[发明专利]水泥混合材料、水泥组合物以及灰浆或混凝土制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及规定了水泥混合材料中天然无水石膏的溶解速度的水泥混合材料、使用该混合材料的水泥组合物、以及使用该混合材料的灰浆或混凝土制品的制造方法。

背景技术

无水石膏通常作为常压蒸汽养护用的混合材料而普遍使用。无水石膏，取决于其热处理条件和生成过程，如果是天然无水石膏还取决于产地，其溶解速度有很大不同。

另外，人们还知道，作为常压蒸汽养护用的高强度混合材料的无水石膏的溶解速度越小越好。

着眼于这样的性质，使1g的氢氟酸生成副产物无水石膏与100g的0.05％Na₂HPO₄水溶液接触1小时时，该水溶液中的SO₄离子浓度呈现为0.02～0.14％的溶解量者对于高强度化显示出优异的效果，从而提出了使用其的高强度混凝土或灰浆构件的制造方法的方案(参照专利文献1)

专利文献1：特公昭56-40104号公报

另外，还有人提出了以下方案，即，由于天然无水石膏溶解速度快，与高强度混凝土的制造中所使用的萘类或三聚氰胺类的高性能减水剂并用会产生假凝等不利情况，使用泰国产的天然无水石膏，使1g的天然无水石膏与100g的0.05％Na₂HPO₄水溶液接触1小时时，该水溶液中的SO₄离子浓度呈现为0.15～1.5质量％的溶解量者，与具有凝结延迟性的聚羧酸盐类减水剂一起配合的混凝土以及使用该混凝土的高强度混凝土成形体的制造方法(参照专利文献2)。

专利文献2：特许第3343163号公报

进而，为了进一步增大使用氢氟酸生成副产物无水石膏进行常压蒸汽养护的混凝土强度，有人还提出了将氢氟酸生成副产物无水石膏与硅石华(硅灰)、硅酸粘土、飞灰等进行配合的水泥混合材料的方案(参照专利文献3)。

专利文献3：特公昭57-49504号公报

但是，人们已经知道，氢氟酸生成副产物无水石膏是导致氟里昂气体破坏臭氧层的原因，因而要求开发替代技术，氢氟酸的制造受到抑制，同时，作为副产物生成的氢氟酸副产物无水石膏的生成量锐减，难以利用。

另外，天然无水石膏基本上溶解速度较快，取决于产地、矿脉的深度及所含有的杂质，其溶解速度不同，另外，由于粉碎条件差异，溶解度也有很大不同，存在难以确保稳定的高强度表现性能的问题。另外，取决于温度，溶解速度或反应活性也不相同，即使与聚羧酸类减水剂合并使用，也存在因其种类或添加量而产生假凝结性或快速坍落度损失等问题。

另外，在配合了硅灰、硅酸粘土、飞灰等的水泥混合材料的场合，由于与原本溶解速度小的氢氟酸生成副产物无水石膏一起使用，期待由硅灰、硅酸粘土、飞灰等的常压蒸汽养护引起的火山灰反应，没有本发明这样的控制溶解速度大的天然无水石膏的溶解速度来谋求利用无水石膏增进强度的技术思想，没有显示效果。

另外，在“含有无水石膏和硫氰酸盐的水泥混合材料”的发明或“含有3CaO·SiO₂含量60重量％以上的硅酸盐水泥、无水石膏及甲酸类的水泥组合物”的发明中，还公开了使用天然无水石膏作为无水石膏，同时含有天然无水石膏和硅微粉的技术方案(参照专利文献4及5)。

专利文献4：特开平9-156977号公报

专利文献5：特开平9-20545号公报

但是，这些发明为了显现高强度，必须在无水石膏中合并使用硫氰酸盐或甲酸类，不进行蒸汽养护，另外，作为期待潜在水硬性的用于增进强度的硅细粉，虽然举出了“硅灰(silica fume)、硅尘(silica dust)、硅藻土、硅酸粘土、飞灰及高炉矿渣等微粉末”(段落[0011])，但具体公开的仅有天然无水石膏与硅灰、硅藻土、飞灰及高炉矿渣的组合(参见实施例)，没有公开将天然无水石膏与粘土矿物等潜在水硬性低的物质进行组合、并且将天然无水石膏的溶解性控制为蒸汽养护用、使之显现高强度的混合材料，也没有公开这样的发明构思。

此外，在“水泥组合物，其特征是由5～30重量％污水污泥焚烧灰、0～10重量％含有氯的粉尘、10～50重量％高炉矿渣微粉末、3～15重量％石膏、0～8重量％石灰及82～20重量％水泥构成”的发明中，公开了使用天然无水石膏作为石膏，同时含有天然无水石膏和石灰的技术方案(参照专利文献6)。

专利文献6：特开平11-171628号公报