[发明专利]高活性水泥熟料、高活性水泥和早强水泥组合物

说明书

技术领域

本发明涉及成为早强型水泥类固化材料、早强型水泥的基体的高活性水泥熟料，和由该高活性水泥熟料形成的高活性水泥以及使用了高活性水泥的早强水泥组合物，该早强型水泥类固化材料用于软土地基的加固、污染土壤的改良等，所述早强型水泥用于混凝土砌块、壁板、混凝土桩、新拌混凝土等与建筑/土木相关的水泥制品。

背景技术

历来，已知有水泥熟料中的C₃S量比普通硅酸盐水泥多、短期强度体现良好的JIS规格所规定的早强硅酸盐水泥、超高早强硅酸盐水泥，被用于冬季混凝土、蒸气养护混凝土制品、土壤改良材、重金属、放射性废物的固化处理材等各种各样的用途。

另外，除上述的硅酸盐水泥以外，还纷纷开发出含有大量C₃S的早强型的水泥。例如在专利文献1中公开有一种水泥接合的混合物，其以如下化学组成而取得早期高强度：C₃S为60～75重量％；C₃A为9～11重量％；C₂S为0～4重量％；C₄AF为4～7重量％；C₃S+C₃A为70～80重量％；硫酸钙以SO₃换算计为3～8重量％。

另外，在专利文献2中公开有一种可以低温烧成、强度体现良好的硅酸盐水泥熟料，其具有如下熔渣相成分：C₃S为40～80重量％；C₄AF低于20重量％；C₂S低于30重量％；C₃A低于20重量％；SO₃含有量为1.0～3.0重量％。

另一方面，随着炉渣、煤灰、烧成灰、下水污泥、建筑污泥、壁板废料等工业废弃物的排放增加，为了对其大量处理，也有将其用于水泥烧成原料的一部分的各种尝试。例如，在专利文献3中公开有一种水泥的制造方法，其使用煤灰、各种淤渣、各种炉渣、建筑废土、下水污泥焚烧灰、废壁板等一般废弃物作为水泥烧成原料的一部分。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平06-340455号公报

【专利文献2】日本特表平10-512841号公报

【专利文献3】日本特开2004-299955号公报

但是，虽然对于煤灰、高炉炉渣、下水污泥、焚烧灰等的再利用的研究在推进，但是，对于富钙的经过铁水预处理的脱硫炉渣和窑业系壁板废料的再利用(特别是面向水泥烧成原料的利用)没怎么得到研究。

另外，在JIS规格所规定的早强硅酸盐水泥和超高早强硅酸盐水泥的制造中，处理上述各种工业废弃物在稳定维持品质/性能方向有困难。

若通过专利文献1的发明技术得到早强型水泥，则因为粉末度细小而需要花费能源成本，并且需要复杂的粒度管理。另外，如说明书所示，本发明的水泥是特殊水泥，虽然适合包括石油和燃气的竖坑在内的水泥接合作业，但是并不适合作为土木建筑材料和地基加固材料。因此，也难以通过制造工序处理上述各种工业废弃物。

若根据专利文献2的发明技术，要得到C₃S量多、C₂S量极少的早强型水泥，则SO₃量多而是低温烧成，在废气中发生SO_X(硫的氧化物)，因此难以进行稳定的烧成。特别是在水泥烧成原料的一部分使用上述各种工业废弃物时有困难，所以在该发明技术中难以进行上述各种工业废弃物的处理。

发明内容

本发明实现了上述的课题的解决，其目的在于，提供一种高活性水泥熟料和在该高活性水泥熟料中适量添加石膏而成的高活性水泥、以及使用了该高活性水泥的早强水泥组合物，该高活性水泥熟料还可以应对的是，将富钙的经过铁水预处理的脱硫炉渣和大量含有钙成分的窑业系壁板废料等这些以CaO换算而含有钙成分20重量％以上的废弃物，作为水泥烧成原料的一部分加以使用，其成为早强型水泥类固化材料、早强型水泥的基体，所述软土早强型水泥类固化材料在地基的加固和污染土壤的改良等中使用，所述早强型水泥能够用于混凝土砌块、壁板、混凝土桩、新拌混凝土等与建筑/土木相关的水泥制品，所述熟料C₃S量大，C₂S量极少。