯槲?5質(zhì)量份、高爐爐渣粉末(布萊恩比表面積4000cm2/g)45質(zhì)量份、石灰石粉末(布萊恩比表面積4230cm2/g)5質(zhì)量份，得到水硬性組合物。
表7


*換算成SO3表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性組合物中的全部的SO3的定量通過化學(xué)分析來進(jìn)行。
(2)灰漿的制造使用上述水硬性組合物、細(xì)骨材(JIS R 5201(水泥的物理試驗方法)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)砂)、減水劑(聚羧酸系高性能AE減水劑(Leobuild SP8N，NMB社制))及水(自來水)來調(diào)制灰漿，與實施例1～6同樣操作，評價水合熱、流動值及壓縮強度。結(jié)果示于表8。另外，作為比較例2，評價使用市售高爐水泥B種的情況。
表8


由表8的結(jié)果可知，相對于2水合石膏以及半水合石膏的合計量，半水合石膏的比例越高，灰漿的流動性越高，水合熱越小。
實施例18～25(1)燒成物B的制造作為原料使用石灰石、廢水污泥，按照表9所示的組成進(jìn)行調(diào)合，用小型回轉(zhuǎn)爐在1300℃燒成，得到燒成物B。此時，作為燃料，除了使用一般的重油之外，使用廢油或廢塑料。燒成后，用間歇式球磨機粉碎成布萊恩比表面積為3250cm2/g。
表9


(2)水硬性組合物的制造相對于表5的燒成物No.8 100質(zhì)量份，添加排煙脫硫二水石膏(住友金屬社制)使SO3量為2質(zhì)量份，用間歇式球磨機同時粉碎成布萊恩比表面積為3300cm2/g，調(diào)制粉碎物。
向該粉碎物中，按照表10所示的比例混合燒成物B的粉碎物、石灰石粉末(布萊恩比表面積4700cm2/g)、高爐爐渣粉末(布萊恩比表面積4400cm2/g)，得到水硬性組合物。
對于所得的水硬性組合物，與實施例1～6同樣操作，測定水合熱。結(jié)果一并示于表10。
表10


由表10的結(jié)果可確認(rèn)，如向燒成物A的粉碎物中混合燒成物B的粉碎物，則水合熱減小。
(3)灰漿的制造使用上述水硬性組合物、細(xì)骨材(JIS R 5201(水泥的物理試驗方法)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)砂)、減水劑A(聚羧酸系高性能AE減水劑(Leobuild SP8N，NMB社制))或者減水劑B(萘磺酸系高性能減水劑(Mighty 150、花王社制)、及水(自來水)來制造灰漿，與實施例1～6同樣操作，評價流動值。結(jié)果示于表11。
另外，與實施例1～6同樣操作，測定壓縮強度。結(jié)果示于表12。
任意情況下，作為比較例3，均評價使用普通波特蘭水泥的情況。
表11


由表11的結(jié)果可確認(rèn)，如向燒成物A的粉碎物中混合燒成物B的粉碎物，則流動性良好。
表12


實施例26～28(1)水硬性組合物的制造相對于表5的100質(zhì)量份的燒成物No.8，將燒成物B30質(zhì)量份、表13所示量的排煙脫硫二水石膏(日文排脫二水石膏，住友金屬社制)以及將該排煙脫硫二水石膏在140℃加熱所得的半水合石膏混合，用間歇式球磨機同時粉碎成布萊恩比表面積為3250±50cm2/g，得到水硬性組合物。
表13


*換算成SO3表中，[2水]表示2水合石膏中的SO3，[半水]表示半水合石膏中的SO3。
水硬性組合物中的全部的SO3的定量通過化學(xué)分析來進(jìn)行。
(2)灰漿的制造使用上述水硬性組合物、細(xì)骨材(JIS R 5201(水泥的物理試驗方法)中確定的標(biāo)準(zhǔn)砂)、減水劑(聚羧酸系高性能AE減水劑(Leobuild SP8N，NMB社制))及水(自來水)來制造灰漿，與實施例1～6同樣操作，評價流動值及壓縮強度。結(jié)果示于表14。
表14


由表14的結(jié)果可知，相對于2水合石膏及半水合石膏的合計量，半水合石膏的比例越高，灰漿的流動性越高。
權(quán)利要求
1.水硬性組合物，其特征在于，含有水硬系數(shù)為1.8～2.3、硅氧系數(shù)為1.3～2.3、鋁鐵系數(shù)為1.3～2.8的燒成物A的粉碎物以及石膏。
2.如權(quán)利要求1所述的水硬性組合物，其特征在于，燒成物A含有1質(zhì)量％以下的氟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水硬性組合物，其特征在于，相對于全部SO3，2水合石膏以及半水合石膏中的SO3的比例在40質(zhì)量％以上。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的水硬性組合物，其特征在于，相對于2水合石膏及半水合石膏的合計量，半水合石膏的比例換算成SO3在30質(zhì)量％以上。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的水硬性組合物，其特征在于，還含有選自高爐爐渣粉末、飛灰、石灰石粉末、硅石粉末及硅灰的1種以上的無機粉末。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項所述的水硬性組合物，其特征在于，還含有燒成物B的粉碎物，該燒成物B相對于2CaO·SiO2100質(zhì)量份，含有10～2000質(zhì)量份的2CaO·Al2O3·SiO2、且3CaO·Al2O3的含量在20質(zhì)量份以下。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項所述的水硬性組合物，其特征在于，燒成物A由選自產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物及建筑產(chǎn)生土中的1種以上作為原料制得。
8.如權(quán)利要求6或7所述的水硬性組合物，其特征在于，燒成物B由選自產(chǎn)業(yè)廢棄物、一般廢棄物及建筑產(chǎn)生土的1種以上作為原料制得。
9.燒成物，其特征在于，水硬系數(shù)為1.8～2.3、硅氧系數(shù)為1.3～2.3、鋁鐵系數(shù)為1.3～2.8。
全文摘要
水硬性組合物，其中含有水硬系數(shù)(H.M.)為1.8～2.3、硅氧系數(shù)(S.M.)為1.3～2.3、鋁鐵系數(shù)(I.M.)為1.3～2.8的燒成物A的粉碎物以及石膏。該水硬性組合物可減小水合熱，并且可以制造流動性和強度表現(xiàn)性均優(yōu)良的灰漿和混凝土。
文檔編號C04B7/24GK1926074SQ20048004239
公開日2007年3月7日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者沢木大介, 佐野奨, 本間健一, 一坪幸輝, 松本健一, 市川牧彥 申請人:太平洋水泥株式會社